Mikrobiologia zajmuje się badaniem zależności między człowiekiem a drobnoustrojami, z którymi współistnieje. Drobnoustroje można podzielić na grupy w zależności od rodzaju ich interakcji z organizmem ludzkim.
1.Drobnoustroje komensalne - kolonizują zwykle na powierzchnie ciała, nie wyrządzając żadnej szkody; często określa się jako prawidłową florę organizmu. Przykładem drobnoustroju komensalnego jest Pałeczka okrężnicy (Escherichia coli).
2.Drobnoustroje patogenne - działają szkodliwie na organizm gospodarza albo przez bezpośrednią inwazję i uszkodzenie tkanek (np. Shigella sp.), albo wytwarzając szkodliwe produkty toksyczne (np. Clostridium sp.).
3.Drobnoustroje oportunistyczne - zwykle występują w środowisku, ale także są składnikami prawidłowej flory organizmu. Dla zdrowych osób są nieszkodliwe, ale mogą powodować jednak ciężkie schorzenia u chorych z upośledzoną odpornością lub, jeżeli przedostaną się do przestrzeni, gdzie prawidłowo nie występują (np. na skutek urazu lub zabiegu chirurgicznego).
4.Drobnoustroje wywołujące choroby odzwierzęce ( zoonozy) - wywołują zwykle choroby u kręgowców innych niż ludzie, ale można się nimi zakazić na skutek kontaktu z zakażonymi zwierzętami lub produktami pochodzenia zwierzęcego.
mikrobiologia ogólna - zajmuje się charakterystyką ogólnych, najbardziej podstawowych pojęć z dziedziny mikrobiologii. fizjologia , anatomia , rozmnażanie , środowisko życia drobnoustrojów , wpływ drobnoustrojów na ich środowisko życia i inne organizmy
mikrobiologia szczegółowa - systematyka drobnoustrojów, charakterystyka poszczególnych taksonów klasyfikacji: królestwo , dział , rząd , rodzina , rodzaj , gatunek , szczep
mikrobiologia przemysłowa - dział mikrobiologii dotyczący możliwości wykorzystania drobnoustrojów do procesów przemysłowych (przemysł: chemiczny, farmaceutyczny, kosmetyczny, piekarniczy, browarniczy, winiarski oraz oczyszczanie ścieków). Dziedzina ta zajmuje się wykrywaniem, badaniem i dostosowaniem do przemysłowego wykorzystania metabolicznych procesów, właściwości drobnoustrojów. Mikrobiologia przemysłowa związana jest z biotechnologią
mikrobiologia środowiskowa - dotyczy wpływu drobnoustrojów na ożywione i nieożywione elementy środowiska oraz wpływu tych elementów na mikroorganizmy. Zajmuje się badaniem środowisk występowania drobnoustrojów, również tych najbardziej wymagających (słone i gorące jeziora USA, głębiny oceaniczne, pustynie itp.) i opisywaniem właściwości, które umożliwiają im bytowanie w tych często niesprzyjających warunkach. Praktycznie mikrobiologia środowiskowa dostarcza wiadomości jak wykorzystywać drobnoustroje do oczyszczania ścieków, odradzania terenów "jałowych"/ubogich biologicznie;
mikrobiologia lekarska - dziedzina związana z medycyną. Zajmuje się badaniem mikroorganizmów pod względem ich wpływu na organizmy żywe - przede wszystkim człowieka, a także zwierzęta i rośliny.Opisuje czynniki etiologiczne chorób, ich przebieg, sposoby leczenia, profilaktyki.
Bakterie (od gr. bakterion "pałeczka") - jednokomórkowe lub kolonijne organizmy o budowie prokariotycznej. Dwa podstawowe typy to bakterie tlenowe (do życia potrzebują tlenu) i beztlenowe.Bakteriami zajmuje się mikrobiologia oraz jej wyspecjalizowany dział - bakteriologia. Bakterie odgrywają pożyteczną ekologicznie rolę w obiegu biogennych pierwiastków.
Komórki są zbudowane z:
-cytoplazmy, która jest substancją koloidalną, wypełniającą wnętrze komórki;
-nukleoidu, który jest obszarem cytoplazmy, w którym znajduje się nić DNA;
-otoczki, która jest ścianą o funkcji szkieletowej, na niej są zawieszone rzęski;
-ściany komórkowej, która pełni funkcję ochronną, w jej skład wchodzi mureina.
-błony komórkowej, która jest strukturą oddzielającą wnętrze komórki od świata zewnętrznego;
-rybosomu, który jest organellum służącym do produkcji białek;
-rzęsek, które są wypustkami pełniącymi funkcję ruchową;
-wici, która jest organellum ruchu.
Ściana komórkowa- jest mechaniczną podporą zapobiegająca pękaniu bakterii spowodowanemu przez wysokie ciśnienie osmotyczne cytoplazmy. Ścianę komórkowa bakterii stanowi ogromna makrocząsteczka peptydoglikan układający się w kształt worka na powierzchni bakterii. Peptydoglikan zbudowany jest z łańcuchów polisacharydowych usieciowanych przez peptydy. Funkcje ścian komórki : Ogranicza wzrost komórki , Chroni przed urazami mechanicznymi , Chroni przed infekcjami bakteryjnymi i wirusowymi , Zabezpiecza przed nadmiernym parowaniem , Nadaje kształt i sztywność komórce , Chroni przed utratą wody , Przepuszcza substancje
Fizjologia bakterii Patogeneza chorób bakteryjnych zasadza się na dwóch podstawowych mechanizmach. Pierwszy mechanizm związany jest z bezpośrednim atakowaniem przez bakterie komórek i tkanek infekowanego organizmu, drugi zaś z wytwarzaniem toksyn bakteryjnych. W wielu przypadkach bakterie chorobotwórcze wykorzystują oba szlaki patogenetyczne.
Ze względu na wykorzystywane źródło energii wyróżnia się m.in. bakterie: siarkowe (uzyskujące energię, potrzebną do asymilacji dwutlenku węgla, podczas utleniania siarki i jej związków), metanowe (rozkładające związki organiczne z wytworzeniem metanu), wodorowe (utleniające wodór cząsteczkowy), żelazowe (utleniające związki żelazawe do żelazowych),
Wśród bakterii są zarówno tlenowce (aeroby), jak i beztlenowce (anaeroby): bezwzględne tlenowce - rosną tylko w obecności tlenu atmosferycznego i czerpią energię drogą oddychania tlenowego; bezwzględne beztlenowce - rosną tylko w nieobecności tlenu (tlen jest dla nich zabójczy), czerpią energię drogą beztlenową; względne beztlenowce - rosną w niskich stężeniach tlenu atmosferycznego, czerpią energię także drogą oddychania beztlenowego. W tej grupie jest najwięcej bakterii chorobotwórczych.
Ze względu na temperaturę, w której bakterie utrzymują żywotność, dzielimy je na: bakterie psychrofilne - giną poniżej temperatury 0°C i powyżej 30°C, najlepiej rozwijają się w temperaturze: 15°C bakterie mezofilne - giną poniżej temperatury 10°C i powyżej 45°C, najlepiej rozwijają się w temperaturze: 30-37°C. W tej grupie znajdują się bakterie chorobotwórcze, dla których optymalna jest temperatura ciała ludzkiego bakterie termofilne - giną poniżej temperatury 40°C i powyżej 70°C, najlepiej rozwijają się w temperaturze 52°C. Bakterie te żyją w gorących źródłach siarkowych, żelazowych oraz w gorących ściekach.
Klasyfikacja bakterii
Komórki bakterii, tak różnorodne pod względem funkcji życiowych, żyjące w tak zróżnicowanych środowiskach, są zadziwiająco proste, jeśli chodzi o kształt (w porównaniu z organizmami eukariotycznymi). Zasadniczo, możemy tutaj wyróżnić kilka podstawowych form:
Ziarniak - mówimy o niej, gdy komórka bakteryjna ma kształt kulisty. Na uwagę zasługuje fakt, że mamy tutaj na myśli dojrzałe, wegetatywne formy bakterii. W niektórych stadiach życiowych, np. pod postacią spor, bakterie mogą przybierać inny kształt, niż formy wegetatywne. Z drugiej zaś strony, działając np. lizozymem, który rozkłada ściany komórkowe bakterii, można uzyskać komórki mające kulisty kształt w roztworze izotonicznym. Nazywamy je protoplastami, ale nie mają one nic wspólnego z kształtem komórki, z której powstały, dlatego nie są one ziarniakami
Laseczka (bacillus) i pałeczka (bacterium) - mówiąc o nich, mamy na myśli to, że kształt bakterii jest wydłużony. Rozróżnienie pałeczek od laseczek bywa nieco problematyczne. Jedni autorzy twierdzą, że pałeczki to formy wydłużone, grubsze od laseczek i w odróżnieniu od nich mogące wytwarzać zarodniki. Inni autorzy z kolei uważają, iż pałeczki to wydłużone, cylindryczne komórki gramujemne, natomiast laseczki to wydłużone, czasami nawet nitkowate formy gramdodatnie. Spotyka się także takie pozycje, w których mówi się jedynie o pałeczkach, mając na myśli wszystkie cylindryczne lub bardziej wydłużone kształty komórek bakteryjnych. Na potrzeby tego podręcznika pozostaniemy przy definicji laseczek, jako bakterii o kształcie cylindrycznym, mających zdolność do wytwarzania endospor (zobacz schemat )
Formy spiralne - jak sama nazwa wskazuje, mamy tutaj do czynienia z kształtami mniej lub bardziej skręconymi wokół osi.
Ten prosty podział można dalej rozszerzać na bardziej subtelne kształty. W przypadku ziarniaków możemy wyróżnić:
Ziarenkowce (coccus) pojedyncze komórki (zobacz schemat)
Dwoinki (diplococcus), czyli dwie połączone komórki (zobacz schemat)
Paciorkowce (streptococcus), stanowiące łańcuch komórek i powstające na skutek podziałów kolejnych komórek w tej samej płaszczyźnie (zobacz schemat)
Gronkowce (staphylococcus), będące, jak sama nazwa wskazuje, zgrupowaniami komórek o kształcie grona; powstają one na skutek podziałów komórek w wielu różnych płaszczyznach
Pakietkowce (sarcina), są one zgrupowaniami o kształcie sześcianów, powstającymi w wyniku podziałów w trzech różnych płaszczyznach
Tetrady to grupy czterech komórek połączonych ze sobą w jednej płaszczyźnie
Wśród form wydłużonych możemy, poza pałeczkami i laseczkami, wyróżnić:
Maczugowce o kształcie maczugi
Wrzecionowce o kształcie wrzeciona
Nici lub nitkowce, stanowiące bardzo silnie wydłużone komórki
Krętki - mają komórkę skręconą o niezwykle charakterystycznej i niespotykanej wśród innych bakterii budowie (zobacz schemat)
Przecinkowce (vibrio) - mają kształt przecinków, zbliżony do kształtu bumerangu (zobacz schemat)
Śrubowce (spirillum) -mają śrubowaty kształt komórki i są urzęsione perytrychalnie
Przegląd wybranych bakterii chorobotwórczych . Bakterie (rodzaje i przedstawiciele)
Pseudomonas - Bakterie gram-, urzęsione biegunowo, tlenowe, często wytwarzają barwniki. Hydrolizują liczne białka, tłuszcze i cukrowce a także inne związki organiczne. Są z reguły bardziej oporne na antybiotyki i środki dezynfekcyjne niż drobnoustroje z rodziny . Enterobacteriales. Chorobotwórczymi dla człowieka i zwierząt domowych są pałeczki ropy błękitnej -
Pseudomonas aeruginosa. Pseudomonas aeruginosa - pałeczka G-, dysponuje antygenami H i O oraz zewnątrzkomórkowymi toksynami. Jest to bakteria mało złośliwa, lecz w przypadku infekcji trudna do leczenia. Jest na ogół bardziej oporna na antybiotyki i środki dezynfekcyjne niż inne pałeczki. Tylko część szczepów wrażliwa na chloromycetynę i neomycynę, najbardziej skuteczna jest polimaksyna B, lecz w dużych ilościach.
Aeromonas - różni się od pseudomonas tym, że nie wytwarza barwników, fermentuje wiele cukrów, jest słabo chorobotwórczy, ale w dużych stężeniach potrafi być agresywny, żyje w środowisku wodnym, zazwyczaj odpowiedzialny za schorzenia ryb, u człowieka chorobotwórczy warunkowo.
Vibrio - cylindryczne, zakrzywione drobnoustroje G- kształtu litery S, przecinka na krótkiej spirali. Poruszają się za pomocą małej rzęski osadzonej biegunowo, są beztlenowe lub mikroaerofilne.
Vibrio comma - wywołuje u ludzi bardzo groźne schorzenie jelit, tzw. cholerę azjatycką, występującą w pd. Azji, np. w Indiach. Inne bakterie chorobotwórcze z rodzaju Vibrio to np.: Vibrio hepatis, czy Vibrio foetus, są to jednak szczepy groźne głównie dla zwierząt.
Escherichia - proste, okołorzęse pałeczki, nie są kwasoodporne, posiadają zazwyczaj mikrootoczkę, fermentują laktozę z wytworzeniem gazu glukozy.
Escherichia coli - jest typowym drobnoustrojem jelit ludzi i zwierząt. Do organizmu dostaje się poprzez kontakt ze ściekami, kałem lub moczem. Są to pałeczki, czasem mogą być owalne a czasem mocno wydłużone. Adaptują się dobrze w środowisku tlenowym. Bakteria ta jest oporna na działanie środków dezynfekcyjnych i barwników bardziej niż bakterie G+, jest jednak podatna na penicylinę, ampicylinę oraz polimyksynę B. Obecnie stwierdza się wzrost wtórnej oporności nowych szczepów na antybiotyki, np. tetracyklinę. Oporność jest cechą plazmidową, może być nabyta przez brak kontaktu z antybiotykiem.
Salmonella - pałeczki G-, z reguły psiadają rzęski i pile, możliwość wystąpienia mikrootoczki. Rozwijają się w warunkach tlenowych, wytwarzają siarkowodór. Odporne na barwniki, poddają się jednak działaniu środków dezynfekujących. Potrafią długo przeżyć w wodzie - nawet do 119 dni, prócz tego w glebie, w paszach i w kale. Odporne na antybiotyki jak erytromycyna i penicylina. Zwalczać je można za pomocą neomycyny, chloromycetyny i polimyksyny. Salmonella należą obok Shigella do najbardziej chorobotwórczych rodzajów rodziny Enterobacteriaceae, przy czym Shigella jest niebezpieczna tylko dla człowieka, natomiast Salmonella dla człowieka, ssaków, ptaków a nawet płazów. U ludzi powoduje ona takie choroby jak np. dur brzuszny (Salmonella typhi), czy ciężkie zatrucia pokarmowe (Salmonella typhimurium, Salmonella choleraesuis). Występowanie jest niestety dość powszechne. Mogą być nimi zakażone zamknięte zbiorniki wodne, stawy, rzeki ze spływem ście- ków, wybiegi dla zwierząt, gleba czy magazyny pasz
Pasteurella - owalne pałeczki G-, rosnące w warunkach tlenowych lub beztlenowych. Pasteurella multocida - drobne pałeczki, wykazujące dużą wielopostaciowość - od ziarniaków do krótkich nici. Nie mają rzęsek, często otoczone powłoką z kwasu hialuronowego. Stosunkowo oporna na temperaturę i środki dezynfekujące, daje się usunąć z pomocą antybiotyków takich jak chloromycetyna i tetracyklina. Oporna na penicylinę i częściowo na neomycynę. Jest to bakteria bardzo inwazyjna i agresywna, jednakże dużo bardziej niebezpieczna dla zwierząt, powoduje masowe pomory drobiu i bydła. U ludzi wystąpić może choroba Tularemia - zakażenie przebiega drogą kropelkową poprzez kontakt z płynami ustrojowymi zarażonego zwierzęcia. Objawy to gorączka połączona często z obrzękiem węzłów chłonnych.
Pasteurella yersina - powoduje pseudotuberkulozę gryzoni lub dżumę u ludzi. Dżuma jest najniebezpieczniejszą chorobą bakteryjną dla ludzi o bardzo dużej śmiertelności. Epidemię dżumy u ludzi poprzedza epizootia dżumy szczurów. Ze szczurów na ludzi chorobę przenoszą pchły, powodując postać gruczołową lub posocznicę dżumową. Chorzy mogą zarażać innych drogą kropelkową, powodując bardzo niebezpieczną postać płucną.
Rodzina Micrococaceae
Staphylococcus - ziarniaki o okrągłych lub owalnych komórkach, są G+, nie posiadają rzęsek. W preparatach tworzą skupienia w postaci gron i łańcuszków. Gronkowce są przeważnie chorobotwórcze. Jedną z głównych cech chorobotwórczości jest wytwarzanie i wydzielanie toksyn koagulazy i hemolizyny. Właśnie wytwarzanie tych dwóch związków decyduje czy gronkowiec jest chorobotwórczy czy nie (odmiany białe wytwarzają te enzymy, odmiany żółte nie).
Staphylococcus aureus - o wymiarach decyduje często rodzaj szczepu, np. gronkowce występujące w ślinie są większe od innych. Odmiany chorobotwórcze są zazwyczaj dużo bardziej aktywne biochemicznie i wytwarzają fosfatazę oraz toksyny. Bakterie odporne na wysychanie, solenie i temperaturę (nawet 60 stopni C przez 30 minut). Raczej wrażliwe na środki odkażające. Nowe fagotypy wykazują oporność na antybiotyki penicylinę i tetracylkinę dzięki przekazywaniu drogą transdukcji genów oporności plazmidów. Wrażliwe na barwniki akrydynowe. Chorobotwórcze gronkowce wytwarzają szereg egzo- toksyn oddziaływujących na makroorganizmy, szczególnie na ludzi. Są przyczyną czyraków, posocznic, ropowic, ropnych zapaleń różnych narządów oraz zatruć pokarmowych.
Streptococcus - są to owalne ziarniaki G+ układające się w dłuższe lub krótsze łańcuszki. Dzielą się na nieszkodliwe gatunki jak np. S. Viridans i gatunki bardzo chorobotwórcze, m.in. Streptococcus pyogenes. Paciorkowce są dość odporne na wysychanie, szczególnie w surowicy krwi i ropy, lecz są bardzo wrażliwe na antybiotyki typu penicylina, erytromycyna, tetracyklina, chloromycetyna i sulfonamidy. Obecnie obserwuje się już niestety szczepy uodpornione na niektóre antybiotyki. Prócz wymienionych cech, wrażliwe są również na sól i żółć. Paciorkowce powodują liczne choroby u zwierząt, u ludzi natomiast mogą być przyczyną kulawek młodzieży, zapalenia płuc, czy zapaleń przyrannych.
Bacillus - przeważnie urzęsione, wytwarzające spory laseczki tlenowe G+, szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Zazwyczaj żyją w glebie, mogą jednak niszczyć żywność i paszę i powodować zatrucia pokarmowe a także powodować znacznie poważniejsze schorzenia
Bacillus anthracis - duże laseczki G+ wywołujące bardzo niebezpieczną chorobę - wąglika. U człowieka w przypadku zakażenia doskórnego występuje tzw. czarna krosta - pastula maligna. Zakażenie doustne powoduje ciężką, jelitową postać wąglika. Zakażenie pyłowe górnych dróg oddechowych prowadzi do najgroźniejszej odmiany płucnej. Bakterie te wrażliwe są na temperaturę - giną po paru minutach w 60°C. W gnijącym materiale utrzymują się parę dni. Z kolei spory tych bakterii są niezwykle odporne na ciepło, mogą wytrzymać przez kilka minut w temp. 100°C. Niszczyć je można antybiotykami typu erytromycyna, penicylina i innymi o szerokim spektrum działania. Oporne są na polimiksynę B.
Clostridium - ma postać krótszych lub dłuższych laseczek ,wytwarza okrągławe spory. Barwi się G+, lecz jest to cecha labilna, która może przejść w G-, niektóre wytwarzają otoczkę. Wywołują u ludzi i zwierząt niebezpieczne choro- by układu pokarmowego, np. zatrucie jadem kiełbasianym (Clostridium botulinum), zatrucia pokarmowe ludzi (Clostridium perfringens) a także toksyinfekcje i zakażenia przyranne - zgorzel gazowa, prócz tego tężec (Clostridium tetani).
Mycobacterium - cienkie, proste lub lekko skrzywione cylindryczne komórki, trudno się barwią - do barwienia używa się specjalnych metod. Rodzaj ten obejmuje liczne, bardzo zmienne gatunki, które są chorobotwórcze. Zakażenia tymi prątkami należą do skomplikowanych, dlatego nazywa się je zakażeniami atypowymi. Prątki jak inne bakterie są mało odporne na temperaturę, gotowanie i promienie UV szybko je degradują, są jednak bardzo odporne na wysychanie. Z antybiotyków wrażliwe są na streptomycynę, viomycynę, cykloserynę, rifampicynę oraz syntetyczne chemioterapeutyki.
Mycobacterium tuberculosis - powoduje powstawanie gruzełków w narządach (stąd gruźlica), czasem ropni i zwapnień. Może dotyczyć płuc, przewodu pokarmowego, narządów rozrodczych itp.
Treponema - są to bardziej regularne w budowie, spiralne, ruchliwe drobnoustroje. Najważniejszy gatunek to Treponema pallidum, krętek blady, wywołujący u ludzi najgroźniejszą z chorób wenerycznych - kiłę (syphilis). Zakażenie następuje poprzez kontakt płciowy.
Leptospira - spiralne drobnoustroje o bardzo regularnych skrętach i haczykowa - to zagiętych końcach w postaci litery C lub S. Wrażliwe na wysychanie i pro- mienie słoneczne a także wyższe temperatury. Środki dezynfekujące nawet w niskich stężeniach łatwo dają sobie z nimi radę. Najgroźniejsza dla ludzi jest Leptospira icterohaemorrhagiae, która wywołuje śmiertelną żółtaczkę krwotoczną, oraz gorączkę błotną o objawach grypowo-durowych.
Mechanizmy obronne organizmu
Rolą układu odpornościowego jest przede wszystkim zapobieganie inwazji drobnoustrojów, jeśli jednak dojdzie do infekcji, układ musi rozpoznać obecność obcych organizmów i działać tak, aby unicestwić je lub usunąć. Istnieją dwa czynniki tego układu: Obrona nieswoista, która działa natychmiast przeciwko większości mikroorganizmów. Indukowana obrona swoista, w której biorą udział limfocyty T i przeciwciała, działa po wykryciu patogenu lub antygenu. Obrona Miejsce Funkcja bariery mechaniczne skóra, błony śluzowe, mucyna zapobiegają penetracji bakterii mechaniczne usuwanie łzy, mocz, śluz, ślina, kaszel, kichanie, przepływ płynów usuwanie bakterii i zapobieganie przyczepianiu się pH kwasy tłuszczowe na skórze, kwas żołądkowy uniemożliwianie wzrostu bakterii lizozym większość tkanek ciała rozkład peptydoglikanu laktoperoksydaza błony śluzowe, lizosomy zabija bakterie tworzące szkodliwe rodniki ponadtlenkowe laktoferyna powierzchnia śluzówek chelatuje żelazo niezbędne do wzrostu bakterii normalna mikroflora skóra i większość powierzchni śluzowych z wyjątkiem płuc rywalizuje o miejsce kolonizacji fagocytoza neutrofile we krwi/tkankach makrofagi w tkankach i płucach pobierają i niszczą bakterie układ dopełniacza krew, tkanki - aktywowany obecnością bakterii lub antygenu przyciąganie fagocytów, wzmaganie fagocytozy Składniki nieswoistej odpowiedzi immunologicznej Mechanizmy obronne organizmu
Składniki nieswoistej odpowiedzi immunologicznej
|
Powyższa tabela ilustruje nam typy odpowiedzi immunologicznej nieswoistej, kiedy drobnoustroje są na bieżąco niszczone lub wydalane z organizmu. Kiedy jednak stanie się tak, że organizm zostanie zainfekowany, w gospodarzu może zostać zaindukowana wysoce wydajna odpowiedź obronna. Odpowiedź immunologiczna może być typu humoralnego w postaci przeciwciał wytworzonych przez limfocyty B, lub typu komórkowego warunkowana przez limfocyty T. Limfocyty B i T mogą rozpoznawać i wiązać obce cząsteczki antygenów. Przy pierwszym kontakcie z antygenem odpowiedź trwa ok. 5-7 dni. W tym czasie powstają tzw. komórki pamięci, które przyspieszają reakcję przy ponownym kontakcie z antygenem. Przeciwciała - inaczej immunoglobiny - zwiększają fagocytozę, aktywują dopełniacz, neutralizują toksyny, inaktywują białka, hamują wiązanie się toksyn i bakterii z powierzchnią. Odpowiedź komórkowa - Limfocyty T stymulują limfocyty B do wytwarzania przeciwciał antygenowych. Limfocyty Tcytotoksyczne zabijają komórki z obcym antygenem (zarażone). Limfocyty T supresyjne hamują odpowiedź immunologiczną.
Immunoprofilaktyka jest aktywnym procesem wywoływania odpowiedzi immunologicznych, służącym do uzyskania ochrony przed chorobą zakaźna. Wraz z poprawą stanu sanitarnego, immunoprofilaktyka przyczyniła się do znacznego spadku częstości występowania chorób zakaźnych, np. całkowitego zwalczenia ospy. Rys historyczny: Żona lorda Montagu. Wariolizacja - wprowadzenie sproszkowanego materiału ze strupa zmiany ospowej zdrowym osobom przez śródskórną skaryfikację (ważny krok w rozwoju pierwszej szczepionki). Jenner - zaobserwował,że kobiety, które doiły krowy i zakaziły się od chorych krów, występowała łagodna choroba, w czasie której powstawały charakterystyczne zmiany skórne. Kobiety te były wyraźnie odporne na ospę. W wyniku tej obserwacji Jenner wprowadził w 1796 roku szczepionkę pochodzącą od zakażonych krów ( vaccinatio - szczepienie). Szczepienie okazało się bezpieczniejsze i bardziej skuteczne niż wariolizacja. Pasteur - osiągniecia tego francuskiego chemika były zwiazane z immunoprofilaktyką: 1879 opracował szczepionkę, która zapobiegała cholerze drobiu 1881 wprowadził szczepionkę, która zapobiegała wąglikowi u zwierząt 1885 pomyślnie immunizował Józefa Meistera przeciwko wściekliźnie Calmette i Guerin - opracowali w 1921 szczepionkę z Mycobacterium bovis w celu zwalczania gruźlicy Sabin - wprowadził w końcu lat pięćdziesiątych XX-wieku doustną szczepionkę przeciwko polio. Immunoprofilaktyka
Typy szczepionek.
I.Szczepionki z zabitych (inaktywowanych) drobnoustrojów
Szczepionki bakteryjne: przeciwkrzuścowa - przygotowana z zabitych bakterii Bordetella pertussis przeciwdurowa - przygotowana z unieczynnionych acetonem bakterii Salmonella typhi
Szczepionki wirusowe: szczepionka przeciwko grypie - skład szczepionki jest co roku zmieniany ze względu na zmiennośc w składzie antygenowym wirusa typu A szczepionka przeciwko poliomyelitis - z zabitych wirusów ( szczepionka Salka) w trakcie badań są szczepionki z zabitymi wirusami HIV
II. Szczepionki z ateunowanych (zmutowanych) drobnoustrojów
Szczepionki bakteryjne: przeciwdurowa - reakcja immunologiczna u 90% pacjentów przeciwko krztuścowi
Szczepionki wirusowe: przeciwko żółtej febrze doustna szczepionka Sabina przeciwko poliomyelitis przeciwko śwince, różyczce, odrze i ospie wietrznej
III. Szczepionki ze składników drobnoustrojów:
Polisacharydy - szczepionki przeciwko Streptococcus pneumoniae, Neisseia meningitidis, Hemophilus influenzae
Toksoidy - są inaktywowanymi toksynami, które utraciły swoją aktywnośc np. toksoidy tężca i błonicy
Koniugaty toksoidu z polisacharydem
IV. Szczepionki rekombinowane
V. Syntetyczne szczepionki oligopeptydowe - w trakcie badań jest zastosowanie syntezy peptydów w celu stworzenia szczepionek przeciwko malarii i HIV VI. Szczepionki DNA
Pożywki hodowlane, nazywane też podłożami mikrobiologicznymi, są mieszaninami odpowiednio dobranych składników. Służą do hodowli mikroorganizmów w warunkach laboratoryjnych, w naczyniach (czyli hodowlach in vitro - dosłownie w szkle). Stosuje się je do izolacji, różnicowania, namnażania i identyfikacji
mikroorganizmów, poznawania ich cech morfologicznych, fizjologii czy budowy chemicznej komórek. Pożywki mikrobiologiczne są również wykorzystywane w procesach biotechnologicznych do otrzymywania biomasy oraz określonych produktów metabolizmu mikroorganizmów. Tak też hodowle na pożywkach stanowią podstawę nieomal każdego zabiegu w bakteriologii i mikologii oraz dziedzinach na nich opartych.
Pożywki bakteriologiczne, ogólnie mówiąc, powinny być dość łatwe w użyciu i odznaczać się specyficznymi właściwości. Ze względu na wygodę korzysta się obecnie głównie z podłoży stałych, a rzadziej z płynnych, czy półpłynnych. Zestalenie pożywek umożliwiają substancje takie jak agar-agar - pozyskiwany z krasnorostu morszczynu cejlońskiego lub innych, podobnych mu gatunków (typ Rhodophyta w królestwie Protista) polisacharyd, używany z resztą także do wytwarzania pianki w ptasim mleczku. Dawniej stosowano żelatynę (uzyskiwana jest przez podgrzanie białka prostego z grupy kolagenów), która jednak ze względu na swoje zwierzęce pochodzenie egzaminu zdać nie mogła (sama może być skażona drobnoustrojami lub, o czym mówi się od niedawna, odpornymi na zniszczenie prionami). Zestalone podłoża umożliwiły jednemu ze współpracowników Roberta Kocha, także Niemcowi z pochodzenia, J. R. Petriemu wynalezienie dwóch płytkich szalek o promieniu około 5 cm, przy czym tak skonstruowanych, że jedna idealnie nakłada się na drugą (nazywanych z resztą płytkami Petriego: ang. Petri dish). Pierwotnie, przez bardzo długi okres czasu płytki te były wytwarzane ze szkła. Aktualnie szalki Petriego, na które "fabrycznie" wylewane są podłoża
mikrobiologiczne wytwarzane są z plastiku, znacznie lżejszego od szkła, co ułatwia manewrowanie nimi.
Posiew jest podstawową metodą diagnostyki bakteriologicznej i mikologicznej zarówno w mikrobiologii klinicznej, jak i "badawczej". Najkrócej rzecz ujmując posiew to metoda uzyskania pojedynczych, odosobnionych kolonii bakterii, czy grzybów na podłożach mikrobiologicznych. Metod i sposobów uzyskania tego jest wiele - lecz jedynie kilka jest powszechnie używanych. Narzędziem obecnie używanym do posiewu są głównie ezy, do niedawna stosowało się także wygięte w kilku miejscach szklane bagietki. Do posiewów, aby uzyskać wiarygodne wyniki, używamy sterylnego sprzętu, a ezy nie powinny być gorące.
Wirusy są najmniejszymi czynnikami zakaźnymi. Nie są uważane za organizmy żywe, ponieważ nie mają takich zdolności metabolicznych, które umożliwiają niezależne życie i replikację prostszym formom życia. Są bezwzględnymi pasożytami wewnątrzkomórkowymi i ich reprodukcja jest całkowicie zależna od mechanizmów syntezy komórki gospodarza. Ich wielkość jest bardzo mała, można je oglądać tylko przy pomocy mikroskopu elektronowego. Najprostsze, występujace w naturze, zakaźne cząstki wirusowe (wiriony) składają się z nukleokapsydu (tzn. Kwasu nukleinowego stanowiącego rdzeń, otoczonego płaszczem białkowym - kapsydem). Niektóre wirusy mają dodatkową warstwę ochronną - osłonkę. Wirusy bez osłonki zwane są wirusami nagimi
Podział wirusów -Wirusy zawierają tylko jeden typ kwasu nukleinowego DNA lub RNA - nigdy oba naraz.
Wirusy RNA : wirus odry wirus różyczki RetrowirusyHTLV-1HTLV-2HIV
Wirusy DNA wirusy opryszczkowe cytomegalowiruswirus Epsteina-Barrwirus opryszczki pospolitej typu 1 i 2wirus ospy wietrznej i półpasca papowirusy wirusy brodawczaków ludzkichpolimowirusy adenowirusywirusy zapalenia wątroby typu B
Nazwy wirusów pochodzą zwykle od nazw chorób, które wywołują (np. wirus opryszczki), połozenia geograficznego, gdzie po raz pierwszy dokonano izolacji wirusa (np. wirusy Coxsackie, wirus Norwalk), nazwisk uczonych, którzy dokonali odkrycia wirusa ( np. wirus Epsteina- Barr) lub unikatowych cech epidemiologicznych wirusa (np. arbowirusy).
Grzyby są większe od bakterii i mają bardziej złożoną strukturę komórki. Rozmnażają się przez pączkowanie (drożdże), inne rosną wytwarzając rurkowate struktury zwane strzępkami i tworząc wyspecjalizowane struktury rozrodcze (tj. konidia i zarodniki).Większość grzybów patogennych występuje w przyrodzie jako saprofity i zakażenie człowieka nie jest koniecznym etapem ich cyklu życiowego. Candida (drożdżaki) ważne w medycynie drożdże, są często spotykane jako składnik prawidłowej flory jelita.Istnieje 9 klas grzybów i w zależności od przyjętego kryterium podziału 100-200 tysięcy gatunków. Większość spośród 150-200 gatunków patogennych dla człowieka należy do Deuteromycetes (grzyby niedoskonałe) lub Zygomycetes. Rozwój zakażenia grzybiczego jest uwarunkowany zarówno liczbą zakażających drobnoustrojów, jak i odpornością gospodarza. Przebieg zakażenia zależy od charakteru odpowiedzi gospodarza na zakażenie grzybicze.
Grypa ptasia jest chorobą zakaźną występującą wśród ptactwa wywoływaną przez szczep wirusa grypy typu A. Choroba ta została zidentyfikowana po raz pierwszy we Włoszech 100 lat temu; występuje praktycznie na całym świecie. Uważa się, że wszystkie gatunki ptaków są podatne na zakażenie wirusem grypy ptasiej, chociaż niektóre mogą być bardziej oporne. Zakażenie wirusem wśród ptactwa wywołuje różne objawy, w tym może spowodować wysoce zakaźną i śmiertelną postać powodującą epidemie. Ta ostatnia postać jest znana jako „wysoce chorobotwórcza grypa ptasia”. Wirus grypy ptasiej sporadycznie powoduje zakażenia u ludzi. Pierwsze udokumentowane przypadki zakażenia ludzi wirusem grypy ptasiej typu H5N1 miały miejsce w Hong-Kongu w 1997 r. Zachorowało wówczas 18 osób (groźne infekcje dróg oddechowych), z których 6 zmarło. Zbiegło się to z epidemią grypy ptasiej typu H5N1 wśród ptactwa domowego. Stwierdzono, że przyczyną wystąpienia choroby u ludzi był bliski kontakt z żywym, zakażonym drobiem. Szybka likwidacja ok. 1,5 mln sztuk drobiu zapobiegła rozprzestrzenieniu się choroby
Wirus Ebola jest w tej chwili uważany za jeden z najniebezpieczniejszych wirusów znanych ludzkości. Należy on do rodziny filovirus, czyli wirusów nitkowatych. Nazwę tą zawdzięcza swojej budowie - ma on kształt określany mianem "kija pastucha". W tej chwili sklasyfikowana 4 biotypy Eboli: Ebola Zair, Ebola Reston, Ebola Sudan, Ebola Tai, a także do "rodziny" Eboli zaliczany jest wirus Marburg. Nazwy biotypów wzięły się od miejsca pierwszego pojawienia się danego biotypu, czyli odpowiednio był to Zair, Sudan, Reston w USA, Niemcy i Wybrzeże Kości Słoniowej. Tej ostatni spotykany jest także pod nazwą Ebola Ivory Coast. Objawy chorobowe w przypadku wszystkich biotypów są w zasadzie podobne - początkowo nic nie wskazuje, żeby człowiek był chory na coś więcej niż zwykłą grypę. Później jednak następują już w organizmie nieodwracalne zmiany, np. bardzo poważne uszkodzenia wątroby. Wirusy z grupy Eboli wywołują tzw. gorączkę krwotoczną - najczęściej objawom chorobowym towarzyszą krwotoki wewętrzne i zewnętrzne Wirus Ebola jest w mikroskopie elektronowym niemal identyczny z wirusem Marburg. Zawiera on RNA. Ma kształt wydłużony, często nieregularny, skręcony, często występują i formy kształtu pęcherzykowatego (blister-like). Nazwa wirusa prototypowego pochodzi od nazwy rzeki w Zairze