Wykłady z mikrobiologii
advertisement
WYKŁADY Z MIKROBIOLOGII Łódź 2003/2004 Wykład 1 MIKROBIOLOGIA – to część biologii zajmująca się organizmami żywymi, których nie 1 1. 2. 3. 4. 5. widać gołym okiem, czyli : pierwotniakami grzybami bakteriami wirusami prionami BAKTERIE to organizmy : * jednokomórkowe * * * * BUDOWA prokariotyczne mają wszystkie cechy organizmów wielokomórkowych mnożą się przez podział wszelkie mutacje, procesy koniugacji (przekazywanie fragmentów materiału genetycznego między bakteriami) powodują zmienność bakterii * ściana komórkowa – najbardziej zewnętrzna, sztywna, nadaje bakteriom kształt i pełni role cytoszkieletu. Chroni przed działaniem środowiska zewnętrznego. Na niej znajdują się antygeny. * błona cytoplazmatyczna – znajduje się pod ścianą komórkową. Toczą się na niej procesy życiowe. Pozbawiona błony cytoplazmatycznej bakteria ginie. * cytoplazma – znajduje się wewnątrz komórki bakteryjnej, nie zawiera cytoszkieletu. * materiał genetyczny – bakterie nie wykształciły sobie jądra. Chromosom jest bardzo długi (może osiągać nawet 1 mm), jest to jedna nić DNA ściśle zwinięta, przyczepiona do błony cytoplazmatycznej w miejscu zwanym mezosomem. Poza chromosomalne materiały genetyczne są to cząstki replikujące się niezależnie od chromosomu. Są to plazmidy. W plazmidach znajduje się materiał genetyczny kodujący toksyny. * rybosomy – biorą udział w produkcji białka. * ziarnistości odżywcze – magazynowanie substancji odżywczych. Na zewnątrz bakterii znajdują się pile lub fimbrie. Mogą być adhezyny, służące do przyczepiania się (wiążą się z komórką po zakażeniu) oraz płciowe (proces koniugacji). 2 błona cytoplazmatyczna nić DNA ściana komórkowa DODATKOWE STRUKTURY : * rzęski, witki - służą do poruszania się w gradiencie stężeń różnych związków (taksji). Wiele bakterii posiada rzęski różnie umieszczone, które umożliwiają bakteriom poruszać się : * jedna rzęska na jednym biegunie * rzęski na dwóch biegunach * rzęski dookoła kom. bakteryjnej * otoczka – chroni bakterie przed fagocytozą (bakteria otacza się tą strukturą chroniąc adhezyny i zapobiega wykryciu przez fagocyta, a także działaniu antybiotyków. * przetrwalniki – wytwarzane są przez bakterie (laseczki) o kształcie cylindrycznym. Pałeczki przetrwalników nie wytwarzają. Przetrwalnik zawiera materiał genetyczny, materiał zapasowy i osłonięty jest trzema osłonami. Są oporne na wysychanie, na działanie substancji chemicznych, na promieniowanie jonizujące. W środowisku korzystnym z przetrwalnika powstaje komórka wegetatywna. KSZTAŁT : a) kulisty - paciorkowce - gronkowce - czworaczki b) cylindryczny - laseczki - pałeczki c) poskręcany - krętki (proste, spiralne) 3 WZAJEMNE POŁOŻENIE KOMÓREK WZGLĘDEM SIEBIE a) komórki kuliste połączone mostkami dwoinka dzielą się w tej samej płaszczyźnie dalej dzieląc się pozostają razem paciorkowiec dzielą się w różnych płaszczyznach czworaczki b) gronkowce po kilku podziałach komórki cylindryczne łańcuszki WIELKOŚĆ : - ziarniaki - krętki - pałeczki - układ palisadowy od 0,5 – 3 µm do kilkudziesięciu µm do 10 µm ŚCIANA KOMÓRKOWA (GRAM): Gram (+) barwi się na fioletowo jest to cecha stała Gram (-) barwi się na czerwono Krętki nie barwią się metodą Gramma !! Można je zobaczyć w ciemnym polu widzenia. Jeśli damy kropelkę materiału, załamują promień i widzimy obraz. SYSTEMATYKA BAKTERII : 1. gatunek (zespół osobników mających identyczne cechy fenotypowe, które mogą wymieniać między sobą materiał genetyczny) 2. rodzaj 3. rodzina 4. rząd 5. królestwo 4 Nazwa jest dwuczłonowa : np. Streptococcus mutans nazwa rodzajowa nazwa gatunkowa Większość bakterii jest dla nas obojętna. patogeny 1% pula bakterii obojętne 99% Każdy gatunek bakterii ma charakterystyczne miejsce występowania- rezerwuar zarazka np. woda, gleba, rośliny, organizm człowieka. Bakterie, które zasiedliły organizm człowieka i są nieszkodliwe to komensale. Stanowią one tzw. fizjologiczną florę bakteryjną . Zamieszkują one z reguły błony śluzowe. Po zastosowaniu terapii antybiotykowej ich miejsce zasiedlają grzyby. ZAKAŻENIE : * PIONOWE – patogen dostaje się do organizmu płodu od matki * POZIOME - bezpośrednie lub pośrednie POŚREDNIE wektor rezerwuar zarazka wrota zakażenia BEZPOŚREDNIE W zakażeniu bezpośrednim rezerwuar zarazka jest źródłem zakażenia. W zakażeniu pośrednim źródłem zakażenia jest wektor (ożywiony: muchy, kleszcze, człowiek itp. ; nieożywiony – przedmioty- klamka, ręcznik, zabawki itp., pożywienie itp.) ETAPY ZAKAŻENIA : 1) ADHEZJA – Bakteria musi się przyczepić do powierzchni błony śluzowej. Robi to poprzez fimbrie i pile, na których znajdują się glikoproteiny i glikolipiny tzw. adhezyny. Adhezyny łączą się z receptorem komórkowym („ jak klucz do zamka”). Jeżeli adhezyjna nie połączy się receptorem to nie dojdzie do zakażenia i bakteria zostanie usunięta z organizmu 5 2) KOLONIZACJA – namnażanie. Aby ulec namnożeniu bakteria musi: a) uniknąć fagocytozy (hamowanie chemotaksji) * unikanie kontaktu z fagocytem * ucieczka z fagosomu do cytoplazmy * hamowanie tworzenia fagolizosomu * oporność na mechanizmy trawiące fagosomu – niszczenie fagocyta b) uniknąć swoistej odpowiedzi immunologicznej poprzez np. zjawisko zmienności antygenowej c) gromadzić żelazo poprzez syderoforyny, białka bakteryjne wyrywające żelazo z białek organizmu kolonizowanego d) oporność na antybiotyki 3) CHOROBOWOŚĆ (inwazyjność i toksyczność) INWAZYJNOŚĆ – zdolność do rozprzestrzeniania się przy pomocy enzymów: hialuronidazy, kolagenozy, fibrynolizyny. Nie wszystkie bakterie cechuje inwazyjność np. maczugowiec błonicy TOKSYCZNOŚĆ – zdolność wytwarzania toksyn. Toksyny dzielimy na : * endotoksyny - niebiałkowe * egzotoksyny – białkowe ENDOTOKSYNA – lipopolisacharyd (LPS), są to fragmenty ściany komórkowej powstałe po rozpadzie komórek bakterii Gram ujemnych. EGZOTOKSYNY – enterotoksyny, neurotoksyny, cytotoksyny, hemolizyny ENDOTOKSYNA Występują głównie u bakterii Gram (-) Lipopolisacharyd – 10 kDa (peptydoglikan – głównie lipid A ) EGZOTOKSYNA Wytwarzane są przez bakterie Gram (-) i Gram (+) Białka 50 – 1000 kDa składa się z dwóch domen A (domena aktywna – właściwa toksyna) i B (domena wiążąca – receptor) 6 Uwalniany w wyniku lizy komórek Uwalniane aktywnie przez żywe komórki Względnie ciepłostałe (nie tracą aktywności podczas ogrzewania w 60°C przez kilka godzin) Na ogół ciepłochwiejne (toksyczność zmniejsza się w 60°C) Słabe immunogeny (tylko część wielocukrowa) Silnie immunogenne Nie dają się przekształcić w anatoksynę Daje się przekształcić w anatoksynę poprzez ogrzewanie, działanie formaldehydem i kwasami Słaba toksyczność (dawka letalna to dziesiątki lub nawet setki µgramów dla zwierząt doświadczalnych) Bardzo silnie toksyczne (dawka letalna dla zwierząt doświadczalnych nawet mniej niż 1 µg) Nie mają swoistych receptorów Wiąże się tylko ze swoistymi receptorami Brak aktywności enzymatycznej Objawy zatrucia nieswoiste (wstrząs septyczny) Zwykle białko o aktywności enzymatycznej Bardzo charakterystyczne objawy zakażenia Działają gorączkotwórczo Wytwarzanie kodowane przez gen zlokalizowany w chromosomie Nie działają gorączkotwórczo Wytworzenie kodowane przez geny zlokalizowane poza chromosomem (plazmidy, bakteriofagi) ANATOKSYNA – toksyna o właściwościach immunogennych, ale nie zjadliwa. w przyzębiu endotoksyna G(-) LPS - bakterie namnażają się ENDOTOKSYNA MONOCYT, MAKROFAG organizm nie potrafi zniwelować i aktywują się monocyty i makrofagi CYTOKINY PROZAPALNE (IL-1, IL-6, IL-8, TNF2, PAF) gł. cytokiny prozapalne AKTYWACJA UKŁADU DOPEŁNIACZA (NA DRODZE ALTERNATYWNEJ) I AKTYWACJA KRZEPNIĘCIA 7 WSTRZĄS SEPTYCZNY * gorączka * leukopenia * hipoglikemia * spadek ciśnienia krwi * rozsiane krzepnięcie wewnątrznaczyniowe LEKI PRZECIWBAKTERYJNE Dzielimy je na antybiotyki i chemioterapeutyki. Antybiotyki wytwarzane są przez organizmy żywe. Chemioterapeutyki nie mają swojego odpowiednika w naturze. ANTYBIOTYKI * NATURALNE - uzyskiwane od produkujących je drobnoustroji * PÓŁSYNTETYCZNE – surowy produkt bakterii jest modyfikowany chemicznie. Stanowią większość antybiotyków. * SYNTETYCZNE – syntezowane chemicznie, ale mają swój odpowiednik w naturze. BAKTERIOBÓJCZE – zabijają drobnoustroje chorobotwórcze, ale i fizjologiczną florę bakteryjną – objawy uboczne. BAKERIOSTATYCZNE – nie pozwalają bakterii się dzielić, hamując jej wzrost, pozwalają aby układ odpornościowy człowieka sam zwalczał infekcję. Podawanie antybiotyków jest działaniem pomocniczym. Podawanie antybiotyków w chorobach, gdy układ odpornościowy jest niesprawny nie daje efektów. RODZAJE ANTYBIOTYKÓW 1. ANTYBIOTYKI β-LAKTAMOWE – hamują powstanie ściany komórkowej i peptydoglikanów (PENICYLINA) 2. AMINOGLIKOZYDY – hamują syntezę białka, połączenie z rybosomom (STERPTOMYCYNA) 8 3. TETRACYKLINY 4. CHLORAMFENIKOL hamują syntezę białka łącząc się z rybosomem, 5. MAKROLIDY działają bójczo i statycznie 6. LINKOZAMIDY 7. RYFAMYCYNY – hamują syntezę kwasów nukleinowych 8. POLIMYKSYNY – uszkodzenie cytoplazmy CHEMIOTERAPEUTYKI SULFONAMIDY – hamują powstawanie kwasu foliowego hamując powstawanie kwasu dihydrofoliowego. CHINOLONY i FLUOROCHINOLONY – hamują enzymy zwijające nić DNA, komórka ginie nie zachowując materiału genetycznego. NITROFURANY – w mniejszych stężeniach hamują rozwój – bakteriostatyki, w większych dawkach zabijają bakterie. OPORNOŚĆ BAKTERII NA LEKI OPORNOŚĆ – niewrażliwość na działanie substancji chemicznej ze względu na zmianę sposobu budowy lub proces fizyczny. Może być : * naturalna * nabyta OPORNOŚĆ NATURALNA ( dziedziczna ) NABYTA ( mutacja DNA ) spontaniczna 9 POZIOM PRZENIESIENIA DNA KONFIGURACJA TRANSDUKCJA TRANSFORMACJA WŁĄCZENIE PRZENIESIONEGO DNA DO CHROMOSOMU LUB PLAZMIDU TRANSPOZONY LUB INTEGRONY SELEKCJA OPORNOŚĆ NABYTA – wytwarza się w wyniku MUTACJI (powstaje, gdy jest powlekany materiał genetyczny i polimeraza DNA zrobi błąd – częstotliwość 10 do 7 – 10 do 8, bakteria dzieli się co 20 minut). Mutacja powoduje np. zmiany budowy punktu uchwytu antybiotyku (penicylina nie rozpoznaje swojego białka łączącego penicylinę receptora na powierzchni bakterii i bakteria staje się oporna na penicylinę) * zmiany jednostopniowe – stopień oporności bakterii na antybiotyk jest w każdym pokoleniu taki sam. * zmiany wielostopniowe – każde pokolenie bakterii staje się coraz bardziej oporne na dany antybiotyk. PLAZMIDY – kuliste fragmenty DNA bakteryjnego przenoszące geny, które nie są niezbędne dla życia bakterii. Plazmidy przechodzą z jednej bakterii do drugiej. KONIUGACJA – dwie komórki przylegają do siebie i przekazują sobie materiał genetyczny. Gram (-) używają do tego fimbrii płciowych. Gram (+) nie mają fimbrii, ale wytwarzaja mostki cytoplazmatyczne i przez nie przekazują materiał genetyczny. TRANSDUKCJA – przenoszenie DNA z bakterii do bakterii poprzez bakteriofagii. 10 TRANSFORMACJA – DNA ze środowiska zostaje wchłonięta przez komórki bakteryjne (np. poprzez złuszczający się nabłonek – znajduje się tam pofragmentowane DNA) GENY OPORNOŚCI – umieszczone są w transpozonach. Zawierają kilka lub kilkanaście genów. Transpozony mogą się przemieszczać wzdłuż łańcucha DNA, mogą przechodzić do plazmidu i z powrotem (oporność na kilka lub kilkanaście leków – oporność wieloraka) SELEKCJA – jeśli na populację bakterii, w której znajdują się antybiotykooporne bakterie, podziała się antybiotykiem to wszystkie wrażliwe drobnoustroje wyginą, a niewrażliwe przetrwają i dadzą początek nowym szczepom antybiotykoopornych bakterii. Antybiotyk nie ma właściwości mutacyjnych, prowadzi tylko selekcję, mutacje powstają spontanicznie. BIOCHEMICZNE MECHANIZMY OPORNOŚCI NA ANTYBIOTYKI 1. SYNTEZA ENZYMÓW MODYFIKACYJNYCH * β – LAKTAMAZY – rozkładają antybiotyki β – laktamowi (penicylinazy, cyklosporynaza) * ACETYLOTRANSFERAZY * ADENYLOTRANSFERAZY Antybiotyki potraktowane enzymem tracą właściwości bakteriobójcze. * FOSFOTRANSFERAZY 2. ZMNIEJSZENIE TRANSPORTU ANTYBIOTYKU DO KOMÓRKI zmniejszenie liczby poryn (kanałów) lub zmniejszanie ich średnicy. 3. USUWANIE, WYPOMPOWYWANIE ANTYBIOTYKU Z KOMÓRKI na zewnątrz 4. MODYFIKACJA CECH : * białko wiążące penicylinę * polimeraza RNA * rybosomalne RNA * białka rybosomów Zmutowane geny kodują budowę powyższych struktur w zmienionej postaci, co uniemożliwia antybiotykom połączenie się z nimi, choć ich właściwości są zachowane. 11 5. UNIERUCHOMIENIE ALTERNATYWNEJ ŚCIEŻKI METABOLICZNEJ nawet bardziej kosztowne energetycznie, bądź zwiększenie enzymu hamującego antybiotyk, np. sulfonamidy MRSA – Gronkowiec złocisty oporny na metycylinę. PRZEKAZYWAIE OPORNOŚCI patogen antybiotykooporny komensale (oportunistyczne komensale mają przekazywać te oportunistyczny patogen geny nowym bakteriom zakażającym organizm) patogeny (flora bakteryjna człowieka otrzymuje geny na lekooporność od patogenów i nie ginie w antybiotykoterapii) Osobnik przekazuje komensale lekooporne otoczeniu i te geny przenoszą się coraz dalej w populacji. METODY ZAPOBIEGANIA PRZEKAZYWANIA I ROZPRZESTRZENIANIA SIĘ BAKTERII LEKOOPORNYCH. 1. 2. 3. 4. Szybkie rozpoznawanie opornych bakterii u poszczególnych chorych. Izolowanie pacjentów, u których wykryto szczepy oporne. Zapobieganie przenoszeniu szczepów opornych na personel medyczny. Racjonalne stosowanie antybiotyków * W zależności od tego na jakie antybiotyki wykazują oporność szczepy na danym oddziale. 5. Stosowanie antybiotyków celowanych (izoluje się pacjenta i sprawdza, który antybiotyk najlepiej zadziała), w miejsce antybiotykoterapii empirycznej 6. Wprowadzenie listy pewnych antybiotyków, których nie wolno stosować w szpitalach. LASECZKA WĄGLIKA (Bacillus anthracis) (Rodzaj : Bacillus) Jest to wytwarzająca przetrwalniki laseczka tlenowa, mało wybredna (rośnie na pożywkach prostych). W preparatach pobranych z hodowli pałeczki układają się w równoległe łańcuszki. Posiadają otoczkę. Bytuje w glebie i na roślinach, jako przetrwalniki. Dostając się do organizmu 12 zwierząt trawożernych, zaczyna się namnażać. Część zostaje z organizmu wydalonych z kałem, reszta rozprzestrzenia się w całym organizmie, który w końcu ginie w skutek działania toksyny wąglika, reakcji z otoczką, aktywacji czynników stresowych. Najchętniej bytuje w klimacie gorącym i wilgotnym, w glebie bogatej w substancje organiczne. CZYNNIKI CHOROBOTWÓRCZE : 1. OTOCZKA utworzona z kwasu poli D glutaminowego (jest to wyjątek !!!, nie licząc jeszcze trzech innych Bacillus). Geny kodujące tą otoczkę znajdują się w plazmidzie pXO2. Jeśli bakteria utraci ten plazmid, przestaje produkować tę otoczkę. 2. ANTYGEN OCHRONNY –(PA) jest kodowany w plazmidzie pXO1. Przeciwciała przeciwko temu antygenowi, chronią przed zakażeniem. PA stanowi część B toksyny obrzękowej lub letalnej. 3. CZYNNIK OBRZĘKU – (EF) kodowany przez plazmid pXO1. Jest to cykloza adenylowa zależna od kalmoduliny. 4. CZYNNIK LETALNY – (LF) proteza zależna od cynku. Kodowana też przez plazmid pXO1. Dopiero po połączeniu antygenu ochronnego z czynnikiem obrzęku lub czynnikiem letalnym (czynniki są częściami A toksyn) powstaje kompleks stanowiący toksynę obrzękową bądź toksynę letalną. 5. WARSTWA S – jest kodowana przez geny znajdujące się w chromosomie. Warstwa znajduje się w ścianie komórkowej. DZIAŁANIE CZYNNIKÓW CHOROBOTWÓRCZYCH 1) PA wiąże się z białkiem receptora ATR, znajdującym się na powierzchni makrofagów, ale także innych komórek. 2) Proteza związana z błoną komórkową komórek rozkłada PA na dwa fragmenty PA20 i PA63. Fragment PA63 tworzy hiplomery, łącząc się z EF i LF tworzy kompleks – toksynę obrzękową lub letalną. 3) Kompleksy PA63 EF i PA63 LF dostają się do wnętrza komórki tworząc indosom. 4) W kwaśnym środowisku endosomu zachodzi zmiana konformacji PA. PA łączy się z błoną endosomu tworząc pory przez które czynniki dostają się do cytozolu. 13 Działanie : LF : działają na makrofagi. Układy kinazy białkowej aktywowane są przez mikrogen (MAPkk), hamuje szlaki sygnalizacji w komórce. Wczesny okres zakażenia : małe stężenie LF hamuje wydzielanie mediatorów zapalnych (tj. NO, IL-1, IL-6, TNF2) co opóźnia odpowiedź immunologiczną. Późny okres zakażenia : duże stężenie LF powoduje lizę makrofagów i gwałtowne uwolnienie NO, IL-1, TNF2, co daje objawy potężnego wstrząsu septycznego i w konsekwencji zgon. EF : hamowanie wydzielania cytokin pozapalnych, hamowanie zdolności fagocytarnych makrofagów, hamowanie wybuchu tlenowego. DROGI ZAKAŻENIA : 1. KONTAKT BEZPOŚREDNI : (od zakażonych zwierząt , ich mięso, skóra, kości). Ma postać skórną, czarna krosta – 95%. Okres inkubacji : 1 -2 dni (powstaje swędzący guzek, później pęcherzyk, bezbolesne owrzodzenie o średnicy 1 -3 cm ze strefą martwicy w środku. Powiększeniu ulega okolica węzłów chłonnych, gorączka. Śmiertelność (nie leczonych) 20%, leczonych 1% . 2. DROGA WZIEWNA : zarażenie przetrwalnikami ( w liczbie ok. 8000 – 10 000). Postać płucna rozpoczyna się od sfagocytowania przetrwalnika przez makrofaga, który trafia dalej do węzłów chłonnych śródpiersiowych, tam powstają formy wegetatywne z otoczką, wydzielające toksyny, wywołują martwicę węzłów chłonnych. Dostając się do krwi bakterie docierają do okolicznych tkanek (posocznica), okres inkubacji : 1 – 6 – 60 dni. I faza zakażenia : * objawy grypowe II faza zakażenia : * * * * zaburzenia oddychania krwotoki zapalenie opon mózgowo – rdzeniowych wstrząs Śmiertelność przypadków nie leczonych 100%, późne leczenie (później niż 48 godzin od pierwszego objawu) - 95%. Preparat z krwi ujawnia obecność laseczki (jedyny przypadek). 3. DROGA POKARMOWA : spożycie zakażonego mięsa. Jest to postać gardłowa lub jelitowa. Okres inkubacji ok. 7 dni. Objawia się utratą apetytu, nudnościami, bólem brzuch, gorączką, krwawymi wymiotami, obfitą krwawą biegunką (objaw martwicy jelita). Śmiertelność przypadków nie leczonych 20%–60%, i mimo leczenia nadal 40%. 14 Laseczka wąglika wytwarza dużą ilość enzymów (m. in. proteazy) i stąd są szeroko wykorzystywane w przemyśle. DIAGNOSTYKA : 1. WYIZOLOWANIE ZARAZKA : Preparat barwiony metodą Grama na Gram(+) z ujawnioną otoczką. hodowla wzrasta na agarze krwawym, ale nie daje hemolizy, na pożywce Mac Conkey’a nie wzrasta w ogóle. Szczepy wrażliwe na penicylinę (można go w sposób sztuczny uodpornić na penicylinę (broń biologiczna), szczepy są wrażliwe na faga γ. Hodowla rośnie w postaci „głowy meduzy”. 2. IMMUNOHISTOCHEMICZNE ZNAKOWANIE ZARAZKA : Używa się przeciwciał monoklinalnych przeciwko wielocukrowi ściany komórkowej (galaktozo N- acyloglukozamina) 3. UJAWNIENIE DNA ZARAZKA : Jest to łańcuchowa reakcja polimerazy. Jest to najszybsza metoda ujawniania wąglika. 4. SEROLOGIA : Przy użyciu przeciwciał (przeciw) anty-PA lub anty-LF (ELISA, IHA) LECZENIE : Penicylina : Penicylina γ, Amoksycylina Tetracyklina : Deoksycyklina Fluorochinolony : Ofloksacyna, cyprofloksacyna (najkrótszy okres używania tego leku to 1 miesiąc, co powoduje wybicie flory bakteryjnej, a sam lek ma działanie uboczne) SZCZEPIONKA : 1. Szczepionka dla zwierząt : żywe, bezotoczkowe komórki szczepu Stern, zawiesina przetrwalników szczepu Stern’a. 2. Szczepionka rekombinowana : antygen ochronny PA wszczepiony Eschericha coli. 3. Szczepionka AVA : bezkomórkowy przesącz bezotoczkowego szczepu absorbowany na wodorotlenku glinu - Al(OH)3. Pożywka bezbiałkowa, w warunkach mikroaerobowych, powoduje zwiększenie PA. Szczepionka daje odporność zarówno humoralną, jak i komórkową w 95%. Trzeba ją powtarzać co rok. Regularnym szczepieniom poddawani są tylko żołnierze USA. 15 WIRUSY Zaliczane są do mikrobiologii, ale nie są to organizmy żywe. Jest to cząstka zawierająca materiał genetyczny i niektóre enzymy, które są potrzebne do replikacji wirusa. osłonka (nie mylić z bakteryjną otoczką !!!) zbudowana jest z lipidów, pochodzących z komórek gospodarza, i glikolipidów, które wirus tworzy sobie sam. KSZTAŁT : * dwudziestościan (symetria ikozahedralna) * zwinięta spirala WIELKOŚĆ : Wyrażona w nanometrach (10 do 3). Tak małe rozmiary pozwolą wirusowi bytować nawet w komórkach bakteryjnych. Małe : 50 nm Średnie : 50 nm – 150 nm Duże : powyżej 150 nm Wirusy mogą być : wtrobowe – hepatotropowe uładu nerwowego – neurotropowe dróg oddechowych – pneumotropowe jelitowe – enterotropowe inne 16 SYSTEMATYKA Wirusy można podzielić ze względu na : I. rodzaj materiału genetycznego - DNA wirusy - RNA wirusy II. sposób replikacji - RNA wirusy * polarne dodatnio (RNA = mRNA) * polarne ujemnie (RNA musi być zamieniony na mRNA) III. kształt genomu - genom kulisty - genom pałeczkowaty (pojedynczy, podwójny) JEDNONICIOWE DNA : Rodzina : Parvoviridae (wirusy B16 dawne, B19, powodujące ostrą wysypkę u dzieci) ODWROTNA TRANSKRYPTAZA : Rodzina : Hepatovirus – DNA wirusy wirusowego zapalenia wątroby (WZW B) Rodzina : Retroviridae – RNA wirusy, ludzki wirus upośledzenia odporności (AIDS) DWUNICIOWE RNA : Rodzina : Reoviridae JEDNONICIOWE RNA : pozostałe rodziny TRANSKRYPCJA I TRANSDUKCJA m RNA (polarne dodatnio) polimeraza translacja translacja białko białko kapsyd 17 RNA (polarność ujemna) enzymy doprowadzające do odwrotnej polarności m RNA translacja RNA odwrotna transkryptaza DNA białko mRNA translacja białko Pojedyncza cząstka wirusa to WIRON. ZAKAŻENIA WIRUSOWE : I. Zanim wirus osiągnie komórki docelowe, w miejscu wniknięcia namnaża się, tworzy olbrzymią ilość kopii, później dopiero zakażenie rozprzestrzenia się po całym organizmie. Wraz z krwią osiąga komórki docelowe np. wirus grypy, przenoszący się drogą kropelkową, na początku zakażenia namnaża się w jamie nosowej powodując nieżyt nosa, dopiero później z krwią rozprzestrzenia się na cały organizm. Miejsce namnożenia to miejsce wniknięcia. II. Wniknięcie do komórki Wirus pozbywa się osłonki (zostaje na zewnątrz), do komórki wnika sam kapsyd lub tylko materiał genetyczny. Jeśli do komórki wniknął kapsyd, ulega on teraz odpłaszczeniu, a jeśli wniknął sam kwas nukleinowy rozpoczyna się replikacja. Powstają białka wirusa, następuje odtworzenie cząstek wirusa. Gdy komórka ulegnie lizie (na skutek zakażenia), wirusy przechodzą do otaczających komórek. Podczas przechodzenia wirusa przez błonę komórkową, wirus zabiera sobie lipidy komórkowe, tworząc sobie osłonkę. Fakt, że wirusy mają lipidy błonowe jest ułatwieniem w późniejszym łączeniu się wirusa z błoną komórkową – fuzja. Wirus łączy się z komórką docelową przy pomocy receptora CD4, CCRS. III. Materiał genetyczny wirusa zostaje sklejony z DNA gospodarza, przy pomocy enzymu integrazy. Powstaje pro-wirus (wszczepienie DNA wirusa w łańcuch genetyczny gospodarza). Gdy komórka dzieli się pro-wirus zostaje przekazany dalej do komórek potomnych – np. wirus opryszczki integraza są to enzymy, które odwrotna transkryptaza wirus musi nosić ze sobą, proteaza bo nie ma ich w komórce 18 Proteaza, enzym rozcinający wiązania białkowe są obecne w komórce, ale nie są odpowiednie dla wirusa. Wirusowe proteazy rozcinają białka tak aby powstał kapsyd. Proces replikacji wirusa trwa od kilku (6) do kilkunastu godzin. Jedna komórka tworzy do kilku milionów klonów. MODELE ZAKAŻENIA 1. W 90% przypadków zakażeń wirusowych dochodzi do ostrego stanu zapalnego, a potem może dojść do samowyleczenia. Najczęściej są to zakażenia układu oddechowego i pokarmowego. 2. Powstaje okres ostrej choroby, bez eliminacji wirusa z organizmu. Przejście choroby ostrej w przewlekłą lub chory staje się bezobjawowym nosicielem (HBV) 3. Zakażenia bezobjawowe, gdy dochodzi do zakażenia, ale nie ma postaci ostrej tylko postać przewlekła nieostra (HBV). Wirusy są wykrywane przypadkowo, czasem za późno. Powstają zwłóknienia, rozwija się rak. ODPOWIEDŹ PRZECIWKO WIRUSOWI - humoralna - powstają przeciwciała neutralizujące, łączące się z adhezynami - komórkowa – komórki NK, limfocyty Tc, rozpoznają komórki zakażone i niszczą je zanim dojdzie do replikacji. Przeciwciała muszą rozpoznać i zniszczyć wirusa zanim wejdzie do komórki bo przeciwciało do komórki wejść nie może. - w przypadku zakażenia niektórymi wirusami jest grupa przeciwciał, która nasila objawy zakażenia (np. HIV) - przeciwciała nie działające ochronnie, ale mające znaczenie podczas wykrywania zakażenia wirusowego, pojawiają się np. podczas zakażenia HCV SZCZEPIONKA Są dwie metody szczepienia : - wirusami zabitymi - szczepionka z wirusów inaktywowanych. Po szczepieniu pojawiają się tylko przeciwciała. - wirusami żywymi - szczepionka z wirusów atenuowanych. Wywołuje odpowiedź komórkową i humoralną, aktywacja komórek i produkcja przeciwciał. Inaktywowanie wirusa następuje przy pomocy formaliny lub β-propiolaktarem. 19 NAJCZĘSTSZE SZCZEPIONKI : ospa prawdziwa nagminne porażenie dziecięce (choroba Heinego-Medina) nagminne zapalenie przyusznic (świnka) różyczka odra grypa wścieklizna żółta febra wirusowe zapalenia wątroby typu A wirusowe zapalenie wątroby typu B egipskie kleszczowe zapalenie mózgu * szczepionka atenuowana * szczepionka atenuowana lub inaktywowana * szczepionka atenuowana * * * * szczepionka atenuowana szczepionka atenuowana szczepionka inaktywowana szczepionka inaktywowana – jedyna szczepionka podawana terapeutycznie nie profilaktycznie * szczepionka atenuowana * szczepionka inaktywowana * antygen powierzchniowy wirusa wirusowego zapalenia wątroby typu B * szczepionka inaktywowana Wirus atenuowany używany w szczepionkach jest znacznieskuteczniejszy i daje lepszą odporność. Może on odzyskać swoją aktywność, wywołując zapalenie. Podobnie jak w przypadku bakterii wirusy mutują, do mutacji dochodzi znacznie częściej, najczęstsze w przypadku retrowirusów (przy przepisywaniu RNA na DNA). Leczenie prowadzi do selekcji. LEKI : Po przechorowaniu wirusa chowa się najczęściej w węzłach chłonnych, uaktywniając się Znowu, gdy dojdzie do obniżenia odporności organizmu gospodarza. Najczęściej stosuje się : ACYKLOWIR GANCYKLOWIR FANCYKLOWIR hamują syntezę DNA VALMOCYKLOWIR CYTOZABINA ZANIWIDYNA - hamuje syntezę RNA RYNANTYDYNA ANTOKTYDYNA hamuje proces replikacji, powstawanie kapsydu i dojrzewania wirusa 20 Obecnie próbuje się do terapii włączyć preparaty z interferonu. WIRUS HIV Wirus pokazał się po raz pierwszy w Stanach Zjednoczonych. Afrykańskich przypadków nie opisano. Są dwa typy wirusa : Typ I – reszta świata Typ II – Afryka (obecnie na skutek migracji wirus zaczyna się rozprzestrzeniać w Europie, Azji) Pochodzenie wirusa : Szympans (Pan troglodytes) Typy Grupy HIV – 1 M O (major) (outher) Morgaba szara (Cereocebus atu) HIV - 2 N (new) Podtypy A–1 Zakażenie następuje poprzez : - stosunki seksualne - kontakt z krwią (rany) - wszczepienie wirusa przy transfuzji lub transplantacji - drogą pionową : matka – dziecko (poród) 21 Wirus ma kształt kulki o średnicy 100 nm. RNA : są to dwie takie same nici RNA (podwójna nić) dlatego HIV jest jednoniciowy Rdzeń : zbudowany jest z białka p24 Kapsyd : zbudowany jest z białka p17 Osłonka : zbudowana jest z ludzkich lipidów błony komórkowej Glikoproteina : składa się z dwóch części gp 41 gp 60 gp120 Enzymy : odwrotna transkryptaza, integryna (włączenie DNA wirusa do DNA gospodarza), proteza (sklejenie i obróbka powstałych białek wirusowych tak aby powstał kapsyd). Po wtargnięciu wirusa do organizmu, szuka on komórek, które mają dla niego receptor : - CD4 (limfocyty T) - ceramid galaktozowy (Cyd C) (na komórkach nerwowych) lub koreceptor - receptor dla chemokin : receptor - α chemokiny CXC CXCR 1 - 5 - β chemokiny CC CCR 1 - 9 - γ chemokiny C CR – 1 - δ chemokiny CXXXC (CX3C) CXXXCR 1 22 Wirus HIV może być : - T- tropowy ( X4, SI) łączy się z receptorem CD4 na limfocytach T CD4+ i koreceptorem CXCR4 (fuzyna) - M- tropowy (R5, NSI) łączy się z makrofagami i monocytami oraz koreceptorem CCR5, CCR3 - dwutropowy (R5 X4) łączy się z makrofagami i limfocytami, koreceptory CXCR4, CCR5, CCR3, CCR2 Taka osoba jest zakażona, ale nie choruje, osoba ta ma uszkodzony receptor dla chemokin, więc peptyzacja wirusa nie może zajść i wirus nie wywoła objawów AIDS. ZAKAŻENIE : 1) gp120 wiąże się z głównym receptorem CD4 2) HIV łączy się z koreceptorami, fuzja osłonki wirusa z błoną komórkową 3) Rdzeń wnika do komórki 4) Uwolnienie wirusa RNA, odwrotną transkryptazę, protezę i integrazę 5) Odwrotna transkrypcja „produkuje” DNA 6) Nić DNA zostaje podwojona 7) DNA powstałego prowirusa włącza się w genom ludzki 8) W procesie transkrypcji tworzy się RNA i mRNA, z którego składa się nowy kapsyd 9) Kapsyd otacza RNA wirusa. Tak powstały nowy wirus odrywa się od komórki pączkując i zabierając ze sobą fragment błony, z której zbuduje sobie osłonkę. U osoby zakażonej dziennie powstaje ok. 100.000.000.000 nowych wirusów, sam jednak proces powstawania nowego wirusa trwa 2,5 dnia. Gdy poziom wirusa ulegnie zmniejszeniu cząsteczki wirusa „ chowają się do komórek np. limfocytów pamięci i tam mogą przeżyć bardzo długo nie wywołując zakażenia – rezerwuar wirusa. Jeżeli zwiększy się populacja wirusa zmniejszy się populacja limfocytów CD4 – układ odpornościowy zacznie stopniowo słabnąć, zamierać. 23 OKRESY ZAKAŻENIA : 1. okres utajenia (brak objawów) 2. ostra choroba retrowirusowa (do 6 tygodni) W surowicy zakażonego pojawiają się przeciwciała anty gp120 i anty p24 (metoda immunoblottingu potrafi wykryć przeciwciała na wszystkie antygeny HIV). Reakcja przeciwciał z antygenem, powstawanie kompleksu antygen przeciwciało powoduje wystąpienie objawów grypowych (ból głowy, mięśni, stawów, brak łaknienia). Rozbudzona odpowiedź immunologiczna powoduje powiększenie węzłów chłonnych. Powiększone węzły i objawy grypowe dają obraz przypominający mononukleozę zakaźną, dołącza się do tego candydoza jamy ustnej, wysypka, owrzodzenie. Ostra choroba retrowirusowa pojawia się u 50 – 70% zakażonych. Pojawiają się objawy neurologiczne, wirus atakuje komórki nerwowe, przyniesione przez makrofagi wędrujące. Rzadki objaw : choroba Guillaina – Barryego, ostra mielopatia, akontyczna miopatia. 3. Długi okres utajenia, gdy układ odpornościowy zaczął się bronić. Im bardziej jest on wydolny tym dłużej trwa ten okres. 4. Długotrwała walka układu odpornościowego z wirusem powoduje przetrwałe powiększenie węzłów chłonnych. 5. Okres pre AIDS – okres wyczerpania. Układ odpornościowy jest wyczerpany : - uogólnione powiększenie węzłów chłonnych - gorączka i stany podgorączkowe (> 38° C ) (dłużej niż miesiąc) - utrata masy ciała (więcej niż 10% pierwotnej masy ciała) - wzmożona potliwość w nocy - znaczne wyczerpanie psychiczne i fizyczne - biegunka (dłuższa niż miesiąc) 6. Pełnoobjawowy AIDS - zakażenia oportunistyczne : uogólnione zakażenia – opryszczką ( na całym ciele wirusem cytomegalii, grzybice, robaczyce, zakażenia pierwotniakowi, zakażenia Herpes simplex typ 8 powodującym mięsaka Kaposhiego) Zakażenia oportunistyczne zarazkiem, który nigdy nie wywołuje zakażenia u człowieka z prawidłowo działającym układem odpornościowym. - choroby nowotworowe – chłoniaki i raki - zakażenia układu nerwowego – neuropatie, nowotwory, zapalenia opon mózgowo – rdzeniowych, zapalenie mózgu 24 Liczba limfocytów T4 we krwi Ostra choroba retrowirusowa Stadium środkowe Pełnoobjawowy AIDS › 500/mm³(›29%) A1 B1 C1 200 – 499/mm³ (14 – 28%) ‹ 200/mm³ (‹14%) A2 B2 C2 A3 B3 C3 LEKI : 1. Nukleozydowe inhibitory odwrotnej transkryptazy Odwrotna transkryptaza nie rozpoznaje czy to jest prawdziwy nukleotyd czy sztuczny i wbudowuje go do DNA, co hamuje następne procesy. (Abakavir, Dideoksyinozyna, Zydavirydyna) 2. Nienukleozydowe inhibitory odwrotnej transkryptazy (Newirpina, Delwirdyna, Efaviren) 3. Inhibitory proteaz (hamuje powstawanie kapsydu, maja najwięcej efektów ubocznych, tak że chory sam je odstawia) Leki mają wpływać na układ czerwonokrwinkowy więc trzeba podawać erytropoetynę. Oporność wirusa na leki pojawia się bardzo szybko (duża ilość mutacji przy przepisywaniu RNA na DNA). Z reguły leki podaje się w kombinacji po trzy lub pięć, w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa wystąpienia oporności. REZERWUAR WIRUSA : I. limfocyty pamięci (długo żyjące, genom wirusa jako DNA <profag> jest zintegrowany z genomem komórki) II. makrofagi III. komórki dendrytyczne grudek chłonnych SZCZEPIONKA : 1. INAKTYWOWANY WIRUS – jest bezpieczna immunologicznie, ale jest trudna do uzyskania, słabo aktywuje powstawanie przeciwciał, a odpowiedź komórkowa prawie niepobudzona 2. PODJEDNOSTKOWA Z ATENUOWANYMI WEKTORAMI – Salmonella typhi – indukuje powstawanie przeciwciał neutralizujących i limfocytów Tc reagujących krzyżowo z wieloma podtypami. 3. PODJEDNOSTKOWA gp120, gp160 indukuje powstawanie przeciwciał 25 makrolizujących swoistych dla podtypu oraz proliferacji limfocytów CD4+. Nie indukuje powstania odpowiedzi komórkowej limfocytów Tc. DIAGNOSTYKA : Przeciwciała powstają po 6 tygodniach (anty p24 i anty gp120) możliwe do wykrycia metodą immunoenzymatyczną. W przypadku dwóch wyników dodatnich (badanie wykonuje się dwukrotnie), przeprowadza się badanie metodą immunoblottingu, która wykrywa wszystkie klasy przeciwciał na antygeny wirusa HIV (pokazanie klas antygenów, z którymi reaguje surowica badanego). Wyniki przed 6 tygodniem od prawdopodobnego zakażenia uzyskuje się szukając białka p24 lub RNA wirusa we krwi badanego (badanie dzieci matek z HIV). ZAKAŻENIA SZPITALNE : Przez zakażenia szpitalne rozumie się zakażenia, które nastąpiły w szpitalu i ujawniły się w okresie pobytu w szpitalu lub po jego opuszczeniu (WZW – długi okres wylęgania się choroby) i zostało spowodowane przez udokumentowany epidemicznie czynnik chorobotwórczy pochodzący od innego chorego lub pracowników szpitala, przez endogenny czynnik zakaźny. ENDOGENNE – szczepy szpitalne ZAKAŻENIA SZPITALNE EGZOGENNE – flora fizjologiczna chorego (wrażliwa na antybiotyki i środki dezynfekcyjne) (oporna na antybiotyki środki dezynfekcyjne) Szczepy : Klebsiella pneumoniae szczepy ESBL+ MRSA+ (gronkowiec złocisty oporny na metycylinę). Metycylina nie jest rozkładana przez β – laktamazy. MRSA gronkowce wykorzystują PBP’ –białka nie wiążące się z penicyliną. MRSE – gronkowiec naskórkowy oporny na metycylinę. Szczepy oporne na metycylinę są oporne na wszystkie β- laktamazy. Na penicylinazę są oporne karbapenemy. Do wewnątrz szpitalnych zakażeń florą oportunistyczną dochodzi głównie w przypadku leczenia nowotworów, w stanach immunosupresyjnych. 26 DROGI PRZEKAZYWANIA ZAKAŻENIA DROGA BEZPOŚREDNIA DROGA POŚREDNIA PERSONEL MEDYCZNY RĘCE !!! WEKTOR (NIEOŻYWIONY) POŚCIEL, KLAMKI, SZAFKI, ZABAWKI POWIETRZE KROPELKOWA KURZ, PYŁ, ZŁUSZCZAJĄCY SIĘ NASKÓREK POKARMOWA CZYNNIKI RYZYKA : * zależne od chorego – wiek (starcy, noworodki), choroba podstawowa (rodzaj oddziału szpitalnego, czas pobytu) choroba współistniejąca (cukrzyca, niewydolność nerek, choroby wątroby) stan odporności * zależne od postępowania leczniczego – inwazyjne techniki diagnostyczne, lecznicze przerwanie ciągłości tkanek, wszczepienie sztucznych materiałów, antybiotykoterapia – selekcja szczepów opornych * zależne od zarazka – rodzaj zarazka, zjadliwość, zaraźliwość, wrażliwość na leki CZYNNIKI ETIOLOGICZNE : - bakterie (najczęstsze zakażenia) - wirusy (najcięższe zakażenia) - grzyby - pierwotniaki - priony ZAKAŻENIA NOWORODKÓW : 1. zapalenie płuc – najczęstsza przyczyna zgonów 2. zapalenie spojówek 27 3. 4. 5. 6. 7. 8. zapalenie ucha środkowego zakażenia dróg moczowych zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych zapalenie kości posocznica martwica zapalna jelit ZGONY BAKTERIE : - paciorkowce z grupy B (Streptococcus agalactiae) - Escherichia coli - Staphylococcus aureus - Staphylococcus - koagulozoczynny - Pseudomonas aeruginosa - Klebsiela spp. - Enterobacter spp. - bakterie beztlenowe (Clostridium difficile) - chlamydie, Mycoplazma Pałeczka ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa) jest szczepem wybitnie szpitalnym. Do populacji ludzkiej przeszła z roślin. Jest z reguły oporna na antybiotyki. Paciorkowce z grupy B (bezmleczności) – jeden z elementów flory bakteryjnej pochwy WIRUSY : - opryszczki - cytomegali - różyczki - enterowirus - ECHO - Coxaetic GRZYBY : - Candida albicans - Candida spp. ZAKAŻENIA UKŁADU ODDECHOWEGO : BAKTERIE : - gronkowiec koagulozododatni - Hemophilus influenzae - Bronhonella catarrhae - Pseudomonas aeruginosa - Klebiella - Enterobacter 28 - Serrata - Enterobacteriacae WIRUSY : - grypy - RSV (respiratory system virus) GRZYBY : - Candida spp. - Aspergillus ZAKAŻENIA DRÓG MOCZOWYCH : 70% zakażeń bezobjawowo zwalczanie zakażenia 30% zakażeń bezobjawowo objawowe 60% zakażeń to Gram ujemne pałeczki – Escherichia coli, Enterobacteriacae, Pseudomonas aeruginosa, 25% zakażeń to Gram dodatnie ziarenkowce – Enterokoki i gronkowce koagulozoujemne 13% zakażeń to : Candida ZAKAŻENIA POOPERACYJNE : - przed zabiegiem (źle odkażony) - po zabiegu (źle opatrywany) - w trakcie zabiegu (źle odczyszczona sala) Flora egzogenna staje się florą endogenną. Flora egzogenna : * * * * Gronkowiec złocisty Pseudomonas aeruginosa Enterobacteriacae Enterokoki Flora endogenna : * * * * gronkowiec koagulozoczynny gronkowiec złocisty Enterococcus Enterobacteriacae (beztlenowce) ZAKAŻENIE KRWI Bakteriemia (bakterie we krwi) – bez objawów posocznica (bakterie i ich toksyny we krwi) – objawy bakteriemii : wstrząs septyczny (goraczka, spadek ciśnienia, leukopenia, hipoglikemia, rozsiane wykrzepianie 29 wewnątrznaczyniowe DIC) – zespół niewydolności wielonarządowej (spowodowany głównie wykrzepianiem) Endotoksyna bakteryjna jest czynnikiem aktywującym cytokiny prozapalne (IL-1, IL-8, IL-6, TNF2, PAF) BAKTERIE : Gronkowiec koagulozoożywiony i złocisty (MRSA, MRC S) 10% Enterococcus 30% Pałeczki Gram ujemne 20-40% Pseudomonas aeruginosa Kliebsiella Serrata GRZYBY : Candida WIRUSY : Zapalenie wątroby typu B i C. Populacja ludzka jest szczepiona na HBV ale nie na HCV. Wirus HCV przenosi się podobnie jak HIV. Podawanie INF2 daje efekty Tylko u 25% chorych, ale po pewnym czasie objawy choroby wracają. ZAKAŻENIA PRIONAMI - oporne na temperaturę (autoklawy powinny być ustawione na 2 atmosfery i temperaturę ponad 130°C ) Zakażenia szpitalne : * zabiegi neurochirurgiczne * EEG stereoskopowe * przeszczep rogówki, opony twardej * podawanie gonadotropiny Obecnie nie ma to już znaczenia, * podawanie GH ponieważ gonadotropiny i GH nie uzyskuje się już z przysadek osób zmarłych. Priony są czynnikami etiologicznymi encefalopatii. W prionach nie ma kwasu nukleinowego. Są to cząstki białkowe, podobne do ludzkiego białka - różnią się Od niego tylko budową przestrzenną (prawidłowe białko ma kształt helisy α, a priony mają konformację harmonijki β). Prp – białko prawidłowe, komórkowe, wchodzi w skład błony komórkowej tzw. białko C. Prp sc (scrapie) białko nieprawidłowe w kształcie harmonijki β. Białko to jest niewrażliwe na proteazy i temperaturę. Ulega denaturacji w temperaturze powyżej 132°C - 134°C. Priony dostając się do komórki (poprzez łączenie się z białkiem Prp) powodują przejście pozostałych białek prawidłowych w Prp sc. Oddziałują również na lizosomy. 30 Te uwalniając swoje enzymy proteolityczne i powodują rozkład komórki- komórka zanika. Tkanka ma strukturę gąbczastą (stąd choroba pionowa to Encefalopatia gąbczasta transmisyjna, czyli zanikająca i zakaźna). Choroba Creutzfeldta – Jakoba dotyczy głównie ludzi starszych. Nowy wariant choroby Creutzfeldta – Jakoba szybciej się rozwija i jest zakaźny i dotyczy ludzi młodych. Powstałe encefalopatie są rodzinne, związane z określonymi mutacjami - choroby dziedziczne. Białko zmutowane jest jednocześnie białkiem chorobotwórczym – śmiertelna dziedziczna bezsenność. Gdy białko mutuje się samoistnie, mutacja jest spontaniczna powstaje choroba: śmiertelna sporadyczna bezsenność. Ogólnie choroby pionowe można podzielić według mechanizmu powstawania: * zakaźne : choroba Creutzfeldta – Jakoba * dziedziczne : śmiertelna dziedziczna bezsenność * sporadyczne : śmiertelna sporadyczna bezsenność Pierwszą poznaną chorobą prionową człowieka była choroba Kuru występująca tylko u członków plemienia Fove na Papui – Nowej Gwinei (łączyła się z kanibalizmem) CHOROBY ODZWIERZĘCE PRIONOWE : * scrapie – kozy – rzucawka, trzęsawka * transmisyjna encefalopatia norek * przewlekła choroba wyniszczająca jeleni i łosi * encefalopatia gąbczasta bydła * encefalopatia gąbczasta kotów * encefalopatia egzotycznych kopytnych Choroby prionowe nie powodują odczynu zapalnego ani produkcji przeciwciał (białko prionowe jest takie jak prawidłowe tylko ma inna konformację ). CHOROBY BAKTERYJNE ODZWIERZĘCE : 1. BRUCELOZA – wywołana przez Brucella abortus, B. suis, B. canis. Zakażenia poprzez kontakt ze zwierzęciem domowym (bydło). Dostaje się poprzez skórę, błonę śluzową, drogi oddechowe, spożycie zakażonego mięsa. 2. BORELIOZA Z LYME – wywołuje Borellia bargdorferi, przenoszone przez kleszcze. Pierwszym objawem jest rumień wędrujący (zarazki znajdują się w pobliżu miejsca wkłucia się kleszcza). Później krętki rozpraszają się po całym organizmie. Objawy są nieswoiste, podstawą diagnozy jest wywiad i immunodiagnostyka. 31 3. WĄGLIK 4. LEPTOSPIROZY – wywoływany przez Leptospira interrogans, który wnika przez skórę. Przenoszony przez krowy, owce, świnie. 5. RIKETSIOZY – Rickettsia. Zarazek przenoszony przez pchły, kleszcze, roztocza powoduje dur plamisty. 6. GORĄCZKA Q – Coxiella, przenoszona przez kleszcze. 7. GORĄCZKA PAPUZIA (PTASIA) – Chlamydia psittaci, bytuje na ptakach domowych. Zakażenie poprzez kontakt (inhalacja) ptasich odchodów zarażonych Chlamydia. 8. CHOROBA KOCIEGO PAZURA – wywołuje Bartonella henselae, przenoszona przez koty (zadrapanie, ugryzienie). W chorobie pojawiają się rany, przetoki, ale ulega samowyleczeniu. 9. NOSACIZNA – Pseudomonas maleli przenoszone przez zwierzęta nieparzystokopytne, mięsożerne. Zarazek wnika drogą kropelkową lub przez skórę. 10. DŻUMA – wywołuje Yersinia pestis, którą przenoszą gryzonie – szczury, a właściwie pchły na nich żyjące, w momencie śmierci szczura pchły przeskakują na inne zwierzę będące w pobliżu. Dżuma może się przenosić również drogą kropelkową. 11. RÓŻYCA – Erysipelothrix rhusiopathiae przenoszony przez krowy, owce, świnie, drób, ryby i małe skorupiaki, wnikają przez uszkodzoną skórę, kontakt bezpośredni z zarażonymi produktami. 12. TULAREMIA – Francisella tularensis („choroba zajęcza”) przenoszona przez kleszcze żyjące na dzikich ssakach. Zarazek wnika przez uszkodzoną skórę. 13. LISTERIOZA – Listeria monocytogenes, powstaje poprzez zjedzenie zakażonej krowy, owcy, drobiu. Wywołuje zatrucie pokarmowe, które pozostawia nosicielstwo. U kobiet żyją głównie w pochwie, i stamtąd mogą dostać się do płodu powodując zgon, lub u noworodka wywołać zapalenie płuc i zapalenie opon mózgowo – rdzeniowych. 32 ZATRUCIA POKARMOWE Nie wszystkie zatrucia pokarmowe są czynnikiem działania toksyn bakteryjnych. Większość przypadków spowodowana jest przez wirusy, wnikające do erytrocytów niszcząc je. Głównym objawem zatrucia jest biegunka. Sama biegunka nie jest niczym groźnym i u osoby sprawnej immunologicznie przechodzi samoistnie. Jednak biegunka prowadzi do odwodnienia, dlatego konieczne jest podawanie choremu płynów. Odwodnienie ciągnie za sobą postępujące uszkodzenie narządów. Biegunka jest najczęstszą przyczyną śmierci małych dzieci i noworodków – głównie wywołana przez Rotavirus. Zakażenie następuje drogą fekalnooralną. Opracowana jest szczepionka. U noworodków biegunka może być objawem wirusowych chorób układu oddechowego. Inne wirusy wywołujące zatrucie pokarmowe : - Caliaviridae wirus Norfolk - Rotaviridae - Astroviridae Astrovirus - Adenoviridae mastadenovirus Bakterie : Bakterie wywołują zatrucie pokarmowe dwoma sposobami : - wydzielają enterotoksynę w pokarmie, w którym się znajdują – spożycie toksyny, objawy mogą wystąpić już po 1 godzinie - bakterie, w jelicie cienkim, wnikają do enterocytów i w nich wywołują zmiany chorobowe Bakterie : * Clostridium botulinum – toksyna (botulina) wywołuje porażenie mięśni, pierwsze są mięśnie gałek ocznych – objaw podwójnego widzenia. * Staphylococcus aureus – enterotoksyna oporna na gotowanie * Salmonella – nie ma toksyny * Bacillus cerens – 2 toksyny, objawy zależą od rodzaju toksyny : wymiotna i biegunkowa * Shigella – toksyna czerwonkowa * Yersinia enterocolica * Vibrio parahemoliticus * Clostridium perfringens – toksyna dostaje się drogą doustną * Campylobacter * Plesiomonas mają enterotoksyny, ale rzadko * Shigelloides są izolowane w przypadku zatrucia * Aeromonas pokarmowego * Eschericha coli Toksyna Shigella, czerwonkowa może przejść do Escherichia coli sprawiając, że ten szczep staje się patogenny. Escherichia coli jest ogólnie drobnoustrojem pożytecznym dla człowieka, produkuje witaminy (B, C, K), chroni człowieka przed 33 nadmiernym rozprzestrzenianiem się w jelicie innych patogenów – poprzez bakteriocyny. Escherichia coli staje się chorobotwórcza dopiero, gdy zdobędzie geny na toksyny. SZCZEPY PATOGENNE ESCHERICHIA COLI : * EHEC – przylega do enterocytów, wytwarza toksynę czerwonki (od Shigella) powoduje krwotoczne zapalenie jelita, zespół hemolityczno – mocznicowy * EPEC – niszczą rąbek szczoteczkowy po przylgnięciu do enterocyta (nauczyły się od Salmonella) * ETEC – wytwarzają toksynę ciepłostałą i ciepłochwiejną (Vibrio cholerae - biegunka podróżnych) * EIEC - toksyna * EAEC – (EAAg EC) – przylegają do enterocytów, wymagają produkcji śluzu, tworzą agregaty, wywołują biegunki (szczepy nteroagregujące) * DAEC – (rozsiane przyleganie) szczepy, które wywołują biegunki, ale mechanizm jest nieznany Każdy szczep E.coli ma odrębną budowę antygenową (antygen somatyczny i rzęskowy). OBJAWY ZATRUCIA POKARMOWEGO : * 1 – 6 godz. nudności, wymioty, bóle brzuch, uczucie wyczerpania - Staphylococcus aureus, toksyna wymiotna Bacillus cerens * 8 – 16 godz. nudności, wymioty, kurcze brzucha, biegunka- wirusy, toksyna biegunkowa Bacillus cerens, wymioty już po 6 godz. * 2 – 36 godz. objawy typowe dla zatrucia pokarmowego – Clostridium perfringens, Bacillus cerens, Enterococcus faecalis et faecium * 12 – 74 godz. biegunka krwawa – Salmonella, Shigella, E.coli, Vibrio, Yersenia, Aeromonas hydrophilus * 3 – 5 dni * 2 godz – 6 dni objawy zatrucia + objawy z górnych dróg oddechowych – wirusy zawroty głowy, podwójne widzenie, trudności w połykaniu, 34 utrudnione oddychanie, suchość w ustach – Clostridium botulinum. KONTROLA ZAKAŻEŃ SZPITALNYCH : - zespół i komitet kontroli zakażeń szpitalnych - zespół ds. szpitalnej profilaktyki antybiotykowej - laboratoria mikrobiologiczne - lekarze i pielęgniarki łącznikowe na oddziałach ZADANIA ZESPOŁU : * identyfikacja i kontrola przypadków zakażeń szpitalnych * monitorowanie i rejestrowanie przypadków * likwidacja ognisk endemicznych zarazka * edukacja personelu * opracowanie procedur przeciwepidemicznych (standardy) dla każdego oddziału OGRANICZENIE PRZYPADKÓW ZAKAŻEŃ SZPITALNYCH : - przestrzeganie procedur przez personel medyczny - szkolenie personelu - ocena epidemiologiczna nowych pacjentów i odpowiednie postępowanie (profilaktyczne wymazy z nosa, pochwy, odbytnicy) - ograniczenie liczby chorych do obowiązujących norm - ograniczenie czasu pobytu chorego w szpitalu do niezbędnego minimum - stosowanie antybiotyków zgodnie z zaleceniami zespołu do spraw polityki antybiotykowej - kontrole nosicielstwa zarazka przez personel medyczny W przypadku zakażenia personelu przez MRSA stosuje się maść kopiwcynę do przedsionka nosa. 35
