Mikrobiologia prezentacja II 31.05.2010r.
Temat: Właściwości chorobotwórcze drobnoustrojów.
1. Cechy drobnoustrojów chorobotwórczych
Chorobotwórczość - cecha stała gatunku
Zjadliwość (wirulencja) zdolność wytwarzania jadów, enzymów, zdolność szybkiego rozmnażania i rozprzestrzeniania w tkance (cechy podatne na zmiany środowiska, można je wzmacniać lub osłabiać)
Inwazyjność - wytwarzanie enzymu hialuronidazy ułatwiającego wniknięcie…
2. Tylko wrażliwy organizm stwarza chorobotwórczym drobnoustrojom odpowiednie warunki biologiczne, które pozwalają im zaspokoić ich wszystkie potrzeby.
3. Wzrost wrażliwości gospodarza na zakażenie:
złe odżywianie
niedobór witamin
obniżenie poziomu białka
uszkodzenie ciała
nagłe zmiany temperatury
napromienienie i wycięcie migdałków
zaburzenia przemiany materii
zmęczenie fizyczne lub psychiczne
4. Większości zakażeń bakteryjnych i wirusowych towarzyszą zatrucia (toksemia) w postaci:
utraty przytomności
bólu głowy
gorączki
nudności
przyspieszone tętno
wymioty
utraty przytomności
5. Objawy te pochodzą z rozpadłej tkanki organizmu, jak i toksycznych metabolitów
. . .
. . .
niektóre wielo….
egzotoksyny [!]
endotoksyny [!]
6. Egzotoksyny
- białkowe substancje rozpuszczalne, wydzielane przez żywą komórkę do otoczenia
- pierwszy raz odkryte u maczugowców błonicy, potem laseczek tężca
- niektóre szczepy S. Pyogenes wydzielają toksynę erytrogenną (wysypka płonicza, gorączka, ból głowy, nudności, wymioty)
- S. aureus - alfa-toksyna (obrzęk i martwica skóry)
- laseczki zgorzeli gazowej C.perfringens produkują toksyny, z których alfa toksyna powoduje śmierć zwierząt
- Shigella wydziela egzotoksynę posiadającą powinowactwo do systemu nerwowego wywołującego porażenie i śmierć
Czynność toksyn ujawnia się dopiero po rozmnożeniu się bakterii w ustroju
7. S. aureus i C. botulinum mogą wytwarzać toksyny w środkach spożywczych. Po spożyciu ich występuje u człowieka zatrucie na skutek absorpcji tych toksyn z przewodu pokarmowego.
Nie wszystkie szczepy danego rodzaju mają zdolność do syntezy egzotoksyn
9. Egzotoksyny (cd)
- ulegają zniszczeniu pod wpływem kwasów, enzymów trawiennych i temperatury (60oC)
- należą do najsilniejszych ze znanych dotychczas substancji toksycznych
- unieczynnione pod wpływem formaldehydu w 37oC tracą swą zjadliwość w przebiegu 6 tygodni, nie tracąc przy tym swoich właściwości antygenowych (toksoid lub anatoksyna).
10. Endotoksyny
- kompleksy glikolipoproteidowe znajdujące się wewnątrz komórki
- występują najczęściej u bakterii gram ujemnych w jednej z trzech warstw ściany komórkowej
11. Izolowano je:
- izolowane z bakterii G(-) z rodziny: Enterobacteriaceae oraz Neisseriaceae
- izolowane również w mniejszej ilości z bakterii G (+): paciorkowce grupy A, niektórych gronkowców, laseczki wąglika, zgorzeli gazowej oraz z drobnoustrojów grupy Chlamydia
12. Reakcje biologiczne po endotoksynie:
- głębokie zaburzenia naczynioruchowe
- zaburzenia metabolizmu węglowodanowego
- zaburzenia metabolizmu tłuszczów i białek
- wysoka gorączka z następującym spadkiem temperatury poniżej normy
- zaburzenia hemodynamiki, wydzielania soku żołądkowego i działania enzymów
- zwiększenie lub obniżenie odporności na wtórne bakteryjne lub wirusowe zakażenia
- przekrwienie, zwiększona krzepliwość krwi
- lokalna i uogólniona reakcja Schwartzmana i rozpad nowotworów złośliwych
13.
Endotoksyny mogą naruszać funkcje wielu komórek i narządów
14.
EGZOTOKSYNY
wydzielane przez żywe komórki
wysoce toksyczne
względnie niestałe
można je zmienić w toksoid
silne antygeny
ciepłochwiejne proteiny
ENDOTOKSYNY
uwalnianie z komórki dopiero po dezintegracji
słabo toksyczne
względnie stałe
nie można zmienić ich w toksoid
nie wywołują powstawania antytoksyn
kompleksy polisacharydowe
15. Inne czynniki:
Substancje mogące rozpuszczać normalne składniki tkanki (pomaga w rozprzestrzenianiu się bakterii)
np. hialuronidaza, kolagenoza, lecytynaza, fibrynolizyna
16. Mechanizm działania toksyn białkowych i peptydowych
- uszkodzenie błon biologicznych
- wpływ na biosyntezę białek
- blokowanie czynnika elongacyjnego np. toksyna błonicza, egzotoksyna P.aeruginosa, inaktywacja rybosomalna- toksyna Shiga
- wpływ na wewnątrzkomórkowe funkcje regulacyjne - cykloza adenylowa B. pertussis, B. anthracis
- wpływ na funkcje podporowe struktur komórkowych np. toksyna C2 i C3 C.botulinum, toksyna C.perfringens
- wpływ na czynności neuronów np. toksyna botulinowa, tężcowa
- wpływ na układ immunologiczny, indukcja cytokin i mediatorów procesu zapalnego - toksyna enterogenna
- hamowanie odpowiedzi farmakologicznych na poziomie receptora np. Y. pestis
17. Mechanizm działania toksyn cytolitycznych
- rozbicie fosfolipidów błon (α-toksyna C.perfringens, β- toksyna S.aureus)
- rozpuszczanie składników błony- surfaktyna B.subtilis
- wbudowanie białkowych cząstek w błonę np. α i γ - toksyna S. aureus
- interakcje toksyny ze składnikiem błony - tworzenie kompleksów np. streptolizyna O
18. Wyznaczniki chorobotwórczości drobnoustrojów:
- to struktury powierzchniowe komórek:
asocjacja
adhezja ( pierwszy etap zakażenia)
Asocjacja - bakterie łączą się z powierzchnią błony śluzowej nietrwale
Adhezja - połączenie trwałe, pierwszy etap kolonizacji, zatrucia
19. Inne elementy jako wskaźniki chorobotwórczości bakterii
fimbrie
pili
rzęski
otoczka
śluz
mikrokosmki
glikokaliks
20. rzęski: zbudowane z białka: flageliny- charakterystyczne dla danego gatunku bakterii, mają silne właściwości antygenowe
21. fimbrie: liczne białkowe wyrostki, krótsze i cieńsze niż rzeski, biora udział w przyczepianiu się komórek do różnych powierzchni, a tzw. Fimbrie płciowe w rozpoznawaniu osobników przeciwnej płci
22. śluz: czynnik zwiększający chorobotwórczość bakterii, chroni przed działaniem czynników zewnętrznych, a także ułatwia namnażanie, bakterie takie mogą wytwarzać biofilm
23. Tworzenie biofilmu
- swobodnie pływające bakterie osiadają na podłożu i przyczepiają się do niego tworząc skupiska
- bakterie tworzące skupiska zaczynają wydzielać lepką substancję poza komórkową
- bakterie przekazują sobie sygnały stymulujące je do namnażania się i tworzenia kolonii, powstają gradienty chemiczne umożliwiające współistnienie bakterii różnych gatunków i znajdują się w rozmaitych stanach metabolicznych
- niektóre komórki opuszczają biofilm być może po to by tworzyć nowe skupiska
24. DIAGNOSTYKA
Metody:
mikroskopowe
serologiczne testy aglutynacyjne
biologii molekularnej PCR
23. Wykrywanie otoczek
Zdolność bakterii do wytwarzania otoczki i jest kodowana genetycznie na plazmidach PX02 czyli pozachromosomalnym elemencie genetycznym
24. Metody wykrywania otoczek
- specjalne metody barwienia
- obserwacje wyglądu na podłożach stałych (poza ustrojem żywym)- kolonie śluzowe
- wykrywanie związków chemicznych, które tworzą otoczkę
- metody biologiczne (zakażenia zwierząt laboratoryjnych)
- metody serologiczne, w których w których wykrywamy antygeny występujące w otoczce ( musimy mieć znane p-ciała)
(* np. otoczki C. neufomonas (?) nie jestem pewna bo gogle takie czegoś nie znają;/ )
* kolonie śluzowate świadczą o obecności otoczki
25. Wykrywanie rzęsek
- mikroskop elektronowy
- specjalne metody barwienia
- użycie metod serologicznych
- tzw. kropla wisząca
- obserwując wzrost bakterii na podłożu ( * tzw. wzrost mgławicowy)
- U-rurka
26. Adhezja do polistyrenu - zdolność do wytwarzania śluzu
27. Wykrywanie biofilmu
- mikroskop skaningowy
- polichlorek winylu (cewnik biały)
- lateks silikonowany (cewnik żółty)
- polimetakrylan metylu
biofilm najchętniej tworzy się na akrylu