ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ MIKΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ

Transcript

1 ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ MIKΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ Φωτεινή Μάλλη Πνευμονολόγος Αναπλ. Καθηγητρια ΤΕΙ Νοσηλευτικής Επιστημονικός Συνεργάτης Πνευμονολογικής Κλινικής ΠΘ Καθηγητής-Σύμβουλος Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου

2 Σύγγραμμα 2

3 Εξετάσεις Τελικές γραπτές εξετάσεις 100% του συνόλου του βαθμού 3

4 4

5 Ορισμος 5 Μικροβιολογία: η μελέτη όλων των οργανισμών που είναι αόρατοι με γυμνό μάτι (μικροοργανισμοί). Μικρόβια: αόρατοι με το γυμνό ματι ζωντανοί μονοκύτταροι οργανισμοί Τα αντικείμενα της είναι τα βακτήρια, οι μύκητες, τα πρωτόζωα και οι ιοί.

6 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ Πρωτη περιγραφή 1680 από τον A. Leeuwenhoek περιγραφή των πιο μεγάλων σε μεγεθος μικροβίων 6

7 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ 19 ος αιώνας: «Μικροβιακή Θεωρία των Νόσων» Συσχετιση μικροβίων με πρόκληση αρρώστιας 7

8 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ 1882: περιγραφή του Μυκοβακτηριδίου της Φυματίωσης από τον Koch 8

9 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ 1928: Α. Fleming ανακαλυψη πενικιλλίνης 9

10 Ταξινόμηση μικροοργανισμών 10 Φύκη Πρωτόζωα Μυξομύκητες- Μύκητες Βακτήρια Αρχαία Ιοί

11 Ταξινόμηση μικροοργανισμών Πρωτόζωα και Μύκητες Είναι οι μεγαλύτεροι σε μέγεθος και πιο εξελιγμένοι μικροοργανισμοί Ευκαρυωτικά κύτταρα 11

12 Ευκαρυωτικά κύτταρα Περιέχουν οργανιδια που περιβάλλονται από μεμβράνες (πχ πυρήνα, μιτοχόνδρια) Περισσότερα εμβια οντα Φυτο Ζωο

13 Δεν εχουν δομές που περιβάλλονται από μεμβράνες Λίγες εσωτερικές δομές Μονοκύτταροι οργανισμοί, βακτηρια Προκαρυωτικα κυτταρα

14 Δομες των κυττάρων Ποιες είναι οι βασικές δομές ενός κυττάρου? Κυτταρική μεμβράνη πυρηνας κυτταρόπλασμα κυτταροδιάλυμα (cytosol) οργανίδια

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 Ταξινόμηση μικροοργανισμών Βακτήρια (μυκοπλασμα, ρικέτσιες, χλαμύδια) Μικροτερου μεγεθος οργανισμοί με απλουστερη δομή Προκαρυωτικά κύτταρα Αρχαία Ξεχωριστή ομάδα προκαρυωτικών κυττάρων με απώτερη συγγένεια με τους άλλους μικροοργανισμούς έχουν διαφορετική εξελικτική ιστορία από τους υπόλοιπους μονοκύτταρους μικροοργανισμούς 20

21 Ταξινόμηση μικροοργανισμών 21 Ιοί Οι μικρότεροι μολυσματικοί παράγοντες Απλή δομή (ένα μόνο είδος νουκλεϊκού οξέος περιβαλλόμενο από πρωτεΐνη) Παρασιτούν σε άλλους οργανισμούς

22 Ταξινόμηση μικροοργανισμών 22 Πριονς (prions) Μόρια γλυκοπρωτεϊνών που συναντώνται φυσιολογικά στις μεμβράνες των κυττάρων ξενιστών Αναπαραγονται χωρίς νουκλεϊκό οξύ ευθυνονται για νοσο Creutzfeldt-Jakob

23 Προκαρυωτικά κύτταρα ΒΑΚΤΗΡΙΑ 23 Μέγεθος Εξαρταται από το είδος και το γενος Συνήθως 0.5-5μ

24 ΒΑΚΤΗΡΙΑ 24 ΜΟΡΦΗ Σταθερό γνώρισμα κάθε βακτηρίου Κατηγορίες: κόκκοι, βακτηρίδια, σπειροειδή (σπειρίλλια)

25 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Κόκκοι: σφαιρικά ή ωοειδή κύτταρα 25 Αναλογα με τη διάταξή τους διακρίνονται σε διπλόκοκκους, στρεπτόκοκκους, σταφυλόκοκκους, κτλ Η διάταξη οφείλεται στον τρόπο διαίρεσής τους πχ στο σταφυλόκοκκο η διαίρεση γίνεται σε διαφορετικά επίπεδα και τα κύτταρα μένουν κοντά το ένα με το άλλο σαν τσαμπιά

26 26

27 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Βακτηρίδια: κυλινδρικά σχετικά ευθέα κύτταρα Σπειροειδή: εμφανίζουν μία ή περισσότερες κάμψεις 27

28 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Δομή Κυτταρόπλασμα: περιέχει τα κυτταρικά οργανίδια (ριβοσώματα, κενότοπια, κτλ), DNA και σπόρους DNA: διπλή έλικα με σχήμα κύκλου 2. Κυτταροπλασματική μεμβράνη: περιβάλλει το κυτταρόπλασμα και περιβάλλεται από το κυτταρικό τοίχωμα 3. Κυτταρικό τοίχωμα: περιβάλλει το κύτταρο και το προστατεύει από το περιβάλλον Είναι σκληρό και δίνει το σχήμα του βακτηρίου 4. Ελυτρο 5. Βλεφαρίδες ή μαστίγια 6. Φιμπριες (ινίδια) 7. Σπόροι

29 29

30 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Κυτταρικό τοίχωμα 30 Δομή ανθεκτική και σχετικά άκαμπτη Οι χημικές ουσίες που το σχηματίζουν δρουν σαν αντιγόνα Το βασικό συστατικό του είναι η πεπτιδογλυκάνη ή μουκοπεπτίδιο που αποτελείται από εναλασσόμενα μόρια Ν- ακετυλογλυκοζαμίνης και Ν-ακετυλομουραμικού οξέος Αναλογα με τη συσταση του τα βακτηρια διακρίνονται σε Gram θετικά και Gram αρνητικά

31 31

32 32

33 ΒΑΚΤΗΡΙΑ 33 Τα Gram (+) βακτηρια χρωματίζονται μωβ και τα Gram (-) βακτηρια χωρματίζονται κόκκινα

34 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Έλυτρο 34 Ορισμένα βακτηρια εχουν και ένα επιπλέον περίβλημα έξω από το κυτταρικό τοιχωμα Η παρουσία του προστατευει τα βακτηρια από τη φαγοκυτταρωση

35 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Βλεφαρίδες ή μαστίγια 35 Νηματοειδή εξαρτήματα που χρησιμεύουν στην κίνηση του βακτηρίου Ινίδια Λεπτά νημάτια που σχετίζονται με την προσκόλληση του βακτηρίου σε άλλα κύτταρα

36 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Σπόροι 36 Ενδοκυτταριοι σχηματισμοί ανθεκτικοί σε θερμότητα, αντισηψία και «ασιτία» Μεταβολικά ανενεργη φάση με το οποίο επιβιώνουν για μεγάλο χρονικό διάστημα Σε ορισμένα είδη μικροβίων πχ Clostiridium, Bacillus, τετανος Για την καταστροφή τους απαιτείται υγρη θερμότητα (κλίβανος) στους 100C-120C για 15-20min

37 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Ανάπτυξη βακτηρίων 37 Τρέφονται από ουσίες που βρίσκονται στο περιβάλλον τους Διακρίνονται σε ετερότροφους (χρηση συσταστικών του περιβάλλοντος όπως νεκρες οργανικές ύλες (σαπροφυτικούς) ή ζωντανά κύτταρα (παρασιτικούς)) και αυτότροφους μικροοργανισμούς (φωτοσυνθετικού ή χημειοσυνθετικοί)

38 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Ανάπτυξη βακτηρίων 38 Με βάση τις αναγκες σε οξυγόνο τα βακτηρια διακρίνονται σε 1. Υποχρεωτικά αερόβια (απαραίτητη η παρουσία οξυγόνου) 2. Υποχρεωτικά αναερόβια (δεν αναπτυσσονται παρουσία οξυγόνου) 3. Προαιρετικά αναερόβια (αναπτυσσονται με την παρουσία ή όχι οξυγόνου) 4. Μικροαερόφιλα (αναπτυσσονται σε περιβάλλον με μειωμένη τάση οξυγόνου)

39 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Αναπαραγωγή βακτηρίων 39 Συνήθως απλή διχοτόμηση (διαίρεση σε δύο ίσα μέρη) Μεταβιβαση γενετικού υλικού Μπορεί να γίνει μεταφορά γενετικού υλικού από το κύτταρο στο άλλο

40 Ταξινομηση βακτηρίων 40 Βασίζεται Στο σχήμα Στη Gram χρώση Σε μεταβολικές απαιτήσεις (αερόβια αναερόβια μικροαερόφιλα) Στην παρουσία ελύτρου

41 ΒΑΚΤΗΡΙΑ 41 Διακρίνονται σε Διακλαδιζόμενα ή νηματοειδή Αληθή ή γνήσια βακτήρια Σπειροχαίτες Μυκοπλάσματα Ρικέτσιες ή χλαμύδια

42 ΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΜΙΚΡΟΒΙΩΝ ΣΤΟΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ 42

43 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ 19 ος αιώνας: «Μικροβιακή Θεωρία των Νόσων» Συσχετιση μικροβίων με πρόκληση αρρώστιας 43

44 ΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΜΙΚΡΟΒΙΩΝ 44 Τα μικρόβια προκαλούν νόσο μικρόβιο αρρώστια Για την πρόκληση λοίμωξης πρέπει να συντρέχουν και άλλοι παράγοντες όπως οι συνθήκες του περιβάλλοντος, ο ξενιστής, το είδος του μικροοργανισμού Αριθμός μικροβίων, όργανο-θέση, αντίσταση του οργανισμού

45 45

46 46

47 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΧΛΩΡΙΔΑ Τα μικρόβια που αποικίζουν τον ανθρώπινο σώμα κατά τη γέννηση και λίγο μετά, παραμένουν για το υπόλοιπο της ζωής και ονομάζονται φυσιολογικη χλωρίδα. 47 Η φυσιολογικη χλωριδα εντοπίζεται σε διάφορα σημεία του σώματος. Υπάρχουν περιοχές του σώματος όπως ο εγκέφαλος, το κυκλοφοριακό σύστημα, οι μύες, οι πνεύμονες κ.α. οι οποίες έχουν σχεδιαστεί να παραμείνουν ελεύθερες μικροβίων.

48 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΧΛΩΡΙΔΑ δέρμα μάτια (επιπεφυκότας) ανώτερο αναπνευστικό (ρινοφάρυγγας) στοματική κοιλότητα γαστρεντερικό σύστημα ουρογεννητικό σύστημα 48

49 49

50 Παθογόνο ΟΡΙΣΜΟΙ 50 Ένας οργανισμός που προκαλεί λοίμωξη σε άτομο με φυσιολογικό αμυντικό σύστημα, πχ, Salmonella enteritidis, Vibrio cholerae Μη παθογόνο ή σαπροφυτικό Ένας μικροοργανισμός που δεν προκαλεί λοίμωξη ακόμα και όταν εισχωρήσουν στον οργανισμό σε μεγάλο αριθμό Ευκαιριακά παθογόνο Ένας οργανισμός που προκαλεί λοίμωξη σε άτομο με μη φυσιολογικό αμυντικό σύστημα. Ο αποικισμός μπορεί να γίνει ευκαιριακά παθογόνος.

51 ΛΟΙΜΩΞΗ 51 Λοίμωξη σημαίνει ότι ένας αριθμός μικροβίων βρίσκεται σε ένα σημείο του οργανισμού όπου φυσιολογικά δεν υπάρχουν και άμεσα ή έμμεσα, μέσω της τοξικότητάς τους, προκαλούν αντίδραση φλεγμονής που συνοδεύεται και από την κλινική εικόνα της εκάστοτε λοίμωξης

52 ΜΟΛΥΝΣΗ-ΑΠΟΙΚΙΣΜΟΣ 52 Μόλυνση ονομάζεται η επαφή των μικροβίων με τον άνθρωπο και δεν καταληγει απαραίτητα σε λοίμωξη Αποικισμός Ένας μικροοργανισμός που ανευρίσκεται φυσιολογικά σε εκείνα τα μέρη του σώματος που εκτίθενται ή επικοινωνούν με το εξωτερικό περιβάλλον πχ Bacteroides fragilis, Staphylococcus epidermidis ή Φυσιολογική χλωρίδα

53 ΟΡΙΣΜΟΙ 53 Αναμόλυνση (Υποτροπή λοίμωξης) Μόλυνση ενός οργανισμού που είχε θεραπευθεί με το ίδιο μικρόβιο Επιμόλυνση Επιπρόσθετη μόλυνση με ένα άλλο μικρόβιο κατά τη διάρκειας μιας νόσου

54 Ουσίες των μικροβίων που έχουν σχέση με παθογονικότητα Τα μικρόβια εκκρίνουν ουσίες οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν βλάβη στον οργανισμό Οι κυριότερες είναι οι τοξίνες (οι υπόλοιπες είναι οι αιμολυσίνες, πηκτάσες, ινωδολυσίνες, υαλουρονιδάση, κτλ) 54

55 Ουσίες των μικροβίων που έχουν σχέση με παθογονικότητα Τοξίνες 55 Τοξικές ουσίες που είτε παραγονται από το μικρόβιο σε μεγάλες ποσότητες (εξωτοξίνες, πχ τετανος, στρεπτόκοκκος) είτε αποτελούν συστατικά του μικροβίου που απελευθερωνονται και προκαλούν βλάβη όταν αυτό καταστραφεί (ενδοτοξίνες, πχ τύφος, χολέρα) Οι τοξίνες μπορεί να επιδράσουν άμεσα στο κύτταρο στόχο ή να αλληλεπιδράσουν με κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος τα οποία να απελευθερώσουν κυτταροκίνες που προκαλούν παθοφυσιολογικά αποτελέσματα

56 Τρόποι μετάδοσης μικροβίων Τα παθογόνα μικρόβια μπορεί να προέρχονται από Άρρωστους ανθρώπους ή ζώα Από ανθρώπους σε ανάρρωση Από υγιείς φορείς Από μολυσμένο περιβάλλον (πχ αερα, αντικείμενα, νερό, τρόφιμα, κτλ) 56

57 Τρόποι μετάδοσης μικροβίων Τροποι μεταδοσης 57 Άμεση επαφή (μολυσμένα χερια με στόμα, μύτη- φιλημαμολυσμένα δερμα- λύση της συνέχειας του δέρματος) Έμμεση επαφή (επαφη με μολυσμένα αντικείμενα του αρρωστου πχ μαντηλια, ρούχα, χερούλια, συσκευές τηλεφώνου, κτλ) Με τον αερα (αερογενείς λοιμώξεις, βηχας, σταγονίδια) Με το νερό, ποτά και τρόφιμα Με διάμεσους ξενιστές πχ εντομα Με τον πλακούντα (συγγενείς λοιμώξεις) Με μολυσμένες σύριγγες ή μετάγγιση αίματος

58 Πύλες εισόδου 58 Τα μικρόβια μπαίνουν στον οργανισμό από διάφορα σημεία του σώματος Κάποια μικρόβια εμφανίζουν τροπισμό, δηλαδή προκαλούν νόσο μονο αν μπουν από μια πύλη εισόδου πχ η σαλμονέλλα του τυφου προκαλεί νόσο μονο από την στοματική οδό

59 Πύλες εισόδου 1. Δερμα 59 Τραυμα ή λύση συνέχειας βλάβη στο σημειο εισόδου ή σε απομακρυσμένο σημείο (αιματογενως) ή και τα δύο (τετανος) 2. Βλεννογόνοι Επιπεφυκότας, μύτη, αναπνευστικό, πεπτικό σύστημα, ουρήθρα, κτλ

60 Πύλες εισόδου 60 Τα μικρόβια αν δεν καταστραφούν στην πύλη εισόδου μπορεί να: 1. Πολλαπλασιαστούν τοπικά και να παραγουν τοξινες που θα μπουν στην κυκλοφορία πχ διφθερίτιδα και τετανος 2. Πολλαπλασιαστούν τοπικά πχ απόστημα 3. Πολλαπλασιαστούν τοπικά και να προκαλέσουν τοπικά και απομακρυσμένα συμπτώματα (πχ διάρροια και πυρετός) 4. Μικροβιαιμία και γενικευμένη λοίμωξη (πχ σηψαιμία) 5. Προκαλέσουν βλάβη σε απομακρυσμένα σημεία πχ μηνιγγιτιδόκοκκος 6. Ακολουθήσουν λεμφική κυκλοφορία (λεμφαγγειίτιδα, λεμφαδενίτιδα) 7. Τοπική διασπορά πχ ουρηθρα νεφροί

61 61

62 Μηχανισμοί άμυνας Φυσική και επίκτητη ανοσία 62

63 Μέσα καταστροφής μικροβίων 63 Φυσικοί και χημικοί παράγοντες

64 Φυσικοί παράγοντες 1. Θερμοτητα Ψυχος 3. Ξηρασία 4. Φως 5. Ιονίζουσα ακτινοβολία

65 Χημικοί παράγοντες 1. Απολυμαντικά Αντισηπτικά 3. Αντιβιοτικά

66 66