Bakterie - czym są i gdzie żyją?

na Ziemi najwcześniej 3,4 miliarda lat temu. Komórka
wielkości od 0,2 do 80 mikrometrów,
 zawiera kolistą nić DNA(nukleoid)

 błoną plazmatyczną,

 ścianą komórkową,

 otoczką śluzową.

 fimbrie

 rzęski ułatwiające ruch.

 Kształt-

 ziarniaki, laseczki, przecinkowce, śrubowce,

cylindryczne, spiralne, kolonijne.
 

kolonie

 - dwoinki, gronkowce, pakietowce, paciorkowce.

bakterie właściwe,
śluzowe,
 krętki, nitkowate.

 

 

Gdy środowisko jest niesprzyjające
bakterie wytwarzają 

przetrwalniki,

 które

są bardzo odporne na wysoką bądź niską
temperaturę i wysychanie.

 Potrafią one żyć bardzo długo dzięki
zapewnionym przez naturę grubym i
wielowarstwowym osłonom i w znacznym
stopniu odwodnionej cytoplazmie. Gdy
warunki stają się lepsze przekształcają się
w żywe i zdrowe bakterie.

 

 

Chorobotwórczości drobnoustrojów

Istnieje wiele specjalistycznych określeń związanych ze

zdolnością bakterii do wywoływania chorób.

Oto niektóre z nich:

 

Kolonizacja

 - zasiedlenie przez bakterie określonego miejsca

w gospodarzu i namnożenie się w nim.

 

Infekcja

 (zakażenie) - zasiedlenie przez patogena

określonego miejsca i namnożenie się w gospodarzu.

 

Nosicielstwo bezobjawowe

 - zakażenie bakteriami

chorobotwórczymi bez objawów choroby.

 

Infekcja ogólnoustrojowa

 - zakażenie obejmujące cały

organizm.

 

Posocznica

 - obecność bakterii i wytwarzanych przez nie

produktów we krwi.

 

Toksemia

 - zatrucie

 

spowodowane obecnością toksyn we

krwi.

 

 

 Prawdziwymi patogenami są bakterie zdolne do

zakażenia normalnych, zdrowych osobników.

 Jeżeli organizm jest osłabiony, wówczas może zostać

zaatakowany także przez inne bakterie, zwane

patogenami oportunistycznymi. Np.Pseudomonas

aeruginosa, niezdolny do zakażenia zdrowej skóry,

może zainfekować skórę poparzoną i spowodować jej

rozległe uszkodzenia.

 

W wyniku zarażenia wirusem HIV, organizm ludzki

staje się nadwrażliwy na infekcje takimi bakteriami,

które dla osób zdrowych

 

nie są patogenne.

 

 

Rodzaj choroby wywołanej przez daną bakterię zależy od miejsca w

którym dochodzi do infekcji (skóra, drogi oddechowe, przewód

pokarmowy, drogi moczowo-płciowe, tkanki lub krew).

Zwykle współgra on z mechanizmem przenoszenia bakterii i ich

zdolnością unikania reakcji układu odpornościowego.

 błonica (choroba górnych dróg oddechowych, wywołana przez

maczugowca błonicy Corynebacterium diphteriae),

 tężec (infekcja głębokich ran wywołana przez laseczkę tężca

Clostridium tetani),

 cholera (infekcja przewodu pokarmowego - przecinkowiec cholery

Vibrio cholerae),

objawy spowodowane są wytwarzaniem przez drobnoustroje bardzo

silnych toksyn, które zdolne są do wywoływania poważnych

uszkodzeń komórek w miejscach odległych od miejsca zakażenia

 

 

choróby w zależności od miejsca infekcji i czynników

wirulencji

- paciorkowiec ropny (Streptococcus pyogenes),

ostrego zapalenia gardła, angina

gdy wytwarza erytrotoksynę, pojawia się znaczniej poważa

choroba - płonica, która powoduje tzw. wysypkę płoniczną.

W niewielu przypadkach zaobserwowano iż infekcja tym

paciorkowcem powoduje chorobę reumatyczną,

uszkodzenie zastawek serca, lub zapalenie nerek. Uważa

się, że choroby te są powodowane przez reakcje

autoimmunologiczne

 

 

Inwazja i jej sposoby - dlaczego bakterie są skuteczne?

Zakażenie organizmu przez drobnoustrój zależy od:

 Mechanizmu dzięki któremu bakteria dostaje się do

gospodarza.

 Rodzaju kolonizowanego miejsca (błona śluzowa ,tkanki

gospodarza) .

 Droga zakażenia

 pożywienie

 wodą lub powietrzem,

 kontakt bezpośredni

 insekty

 

 

Droga

zakażenia

Organizm

Choroba

Miejsce infekcji

Powietrze

Corynebacteri

um

Diphteriae

Bordetella

pertussis

błonica

krztusiec

gardło (toksyna przechodzi

do krwi)

urzęsione komórki nabłonka

w drogach oddechowych

Pokarm,

woda

Vibrio

cholerae

Shigella

dysenteriae

cholera

czerwonka

przewód pokarmowy

zakażenie śluzówki

przewodu pokarmowej

Kontakt

bezpośredni

Neisseria

gonorrhoeae

Mycobacteriu

m leprae

rzeżączka

trąd

układ moczowo-płciowy

skóra

Przenosiciel

Borrelia

sp.(kleszcze)

Yersina

pestis(pchły

szczurze)

Borelioza

dżuma

zakażenie ogólnoustrojowe

krew i gruczoły limfatyczne

 

 

Toksyny bakteryjne

 

Endotoksyny 

-bakterie Gram ujemne wydzilajądo krwi, w wyniku

działania układu immunologicznego gospodarza lub niektórych

antybiotyków.

  Związki bioaktywne są zwyczajnym składnikiem mechanizmów

obronnych i pomagają w zwalczaniu infekcji, jednak pod wpływem

działania integralnego składnika błony bakterii Gram ujemnych (LPS),

ich ilość gwałtownie wzrasta, co jest dla organizmu toksyczne. Taką

reakcję nazywa się 

szokiem septycznym.

 Jego objawy to:

  gorączka,

  problemy z krążeniem,

  trudności funkcjonowania narządów a w efekcie śmierć.

Składniki bakterii Gram + (peptydoglikan, kwasy tejchojowe) także mogą

wywołać szok septyczny.

 

 

c.d.

Egzotoksyny

 - wytwarzane są przez bakterie G+ i G-. Nazwa

zwyczajowa to po prostu "toksyny". Toksyny są na tyle silne, że

mogą oddziaływać nawet na miejsca sporo oddalone od źródła

zakażenia.

 Ze względu na nazewnictwo toksyny podzielić można na kilka grup:

 Niektóre, szczególnie te, które są oczywistymi przyczynami

choroby, w swojej nazwie zawierają właśnie nazwę bakterii,

która je wytwarza, np. maczugowca błonicy.

 Nazwy wskazujące na miejsce oddziaływania toksyn, np.

neurotoksyny

 - układ nerwowy, 

enterotoksyny

 - układ

pokarmowy. Toksyny aktywne w stosunku do tylko wybranych

komórek to 

cytotoksyny

.

 Niektóre toksyny oznacza się jedynie symbolem literowym, np.

toksyna A

 u Pseudomonas aeruginosa.

 Nazwa toksyny może wywodzić się też od jej aktywności

enzymatycznej, np. 

Cylkaza adenylanowa

 u Bordetella pertussis

 

 

c.d.

Większość toksyn uszkadza błonę lub działa we wnętrzu
komórki gospodarza.
 trzecia, niewielka grupa toksyn, zwanych 

superantygenami,

które powodują rodzaj szoku septycznego.
Toksyny mogą mieć znaczenie w:

  Uwalnianiu składników odżywczych z komórek gospodarza.

  Niszczeniu komórek obrony immunologicznej.

  Ucieczce bakterii z fagolizosomu.

Najgroźniejszymi toksynami to bakteryjne 

egzotoksyny

 o

działaniu wewnątrzkomórkowym. Niektóre z nich są białkami
(jad kiełbasiany - 

toksyna botulinowa

 - hamuje uwalnianie

neurotransmiterów w obwodowym układzie nerwowym),

toksyna cholery

 działająca na jelita, indukująca silną biegunkę.

Toksyny przejawiają zazwyczaj dwuskładnikową budowę,
zwaną budową typu A-B. Składnik A, odpowiedzialny jest za
toksyczną aktywność enzymatyczną, a składnik B wiąże się z
receptorami w błonie gospodarza

 

 

J ak się bronimy? Mechanizmy obronne człowieka

 Istnieją dwa czynniki tego układu:

 Obrona nieswoista, która działa natychmiast

przeciwko większości mikroorganizmów.<.li>

 Indukowana obrona swoista, w której biorą

udział limfocyty T i przeciwciała, działa po
wykryciu patogenu lub antygenu.

 

 

Obrona

Miejsce

Funkcja

bariery mechaniczne skóra, błony śluzowe,

mucyna

zapobiegają penetracji

bakterii

mechaniczne

usuwanie

łzy, mocz, śluz, ślina,

kaszel, kichanie,

przepływ płynów

usuwanie bakterii i

zapobieganie

przyczepianiu się

pH

kwasy tłuszczowe na

skórze, kwas

żołądkowy

uniemożliwianie

wzrostu bakterii

lizozym

większość tkanek ciała rozkład peptydoglikanu

laktoperoksydaza

błony śluzowe,

lizosomy

zabija bakterie tworzące

szkodliwe rodniki

ponadtlenkowe

laktoferyna

powierzchnia śluzówek

chelatuje żelazo

niezbędne do wzrostu

bakterii

normalna mikroflora

skóra i większość

powierzchni śluzowych

z wyjątkiem płuc

rywalizuje o miejsce

kolonizacji

fagocytoza

neutrofile we

krwi/tkankach

makrofagi w tkankach i

płucach

pobierają i niszczą

bakterie

układ dopełniacza

krew, tkanki -

aktywowany

obecnością bakterii lub

antygenu

przyciąganie

fagocytów, wzmaganie

fagocytozy

 

 

Składniki swoistej odpowiedzi immunologicznej

Przeciwciała 

- inaczej immunoglobiny - zwiększają

fagocytozę, aktywują dopełniacz, neutralizują toksyny,
inaktywują białka, hamują wiązanie się toksyn i bakterii z
powierzchnią.

Odpowiedź komórkowa

 –

 

Limfocyty T stymulują limfocyty B do wytwarzania
przeciwciał antygenowych.

 

Limfocyty T cytotoksyczne zabijają komórki z obcym
antygenem (zarażone).

 

Limfocyty T supresyjne hamują odpowiedź
immunologiczną

 

 

Przykłady strategii stosowanych do zwalczania chorób
bakteryjnych:
Zapobieganie rozprzestrzenianiu się bakterii wewnątrz populacji:

  Usprawnienie uzdatniania wody i usuwania ścieków zapobiega

chorobom przenoszonym przez wodę, takim jak cholera.

  Wprowadzenie przepisów kontroli sanitarnej żywności hamuje

choroby przenoszone przez żywność, np. dur brzuszny.

  Zmniejszenie przeludnienia zapobiega przenoszeniu się chorób

drogą kropelkową, np. gruźlica.

  Zwalczanie przenosicieli (szczurów, komarów) zapobiega

przenoszeniu chorób przez zwierzęta.

  Szczepienia zmniejszają częstość występowania bakterii w

środowisku.

Edukacja podnosi ogólny poziom higieny w społeczeństwie