ekologia i ochrona środowiska

advertisement
EKOLOGIA I OCHRONA ŚRODOWISKA
Wirusy i bakterie chorobotwórcze jako zanieczyszczenia
biologiczne środowiska
Wirusy i bakterie chorobotwórcze są w środowisku naturalnym składnikiem obcym,
wprowadzanym ze ściekami bytowo-gospodarczymi lub wydalinami ludu i zwierząt. Poza
organizmem gospodarza nie mogą się rozmnażać, ale przeżywają pewien czas stanowiąc
poważne niebezpieczeństwo infekcji. Długość tego czasu jest różna dla różnych
drobnoustrojów, chociaż zależy również od warunków panujących w środowisku, np. od:
temperatury, pH, wilgotności, nasłonecznienia, składu chemicznego. .Jednak dopóki
drobnoustroje te zachowują swoją żywotność i wirulen­cję dopóty stanowią one nagrożenie
epidemiologiczne dla ludzi. W odróżnieniu od zagrożeń typu nowotworowego sal to czynniki,
które mogą wywołać proces chorobowy po bardzo krótkim czasie od chwili zakażenia, są one
także często przyczyną masowych zachorowań.
W środowisku naturalnym mogą się znajdować właściwie wszystkie wirusy i bakterie
chorobotwórcze atakujące człowieka.
Działalność w zakresie oczyszczania ścieków, uzdatniania i dezynfekcji wody do picia, oraz
utrzymywania czystości w miejscach publicznych, stała kontrola i od­powiednio normujące
stan sanitarny przepisy, zmierzają do przecinania dróg przenoszenia się zarazków i do
ochrony zdrowia ludności.
Wirusy są zarazkami wewnątrzkomórkowymi. Proces namnażania wirusa od­bywa się
kosztem komórki gospodarza, w wyniku czego komórka ginie. zakaźna cząstka wirusa zwana
jest wirionem. Wymiary wirusów zbliżają je do wielkości makromolekuł białkowych.
Najmniejsze nie przekraczają średnicy 10 nm, największe z nich mają wielkość około 300
nm. Wirusy, jako jedyne żywe ustroje, nie wykazują budowy komórkowej. Są to cząstki,
które zawierają jeden kwas nukleinowy (DNA lub RNA). Kwas ten tworzy genom, który jest
otoczony białkowym płaszczem, zwanym kapsydem.
Wrotami zakażenia dla osób zdrowych jest droga oddechowa lub pokarmowa. Wirusy
atakujące człowieka występują w ściekach bytowo-gospodarczych, w wo-dach
powierzchniowych, lecz mogą się też znaleźć w niewłaściwie uzdatnionej wodzie do picia.
Występują poza tym w powietrzu atmosferycznym na czystkach pyłu i kurzu, w glebie oraz
na warzywach i owocach. Niektóre wirusy są przenoszone na człowieka przez przenosicieli
pośrednich. Choroby wirusowe przebiegają ostro, zaczynając się objawami uogólnionymi,
które w późniejszym etapie choroby dają dość wyraźna objawy specyficzne. Często dołączają
się powikłania bakteryjne lub alergiczne. Pewne wirusy pokonują barierę łożyskową i
przechodzą z krwi matki do płodu, powodując często ciężkie uszkodzenia, na przykład: wirus
różyczki, wirus cytomegalii (wirusowe schorzenia gruczołów ślinowych), wirusy Coxsackie,
wirusy ECHO, wirus poliomyelitis.
Ważniejsze wirusy atakujące człowieka
Grupa Adenowirusów
Wirusy należące do tej grupy zakażają błony śluzowe. Niektóre wywoła ją ostre stany zapalne
układu oddechowego, nieżyty górnych dróg oddechowych, zapalenia błon śluzowych jamy
ustnej i gardła, oraz zapalenie spojówek. Zwraca się ostatnio uwagę na możliwość zakażenia
drogą pokarmową. Wirusy są wydalane z organizm chorego podczas kaszlu i kichania w
postaci aerozolu oraz mogą występować w kale.
Wirusy są wydalane z ustroju przez bardzo długi czas, ,jednak okres ich przeżywania poza
ustrojem jest stosunkowo krótki.
Grupa Enterowirusów
Do enterowirusów atakujących człowieka należą:
-
wirus Polio typy 1-3,
-
wirusy Coxsackie A - powyżej 24 typów,
-
wirusy Coxsackie B - typy 1-6,
-
wirusy ECHO - powyżej 30 typów,
-
enterowirusy typy 68-71, dawniej klasyfikowane jako wirusy Coxsackie lub ECHO.
Wirusy te są wydalane na zewnątrz wraz z kałem, moczem lub z wydzieliną jamy nosowogardłowej podczas kaszlu. Czas ich przeżywania poza organizmem, zwłasz­cza w ściekach i
w wodzie powierzchniowej, jest różny. Wirusy Polio żyją nawet do kilku miesięcy.
Enterowirusy są oporne na wszystkie znane antybiotyki. Nieefektywne są także pewne środki
dezynfekcyjne, jak 70-procentowy alkohol, 5-procentowy lizol, różne detergenty. Stężenie
0,3-0,5 ppm wolnego chloru powoduje szybką inaktywację wirusów, lecz obecność związków
organicznych chroni je przed ostatecznym efektem zabójczym. Działanie temperatury około
50 °C niszczy szybko wirusy. Stwierdza się jednak działanie stabilizujące chlorku magnezu,
w obecności którego wirusy przeżywają tę temperaturę przez 1 godzinę. Enterowirusy znoszą
dobrze niską temperaturę. W stanie zamrożenia przeżywają wiele lat. Promieniowanie
ultra-fioletowe inaktywuje enterowirusy bardzo gwałtownie. Biologiczne oczyszczanie
ścieków metodą osadu czynnego zmniejsza wyraźnie liczbę wirusów w odpływie ścieków w
stosunku do ich stężenia w ściekach surowych. Jest to jednak wyłącznie wynik procesu
adsorpcji cząstek wirusa na powierzchni skupień osadu czynnego, ściślej na warstwie śluzu.
W razie pogorszenia się indeksu osadu czynnego możliwe jest ponowne uwalnianie żywych
wirusów.
Patogeneza zakażeń enterowirusami wskazuje, iż wrotami zakażenia jest jama ustna. Czas
inkubacji (definiowany jako czas upływający od zakażenia do pojawienia się pierwszych
objawów chorobowych) wynosi od 7 do 14 dni, ale może także wynosić od 2 do 35 dni. Po
namnażaniu się wirusów w jamie nosowo-gardłowej oraz w jelicie następuje wiremia
(przejście wirusów do krwi), a wraz z nią inwazja wirusów, które atakują różne organy
wewnętrzne. W tym czasie wirusy są wydalane z kałem. ()kres wydalania trwa kilka tygodni.
Po infekcji, przez okres od I do 2 tygodni wirusy występują w gardle chorego. Enterowirusy
były równiej izolowane z płynu mózgowo-rdzeniowego, serca, moczu i ze spojówek.
W i r u s y P o l i o. Wirus folio wywołuje zapalenie przednich rogów rdzenia kręgowego
(poliomyelitis). Jest to ostra choroba zakaźna, która trwale uszkadza ośrodkowy układ
nerwowy. Na skutek uszkodzenia tkanki nerwowej, w tym zniszczenia neuronów ruchowych
rdzenia kręgowego, następuje porażenie mięśni poprzecznie prążkowanych i trwałe kalectwo.
W pewnych przypadkach dołącza się dodatkowo zapalenie mięśnia sercowego i powiększenie
węzłów chłonnych. Zakażenia wirusem Polio szerzą się bardzo szybko, doprowadzając do
powstania epidemii. Zapobieganie i opanowywanie zakażeń polega przede wszystkim na
obowiązkowym szczepieniu. W razie zagrożenia epidemiologicznego prowadzi się zaostrzony
kont­rola sanitarną, a ścieki bytowo-gospodarcze poddaje dezynfekcji.
W i r u s y C o x s a c k i e. Wirusy tej grupy są szeroko rozprzestrzenione i izo­lowane od
chorych na całej kuli ziemskiej. Można je wykryć w kale, wymazie z gardła, w ściekach i
wodzie. Są czasem przenoszone przez muchy. Ze względu na podobne cechy
epidemiologiczne z wirusami polio i wirusami grupy ECHO, mogą w środowisku
występować razem, a nawet można je wykryć u tych samych osób.
Wirusy Coxsackie wywołują zapalenie opon mózgowe-rdzeniowych, opryszcz-kowe
zapalenie gardła (herpangina), zapalenie mięśnia sercowego i osierdzia oraz infekcje dróg
oddechowych i tzw. przeziębienia.
Wirusy Coxsackie mogą się przedostawać przez łożysko do płodu lub mogą zakażać
noworodka w czasie porodu. Są wówczas przyczyną poważnych zaburzeń pracy serca oraz
zapalenia mięśnia serowego i mózgu.
W i r u s y E C H O (enteric cytopathogenic human orphan). Podobnie jak wirusy Coxsackie,
są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie. Wywołują wiele chorób. o różnym nasileniu: od
zakażeń utajonych poprzez lekkie objawy chorobowe, aż do poważnych zachorowań
kończących się czasem zgonem. Wywołują poliopodobne porażenia (porażenia i niedowłady
cofają się w czasie do dwóch miesięcy), zapalenie opon mózgowych, tzw. aseptyczne letnie
biegunki i schorzenia gorączkowe, skórne wysypki oraz infekcje układu oddechowego.
Grupa Poxvirus
Ospa prawdziwa powodowana przez Orthopoxvirus variolao występowała we wszystkich
częściach świata w postaci wielkich epidemii o bardzo wysokim odsetku śmiertelności.
Wrotami zakażenia wirusem ospy jest błona śluzowa dróg od­dechowych. Okres inkubacji
trwa 12-14 dni. Pierwotnie wirus namnaża się w węzłach chłonnych, po czym następuje
wiremia i wniknięcie wirusa do komórek układu
siateczkowo-śródbłonkowego. W całym ustroju następuje wtórne namnażanie wiru­sa w tym
układzie. Następnie pojawia się ponowna, lecz bardziej nasilona wiremia oraz objawy
kliniczne choroby. Przebycie choroby pozostawia trwałe ślady na skórze. Wirus występuje w
powietrzu na cząstkach pyłu. Jest oporny n a wysuszenie. Przeżywa w temperaturze
pokojowej bardzo długo, nawet około roku; dłużej w ciemności niż na świetle. Ogrzewanie w
temperaturze 60°C przez 10 min. zabija wirusa. W stanie wysuszenia wytrzymuje temperaturę
100°C. Wirus jest wrażliwy na działanie ultrafioletu. Jest inaktywowany przez silne
utleniacze typu polichlorków lub nadmanganianu potasu. Wirus ospy jest oporny na działanie
I-procentowego roztworu fenolu w temp. 4°C, ale jest inaktywowany, gdy ten zabieg odbywa
się w temperaturze 37°C. Obecnie, dzięki powszechnym, wieloletnim szczepieniom, ospa
została opanowana.
Grupa Ortomyksowirusów
Wszystkie zidentyfikowane dotychczas wirusy tej grupy uznano za wirusy wywołujące grypę.
Są to średniej wielkości formy kuliste, pleomorficzne, a nawet nitkowate, zawierające
jednoniciowy RNA i podstawowe lipidy. Powodują ostre zakażenie dróg oddechowych,
szerzące się drogą zakażenia kropelkowego. Wiremia raczej nie występuje. Wirus jest
zlokalizowany w jamie nosowo-gardłowej. W nie-których przypadkach dochodzi do
zapalenia płuc i wówczas może nastąpić zejście śmiertelne. Grypa jest zakażeniem
rozwijającym się zwykle epidemicznie.
Grupa Paramyksowirusów
Do wirusów tej grupy atakujących człowieka należą: wirus grypy rzekomej, odry i świnki.
Wszystkie zawierają jednoniciowy RNA. Jako wybrany przykład zostanie omówiony wirus
odry. Od ra jest ostrą, bardzo zakaźną chorobą. Wirus wnika przez drogi oddechowe i tam się
namnaża, a następnie przenika do krwi i do jamy nosowo-gardłowej, tchawicy i oskrzeli. W
przypadku zachorowania kobiety ciężar­nej wirus może pokonać barierę łożyskową. W
przebiegu odry może dojść do dodatkowego zakażenia bakteryjnego, zwłaszcza przez
paciorkowce hemolizujące. W wyniku powikłań dochodzi do zapalenia oskrzeli, bakteryjnego
zapalenia płuc lub zapalenia ucha środkowego. Bardzo groźne, chociaż na szczęście rzadkie
jest zapalenie mózgu i rdzenia kręgowego, spowodowane inwazją wirusów odry do
ośrodkowego układu nerwowego. Śmiertelność w tych przypadkach wynosi 10-30%. U
chorych, którzy przeżyli, stwierdza się trwałe skutki w postaci padaczki lub zaburzeń
psychicznych. Wirus odry jest też prawdopodobnie odpowiedzialny za przewlekłą,
zwyrodniającą chorobę mózgu, znaną jako podostre stwardniające zapalenie mózgu. Choroba
ta u dzieci i ludzi młodych doprowadza do postępującej degradacji psychicznej. Odra
występuje często w postaci epidemii. Wirus odry jest labilny. Traci połowę infekcyjności po
dwóch godzinach w temperaturze 37°C. Jest inaktywowany przy pH około 5, przez enzymy
proteolityczne i przez silne oświet­lenie. Nie przeżywa wysuszenia. Oznacza to, że wirus ma
krótki okres przeżycia poza organizmem w zakażonym materiale. W powietrzu przeżywa
jednak dość długo i jest efektywnie rozprzestrzeniany w aerozolu.
Grupa wirusów Oncorna
Zawierają RNA i ślady DNA oraz pewne enzymy. Wywołują białaczki i mięsaki u niektórych
zwierząt. Są zatem wirusami onkogennymi.
Grupa wirusów Toya
Wirusy posiadają jednoniciowy RNA. Przedstawicielem jest wirus różyczki, która jest ostrą
chorobą zakaźną. Charakteryzuje się wysypką i zapaleniem węzłów chłonnych
podpotylicznych i karkowych. Wrotami zakażenia jest błona śluzowa górnych dróg
oddechowych. Namnażanie pierwotne odbywa się przypuszczalnie w węzłach chłonnych. Po
tym czasie rozwija się wiremia. W okresie występowania wirusa w krwi jest on wydalany z
moczem i kałem. Po wystąpieniu wysypki wirus pozostaje jedynie w jamie nosowogardłowej. Wirus przenika przez łożysko i może spowodować ciężkie uszkodzenia płodu.
Różyczce towarzyszą również powikłania, jak zapalenie stawów lub zapalenie mózgu.
Wirus różyczki jest łatwo inaktywowany przez różne czynniki chemiczne oraz
promieniowanie ultrafioletowe.
Grupa Herpeswirus
Genom wirusów jest zbudowany z DNA. Osłonka zewnętrzna składa się z lipidów, białek i
węglowodanów. Wirusy podzielono na podgrupy: A (u człowieka wywołują opryszczkę
pospolitą i opryszczkę narządów płciowych) i B (należą tu wirusy odpowiedzialne za
cytomegalię u człowieka, ospę wietrzną i półpasiec). W ostatnich latach wykryto nowy wirus
z komórek guza złośliwego, zwanego guzem Burkitta. W 1964 roku M. A . Epstein i Y. M.
Barr wykryli w komórkach tego guza obecność wirusów typu Herpes. Obecnie przyjmuje się,
że mogą one powodować także raka jamy nosowo-gardłowej.
Utajone, czyli latentne infekcje wirusem EB, są bardzo powszechne na całym świecie. W
Polsce notuje się również wzrost liczby zakażeń tym wirusem i za­chorowań. Warunki
powstania zakażenia nie są znane, chociaż podkreśla się wyraźną rolę czynników
środowiskowych, w tym również czynników ryzyka.
Kontrola wirusologiczna środowiska naturalnego
Badania zmierzające do wykrywania wirusów poza ustrojem człowieka, a więc w ściekach i
osadach ściekowych, wodzie przeznaczonej do picia, produktach spożywczych itp. prowadzi
się w zasadzie tylko w przypadkach zagrożenia epidemio­logicznego, ze względu na to, iż
badania te są trudne i mogą być wykonywane jedynie w specjalistycznych laboratoriach.
Pierwszą podstawową trudnością jest fakt, iż wirusów nie daje się hodować na podłożach
sztucznych, gdyż są one wewnątrzkomórkowymi pasożytami, niezdol­nymi do
samodzielnego metabolizmu i rozmnażania. W związku z tym próbkę materiału, w którym
jest obecny prawdopodobnie wirus, zaszczepia się na:
- określone linie komórek hodowanych in vitro (np. hodowle komórek zarodka ludzkiego,
komórek zarodków kur lub myszy, komórek nerek małp),
- zarodki kurze,
- zwierzęta doświadczalne.
W razie próby dodatniej wykrywa się obecność wirusa w płynie z hodowli komórek na
podstawie efektu cytopatycznego, który występuje po kilku dniach inkubacji, lub metodą
zakażania tym płynem wrażliwych zwierząt.
Wykrywanie czynnika chorobotwórczego w środowisku człowieka jest pod­stawowym
zadaniem działalności profilaktycznej, gdyż z jednej strony pozwala ustalić źródło zakażenia,
z drugiej zaś przeciwdziałać powstaniu epidemii.
Do zadań profilaktycznych i ochrony zdrowia zalicza się także szczepienia ochronne. Dzięki
nim możliwe było opanowanie wielu chorób zakaźnych, wśród nich jednej z
najgroźniejszych, jaką jest choroba Heinego-Medina.
Należy mieć na uwadze, że zwalczanie zakażeń wirusowych utrudnia stosunkowo wysoka
oporność wirusów na działanie podwyższonej temperatury i środków dezynfekcyjnych oraz
duże możliwości w zakresie zmienności i wytwarzania nowych typów wirusa.
Bakterie chorobotwórcze w środowisku naturalnym człowieka
Ważnym rodzajem zanieczyszczenia biologicznego są bakterie chorobotwórcze.
środowiskiem naturalnym jest dla nich organizm ludzki lub zwierzęcy. Są wydalane w dużych
ilościach - przez chorego - wraz z kałem, moczem, plwociną lub u postaci aerozolu. Poza
organizmem bakterie patogenne występują głównie N ściekach bytowo-gospodarczych, w
wodzie powierzchniowej, powietrzu atmo-sferycznym, glebie, na warzywach i owocach oraz
w produktach spożywczych mleku, serach, lodach, kremach i wyrobach garmażeryjnych).
Bakterie chorobotwórcze (patogenne) nie mogą się poza ustrojem gospodarza rozmnażać.
Znaczna ich część ginie na skutek niekorzystnych warunków ~r porównaniu z tymi, do jakich
się zaadaptowały wewnątrz makroorganizmu. Pozostała przy życiu część mikroflory
chorobotwórczej stanowi jednak poważne nagrożenie epidemiologiczne, gdyż bakterie te
mogą infekować zdrowych ludzi wywoływać bardzo szybko proces chorobowy.
Zachorowania mogą mieć charakter pasowy i łatwo przekształcić się w epidemię.
Długość przeżywania bakterii chorobotwórczych w środowisku zewnętrznym nie jest
jednakowa i zależy zarówno od samego drobnoustroju, jak i od warunków środowiskowych. I
tak na przykład, pałeczka duru brzusznego w suchym powietrzu przeżywa około 9-97 dni,
gronkowiec ropny około 130 dni, prątek gruźlicy 30-85 dni (S. Ślopek 1965 r.). W ściekach
bytowo-gospodarczych i osadach ściekowych prawie zawsze są obecne bakterie patogenne.
Ich ilość wyraźnie wzrasta w okresie zagrożenia epidemiologicznego. Wyjątkowo duża ilość
tych bakterii znajduje się w ściekach, pochodzących ze szpitali zakaźnych, sanatoriów
przeciwgruźliczych itp. Istnieje konieczność dezynfekcji tych ścieków przed ich
odprowadzeniem do sieci kanalizacyjnej. Również wody opadowe spłukujące kurz i inne
zanieczyszczenia z terenów miejskich wskazują na obecność dużej ilości bakterii
chorobotwórczych dla człowieka. Spływy powierzchniowe z terenów rolniczo
zagospodarowanych,
nawożonych nawozami naturalnymi lub gnojowicą, mają natomiast oprócz bakterii
chorobotwórczych dla człowieka, również liczne drobnoustroje atakujące zwierzęta.
W powierzchniowej, żyznej warstwie gleby wykrywane są takie bakterie chorobo­twórcze,
jak: bakterie tężca, laseczki wąglika, pałeczki duru brzusznego i pałeczki czerwonki.
Żywotność bakterii patogennych w glebie jest różna. Formy nie tworzące endospor mogą się
utrzymywać przy życiu przez kilka tygodni lub kilka miesięcy, formy przetrwalnikujące
przeżywają latami.
Obecnymi w glebie bakteriami chorobotwórczymi mogą się zakażać osoby pracujące w
rolnictwie lub ogrodnictwie, lecz mogą też być nimi zanieczyszczone rośliny hodowlane na
danym terenie. W razie spożywania w stanie surowym, stanowią zagrożenie dla zdrowia ludzi
lub zwierząt. Największe niebezpieczeństwo zakażenia się poprzez powietrze istnieje w
pomie­szczeniach zamkniętych lub gęsto zaludnionych, o zwartej zabudowie dzielnicach
miejskich, a w mniejszym stopniu w przestrzeniach otwartych. W powietrzu znajdują się
najczęściej prątki gruźlicy, maczugowce błonicy, gronkowce, paciorkowce ora laseczki
tlenowe i beztlenowe. Bakterie osadzają się na ogół na cząsteczkach pyłu zawieszonego w
powietrzu, oraz w aerozolu, czyli drobnych cząstkach pary wodne zmieszanej z powietrzem.
Znajdują się w dużych ilościach w kropelkach śluz i wydzieliny z dróg oddechowych ludzi
chorych, usuwanych podczas kaszlu lub kichania. Największe znaczenie w zakażeniu ma
droga kropelkowa, lecz dotyczy to niewielkich odległości człowieka zdrowego od źródła
zakażenia - jakim jest chory
Zdolność do wywoływania procesu chorobowego w organizmie żywym nazywa my
patogennością lub chorobotwórczością drobnoustroju. Drobnoustroje chorobotwórcze cechują
się wiru1encją, czyli zjad1iwoścą oraz inwazyjnością. Wirulentne bakterie wytwarzają
specjalne produkty, tzw. toksyny i substancje o charakterze enzymów, które ułatwiają
bakteriom wywołanie procesu chorobowego. Inwazyjność określa zdolność drobnoustroju do
wtargnięcia do makroorganizmu, adaptacji w nim i rozmnażania się, przenikania do krwi i
dociera nią do odpowiedniej tkanki lub narządu. Bakterie chorobotwórcze wykazuj !i
zróżnicowany stopień inwazyjności.
Toksyny bakteryjne warunkujące zjadliwość są silnymi truciznami wytwarzanymi wyłącznie
przez patogeny. Dzieli się je na egzotoksyny i endotoksyny. Egzotoksyny są wytwarzane
przede wszystkim przez bakterie Gram-dodatnie takie jak maczugowce błonicy, laseczki
beztlenowe tężca, zgorzeli gazowej, jadu kiełbasianego oraz gronkowce i paciorkowce.
Wytwarzają je również niektóre bakterie Gram-ujemne: pałeczki czerwonki, krztuśca i
dżumy. Egzotoksyny są wydalane poza komórkę bakteryjną, są białkami o masie
cząsteczkowej 50 000-150 000. W związku z tym ulegają one szybko denaturacji po
podgrzaniu do temperatury 60°C.
Endotoksyny są kompleksami lipopolisacharydowo-proteinowymi tworzący­mi składową
część ściany komórkowej bakterii gram-ujemnych: pałeczek jelitowych, przecinkowca
cholery i dwoinek zapalenia opon mózgowych. Uwolnienie endoksyn jest możliwe po
zniszczeniu komórki, np. jej autolizie. Znoszą ogrzewanie do temperatury 80-120°C przez 1
godzinę. Są przyczyną zatruć pokarmowych. Endotoksyny wytwarzają bakterie takie, jak:
Salmonella typhi, Escherichia coli, ij Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio
comma i inne.
Zakażenie (infekcja) polega na wtargnięciu zarazka do organizmu drogą od­dechową,
pokarmową lub przez zranioną skórę, osiedleniu się w nim, zaadaptowaniu i rozpoczęciu
rozmnażania oraz produkcji toksyn. Rozwój choroby zależy od infekującego drobnoustroju z
jednej strony oraz obronności makroorganizmu z drugiej. W związku z tym nie każda infekcja
rozwija się w proces chorobowy. Jeśli jednak zwycięża drobnoustrój, to od momentu
rozpoczęcia rozmnażania i produkcji toksyn pojawiają się pierwsze objawy choroby.
Ważniejsze bakterie chorobotwórcze atakujące człowieka
Rząd: Eubacteriales - bakterie właściwe
Rodzina: Bacillaceae
Są to tlenowe lub względnie beztlenowe laseczki, należące do rodzaju Bacillus oraz
bezwzględnie beztlenowe bakterie należące do rodzaju Clostridium. Wśród nich wiele form
jest saprofitycznych, ale są także formy chorobotwórcze.
Rodzaj: Beci/los
Przedstawicielem jest: Beci/los anthracis - laseczka wąglika.
Są to Gram-dodatnie, przetrwalnikujące drobnoustroje o wymiarach od 1,0-1,25 x 4,5-10,0 p.
Komórki wirulentne mają otoczki zbudowane z polipeptydu. Zjadliwość laseczek wąglika
determinowana jest dwoma czynnikami: obecnością otoczki i toksyny. Beci/los anthracis jest
przyczyną zakażeń zwierząt, zwłaszcza bydła, owiec, świń i kóz. Zakażenie dochodzi do
skutku najczęściej drogą pokar­mową z zakażoną paszą. Choroba ma na ogół przebieg ostry, z
dużym odsetkiem śmiertelności 70-100%. Nawet w jej typie podostrym zwierzęta giną w
ciągu kilku dni: Zarazki są wydalane z kałem i moczem oraz znajdują się w sierści
zwierzęcej. W związku z tym bakterie i zarodniki występują w ściekach zakładów
przetwórstwa zwierzęcego (garbarnie, rzeźnie itp.) i glebie, a także przedostają się do wód
powierzchniowych.
Przeżywają w środowisku zewnętrznym bardzo długo, przeważnie w postaci przetrwalnej.
Endospory laseczek wąglika są wyjątkowo oporne na działanie czynników
fizykochemicznych, przeżywają w warunkach naturalnych 20-30 lat. Silne utleniacze
stosowane do dezynfekcji działają dość skutecznie (3-procentowa woda utleniona działa
bakteriobójczo po okresie około jednej godziny, 4-procen-towy KMn04 po 15 minutach).
Wąglik zakaża również człowieka, chociaż są to incydenty na ogół rzadkie i dotyczą
pracowników stykających się z chorym bydłem i zatrudnionych w prze-twórstwie chorych
zwierząt. Wyróżnia się trzy postacie kliniczne choroby: skórną, płucną i jelitową. Skórna
postać jest najczęstsza, ma przebieg stosunkowo łagodny. Jest następstwem zakażenia
drobnych uszkodzeń skóry formami wegetatywnymi i przetrwalnymi. Postać płucna powstaje
w następstwie wdychania pyłu z powietrza zawierającego zarodniki, postać jelitowa natomiast
jest spotykana w wyniku spożycia mięsa zakażonych zwierząt. Postacie płucna i jelitowa mają
na ogół ciężki przebieg, z dużym odsetkiem śmiertelności.
Rodzaj: Clostridium
Do rodzaju Clostridium należy wiele gatunków chorobotwórczych dla człowieka. Są to
laseczki gram-dodatnie, przetrwalnikujące, beztlenowe. Głównymi patogenami dla człowieka
są: Cl. perfinyens, Cl. novyi, Cl. septicum, Cl. bifermentans, Cl. histolyticum (wywołują u
człowieka zgorzel gazową) oraz Cl. tetani (laseczka tężca) i Cl. botulinum (laseczki jadu
kiełbasianego). Laseczki zgorzeli gazowej powodują zakażenia przyranne. Rezerwuarem
zarazków jest zakażona gleba. Wszystkie produ­kują bardzo silne ektotoksyny, które działają
letalnie, nekrotyzująco i hemolizująco.
Clostridium tetani - laseczki tężca. Bakterie tężca są gram-dodatnimi, przetrwalnikującymi i
ściśle beztlenowymi drobnoustrojami. Komórki o wymiarach 0,3--0,5 x 2,0-5,0m są
urzęsione. Wytwarzają bardzo silnie działającą ektotoksynę, która działa na tkankę nerwową
w rdzeniu kręgowym, powodując zwiększeni! pobudliwości oraz na nerwy obwodowe
wywołując skurcz mięśni. Zarazek znajduje się stale w glebie, w kale końskim i bydlęcym. W
okresie trwania zakażenia jest także wydalany w kale ludzkim. Bakterie tężca występują poza
tym w osadach dennych zbiorników powierzchniowych. Zarazek wnika przez zranioną skórę.
Śmiertelność u człowieka jest bardzo duża. Zastosowanie na czas surowicy antytoksycznej
ratuje życie.
Clostridium botulinum - laseczka jadu kiełbasianego. Należą tu laseczki o wymiarach 0,9-1,2
x 6,0m , są Gram-dodatnie, wytwarzają endospory, rosną wyłącznie w warunkach
beztlenowych, są urzęsione. Bakterie wytwarzają bardzo silnie działającą ektotoksynę, zwaną
jadem kiełbasianym lub toksyną botulinową. Znanych jest 6 typów toksyny botulinowej. Jad
kiełbasiany jest niewrażliwy na temperaturę. Wytrzymuje ogrzewanie do 100 °C przez 10
min., a temperaturę 80 °C przez pół godziny i dlatego można znaleźć go w prawidłowo
wyjałowionych konserwach. Ektotoksyna botulinowa wywołuje zatrucia pokarmowe u
człowieka Objawami zatrucia są: porażenie mięśni gałki ocznej, krtani, mięśni oddechowych
oraz ślinotok. Zaburzenia układu pokarmowego są niewielkie. Śmiertelność po, zatruciu jest
duża i dochodzi do 70% ogółu przypadków.
Ciostridium botulinum znajduje się stale w glebie, dlatego bakterie mogą znajdować się
również na roślinach. Produkty spożywcze pochodzenia roślinnego częściej ni; zwierzęcego
mogą być przyczyną zatrucia u ludzi.
Rodzina: Lactobacillaceae
Komórki są kuliste lub cylindryczne, Gram-dodatnie, nie wytwarzają przetrwalników,
bezwzględne lub względne beztlenowce. Większość gatunków jest saprofitami.
Chorobotwórcze należą do rodzajów: Diplococcus i Streptococcus.
Rodzaj: Diplococcus
Bakterie chorobotwórcze dla człowieka należą do gatunku Diplococcus pneumo nice dwoinki. zapalenia płuc lub pneumokoki.
Komórki są owalne lub lancetowate, z reguły występują parami lub tworzy krótkie łańcuszki.
W ropie lub plwocinie dwoinki mają wyraźną otoczkę. Metoda Grama barwią się dodatnio, są
nieruchliwe i nie wytwarzają endospor, wytwarzają natomiast wiele substancji toksycznych.
Pneumokoki wchodzą w skład mikroflory górnych dróg oddechowych i ich obecność można
wykazać u większości osób zdrowych.
W pewnych warunkach są przyczyną zapalenia płuc, zapalenia ucha środkowego zapalenia
opon mózgowych, zapalenia otrzewnej oraz zmian ropnych, a także zakażeń ogólnych. W
czasie infekcji występują często wraz z innymi chorobotwórczymi drobnoustrojami.
Rodzaj: Streptococcus - paciorkowce
Bakterie należące do rodzaju Streptococcus są kuliste układające się w pary lub łańcuszki,
Gram-dodatnie, nie wytwarzają endospor, są nieurzęsione. Większość gatunków należy do
tlenowców, a tylko nieliczne są beztlenowcami. Niektóre wytwarzają ektotoksyny. W obrębie
omawianego rodzaju występują - oprócz form chorobotwórczych - również saprofity.
Przedstawicielem jest gatunek Streptococcus faecalis - paciorkowiec kałowy (nazwa potoczna
- enterokok). Są to bakterie należące do normalnej mikroflory przewodu pokarmowego
człowieka. Są stale wydalane z kałem. Występują w związ­ku z tym w ściekach bytowogospodarczych i w glebie. Nie wytwarzają toksyn.
Niekiedy, gdy dostaną się do innych miejsc w organizmie niż przewód pokar­mowy, stają się
chorobotwórcze. Mogą wówczas wywołać zakażenia dróg moczo­wych, zakażenie opon
mózgowa-rdzeniowych, ogólne posocznice (sepsis) lub za-trucia pokarmowe
(toksykoinfekcje pokarmowe).
Spośród paciorkowców chorobotwórczych dla człowieka należy wymienić gatu­nek
Streptococcus pyoyenes (paciorkowiec ropny). Wytwarza on liczne toksyny. Paciorkowce
ropne są przyczyną zakażeń ropnych skóry i tkanki podskórnej, wywołują nieżyty dróg
oddechowych, szkarlatynę (płonicę), gorączkę połogową, zapalenie wsierdzia i zapalenie
nerek.
Rodzina: Enterobacteriaceae
Należą tu bakterie, zwane potocznie pałeczkami jelitowymi, gdyż zamieszkują końcowe
odcinki przewodu pokarmowego. Drobnoustroje te są Gram-ujemne, niezarodnikujące,
tlenowe. Zalicza się do nich następujące rodzaje: Shigella, Sal­monella, Escherichia, Arizona,
Citrobacter, Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Proteus, Hafnu i Prouidentia.
Rodzaj: Shigella
Większość pałeczek Shigella jest chorobotwórcza dla człowieka. Wywołują czerwonkę
(dysenteria) lub ostry nieżyt żołądkowe jelitowy (gastroenteritis). Choro­botwórcze dla
człowieka należą do gatunków: Sh. dysenteriae, Sh. flexneri, Sh. boydii i Sh. sonnei. Pałeczki
Sh. dysenteriae wytwarzają białkową ektotoksynę i wielocukrowo-lipidową endotoksynę.
Inne pałeczki Shigella wytwarzają jedynie endotoksyny. Podrażnia ona ścianę jelita i
wywołuje biegunkę i wrzodziejące zmiany końcowego odcinka przewodu pokarmowego. W
wyniku uszkodzenia naczyń krwionośnych w ścianie jelita, w kale pojawia się krew. C z e r w
o n k a jest ostrą chorobą zakaźną, rzadziej ma przebieg przewlekły. Występuje sporadycznie
lub w postaci epidemii. Bakterie są wydalane z kałem ludzi chorych i nosicieli. Trafiają do
ścieków, wody; gleby, a w następstwie tego mogą się znaleźć w mleku oraz na owocach i
warzywach. Czerwonka szerzy się także przez kontakt bezpośredni. Udział w przenoszeniu
zarazków mają również muchy. Ważne znaczenie w ograniczaniu zachorowań ma poprawa
warunków higieniczna-sanitarnych, systematyczna kontrola bakteriologi-czna wody do picia i
żywności.
Rodzaj: Salmonella
Liczne gatunki Salmonella są chorobotwórcze dla człowieka i zwierząt.
Zakażenia u ludzi wywołane przez bakterie z rodzaju Salmonella dzieli się na dur brzuszny,
dury rzekome i toksykoinfekcje pokarmowe.
Dur brzuszny i dury rzekome są wywoływane przez bakterie S. typhi, S. paratyphi, S,
schottmuelleri i S. hirschfeldii. Po zakażeniu, bakterie dostają się do jelita cienkiego, gdzie
rozmnażają się, a następnie przez błonę śluzową i naczynia chłonne docierają do krwi. W
okresie bakteremii bakterie są rozsiewane po całym organizmie. Można je wykryć w
wątrobie, śledzionie, w płucach, okostnej, szpiku oraz w oponach mózgowo-rdzeniowych. Są
wydalane z kałem i moczem oraz plwociną. Często występuje nosicielstwo. Pałeczki
Salmonella nie wytwarzają ekto­toksyn. Chorobotwórcze działanie związane jest z
obecnością kompleksu złożonego ze swoistego wielocukru, lipidu oraz niebiałkowego
związku azotowego. Toksykoin­fekcje pokarmowe są ostrymi, zakaźnymi chorobami
przewodu pokarmowego, których przyczyną jest spożycie pokarmów zawierających duże
ilości bakterii zarówno z rodzaju Salmonella, jak i z innych towarzyszących rodzajów:
Escherichia, Proteus, Pseudomanas i Streptococcus. Toksykoinfckcje pokarmowe mają
przebieg krótkotrwały. Podczas trwania choroby bakterie są wydalane z kałem oraz z treścią
pokarmową, usuwaną z żołądka w trakcię wymiotów.
Rodzaj: Escherichia
Drobnoustroje należące do rozpatrywanego rodzaju są reprezentowane przez gatunek
Escherichia coli - pałeczkę okrężnicy. E. coli jest stałym mieszkańcem jelita grubego
człowieka i zwierząt wyższych. Jest wydalana z kałem i dlatego uznano ją za podstawowy
wskaźnik sanitarny jakości bakteriologicznej wody do picia i pro­duktów spożywczych,
zwłaszcza mleczarskich. Stopień tego zanieczyszczenia określa tzw. miano pałeczek
okrężnicy - miano coli lub wskaźnik coli. Obecność pałeczek E. coli wskazuje na świeże
zanieczyszczenie kałowe badanego materiału. W pewnych warunkach, gdy E. coli dostaje się
poza przewód pokarmowy, staje się formą chorobotwórczą, wywołującą np. zapalenie
miedniczek nerkowych, pęcherza moczo­wego, dróg żółciowych, otrzewnej lub nawet opon
mózgowo-rdzeniowych. Choro-botwórcze działanie pałeczki okrężnicy zależy od obecności
endotoksyn, które działają enterotropowo (podrażniają ścianę jelita).
Rodzaj: Arizona
Pałeczki Arizona są chorobotwórcze przede wszystkim dla zwierząt, lecz zakaże­nia te mogą
się przenosić również na ludzi. Wywołują one wówczas toksykoinfekcje pokarmowe.
Rodzaj: Citrobacter
Drobnoustroje należące do rodzaju Citrobacter należą do form względnie chorobotwórczych.
Są dość częstym partnerem mikroflory przewodu pokarmowego. Przypisuje się im jednak
również zakażenia, w wyniku których następują nieżyty błon śluzowych jelit, stany ropne
dróg żółciowych, dróg moczowych, opon móz­gowo-rdzeniowych, a także stany zapalne ucha
środkowego.
Rodzaj: Enterobacter
Bakterie są reprezentowane przez gatunki E. aerogenes i E. cioacae. Mogą żyć i rozmnażać
się poza organizmem człowieka lub zwierzęcia. W przypadku infekcji u ludzi, są przyczyną
występowania biegunek i ogólnych zaburzeń przewodu pokarmowego, nieżytów dróg
żółciowych, zapalenia opon mózgowych. Wywołują czasem zakażenia ogólne (sepsis).
Rodzaj: Klebsiella
Przedstawicielem jest gatunek Klebsiella pneumonice. Oprócz ogólnych wspól-nych cech dla
pałeczek Gram-ujemnych, większość bakterii z rodzaju Klebsiella posiada wyraźną otoczkę.
Bakterie z rodzaju Klebsiella występują w drogach oddechowych i przewodzie pokarmowym,
oraz są wydalane z kałem u około 5-10A/o zdrowej populacji. Te awirulentne formy są
bezotoczkowe. Formy chorobotwórcze natomiast posiadają otoczkę. Pałeczki otoczkowe nie
wytwarzają toksyn. Klebsielia pneumonice jest przyczyną zapalenia płuc, często o przebiegu
ciężkim, zapalenia ucha środkowego i opon mózgowo-rdzeniowych. Bakterie te wywołują
poza tym zapale­nie jelit (zwłaszcza u dzieci) oraz nieżyty dróg żółciowych i dróg
moczowych.
Rodzaj: Proteus
Są to tlenowe, Gram-ujemne, ruchliwe pałeczki. Większość występuje jako formy wolno
żyjące w wodzie, glebie, ściekach oraz w produktach spożywczych. Proteus vulgaris
występuje jako składnik normalnej mikroflory kałowej. Dwa inne gatunki: P. morganii - może
być czynnikiem wywołującym letnie biegunki u dzieci, a P. rettgeri, P. morgami i P. vuiyaris
- są wykrywane w przypadkach zakażeń szpitalnych. Są wówczas przyczyną zakażeń dróg
moczowych, opon mózgo-wo-rdzeniowych, ucha środkowego oraz jam boćznych nosa.
Rodzaje: Serratia i Edwardsiella
Drobnoustroje należące do tych rodzajów nie odgrywają poważniejszej roli w powstawaniu
infekcji u człowieka. Czasem towarzyszą innym bakteriom rodziny Enterobacteriaceae i
wówczas można je także wykryć w kale.
Rodzina: Spirillaceae
Kształt bakterii podobny do przecinków lub pozginanych łagodnie spirali. Są Gram-ujemne,
tlenowe lub beztlenowe. Większość bakterii to saprofity, tylko nieliczne są chorobotwórcze
dla człowieka. Do form chorobotwórczych należą pewne gatunki rodzaju Vibrio.
Rodzaj: Vibrio
Bakterie są Gram-ujemne, ruchliwe, mają jedną polarną rzęskę, są tlenowe. Przedstawicielem
form patogennych jest gatunek Vibrio cholerae - przecinkowiec cholery. Jest to choroba
endemiczna, zlokalizowana na obszarze Indii. W przeszłości szerzyła się w postaci epidemii.
Przykładem może być epidemia w Hamburgu w 1911 r. i w Stanach Zjednoczonych w 1973 r.
Ostatnie zagrożenie pandemią istniało w 1975 r. i od tego czasu nastąpiło wygasanie tej
groźnej choroby. Cholera szerzy się głównie przez wodę, w tym również przez wodę do picia.
Objawy chorobowe występują po 2-5 dniach po infekcji. Ponieważ przecinkowiec cholery
wytwarza bardzo silną enterotoksynę, objawy pojawiają się w sposób nagły, w postaci
częstych i obfitych biegunek oraz wymiotów. Bakterie są wydalane w bardzo dużych
ilościach w kale. W krótkim czasie następuje silne odwodnienie organizmu i nadmierna utrata
soli mineralnych sodu i potasu. Towarzyszą temu objawy zapaści naczyniowej i bezmocz.
Śmiertelność jest wysoka i dochodzi do 50% w stosunku do ogólnej liczby zachorowań.
Rodzina: Trepanomataceae
Bakterie mają kształt dość długich falistych nici o różnej liczbie zgięć. Wiele gatunków jest
chorobotwórczych dla człowieka.
Rodzaj: Leptospira
Przedstawicielem form patogennych jest gatunek Leptospira icterohaemorrhagiae, która
wywołuje u ludzi chorobę Weila. Typowym jej objawem jest żółtaczka i dołączające się
objawy ze strony wątrobowy i nerek. Bakterie są wydalane z moczem. Poza organizmem giną
stosunkowo szybko, gdyż są wrażliwe na działanie wielu czynników zewnętrznych. Jedynie w
ściekach, wodzie i osadach dennych utrzymują się dłuższy czas. Rezerwuarem zarazka są
przede wszystkim szczury i myszy, rzadziej psy, świnie i bydło.
Rząd: Actinomycetales
Rodzina: Mycobacteriaceae
Rodzaj: Mycobacterium
Zaliczane są tu drobnoustroje o kształcie wydłużonym, pręcikowatym, lekko zgięte lub
proste. Czasem tworzą rozgałęzienia. Nie wytwarzają endospor, są Gram-dodatnie lub
kwasaooporne. Oddychają tlenowo. W obrębie rodzaju występują zarówno gatunki
saprofityczne, jak i chorobotwórcze dla człowieka i zwierząt.
Przedstawicielem form chorobotwórczych jest Mycobacterium tuberculosis - prątek gruźlicy.
Znane są zakażenia ludzi zarówno typem ludzkim, jak i zwierzę­cym. Pierwszy typ wywołuje
na ogół gruźlicę płuc, typ zwierzęcy występuje przeważnie w zakażeniach pozapłucnych
(gruźlica węzłów chłonnych, szyjnych, gruźlica jelit, skóry, gruźlica kostno-stawowa oraz
gruźlicze zapalenie opon móz­gowych). Zakażenie następuje drogą oddechową, pokarmową
lub przez skórę. Zarazek jest wydalany z ustroju chorego w plwocinie, ropie oraz wydalinach
Ze względu na długi okres przeżywania w środowisku zewnętrznym oraz n$ oporność
prątków na środki bakteriobójcze, stanowią one ważny czynnik epidemio­logiczny. Należy
przy tym zaznaczyć, że prątki gruźlicy typu bydlęcego przenoszą się na człowieka najczęściej
przez spożywanie zakażonego mleka.
Ocena bakteriologiczna jakości środowiska naturalnego.
Możliwość zakażenia ludzi przez wodę do picia, powietrze atmosferyczne, glebę, warzywa,
owoce i inne produkty spożywcze, stwarza konieczność prowadzenia kontroli
bakteriologiczno-sanitarnej.
W badaniach tych nie prowadzi się na ogół bezpośredniego poszukiwania zarazków
chorobotwórczych, chyba że przemawiają za tym specjalne względy, jak na przykład
konieczność wykrycia dróg przenoszenia się bakterii chorobotwórczych, lokalizacji źródeł
zakażenia w przypadku zaistnienia zagrożenia epidemiologicznego.
W badaniach rutynowych obowiązuje ocena sanitarna, oparta na pośrednim stwierdzeniu
możliwości występowania form patogennych w badanym materiale. Polega ona na
wykrywaniu tzw. bakterii wskaźnikowych. Są to gatunki, należące do naturalnej mikroflory
przewodu pokarmowego człowieka i zwierząt wyższych, a ich obecność poza organizmem
świadczy o kałowym zanieczyszczeniu środowiska, a zatem również o niebezpieczeństwie
zakażenia bakteriami choro­botwórczymi, ponieważ większość form patogennych jest
wydalana z ,organizmu chorego z kałem lub moczem.
Bakterie, które mają służyć jako formy wskaźnikowe, muszą spełniać następujące warunki:
- muszą być stale obecne w przewodzie pokarmowym człowieka, co pozwala zawsze na
wykrycie zanieczyszczenia kałowego,.
- powinny to być bakterie nieprzetrwalnikujące, co pozwala na wykrycie świeżego
zanieczyszczenia fekaliami lub ściekami bytowo-gospodarczymi,
- ich identyfikacja musi być możliwa za pomocą łatwych i dostępnych metod, - długość czasu
przeżycia bakterii wskaźnikowych poza organizmem musi być większa niż gatunków
chorobotwórczych,
- liczba bakterii wskaźnikowych w jelicie grubym człowieka i kale powinna być duża.
Spośród gatunków bakterii należących do naturalnej mikroflory przewodu pokarmowego,
jedynie Escherichia coli spełnia wszystkie kryteria formy wskaź­nikowej. Pomocniczym,
chociaż mniej ważnym gatunkiem - ze względu na małą, liczebność - jest Streptococcus
faecalis (enterokok). Pewną wartość dla oceny ma także ogólna liczba bakterii, gdyż zachodzi
na ogół ścisła korelacja między stopniem zanieczyszczenia środowiska, a liczbą bakterii.
Szczególną uwagę zwraca się przy tym na liczbę bakterii, które wyrastają na podłożach
zwykłych w temperaturze 37 °C, gdyż wśród nich mogą się znajdować bakterie
chorobotwórcze, przystosowane do temperatury ciała ludzkiego.
Rutynowa analiza bakteriologiczna obejmuje:
- oznaczenie ogólnej liczby kolonii bakterii w określonej objętości badanej próbki,
wyrastających na agarze w temp. 20°C po 72 godzinach inkubacji,
- oznaczenie ogólnej liczby kolonii bakterii w określonej objętości próbki na
agarze po 24-godzinnej inkubacji w temp. 37°C,
- oznaczenie tzw. miana lub wskaźnika coli.
Wskaźnik coli oznacza liczbę komórek z gatunku Escherichia coli, występując w jednostce
objętości badanej próbki.
Miano coli - jest to najmniejsza objętość badanej próbki, w której stwierdzi przynajmniej
jedną komórkę E. coli.
Download
Random flashcards
123

2 Cards oauth2_google_0a87d737-559d-4799-9194-d76e8d2e5390

ALICJA

4 Cards oauth2_google_3d22cb2e-d639-45de-a1f9-1584cfd7eea2

Create flashcards