MIKROBIOLOGIA(1).doc

MIKROBIOLOGIA – WYKŁAD NR 1    dr n.med. PIOTR KŁUCIŃSKI

MIKROBIOLOGIA – dział biologii zajmujący się organizmami jednokomórkowymi lub składającymi się ze struktur komórkopochodnych

MIKROBIOLOGIA LEKARSKA – zajmuje się drobnoustrojami chorobotwórczymi dla człowieka

DROBNOUSTROJE:

- wirusy

- bakterie

- grzyby chorobotwórcze dla człowieka

- priony

- pierwotniaki

- mikrobiologia jest nauką jednolitą, w zakres jej zainteresowań są włączone drobnoustroje znacznie różniące się cechami morfologicznymi, fizjologicznymi, ekologicznymi. Podstawowym łącznikiem są małe wymiary drobnoustrojów oraz podobne metody badawcze.

BAKTERIE KOMÓRKI PROKARIOTYCZNE

- elementy wspólne dla bakterii

- ściana komórkowa (brak u mykoplazm, protoplast)

- błona komórkowa

- cytoplazma

- rybosomy 70s (50s i 30s)

- nukleoid

BUDOWA ŚCIANY KOMÓRKOWEJ G (+)

- G(+) grubsze (15-50nm), składaja się z kilku warstwmureiny(peptydoglikanu) – substancji o charakterze białkowo – cukrowym oraz kwasówlipotejchowych i stanowią typową zewnętrzną osłonę komórki

- wykazują wrażliwość na lizozym (wyjątek Staphylococcus aureus)

BUDOWA ŚCIANY KOMÓRKOWEJ G(-)

- cieńsze (2-10 nm)

- jedna warstwa mureny, pokryta od zewnętrz błoną białkowo – cukrowo – lipidową (lipopolisacharydem – LPS)

- Różnice w budowie ściany komórkowej bakterii G(+) i G(-) warunkują różną wrażliwość ich na środki dezynfekcyjne i antybiotyki

TWORY DODATKOWE BAKTERII

- otoczki (najczęściej wielocukrowa struktura otaczajaca bakterie, chroniąca przed fagocytozą)

- rzęski (organ ruchu, antygenowość)

- fimbrie (odżywcze i płciowe)

- odżywcze – przyleganie bakterii do komórek nabłonkowych błon śluzowych (I etap kolonizacji i zakażenia gospodarza)

- ciała zapasowe

- plazmidy (cytoplazmatyczny DNA warunkujący oporność na antybiotyki, środki dezynfekcyjne, UV)

- traspozon – fragment DNA przemieszczający się między plazmidami i bakteriofagami

- biofilm (struktura wielocukrowa warunkująca przyleganie bakterii do materiałów z tworzyw sztucznych stosowanych w medycynie: sztuczne zastawki, protezy stawowe, cewniki, wkłucia do naczyń lub anatomicznych elementów ciała np.kości)

- trudności w terapii z powodu słabej penetracji antybiotyków lub środków dezynfekcyjnych do bakterii

- zarodniki (spory) – formy przetrwalnikowe bakterii wytwarzane w niesprzyjających warunkach otoczenia, warunkujące wysoką oporność na dezynfekcję i przeżywalność w 100ºC

- laseczki G(+) Bacillus i Clostridium

SPOSOBY ODŻYWIANIA I ODDYCHANIA

- bakterie chorobotwórcze to organizmy cudzożywne

- bakterie tlenowe i beztlenowe

- oddychanie beztlenowe może być dwojakiego rodzaju: fermentacja oraz z nieorganicznym akceptorem elektronów innym niż tlen

BAKTERIE

- PODZIAŁ NA PODSTAWIE KSZTAŁTU I BARWIENIA

              - kuliste, Gram (+) paciorkowce, gronkowce Gram (-) dwoinki zapalenia opon mózgowo –rdzeniowych, dwoinki rzeżączki

              - cylindryczne

              - Gram (+) laseczki (laseczka wąglika, zgorzeli gazowej, jadu kiełbasianego, tężca) i pałeczki Gram (+) (maczugowiec, listeria)

              - Gram (-) pałeczki: (Pałecznica okrężnicy, ropy błękitnej itd.)

BAKTERIE – podział

- krętki

              - Krętek biały (kiła)

              - Borelie

              - Leptospiry

- bakterie atypowe

              - Chlamydie, Mikoplazmy, Riketsje

BAKTERIE – podział na podstawie metod barwienia

- Bakterie Gram dodatnie – kolor niebieski

- Bakterie Gram ujemne –kolor czerwony

- Barwimy bakterie kuliste i cylindryczne

- rutynowo nie barwimy krętków – są cienkie i nie absorbują dostatecznie barwników – przeżyciowa obserwacja w ultramikroskopie

- Prątki – bakterie kwasopochodne (ani G(+) ani G(-) – metoda barwienia Diehl –Neelsen

WYMAGANIE ODZYWCZE BAKTERII

- źródła węgla

- jony nieorganiczne P,K,S,N

- związki organiczne

              - węglowodany

              - aminokwasy

              - kwasy tłuszczowe

              - witaminy

- wymagania specjalne Fe

WYMAGANIE TLENOWE

- bezwzględne tlenowce (prątki)

- bezwzględne beztlenowce (Clostridium)

- mikoroaeofile CO2  , O2   (H.pylori)

- względne beztlenowce (gronkowce, paciorkowce, E.coli) – najliczniejsza grupa bakterii

WYMAGANIA TEMPERATUROWE

- psychofilne 0-10ºC

- mezofile 20-40ºC

- termofilne 50-60ºC

ZALEŻNOŚĆ: człowiek – drobnoustroje

- KOMENSALNE – nie wyrządzaja szkody – flora fizjologiczna

- PATOGENNE – inwazja (Salmonella typhi) lub produkcja silnych toksyn (tężec) – uszkodzenie tkanek

- OPORTUNISTYCZNE – wywołują schorzenia w przypadku spadku odporności lub przedostajka siedo miejsc gdzie naturalnie występują

- drobnoustroje wywołują choroby odzwierzęce

CZYNNIKI ZJADLIWOŚCI

- toksyny bakteryjne

- otoczka

- biofilm (glikokaliks)

- adhezyjny (fimbrie)

              - antygen 0 pałki Gram (-)

              - białko M Streptococcus pyogenes

- inwazyjność – zdolność rozprzestrzeniania się

- molekularne wzorce patogenów (PAMP): LBS, murena, kwasy mykolowe prątków, zymozan grzybów – rozpoznawane przez receptory dla PAMP (obecne na powierzchni większości komórek człowieka) –zapalenie

- egzoenzymy

- enzymy rozkładające kolagen, włóknik, materiał komórkowy (prokinazy, hemolizyny, lecytynazy)

- enzymy modyfikujące i inaktywujące antybiotyki (β-laktamazy – Staphylococcuc aureus, ESBL – β – laktamazy o rozszerzonym spektrum substratowym)

- ESBL – enzymy produkowane przez pałeczki G(-) (głównie E.coli i Klebsiella pneumoniae) inaktywują penicyliny i cefalosporyny wszystkich generacji (I-IV)

TOKSYNY BAKTERYJNE

- egzotoksyny

- endotoksyny

- enterotoksyny – zatrucie przez przewód pokarmowy

- superantygeny – gronkowce, paciorkowce, toksyny stymulujące niekontrolowaną pozapalną odpowiedź limfocytów T - sepsa

SEPSA

- jest ogólną reakcją zapalną organizmu na zakażenia bakteryjne, grzybicze, pierwotniakowi (malaria) lub wirusowe (SARS)

- w Polsce „sepsa medialna” –sepsa menigokowa (Neisseria menigitidis)

DIAGNOSTYKA ZAKAŻEŃ

Rozpoznanie kliniczne:

              - diagnostyka mikrobiologiczna – wykazanie obecności patogenu w badanym materiale

- diagnostyka serologiczna – stwierdzenie obecności przeciwciał świadczących o zakażeniu (przeciwwirusowych, przeciwbakteryjnych, przeciwgrzybicznych)

GRZYBY

- organizmy eukariotyczne

- ściana zawiera chitynę (brak peptydoglikanu)

- nie są wrażliwe na antybiotyki p/bakteryjne

- morfologia – drożdżopochodne pleśnie

CZYNNIKI PREDYSPONUJĄCE DO ZAKAŻEŃ GRZYBICZYCH

- antybiotykoterapia

- ciąża i doustna antykoncepcja

- cukrzyca

- nowotwory i immunosupresja

- stany przebiegające z neuropenią

- brak higieny w miejscach o zwiększonej wilgotności (pachy, pachwiny, stopy)

GRZYBY chorobotwórczość

- zakażenie

- mykotoksykozy – toksyczn oddziaływanie toksyn grzybiczych

- alergie

GRZYBICE

- niektóre grzyby wykazują zdolność wywoływania chorób u wszystkich osobników niezależnie od stanu ich zdrowia (Coccidioides immitis)

- większość zakażeń jedynie u osób predysponowanych i nazywane są oportunistami

GRZYBY CHOROBOTWÓRCZE DLA CZŁOWIEKA

- termofity –Mikrosporum, Epidermophyton

- drożdże – Candida, Pneumocystis jiroveci, Cryptococcus

KLASYFIKACJA ZAKAŻEŃ – grzybice

- skóry

- tkanki podskórnej

- narządowe

- oportunistyczne

GRZYBICE SKÓRY

- dotyczą skóry, paznokci, włosów – nie są zagrożeniem życia

- czynniki etiologiczne: EPIDEROPHYTON, TRICHOPYTON, MICROSPORUM, MALASSEZIA FURFUR

GRZYBICE NARZĄDOWE

- COCCIDIOIDES IMMITIS – zapalenie płuc

- HISTOPLASMA CAPSULATUM – zapalenie płuc

GRZYBICE OPORTUNISTYCZNE

- CANDIDA flora fizjologiczna skóry, błon śluzowych i pochwy

- CHOROBY:

              - pleśniawki

              - kandidioza pochwy

              - kandidioza przewodu pokarmowego

              - zapalenie płuc

              - zapalenie opon mózgowo – rdzeniowych

              - sepsa

- CRYPTOCOCCUS NEOFORMANS – zapalenie płuc, zapalenie opon mózgowo – rdzeniowych, sepsa

- ASPERGILLUS FUMIGATUS – grzybica skóry, ran, rogówki, ucha zewnętrznego, zatok obocznych nosa, zapalenie płuc (jam pogruźliczych)

CANDIDA SPP

- zakażenia powierzchowne (skóra, błony śłuzowe)

- zakażenia paznokci

- inwazyjna: fungemia, zapalenie opon mózgowo – rdzeniowych, zapalenie stawów, płuc, wsierdzia, nerek, ropnie mózgu, stan zapalny w obrębie przewodu pokarmowego

PNEUMOCYSTIS JIROVECII

- gatunek znany dawniej pod nazwą PNEUMOCYSTIS CARINII

- jest drożdżakiem ( w cyklu rozwojowym występuje forma inwazyjna, cysta ze sporami i forma wegetatywna)

FLORA FIZJOLOGICZNA

- to określone drobnoustroje (bakterie i drożdże) występujące stale w poszczególnych miejscach organizmu człowieka będącego w stanie zdrowia

- wirusy, pierwotniaki, pasożyty nie należą do flory fizjologicznej

Flora fizjologiczna zamieszkuje miejsca kontaktujące się ze środowiskiem zewnętrznym (skóra, górne drogi oddechowe, przewód pokarmowy, pochwa, ujście zewnętrzne cewki moczowej)

KOLONIZACJA – przejściowe występowanie określonych drobnoustrojów, które nie należą do flory fizjologicznej (często związane z pobytem w szpitalu) NIE LECZY SIĘ!!!

NOSICIELSTWO – występowanie drobnoustrojów patogennych bez wywoływania infekcji u danego osobnika, który jest źródłem zakażenia dla innych ( Staphylococcus Aureus – nos, SALMONELLA SSP. – pęcherzyk żółciowy)

ZNACZENIE FLORY FIZJOLOGICZNEJ

- odporność na zakażenia, zajęcie miejsc adherencji dla patogenów wydzielanie mucyny, produkcja substancji hamujących wzrost innych drobnoustrojów

- pobudzanie odporności swoistej i wrodzonej oraz regeneracji nabłonka błon śluzowych

- źródło witamin

CHOROBOTWÓRCZOŚĆ FLORY BAKTERYJNEJ

- zakażenia oportunistyczne

              - spadek odporności

              - antybiotykoterapia

              - wtargnięcie do tkanek (uraz)

- translokacja bakterii z jelit

              niedokrwienie, oparzenia, krwotok, wcześniactwo

FLORA FIZJOLOGICZNA

- nos –STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS, dyfteroidy CORYNEBACTERIUM, α,γ hemolizujące paciorkowce

- gardło - α,γ hemolizujące paciorkowce, dyfteroidy CORYNEBACTERIUM, STAPHYLOCOCCUM EPIDERMIDIS, BIFIDOBACTERIUM, ACTINOMYCES

- skóra: STAPHYLOCOCCUM EPIDERMIDIS, PROPIONIBACTERIUM, α,γ hemolizujące paciorkowce

, CANDIDA, PSEUDOMONAS AERUGINOSA

- pochwa: LACTOBACILLUS, BACTEROIDES CORYNEBACTERIUM, CANDIDA (kolonizacje – E.coli, paciorkowce grupy B)

- cewka moczowa: S.EPIDERMIDIS, dyfteroidy ORYNEBACTERIUM, α,γ hemolizujące paciorkowce, częsta kolonizacja E.coli i innymi pałeczkami Gam (-) (flora kałowa)

- przewód pokarmowy:

              - jama ustna - α,γ hemolizujące paciorkowce, EIKENELLAA CARRODENS, CANDIDA

- kieszonki zębowe: beztlenowce (FUSOBACTERIUM MUCLEATUM, BACTEROIDES, PEPTOSTRESTOCOCUS, VEILLONELLA, TREPONEMA), α,γ hemolizujące paciorkowce

- płytka nazębna: STREPTOCOCCUS MUTANS, PREVOTELLA INTERMEDIA, PARPHYROMONAS GINGIVALIS

- żołądek – przeżywa: MYCOBACTERIUM, H.PYLORI

- jelito grube: > 90% beztlenowce (BACTEROIDES, FUSOBACTERUM, LACTOBACILLUS, BIFFIDOBACTERIUM, CLOSTRIDIUM), ESCHERICHIA COLI,ENTEROCOCCUS, KLEBSIELLA, PSEUDOMONAS AERUGINOSA.