Mikrobiologia lekarska - drobnoustroje chorobotwórcze

Mikrobiologia środowiskowa - drobnoustroje występujące w środowisku, zajmuje się oczyszczaniem ścieków

Mikrobiologia przemysłowa - wykorzystanie mikroorganizmów do pozyskania substancji czynnych, np. antybiotyków, kwasku cytrynowego

Inżynieria przemysłowa - do komórek bakterii wprowadza się np. komórki roślin

Mikrobiologia spożywcza - jogurty, wina, piwa, kiszonki...

komórki zwierzęce - widać w zwykłym mikroskopie przy powiększeniu 10x, 40x

bakterie - 100x powiększenie

wirusy - potrzebny mikroskop elektronowy

Bakterie:

• ziarenkowce (kuliste) (gram (+) → niebieskie; gram (-) → różowe)

• pałeczki, laseczki

• krętki (spiralne)

• przecinkowce (zaliczane raczej do pałeczek)

• laseczki - mają przetrwalniki (kółeczka niewybarwione), najbardziej oporne formy drobnoustrojów: endospory = spory (endospory bakteryjne nie służą do rozmnażania, a jedynie do przetrwania)

• bakterie wewnątrzkomórkowe - pasożyty bezwzględne, rozmnażają się tylko we wnętrzu żywej komórki, mają swój resztkowy metabolizm (Riketsje, Chlamydie, Erlichie)

Różnice - Procaryota - Eucaryota

Eucaryota:

• jądro, jąderko, błona jądrowa

• DNA połączone z histonami, chromosomy

• mitoza, ewentualnie mejoza, wrzeciono kariokinetyczne

• introny, eksony, RNA

• rybosomy 80s (40s i 50s)

• mitochondria, lizosomy, plastydy

Procaryota:

• bark jądra, jąderka i błony jądrowej, jest nukleoid

• funkcjonalnie 1 chromosom, brak histonów

• brak mitozy, mejozy, wrzeciona kariokinetycznego, występuje prostszy mechanizm podziału komórkowego

• brak intronów, mRNA wielocistronowe (całe kodujące)

• rybosomy 70s (30s, 50s)

• brak mitochondriów, lizosomów i plastydów

PROCARYOTA

• W bakterii rolę mitochondriów pełni błona cytoplazmatyczna

• Nukleoid:

• najczęściej kolisty, czasem liniowy, np. Bromelia Sp.

• funkcjonalnie jest to pojedynczy chromosom

• strukturą odbiega od chromosomów eucaryota

• brak intronów (występują sporadycznie)

• mniej przyłączonych białek

• fizycznie połączony z błoną komórkową

Cytoplazma:

• brak RE oraz aparatu Golgi'ego

• obecne rybosomy w postaci zdysocjowanej na podjednostki 30s i 50s

• synteza białek zachodzi w wielu miejscach na niciach mRNA (nici policistronowe - w komórkach eukariotycznych ich nie ma - ważne)

Ściana komórkowa:

• obecna u większości bakterii

• nadaje kształt, statyczność, chroni przed napływem i wypływem substancji oraz daje tolerancję na zmiany ciśnienia osmotycznego

• brak ściany:

* mykoplazmy i pokrewne rodzaje

* formy L bakterii

* protoplasty i sferoplasty

Peptydoglikan:

• podstawowy składnik ściany komórkowej

• składa się z polimerów kwasu N - acetylomuraminowego i N- acetyloglucosoaminowego (Ga)

• połączone peptydowymi łańcuchami bocznymi

• peptydowe mostki poprzeczne: aminokwasy D oraz L; kwas diaminopoimelinowy (DAP)

• jest pojedynczą cząsteczką

W ścianie komórkowej są składniki nie występujące w komórkach ssaków:

• kwas muraminowy

• D - aminokwasy

• kwas diaminopimelinowy

• peptydoglikan

Różnice między bakteriami Gam dodatnimi a Gram ujemnymi (dotyczące głównie budowy ściany komórkowej)

Gram dodatnie:

• peptydoglikan cienki

• obecność kwasu tejchonowego i tejchuronowego

• grubsza ściana komórkowa, 2-warstwowa

Gram ujemne:

• ściana komórkowa 3-warstwowa

• mają 2 błony i przestrzeń między nimi

• białka porynowe (przez nie idą substancje do środka)

• błona wewnętrzna (cytoplazmatyczna)

Błona zewnętrzna:

• lipopolisacharyd (LPS)

• fosfolipidy

• białka

poryny:

• LPS

• antygen 0 somatyczny

• stanowi o zmienności

• różny u różnych typów bakterii

• budowa cukrowa:

• rdzeń:

• heptozy

• kwas ketodeoxyoktonowy

• lipid A:

• cząsteczka niezmienna, odpowiada za toksyczność całego kompleksu

Fimbrie (pile) - rola:

• adhezja (przyczepianie się) bakterii do podłoża

• koniugacja (występuje u osobników męskich); przekazuje plazmidy

• 1 bakteria może wytwarzać kilka rodzajów adhezyn (czynnik chorobotwórczy)

Rzęska

• dookoła, na biegunie (biegunach)

• jedna lub wiele (u chorobotwórczych)

Najczęstsze bakteryjne czynniki zapalenia opon mózgowo - rdzeniowych:

• heisseria meningitidis

• streptococcus pneumoniae

• haemophilus influenzae

• u noworodków:

• Escherichia Coli K1

• Streptococcus agalactiae

Otoczki - u chorobotwórczych

• Otoczki:

• ochrona przed szkodliwymi czynnikami środowiska

• ochrona przed układem immunologicznym

• adhezja

Przetrwalniki (endospory, spory)

• wytwarzane przez laseczki

• nie służą do namnażania chociaż często nazywa się je zarodnikami

• charakteryzują się: niespotykaną budową okrywy; obecnością błony komórkowej; obecnością błony zewnętrznej

• odporne na temperaturę

Gram (+)

• ściana gruba

• ściana 1-warstwowa

• bardzo dużo peptydoglikanu >50%

• kwasy tejchowe

• brak lipidów

• bardzo mało lub brak białek w ścianie komórkowej

• brak LPS

• wrażliwe na penicylinę zwykłą

• wrażliwość na lizozym

Gram (-)

• cienka ściana

• ściana 2-warstwowa

• 10-20% peptydoglikanu

• brak kwasów tejchowych

• są lipidy

• są białka (ok. 10%)

• jest LPS

• są odporne na penicylinę (ale są wyjątki, np. dwoinka rzeżączki)

• są oporne, jednak nie do końca, na lizozym

Beztelnowce - głównie oddychają poprzez: fermentację, w jej wyniku powstaje mniej energii niż w oddychaniu tlenowym, powstają produkty: dysmutaza nadtlenkowa (chroni przed tlenem, niszczy wolne rodniki), katalaza (u ludzi), peroksydaza

Namnażanie bakterii:

• faza przestoju

• faza logarytmiczna (namnażania)

• faza zastoju

• faza śmierci

Znajomość fizjologii bakterii potrzebna jest do:

• prowadzenia hodowli bakteryjnych:

* w celach diagnostycznych

* w przemyśle (szczepy produkcyjne)

* w produkcji szczepionek

* w celach naukowych

• identyfikacja bakterii

• niszczenia bakterii w procesach dezynfekcji i sterylizacji

Plazmidy:

• Dodatkowe (pozachromosomalne) elementy genetyczne kodują:

• zdolność do koniugacji

• oporność na antybiotyki

• cechy wiralencji (inwazyjność, zdolność do produkcji toksyn)

• zdolność do symbiozy

• zdolność do rozkładania niektórych substancji (substratów)

Profagi - bakteriofagi występujące w genomie bakterii

• Czynniki pozwalające na omijanie układu immunologicznego

• czynniki przeciwdziałające do naszego układu immunologicznego

• bakterie pozwalające związać się z innymi czynnikami

• toksyny i enzymy

Układ immunologiczny:

Działa przeciwko mikroorganizmom znajdującym się poza komórką

Mechanizmy obronne drobnoustrojów chorobotwórczych (oszukują układ immunologiczny)

1)wnikanie do wnętrza komórki

• wirusy

• niektóre bakterie: prątki gruźlicy; krętki kiły; pałeczki Brucellozy; pałeczki Legionella

Pałeczki Brucellozy - Gram ujemne - z grupy bakterii możliwych do wykorzystania w atakach terrorystycznych, potrafi wnikać przez zdrową skórę, w Morzu Śródziemnym; zarażenie od zwierząt

Pałeczki Legionella - namnażają się w łazienkach (rozmnażają się w kranach kilka dni nie używanych) i na zewnątrz człowieka; powodują ciężkie zapalenia płuc

2)otoczka (na zewnątrz komórki bakteryjnej)

Dwoinka zapalenia płuc - streptococcus pneumoniae;

otoczki bakteryjne zbudowane są z:

• wielocukrów

• kwasów tejchonowych

• białek (np. bakteria wąglika)

3)wytwarzanie superantygenu

Gronkowiec złocisty - streptococcus aureus

(wytwarza dwa rodzaje toksyn - toksyna wstrząsu toksycznego TSS; enterotoksyny)

superantygen - nieswoiście aktywuje limfocyty T, więc duża ilość limfocytów T jest aktywowana, dużo energii jest zużywane; potem limfocyty T umierają, a drobnoustroje to wykorzystują

4)wytwarzanie enzymów - proteaz - tną przeciwciała (IgM, IgG, IgA [przeciwciała sekrecyjne, produkowane poza krwiobiegiem, np. w przewodzie pokarmowym)

5)białko A (przyłącza cząsteczki przeciwciał na odwrót)(np. Streptococcus aureus)

6)biofilm - struktura wielokomórkowa. Komórki bakteryjne łączą się ze sobą kanałami wodnymi, którymi przesyłają różne substancje chemiczne (które informują co dana komórka powinna robić). Dzięki tym wielokomórkowym strukturom układ immunologiczny nie działa; jest zła penetracja antybiotyku

Pałeczka Pseudomonas aeruginosa

gronkowiec złocisty - Staphylococcus aureus

Gronkowiec skórny - Staphylococcus epiderminis

Pałeczka Pseudomonas aeruginosa - może rosnąć nawet w wodzie destylowanej; w wazonie z kwiatami; nie wszystkie produkują biofilm, te które potrafią, robią go na tkankach, protezach (ciałach obcych w organizmie)

Niektóre antybiotyki mogą hamować powstawanie biofilmu

7)adhezyny - składniki powierzchni komórki bakteryjnej, białka lub wielocukry; łączą komórkę bakteryjną z jakąś strukturą zewnętrzną. Głównie wykorzystywane są te, które zawierają komórkę macierzy

• białka wiążące fibronektynę FBP; kolagen; fibrynogen; witronektynę; lamininę

• adhezyny - silnie wiążące jedną substancję; słabo wiążące kilka substancji

8)toksyny bakteryjne

• egzotoksyny: wytwarzane na zewnątrz komórki bakteryjnej; charakterystyczne dla bakterii Gram (+)

cytotoksyny: prowadzą do uszkodzenia i śmierci komórki

enterotoksyny: np. przecinkowiec cholery; prowadzą do utraty H2O i elektrolitów; komórka organiczna nie jest uszkadzana; głównie w przewodzie pokarmowym

• endotoksyny: to składnik ściany komórkowej bakterii Gram (-); LPD - lipopolisacharyd; jest uwalniana po śmierci komórki bakteryjnej

bakterie Gram +

białka przez nie wytwarzane są samodzielne na zewnątrz, wydalone są niezależnie od komórki

bakterie Gram -

białka są zakotwiczone (działają w przestrzeni)

Podział bakterii według oddychania

(według wzrostu w odpowiednich warunkach gazowych)

Dysmutaza ponadtlenkowa - odpowiada za wychwytywanie rodników (O; O₂). Żeby bakteria przeżyła w warunkach beztlenowych, musi posiadać ten enzym. Człowiek ma 2 dysmutazy ponadtlenkowe, a bakteria jedną. Jest dodawany do kosmetyków, ma przedłużać młodość skóry

Bezwzględne tlenowce - rozwijają się tylko w obecności tlenu

- prątek (pałeczka) gruźlicy - Mycobacterium tuberculosis (pG+)

- Legionella pneumophila (pG-)

Względne beztlenowce - rosną we wszystkich możliwych warunkach gazowych

- Gronkowce - Staphylococcus zG+ (ziarniaki)

- Paciorkowce - Streptococcus zG+

- Rodzina bakterii Enterobakteriaceae np. E. Coli (bakterie jelitowe); pG-

Mikroaerofile - wymagają zmniejszenia stężenia O₂ (w powietrzu 5%-10%), posiadają wolny metabolizm:

- Helicobacter pylori pG- (bakteria powoduje wrzodu dwunastnicy i raka żołądka; występują w błonie śluzowej żołądka; występuje rodzinnie; ma ją 50-70% ludzi)

- Niektóre bakterie potrafią wykorzystywać CO₂ do metabolizmu; CO₂ → związki organiczne;

- są to tzw kapnofile (Legionella Haemophilus)

Bezwzględne beztlenowce (tylko i wyłącznie fermentacja)

- Clostridium (pałeczki z przetrwalnikami) lG+

- promieniowce - actinomyces

- bakterioides pG-

Clostridium - duże, wytwarzają przetrwalniki wewnętrzne - endospory (spory) (grupę patogenów), grupa laseczki zgorzeli gazowej

Clostridium perfingers

• powodują zgorzel gazową (gangrenę)

• bardzo szybko rosną w organizmie

• wytwarzają około 12 toksyn

• przetrwalniki występują w ziemi

• droga przenikania: głęboka rana (do mięśnia)

• leczenie - natychmiastowe podanie antybiotyku

• ich metabolizm polega na tym, że bakterie produkują duże ilości gazu, który rozrywa tkanki (słychać trzeszczenie)

Clostridium tetari (laseczka tężca):

- przetrwalniki są w ziemi

- powodują chorobę uogólnioną

- produkują neurotoksynę

działanie prowadzi do śmierci

- tężca nie można wyleczyć

- jest szczepionka (pozostawiono antygeny, zlikwidowano toksyny); działa 1rok, potem wstrzykuje się dawkę „aktywującą” wcześniejszą szczepionkę (po 7-8 latach zapis pamięci wygasa). organizm zaczyna produkować przeciwciała (po szczepionce) po 7-8 dniach.

- profilaktyka czynno-bierna

podaje się szczepionkę, a w miejsce potencjalnego zakażenia podaje się surowice. (Podaje się je daleko od siebie, w pewnym odstępie czasu, bo mogą się wzajemnie inaktywować. Dodatkowo podaje się antybiotyki.

- ranę trzeba dokładnie oczyścić, bo przetrwalniki po pewnym czasie mogą wykiełkować

Clostridium botulinum:

- laseczka jadu kiełbasianego

- produkuje toksyny

- występuje w pojemnikach szczelnie zamkniętych

- występuje w 4 serotypach chorobotwórczych dla ludzi: A, B, E, → występują w ziemi, F → występuje w wodzie morskiej

- toksyny C i D są charakterystyczne dla zwierząt

- toksyny są termostabilne

- objawy zatrucia: podwójne widzenie, niekontrolowane opadanie powiek

- leczenie: płukanie żołądka, podać antytoksyny botulinowe przeciwko A, B i E

- sama bakteria jest niechorobotwórcza, ale może być groźna dla noworodków i chorych na AIDS

- chorobotwórcze jest tylko jedno białko produkowane przez tą bakterię

Clostridium dificille:

- występują głównie w nawozie końskim

- jest oporna na większość antybiotyków

- jej przetrwalniki czekają na nasze leczenie antybiotykami, bo wtedy zabijamy bakterie dla nas niezbędne

- wytwarza 2 silne toksyny (o charakterze cytotoksycznym)

- objawy: biegunka

- leczenie: pulsacyjne (systematycznie, co jakiś czas)

- przetrwalniki żyją o,5 - 2 lata

- trzeba uzupełnić florę bakteryjną: liofilizowanymi bakteriami

- gdy bierzemy zbyt wiele antybiotyków - przetrwalniki kiełkują

Pałeczki (tlenowe)

Maczugowiec błonicy - Cornybacterium diphteriae pG+

- powodują śmiertelne choroby

- w gardle powstają błony

- przyczyną śmierci jest toksyna tej bakterii

- szczepionka : di per te - ma 2 anatoksyny i jedne zabite pałeczki gram ujemne

*przeciwko 3 bakteriom

*di - od C. diphteriae

*te - od C. tetani

*per - od bakterii krztuśca

- szczepionka ma anatoksyny - białko pobudzające do produkcji przeciwciał, ale ma uszkodzoną część odpowiedzialną za produkcję toksyn

- ch-a została wyeliminowana

- jego silna toksyna jest pochodzenia wirusowego

(Bakteria musi być zlizogenizowana. Białko bakterii kodowane jest przez wirusa - konwersja lizogeniczna)

- leczenie błonicy: seroterapia (podanie surowicy); antybiotykoterapia

Prątki - Mycobacterium

Prątek gruźlicy - Mycobacterium tuberculosis pG+

- długo rośnie

- ma spowolniony metabolizm

- odporna na czynniki środowiska, także na środki dezynfekcyjne

- większość antybiotyków, które działają na większość bakterii nie działa na prątki gruźlicy

- chowa się do komórek organizmów - do makrofagów płucnych

- szczepionka - do organizmu wprowadzamy szczep nie chorobotwórczy, ale żywy (bydlęca odmiana gruźlicy); mogą one zjadać komórki zakażone prątkami gruźlicy

- gruźlicę długo się leczy (0,5-1 rok)

- leczenie skojarzone: podaje się 3 leki działające na różne miejsca tej bakterii (mające różne mechanizmy działania)

- odporność śródzakaźna - odporność na gruźlicę; w organizmie jest żywy organizm bakteryjny; odporność typu IV

Ziarenkowce zG+

dwoinka jest najmniejszą formą

w czasie podziałów mogą dzielić się w 1 lub 3 płaszczyznach podziałów

tworzą grona - gronkowce

w 1 płaszczyźnie - paciorkowce

Gronkowce - Staphylococcus

Gronkowiec złocisty - Staphylococcus Aureus

- gronkowce metycylino - odporne (MRSA) (bardziej chorobotwórcze, oporne na antybiotyki z grupy beta-laktamaz

- gronkowce metycylino - wrażliwe (MSSA)

- Metycylinoodporność - mają geny wbudowane w kasety chromosomowe (SCCmec *kasety 30-100 genów; odpowiadają za szybką rekombinację nieuprawnioną. bakteria może łatwo sobie wszczepić geny chorobotwórcze

- Szczepy różnią się skokowo; geny chorobotwórczości - ułożone są w GI - wyspy patogenności, które są łatwo wbudowywane przez szczepy MPSA, rzadziej przez MSSA, dlatego MRSA są bardzo chorobotwórcze a MSSA nie

-Choroby gronkowca złocistego: ropnice; zmiany ropne; czyraki

-ma zdolność adhezji do każdego miejsca w organizmie

Gronkowce koagulazo-ujemne; ok. 40gatunków

Gronkowiec skórny - Staphylococcus epiderminis

Gronkowce mogą posiadać toksyny:

• toskyna wstrząsu toksycznego (TSS-T1)

zespół wstrząsu toksycznego, ok. 7% chorych umiera

• endotoksyny

zatrucia pokarmowe, są termostbilne, nie rozkładają się w czasie gotowania, głównie w lodach

• toksyny epidermolityczne

zespół oparzonej skóry (dzieci i ludzie starsi)

• z paciorkowcem ropnym - powstaje liszajec

• zapalenie kości i szpiku kostnego (ale musi posiadać 1-2 z adhezyn wiążących kolagen

• zapalenie stawów - dwoinka rzeżączki

Paciorkowce:

- Kołowe - Enterococcus

- Streptococcus:

- - B-Hemolizujące (całkowicie rozkładają krwinki)

- - α- Hemolizujące (zieleniejące)(częściowo rozkładające krwinki; powodują zazielenienie podłoża)

B-Hemolizujące

- Paciorkowiec ropny - Streptococcus pyogenes

- powoduje anginę ropną

- ropne zapalenie gardła

- zapalenie migdałków

- szkarlatyna (płonica) - malinowy język (+wysypka)

- róża - dotyczy głównie kończyn (+wysypka)

- z gronkowcem złocistym - liszajec

- zapalenie powięzi i mięśni

powikłania autoimmunologiczne: choroba reumatyczna; kłębuszkowe zapalenie nerek

- jego podstawowym czynnikiem chorobotwórczości jest białko M (powierzchniowe); jest ponad 100 odmian; gdy brak jego - brak chorobotwórczości; 7/100 białek przywiązuje się do antygenów tkankowych:

*zastawki serca - choroba reumatyczna serca

*komórki występujące w stawach - choroba reumatyczna stawów (najpopularniejsza)

*komórki mózgu - choroba reumatyczna mózgu - pląsawica mózgu

leczenie:

- zabicie drobnoustrojów

- podaje się zastrzyki penicyliny

- doustne preparaty wydłużają czas leczenia

po chorobie jesteśmy odporni na te bakterię (jeżeli chorujemy przez tę bakterię z białkiem M1, to ta bakteria nie będzie już dla nas chorobotwórcza)

- paciorkowiec ropny nigdy nie uodparnia się na penicyliny

- zapalenie powięzi i mięśni - bakterie wnikają do organizmu, namnażają się (ale brak objawów), gdy jest dużo przestają się mnożyć (nie działają wtedy antybiotyki, bo one działają tylko w czasie podziałów. na inne choroby antybiotyki działają) i zaczynają produkować toksyny

czynniki chorobotwórczości:

- białko M

- toksyny pirogenne (erytrogenne) - są to superantygeny; groźniejsze od superantygenów gronkowcowych; następstwo: Zespół Wstrząsu Toksycznego (paciorkowcowy - najcięższy - śmiertelność - 70%)

Streptococcus agalactiae - zakażenie od bydła, na wymionach krów, przez surowe mleko

- są w drogach rodnych kobiety, nie dają objawów i zarażają rodzące się dzieci

- gorączka poporodowa

- zakażenia okołoporodowe

- powoduje zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych

- powoduje zapalenie płuc - u noworodków

Listeria monocytogenes pG+

- są w drogach rodnych kobiety, nie dają objawów i zarażają rodzące się dzieci

Bakterie Gram ujemne

Enterobakteriaceae:

- pałeczki jelitowe

- występuje 41 gatunków

- są beztlenowcami

Pałeczki niefermentujące:

- w środowisku człowieka oddychają tlenowo, ale w innych warunkach mogą oddychać beztlenowo

Vibrio:

- pałeczki zakrzywione (przecinkowce)

- należy do nich przecinkowiec cholery

Pałeczki atypowe:

- źle rosną lub w ogóle nie rosną

- do wzrostu wymagają CO2

*Mikroaerofile - nie przezywają, trzeba mniejszą ilość tlenu, 5-10%

*Kapnofile - 5%CO2

Pałeczki Gram Ujemne małe - Hemophilus

- Brucella - dostaje się do organizmu przez zdrową, nieuszkodzoną skórę, jest bardzo mała. Powoduje najwięcej zakażeń bakteryjnych

- Brodetella pertusis

Enterobacteriaceae:

Escherichia Coli:

- występuje w organizmie każdego człowieka

- wyróżnia się 5 wariantów choroby dla przewodu pokarmowego i jeden dróg moczowych oraz jedną grupę nie chorobotwórczą

- E(entero)...EC(escherichia coli)

- EMEC - wytwarza toksyny (cytotoksyny), kiedyś SLT → STX

- ETEC - enterotoksyna; wytwarza enterotoksyny, czyli toksyny, które nie uszkadzają organizmu, ale powodują biegunki (ST i LT)

- EPEC - enteropatogenne

- EIEC

- EAEC - enteroadhezyjne

Shigella:

- podobna do EC nieaktywnych bez rzęsek

- występuje w 4 gatunkach

*Shigella dyserteriae - powoduje najbardziej groźne dla przewodu pokarmowego toksyny; w Azji, w Afryce; czerwonka bakteryjna;

(jest też czerwonka amebowa, powodowana przez peirwotniaki)

*Shigella sonnei - 98-99% czerwonki w Polsce

Salmonella enterica:

serotypy, serowary:

- enteritidis - 92-93% zachorowań; roznoszony głównie przez szczury

- typhimarium - 5-6% zachorowań; dur mmysi; roznoszony przez myszy

- typhi - dur brzuszny; wysoka temperatura

(dur plamisty - przez ricetsje)

Zakażenia układu oddechowego:

W zakażeniach szpitalnych; odporne na środki dezynfekcyjne:

- Klebsiella; pneumoniae - także zakażenia dróg moczowych

- Enterobacter

- Serattia

Drogi moczowe zakaża:

- Proteus

- Morganella

- Klebsiella Pneumoniae

Pałeczki niefermentujące:

Pseudomonas Aeruginosa:

- zakaża rany, głównie po oparzeniowe

- układ moczowy

- wytwarza biofilm

- posiadają system regulacyjny Auxr/AuxJ (makroidy)(nimi się leczymy, hamuje wytwarzanie tego systemu, który jest potrzebny do wytworzenia biofiomu)

- Kanał wodny - zbudowany jest ze śluzu; umożliwia kontaktowanie się bakterii

Biofilm - nie może być sfagocytowany; chroni przed działaniem układu immunologicznego

Acinetobacter baumanni:

Mukowiscydoza:

- upośledzenie ruchu rzęsek w układzie oddechowym

- zagęszcza śluz w układzie oddechowym

- powoduje zaburzenia wydalania CO2 i nie tylko

Vibrio

Vibrio cholerae:

- słodkowodna

-wytwarza enterotoksynę

- powoduje biegunkę

- cholera

- serotyp 01 - chorobotwórczy dla człowieka

- inne nie są chorobotwórcze

- wariant klasyczny: łagodniejsza choroba

- wariant: ElTon - pacjent może szybko umrzeć

Vibrio parahaemoliticus:

- słonowodna

- głównie w Japonii

Vibrio flurialis

Pałeczki atypowe:

Legionella pneumophila:

- powoduje atypowe zapalenie płuc

- mnoży się w wodzie na amebach do 60⁰C

- 13-30% śmiertelności

Helicobacter pylori:

- wrzody żołądka i dwunastnicy

- zakażenia rodzinne

Pałeczki Gram ujemne małe

Hemophilus influenzae:

- jest 6 typów otoczek, a w Polsce występuje otoczka typu B

- odmaiana otoczkowa - zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych

- bardzo mała

- jest kapnofilem

- jest względnym beztlenowcem

- musi mieć: NAD i heminę oraz CO2

Streptococcus pneumonia - dwoinka zapalenia płuc

Neisseria memingitidis - ziarniak

Zapalenie krtani, nagłośni, ucha środkowego, zatok powodują:

- Hemophilus influenzae - bezotoczkowa

- Streptococcus pneumonica

- Moraxella catarlimilis (z/pG - forma pośrednia)

Hemopilus ducrei:

- wrzód miękki (przenoszony drogą płciową)

- odpowiedzialna za wirus HIV w Afryce

- bo zwiększa ryzyko zakażenia wirusem HIV do 90%

Diagnostyka mikrobiologiczna

Pośrednia - szukamy odpowiedzi immunologicznej

Bezpośrednia - szukamy drobnoustroju lub jego fragmentów

Diagnostyka pośrednia:

Badanie odpowiedzi humoralnej:

- obecność przeciwciał

- miano przeciwciał

- dynamika narastania miana

miano przeciwciał w klasie IgM (świeże zachorowanie) i IgG (mogą utrzymywać się przez całe życie)

Badanie odpowiedzi komórkowej

- odczyny skórno - alergiczne (próba tuberkulinowa)

- aktywacja komórek immunologicznych

Odczyny serologiczne:

- do ustalania miana przeciwciał

- uwidaczniają reakcję antygenu z przeciwciałem w warunkach in vitro (w celach diagnostycznych - w probówce)

- stosowane są różne techniki

- zawsze jeden element musi być wzorcowy (albo antygen albo przeciwciało), a drugiego szukamy

- trzeba znakować przeciwciała (enzymatycznie, kiedyś radioaktywnie)

Odczyny serologiczne:

- aglutynacja:

*odczyn aglutynacji bakteryjnej (antygeny są na powierzchni bakterii)

*odczyn aglutynacji lateksowej (lateks opłaszczony przeciwciałami)

*odczyn hemaglutynacji biernej (jako nośnik dla antygenu, są krwinki opłaszczone przeciwciałami)

- percypitacja

- neutralizacja (ASO - odczyn neutralizacji)

- wiązania dopełniacza (OWD)

- immunofluorescencja (najczęściej stosowana, przeciwciała znakowane fluorescencyjnie)

- immunoenzymatyczna (przeciwciała znakowane enzymem)

powyższe dwa polegają głównie na płukaniu - jeśli antygen połączy się z przeciwciałem, to nie daje się wypłukać

Miano odczynu analogiczne - to największe rozcieńczenie, w którym zachodzi jeszcze reakcja serologiczna

Interpretacja odczynów:

- wynik (+) lub (-)

- miano wyższe niż norma

- narastanie miana

- oznaczanie przeciwciał w różnych klasach

Metody bezpośrednie:

- metody hodowlane

- metody niehodowlane (szybkie)

*mikroskopowe

*serologiczne (poszukiwanie antygenu)

*molekularne (poszukiwanie DNA lub RNA)

Schemat badania bakteriologicznego:

Badanie bakteriologiczne (materiał od chorego):

- preparat (bezpośredni mikroskopowy)

- posiewy na podłoża → wzrost → izolacja:

*antybiogram

* identyfikacja:

> preparat gram

> biochemiczna

> testy dodatkowe

+ metody molekularne

+ budowa antygenowa

+ chorobotwórczość

Identyfikacja bakterii:

Testy biochemiczne:

- fermentacja cukrów

- rozkład aminokasów → indol; rozkład tryptofanu; H2S; inne

- reakcja azotanów → azotyny → azot atmosferyczny

- inne, np. katalaza, oksydaza

Dochodzenie epidemiologiczne - ustalenie czy szczepy tego samego gatunku bakterii od różnych chorych lub nosicieli są tym samym szczepem czy różnymi

Metody barwienia bakterii:

Pozytywne - barwi się bakterie

- proste

- złożone:

* metoda Grama (dla większości bakterii)

* metoda Ziehl-Nielsena (barwienie prątków kwasoodpornych)

Negatywne - barwi się tło

- proste

Pozytywno-negatywne:

Barwienie metodą Grama:

utrwalenie → fiolet krystaliczny → płyn Lugola → odbarwienie alkoholem → safranina → gram ujemne na różowo lub gram dodatnie na niebiesko

Podział podłóż do hodowli bakterii

(ze względu na znajomość składu)

- syntetyczne

- pół syntetyczne

- naturalne

(w zależności od ilości agaru)

- płynne

- półpłynne

- stałe

(ze względu na zastosowanie)

- namnażające

- wybiórcze

- różnicujące

- wybiórczo-różnicujące

- specjalne

Materiały do badań mikrobiologicznych:

- wymazy: z rany, z ucha, z oka (spojówki), gardła, nosa, owrzodzenia, ze zmian skórnych, z pochwy, odbytu

- czyste

* z miejsc normalnie jałowych: krew, płyn mózgowo - rdzeniowy, mocz z pęcherza pobrany przez nakłucie;

* z miejsc, w których występuje normalna flora: kał, wymaz z gardła, skóry

* zanieczyszczone w trakcie pobierania normalną florą: mocz, plwocina

Etapy izolacji i identyfikacji:

Etap 1 - posiew na płytki

- morfologia kolonii (najczęściej 24h)

- wielkość, struktura, kolor, hemoliza itd.

- wymagania tlenowe

Etap 2: preparaty mikroskopowe (barwienie metodą Grama z każdego rodzaju kolonii)

Etap 3: Izolacja - posiew na nową pożywkę z każdego rodzaju kolonii

Etap 4: Identyfikacja

- najczęściej badanie cech fizjologicznych (szeregi biochemiczne)

- serologiczne

- liczne testy

Etap 5: badanie wrażliwości na antybiotyki (dyfuzyjno-krązkowa) - oceniamy stężenie

Morfologia komórek bakteryjnych:

Kształt:

-cocci (kuliste)

- pałeczki i laseczki (cylindryczne)

- spiralne lub zaokrąglone

Ułożenie wzajemne komórek:

- pojedynczo

- gronka

- łańcuszki

Gram dodatnie lub ujemne

Metody molekularne - opierają się o komplementarność nici DNA

- historyczne

- obecne: hybrydyzacja; charakterystyka genów

Sonda genetyczna: znakowanie DNA do wykrycia innego homologicznego DNA

Metoda PCR:

- reakcja łańcucha polimerazy, prowadzi do amplifikacji określonego fragmentu DNA

- istnieje wiele modyfikacji tej metody

- do szukania wirusa

Szybka diagnostyka bez hodowli - kiedy stosujemy?

- słabo rosną (izolacja wymaga długiego czasu)

- w ogóle nie rosną (izolacja niemożliwa)

- hodowla nie ma znaczenia w klinice

Szybkie metody:

- serologiczne - szukamy antygenów wirusów, bakterii

- molekularne - szukamy DNA (RNA) głownie metoda PCR

Czynniki działające na drobnoustroje

Sterylizacja - zniszczenie, zabicie, inaktywacja lub usuniecie wszystkich organizmów żywych lub cząstek zakaźnych (wirusy, priony)

1.priony

2.przetrwalniki bakterii i grzybów

3.pratki gruźlicy

4.wirusy bez osłonek lipidowych (rotawirusy, sapowirusy, enterowirusy [polio])

5.grzyby i pierwotniaki

6.bakterie

7.wirusy z osłonkami lipidowymi (np. HIV) (wrażliwsze od tych bez osłonek lipidowych)

Grupy sterylizacji:

- z pominieciem prionów (2-7)

- z uwzględnieniem prionów (1-7)

Metody sterylizacji:

Autoklaw - przy użyciu przegrzanej pary wodnej w temperaturze 121⁰C lub 134⁰C (dlatego, że przy podwyższonym ciśnieniu jakie panuje w autoklawie woda wrze w wyższej temperaturze; 121⁰C - nadciśnienie 1atm; 134⁰C - nadciśnienie 2atm)

Autoklawy grawitacyjne i próżniowe:

- autoklaw próżniowy (sterylizacja z użyciem nasyconej pary wodnej - bardziej skuteczna)

* 134⁰C - 1godz - inaktywuje priony; 5min - poziom sterylizacji 2-7

* 121⁰C - nie inaktywuje prionów; 15min sterylizacja w poziomach 2-7

- autoklaw grawitacyjny (mieszanina pary wodnej i powietrza - dezynfekuje słabiej)

* czas dezynfekcji tak jak w autoklawie próżniowym x2 - nie inaktywuje prionów

Promieniowanie:

- gamma (najczęściej bomba kobaltowa) - sterylizacja sprzętu jednorazowego, przeszczepy kostne, protezy, sztuczna skóra

- elektronowe (akceleratory liniowe)

Gorące powietrze:

- suszarki - wysoka temperatura od 160⁰C - 190⁰C

- czas w zależności od temperatury od 2 do 1/2godz

- czas liczymy od osiągnięcia właściwej temperatury w całej komorze urządzenia

Sterylizacja chemiczna:

- aldehydy: glutarowy, mrówkowy (formalina) (tkanki)

- kwas nadoctowy

- tlenek etylenu (gaz) - kłopotliwy - przechodzi przez papier - można było sterylizować przedmioty zapakowane, ale trzeba było potem długo je wietrzyć bo ten gaz jest szkodliwy)

Kontrola:

-szczepy Bacillus Stearotermofilus

-sopry: B. pumilus i B. subfilis

Dezynfekcja:

1⁰ - od 3 do 7 - wysoki

2⁰ - od 4 do 7 - średni

3⁰ - od 5 do 7 - niski

Dezynfekcja obejmuje jedynie punkty od 3 do 7!!!!!

najczęściej stosujemy 5-7

Dezynfekcja:

- gotowanie

- promieniowanie UV (UVC)

- roztwory:

* H2O2

* alkohol np. etylowy - 70% jest najbardziej aktywny; 96% jest prawie nieaktywny i nie stosuje się

^minimalny czas działania 3-5min

Antybiotyki:

- związki o wybiórczej toksyczności (działają na drobnoustroje, a nie na pacjenta)

- prawie w 100% są związkami organicznymi (wyjątek - Helicobacter pylori → związki bizmutu; nie stosuje się do nich nazwy antybiotyk)

- nazwa zwyczajowa - kiedyś tylko do związków naturalnych, dziś także i do syntetycznych

właściwości - okres biologicznego półtrwania w organizmie (T ½) = stężenie antybiotyku spada o 50%, bo jest on wydalany (w formie niezmienionej, albo zostaje przetworzony, zmetabolizowany i tak wydalony)

- działanie zależy od stężenia w organizmie

*stężenie graniczne - minimalne stężenie hamujące (MIC) - bakterie nie mogą się namnażać (działanie bakteriostatyczne)

*4-8 wartości MIC - działanie bakteriobójcze

- Oporna bakteria nie jest hamowana przez antybiotyk

- Wrażliwa bakteria jest hamowana przez antybiotyk

- Tolerancja - bakteria niewrażliwa na antybiotyk

- Dystrybucja - różnice w stężeniu antybiotyku w różnych częściach organizmu

- Kompartment - części organizmu, w których jest to samo stężenie antybiotyku, np. kompartment płodowy

- mogą, ale nie muszą wnikać do wnętrza komórek (wnikają do wnętrza komórek: prątek gruźlicy, prątek kiły, Legionella)

- są wydalane:

*drogami moczowymi

*drogami żółciowymi (przez przewód pokarmowy) - Niebezpieczeństwo Dysbakteriozy (zabicia naturalnej flory bakteryjnej → zwiększona podatność na grzybice, albo bakterie Clostridium Difficile - biegunki)

Podział antybiotyków ze względu na mechanizmy działania:

Działanie na syntezę ściany komórkowej bakterii:

- b-laktamazowe

* cefalosporyny

* penicyliny (najpopularniejsze na świecie, ok. 70%)

* karbapeny (najsilniejsze)

- glikopeptydowe

* wankomycyna (gronkowiec złocisty metycylinooporny i Clostridium Dificile)

Działanie na syntezę kwasów nukleinowych:

- metronidazol

- chinolony

* fluorochinolony (mają właściwość postantybiotykową - nawet jak ich stężenie spadnie poniżej MIC - to działąją jeszcze przez 6godz

* topoizomerazy

- rifampicyna (leczenie gruźlicy)

Hamowanie syntezy białek (zachodzi na rybosomie)

- aminoglikozydy (niebezpieczne, u płodu powodują głuchotę przy dużym stężeniu)

- tetracykliny (niebezpieczne - mogą powodować zniekształcenie kośćca u dzieci)

- chloranfenikol (niebezpieczne, nie stosuje się przy anemii aplastycznej)

- MLS:

* makrolidy (erytromycyna)

* linkozamidy(klindamycyna)

* streptograminy (synercid)

Działanie na błony plazmatyczne:

- przeciwgrzybicze:

* azole

* polieny

- polimeksyny (przeciwbakteryjne) (nie wchłaniają się z przewodu pokarmowego!)

peptydoglikan - rusztowanie ściany komórkowej

---