SEMINARIUM 1SEMINARIUM 1 Podstawy mikrobiologii.Podstawy mikrobiologii. Morfologia i fizjologia bakterii. Budowa komMorfologia i fizjologia bakterii. ...
19 downloads
41 Views
2MB Size
SEMINARIUM 1 Podstawy mikrobiologii. Morfologia i fizjologia bakterii. Budowa komórki bakteryjnej. Klasyfikacja bakterii. Flora fizjologiczna i tworzenie się mikrobiomu. Drogi i mechanizmy wnikania bakterii. Genetyczne podłoŜe zmienności i przenoszenie materiału genetycznego u bakterii. Oporność bakterii na antybiotyki i chemioterapeutyki.
Agnieszka Chmielarczyk
Historia
1590 – Zacharias Janssen wspólnie z ojcem Hansem skonstruowali pierwszy mikroskop 1665-1667 –obserwacje mikroskopowe-Robert Hooke (tkanki roślin) 1676 –Antoni van Leeuwenhoek skonstruował mikroskop powiększający ok. 270x obserwował naczynia włosowate, krwinki czerwone, bakterie, plankton stawowy i jako pierwszy opisał ludzki plemnik W 1857 Ludwik Pasteur badał procesy fermentacji i gnicia, później badał zjawiska odporności poszczepiennej i opracował szczepionki, między innymi przeciwko wściekliźnie, wąglikowi i cholerze. Opracował metody hodowli bakterii i pierwszy zastosował podłoŜa płynne. Joseph Lister – inicjator antyseptyki (na bazie doświadzczeń Semmelweissa) Robert Koch w 1882 odkrył z pomocą mikroskopu bakterie gruźlicy. Później sformułował teŜ swoje postulaty; zastosował barwniki anilinowe; wprowadził Ŝelatynę i agar.
Postulaty Kocha
Postulaty Kocha –przedstawione w 1892 roku. Spełnienie tych postulatów jest dowodem na to, Ŝe konkretny mikroorganizm moŜe powodować określoną chorobę. Postulat 1 – Drobnoustrój musi być obecny u wszystkich osób mających daną chorobę i powinien mieć związek ze zmianami chorobowymi. Postulat 2 – Drobnoustrój musi być wyizolowany w czystej kulturze od osoby chorej. Postulat 3 – Drobnoustrój, wyosobniony od chorej osoby, po wprowadzeniu do ludzi lub zwierząt musi wywołać tę samą chorobę. Postulat 4 – Drobnoustrój naleŜy ponownie wyosobnić w czystej kulturze od eksperymentalnie zakaŜonego człowieka lub zwierzęcia w celu spełnienia trzeciego postulatu
Mikrobiologia Bakteriologia Wirusologia Mykologia Parazytologia
Cechy charakterystyczne
Eukaryote
Prokaryote
Główne grupy
Glony, grzyby,pierwotniaki, rośliny, zwierzęta
bakterie
Wielkość ( przybliŜona)
> 5µ µm
0,5 to 3 µm
Błona jądrowa Nić DNA Diploidalny
Brak błony jądrowej Pojedynczy, kulisty DNA Haploidalny
Obecne Obecne Obecne
Brak Brak Brak
80S ( 60S + 40S ) Zawiera sterole
70S ( 50S + 30S ) Brak steroli
Ściana komórkowa
Obecna u grzybów i roślin ( złoŜona z chityny lub celulozy )
Obecna złoŜona z białek; lipidów i peptydoglikanu
RozmnaŜanie
Płciowe lub bezpłciowe
Bezpłciowe
Oddychanie
Przez mitochondria
Przez błonę cytoplazmatyczną
Struktury jądrowe: = jądro = chromosomy Struktury cytoplazmatyczne: = mitochondria = ciałka Golgiego = siateczka cytoplazamatyczna = rybosomy =błona cytoplazmatyczna
Komórka zwierzęca
Komórka bakteryjna
Komórka roślinna
Budowa komórki bakteryjnej
Cytoplazma
skład: woda, nieorganiczne jony, niskocząsteczkowe metabolity, wysokocząsteczkowe polimery kwasów nukleinowych, substancje zapasowe, białka, rybosomy Rybosomy:
złoŜone struktury sferyczne składające się z kilku cząsteczek RNA i białek towarzyszących; składają się z dwóch podjednostek : 50S ( 23S i 5S RNA) i 30S ( 16S RNA ) = 70S aktywne ośrodki syntezy białek
Nukleiod = chromosom bakteryjny
jeden chromosom, składający się z genów strukturalnych i regulatorowych DNA ma postać podwójnej spirali, złoŜonej z dwóch komplementarnych łańcuchów polinukleotydowych U E.coli 4,63x106 par zasad przyczepiony jest do błony cytoplazmatycznej podział zsynchronizowany z podziałem komórki replikacja jest mechanizmem semikonserwatywnym
Pozachromosomalne czynniki dziedziczenia Plazmidy – zazwyczaj koliste cząsteczki DNA ; ulęgające autonomicznej replikacji; determinują cechy zwiększające moŜliwość przeŜycia bakterii w określonych warunkach środowiskowych Transpozony – fragmenty DNA charakteryzujące się podatnością na translokację; często determinują oporność na antybiotyki Bakteriofagi – wirusy bakteryjne
Błona cytoplazmatyczna
zbudowana z podwójnej warstwy fosfolipidów, liczne białka-enzymy transport elektronów synteza i transport prekursorów wydzielanie zewnątrzkomórkowych i periplazmatycznych enzymów i toksyn regulacja segregacji chromosomalnego i plazmidowego DNA wytwarzanie układów transportowych przenoszenie receptorów i innych białek układu chemotaktycznego
Ściana komórkowa • Peptydoglikan = mureina
Gram dodatnie
gruba ( 20-80 nm ) skład: peptydoglikan i kwasy tejchojowe ( rybiotolowy i glicerolowy ) niektóre bakterie zawierają: polisacharydy, kwasy mykolowe, białka
Gram ujemne złoŜona budowa grubość 10-15 nm składa się z: peptydoglikanu i błony zewnętrznej, z obrębie której występują: fosfolipid, lipopolisacharyd ( LPS ), białka
Bakterie Gram-dodatnie Lipoteichoic acid Peptidoglycan-teichoic acid r
r r
r r
r
Cytoplasmic membrane
Cytoplasm
r r
r r
Outer Membrane
Bakterie Gram-ujemne Porin
Lipopolysaccharide
Braun lipoprotein Peptidoglycan
Inner (cytoplasmic) membrane
Cytoplasm
Lipopolisacharyd to heteropolimer złoŜony z trzech regionów: Lipid A (integralna część błony zewnętrznej) Oligocukier rdzeniowy Wielocukier swoistości antygenowej O
Endotoksyna Antygen O Łańcuchy polisacharydowe z powtarzajacych się gatunkowo specyficznych monocukrów: galaktozy, mannozy, abekwozy.
Rdzeń Kwas ketodeoksyoktonowy Fosfoetanoloamina Heptoza Glukoza, galaktoza Nacetyloglukozamina
Lipid A Dwucukier glukozaminylowy kwasy tłuszczowe (w miejscu grup hydroksylowych)
Działanie LPS odpowiada za Wytwarzanie
i sekrecję cytokin IL-1 i TNF powodują zwiększoną syntezę prostaglandyny E2 w podwzgórzu co prowadzi do wystąpienia gorączki Agregację i rozpad trombocytów Aktywację czynnika VII- wykrzepianie wewnątrznaczyniowe Spadek ciśnienia Wstrząs septyczny
Bakterie Gram-dodatnie a Gram-ujemne Gram-dodatnie
Gram-ujemne
Błona zewnętrzna
-
obecna
Ściana komórkowa
grubsza
cieńsza
-
obecny
obecny
nieobecny
Przetrwalniki
niektóre szczepy
Ŝadne
Otoczki
czasami obecne
czasami obecne
Lizozym
wraŜliwe
oporne
WraŜliwość na penicylinę
częściej wraŜliwe
częściej oporne
Produkcja egzotoksyn
niektóre szczepy
niektóre szczepy
LPS Kwas tejchojowy
Protoplasty – komórki bakterii Gram-dodatnich pozbawione mureiny
Sferoplasty – komórki bakterii Gram-ujemnych pozbawione mureiny
L postacie bakterii – hodowle protoplastów i sferoplastów utrzymywane in vitro lub in vivo
Otoczki
zbudowana najczęściej z polisacharydów warstwa przylegająca do zewnętrznej powierzchni ściany komórkowej wytwarzanie otoczek jest kontrolowane genetycznie i zaleŜna jest od warunków środowiskowych Funkcje: chronią komórkę przed wysychaniem zwiększają chorobotwórczość bakterii uczestniczą w adhezji chronią przed fagocytozą są nierozpuszczalne dla niektórych antybiotyków
Przykłady drobnoustrojów posiadających otoczkę
Streptococcus pneumoniae Bacillus anthracis Neisseria gonorrhoeae Neisseria meningitidis Haemophilus influenzae
Escherichia coli Klebsiella pneumoniae Cryptococcus neoformans ( grzyby )
Rzęski
aparat ruchu bakterii
według rozmieszczenia wyróŜniamy: Bakterie wokołorzęse = perytrychalne Bakterie jednorzęse = monotrychalne Bakterie czuborzęse = lofotrychalne
wytwarzanie i rozmieszczenie jest waŜną cechą taksonomiczną
Budowa rzęski hak
włókno (flagellina)
ciało podstawowe
Fimbrie = pili
białkowe nici pokrywające całą powierzchnię bakterii Gram-ujemnych
WyróŜniamy: zwykłe (adhezyjne)- występują u licznych pałeczek Gram (-) z rodzaju Pseudomonas, Haemophilus, Neisseria płciowe (koniugacyjne) P, CFA1, CFA2 uwarunkowane genami znajdującymi się na plazmidach, dzięki nim komórki mogą przekazywać sobie chromosomalny lub plazmidowy DNA
E. coli with fimbriae
Przetrwalniki = endospory
powstają w procesie sporulacji (ok. 8h) wytwarzane są przez niektóre bakterie chorobotwórcze; jak : laseczki tlenowe z rodzaju Bacillus i laseczki beztlenowe z rodzaju Clostridium poprzez silne zagęszczenie protoplazmy oraz zahamowanie przemiany materii są sposobem na przetrwanie niekorzystnych warunków (UV, zmiany pH, wysychania, wysokiej temperatury, etanolu) 10-15% masy przetrwalnika to dwupikolinian wapnia germinacja – proces kiełkowania przetrwalników
Podstawowe kształty bakterii:
Kuliste
Cylindryczne
Spiralne
kuliste – ziarniaki (coccus) pojedyncze okrągłe komórki dwoinki (diplococcus)– po dwie komórki najczęściej we wspólnej otoczce czworaczki (tetrad) – po cztery komórki paciorkowce (streptococcus) – w postaci łańcuszka gronkowce (staphylococcus) – w postaci grona
cylindryczne – pałeczki (bacterium) barwią się Gram ujemnie, nie wytwarzają spor laseczki (bacillus) barwią się Gram dodatnio, wytwarzają spory spiralne – przecinkowce (vibrio) śrubowce (spirillium) krętki
Klasyfikacja diagnostyczna
Ziarenkowce Gram-dodatnie – Rodzaj Staphylococcus – Rodzaj Micrococcus – Rodzaj Streptococcus – Rodzaj Enterococcus Ziarenkowce Gram-ujemne – Rodzaj Neisseria
Klasyfikacja diagnostyczna
Laseczki Gram-dodatnie niesporujące – Rodzaj Listeria – Corynebacterium diphtheriae Laseczki Gram-dodatnie sporujące – Rodzaj Bacillus – Rodzaj Clostridium
Klasyfikacja diagnostyczna
Pałeczki Gram-ujemne Rodzina Enterobacteriaceae – Escherichia coli – Rodzaj Salmonella – Rodzaj Shigella – Rodzaj Yersinia – Rodzaj Klebsiella – Rodzaj Proteus – Rodzaje: Enterobacter, Citrobacter, Morganella, Providencia, Serratia Rodzina Vibrionaceae – Rodzaj Vibrio
Klasyfikacja diagnostyczna
Pałeczki Gram-ujemne niefermentujące glukozy – Pseudomonas aeruginosa – Stenotrophomonas maltophilia – Rodzaj Burkholderia – Rodzaj Acinetobacter
Pozostałe pałeczki Gram-ujemne – Rodzaj Campylobacter – Rodzaj Helicobacter – Rodzaj Haemophilus – Rodzaj Bordetella – Rodzaj Pasteurella – Rodzaj Brucella – Rodzaj Francisella – Rodzaj Legionella
Klasyfikacja diagnostyczna
Bakterie beztlenowe niesporujące – Rodzaj Bacteroides – Rodzaj Prevotella – Rodzaj Porphyromonas – Rodzaj Fusobacterium – Rodzaj Veilonella – Rodzaj Propionibacterium – Rodzaj Peptostreptococcus – Rodzaj Peptococcus – Rodzaj Lactobacillus – Rodzaj Bifidobacterium – Gardnerella vaginalis
Klasyfikacja diagnostyczna
Promieniowce – Rodzaj Actinomyces – Rodzaj Nocardia Prątki – Rodzaj Mycobacterium – Prątki atypowe Krętki – Rodzaj Treponema – Rodzaj Borrelia – Rodzaj Leptospira
Fizjologia bakterii I. • •
Wymagania odŜywcze Węgiel: bakterie autotroficzne – CO2 jako jedyne źródło węgla bakterie heterotroficzne – związki organiczne = chemolitotrofy Mikroorganizmy te mogą czerpać energię z utleniania związków nieorganicznych i redukować produkty asymilacji dwutlenku węgla
= chemoorganotrofy mikroorganizmy dla które korzystają z energii jednoweglowych związków organicznych - słuŜą im zarówno jako źródło węgla i źródło energii.
Bakterie wchłaniają składniki pokarmowe z otaczającego środowiska całą powierzchnią komórki. KaŜdy związek musi przeniknąć przez osłony bakteryjne: ścianę komórkową i błonę cytoplazmatyczną (zgodnie z gradientem stęŜeń lub przez kanały w błonie). Niektóre są w stanie pobierać pokarm wbrew gradientowi stęŜeń akumulując w ten sposób związki chemiczne z otoczenia ubogiego w składniki pokarmowe. Są to oligotrofy.
Wpływ czynników fizycznych na wzrost bakterii I.
Temperatura: Bakterie psychrofilne- rozmnaŜają się w temp. 0o – 20o C; morza, oceany, regiony podbiegunowe, lodowcowe Bakterie mezofilne- wzrastają w zakresie 20o –45o C, temp. optymalna 35o- 37o C. W tej grupie mieści się większość bakterii chorobotwórczych i bakterii wchodzących w skład flory fizjologicznej (hodujemy je w cieplarkach) Bakterie termofilne- gorące źródła, ale teŜ gnijące siano i złoŜa kompostu, optymalna temperatura 50o70o C
II. Tlen: - bezwzględne tlenowce – Micrococcus spp., Pseudomonas spp. - bezwzględne beztlenowce – Clostridium spp. - względne beztlenowce – E.coli, S. aureus - mikroaerofile – N.gonorrhoeae, H.infuenzae III. Metabolizm energetyczny: • Od strony biochemicznej oddychanie to proces gdzie energia chemiczna substratu (związku organicznego) zostaje wykorzystana (przez bakterie) do przeprowadzenie róŜnych reakcji wymagających dopływu energii czyli do reakcji chemicznych, produkcji ciepła, ruchu. • W oddychaniu tlenowym- tlen jest końcowym akceptorem elektronów pochodzących z substratu. • W oddychaniu beztlenowym końcowym akceptorem są inne związki (substraty organiczne), róŜne typy fermentacji
Wpływ czynników fizycznych na wzrost bakterii IV. pH – optymalne 6,8 – 7,4; np. V.cholerae –8.0; Lactobacillus – 6.0 V. jony nieorganiczne: bakterie halofilne – tolerują duŜe stęŜenie soli (6,5 %) np. S.aureus co wykorzystuje się przy sporządzaniu podłoŜa selektywnego dla gronkowców (np. Chapmana)
Krzywa wzrostu bakterii to wykres przedstawiający zaleŜność liczby komórek od czasu. W przebiegu krzywej wyróŜniamy 4 fazy: 1. faza pierwotnego zahamowania (lag-faza) - od momentu wprowadzenia Ŝywych komórek do podłoŜa do chwili rozpoczęcia podziałów. 2. faza wzrostu logarytmicznego- szybkie podwojenie się liczby komórek, czas gromadzenia się metabolitów. 3. faza równowagi- zwalnia się tempo podziałów i tyle samo powstaje komórek co wymiera. 4. faza wymierania- procesy metaboliczne ulegają spowolnieniu, w komórkach następują zmiany degeneracyjne i autoliza.
Krzywa wzrostu bakterii
ZakaŜenie (infekcja) proces wniknięcia i namnaŜania się czynnika patogennego (czynnika etiologicznego, patogenu, zarazka) w zakaŜanym organizmie gospodarza.
Uwaga! W przypadku pasoŜytów zamiast zakaŜenie stosuje się termin zaraŜenie bądź inwazja pasoŜytnicza.
Stan chorobowy wywołany przez drobnoustrój ale bez jego obecności w ustroju gospodarza to zatrucie (intoksykcja)
Dawka zakaźna czyli minimalna liczba drobnoustrojów zdolna do spowodowania zakaŜenia.
Miarą chorobotwórczości bakterii jest zjadliwość (wirulencja), na którą składają się:
zakaźność (dawka zakaźna, adhezja i kolonizacja tkanek) inawazyjność (inwazja i ewazja (unikniecie mechanizmów obronnych gospodarza)) toksyczność (wytwarzanie specyficznych czynników (struktury powierzchniowe, enzymy, toksyny, egzopolisacharydy)
Rodzaje zakaŜeń Egzogenne Endogenne (oportunistyczne) Postacie zakaŜenia
Bezobjawowe Kolonizacja? Objawowe (choroba) Miejscowe Uogólnione (bakteriemia, wiremia, fungemia, parazytemia, toksemia) Bakteriemia + objawy cięŜkiego zakaŜenia całego organizmu = sepsa (posocznica)
Źródło zakaŜenia Chory człowiek Człowiek nosiciel Chore zwierzę SkaŜona woda lub inne skaŜone środowisko nieoŜywione
Drogi szerzenia się zakaŜenia
Kontakt bezpośredni (szczególna forma: kontakt płciowy, ukąszenia) Kontakt pośredni (sprzęt medyczny) Droga inhalacyjna (powietrzno-kropelkowa lub powietrzno-pyłowa - wąglik) Droga fekalno-oralna (przez pokarmy, napoje) Droga z udziałem wektora (kleszcz, wesz) Droga wertykalna (przezłoŜyskowa i w trakcie porodu)
Drogi zakaŜenia Droga
Przykłady
Droga pokarmowa
Salmonella sp.; Shigella sp.; Yersinia enterocolitica; enterotoksyczna E.coli; Vibrio sp.; Campylobacter sp.; Clostridium botulinum; Bacillus cereus; Listeria sp.; Brucella sp.
Inhalacja
Mycobacterium sp.; Mycoplasma pneumoniae; Legionella sp.; Chlamydia pneumoniae; Streptococcus sp.
Uraz
Clostridium tetani
Przerwanie ciągłości tkanek przez nakłucie
Staphylococcus aureus; Pseudomonas sp.
Za pośrednictwem stawonogów
Rickettsia sp.; Borrelia sp.; Yersinia pestis
Przenoszenie droga seksualną
Neisseria gonorrhoeae; Chlamydia trachomatis; Treponema pallidum
Mechanizmy zjadliwości bakterii Adhezyny (fibrie, CFA-antygeny czynnika kolonizacyjnego, boczne łańcuchy LPS, białko M) Inwazyjność (antygeny plazmidu inwazyjności Ipa, fimbrie Neisseria) Produkty uboczne wzrostu ( kwas, gaz ) Toksyny: - egzotoksyny - endotoksyny Egzoenzymy (kolagenaza, hialuronidaza, fibrynolizyna itp.) Unikanie fagocytozy i odpowiedzi immunologicznej (otoczki) Oporność na antybiotyki (enzymy modyfikujące)
Przykłady mechanizmów adherencji drobnoustrojów
Bakteria
Adhezyna
Receptor
Staphylococcus aureus
Kwas lipotejchojowy
Nieznany
Staphylococcus sp.
Śluz
Nieznany
Streptococcus, grupa A
Białko M
Fibronektyna
Escherichia coli
Fimbrie typu 1 Fimbrie typu P
D-mannoza
Inne Enterobacteriaceae
Fimbrie typu 1
D-Mannoza
Neisseria gonorrhoeae
Fimbrie
GD1 gangliozyd
Treponema pallidum
P1, P2, P3
Fibronektyna
Vibro cholerae
Fimbrie typu 4
Fukoza i mannoza
Toksyny bakteryjne- definicja Egzotoksyny-
proste lub złoŜone białka (czasem z grupą węglowodanową lub lipidową) pochodzenia bakteryjnego, które łącząc się z receptorami komórki doprowadzają do jej uszkodzenia lub zaburzenia funkcji fizjologicznych organizmu Endotoksyna- polisacharyd
Toksyny bakteryjne
struktura: domena wiąŜąca – łączy się ze swoistymi receptorami komórki; domena aktywna – działanie toksyczne
Klasyfikacja czynnościowa:
-
enterotoksyny: LT-I, LT-II, ST, toksyna cholery, toksyna Shigella neurotoksyny: botulina, tetanospazmina cytotoksyny: toksyna błonicza, toksyna A Psuedomonas, cytotoksyna Helicobacter
-
Mechanizmy działania toksyn:
fizyczne uszkodzenie błony komórek eukariotycznych np. rozpuszczenie jej składników (fosfolipazy), wbudowanie białek tworzących pory właściwości hemolityczne, cytolityczne wpływ na biosyntezę białek, inaktywacja rybosomów wpływ na funkcje regulacyjne komórki, aktywacja białka G wpływ na czynność neuronów wpływ na układ immunologiczny, indukcja cytokin i mediatorów procesu zapalnego blokada receptorów (np. ß-adrenergicznych przez toksynę Y.pestis)
Toksyny bakteryjne Toksyna
Toksyna wąglikowa
Toksyna krztuścowa
Bakteria
Bacillus anthracis
Bordetella pertussis
Genetyka bakteryjna
Plazmid
Geny chromosomalne
Struktura podjednostki
Trzy oddzielne białka działające synergicznie
A-B
Receptor komórki docelowej
Mechanizm działania
Nieznany; prawdopodobnie glikoproteina
wzrost cAMP Śmierć komórki i obrzęk
Nieznany; prawdopodobnie glikolipid
wzrost cAMP Leukocytoza, wzmoŜona odp. na histaminę,
Toksyna
Bakteria
Genetyka
Toksyna botulinowa
Clostridium botulinum
fagi
Choleragen
Vibrio cholerae
Geny chromosomalne
Toksyna błonicza
Corynebacterium diphtheriae
fagi
Toksyny ciepłochwiej ne
Escherichia coli
plazmid
Struktura podjednost ki
Receptor
Mechanizm dzialania
A-B
Prawdopodobnie gangliozyd ( GD1b)
Zahamowanie wydzielania acetylocholiny w zakończeniach nerwów obwodowych
A-B
Gangliozyd ( GM1)
⇧ cyklazy adenylowej
Prawdopodobnie glikoproteina
Hamowanie syntezy białek przez inaktywację EF-2
A-B
Identycznie jak przy V.cholerae
Toksyna
Bakteria
Egzotoksyna A
Pseudomonas aeruginosa
Geny chromosomalne
Toksyna czerwonkowa
Shigella dysenteriae
Geny chromosomalne
Toksyna typu czerwonkowego (werotoksyna )
Shigella sp.; E.coli
fagi
Toksyna tęŜcowa
Clostridium tetani
Genetyka bakteryjna
plazmid
Struktura podjednstki
A-B
A-B
Receptor
Mechanizm działania
Nieznany
Inaktywacja EF-2, cytotoksyczność
Glikoproteina lub glikolipd
Inaktywacja rybosomalna; uszkodzenie śródbłonka
Podobnie jak toksyna czerwonkowa
A-B
Gangliozyd ( GT1) i/lub GD1b
Hamuje uwalnianie neuroprzekaźnik ów hamujących
Egzoenzymy enzymy
rozkładające kolagen i włóknik ( kolagenaza, hialuronidaza, fibrynolizyny) – ułatwiają lepsza penetrację bakterii do tkanek enzymy rozkładające materiał komórkowy ( proteinaza, lecytynaza ) enzymy modyfikujące lub inaktywujące antybiotyki ( β-laktamazy )
Mechanizmy ochrony drobnoustrojów przed odpowiedzią układu immunologicznego
otoczki przeciwfagocytarne działanie przeciwdopełniaczowe zmienność antygenowa bezpośrednie przenoszenie się z komórki na komórkę neutralizacja fagolizosomalnego H2O2 indukcja supresorowych komórek T uwalniających IL-4 i IL-10
zamiatanie wolnych rodników hamowanie odpowiedzi monocytów i neutrofili na cytokiny odporność na enzymy proteolityczne hamowanie powstania fagolizosomu interferencja z ekspresją cząsteczek MHC
Oporność bakterii na antybiotyki Lek przeciwbakteryjny
Mechanzimy oporności
Penicyliny i cefalosporyny
Enzymatyczna inaktywacja Zmiana cząsteczki docelowej (PBP) Tolerancja
Sulfonamidy
Aktywne wydalanie przez system transportowy kodowany przez plazmidy Zmiana cząsteczki docelowej ( reduktazy dihydropteroinowej )
Aminoglikozydy
Enzymatyczna inaktywacja Zmiana cząsteczki docelowej ( 30S ) Zmniejszona przepuszczalność ściany komórkowej
Tetracykliny
Aktywne wydalanie z komórki
Chloramfenikol
Enzymatyczna inaktywacja
Makrolidy
Zmiana cząsteczki docelowej ( 50S )
Chinolony
Zmiana cząsteczki docelowej ( mutacja gyrazy DNA )
Mikroflora
Znaczenie
flory fizjologicznej człowieka
Odporność na zakaŜenia odporność kolonizacyjna – bakterie komensalne na komórkach gospodarza konkurujące z chorobotwórczymi o przestrzeń; wydzielanie mucyny; wydzielanie substancji uszkadzających, hamujących rozwój bakterii chorobotwórczych (np. mikroflora przewodu pokarmowego produkująca krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe działające hamująco na wzrost bakterii z rodzaju Salmonella); Pobudzenie układu odpornościowego Pałeczki Gram-ujemne są silnie immunogenne, dlatego w reakcji krzyŜowej bakterii saprofitycznych powstają przeciwciała chroniące organizm przed innymi bakteriami chorobotwórczymi Źródło witamin Stymulacja do odnowy nabł nabłonka Głównie witaminy K - kofaktora krzepnięcia (II, VII, X i XI). • Bez prawidłowej flory, jelitasyntezy są słabe iczynników atoniczne. Stymulacja do odnowy nabłonka .Bez prawidłowej flory, jelita są słabe i atoniczne.
Skóra
Skóra
10⁴ - 10⁵ drobnoustrojów/cm² większość bakterie Gram-dodatnie, beztlenowe w mieszkach włosowych 10⁵-10⁶ drobnoustrojów/cm² więcej w miejscach wilgotnych niŜ suchych gęstość mikroorganizmów poniŜej pasa jest większa niŜ powyŜej (kolonizacja okolicy krocza)
Skł Skład
Procent wystę występowania
Staphylococcus epidermidis
85 - 100
Staphylococcus aureus
5 - 25
Propionibacterium
45 – 100 nastolatków
Grzyby
pod paznokciami między palcami
Jama ustna
Jama ustna •
Noworodki – –
poród naturalny: Lactobacillus (Gram-dodatnia pałeczka) cięcie cesarskie • •
•
Dzieci •
•
dzieci karmione piersią: Gram-dodatnie ziarenkowce (ze skóry matki) dzieci karmione butelką: Gram-ujemne pałeczki
Gram-dodatnie bakterie beztlenowe kieszonek dziąsłowych
Ludzie młodzi i w średnim wieku – kieszonki dziąsłowe: –
Streptococcus, Peptostreptococcus, Veilonella, Fuscobacterium, Bacterioides, Treponema
– ślina: –
Streptococcus (z nabłonka policzków)
• Osoby starsze •
pałeczki Gram-ujemne
Górne drogi oddechowe Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis
Corynebacterium
Przewód pokarmowy
Drogi moczowe-płciowe antybiotykoterapia zmniejsza normalne stężenie Lactobacillus i podnosi pH w pochwie, ułatwiając namnażanie drożdżaków, które nie są wrażliwe na antybiotyki
• • • •
flora cewki nie jest obfita 10³-10⁴ w dystalnej części w początkowej jeszcze mniej większość – bakterie Gram-dodatnie u męŜczyzn cewka jest bardziej sterylna i lepiej chroni przed wnikaniem bakterii do pęcherza moczowego
•
Kobiety przed menopauzą • Lactobactillius (w okresie reprodukcyjnym)
•
Kobiety po menopauzie • pałeczki Gram-ujemne w kanale pochwy
Chorobotwórczość flory fizjologicznej
translokacja bakterii czyli przechodzenie drobnoustrojów z przewodu pokarmowego przez nabłonek śluzówki do krąŜenia trzewnego i systemowego w niedokrwieniu trzewi np. na skutek wstrząsu lub rozległego oparzenia – poprzez czynniki zmieniające fizjologiczną florę (podawanie antybiotyków) – we wcześniactwie, w którym dochodzi do zaburzeń przepuszczalności śluzówki jelitowej –
wtargnięcie do tkanek np. Streptococcus mutans (z jamy ustnej) wywołuje próchnicę, przez produkcję galaretowatych złogów, ułatwiających adherencję bakterii, które wytwarzają kwasy do szkliwa zębowego (kwasy powodują demineralizację szkliwa -> próchnica)
zakaŜenie oportunistyczne – wywołane przez mikroorganizmy naleŜące do prawidłowej flory fizjologicznej – stan niedoboru immunologicznego – leczenie antybakteryjne, – urazy przenikające na skutek wypadków lub zabiegów chirurgicznych np. pooperacyjne ropnie brzuszne, pourazowe zapalenie otrzewnej
Cały czas mam wraŜenie, Ŝe ktoś nas obserwuje.