Szczepionki ze składników drobnoustrojów

advertisement
Krętki – Treponema pallidium
 Treponema pallidium – krętek blady, względnie beztlenowy, nie
barwi się w testach Grama, rośnie tylko w hodowlach komórkowych,
czynnik etiologiczny kiły
 choroba może przebiegać nawet w trzech etapach, każdy następny
jest coraz groźniejszy
 choroba przenoszona drogą płciową
Krętki – Treponema pallidium
 kiła wrodzona – od 16 tygodnia ciąży T. pallidium może przechodzić
przez łożysko
 większość dzieci rodzi się z poważnymi powikłaniami: opóźnienie
wzrostu, powiększona wątroba i śledziona, powiększenie węzłów
chłonnych, zaburzenia w budowie kośćca, głuchota
 lekiem z wyboru jest penicylina, jak dotychczas nie zaobserwowano
szczepów opornych na ten antybiotyk
Borellia burgdorferi
 Borellia burgdorferi- bakteria wywołująca chorobę z Lyme
(boreliozę)
 jest to bakteria przenoszona przez kleszcze, stawonogi o złożonym
cyklu rozwojowym: osobniki dorosłe łączą się w akcie połciowym, po
czym samica znosi jaja, z jaj wylegają się larwy żywiące się krwią
gryzoni (źródło Borelli), z larw powstaje forma nimfy (ten etap trwa
rok), nimfy przeżywają zimę i przeobrażają się w postać dorosłą, która
pasożytuje na jeleniach – tworzą rany z których piją krew (żywienie
zbiorowe, także krew jelenie może być rezerwuarem bakterii)
 bakteria wprowadzana jest do organizmu człowieka wraz ze śliną
kleszcza
Borellia burgdorferi
 borelioza jest choroba, która może przebiegać w kilku etapach
 pierwszy etap to pojawienie się charakterystycznego rumienia w
miejscu ugryzienia przez kleszcza, objawami towarzyszącymi są: złe
samopoczucie, gorączka, bóle głowy, powiększenie węzłów chłonnych
 drugie stadium to objawy neurologiczne (zapalenie
mózgowych) oraz kardiologiczne (powiększenie serca)
opon
 trzeci etap choroby objawia się jako zapalenie stawów, który może
przerodzić się w przewlekły artretyzm
Borellia burgdorferi
Dezynfekcja i sterylizacja - definicje
 Sterylizacja (wyjałowienie) – proces prowadzący do usunięcia
wszystkich mikroorganizmów (form wegetatywnych i spor) z danego
środowiska
 Dezynfekcja – jest to zabieg, który prowadzi do zniszczenia
większości drobnoustrojów z danego środowiska. Najczęściej przez
dezynfekcję rozumie się niszczenie drobnoustrojów chorobotwórczych
za pomocą środków chemicznych
Dezynfekcja i sterylizacja - definicje
 Środki antyseptyczne – substancje, które stosuje się na tkanki ludzkie.
Wyróżnia się substancje:
 bakteriostatyczne – hamują wzrost i podziały komórkowe
 bakteriobójcze – substancje powodujące śmierć komórek
 Środki dezynfekcyjne zabijają drobnoustroje z wyjątkiem spor,
mogą uszkodzić tkanki ludzkie, stosuje się tylko do dezynfekcji
przedmiotów, wyróżnia się:
 silne środki dezynfekcyjne, niszczą prątki, wirusy i niektóre spory
 słabe środki dezynfekcyjne, zabijają formy wegetatywne bakterii i
część wirusów, oporne są wirusy, prątki
Fizyczne metody niszczenia drobnoustrojów
 Sterylizacja cieplna
- inaktywacja drobnoustrojów w wyniku
działania wysokiej temperatury, następuje denaturacja białek w tym
enzymów oraz utlenianie wielu istotnych dla komórki substancji
 gorąca para wodna – wykonuje się w autoklawie, proces prowadzi się
pod zwiększonym ciśnieniem (1,5 atm), 121 ºC 15 min., sterylizacja
płynów
 gorące suche powietrze – wykonuje się w sterylizatorach, temp 180 ºC
120 min., sterylizacja sprzętu i gęstych płynów
 Pasteryzacja – proces którego celem jest zabicie form
wegetatywnych bakterii, najczęściej prowadzi się w 62 ºC, przez 30
min, wykorzystywana przede wszystkim w przemyśle spożywczym
Sterylizacja cieplna
Sterylizacja cieplna
 Czas redukcji dziesiętnej (D) – czas potrzebny do dziesięciokrotnego
zmniejszenia liczebności populacji drobnoustrojów (zniszczenia 90%
populacji bakteryjnej)
Log liczby
bakterii
 Krzywa śmierci cieplnej bakterii
4
3
2
1
D
D
D
Czas (min)
Fizyczne metody niszczenia drobnoustrojów promieniowanie
 promieniowanie UV – boczne parowanie zasad, co może prowadzić
do mutacji i śmierci drobnoustrojów, często stosowane w praktyce, na
przykład sterylizacja powierzchni w gabinetach, wadą jest działanie
prostoliniowe (miejsca zacienione niejałowe)
 promieniowanie wysokoenergetyczne (krótkofalowe) – powodują
jonizacje składników cytoplazmy, powstawanie wolnych rodników,
prowadzą do uszkodzenia DNA
 Ultradźwięki (20 – 100 kHz) – wibracje dźwiękowe powodują
przerwanie ciągłości osłon komórkowych
Fizyczne metody niszczenia drobnoustrojów ultrafiltracja
 metoda w której płyny wrażliwe na wysoka temperaturę sączy się
przez filtr o określonej wielkości porów: 0,22 µm
 metoda ta jest wykorzystywana także do sterylizacji niektórych,
termoslabilnych leków
Chemiczne metody niszczenia drobnoustrojów
 Środki
powierzchniowo
czynne
–
przerywają
ciągłość
dwuwarstwowej błony fosfolipidowej (błony komórkowej), jest to
skutek zaburzenia struktury białek i lipidów
 środki kationowe – czwartorzędowe związki amoniowe, są naładowane
dodatnio oddziałowują z fosfolipidami, zwiększają przepuszczalność
błony, przykłady: chlorek alkilodimetylobenzyloamoniowy (sterinol,
zephiran) chlorek cetylodimetylobenzyloamoniowy (triton K-12) chlorek
cetylopirydynowy (Halset, Dobendan)
 śrdoki anionowe – mydła i kwasy tłuszczowe, powoduja przerwanie
ciagłosci błony, przykładysiarczan sodowy oleoilu (Duplon LS)
 związki niejonowe – fenole (lizol), alkohole (metanol, etanol,
propanol)
Chemiczne metody niszczenia drobnoustrojów
 Środki denaturujące – powodują denaturacje białka
 kwasy organiczne – octowy, mrówkowy, propionowy, mlekowy,
benzoesowy
 metale ciężkie – rtęć, srebro, arsen (tiomersalat, lapis)
 środki utleniające – nadtlenek wodoru (woda utleniona), związki
chloru – przykładem może być popularny domestos
 Środki alkilujące – oddziaływanie na białka i DNA, przykładem tej
grupy substancji są: formaldehyd (40% roztwór - formalina), tlenek
etylenu, aldehyd glutarowy (aldesan). Substancje powszechnie
wykorzystywane do odkażania narzędzi i powierzchni oraz tzw.
sterylizacji niskotemperaturowej instrumentów wrażliwych na
temperaturę
Sterylizacja narzędzi w gabinecie kosmetycznym
 Etap I – dezynfekcja, prowadzona bezpośrednio po zabiegu, polega
na zanurzeniu narzędzia w roztworze substancji dezynfekującej. Należy
pamiętać o odpowiednim czasie „kąpieli”, dezynfekować narzędzia w
roztworach substancji obojętnych dla materiału z którego są wykonane
 Etap II – mycie, celem jest usuniecie ewentualnych nalotów czy
osadów i usunięcie roztworu substancji dezynfekującej
 Etap III – sterylizacja, najlepiej w autoklawie lub sterylizatorze,
należy zwrócić uwagę na rodzaj materiału z którego wykonany jest
element, w razie potrzeby sterylizacja niskotemperaturowa
Terapia chorób infekcyjnych, bakteryjnych
 Idea terapii – w komórce drobnoustroju poszukuje się unikatowego,
ważnego życiowo celu (targetu): przemiany biochemicznej, składnika
komórki, enzymu, który zdecydowanie różni się od składników, czy
przemian chemicznych komórki gospodarza. Następnie poszukuje się
substancji, która niekorzystnie oddziaływałaby na przebieg danej
przemiany biochemicznej, funkcjonowania enzymu, czy niszczyła
metabolit.
 Podobieństwo organizmów utrudnia poszukiwanie odpowiednich
tragetów. Jest to podstawowa przyczyna problemów z terapią schorzeń
nowotworowych.
Terapia chorób bakteryjnych - definicje
 Antybiotyk – substancja wytwarzana przez drobnoustroje, której
niewielkie ilości mogą hamować rozwój innych drobnoustrojów
 Lek przeciwbakteryjny – pojęcie szersze niż antybiotyk, jest to
każda substancja naturalna, syntetyczna lub półsyntetyczna, która jest
przydatna w terapii zakażeń bakteryjnych
Terapia chorób bakteryjnych cd.
 leki bakteriostatyczne – hamują wzrost bakterii (te które żyją nie są
niszczone)
 leki bakteriobójcze – zabijają komórki bakteryjne, działają na
komórki rosnące, dlatego unika się jednoczesnego stosowania leków
bakteriostatycznych i bakteriobójczych (z praktyki klinicznej jednak
widomo, że skojarzona terapia daje pozytywne rezultaty)
 spektrum działania
 leki o wąskim spektrum działania – działają na określone grupy
bakterii np. G+ lub G leki o szerokim spektrum działania – niszczą zarówno bakterie
należące do G+ jak i G-
Ogólne zasady prawidłowej antybiotykoterapii
 lek należy podać możliwie najszybciej- w początkowym stadium
choroby populacja drobnoustrojów jest zwykle mała i łatwiej ja
zniszczyć, szczególnie niebezpieczne jest wytworzenie biofilmu –
otoczki polisacharydowej, która utrudnia penetrację leków
 wybór leku powinien opierać się na wynikach badań wrażliwości
drobnoustrojów na antybiotyki (antybiogram), w terapii powinien być
używany lek o możliwie wąskim spektrum działania, ale
uniemożliwiający wzrost bakterii wywołującej schorzenie
 w przypadku zagrożenia życia możliwie najszybciej podaje się
antybiotyk o szerokim spektrum działania
Ogólne zasady prawidłowej antybiotykoterapii cd.
 błędem jest rutynowe stosowanie antybiotyków w ogóle, a w
szczególności antybiotyków o szerokim spektrum działania, prowadzi to
do selekcji szczepów wielolekoopornych
 błędem jest stosowanie zbyt małych dawek antybiotyków, lub zbyt
szybkie przerywanie leczenia – główna przyczyna powstawania
szczepów opornych
 w trakcie antybiotykoterapii należy zwrócić uwagę na nadkażenia,
zakażenie szczepami opornymi w wyniku długotrwałej terapii z
wykorzystaniem leków o szerokim spektrum działania (np. zapalenia
jelit)
 w czasie antybiotykoterapii należy zwrócić uwagę na skład
mikroflory organizmu, głównie dróg pokarmowych, zaleca się
spożywanie napojów fermentowanych zawierających bakterie
fermentacji mlekowej lub środków osłonowych – liofilizatów tych
bakterii
Podział antybiotyków na podstawie mechanizmu
działania
Podział antybiotyków na podstawie mechanizmu
działania
 antybiotyki β-laktamowe, do których należą między innymi
penicyliny, cefalosoporyny, karbapenemy i monobaktamy
Podział antybiotyków na podstawie mechanizmu
działania
 ampicyliny – wytwarzane przez pleśnie Penicyllium, odkryte w
latach 20 ubiegłego wieku
 miejscem działania jest ściana komórkowa, antybiotyki tej grupy
uniemożliwiają prawidłowa syntezę ścian komórkowych – tworzenie
wiązań krzyżowych pomiędzy liniowymi polimerami peptydoglikanu
 wiele bakterii wytwarza enzymy niszczące penicyliny (penicylinazy) i
są niewrażliwe na działanie tych antybiotyków, geny kodujace te
enzymy zlokalizowane są często na plazmidach
 obecnie stosuje się szereg modyfikowanych chemicznie penicylin o
polepszonych właściwościach
Podział antybiotyków na podstawie mechanizmu
działania
 skutki modyfikacji cząsteczki penicylin to:
 oporność na działanie penicylinaz (metycylina,
kloksacylina, nafcylina)
oksacylina,
 szersze spektrum działania, naturalne głównie na G+, modyfikowane,
takie jak ampicylina czy karbenicylina aktywne także w stosunku do G-
 celem działania penicylin są tylko enzymy występujące u bakterii w
związku z czym ich toksyczność jest bardzo niewielka, mogą jednak
powodować uczulenia
Podział antybiotyków na podstawie mechanizmu
działania
 poza antybiotykami β-laktamowymi inhibitorami syntezy ściany
komórkowej są:
 wankomycyna – uniemożliwienie tworzenia wiązań pomiędzy
liniowymi polimerami peptydoglikanu (mechanizm inny niż βlaktamów)
Cykloseryna – uniemożliwia powstawanie prekursorów peptydoglikanu
 bacytracyna - oddziaływuje z prekursorami sciany komórkowej
Podział antybiotyków na podstawie mechanizmu
działania
 antybiotyki hamujące działanie polimerazy RNA – ryfampicyna,
stosowana do leczenia zakażeń wywoływanych przez Mycobacterium
tuberculosis lub leprae
 substancje hamujące syntezę nukleotydów – sulfonamidy, właściwie
hamują syntezę kwasu foliowego (nie powstaje w organizmie
człowieka), przez co zaburzają syntezę nukleotydów, wadą jest duża
toksyczność oraz wywoływanie reakcji uczuleniowych
 antybiotyki hamujace powstawanie DNA – chinolony, są to
inhibitory gyrazy enzymu biorącego udział w replikacji DNA
(rozplatanie helisy)
Podział antybiotyków na podstawie mechanizmu
działania
 leki hamujące syntezę białek
 inhibitory jednostki rybosomalnej 30S,
 aminoglikozydy, wiążą się z podjednostką 30S i wchodzą do
kompleksu 30S-A-50S, kompleksy takie są nieaktywne w procesie
syntezy białka, najbardziej znane to: streptomycyna (stosunkowo
toksyczna, stosuje się tylko gdy jest to konieczne), neomycyna
(biegunka u małych dzieci), kanamycyna (głównie leczenie zakażeń
wywołanych przez Mycobacterium tuberculosis)
 tetracykliny, łączą się z podjednostką 30S uniemożliwiając wiązanie z
tRNA, bakteriostatyki o szerokim spektrum działania, stosowane przede
wszystkim do niszczenia bakterii wewnątrzkomórkowych, mogą
wywołać zaburzenia żołądkowo jelitowe, przebarwienia rosnących
zębów
Podział antybiotyków na podstawie mechanizmu
działania
 leki hamujące syntezę białek
 inhibitory jednostki rybosomalnej 50,
 chloramfenikol – substancja toksyczna, wiąże się z podjednostką 50S
i zakłóca tworzenie wiązań peptydowych (pomiędzy aminokwasami) co
powoduje przedwczesne zakończenie syntezy białek, raczej nie stosuje
się u dzieci (toksyczny), może powodować zmiany w obrazie krwi
 makrolidy – podobnie jak chloramfenikol powodują przedwczesne
zakończenie syntezy białek, najbardziej znany lek z tej grupy to
erytromycyna, mogą zakłócać pracę watroby
Szczepionki – rys historyczny
 celem
stosowania
szczepienia
jest
aktywacja
układu
immunologicznego, przygotowanie organizmu na infekcje wywołana
przez określony czynnik etiologiczny (drobnoustrój mogący wywołać
określone schorzenie)
 pierwsze formy stosowania szczepionek opracowali Chińczycy w VI
wieku przed Chrystusem, metoda ta polegała na wcieraniu
sproszkowanego materiału ze strupów powstałych po ospie na
powierzchnię uszkodzonej skóry, metoda ta był także stosowana w
latach 20 XVIII wieku w Anglii
Szczepionki – rys historyczny
 w roku 1796 Janer opracował metodę szczepienia przeciw ospie,
która polegała na śródskórnym wprowadzaniu przez skaryfikację skóry
materiału ze zmian skórnych krowy – drobnoustrój odpowiedzialny za
ospę u krowy był niegroźny dla człowieka a skutecznie chronił przed
chorobą
 Pasteur
 1879 - stosując wielokrotne pasażowanie hodowli przecinkowców
cholery otrzymał bakterie utraciły zjadliwość, na ich bazie stworzono
szczepionkę, która chroniła drób
 1881 – opracował atenuowaną szczepionkę przeciw wąglikowi u
zwierząt
 1885
– opracowanie
szczepionki
przeciw
wściekliźnie,
immunizowano jednego z współpracowników Józefa Meistera
Szczepionkiz całych drobnoustrojów
 pierwsze szczepionki zawierały całe mikroorganizmy, które w drodze
różnorakiej preparatyki pozbawiano zdolności do infekcji
 najprostsze metody to ogrzewanie, traktowanie formaldehydem lub
acetonem
 wadą tej grupy szczepionek niższa niż w przypadku żywych
drobnoustrojów zdolność do wywołania odpowiedzi immunologicznej
 przykłady szczepionek, w których wykorzystano całe, uśmiercone
organizmy:
 szczepionka przeciw krztuścowa przygotowana z uśmierconych
bakterii Bordetella pertusis
 szczepionka przeciwdurowa, przygotowywana z uśmierconych
acetonem bakterii Salmonella typhi
 szczepionka przeciw chorobie Heinego i Medina otrzymywana z
preparowanych formaldehydem trzech typów wirusa polio
Szczepionki z atenuowanych drobnoustrojów
 za pomocą technik inżynierii genetycznej szczepy drobnoustrojów
modyfikuje się tak, aby traciły one właściwości chorobotwórcze, ale
zachowywały zdolność do wywołania odpowiedzi immunologicznej
 efekt taki osiąg się przez całkowita eliminację genów
odpowiedzialnych za wirulencję (gdy nie są one istotne dla wywołania
odpowiedzi immunologicznej), lub ich modyfikację, tak aby nie
powodowały powstania stanu chorobowego
 opracowano całą gamę szczepionek zawierających atenuowane
drobnoustroje: przeciwdurowa (Salmonella typhi), przeciwkrztuśćcowa
(Bordetella pertusis), przeciwwirusowe (świnka, różyczka, odra, ospa
wietrzna, wirus polio)
 szczepionki w organizmów atenuowanych trzeba stosować bardzo
ostrożnie, przykładem może być szczepionka przeciwko wirusowi polio
(doustna), która jednak wywoływała choroby u ludzi z osłabionym
układem immunologicznym
Szczepionki ze składników drobnoustrojów
 do immunizacji używa się nie całą bakterię a określony składnik jej
komórki
 polisacharydy – składnik ściany komórkowej (błony zewnętrznej),
wykorzystywane na przykład do przygotowywania szczepionek
przeciwko Streptococcus pneumoniae, problemem jest duża zmienność
polisacharydów
 toksoid – inaktywowana toksyna, na przykład tężca
 mieszane składniki komórkowe, na przykład toksyna plus czynniki
umożliwiające adhezję
 sztandarowym przykładem tego typu szczepionek jest szczepionka
przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B, jako szczepionkę
wykorzystuje się białko okrywy wirusa HBsAg
Szczepionki rekombinantowe
 w tym przypadku białko odpowiedzialne za powstanie odpowiedzi
immunologicznej produkowane jest w organizmie innego drobnoustroju
zupełnie bezpiecznego dla organizmu człowieka, tzw.
wektora
(przenośnika)
 w trakcie szczepienia wektor wprowadzany jest do organizmu
człowieka, w którym produkuje białko wywołujące odpowiedź
immunologiczną przeciwko drobnoustrojom, których jest naturalnym
składnikiem
 przykładem wektora, który może być wykorzystywany jako wektor
jest wirus krowianki, niestety u osób z osłabionym układem
immunologicznym może wywoływać stany chorobowe, testowane sa
także niepatogenne szczepy Salmonella oraz bakulowirus
Szczepionki syntetyczne oligopeptydowe
 w rzeczywistości przeciwciała poznają nie całe białka, ale tak zwane
epitopy antygenowe – niewielkie fragmenty białek czy polisacharydowe,
stwarza to możliwość syntezy tych cząsteczek i ich wykorzystanie do
immunizacji
 zalety tego typu szczepionek to bezpieczeństwo i prostota
otrzymania
 ograniczenia to niska immunogenność oraz brak pewności, czy
struktura przestrzenna epitopu antygenowego w krótkim oligopeptydzie
jest taka sama, jak w przypadku dużego białka
 prowadzone są intensywne badania, których celem jest otrzymanie
szczepionki przeciwko malarii i wirusowi HIV
Szczepionki DNA i szczepionki jadalne – hity ostatnich
lat ale…
 DNA szczepionki – domięśniowo wstrzykuje się plazmidowe DNA,
w którym znajduje się gen kodujący białko wywołujące odpowiedź
immunologiczną, problemem jest utrzymanie DNA w tkance jak i
wywołanie ekspresji białka, podobno w niektórych przypadkach
otrzymuje się pozytywne rezultaty
 szczepionki jadalne to rośliny genetycznie modyfikowane GMO
zdolne do produkcji białek patogenów, do wywołania odpowiedzi
immunologicznej wystarczy spożycie owoców rośliny (teoretycznie)
Szczepionki przeciw grypie
 wirus grypy jest jednym z szybciej mutujących, białka okrywy wirusa
mają zmienną sekwencje aminokwasów, powoduje to że przeciwciała
wytworzone przed mutacja mają obniżona aktywność
 osoby immunizowane w poprzednim roku (choroba lub szczepienie)
mogą chorować w następnym roku ponieważ przeciwciała są
nieaktywne lub ich aktywność jest obniżona, w efekcie ludzie mogą
chorować na grypę co roku
 co roku konieczne jest przygotowanie nowej szczepionki na bazie
wirusa (jego antygenów), który atakował w okresie zimowym,
przygotowanie szczepionki trwa około 8 miesięcy
 może okazać się, że szczepionka jest zupełnie nieskuteczna (zmiany
w budowie wirusa większe niż się spodziewano)
Download
Random flashcards
123

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

ALICJA

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

bvbzbx

2 Cards oauth2_google_e1804830-50f6-410f-8885-745c7a100970

66+6+6+

2 Cards basiek49

Pomiary elektr

2 Cards m.duchnowski

Create flashcards