Ταξινόμηση και Ταυτοποίηση Μικροοργανισμών

Transcript

1 Ταξινόμηση και Ταυτοποίηση Μικροοργανισμών Οι μικροοργανισμοί είναι οργανισμοί που δεν φαίνονται με γυμνό μάτι Είναι προκαρυωτικά ή ευκαρυωτικά κύτταρα ή ανήκουν στο ζωϊκό βασίλειο Είναι μονοκύτταροι ή πολυκύτταροι Οι ιοί δεν είναι κύτταρα

2 Η Εξέλιξη της ζωής

3 Η Εξέλιξη της ζωής Το 80% της ιστορίας της γης συνδυάζεται μόνο με την ύπαρξη των μικροοργανισμών Υπήρχαν δισεκατομμύρια χρόνια πριν από μας και θα υπάρχουν πιθανόν δισεκατομμύρια χρόνια μετά από μας.

4 Πολυσχιδής η δράση των Μικροοργανισμών Η σημασία τους είναι πολύ μεγαλύτερη από τις ασθένειες για τις οποίες λίγοι από αυτούς ευθύνονται

5 Τι παρέχουν οι μικροοργανισμοί; Το σύνολο της καθημερινής τροφής -με τον έναν ή τον άλλο τρόπο- για τους ανθρώπους και τα ζώα Ειδικές μικροβιακές ποικιλίες ευθύνονται για τις γαστρονομικές απολαύσεις (εκλεκτά κρασιά, τυριά) Τα πλούσια αποθέματα πετρελαίου Την αποικοδόμηση των αποβλήτων Χρησιμοποιούνται από τη βιοτεχνολογία για την κατασκευή αντιβιοτικών Άνοιξαν το δρόμο στη γενετική μηχανική Αποτελούν εργαλεία για τη γενετική τροποποίηση

6 Το δένδρο της ζωής

7 Συγκλίνουσα εξέλιξη στο μικροβιακό κόσμο Ταυτόχρονη εμφάνιση ταυτόσημων γονιδίων αντοχής στα αντιβιοτικά σε διαφορετικά είδη βακτηρίων σε διαφορετικές χώρες

8 Ταξινόμηση Μικροοργανισμών Ευκαρυωτικά κύτταρα Μύκητες (πρώτιστα) Πρωτόζωα (πρώτιστα) Μετάζωα ήέλμινθες(ζωϊκό βασίλειο) Προκαρυωτικά κύτταρα Βακτήρια ή ευ-βακτήρια Αρχαιοβακτήρια Ιοί (δεν είναι κύτταρα) ( nm) Ιοειδή (5 nm) Prions (<5 nm)

9 Χαρακτηριστικά προκαρυωτικών - ευκαρυωτικών Χαρακτηριστικό Προκαρυωτικό Ευκαρυωτικό DNA με πυρηνική Όχι Ναι μεμβράνη Μίτωση Όχι Ναι Χρωμοσώματα Ένα Πολλά Μιτοχόνδρια Όχι Ναι Μέγεθος ριβοσωμάτων 70S 80S

10 Άλγη Ευκαρυωτικά Χρειάζονται υγρασία Οι πιο αναπτυγμένοι μικροοργανισμοί Κυτταρικό τοίχωμα από κυτταρίνη Έχουν: πυρήνα, χλωροπλάστη, μιτοχόνδρια Φωτοσυνθέτουν Παράγουν μοριακό οξυγόνο και οργανικές ενώσεις Δεν περιέχουν είδη που ενδιαφέρουν την ιατρική μικροβιολογία

11 Πολυκύτταρα ζωικά παράσιτα (Μετάζωα) Ευκαρυωτικά (0,3 mm 25 m) Πολυκύτταροι οργανισμοί Τα μετάζωα τα οποία ονομάζονται και έλμινθες ή σκώληκες ανήκουν στο βασίλειο των ζώων Εμφανίζουν μεγάλη διαφοροποίηση Διακρίνονται σε νηματέλμινθες (π.χ. οξύουρος, ασκαρίδα) και πλατυέλμινθες (π.χ. ταινίες) Οι κύκλοι ζωής τους περιλαμβάνουν και μικροσκοπικά στάδια Οξύουροι Κύκλος ασκαρίδας ταινία

12 Πρωτόζωα Ευκαρυωτικά (1-150 μm) Απορροφούν και πέπτουν οργανικές ενώσεις Έχουν: Πυρήνα, μιτοχόνδρια, ενδοπλασματικό δίκτυο Μπορεί να κινούνται με ψευδοπόδια, βλεφαρίδες ή ινίδια Διακρίνονται σε: 1) εντερικά & 2) αίματος-ιστών Αμοιβάδα Τριχομονάδα Πλασμώδιο ελονοσίας

13 Ευκαρυωτικά (5-10 μm) Κυτταρικό τοίχωμα από χιτίνη Μύκητες Κυτταρική μεμβράνη από εργοστερόλη Δεν φωτοσυνθέτουν- τρέφονται με οργανικές ενώσεις Η μούχλες και τα μανιτάρια (υφομύκητες) είναι πολυκύτταρα, αποτελούνται από μάζες μυκηλίων τα οποία με τη σειρά τους αποτελούνται από ινίδια που λέγονται υφές Οι ζύμες (ζυμομύκητες) είναι μονοκύτταροι, μπορεί να σχηματίζουν ψευδο-υφές

14 Βακτήρια Προκαρυωτικά Έχουν κυτταρικό τοίχωμα από πεπτιδογλυκάνη Έχουν κυτταρική μεμβράνη γύρω απότοκυτταρόπλασμα Δεν έχουν πυρηνική μεμβράνη Πολλαπλασιάζονται με απλή διαίρεση

15 Βακτήρια Χλαμύδια (0,2-1 μm), υποχρεωτικά ενδοκυττάρια Ρικέτσιες (0,3-1 μm), υποχρεωτικά ενδοκυττάρια, μεταδίδονται με ψείρες, κρότωνες, ψύλλους, ακάρεα. Μυκοπλάσματα (0,2-0,8 μm), χωρίς στερεό κυτταρικό τοίχωμα, δεν έχουν μουρεϊνη, καθόλου ευαίσθητα στα β-λακταμικά. Κλασσικά βακτήρια (1-5 μm)

16 Αρχαιοβακτήρια Προκαρυωτικά με μεγάλες φυλογενετικές διαφορές από τα βακτήρια Το κυτταρικό τοίχωμα, η κυτταρική μεμβράνη και το rrna είναι διαφορετικά Η κυτταρική μεμβράνη έχει λιπίδια που δεν βρίσκονται σε άλλους οργανισμούς Δεν έχουν πεπτιδογλυκάνη Ζουν σε ακραίες θερμοκρασίες και περιβαλλοντικές συνθήκες

17 Πιστεύεται ότι σχηματίσθηκαν στην ηφαιστιογενή περίοδο για να προστατέψουν μικρές μορφές γενετικού υλικού Είναι αβιοτικά, δεν αναπτύσσονται στο Ο 2 Χρειάζονται Μεθάνιο και ΝΗ 4 Αρχαιοβακτήρια

18 Αρχαιοβακτήρια Διακρίνονται σε 3 ομάδες με βάση το περιβάλλον που ζουν 1) Thermoacidophiles: Ζουν σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες (>100 o C!) και όξινο περιβάλλον (ph <2). 2) Methanogens (αυστηρά αναερόβια, παράγουν μεθάνιο). Χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία στον καθαρισμό λημμάτων και νερού. 3) Extreme Halophiles: Αναπτύσσονται σε ιδιαίτερα υπέρτονες συνθήκες (χρησιμοποιούν αλάτι για την παραγωγή ATP)

19 Ιοί μικρό μέγεθος (δεν φαίνονται στο κοινό μικροσκόπιο) απλή κατασκευή Δεν μπορούν να αναπαράγονται αυτόνομα μεταβολική αδράνεια (δεν μπορούν να συνθέσουν τις πρωτεΐνες τους)

20 Ιοί Ακυτταρικοί Περιέχουν DNA ή RNA Δεν έχουν κυτταρικό τοίχωμα ή κυτταρική μεμβράνη Περιβάλλεται από πρωτεϊνικό περίβλημα καψίδιο και σχηματίζουν το πυρηνοκαψίδιο Το πυρηνοκαψίδιο μπορεί να περιβάλλεται από λιπιδικό φάκελο (έλυτρο) Πρωτεϊνικοί υποδοχείς Κυτταροπαθολογικές αλλοιώσεις από RSV σε κυτταροκαλλιέργεια

21 Οι ιοί είναι διαφορετικοί από τα βακτήρια Εκατοντάδες βακτήρια μπορούν να εισέλθουν σε ένα κύτταρό μας, αλλά εκατοντάδες χιλιάδες ιών μπορούν να είναι σε ένα βακτήριο Οι ιοί δεν αναπτύσσονται, δεν διαιρούνται, δεν αναπνέουν, δεν τρώνε, δεν ζουν. Πολλαπλασιάζονται μόνο σε ζωντανά κύτταρα

22 Σύγκριση ιών με κύτταρα Χαρακτηριστικό Ιός Κύτταρα Τύπος νουκλεϊκού DNA ή RNA DNA και RNA οξέος Πρωτεΐνες Λίγες Πολλές Λιποπρωτεϊνική μεμβράνη Έλυτρο σε ορισμένους ιούς Κυτταρική μεμβράνη σεόλατακύτταρα Ριβοσώματα Όχι Ναι Μιτοχόνδρια Όχι Ναι στα ευκαρυωτικά Ένζυμα Όχι ή πολύ λίγα Πολλά Πολλαπλασιασμός με διχοτόμηση ή μίτωση Όχι Ναι

23 Ιοειδή Ακόμη απλούστερη κατασκευή Τμήματα μονής έλικας κυκλικού RNA Μπορεί να έχουν πρωτεΐνη απότοκύτταροξενιστή Προκαλούν νόσους κυρίως σε φυτά Ελλειμματικοί (defective) ιοί: ιός ηπατίτιδας D (HDV)

24 Prions Υποκυτταρικά βιολογικά σωμάτια (< 5 nm) Μικρά πρωτεϊνικά λοιμώδη σωμάτια που κωδικοποιούνται από κυτταρικά γονίδια Προκαλούν εκφυλιστικές παθήσεις στο ΚΝΣ (Creutzfeldt-Jacob disease) με κινητικές διαταραχές και προϊούσα πνευματική έκπτωση Πολύ μεγάλη αντοχή σε θερμότητα, UV, φορμαλδεϋδη, νουκλεάσες

25 Διαφορές των Prions από τους Ιούς Χαρακτηριστικό Prions Viruses Nucleic acid Όχι Ναι Πρωτείνες Αδρανοποίηση από UV, θερμότητα Εμφάνιση στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο Παραγωγή αντισωμάτων Δημιουργία φλεγμονής Ναι, κωδικοποιούνται από κυτταρικά γονίδια Όχι Επιμήκη Όχι Όχι Ναι, κωδικοποιούνται από ιϊκά γονίδια Ναι Εικοσάεδρη ή ελικοειδής συμμετρία Ναι Ναι

26 Οι πρώτες παρατηρήσεις 1673: Ο Antoni van Leeuwenhoek περιγράφει μετά από παρατήρηση μικροοργανισμούς που βρίσκονται σε στοματικά δείγματα και στο βρόχινο νερό Ο Robert Hooke ανέφερε ότι οι ζώντες οργανισμοί αποτελούνται από μικρά τεμαχίδια (κουτιά) ή κύτταρα Ο Rudolf Virchow αναφέρει ότι τα κύτταρα προκύπτουν από προϋπάρχοντα κύτταρα. Κυτταρική θεωρία : Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα τα οποία προκύπτουν από προϋπάρχοντα κύτταρα

27 Ηυπόθεσηότιοιζωντανοίοργανισμοίπροκύπτουν από μη ζωντανό υλικό ονομάζεται αυτόματη γένεση, Αριστοτέλης. Ηυπόθεσηότιοιζωντανοίοργανισμοίπροκύπτουν από προϋπάρχοντες ζωντανούς οργανισμούς ονομάζεται βιογένεση ή κυτταρική θεωρία

28 Η χρυσή εποχή της Μικροβιολογίας Ο Pasteur και άλλοι ερευνητές ανακαλύπτουν τη σχέση μεταξύ μικροβίων και λοιμώξεων, ανοσίας και αντιμικροβιακών ουσιών

29 Οι πρώτες παρατηρήσεις 1861: Ο Louis Pasteur δείχνει ότι οι μικροοργανισμοί βρίσκονται στον αέρα. Συνθήκες Θρεπτικό υλικό σε φλάσκα θερμαίνεται Θρεπτικό υλικό σε φλάσκα θερμαίνεται και κατόπιν κλείνεται αεροστεγώς Αποτέλεσμα Μικροβιακή ανάπτυξη Μη μικροβιακή ανάπτυξη

30 Ζύμωση και Παστερίωση Ο Pasteur έδειξεότιταμικρόβιαείναιυπεύθυναγιατη ζύμωση: μετατροπή σακχάρων σε αλκοόλη (μπύρα και κρασί) Η μικροβιακή ανάπτυξη είναι επίσης υπεύθυνη για την καταστροφή των τροφίμων. Βακτήρια χρησιμοποιούν αλκοόλη και παράγουν οξικό οξύ (κρασί ξύδι).

31 Ζύμωση και Παστερίωση Ο Pasteur έδειξε ότι τα παραπάνω βακτήρια μπορούν να σκοτωθούν με θέρμανση χωρίς να καταστρέφεται η αλκοόλη του κρασιού. Αυτή η εφαρμογή θερμότητας για περιορισμένο χρονικό διάστημα ονομάσθηκε παστερίωση. Figure 1.4

32 Η μικροβιακή θεωρία των λοιμώξεων 1835: Ο Agostino Bassi έδειξε για πρώτη φορά ότι μια ασθένεια σε μεταξοσκώληκες μεταφέρεται με μικροοργανισμούς (μύκητες) 1865: Ο Pasteur πίστευε ότι κάποιες ασθένειες σε μεταξοσκώληκες προκαλούνται από πρωτόζωα 1840: Ο Ignaz Semmelwise επέβαλε το πλύσιμο των χεριών για να αποφύγει τη μετάδοση επιλόχειου πυρετού σε γυναικολογικές κλινικές.

33 Η μικροβιακή θεωρία των λοιμώξεων 1860: Ο Joseph Lister: απολυμαντικά για να αποφύγει μετάδοση χειρουργικών λοιμώξεων 1876: Ο Robert Koch: απέδειξε ότι ο Bacillus anthracis προκαλεί άνθρακα και καθόρισε τα πειραματικά στάδια αξιώματα που αποδεικνύουν ότι συγκεκριμένα μικρόβια προκαλούν συγκεκριμένες λοιμώξεις

34 Αξιώματα Koch

35 Σύγχρονη Χημειοθεραπεία 1910: Ο Paul Ehrlich εξελίσσει ένα συνθετικό φάρμακο με αρσενικό (salvarsan) για να αντιμετωπίσει τη σύφιλη 1930s: Συντίθενται οι σουλφοναμίδες 1928: Ο Alexander Fleming ανακαλύπτει το πρώτο αντιβιοτικό. Παρατήρησε ότι ο μύκητας Penicillium παρήγαγε μια ουσία την πενικιλλίνη που περιόριζε τον S. aureus. 1940s: Η πενικιλλίνη ελέγχεται κλινικά και παράγεται μαζικά.

36 Κλασσική (φαινοτυπική) Ταξινόμηση βακτηρίων Βασίζεται στο σχήμα στη συμπεριφορά στη Gram-χρώση σε μεταβολικές απαιτήσεις (αερόβια αναερόβια μικροαερόφιλα) Στην παρουσία κυτταρικού τοιχώματος

37 Κλασσική (φαινοτυπική) Ταξινόμηση βακτηρίων Τα προκαρυωτικά κύτταρα έχουν πολύ μικρές μορφολογικές διάφορες (σχήμα, μέγεθος) που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην ταξινόμηση τους Παραδοσιακή Ταξινόμηση με βάση την: 1) Την κατασκευή τους 2) Τη φυσιολογία τους 3) Τη μοριακή τους κατασκευή και 4) Τη συμπεριφορά τους σε χρώσεις, βιοχημικές δοκιμασίες ΌΧΙ με βάση την εξελικτική τους συσχέτιση Η σύγκριση των ριβοσωματικών RNA αλληλουχιών έδειξε 2 τύπους προκαρυωτικών κυττάρων: 1) Germs ή eubacteria ή απλά βακτήρια 2) Αρχαιοβακτήρια (πιθανόν αντιπροσωπεύουν την πρώτη μορφή ζωής)

38 Φαινοτυπική Ταξινόμηση στο ζωικό βασίλειο Η ταξινόμηση των βακτηρίων δεν είναι τόσο ξεκάθαρη και τελική όπως στα ζώα και τα φυτά

39 Φαινοτυπική Ταξινόμηση Βακτηρίων Χρησιμοποιεί: - Gram-χρώση - σχήμα - κινητικότητα - μέγεθος - συνθήκες ανάπτυξης - βιοχημικές ιδιότητες - ανοσολογικές ιδιότητες Το δενδρόγραμμα είναι η γραφική παράσταση του συντελεστή ομοιότητας ή similarity coefficient. Δεν δείχνει υποχρεωτικά την εξελικτική συσχέτιση, 9/1/2008 π.χ. Mycoplasma Μαθήματα - Bacillus Ειδικευομένων-Ενότητα 1

40 Φυλογενετική Ταξινόμηση Βακτηρίων Ο χαρακτηρισμός συγκεκριμένων DNA και RNA αλληλουχιών δίνουν τις καλύτερες πληροφορίες

41 Οι 12 Φυλογενετικές ομάδες Βακτηρίων 12 φυλογεννετικές ομάδες Phyla με βάση την εξελικτική τους σχέση, από τις οποίες 5 είναι οι σημαντικότερες. Ξεκινούν από κοινόσημείοεκτόςαπό3 θερμόφιλες ομάδες

42 Οι 5 σημαντικότερες Φυλογενετικές Ομάδες Βακτηρίων 1) CYANOBACTERIA : Gram-αρνητικά βακτήρια που φωτοσυνθέτουν και ελευθερώνουν Ο 2. Είναι πολύ μεγαλύτερα από άλλα προκαρυωτικά, μοιάζουν με άλγη. 2) SPIROCHETES : Gram-αρνητικά, σπειροειδή ετερότροφα βακτήρια 3) PROTEOBACTERIA : α) enteric bacteria, pseudomonads β) chemoautotrophs (εξάγουν ενέργεια από ανόργανες ουσίες), γ) nitrogen-fixing bacteria (αζωτοδεσμευτικά βακτήρια): συμβιώνουν με τα φυτά, μετατρέπουν το Ν 2 σε αμμωνία, αποτελούν φυσικό λίπασμα στη γεωργία 4) CHLAMYDIA: υποχρεωτικά ενδοκυττάρια 5) GRAM-POSITIVE BACTERIA : - υψηλό G+C content: ακτινομύκητες, μυκοβακτηρίδια, μικρόκοκκοι - χαμηλό G+C content: streptococci, staphylococci, βάκιλλοι, λακτοβάκιλλοι, μυκοπλάσματα, κλωστιρίδια

43 Bergey s Manual of Systematic Bacteriology: guide to procaryotic taxonomy Η 1η έκδοσητο1923: χρησιμοποιεί μορφολογικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά. key features Η 9η έκδοσησήμερα: μεγάλη αναδιοργάνωση στην ταξινόμηση. Πρωταρχική έμφαση στα φυλογενετικά χαρακτηριστικά. 5 τόμοι με τίτλους: 1) The Archaea and Phototrophic Bacteria, 2) The Proteobacteria, 3) The low G+C Gram-positive, 4) The high G+C Gram-positive, 5) The Planctomyces, Spirochaetes, Fibrobacters, Bacterioidetes and Fusobacteria

44 Ονομασία και Ταξινόμηση μικροοργανισμών Ο Λινναίος το 19ο αιώνα καθιέρωσε το σύστημα της επιστημονικής ορολογίας-ονομασίας Κάθε μικροοργανισμός έχει δύο συνθετικά: το όνομα του γένους και το όνομα του είδους Οι οικογένειες με την κατάληξη -aceae (στα Ελληνικά -οειδή ) Οι κανόνες καθορίζονται από το International Code for the Nomenclature of Bacteria και οι ονομασίες γίνονται αποδεκτές από το International Committee of Systematic Bacteriology.

45 Ονομασία και Ταξινόμηση μικροοργανισμών Kingdom: Eubacteria Phylum: Proteobacteria Class: γ-proteobacteria Order: Enterobacteriales Family: Enterobacteriaceae genus: Escherichia species: E. coli Type: βιότυπος ή φαγότυπος ή ορότυπος (π.χ. 0157:H7) Strain: A853

46 Ονομασία βακτηρίων Staphylococcus aureus Περιγράφει την χωροδιάταξη των κυττάρων (δίκην σταφυλιού) και το χρυσίζων χρώμα των αποικιών Escherichia coli Τιμητικό όνομα για τον επιστήμονα που ανακάλυψε το βακτήριο, Theodor Eshcerich. Το δεύτερο συνθετικό περιγράφει την περιοχή που εποικίζεται από το συγκεκριμένο βακτήριο, το παχύ έντερο (colon).

47 Έχει σχέση με : τη νόσο (ιός της ιλαράς) Ονομασία ιών την τοποθεσία (Coxsackie, NY: coxsackie virus, Norwalk, Ohio: norwalk virus) το όνομα επιστημόνων (Epstein-Barr virus - EBV) Από τον ιστό που απομονώθηκαν 1 η φορά: (Αδενοειδείς: adenovirus, respiratory-enteric-orphan: reoviruses) Σύνθεση DNA από RNA αντίγραφο: retroviruses κοινά επιδημιολογικά χαρακτηριστικά (arbo-viruses)

48 Βασικές έννοιες στις λοιμώξεις που σχετίζονται με τον λοιμογόνο παράγοντα Σαπρόφυτα: βιότοπός τους οι νεκρές οργανικές ουσίες Συμβιωτικά μικρόβια: ζουν στο δέρμα και τους βλεννογόνους Παθογόνοι μικροοργανισμοί Ευκαιριακοί ή δυνητικά παθογόνοι μικροοργανισμοί Παθογονικότητα: η ικανότητα του μικροβίου να προκαλεί λοίμωξη Λοιμογόνος ισχύς: η λοιμογόνος ικανότητα συγκεκριμένου μικροβίου Χρόνος επώασης Χρόνος εκδήλωσης Λοιμώδες φάσμα Λοιμώδης ή Μολυσματική δόση Τρόπος μετάδοσης

49 Βασικές έννοιες στις λοιμώξεις που σχετίζονται με τον ξενιστή Επιμόλυνση Αποικισμός Μόλυνση Λανθάνουσα μόλυνση Λοιμώδης νόσος Πιθανότητα εκδήλωσης Ενδογενής λοίμωξη Εξωγενής λοίμωξη Νοσοκομειακή λοίμωξη Τοπική λοίμωξη Γενικευμένη λοίμωξη Σήψη, Σηψαιμία: συστηματική νόσηση Παροδική βακτηριαιμία Επιπρόσθετη ή δευτεροπαθής λοίμωξη Υποτροπιάζουσα λοίμωξη: από το ίδιο ή άλλο μικρόβιο

50 Βασικά σχήματα βακτηριακών κυττάρων κόκκοι βακτηρίδια σπειροειδή -πλειομορφικά

51 Ασυνήθη σχήματα Αστεροειδές Ορθογώνιο Τα περισσότερα βακτήρια είναι μονομορφικά Λίγα είναι πλειομορφικά

52 Βακτήρια Βασική διάκριση με βάση το σχήμα

53 Δομή βακτηριακού κυττάρου (διαφέρει ανάλογα με τη Gram-χρώση)

54 Δομή κυτταρικού τοιχώματος στα Gram-θετικά βακτήρια Δομή κυτταρικού τοιχώματος στα Gram-αρνητικά βακτήρια

55 Προκαρυωτικά κύτταρα και εξέλιξη διαίρεση του ενός χρωμοσώματος σε δύο ίσα τεμάχια Λείπει η δυνατότητα γενετικού ανασυνδυασμού

56 Μεταφορά γενετικού υλικού στα βακτήρια Transformation: Μεταφορά γυμνού DNA, πείραμα του Griffith: η δυνατότητα σχηματισμού ελύτρου μεταφέρεται μεταξύ των πνευμονιοκόκκων

57 Μεταφορά γενετικού υλικού στα βακτήρια Transduction: Γενετικό υλικό μεταφέρεται με βακτηριοφάγους

58 Μεταφορά γενετικού υλικού στα βακτήρια Conjugation: μεταφορά γενετικού υλικού μέσω συζευκτικής φίμπριας

59 Διάταξη βακτηριακών κυττάρων Ζεύγη: diplococci, diplobacilli Ομάδες: staphylococci Αλυσίδες: streptococci, streptobacilli

60 Βλεφαρίδες ή Μαστίγια (Flagella) Figure 4.7

61 Κυματοειδής και ταχεία κίνηση βακτηρίων (κίνηση προπέλας) Figure 4.9

62 Ινίδια (Φίμπριες) Τα ινίδια επιτρέπουν την προσκόλληση στους ειδικούς υποδοχείς των ιστών Ειδικά ινίδια (Pili) χρησιμεύουν για τη μεταφορά DNA από κύτταρο σε κύτταρο

63 Συζευκτική φίμπρια Δότης Δέκτης

64 Βακτηριακό Έλυτρο (Capsule) Πολυσακχαριδική κατασκευή Μειώνει τη φαγοκυττάρωση Αντιγονικές ιδιότητες Χρησιμοποιείται ως αντιγόνο σε εμβόλια (π.χ. εμβόλιο πνευμονιοκόκκου) Συμβάλλει στην προσκόλληση στους ιστούς

65 Σπόροι βακτηριδίων Μόνο οι βάκιλλοι και τα κλωστηρίδια μπορούν να σχηματίζουν ενδοσπόρια

66 Χρώση κατά Gram Ανακαλύφθηκε: Hans Christian Gram, 1884 Είναι σύνθετη-διαφορική χρώση Διαχωρίζει τα κύτταρα ανάλογα με την κατασκευή του κυτταρικού τοιχώματος Εξαιρέσεις: Mycobacteria, Spirochetes, Mycoplasma

67

68 Αναπαράσταση κυτταρικής κατασκευής σε cartoon

69 Gram-θετικά βακτήρια Clusters: Staphylococci Chains: Streptococci

70 Gram-θετικά βακτήρια Tetrads: Micrococci Rods: Gram (+) bacilli

71 Gram-αρνητικά αρνητικά βακτήρια Diplococci Bacilli

72 ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

73 Μορφολογίες αποικιών

74 Μορφολογίες αποικιών

75 Μορφολογίες αποικιών

76 Streak Plate Μετά από 24 h επώαση στους 37 ο C Figure 6.10a, b

77 Είδη αιμόλυσης στο αιματούχο άγαρ

78 ΟΔΗΓΟΣ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗΣ GRAM-ΘΕΤΙΚΩΝ ΚΟΚΚΩΝ Catalase + Oxidative action on glucose Growth on mannitol Hemolysis Bacitracin sensitivity CAMP test 9/1/2008 Μαθήματα Ειδικευομένων-Ενότητα Hydrolysis of bile esculin1 Serological Group Coagulase test

79 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΒΑΚΤΗΡΙΩΝ Δοκιμασία καταλάσης Σταφυλόκοκκοι καταλάση (+) Στρεπτόκοκκοι καταλάση (-) Δοκιμασία κοαγκουλάσης (πηκτάσης) Staphylococcus aureus κοαγκουλάση (+) Άλλοι σταφυλόκοκκοι κοαγκουλάση (-) Εμβολιασμός αποικίας σε τυποποιημένο «σετ» βιοχημικών δοκιμασιών Staph Api System Strep Api System

80

81 Επιδημιολογικοί όροι που χρησιμοποιούνται στις λοιμώξεις Σποραδική εμφάνιση Ενδημική εμφάνιση: δεν υπάρχει χρονικός περιορισμός Επιδημία (βραδεία ή εκρηκτική): τοπικά και χρονικά μαζική εμφάνιση Πανδημία: δεν υπάρχει περιορισμός τόπου Επίπτωση: αναφέρεται στις νέες νοσήσεις Επιπολασμός Θνησιμότητα Θνητότητα Δείκτης εκδήλωσης Χρόνος επώασης

82 Πρωτογενείς πηγές μόλυνσης Αναφέρεται στον τόπο όπου διατηρείται και πολλαπλασιάζεται ο μικροοργανισμός. Πρωτογενείς πηγές μπορεί να είναι οι παρακάτω: Ασθενής Φορείς σε επώαση (σε ιώσεις) Φορείς σε ανάρρωση (σε σαλμονελλώσεις) Μόνιμοι φορείς (τυφοειδής πυρετός) Μικροβιοφόροι Ζώα Περιβάλλον

83 Δευτερογενείς πηγές μόλυνσης Τροφές Εργαλεία Ρούχα Χέρια νοσηλευτικού προσωπικού

84 Μοριακή ταυτοποίηση με βάση την οργάνωση ριβοσωμάτων στο βακτηριακό κύτταρο The prokaryotic 70S ribosome

85 Ταυτοποίηση 31 streptococcal species με PCR μεθόδους PCR προϊόντα με species-specific 16S rrna primers για διαφορετικά species στρεπτόκοκκων (lanes 1, 2: S. uberis; lanes 4, 5: S. parauberis) Alignment συντηρημένων γενετικών αλληλουχιών στη 16S-23S rrna intergenic spacer region των δύο διαφορετικών species στρεπτόκοκκου

86 Real-time PCR μεθοδολογία στην βακτηριακή ταυτοποίηση Real-time PCR (lightcycler) στην ταυτοποίηση Streptococcus group B

87 Ταχεία ταυτοποίηση με PCR μεθόδους Η Real Time PCR (lightcycler SeptiFast test) επιτρέπει την ταχεία (6 h) και ευαίσθητη αναγνώριση των 25 σημαντικότερων παθογόνων στη σηψαιμία Χρησιμοποιεί την ITS (internal transcriber region) του βακτηριακού και μυκητιασικού γενόματος. Το DNA πολλαπλασιάζεται με PCR και το species ταυτοποιείται με melting point analysis

88 Πλεονεκτήματα Real time PCR Σε πραγματικό χρόνο αυτόματη ανίχνευση της ανάπτυξης του PCR προϊόντος Συλλογή πληροφοριών για τη γεωμετρική φάση ανάπτυξης. Υπολογισμός ποσότητας στο αρχικό PCR mixture. Απουσία σταδίων μετά την PCR Melt curve ανάλυση Υψηλή ακρίβεια και μεγάλη αποδοτικότητα

89 Οι γνώσεις στη μικροβιολογία στην κλινική πράξη Για το μικροοργανισμό που απομονώθηκε, ποια η πιθανότερη κλινική εκδήλωση; Για το μικροοργανισμό που απομονώθηκε, ποιοι είναι οι μηχανισμοί που οδηγούν στα κλινικά ευρήματα; Έχοντας τις κλινικές εκδηλώσεις της λοίμωξης, ποιος είναι ο πιθανότερος μικροοργανισμός; Έχοντας τις κλινικές εκδηλώσεις, ποιος είναι ο πιθανότερος τρόπος μετάδοσης της λοίμωξης; Έχοντας τις κλινικές εκδηλώσεις, ποια είναι τα πιθανότερα εργαστηριακά ευρήματα; Έχοντας ένα συγκεκριμένο μικροοργανισμό, ποιοι είναι οι πιθανότεροι μηχανισμοί αντιμικροβιακής αντοχής;