Mikrobiologija skripta

12,168 views

Published on

Mikrobiologija skripta

Published in: Education
0 Comments
4 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
12,168
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
88
Actions
Shares
0
Downloads
214
Comments
0
Likes
4
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Mikrobiologija skripta

  1. 1. OPĆA MIKROBIOLOGIJAUVODMikrobiologija se bavi proučavanjem najjednostavnijh i najsitnijih živih bića koja se jednom rječju nazivajumikroorganizmi ili mikrobi.VELIČINE NEKIH MIKROORGANIZAMA (eritrocit 7.5 mikrometara):Bacillus anthracis 5 mikrometaraMycobacetrium tuberculosis 2-4 mikrometraSalmonella 2 mikrometrarikecije 475 nanometaraherpes-virus 130 nanometarabakteriofag 65-95 nanometaravirus japanskog encefalitisa 13 nanometaraMIKROSKOPIJAMoć razlučivanja je udaljenost između dvije točke a da se one vide odvojeno. Ljudsko oko ima moćrazlučivanja 0.1 mm.Vrste mikroskopije:1. svjetlosni mikroskop ima moć razlučivanja 0.2 mikrometra (ukupno povećanje 900 puta) a više ne može jer ga ograničava valna duljina vidljive svjetlosti.2. mikroskopiranje u tamnom polju: svjetlosna zraka prolazi kroz naročiti kondenzor (ili obični ispred kojeg se stavi disk neprozirnog papira), pa ne prolazi direktno kroz objektiv, već obasjava predmet sa strane pa će vidno polje biti tamno, a predmet svijetao. Omogućuje promatranje neobojenog preparata.3. faznokontrastna mikroskopija: svjetlosne zrake na putu kroz neki prozračni predmet (npr. stanicu) zaostaje u fazi š daje dojam prostornosti jer se razlika u fazi vidi kao razlika u jačini obojenja. Jasno to se vide strukture u živoj stanici.4. fluorescentna mikroskopija: mikroorganizmi se oblože fluorescentnim antitijelima (poznata antitijela impregnirana nekim fluorokromom) i obasjaju UV lampom. Vide se kao fluorescentna tijela na tamnoj pozadini5. elektronski mikroskop: koristi se snopom elektrona umjesto svjetlosnim zrakama i magnetnim poljemumjesto lećama. Moć razlučivanja je 1 nanometar pa se njime mogu promatrati i virusi. Uz kontrastnobojenje i sjenčanje platinom dobijemo 3D sliku. Postoji transmisioni (2D) i scanning (3D).6. autoradiografija: neki element stanice se markira radioaktivnim izotopom i fotografskim filmom se prati kretanje radioaktivnog elementa. www.belimantil.info 1
  2. 2. PODJELA MIKROORGANIZAMAEUKARIOTIa) ALGAE = protisti sa klorofilom osim modrozelenih1. chlorophyta = zelene, phaeophyta = smeđe, rhodophyta = crvene2. euglenophyta = euglene3. pyrrhophyta = bičaši ili flagelati4. chrysophyta = zlatnosmeđe alge i dijatomejeb) PROTOZOA = praživotinje1. mastigophora = praživotinje sa bičevima2. rhizopoda = amebe3. sporozoa u životnom ciklusu imaju stadij mirovanja (spore) i stadij razmnožavanja.4. ciliata = trepeljtikašic) FUNGI = gljive (hitinski stanični zid)1. fungi perfecti = savrš ili potpune gljive: phycomycetes, ascomycetes, basidomycetes ene2. deuteromycetes = nesavrš gljive ili dermatofiti: blastomycetes=kvasnici, hyphomycetes=plijesni ened) SLUZAVE PLIJESNI (bez staničnog zida - ameboidne)1. myxomycetes = plazmodijalne sluzave plijesni2. acrasiomycetes = celularne sluzave plijesniPROKARIOTI1. cyanophyta = modrozelene alge2. shizomycetes = bakterijeBakteriologija se bavi bakterijama, mikologija gljivama i plijesnima, virologija virusima, a parazitologijaprotozoama, crvima i člankonošcima.PODJELA MIKROBIOLOGIJE1. medicinska proučava sve mikroorganizme koji su važne za zdravlje čovjeka ili životinja2. poljoprivredna isto za biljke3. tehnološ za mikrobe korisne u prehrani i farmaceutskoj industriji. kaMikroorganizmi mogu biti1. patogeni jer izazivaju bolesti uništavanjem tkiva ili lučenjem otrova2. uvjetno patogeni - ako ih ima u većem broju, uslijed narušene ravnoteže u tijelu ili ako se nađu na nepredviđenim mjestima (npr. iz crijeva uslijed ozljede ili upale uđu u krv).3. korisni sudjeluju u metabolizmu (npr. bakterije u crijevu koje stvaraju vitamin K).4. indiferetni ili saprofitni (mogu biti uvjetno patogeni).Razvrstani su u redove, porodice, rodove i vrste po izgledu, strukturi DNA, tinktorijelnim svojstvima (kako seboje mikrobiološ bojama), metabolizmu. kim www.belimantil.info 2
  3. 3. OBLICI BAKTERIJAa) KUGLASTE (KOKI) su najčešći1. mikrokoki su pojedninačne2. diplokoki u parovima, gonokoki znači da su spljošteni između sebe kao zrno kave3. streptokoki su poredani u duš ili kraže lance e4. stafilokoki su poput grozdova5. tetrade su poredani po četvero, sarcina po 8, 16, 326. diplostreptokoki: cijeli red se dijeli po dužini, nakon podjele se odvajaju.b) ŠTAPIĆI (BACILI) - kod njh je važna duljina, š irina i oblik rubova (odsječeni, zaobljeni, nitasti)1. palisade: kad su poredani jedan do drugog2. oblici slova V X Y3. diplobacili su spojeni na krajevima po 24. streptobacili: kad je viš njih poredano u lanac e5. kokobacili su između štapića i koka (elipsa)c) SPIRALNE1. spirohete imaju puno spiralnih zavoja2. spirile imaju obično jedan zavoj, najviše do 43. vibrioni izgledaju kao zarez4. trihobakterije su razvučene spiroheted) MIKSOBAKTERIJE nemaju definiran oblik (sluzave bakterije - nemaju stanični zid)Polimorfizam je svojstvo bakterije da može imati različite oblike. Pleomorfizam je svojstvo bakterije da možemijenjati oblik tokom života.Oblici bakterija se mijenjaju ovisno u uvjetima: viš ili manjak hrane, dezifincijensi ili antibiotici, temperatura. akKoki povećaju promjer i raspadnu se, ili dobiju nepravilan oblik kao gruda. Štapići zadebljaju na krajevima ilise mogu izdužiti kao konac.Djelovanjem lizozima (enzim u suzama) koji uništi staničnu stijenku ili antibiotika koji sprečavaju njegovusintezu dobijemo nepravilne oblike: protoplaste i sferoplaste.Protoplasti nemaju ni traga staničnoj stijenci, nastaju iz Gram + bakterija i ne mogu se dijeliti.Sferoplasti imaju oslabljeni ostatak stanične stijenke, nastaju iz Gram - bakterija. Mijenjaju oblik ovisno oosmotskom tlaku. Mogu se dijeliti ako nema inhibitora sinteze stanične stijenke i tada se dijele na dvije stanicenepravilnog oblika.GRAĐA BAKTERIJA1. KAPSULA I/ILI SLUZAVA OVOJNICA.Kapsulu imaju uglavnom bacili, neki streptokoki, rod Klebsiella i drugi.Neki je stvaraju uvijek, neki tek kad uđu u organizam zbog zaštite od vanjskih utjecaja i imune obrane. Različitevrste imaju različit sastav kapsule. Većina bakterija je pravi od polisaharida u obliku mreže: celuloza,dekstran+organske kiseline, aminošećeri, monosaharidi. Rod Bacillus je pravi od D-glutaminske kiseline kojadaje sluzavost.Kapsula ima svoje antigene (K-antigeni), što omogućuje spajanje sa homolognim antitijelom što izazivabubrenje kapsule pa ona postane nekoliko puta deblja i može se uočiti pod mikroskopom (tuš preparat,faznokontrastni mikroskop). To se zove mikroprecipitacija ili Neufeldov fenomen i može poslužiti zaidentifikaciju bakterija. www.belimantil.info 3
  4. 4. Sluzava ovojnica ima sličan sastav samo što se lakše topi u vodi. Mogu je imati i bakterije s kapsulom. Uvijekje izvan kapsule.2. STANIČNA STIJENKABez nje bakterija živi vrlo kratko. Stijenka je tanka, elastična ali i čvrsta. Daje oblik bakteriji, štiti ju od fizičkihoštećenja, osigurava turgor na 5-20 atmosferskih tlakova, može zadržati neke tvari u stanici koje prođu krozmembranu, i važna je za diobu stanice. Stvara i obnavlja kapsulu, ili neke tvari u unutraš njosti stanice.Sve bakterije imaju peptoglikan zvan murein. Murein je polimer od nerazgranatih lanaca N-acetil-glikoziamina iN-acetil-muraminske kiseline povezanih glikozidnim vezama poredanih naizmjenično. Na svaku molekulu N-acetil-muraminske kiseline vezan je tetrapeptid od L-alanina, D-glutamina, m-diaminopimelinske kiseline i D-lizina ili D-alanina koji je povezan aminskim vezama sa drugim mureinskim lancem. Ta struktura daje čvrstoćui naziva se mureinski sakulus. U njemu su ugrađeni drugi spojevi, karakteristični za pojedinu bakteriju.Gram + imaju teikočnu kiselinu (lanac ugljikohidrata i aminokiselina varijabilnog sastava) vezanu na murein. Boje se hvataju na tu kiselinu. Ona je ujedno i površ inski antigen.Gram - imaju puno tanju stijenku složenije građe. Sastoji se od dvije membrane: unutarnje i vanjske. Vanjska membrana sastoji se od gornjeg i donjeg listića:a) gornji listić (na površini bakterije) građen je od lipopolisaharida (LPS) sa dvije komponente, a to su lipid A (složeni ester ugljikohidrata i masnih kiselina, uz pirofosfatne veze) i druge komponente (lanac šećera i glikofosfata) povezane za njega. lipid A je endotoksin jer je vezan za bakteriju i otpuš se u okoliškad se ta razori sama bakterije.b) donji listić je građen od fosfolipida.Vanjska membrana ima funkciju sprečavanja prometa velikih molekula u ili iz stanice (enzimi ne smiju van, aantibiotici ne smiju unutra).Unutrašnja membrana građena je od mureina.Unutrašnja i vanjska membrana povezane su stupićastim proteinskim formacijama.Stanična stijenka je nosilac somatskih ili O-antigena (daju serološ karakterizaciju). kuNeke bakterije imaju i voš tanu ovojnicu (acido-alkohol-rezistentne).3. STANIČNA MEMBRANANalazi se odmah ispod staničnog zida.Vrlo je tanka, građena od fosfolipida i proteina. Ima uvrnuća koja se zovu mezosomi, koji su pretečemitohondrija. Osim toga stvaraju pregrade kod diobe i stvaraju izvanstanične enzime. Sudjeluju kod dupliranjaDNA. Stanična membrana je polupropusna pa ima sve ono što ste učili iz dinamičke i fiziologije, ne da mi sesad to pisat.4. ORGANI ZA KRETANJE I PILI (FIMBRIJE)Ne kreću se sve bakterije. One koje se kreću, to rade da bi našle najbolje mjesto za život i razmožavanje i dalakše prodiru kroz organizam nesretnog domaćina.1. Bičevi ili flagele su najčešći organi za pokretanje. Obično ih imaju štapićaste bakterije. To su končaste tvorevine duljine 12-25 mikrometara. Može ih biti jedna (monotriha) ili viš (politriha). Po razmješ e taju mogu biti polarne (na jednom kraju), bipolarne (na oba kraja) ili peritrihijalne (po cijeloj površini). Nastaju u loptastim tjeleš cima, koja se zovu bazalne granule, a nalaze se u staničnoj stijenci. Običnim mikroskopom se ne vide ni obojane jer su vrlo tanke, oko desetak nm. www.belimantil.info 4
  5. 5. Građene su od proteina flagelina. To je kontraktilni protein koji nema ni triptofana ni prolina. Uz to ima ineš lipida, šećera i nukleinskih kiselina. Sadrži flagelarni H-antigen. Na duljinu bičeva utječu mnogi to faktori. Dobro se razvijaju u tekućim hranilištima i površini mekih podloga a na tvrdim i u prisutnosti Cr3+ ifenola slabije. Mogu i potpuno nestati, pa nestaje i H-antigen. To je ipak samo privremena promjena. Broj irazmještaj bičeva je tipičan za neku vrstu.2. Aksijalni filamenti su organi za kretanje kod spiralnih bakterija. Nalaze se u stanici koja je oko njih spiralno obavijena. Polaze s oba pola stanice i sreću se u sredini stanice gdje su ponekad spojeni. Kemijski slični bičevima. Pomoću njih se bakterija kreće rotacijom oko svoje zamišljene osi.3. Fimbrije ili pili su končaste tvorevine na površini nekih štapićastih bakterija koji pomažu bakteriji da se prihvati na stanicu domaćina. Građeni su od proteina pilina. Tanje su i kraće od bičeva i ravne su, a vide se samo pomoću elektronskog mikrosokopa. Nema ih kod Gram + bakterija a ima ih kod svih enterobakterija. Bakterije koje ih imaju izazivaju hemolizu. Neke enterobakterije imaju i seksualne pile pomoću kojih izmjenjuju plazmide. O tome više kod razmnožavanja. Iako su građene od proteina, otporne su na pepsin, tripsin, kiseline i lužine. Pile se mogu izgubiti i opet stvoriti. Nositelji su fimbrijalnog F-antigena.5. CITOPLAZMA I STANIČNA TJELEŠCATekućina unutar stanične memrane u kojoj se nalaze mikro i makromolekule. Mikromolekule kao i kod svakedruge stanice (voda, trigliceridi, glukoza, aminokiseline...)Makromolekule:1. nemaju pravu jezgru već nakupinu DNA i nukleoproteina nazvanu kromatin ili nukleoid.2. plazmidi su kružna DNA neovisna o glavnoj DNA i nije neophodna za život bakterije. Nose dodatna svojstva: otpornost na antibiotike, nove enzime i druga svojstva. Puno manji su od glavne DNA.3. ribosomi su kuglasta tjelešca na kojima se sintetiziraju proteini, rijetko se nalaze pojedinačno, češće u lancima koji se zovu poliribosomi.4. citoplazmatske inkluzije su zrnca različitih veličina i sastava. Lipidi, proteini, ugljikohidrati, kristalići, sumporna zrnca, beta-maslačna kiselina, vakuole...SPORE KOD BAKTERIJANeke štapićaste bakterije imaju sposobnost stvaranja otpornog oblika nazvanog spora i takve se bakterijenazivaju sporogene bakterije. Spora je okruglo ili ovalno tjeleš koje može biti smješ ce teno bilo gdje ucitoplazmi i to su endospore. Smještaj i veličina spora su specifični za vrstu pa to može služiti za identifikaciju.Spore teš primaju boje, pa se na obojenom preparatu vide kao neobojena mjesta. Svaka bakterija pravi samo kojednu sporu.Egzospore prave samo neke bakterije i služe za ramnožavanje.Struktura spora je određena pod elektronskim mikrosokopom. Unutra prema van:1. srž spore sadrži nukleoid, ribosome, puno enzima, puno Ca-dipikolinata (stabilizira DNA) i uglavnom se može reći da je to zgusnuta citoplazma.2. stanična stijenka okružuje srž3. debela kora od peptoglikana (cortex)4. unutarnji zid od keratina5. vanjski zid (egzosporium)U sporama su nađeni antigeni kojih nema u vegetativnom obliku, koji su specifični za pojedine vrste.Spore su otporne na isušivanje, visoke temperature, dezinficijense, a to je zbog debele kore, manjeg udjela vode,smanjenog metabolizma, visoka koncetracija Ca-dipikolinata. www.belimantil.info 5
  6. 6. SPORULACIJABakterija pravi sporu u nepovoljnim uvjetima za život iako su nađene i kod povoljnih uvjeta. Nepovoljni uvjetisu temperatura, nepovoljni pH, prisustvo ili odsustvo kisika (ovisi da li aerobna ili ne), manjak hrane, prisutnostnekih otrovnih tvari za bakteriju.Kad se bakterija odluči praviti sporu, poveća se, udvostruči DNA ali se ne podijeli. Prva vidljiva faza jezguš njavanje DNA i pomicanje prema jednom kraju bakterije, kamo idu i ostala citoplazmatska tjeleš Zatim ca.se membrana uvrne tako da zaokruži taj dio zgusnute citoplazme i napravi dvoslojnu membranu. Unutar tedvostruke membrane je srž spore. Ta tvorba je predspora. Od te dvostruke membrane nastaju ostale opne. Tijelobakterije u kojoj se nalazi spora naziva se sporangij.GERMINACIJAKad spora dođe u povoljne uvjete života prelazi nazad u vegetativni oblik. To se zove klijanje ili germinacija.Osim povoljnih uvjeta, mora postojati neki faktor aktivacije: povišena temperatura, određeni pH, neki spojevi.Bez bez tog faktora spore neće proklijati ni na obogaćenim podlogama.Prvi znak klijanja je da spora izgubi refraktilnost (lom svjetlosti), nabubri i počne primati obične boje kojima seinače spora ne može obojati. Povećani pritisak u spori uzrokuje pucanje zida i sadržaj spore se vraća u staregranice.BOJANJEBakterije se boje da bi se pojedini dijelovi bolje vidjeli (živjela logika). Ponekad je to i jedini način da bi sebakterije identificirale. Pojedini dijelovi bakterije ne primaju sve boje na isti način.Prije su se koristile samo prirodne boje (karmin, indigo, tanin), a danas ih zamjenjuju anilinske boje koje sedobivaju iz katrana kamenog ugljena. Neke su derivati anilina, ali ne sve kako bi ime sugeriralo.Boje su obično soli pa otopljene imaju 2 iona. Jedan je nosilac boje ili boja kao takva i naziva se kromfor, adrugi dio omogućava spajanje boje na cilj bojanja i naziva se auksokrom. Boje mogu biti:1. Kisele su one kod koji je kromfor anion: Na-eozinat, kiseli fuksin, vezuvin. Najjače boje citoplazmu.2. Lužnate kod kojih je kromfor kation: metilensko modrilo, kristal ljubičasto, lužnati fuksin, tionin. Najjače boje jezgru i druge nukleinske kiseline. Ove boje se intenzivnije hvataju na bakteriju jer bakterija ima puno nukleinskih kiselina.Jednostavna bojenja su kad se koristi samo jedna boja, najčešće Loefflerova lužnata otopina metilenskogmodrila.Puno su češća i korisnija diferencijalna bojenja:1. Bojenje po Gramu je toliko često i rašireno da se sve bakterije trpaju u G +,G- ili G neodređene. Prvo se bakterije boje nekom plavo-ljubičasto lužnatom bojom (kristal ljubičasto). Sve bakterije u preparatu će primiti tu boju (osim nekih iznimaka). Nakon se dodaje I-KI po Lugolu (nastaje kompleks jod-boja) i slijedi odbojavanje 95% etalnolom. Neke bakterije će otpustiti plavu boju. Nakon toga se dodaje neka crvena (karbol fuksin, safranin, neutralno crvenilo) i one koje se otpustile plavu će sada primiti crvenu. G- bakterije u svom staničnom zidu imaju lipidne spojeve, koje se kod odbojavanja etanolom otapaju pa plava boja izlazi. Zato su G+ plave a G- crvene. G+ su osjetljivije na peniciline, sulfonamide, deterdžente, fenole i lužnate boje. G- su osjetljivije na telurove soli, oksidanse, spojeve klora, i proteolitične enzime. www.belimantil.info 6
  7. 7. G+ imaju manje enzima pa su veći izbirljivci hrane.2. Bojenje acido-alkohol-rezinstentnih bakterija (AAR). One imaju ovojnicu od voska i fosfolipida koja ne prima boju dok se ne zagrije i otopi, a kad primi boju viš ju ne otpuš Zato se takve bakterije boje e ta. zagrijanom crvenom (karbol fuksinom). Zatim se preparat ispire kiselim etanolom, AAR bakterije ne otpuš boju, ostale da. Zatim se preparat boji nekom plavom, ostale primaju tu plavu. AAR su crvene, taju ostale plave. To se zove Ziehl-Neelsonova metoda.3. Spore se boje malahitnim zelenilom. One će primiti boju, ostalo neće. Preparat se odbojava alkoholom i vodom. Daje se neka crvena (safranin) i onda su spore zelene a ostalo crveno. To je bojanje po Fultonu.4. Bičevi se bojaju nestabilnom otopinom tartarata. (ali ionako se ne vide svjetlosnim mikroskopom pa čemu to)5. Kapsule se boje tuš ili otopinom Giemse (kaj je to?). emMETABOLIZAMManji dio bakterija proizvodi energiju sam, ostali razgradnjom hrane iz okoline (lopovi i lijenčine).Autotrofi:1. fototrofi (energiju dobivaju fotosintezom)2. kemolitotrofi dobivaju energiju oksidacijom anorganskih spojeva: H2, CO2, NH3, NO2, NO3, H2S i drugi spojevi sumpora, jednostavni spojevi Fe.Heterotrofi su kemoorganotrofi (energija razgradnjom organskih spojeva):1. saprofiti razgrađuju nežive ili inertne organske tvari koje su otpadni ili razgradni produkti drugih živih bića. Truljenje i gnjiljenje je dio kruženja elemenata u prirodi neophodnog za održanje ukupnog života.2. paraziti za preživljavanje iskorištavaju druga živa bića: a) obligatni (obvezatni, striktni) sve moraju dobivati od živih stanica. b) fakultativni (uvjetni) mogu živjeti i od neživih izvora ali bolje uspijevaju na živima. c) patogeni izazivaju bolesti. Obavezni uvijek izazivaju bolest, a oportunisti samo u nekim uvjetima: oslabljen imunitet, kada se nađu na nepredviđenom mjestu, nakon narušene ravnoteže upotrebom antibiotika….Katabolizam = sve reakcije razgradnje koje dovode do stvaranja energije u stanici.Anabolizam = sve reakcije sinteze novih spojeva uz potroš energije. njuKatabolizam + anabolizam = metabolizam.PREHRANA BAKTERIJAHrana u bakteriju ulazi pasivnim ili aktivnim transportom (fiziologija).Glukoza je bakteriji najbolja hrana, ali ne i jedina. Služi za energiju i sintezu drugih spojeva.Osim glukoze, bakterija treba i druge spojeve koje ne može sama stvarati (faktori rasta):1. Bakterijski vitamini koji su uglavnom isti kao i ljudski: nikotinska kiselina i amidi, pantotenska kiselina, paraaminobezojeva kiselina, tiamin, biotin, riboflavin, pirdoksin, folna kiselina.2. Spojevi koji se s malim ili nikakvim izmjenama ugrađuju i bakteriju: purini, pirimidini, esencijalne aminokiseline. Ponekad je moguće natjerati bakteriju da živi bez neke esencijalne aminokiseline ako se presađuje na hranilišta sa sve manje te esencijalne kiseline. www.belimantil.info 7
  8. 8. Pojedine vrste imaju specifične potrebe: Streptococcus pneumoniae treba kolin, Mycobacterium tuberculosisasparagin, hemolitički streptokoki glutamin, Brucellae CO2.Za sintezu bakterija treba razne elemente koje primaju iz okoline:1. ugljik iz CO2, alkohola, aldehida, ketona, organskih kiselina i njihovih soli, sećera, masti i aminokiselina2. duš fiksacijom iz atmosfere, nitrita, nitrata, amonijaka, aminokiselina, purina, pirimidina ik3. sumpor iz sulfida, sulfata, tiosulfata, cisteina, metionina4. fosfor iz anorganskih fosfata, ali može i organski ako je frka (NAD, NADP, ATP, flavini)5. metali otopljeni u solima su aktivatori enzima6. voda (znašli funkcije vode?)ENZIMISvaka vrsta ima karakteristične enzime koji se prenose s generacije na generaciju i kodirani su genomom uglavnoj DNA. To su konstitutivni enzimi.Osim njih imamo i gene za sintezu enzima koje ta vrsta nema stalno nego samo kad dođe u dodir sa supstratomza koji nema enzim. To su inducirani ili adaptivni enzimi a u normalnim okolnostima su potisnuti represorom(vidi dinamičku).DISANJENećemo sad o reakcijama disanja. U svakom slučaju važan je krajnji primatelj elektrona. Uvijek je to vanjskaanorganska tvar. Ako je to kisik onda su bakterije aerobne. Ako neš drugo onda su anaerobne. Ali nije sve totako jednostavno:1. Obavezni aerobi ne mogu bez kisika.2. Obavezni anaerobi - kod njih kisik reagira sa flavinima i pretvara se u peroksid i superoksid koji su otrovni.3. Fakultativni aerobi ili anaerobi mogu živjeti i sa i bez kisika ali im jedno od toga bolje.4. Aero-tolerantni anaerobi (samo ime ti kaže).5. Mikroaerofilni su oni kojima treba mala koncetracija kisika (oko 5%).ŠTO SVE UTJEČE NA RAST I RAZMNOŽAVANJE1. Hrana. Pa dobro, valjda znaš čemu služi hrana i da ne valja ako je ima premalo. Ali ne valja i ako je ima previš jer inhibira rast i razmnožavanje. Za objaš e njenje ovoga pogledati na osmotski tlak.2. Voda je idealno disperzno sredstvo za hranu, služi kao izvor H+ i OH- iona, za održavanje turgora i općenito fizikalno-kemijsko stanje citoplazme (hidrofilne i hidrofobne molekule).3. Kisik. Pogledaj pod disanje.4. Temperatura je važna zbog enzima. Bakterije su se prilagodile raznim sredinama pa imamo: a) psihrofilne ili ljubitelje hladnoće koji vole 15-20, max 30, min 0 b) mezofilne ili one između koji vole 30-37, min 10, max 45. Tu spadaju patogene jer je to temperatura ljudskog tijela a ni ostali toplokrvni nisu daleko. c) termofilni ili ljubitelji vrućine vole 60-65, min 40, max 80. Na nižim ili viš temperaturama metabolizam se usporava, jošviš ili nižim prestaje rast i im im razmnožavanje, a još… ubija.5. pH povezan sa osmotskim tlakom i površinskom napetošću. Za većinu bakterija je 6-8 optimalno, www.belimantil.info 8
  9. 9. ekstremi su rijetki, a većina gljivice ne voli više od 5. Budući metabolizam bakterija mijenja lokalni pH,važno je hranjivim podlogama dodati pufer. Alkalni pH ometa saharolitičke bakterije, a kiseli proteolitičke izato se zakiseljavanjem hrane sprečava kvarenje.6. Osmotski tlak. Ako je preveliki voda izlazi van, pa dolazi do smežuravanja stanici a to se zove plazmoliza. Do jedne razine plazmoliza je povratna ali viš od toga ubija bakteriju. Isto tako, bakterija ne može upijati e hranjive tvari pa umire. Zato se često za konzerviranje voća, džemova i pekmeza koristi kuhinjski šećer iako je idealna hrana za bakterije jer jako povisuje osmotski tlak. Preniski osmotski tlak uzorkuje ulaženje vode u bakteriju i time razrijeđuje hranjive tvari te onemogućuje izlučivanje štetnih produkta metabolizma. Zato je čista voda loš okoliš za bakterije. Bubrenje stanice se zove plazmoptiza.7. Površ inska napetost. Crijevne bakterije su se navikle na nisku površ insku napetost pa se vodenim podlogama dodaje žuč jer voda ima veliku površ insku napetost. Neke bakterije vole visoku površinsku napetost.8. Koncetracija CO2. Nijedna bakterija ne može živjeti bez ovog plina. Litotrofne trebaju mnogo viš od e organotrofnih jer je to njima jedini izvor ugljika ali neke organtrofne vrste isto trebaju puno CO2 (Brucella, Neisseria). Naročito velike količine potrebne su kad se bakteriju nađu u novoj sredini. Prevelike koncetracije mogu ometati i zaustaviti razmnožavanje.9. Otrovne tvari. Mogu biti neke izvana (antibiotici, dezificijensi) i štetni produkti metabolizma koji u malim količinama ne smetaju ali polako dosegnu otrovne koncetracije pa mogu prekinuti razmnožavanje.10.Broj bakterija u novoj sredini. što ih je više, veća je mogućnost da će se prilagoditi i početi razmnožavanje (stvaraju dovoljno CO2).RAZMNOŽAVANJEBakterija raste i skuplja mikro i makromolekule. Kad skupi dovoljno, onda se ide razmnožiti. Ima više načina:1. Cijepanje je najčešći. Stanica se poveća, genom se podijeli i odvoji na krajeve, citoplazma se počne uvlačiti i stvara se pregrada slično kao kad stvaranja spore samo se sada citoplazma sa tjelešcima ravnomjerno podijeli. Iz te pregrade će nastati stijenka i imamo 2 bakterije.2. Ponekad se dijele preko L-oblika. Jako se poveća i poprimi oblik kugle koja rasprši se na puno malih djelića od kojih nastaju bakterije. Ovako se razmnožavaju mikoplazme, a u nenormalnim uvjetima i rodovi Proteus, Escherichia, Streptobacillus.3. Rod Nocardia se izduži, nastaju tanki dugački filamenti (kao konac), koji se raspadne u štapićaste i loptaste bakterije.4. Neke bakterije "pupaju". Na stanici nastane pup iz kojeg se odvoji posebna bakterija.5. Rod Streptomyces pravi egzosporu iz koje nastaje nova bakterija.6. Grananje. To rade rodovi Mycobacterium, Corynebacterium, neke štapićaste i one koje u povoljnim uvjetima pupaju, ali u nepovoljnim uvjetima ovako: štapićasta bakterija se na jednom ili oba kraja izduži i tose izduženje račva na 2 kraka u koje idu novostvorene DNA I ostalo što će činiti novu bakteriju. Dakle, stanica izgleda kao jednostruki ili dvostruki Y. Jedna "grana" od tog Y otpadne od ostatka i od toga se razvijenova bakterija.BRZINA I FAZE RAZMNOŽAVANJAVrijeme generacije je vrijeme potrebno da se jedna stanica podijeli u dvije. Na 37 stupnjeva se E.coli podijeli seza 15 do 20 minuta, Treponema pallidum za 2 minute a Mycobaterium tuberculosis za 13 do 15 sati. Zato većinabakterija napravi koloniju za 24 sata a M. tuberculosis viš tjedana. e log N - log NoFormula za računanje vremena generacije: v. g = ------------------- www.belimantil.info 9
  10. 10. log 2No je broj početnih bakterijaN broj bakterija nakon određenog vremena1.Faza pritajenosti ili adaptacije. Bakterije se prilagođavaju na novu sredinu, ne razmnožavaju se, a neke uginu. Naziva se i lag faza.2.Faza eksponenecijalnog rasta. Prilagodile su se i razmnožavaju se ko blesave. Ako je na podlozi, stvara se kolonija, ako u organizmu onda bolest. Zove se log-faza.3.Stacionarna faza. Prvo počine opadati razmnožavanje, i polako se broj umrlih i novostvorenih bakterija izjednači. Stacionazna faza.4. Odumiranje. Umiru u sve većem broju, eksponencijalno.SIMBIOZASimbiozom se naziva bilo kakva povezanost živih bića, bilo korisna, bilo štetna:1. Neutralizam je simbioza pri kojoj ne postoji nikakva interakcija između dva bića koja žive zajedno. To je teš zamislivo a jošteže provedivo. ko2. Mutualizam (sinergizam) je simbioza gdje oba organizma imaju korist. TREBA NAĆI PRIMJER!!!!!!3. Komenzalizam je simbioza kad jedan organizam ima korist od druge a druga nema š ili korist. tetu Staphylococcus aureus izlučuje tzv. V-faktor koji stimulira razvoj Haemophilus influenzae. Taj se fenomen naziva satelitizam.4. Antagonizam je kad ne mogu živjeti zajedno obično zato jer jedan organizam luči neku tvar koja ubija drugi organizam. E. coli stvara kiselinu koja inhibira Shigella dysenteriae. Gljivice luče antibiotike da bi seobranile od bakterija.5. Kompeticija nastaje kad se dva različita organizma istih potreba međusobno natječu. Pobijedit će onaj koji se brže i bolje adaptira na uvjete sredine. E. coli brže fermentira šećer od Salmonele pa poslije izvjesnog vremena u kulturi neće više biti Salmonele.6. Parazitizam je interakcija u kojoj jedan organizam živi na račun drugog (npr. bakteriofag). Čak postoji jedna bakterija koja je parazit na drugim bakterijama. Nevjerojatno ali istinito.7. Predatorstvo je kad veći i jači jede manjeg i slabijeg. Entamoeba histolytica jede bakterije.RASPROSTRANJENOST MIKROORGANIZAMAIma ih posvuda u prirodi - to se kaže ubikvitarni:1. Zemlja. Bakterije i gljivice od kojih većina ne uzrokuje bolest, ali ima i nekih vrlo opakih mikroba: Clostridium botulinum, Clostridium tetani, spore Bacillus anthracis, ličinke i jajašca parazita.2. Voda: Pseudomonas, Microccocus, vibrioni, protozoe, spirohete, Clostridium. Čista voda je loša sredina za mikrobe zbog osmotskog tlaka i nedostatka hrane. Otpadne i prljave vode imaju Salmonele, Shigele, Vibrio chloreae, Mycobacterium tuberculosis, ciste Entamoebae histolitica, viruse polimijelitisa i hepatitisa.3. Zrak je nepogodna sredina za mikrobe, pa mogu kratko živjeti. Pogodniji su zatvoreni prostori zbog praš ine: streptokoki, stafilokoki, Corynebacterium diphteriae, Mycobacterium tuberculosis, virusi polimijelitisa, kapljične infekcije. Mikroorganizmi sa ljudi u zrak dospijevaju ljuš tenjem kože, sa sasušenog gnoja rana, a najviš sekretima diš trakta. Flueggeove kapljice iz zaraženog diš trakta padaju na predmete i tlo, e nog nog zalijepe na praš i osuš a zatim tu praš udahne neki zdravi pehist. inu e, inu4. Biljke, životinje, hrana. Pogotovo gljivice i plijesni, ali i bakterije, npr. Salmonele. Osobito su ugroženi mlijeko, meso, jaja. Clostridium botulinum je prije bio strah i trepet konzervi. www.belimantil.info 10
  11. 11. MIKROFLORA LJUDSKOG TIJELAČovjek nije podesna sredina za život i razmnožavanje većine mikroorganizama. Većina ih brzo umre dospije lina ili u nas. Ipak, na i u čovjeku žive određene vrste koje su se prilagodile na čovjeka i od njega zavise, anazivaju se stalnom ili rezidualnom mikroflorom i mikrofaunom. Postoje i oni mikroorganizmi koji čineprolaznu mikrofloru. Broj i vrsta svih ovih mikroorganizama u znatnoj mjeri ovise o klimatskim faktorima, vrstivode i hrane koju čovjek koristi, osobne higijene i drugih faktora.1. KOŽAEpiderma nije pogodna za razvoj mikroba iz viš razloga: suha je, ljuš se, ima blago kiseli pH zbog organskih e tikiselina koje luče lokalni stafilokoki, znoj je visoko osmolaran zbog visokog sadržaja NaCl, a lizozim iz znojaima direktno antimikrobno djelovanje. Bakterije su na koži smještene na pločastom površinskom epitelu i krajznojnih i lojnih žlijezda. Najčešće vrste su Staphylococcus epidermidis i Propionilbacterium acnes (iz skupinedifteroida). Potonji je vezan uz tipični pubertetski kožni poremećaj zvan prištevi, koji nastaje kada poviš enarazina spolnih hormona izaziva pojačano lučenje loja koji je idealna hrana za P. acnes koji se namnože i izazovuupalni proces. Ostale bakterije mogu se naći na područjima gdje ima dovoljno vlage (dlanovi, skalp, uške,pazusi, genitalno i analno područje), a riječ je o vrlo šarolikoj skupini streptokoka, stafilokoka, bacila,difteroida, a mogu se naći i gljivice (Candida, Trychophyton, Epidermophyton) koje uvijek mogu izazvati raznebolesti.2. DIŠ TRAKT NINa sluznici nosa žive uglavnom isti mikrobi kao na drugim dijelovima lica (S. aureus, S. epidermidis,difteroidi).U nazofarinksu možemo naći difteroide, nepatogene sojeve Neisseria, diplokoka, streptokoka, stafilokoka.Orofarinks udomaćuje S. aureus, S. epidermidis, difteroide, streptokoke, neke vrste roda Bacteroides i Neisseria.Donji dijelovi respiratornog trakta nemaju MO budući postoji stalan tijek sluzi zbog pokretanja cilijarnogepitela, a važna je i fagocitička djelatnost alveolarnih makrofaga.3. USNA Š UPLJINAUsnu šupljinu naseljava velik broj različitih mikroba jer je vrlo pogodna sredina - vlaga, pogodan pH itemperatura, puno hrane.Neke bakterije sudjeluju u nastanku zubnih plaka (vrste roda Bacteroides, neki streptokoki). To su naslagedekstrana i drugih polisaharida na zubnoj caklini, na kojima sa koloniziraju bakterije. Plak može dovesti dokarijesa, gingivitisa (upale zubnog mesa), parodontoze.4. PROBAVNI TRAKTU želucu ima vrlo malo mikroba jer ne mogu preživjeti vrlo kiseli pH (iznimka: Helicobacter pylori).Duodenum također ima malo bakterija zbog inhibitornog djelovanja kiselog želučanog sekreta i žuči (visokaosmolarnost).U jejunumu ima nešto koka i difteroida, a kako pH postaje sve viši duž ileuma, flora postaje sve sličnija onoj udebelom crijevu.Debelo crijevo ima najveću populaciju mikroba u tijelu. Iz izmeta je izolirano više od 300 vrsta u brojevima odviše stotina milijardi (10na12) po gramu. Riječ je o anaerobnim i fakultativno anaerobnim bakterijama: vrsteroda Bacteroides, porodice Enterobacteriaceae, streptokoki, stafilikoki i brojne druge bakterije, gljivice, virusi,amebe. www.belimantil.info 11
  12. 12. 5. UROGENITALNI TRAKTBubrezi, ureteri i mjehur obično su sterilni uslijed čestog ispiranja i nepovoljnog sastava urina.Uretra ponekad sadrži manji broj stafilokoka u distalnom dijelu.Vagina ima složenu mikrofloru koja varira kroz ciklus, ali najvažniji su tzv. Doederleinovi bacili iz rodaLactobacillus koji fermentiraju glikogen iz vaginalnog epitela pretvarajući ga u laktat, što rezultira kiselim pHvagine (4.4-4.6). Time je onemogućen razvoj drugih mikroba.KRV I TKIVA su kod zdravog čovjeka su sterilni. OKO i UHO imaju mikrofloru sličnu koži, uz neke drugevrste.GENETIKA BAKTERIJAGenotip je skup svih gena koje određuju nasljedna svojstva.Fenotip je skup svih morfološ fiziološ i ostalih osobina uvjetovan genotipom i okolnim uvjetima, mijenja kih, kihse tokom života.MUTACIJA je izmjena u redoslijedu nukleotida š može uzrokovati promjenu strukture i funkcije proteina i tu topromjenu može se prenijeti na potomke. Mogu biti spontane, rijetke su, i rijetko dovode do promjene u fenotipua uzrok je tautomerizacija (vidi dinamičku kod nukleotida).Umjetne su češće od spontanih, događaju se zbog nekih kemikalija ali i zbog zračenja ili drugih stvari.5-brom uracil je mutageni spoj koji se ugrađuje u DNA umjesto timina nakon čega stanica propada ili divljeraste.2-amino-purin se ugrađuje u DNA umjesto adenina.Nitratna kiselina deaminira adenin pa nastaje hipoksantin koji se veže na citozin umjesto na timin nakon čegalanac može puknuti.Etil-metan-sulfonat metilira gvanidin koji se sparuje s timinom.Hidroksilamin hidroksilira citozin koji se sparuje umjesto timina a adeninomProflavin uzrokuje umetanje ili gubitak 1 para baza za vrijeme replikacije.Daljne generacije mogu nositi greš bez da se pokaže dok jednom to ne postane dominantno svojstvo. kuPRENOŠENJE GENA:1. Transformacija: stanica primalac prihvaća mali dio topljive DNA koju oslobađa stanica davalac (Neisseria, Bacillus, pneumokoki, Haemophilus). Rijetko se događa u prirodi.2. Transdukcija preko bakteriofaga tako da bakterije ne moraju biti u kontaktu. Fagi koji nastanu u bakteriji mogu ponijeti neke gene te bakterije i prenijeti ih u drugu bakteriju.3. Konjugacija: enterobakterije imaju seksualne pile s kojima se pričvrste jedna na drugu i naprave kanalić. Jedna od njih ima F-plazmid pa je ta mužjak (F+) a druga nema pa je ženka (F-). Genetski materijal putuje kroz kanalić. Na ovaj način bakterije dijele novostvorene osobine kao što je otpornost naantibiotike. Ovo neki zovu spolno razmnožavanje iako se ne povećava broj bakterija, ali često je uvod urazmnožavanjePLAZMIDI su male kružne izvankromosomske molekule dvolančane DNA koje se mogu samostalno replicirati.Postoji viš vrsta: e1. F-plazmidi (fertility) se koriste pri konjugaciji, mogu se integrirati u kromosom (nukleoid) bakterije.2. R-plazmidi (resistance) su nosioci otpornosti prema antibioticima (kodiraju enzime koji uniš tavaju ili modificiraju antibiotike, mogu se prenositi među bakterijama, čak i među različitim vrstama, obično se www.belimantil.info 12
  13. 13. ne integriraju u kromosom.3. Col-plazmidi kodiraju proteine bakteriocine (ubijaju druge bakterije, npr. stvarajući pore u staničnoj membrani ili degradirajući DNA ili staničnu stijenku).4 ostali plazmidi mogu biti nosioci virulencije (bolja obrana ili jači toksin) ili poboljšavati metabolizam (različiti enzimi).UZGOJ BAKTERIJABakterije uzgajamo zato da bismo ih identificirali, proučavali i vidjeli na koje antibiotike su osjetljive. Radimoto i zato da bismo proizvodili cjepiva i stvarali korisne mutante (oni koji proizvode ljudski inzulin iliantibiotike).PODLOGE ZA RAZVOJ KOLONIJAPodloge oponaš prirodni okolišbakterija. Osim hrane i ostalih tvari (pogledaj na metabolizam), moramo ajuosigurati prihvat elektrona na kraju respiratornog lanca (kisik ili neš drugo). Podloge mogu biti prirodne, topolusintetske i sintetske. Sintetske se spravljaju od definiranih sintetskih spojeva, pa omogućuju usporedbupodataka iz cijelog svijeta. Mogu biti tekuće, krute i polukrute.1. TEKUĆENajčešće se koriste hranjivi bujon (najčešće mesni ekstrakt+NaCl) ili peptonska voda. Peptoni su polipeptidikoji se dobiju proteolitičkom razgradnjom mesa. Dodaci: šećeri, boje, indikatori, serum, žuč, krv.Javlja se zamućenje, paučinaste tvorbe, ponekad talog, kožica na površini, hemoliza (razbistri se), ponekadmjehuri plinova.2. KRUTEAgar se dobiva od alge Gellidium corneum i to tako da se dotična zagrije na 100 stupnjeva i tako se otopi, zatimse suš pa stavi u vodu da nabubri, i ohladi se ispod 45 stupnjeva da se skrutne i tako dobijemo želatinozna masa ikoja sadrži agaropentozu i agaropektin. To je osnova za tvorbu krutih podloga i zove se neutralni agar. Ako sedoda 10% krvi onda se to zove krvni agar, a iz krvnog se dobije čokoladni ako se zagrijava da hemoglobin pređeu methemoglobin. Kad se dodaje neki šećer onda se agar zove po njemu (npr. saharoza agar), možemo imati isojin agar i ko zna kakav sve agar. Ako se agar stavi u epruvetu onda je to duboki agar a ako se ukosi onda jeukošeni (živjela logika). Agar izliven u Petrijevku naziva se agar ploča.Želatina se rijetko koristi jer ju je teško učiniti sterilnom. Dobiva se kuhanjem životinjskih kostiju, hrskavice idrugih dijelova. Kad se to ohladi dobije se hladetinasta masa - želatina.Da se spriječi rast bakterija dodaju se antibiotici, ali tada rastu gljivice pa se pH povisuje preko 5 ili se dodajenistatin pa neće rasti.3. POLUKRUTE (ili polutekuće kome se više sviđa).Uvijek u epruveti, a sadrže 0,2-0,4 % agara. Koriste se za praćenje kretanja mikroorganizama.Po sastavu podloge mogu biti jednostavne i složene. Jednostavne sadrže samo jednu esencijalnu supstanciju(npr. mesni bujon, peptonska voda). Složene se dijele na selektivne i diferencijalne.Diferencijalne podloge najčešće sadrže neku fermentabilnu tvar uz odgovarajući indikator, što omogućujerazlikovanje pojedinih vrsta. Krvni agar služi za ispitivanje hemolize a endo-agar ima spoj koji pri niskom pHpocrveni, pa se tako vidi da li bakterije snižavaju pH svojim metabolizmom. www.belimantil.info 13
  14. 14. Selektivne podloge potiču razvoj nekih vrsta a koče razvoj drugih: selenit-F bujon (za salmonele), Salmonella-Shigella (SS) agar, MacConkey agar (za Escherichiu coli), Loewenstein-Jensen (Mycobacterium tuberculosis).Miler-Hilton agar služi za pravljenje antibiograma.Podloge za gljivice su obogaćene šećerima i to se zove Sabourand (čitaj: saburo) agar.KULTIVACIJA ANAEROBNIH BAKTERIJADakle, bakteriju treba držati š dalje od zraka. Postoji viš metoda: to e1. GasPak sistem: u nepropusni lonac stave se zasijane podloge i GasPak omot sa generatorom H2 i CO2. H2 će s kisikom dati vodu (lonac se zamagli iznutra) i dati anaerobne uvjete, a CO2 će olakšati razmnožavanje osjetljivijih sojeva.2. Posuda s dušikom: pomoću vakuum-sisaljke se iz odgovarajuće posude isiše zrak, a potom se dovede dušik To se ponovi viš puta da se istjeraju svi tragovi kisika. e3. Stakleno zvono sa svijećom: svijeća se zapali i pokrije staklenim zvonom, te zabrtvi na dnu. Svijeća će gorjeti sve dok ima kisika. Primitivna metoda prošlih stoljeća (tisućljeća).4. Fortnerova ploča: podloga se pomoću skalpela podijeli na dvije polovice - na jednu se zasade anaerobi, a na drugu neka fakultativno anaerobna vrsta (E. coli, S. aureus). To se poklopi i zabrtvi. Fakultativni anaerob će potroš sav kisik i onda nastupa anaerob iti5. Duboki agar ili bujon pokriven slojem parafinskog ulja onemogućava pristup zraku.KOLONIJEOd jedne bakterije diobom može nastati golemi broj pa ako se to događa na hranjivim podlogama dobivamokolonije jedne vrste jednog soja. Svaka vrsta ima svoje uvjete za razmnožavanje pa im moramo prilagoditipodloge.Čista kultura dobije se tako da se uzorak više puta razrijedi. 1mL uzorka dopunimo do 10mL, pa 1mL toga opetdopunimo do 10ml i tako jošdva puta dobijemo razrjeđenje od 1/10 000. To onda prelije po agar ploči ili ezom,štapićem vate razmaže po podlozi i tako dobijemo pojedine stanice koje izrastu u kolonije.Kolonije se razlikuju po slijedećim osobinama:1. Veličina: sitne, vidljive mikroskopom do promjera par mm.2. Oblik: obično okrugli, udubljene ili ispupčene, rub može biti ravan, nazubljen, nepravilan.3. Površ hrapava, glatka, sjajna ili mutna. ina:4. Prozirnost: od prozirnih do totalno neprozirnih.5. Boja: bezbojne ili bilo koja boja.5. Konzistencija se vidi ako dodiruju ezom: suhe ili vlažno sluzave, lako ili teš razmazive, meke ili ko tvrde, zrnaste ili fibrinozne. Kolonije plijesni su baršunaste.7. Miris (ali ne bumo gurali nos u koloniju).Varijacije kolonija:1. S-kolonije (smooth) su okrugle ravnih rubova, prozirne, sjajne i glatke. Prave ih bakterije s kapsulom.1. R-kolonije (rough) nepravilne, neravni rub, neprozirne, mutne i hrapave površ Prave ih bakterije bez ine. kapsule.3. I-oblici (intermediate) su između R i S.4. M-kolonije (mucus) su sluzave od sluzave ovojnice a ako ne od toga onda od fenola ili nečeg drugog.5. D-kolonije (dwarf) patuljaste kolonije, manje od normalnih iste vrste, dobivaju se od bolesnika s kroničnom infekcijom ili ako je uzimao/la antibiotike.6. G-kolonije (gonidijalne = prolaze kroz bakterijske filtre) su jako male i okrugle.7. L-kolonije jako male okrugle liče na kapljice ulja, ispupčene ili ravne, granulirana površina. Tvore ih L-oblici bakterija.8. H-kolonije (Hauch) prave bakterije s bičevima, šire se po površini (rod Proteus). www.belimantil.info 14
  15. 15. 9. O-kolonije (ohne Hauch) su kolonije bakterija koje su izgubile bičeve.PRENOŠENJE ZARAŽENOG MATERJALA DO LABARATORIJANajvažnije je da uzorčnici bolesti ostanu živi ili bar toliko cijeli da se mogu identificirati. Poželjno je da seprenoš enjem nitko ne zarazi.Stoga se ZM stavlja u neku podlogu sa povoljnim uvjetima. Ta epruveta se zatim stavlja u metalnu, a ta udrvenu. Uz ZM treba dostaviti dokumentaciju u kojoj se vidi opis sindroma, o kojem materjalu je riječ (krv,urin, stolica…), da li je bolesnik uzimao/la lijekove, podaci o bolesniku i sve što bi moglo biti važno za konačnuidentifikaciju. Drvena epruveta se omata papirom na kojem veliko i crveno piš zarazni materijal. e:ZM se š preko kurira ili nekako drukčije (teleport). aljeIDENTIFIKACIJA MIKROBANakon uzimanja materijala (krv, urin, feces, likvor, tkiva, gnoj i ostale izlučevine) vrše se razna ispitivanja, nebi li se identificiralo uzročnika i postavilo dijagnozu. Koriste se mnoge tehnike: mikroskopija, kultivacija ipromatranje kolonija, serološ reakcije, biokemijsko ispitivanje, biološ ispitivanje na laboratorijskim ke koživotinjama i druge metode.1. O mikroskopiji, bojenju i kolonijama je već napisano.2. Serološ tehnika ima viš a temelje se na specifičnoj reaktivnosti između antigena i homolognog antitijela. kih e,a) Najčešće se koristi aglutinacija. Može se vršiti na predmetnom stakalcu (brza) ili u epruveti (spora i zahtijeva veće količine materijala). Suspenziji živih ili mrtvih bakterija doda se poznati serum s antitijelima i gleda sedolazi li do stvaranja zrnastih nakupina uslijed reakcije antigen – antitijelo. Mutna otopina se razbistri, asljepljene stanice tvore grudice koje padaju na dno epruvete. Ako se vrš na stakalcu, vide se male krpice. ib) Precipitacija je reakcija otopljenog antigena i otopine antitijela, te dolazi do obaranja taloga koji je kompleks antigen-antitijelo. Pritom je važna koncentracija antigena i antitijela. Razlika od aglutinacije je što ne sudjeluju čitave stanice.c) Reakcija vezanja komplementa ima dvije faze: prvo pomiješ se antigen, komplement i serum s aju antitijelima, a onda se dodaje se hemolitički sistem (eritrociti ovna+serum kunića) s hemolizinima protiv eritrocita ovna. Ako je u prvoj reakciji došlo do vezivanja komplementa, on se neće vezati za kompleks eritrocit - hemolizin, pa neće doći do hemolize a to znači da u serumu pacijenta ima antitijela za antigen.d) Ostale tehnike su imunoelekroforeza (kombinaciju elektroforeze i precipitacije), imunofluorescencija (antitijela se obilježe nekom fluorescentnom bojom, pa se gleda pod mikroskopom), radioimuni test (antitijela se obilježe radioaktivnim izotopom, pa se mjeri radioaktivnost preostalih antitijela), enzimsko-imuni test (antitijela se obilježe enzimom, pa se mjeri aktivnost preostalog enzima).3. Biokemijska ispitivanja - promatra se biokemijska aktivnost bakterije. Postoji mnoš reakcija i indikatora, tvo a uglavnom se koriste već pripremljeni supstrati - API-test, Roche-tube. Vidi vježbe.4. Biološ pokus (o tome kasnije). ki5. Fagotipizacija - na zasijanu podlogu se nanosi više različitih bakteriofaga (set bakteriofaga) i gleda se hoće li doći do raspada bakterija.6. Bakteriocinska tipizacija zasniva se na tome da neke bakterije luče neke kemikalije koje ubijaju druge bakterije (bakteriocini), pa se koristi se set poznatih osjetljivih sojeva. www.belimantil.info 15
  16. 16. 7. Hemolitički stupanj: alfa hemoliza - na krvnom agaru ostaje zelena zona (blaža hemoliza) beta-hemoliza - na krvnom agaru nastaje bezbojna zona (potpuna hemoliza) Tvari koje izazivaju hemolizu zovu se hemolizini, ima ih viš vrsta a, naziv im nije povezan s vrstom e hemolize koju izazivaju.BIOLOŠ POKUS KIProvodi se davanjem mikroba ili njihovih otrova u ili na pokusnu životinju.Koristi se za provjeru radnih teorija ili u svakodnevnom ispitivanju:1. Dokazivanje ili provjera patogenosti i virulencije2. Identifikacija kad ostale metode ne uspjevaju3. Otkrivanje koji je mikrob patogen ako ih ima viš e4. Pripremanje čistih kultura5. Uzgoj i održavanje mikroba koji neće rasti na podlogama (Treponema pallidum)6. Dokazivanje otrova7. Opis bolesti8. Proizvodnja i provjera cjepiva, antitijela i protuotrova9. Provjera efikasnosti lijekova10. Stvaranje atenuiranih sojevaKoriste se male životinje: bijeli miš, zlatni hrčak, zamorac, lisica, bijeli štakor, micamaca velike životinje: konj, govedo, ovca, koza, svinja, pas, majmun ptice: golub, prepelica, kokošŽivotinje moraju biti zdrave prije inokulacije i uzgajane u njima povoljnim uvjetima (maziti i paziti a kasnijezaraziti i ubiti). Virusi se uzgajaju na novorođenim životinjama.Priprema:1. Izabrati najprikladniju vrstu. Potrebno je viš životinja i treba paziti na dob i spol jer to utječe na e rezultate. Primjer: bakterije koje kod odraslih životinja ne izazivaju niš ili lokalnu infekciju kod mladih ta izazovu sepsu.2. Biranje pravog materjala za inokulaciju.3. Ulazna vrata za mikrobNakon zaraze treba pratiti sve promjene: temperatura, težina, razvoj bolesti, krvna slika…. I naravno konačniishod: smrt, ozdravljenje ili ubijanje zbog daljnjeg proučavanja.Najčešća mjesta za inokuliranje (ali mogu i ostala):1. Potkožno je jako često. Koža se obrije i dezinficira alkoholom. Obično se radi na leđima.2. Vene - na velikim životinjama vene na uš ima, kod manjih na repu, pticama na krilu ili u nogu.3. Usta - rijetko, preko hrane ili vode ili sondom4. Trbuh5. Mišići - obično u stražnju nogu6. Koža - daje jako tankim i oš trim iglama, ako se pojavi blijeda kvržica onda je uspjelo7. Mozak - to se radi miš evima pod narkozom www.belimantil.info 16
  17. 17. DJELOVANJE FIZIKALNIH I KEMIJSKIH SREDSTVA NA MIKROBECilj je:1. spriječiti prenošenje patogenih mikroba po čovjekovoj sredini i njihovo unošenje u organizam2. spriječiti kvarenje hrane djelovanjem mikroba3. spriječiti prisustvo mikroba na nužno sterilnim predmetima (kirurš instrumenti, laboratorijski materijal, ki prehrambena industrija, lijekovi...).Mikrobiostatici inhibiraju rast i razmnožavanje bakterija, spora, gljivica, virusa, parazita. Mikrobicidna sredstvaubijaju.Sterilnost je nepostojanje bilo kakvih mikroba u i na nečemu.Gnotobioza je najveća moguća sterilnost posvuda...zrak, pribor, organizam.Sepsa je prisutnost mikroba u krvi i njihovo š irenje po tijelu i opasno je po život.Dezificijens otklanja mikrobe (ponekad i spore) sa površ predmeta. ineAntiseptik kemijsko sredstvo koje uniš tava mikrobe na koži i sluzokoži.Sterilizacija je ubijanje svih mikroba i spora bez obzira na vrstu i patogenost fizikalnim sredstvima.Dezifenkcija je ubijanje mikroba ponekad i spora kemijskim sredstvima.STERILIZACIJA TOPLINOMVećina mikroba ne podnosi velike promjene teperature zbog koagulacije proteina pa se enzimi inaktiviraju.Letalna temperatura je ona koja ubija za 10 minuta ili manje. Spore i ciste su otporniji oblici jer mogu izdržati ipreko 100 stupnjeva.SUHA TOPLINA:1. spaljivanje odjeće i potrošnog materijala2. žarenje metalnih predmeta do isijavanja (eza)3. opaljivanje - predmet se polije alkoholom i zapali4. vrući zrak u suhim sterilizatorima na temperaturi iznad 160Ovako sterilizairani predmeti ne ostaju dugo sterilni, najviše 5 minuta (dok su vrući).VLAŽ TOPLINA ubija mnogo efikasnije nego suha jer brže i lakš prodire u dubinu materijala. NA eIspod 100 stupnjeva imamo:1. Pasterizacija je na 60-70 stupnjeva za ubijanje vegetativnih oblika. Brza pasterizacija je na 71 stupanj 15 sekundi, a spora pasterizacija na 62 stupnja pol sata.2. Tindalizacija služi za dezinfekciju krvi, seruma, supstanci koje sadrže proteine i ne smiju koagulirati. Temperatura ne smije prijeći 60 stupnjeva. Posuda se stavi u vodu na 56 stupnjeva pola sata pri čemu se ubijusamo vegetativni oblici. Trik je u tome da mikrobe uvjerimo da iz spora pređu u vegetativni oblik, i to tako da ih2 dana držimo na 37 stupnjeva. Nove vegetativne oblike opet ubijamo na 56 stupnjeva. Postupak se ponavljaviše puta da budemo sigurni u potpunu sterilnost. Spore anaeroba neće proklijati u termostatu.Vlažna toplina na 100 stupnjeva za ubijanje vegetativnih oblika i spora:1. Kuhanje: za par sekundi uginu svi vegetativni oblici bakterija, virusa, rikecija, jajaš osim virusa hepatitisa, ca, spora Bacillus antracis, spora gljivica. Njima treba 10 do 20 minuta. Najotpornije su spore bakterija iz roda Clostridium, njima treba nekoliko sati. Dodatak lužina ubrzava sterilizaciju. Dodaje se Na2CO3 ili NaOH. Oni omekš stijenku spore pa i one brže umiru. aju www.belimantil.info 1
  18. 18. 2. Struja vodene pare: učinak kao i kuhanje ali manje oštećuje ono što steriliziramo pa se koristi za medicinske instrumente i bakterijska hraniliš sa ugljikohidratima (Kochov lonac) ta3. Para pod tlakom na temperaturi iznad 100 stupnjeva u autoklavu (ekspres lonac). Poanta je u tome da se izbaci zrak jer je čista vodena para najefikasnija.KONTROLA STERILIZACIJE1. Biološka kontrola sa vrši pomoću spora otpornih na toplinu (Bacillus, Clostridium) koje se stave na pločice ili paketiće u autoklav, pa ako se nakon sterilizacije nasađivanjem na podlogu razviju kolonije, onda sterilizacija nije bila potpuna.2. Fizikalna je mjerenje temperature. Nekad su se koristile neke cjevčice ali…Danas postoje autoklavi s elektronskom kontrolom temperature i tlaka, pa je ovo zastarjelo i nepotrebno. Ipak,ako ćeš ikad nešto sterilizirati u Burkini Faso, dobro je to znati.STERILIZACIJA OSTALIM SREDSTVIMA1. Zračenje: Ultraljubičaste, infracrvene, rendgenske, alfa, beta, gama valovi od radioaktivnih elemenata. To seprije radilo hrani ali danas je zabranjeno. Ionako imamo tisuće drugih izvora zračenja pa nam ne treba još i ovo.2. Nadzvučne vibracije (ultrazvuk) razaraju membranu.3. Osmotski tlak: plazmoliza i plazmoptiza (pogledaj kod "rast i razmnožavanje").4. Suš enje je efikasnije kod nekih bakterija, a neke su otpornije.5. Sterilizacija pomoću filtracije ne ubija mikrobe nego ih samo odstranjuje iz tekućina (recimo krvni serum).Imamo različite filtre:1. Chamberlandovi - porculanski od aluminijskih silikata uz dodatak kremenog pijeska. Zadržava skoro svebakterije.2. Berkefeldovi - od dijatomejske zemlje, azbesta i organskih materjala, ima 3 veličine pora.3. Stakleni - od staklene praš oblikovane u diskove. Zrnce prašine mogu biti različite veličine. Propuštaju ine viruse.4. Azbestni su prešani u diskove različite veličine.5. Membranski od hidrogela i estera celuloze, tanki su i elastični, ima vrlo sitne pore pa zadrže i najsitnijeviruse. Tekućina ne ide sama nego ju se mora tjerati vakuum pumpama.ČUVANJE MIKROBA SNIŽENOM TEMPERATUROMSamo za duže čuvanje bakterija.Polagano hlađenje ubija bakterije jer se u citoplazmi stvaraju kristalići koji uzrokuju mehanička oštećenja idenaturiranje proteina. Ako bakterije naglo ohladimo na -30 cijela citoplazma se smrzne pa se mogu čuvati na -76 u smrznutom CO2 ili na -195 u tekućem dušiku. Kod otapanja je obrnuto: zamrznute bakterije moramopolako grijati ako hožemo da ožive.Liofilizacija je metoda čuvanja bakterija kad im se uzme sva voda i pretvara ih se u prah. Cilj je zadržatiantigenu strukturu i biokemijske osobine. To se radi tako da ih se naglo smrzne i onda se led ispari u vakuumu. www.belimantil.info 2
  19. 19. KEMIJSKA SREDSTVA ZA UBIJANJE MIKROBADezificijensi, antiseptici i konzervansi.Moraju imati slijedeća svojstva:1. efikasni na svim temperaturama iako su svi bolji kad je toplije.2. po mogućnosti što pH neutralniji3. da se ne moraju davati u velikim koncetracijama4. da ubijaju vegetativne oblike i spore5. da š brže djeluju to6. da ih ne ometaju organske tvari7. da djeluju na mikrobe a ne na makroorganizam8. ne smije djelovati korozivno na predmete koji se primjenjuju9. da imaju produženo djelovanje10. da š manje smrde to11. i naravno, nismo ni sumnjali, da su jeftini jer se koriste u velikim količinamaEfikasnost se mjeri fenolnim koeficijentom i nekom konstantom. Ima neka formula ali neće to pitati.Način djelovanja na mikrobe:1. denaturacija proteina: kiseline, lužine, alkoholi. 70% alkohol bolje djeluje jer 90% denaturira proteine na površ i ne prodire dublje. ini2. mijenjanje površinske napetosti i propustljiivosti stanične membrane: fenoli, krezoli, deterđenti.3. inhibicija enzima: soli teš metala, halogeni elementi, formaldehid. kihDEZIFICIJENSI PO VRSTAMA1. Halogeni preparati, najviš klorni. Prednost je š su jaki ali djeluju korozivno i otrovno na ljude. Dobar za e to dezinfekciju prostora, podova, zidova, vode za piće (bljak).a) Klorno vapno je nečist Ca-hipoklorit, 30% klora. Upotrebljava se kao klorno mlijeko (1x vapno i 4x vode) za wc, štale... Za pitku vodu 1-3% klornog vapna ili 12% Na-hipoklorit.b) Kaporit je pročišćeni Ca-hipoklorit, oko 70% klora, služi za septičke jame.c) Kloramini imaju oko 30% klora. Proizvode se u tabletama za dezificiranje vode.c) Klorofenikoli (ne brkati s antibiotikom kloramfenikolom) za ruke, kožu prije operacije, instrumenti, opekotine, posteljina.2. Soli teš metala: živa, olovo, magnezij, bakar, silicij. Dobri su dezificijensi, ali i teš otrovi za nas i kih kikorozivni su. Djeluju tako da se vežu na enzime i inaktiviraju ih. Najčešće se koristi HgCl2 i to kao 0.1% otopina. Ubija vegetativne oblike za par minuta, spore za najviše sat ipol. Kompleksni spojevi žive nisu jako otrovni za čovjeka pa služe za dezinfekciju kože i sluznica. AgNO3 zadezinfekciju sluznica ali danas zastarjelo. Soli bakra prečavaju rast algi u bazenima.3. Fenoli su najjači jer oštećuju bakterijske ovojnice i reagiraju s proteinima citoplazme ali i otrovni za čovjeka.a) fenol 1% za 10 minuta ubija sve vegetativne oblike a spore puno kasnije, ali ima neugodan miris.b) krezoli (metil-fenoli) su jači od fenola ali ne djeluju na spore.c) Liquor cresoli sapunatus je krezol emulgiran sa sapunom, univerzalan i bolji od fenola i krezola.d) lizol i kreolin su krezoli katrana emulgirani sa sapunom, ubijaju za 2 do 4 sata vegetativne oblike svihbakterija i otapaju voš tanu ovojnicu. www.belimantil.info 3
  20. 20. e) KMnO4+fenol: pare te smjese efikasno ubijaju mikrobe u zraku.f) creosot=krezoli+gvajakol je složeno sredstvo jakog djelovanja.g) timol za dezinfekciju usne šupljine.4. Aldehidi:a) formaldehid ubija bakterije u 5% otopini a koristi se u 40% (formalin) za konzerviranje mrtvih stvorenja. Denaturira proteine, jako redukcijsko sredstvo.b) para-formaldehid je krutina koja sublimiranjem dezinficira zrak5. Aerosolia) etilen-oksid je lako zapaljiv pa se dodaje CO2 da se ne zapali, sporo ubija mikrobe.b) freoni dezinficiraju ambalažu, ubijaju spore ali i ozonski sloj pa su zabranjeni.a) karboksidi u zatvorenom prostoru nakon 5 sati ubijaju sve, pa i spore. Koristi se za ambalažu od gume i plastike.6. Deterđenti mijenjaju površinsku napetost a dijele se na anionske, kationske i neionske. Ne djeluju na viruse. Anionski su sapuni i djeluju na G+, kationski su amonijeve soli i djeluju na G+ i G-.ANTISEPTICIUništavaju mikrobe na koži i sluzokoži. Blaži od dezificijensa, djeluju uglavnom bakteriostatski.Za kožu: 3-5% tinktura joda (nekad davno u kaubojskim filmovima), alkohol, sapuni.Za rane: superoksid za stvaranje aerobnih uvjeta (da ubije Clostridium tetani), borna kiselina (viš se ne koristi), ejodoform, KMnO4, akridini (boje koje djeluju u vrlo velikom razrjeđenju 1/50000), hipoklorit.Za oči: AgNO3 (odmah nakon porođaja iako može više štetiti nego koristiti), organske koloidne soli srebra.Sluznica usta: anilinske boje i preparati.Zubna tkiva: superoksid, eugenol.Vaginalna sluznica: sargotan, borna kiselina.KONZERVANSISalicilna kiselina 0.1-0.2% za zimnicu, ocat, beznojeva kiselina za serum i cjepiva, K-propionat se dodaje kruhuprotiv spora plijesni.Za konzerviranje biološ preparata: fenol 0.25-0.5%, formalin, mertiolat, glicerin, NaCl visoke koncetracije, kihsaharoza visoke koncetracije (osmotski tlak).ANTIBIOTICI I KEMOTERAPEUTICI - DEFINICIJAKemoterapijska sredstva su spojevi koji ubijaju i sprečavaju razmnožavanje mikroba a koriste se za liječenje ilisprečavanje bolesti kod ljudi i životinja. Dijele se na antibiotike i kemoterapeutike. Dobivaju se prirodno odbakterija, gljivica (antibiotici), te polusintetski ili sintetski (kemoterapeutici).Razlikuju se od dezinficijensa po tome što su dezinficijensi toksični i ne mogu se primjenjivati na živomorganizmu (osim antiseptika - za kožu i sluznicu).Napomena: u daljem tekstu će se koristiti izraz “antibiotici” umjesto “antibiotici i kemoterapeutici”.MEHANIZMI DJELOVANJA ANTIBIOTIKA1. Metabolički antagonizam www.belimantil.info 4
  21. 21. Antibiotik ima sličnu strukturu kao i esencijalni metabolit i veći afinitet na enzim pa stupa u reakciju senzimom. Nastali spoj nije funkcionalan za stanicu pa ona ne može rasti ili umire.Paraaminobenzojeva kiselina (PABA) je preteča folne kiseline koja je esencijani metabolit, a sulfonamidi sevežu na enzime gdje bi se inače trebala vezati PABA. Izonijazid je antagonist piridoksinu.2. Inhibicija sinteze stanične stijenke: penicilini, cefalosporini (beta-laktamski antibiotici).Slični su D-alanil-D-alaninu koji vrši unakrsno vezanje molekula glikopeptida (pogledati pod sastav staničnestijenke) pa tako vezujući se na enzim inhibiraju polimerizaciju peptidoglikanskog ovoja. Stanica puca,citoplazma izlazi van ili nastaju sferoblasti (pogledaj pod oblike bakterija). Nisu otrovni za ljude, budući minemamo staničnu stijenku. Ipak često mogu dovesti do alergijskih reakcija (vidi kasnije). Tu još spadajuvankomicin, bacitracin i cikloserin.3. Inhibicija funkcije stanične membrane: polimiksini.Povisuju propusnost stanične membrane. Iz stanice izlaze bakteriji potrebne tvari a ulaze štetne pa ona umire.Djeluju na G- i na gljivice koje imaju sterole u stijenci (amfotericin B, nistatin)4.Inhibicija sinteze proteina.Vežu se na bakterijske 70S podjedinice ribosoma a ljudi imaju 80S pa ne djeluju na ljude. Inhibitori 30Spodjedinica su aminoglikozidi (streptomicin, neomicin, kanamicin, gentamicin...), tetraciklini. Inhibitori 50Spodjedinica su kloramfenikoli, linkozamini, makrolidi (eritromicin, azitromicin i drugi).5.Inhibicija sinteze nukleinskih kiselina.Rifamipcin, nalidiksinska kiselina, etambutol, griseofulvin. Vežu se na DNA, stvaraju komplekse idepolimeriziraju DNA.OTPORNOST PREMA ANTIBIOTICIMA (čitaj: Imperija uzvraća udarac)Otpornost može biti urođena i stečena.Urođena otpornost je neosjetljivost na antibiotik uslijed posebne građe staničnih ovojnica ili enzimskog aparata.Stečena može biti:a) Negenetička nije rezultat promjene genetskog materijala bakterije. Riječ je o tome da neke bakterije iz populacije nisu ubijene djelovanjem antibiotika. To su one nalaze se u stanicama domaćina ili su prešle u L- oblik koji nema staničnu stijenku na koju djeluju beta-laktami. Takve bakterije prežive, ali miruju i nazivaju se perzisteri. Kad nastupe povoljni uvjeti oni se ponovo razmnožavaju, ali su tada ponovo osjetljive na antibiotik. Antibiotici djeluju samo na populacije bakterija koje su metabolički aktivne.b) Genetička može biti kromosomska i ekstrakromosomska: Kromosomska se javlja uslijed spontanih mutacija. To je tipičan primjer prirodne selekcije, najotpornijipreživi, i na kraju dobijemo čitavu vrstu otpornu na antibiotik (gdje ste sad, protivnici Darwina??). U populaciji se može naći manji broj bakterija mutanata koje postaju otporne. Takvi mutanti preživedjelovanje antibiotika i razmnožavaju se, a svaka nova generacija u prisustvu antibiotika postaje sve otpornija. Ekstrakromosomska se osniva na R-plazmidima koji kodiraju enzime za razgradnju mnogih antibiotika. Bakterije međusobno razmjenjuju ove plazmide, čak i između raznih vrsta, pa tako dobijemootporne sojeve.Često se javlja multipla otpornost a to znači da je bakterija otporna na viš antibiotika. Unakrsna otpornost eznači da ako bakterija razvije otpornost na jedan antibiotik, onda će biti otporna na nake druge antibiotikekojima nije bila izložena: www.belimantil.info 5
  22. 22. tetraciklin -> svi drugi tetraciklini, eritromicin i azitromicin. streptomicin ->dihidrostreptomicin neomicin -> kanamicin polimiksin -> kolistinMEHANIZMI OTPORNOSTI1. Mikrobi prave enzim koji razgrađuje antibiotik. Primjer su beta-laktamaze koje razgrađuju sve penicilinskeantibiotike. Taj enzim stvaraju uglavnom G- bakterije. Onda se netko sjetio da inhibira taj enzim pa jeampicilinu dodao klavulonsku kiselinu i tako je nastao vrlo efikasni Klavocin. Također postoje enzimi koji ne razaraju molekulu antibiotika, već ju samo modificiraju (npr. uvođenjemhidroksilne ili amino skupine) a takav modificirani antibiotik ne djeluje.2. Mikrobi smanje propusnost staničnih ovojnica tako da smanje pore na membrani pa ne propuštaju antibiotik. Također može doći do modifikacije transportnih proteina, a membranski proteini također mogu djelovati kao enzimi koji mijenjaju antibiotik.3. Promjena strukture mjesta na koje se veže antibiotik. Promjene bjelančevinu na 30S podjedinici ribosoma ipostaju otporni na aminoglikozide ili ako promijene 50S podjedinicu onda postaju otporni na eritromicin.3. Promjena metaboličkog puta. Stvaraju alternativne enzime ili enzimske sustave i tako zaobiđu rekaciju koju antibiotik inhibira.4. Smanjenje potreba za metabolitom koji je inhibiran djelovanjem antibiotika. Primjer: ne koristi se PABA nego folna kiselina pa postaju otporne na sulfonamide.ISPITIVANJE ANTIMIKROBNE AKTIVNOSTI "IN VITRO" - ANTIBIOGRAMMetoda difuzije:Otopljena agarna podloga na 90 stupnjeva, ravne površ vodoravno postavljena 4 mm debelo se skruti na 45 ine,stupnjeva i na nju se nanesu mikrobi. Zatim se doda antibiotik u obliku pilula (disk metoda) ili se utisne upodlogu, a oko antibiotika se dobija zona na kojoj ne rastu bakterije. To je zona inhibicije. Ako je veća od 23mm onda se smatra da je antibiotik dovoljno djelotvoran za tu bakteriju.Na zonu inhibicije utječu:1. pH - najbolje je neutralan u većini slučajeva ali neki su bolji kod nižeg pH (penicilin) a neki kod višeg (streptomicin).2. Sastav podloge. Soli koče aktivnost streptomicina, PABA sulfonamida, proteini vežu penicilin a slabije derivate penicilina.3. Stabilnost lijeka na temperaturi viš od 37 stupnjeva (temperatura termostata varira). Klortetraciklin se brzo oj inaktivira, penicilini sporije, a najsporije kloramfenikol, polimiksin B, aminoglikozidi.4. Broj mikroba koje smo nanijeli na podlogu. Više bakterija znači manju zona inhibicije pa se uzima standard od 100 000 bakterija.5. Trajanje inkubacije. Š duže puš to tamo bakterije da se navikavaju na antibiotik, to je veća vjerojatnost da će se javiti otporan soj.6. Metabolička aktivnost bakterija. One koje brzo rastu su osjetljivije na inhibiciju nego onih koje sporo rastu.Metoda dilucije se radi u uvjetima koji su bliži onima u organizmu.Priredi se niz epruveta sa tekućom podlogom, svakoj se dodaju sve manje količine antibiotika i u svaku sedodaje određen broj bakterija. To sve ide u inkubator da se bakterije namnože. Epruveta sa najmanjomkoncetracijom antibiotika u kojoj se nisu namnožile bakterije nam pokazuje minimalnu inhibitornu koncetraciju(MIK) i to je bakteriostatska koncetracija. Epruveta sa idućom višom koncetracijom pokazuje minimalnumikrobicidnu koncetraciju (MMK) i to je najmanja baktericidna koncetracija. To se provjerava tako da se www.belimantil.info 6
  23. 23. sadržaj epruvete stavi na agar pa se opet inkubira. Ako se ne razviju kolonije, onda sigurno imamo baktericidnukoncetraciju.Faktori koji utječu na rezultat slični su onima za metodu difuzije.TERAPIJA ANTIBIOTICIMAVažno je dosegnuti što veću koncetraciju u bolesnim tkivima, u svakom slučaju mora biti baktericidna. Istotako, koncetracija nikad ne smije pasti ispod minimalne baktericidne. To znači da je potrebno antibiotikeuzimati redovito i na vrijeme. Samo tako ćemo postići izlječenje bez otpornih klica, a to znači bez kroničneupale.Antibiotici se različito ponašaju: oksitetraciklin brzo dostiže koncetraciju u svim tkivima, streptomicin je 10%manje prisutan u tkivima nego u krvi. Azitromicin je svojevremeno bio veliko otkriće jer je lakše prodirao ustanice nego eritromicin.Osim koncentracije antibiotika, na efikasnost utječu:1. faza razmnožavanja jer antibiotici viš djeluju na organizme koji se aktivno razmnožavaju. e2. broj stanica patogenog organizma3. mogućnost kontakta antibiotika i bakterije. mnogi antibiotici ne prodiru u likvor, kosti i vezivno tkivo, pa neće imati efekta.4. opće stanje imuniteta oboljelog.NEŽELJENI EFEKTI ANTIBIOTIKA1. Toksične reakcije nastaju kod predoziranja ili kod normalne doze a da osoba nema potrebne enzime. a) lokalne su na mjestu unosa: crvenilo kože i svrbež, mučnina, povraćanje, proljev, upala vene. b) sistemske su najčešće na jetri, bubrezima, krvožilnom sustavu, perifernim živcima i CNS-u.2. Alergije mogu biti različite:a) Urtikarije, razne pojave na koži: osip, crvenilo...izazivaju penicilini i sulfonamidi.b) Anafilaktički šok koji često završi smrtno, najčešće je uzrokovan penicilinom. Tok alergije: u prvom kontaktu organizam se senzibilizira, stvaraju se spacifična antitijela - IgE, koji se vežu na mastocite i bazofilne granulocite. Kad organizam ponovo dođe u kontakt s alergenom (penicilin), IgE reagira i to je podražaj za degranulaciju stanica pa se oslobađaju medijatori upale: histamin, bradikinin, serotonin, prostaglandini, dolazi do širenja krvnih žila, što dovodi do povećanja propusnosti kapilara i zastoja krvi, što pak dovodi do prestanka rada srca. Također dolazi do spazma bronhalnih mišića i povećanog lučenja sluzi, pa može doći do gušenja (to je češći uzrok smrti). Može se spriječiti samo pravovremenimdavanjem injekcije sa adrenalinom i antihistaminicima. Zbog toga liječnici nakon injekcije penicilina kažubolesnicima da čekaju 20 minuta nakon injekcije.3. promjena upalnog proesa se događa kad bakterija razvije otpornost pa akutna upala pređe u kroničnu.Kortikosteroidi smanjuju upalnu reakciju pa tako i djelotvornost bakteriostatskih antibiotika.4. promjena imunih reakcija znači da antibiotik promjeni tok infekcije. Bakterija može izazvati neki drugi simptom osim uobičajenog. Primjer: beta-hemolitički streptokoki mogu izazvati reumatski groznicu uslijed taloženja kompleksa antigen-antitijelo u srčanom mišiću, bubrezima, zglobovima.5. Promjena mikrobne flore. U organizmu ima mnogo neutralnih i korisnih bakterija, a one su često prirodniantagonisti drugim bakterijama, virusima, gljivicama. Antibiotik ubija i te bakterije pa onda može doći do www.belimantil.info 7
  24. 24. razvoja drugih bolesti. Ako se izgubi normalna crijevna flora, može doći do manjka nekih vitamina. (B-kompleks i vitamin K).PATOGENOST I VIRULENCIJAPatogenost je svojstvo mikroba da izazove bolest, zahvaljujući svojoj virulenciji.Virulencija je stupanj patogenosti, tj. patogeni mikrob može biti više ili manje virulentan. Virulenciju čineinvazivnost i toksičnost.INVAZIVNOST je zajednički naziv za sposobnost adherencije (prihvaćanje za sluznicu i druge površinedomaćina), prodiranja u tkiva i razmnožavanja u njima, te svladavanje imuniteta domaćina.a) adherencija se postiže receptorima na površ stanice, bilo na samoj stijenci ili na pilama. Riječ je o ini posebnim antigenima adhezinima koji omogućuju prihvaćanje na točno određena mjesta na sluznici, zahvaljujući odgovarajućim receptorima na epitelu sluznice.b) faktori prodiranja u tkiva: 1. kolagenaza razgrađuje kolagen vezivnog tkiva. 2. hijaluronidaza razgrađuje hijaluronsku kiselinu koja čini izvanstanični matriks (osnovno tkivo). 3. fibrinolizin aktivira plazminogen koji se pretvara u plazmin koji razgrađuje fibrin nastao lokalnom koagulacijom uslijed imunog odgovora (domaćin nastoji ograničiti uzročnika).c) faktori koji sprečavaju imuni odgovor: 1. kapsula onemogućuje fagocitozu ili razgradnju bakterije unutar fagocita 2. različiti površinski faktori (osim kapsule) s različitim načinima inhibicije fagocitoze, npr. apsorpcijom opsonina (antitijela koja obilježavaju bakterije za fagocitozu) 3. koagulaza izaziva stvaranje fibrina koji se taloži na bakteriji i tako onemogućava fagocitozu 4. ostali faktori koji sprečavaju razgradnju unutar fagocita.TOKSIČNOSTPostoje dvije glavne vrste bakterijskih otrova: egzotoksini i endotoksini. O otrovima gljivica kasnije.1. Egzotoksini se izlučuju izvan stanice. To su polipeptidi mulekulske mase 10 000-900 000. Budući suproteinske građe vrlo su termolabilni, pa razgrađuju se na temperaturma viš od 60 stupnjeva. Svi drugi uvjeti imkoje denaturiraju proteine (soli teških metala, jake kiseline i lužine, UV zračenje) također uništavajuegzotoksine. Egzotoksini su među najjačim otrovima poznatim čovjeku (sa 200 grama pročišćenog toksinaClostridium botulinum moglo bi se potrovati cjelokupno čovječanstvo). Imaju specifičan afinitet za pojedinatkiva, pa imamo neurotoksine, nefrotoksine, hepatotoksine, kardiotoksine, enterotoksine. Svi egzotoksini su odlični antigeni, pa u organizmu čovjeka i životinja izazivaju stvaranje velikog brojaspecifičnih antitijela. Kada se egzotoksini tretiraju formalinom ili povišenom temperaturom gube svojutoksičnost, ali zadržavaju antigenost pa se zovu toksoidi ili atenuirani toksini. Koriste se kao cjepiva.2. Endotoksini su sastavni dio stanične stijenke i oslobađaju se u okolinu uslijed raspada bakterije. Složene su građe: gliko-lipido-polipeptidni kompleksi. Otporni su na djelovanje temperature (termostabilni), raznih kemikalija i UV zračenja. Mnogo su manje otrovni od egzotoksina i ne izazivaju specifične manifestacije jer nemaju naročiti afinitet za određena tkiva. Svi izazivaju slične simptome: proljeve, povišenje temperaturetako da izazivaju oslobađanje endogenog pirogena iz stanica domaćina a taj pirogen povisi vrijednost u www.belimantil.info 8
  25. 25. hipotalamičkom termostatu, i efekte na krvožilnom sistemu: leukocitoza, trombocitopenija, diseminiranaintravaskularna koagulacija, povećan permeabilitet kapilara, edemi. Ne stimuliraju stvaranje antitijela i nepretvaraju se u toksoide.3. ostale otrovne tvari:a) egzogeni pirogeni koje ne miješ s endogenim pirogenom. atib) toksični enzimi koje bakterije luče prema van su hemolizini i leukocidiniHemolizini razaraju membranu eritrocita. Ima ih viš vrsta. Proteinske su građe i dobri su antigeni. Leukocidini einaktiviraju, usmrćuju i često liziraju leukocite, slični hemolizinima i ne djeluju na limfocite.INFEKCIJANajvažniji oblik patološ djelovanja mikroorganizama. Podrazumijeva ulaženje patogena u tkiva domaćina, kognjihovo održavanje, razmnožavanje, oslobađanje za domaćina štetnih tvari, ali i domaćinovu reakciju na sve to.Ako su mikrobi na koži i predmetima onda je to kontaminacija, a ako prodiru u tkiva onda je invazija. Ako učovjeka uđu otrovi proizvedeni izvan domaćina (botulin) riječ je o trovanju jer nema interakcije dvaju živihbića.Kochovi postulati:1. Svaki patogeni mikrob izaziva specifičnu bolest. Može se izolirati iz oboljelog organizma i uzgojiti nahranjivoj podlozi i tako identificirati.2. Zatim se može upucati zdravom organizmu i mora izazvati istu ili sličnu bolest i sa tog novozaraženogorganizma se opet može izolirati i identificirati.Neke bakterije neće rasti na hranjivim podlogama: Treponema pallidum, Mycobacterium leprae.Bolest se pojavi ako su zadovoljeni svi elementi u Vogralikovom lancu:1. Izvor infekcije može biti sve š je bilo u kontaktu s bolesnikom. to2. Put širenja infekcije: zrak, hrana, voda, insekti, dodir...3. Ulazna vrata. Različiti mikrobi moraju ući na određene ulaze organizam da bi izazvali bolest. Primjer: uzročnik tetanusa mora ući kroz ranjenu kožu a ako uđe kroz usta neće se dogoditi ništa.4. Broj mikroba. Ponekad je dovoljna jedna, ponekad viš od 1000. Š je mikrob virulentniji to je potreban e tomanji broj. Broj mikroba je posebno važan za uvjetno patogene.5. Dispozicija i ekspozicija. Prvo je podložnost infekciji, a na to utječe ishranjenost, higijena, dob, spol, kolikoima vitamina, psihički i fizički umor...Ono drugo je koliko dugo je izložen djelovanju mikroba.Nakon ulaska patogenog mikroba obično slijedi period inkubacije. U tom vremenu, koje je različito za različitemikrobe, oni se razmnožavaju dok ih ne bude dosta da izazovu promjene u organizmu koje zovemosimptomima.Najvažnije posljedice infekcije i zarazne bolesti su:1. Morfološke promjene: razni oblici upale, otok jetre, slezene i limfnih čvorova, promjena krvne slike, edemi, gnojenja, granulomi... ukratko svi vidljivi simptomi.2. Oštećenje stanica, tkiva i organa i poremetnja njihovih funkcija.3. Biokemijske i fiziološke promjene poput poremećaja metabolizma hrane, prometa vode, gustoće krvi..4. Imunološ promjene - stvaranje specifičnih antitijela i senzibilizacija T-limfocita. keU svakoj zaraznoj bolesti mogu se manje ili viš jasno razlikovati opći i specifični simptomi: e1. Opći simptomi: opća slabost, povišena temperatura, glavobolja, promjene krvne slike.2. Specifičnih simptoma ima mnogo i karakteristični su za pojedinog uzročnika. www.belimantil.info 9
  26. 26. Prema kliničkim manifestacijama razlikujemo:1. Monogena infekcija je sa samo jednim mikrobom.2. Miješana je sa više različitih mikroba.3. Sekundarna je kad za vrijeme infekcije jednim mikrobom napadne neka druga vrsta, naročito kad imunitet dovoljno oslabi da mikrobi normalne flore postanu patogeni.4. Superinfekcija je kad se u toku liječenja jedne infekcije pojavi druga koja je otporna na taj antibiotik.5. Recidiv je ponovno oboljevanje od mikroba kojeg smo skoro ubili ali ipak nismo a on se nije pomirio s porazom.6. Fokalne su kad je mikrob skriven duboko u nekom organu i od tamo se š tijelom. iri7. Latentne su one koje imamo ali ne znamo da ih imamo jer se ne pokazuju.8. Abortivne su kad počnu ali se predomisle pa nestanu.9. Netipične su kad fali glavni simptom.Mogu biti individualne, endemijske (uže područje), epidemijske (šire područje), pandemijske (posvuda).OTPORNOST NA ZARAZNE BOLESTIOpćenito postoje dvije vrste otpornosti prema uzročnicima zaraze - nespecifična i specifična.Nespecifična imunost sastoji se od više faktora:1) opće značajke: opća konstitucija, ishranjenost, higijenske navike, socioekonomski status, dob,spol,rasa.2) fizikalne barijere: a) koža - čvrstoća, stalno ljuštenje, suhoća, blago kiseli pH (znoj), normalna mikroflora - sve to onemogućuje nastanjivanje patogenih mikroba na koži. b) diš sluznica - turbulentan tok zraka kroz diš puteve uzrokuje hvatanje bakterija na na ne sluznicu. Cilijarni epitel stalno gura sluz prema gore, pa biva progutana ili iskaš ljana. Sama sluz sadrži neke antibiotske tvari (lizozim). Alveolarni makrofagi fagocitiraju mikrobe koji dospiju u pluća. c) probavni trakt - kiseli pH želuca ubija mnoge mikrobe. U tankom crijevu ih razlažu probavni enzimi a u debelom crijevu ih ometaju bakterije crijevne flore d) urogenitalni trakt - urin nepovoljnim sastavom ometa razvoj mikroba (niski pH, visoka koncentracija metaboličkih produkata djeluje toksično i hiperosmotski). Stalno ispiranje trakta mokrenjem onemogućuje kolonoziranje bakterijama. U vagini žive Doederleinovi bacili (kiseli pH), a cervikalna sluz sadrži lizozim. e) oko - suze mehanički ispiru oko, a sadrže i lizozim.3) kemijske barijere: a) hormoni (antiinflamatorni učinak kortikosteroida) b) beta-lizin i drugi polipeptidi (leukini, fagocitin) ubijaju neke mikrobe ako dospiju u krv c) lizozim razara stijenku bakterije d) interferoni sudjeluju u antivirusnoj obrani (vidi detaljnije kod virusa) e) komplement (fiziologija)4) biološ barijere: kea) upalni proces (vidi patofiziologiju) onemogućuje širenje mikroba. b) vrućica - neki medijatori upale (endogeni pirogeni) i produkti bakterija (egzogeni pirogeni) povisuju vrijednost hipotalamičkog termostata. Povišena temperatura stimulira aktivnost leukocita, djelovanje T i B limfocita, a također izaziva i izlučivanje laktoferina iz neutrofilnih leukocita. www.belimantil.info 10
  27. 27. c) laktoferin izuzetno dobro kompleksira željezo i smanjuje koncentraciju slobodnog željeza u plazmi i tkivima. Bakterije trebaju željezo za sintezu enzima pa ako nema željeza sporije rastu. d) fagocitoza je prepoznavanje, proždiranje i destrukcija patogenog organizma od strane fagocita: makrofagi, tkivni makrofagi, neutrofilni leukociti i neki T-limfocitiSpecifična imunost posredovana je djelovanjem B- i T-limfocita.Antigen (antibody generator) je svaka tvar koja u živom organizmu može izazvati imuni odgovor koji možedovesti do zaštitnog imuniteta (specifične otpornosti), preosjetljivosti (alergije) ili imunotolerancije. Antigeni suspecifični pa svaki antigen izaziva proizvodnju točno određenih antitijela. Ipak, postoje i tzv. unakrsne reakcije,kad različiti antigeni izazivaju stvaranje istih antitijela. To je zato jer su za antigenost odgovorni dijeloviantigena, a ne cijela molekula.Hapten je molekula male mase koja vezivanjem za neki protein (npr. protein plazme) izazove imuni odgovor.Sami hapteni nisu antigeni.Antigeni bakterija: somatski ili O-antigeni, flagerlarni (bičevi) ili H-antigeni, kapsularni ili K-antigeniPovršinske strukture mogu imati čitav niz antigena označenih raznim slovima (Vi-antigen, M-antigen...)Egzotoksini bakterija su dobri antigeni i ostali spojevi koje mikrob može stvarati (hemolizini, hijaluronidaza idrugi enzimi) su antigeni.Antitijela (imunoglobulinska frakcija seruma) su proteinske molekule naročite građe. Sastoje se od 4polipeptidna lanca: dva teš (H - heavy, Mr=50000) i dva laka (L - light, Mr=25000). Svaki od njih ima kakonstantni dio (različit za različitu klasu antitijela) i varijabilni dio koji omogućuje reakciju sa specifičnimantitijelom. Neki imaju 10 lakih i teš lanaca. Postoji pet klasa antitijela: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. kihReakcija antigen-antitijelo sastoji se od dva dijela: - prvi stupanj je specifično spajanje antigena i određene varijabilne regije antitijela (brzi stupanj). - drugi stupanj se manifestira na specifičan način: aglutinacijom, precipitacijom, lizom stanice ili drugim serološ reakcijama (to traje neko duže vrijeme). kimManifestacije reakcija antigen-antitijelo: - neutraliziranje toksina - kompleks toksin-antitijelo nije otrovan - aglutinacija - sljepljivanje stanica u grupice. Manje važno za obranu ali važno u dijagnostici. - precipitacija - isto kao aglutinacija ali reagiraju slobodni antigeni a ne cijele stanice. - neutralizacija virusa - virus nije razgrađen, samo onemogućen. - reakcije uz posredovanje komplementa: bakterioliza (nastaje litički kompleks komplementa - vidi fiziologiju) i reakcija vezanja komplementa (vidi kod identifikacije bakterija)Stanice imunog odgovora su limfociti.1. B-limfociti su prekursori plazma-stanica koje proizvode antitijela.2. T-limfociti imaju viš uloga: - citotoksične stanice (T-killers) e - supresorske stanice (T-supressors) - regulatorne stanice (T-helpers)PREOSJETLJIVOSTPreosjetljivost ili alergija je imuni odgovor koji nastaje pri ponovljenom kontaktu s antigenom koji nazivamoalergenom. Prvi kontakt se zove senzibilizacija: B-limfociti, tj. plazma stanice stvaraju IgE antitijela koja se www.belimantil.info 11
  28. 28. vežu za površ mast-stanica i bazofilnih leukocita, čime osoba postaje alergična. Taj je imuni odgovor inupretjeran i dovodi do oštećenja tkiva.Postoje 4 vrste preosjetljivosti:1. TIP - ANAFILAKSIJAVezivanje alergena za IgE izaziva degranulaciju gore navedenih stanica pa one ispuš taju tvari posrednike(medijatore anafilaksije): histamin, heparin, prostaglandine, leukotriene i druge. To dovodi do stanja koje senaziva anafilaktički šok, a opisano je kod neželjenih učinaka antibiotika (tada antibiotik djeluje kao alergen).Postoje i tzv. lokalne anafilaksije sa istim mehanizmom nastanka, ali samo na užem području organizma(senzibilizirane su samo lokalne stanice). Tu spadaju peludna groznica, bronhalna astma i osip.2. TIP - REAKCIJA IMUNIH KOMPLEKSAOštećenja tkiva izazivaju cirkulirajući kompleksi antigen-antitijelo koji se deponiraju u tkiva i privlače fagocitekoji izazivaju upalne reakcije. Obično ih uklanjaju makrofagi, ali pri alergiji ih ima previše. Primjer takvereakcije je serumska bolest kada nakon davanja seruma s antitoksinom dolazi do poviš enja temperature,odebljanja limfnih čvorova, osipa, edema lica i zglobova, probavnih i neuroloških smetnji. Također, kompleksinastali za vrijeme streptokokne upale mogu se deponirati u glomerulima bubrega, endokardu i zglobovima, panastaje reumatska groznica (glomerulonefritis, endokarditis, artritis).3. TIP - CITOTOKSIČNA REAKCIJAVezivanjem alergena s IgE antitijelom aktivira komplement i dolazi do lize stanica tkiva. Takva je transfuzijskareakcija uslijed davanja inkompatibilne krvi.4. TIP - ODGOĐENA PROSJETLJIVOSTOvaj tip alergije nije posredovan antitijelima, već T-limfocitima, kojima treba neko vrijeme da “osjete” antigenjer antigene prvo moraju fagocitirati makrofagi i prezentirati ih T-limfocitima, da se razmnože i migriraju doantigena. Tada može doći do opsežnog oštećenja tkiva. Primjeri su tuberkulinska reakcija (kod Mycobacteriumtuberculosis) ili odbacivanje transplantata.CJEPIVACjepiva (vakcine) služe za stvaranje umjetno stečenog aktivnog imuniteta. Riječ je mrtvim ili živim alioslabljenim bakterijama ili tretiranim (atenuiranim) toksinima bakterija (vidi kod egzotoksina). Služe zaprevenciju zaraznih bolesti.1. Od mrtvih mikroba: tifus, paratifus, pjegavi tifus, pertussis.2. Oslabljeni mikrobi se prevode kroz puno životinja i presađuju se na nepodesnim podlogama (krumpir, glicerol, žuč). Prednost je što oslabljene bakterije preživljavaju u organizmu tako da je imuni sustav duže u kontaktu sa antigenom, ali ne mogu izazvati bolest. Nedostatak je š nikad ne znašjesu li to dovoljno oslabljeni. Tako se cijepi protiv bjesnoće i BCG (be-se-že - vidi kod tuberkuloze).3. Cjepljenje tokisoidima: difterija, tetanus.4. Kombinirana cjepiva: Di-Te-Per su toksoidi difterije i tetanusa + mrtva Bordetella pertussis. www.belimantil.info 12
  29. 29. Antivirusna cjepiva koriste atenuirane i inaktivirane viruse (gripa, ospice, bjesnoća) ili njihove dijelove -virusne antigene (hepatitis B). Viš o tome kod virusa. e www.belimantil.info 13
  30. 30. ANTIMIKROBNI LIJEKOVIPrim. mr. sc. Josip Čulig, dr. med. 1
  31. 31. ANTIMIKROBNI LIJEKOVI -uništavaju (ubijaju) mikroorganizme ili zaustavljaju njihov rast.  BAKTERICIDI  BAKTERIOSTATICI 2
  32. 32. MEHANIZMI KEMOTERAPIJSKOG DJELOVANJA• Inhibicija sinteze stanične stijenke• Povećanje propusnosti stanične membrane• Inhibicija i poremećaji u sintezi bjelančevina• Inhibicija sinteze nukleinskih kiselina 3
  33. 33. Sinteza stanične stijenke odvijase u nekoliko stupnjeva. Antibiotici jezaustavljaju na različitim razinama. PENICILINI I CEFALOSPORINI koče koče enzim transpeptidazu, nužan za mrežasto ispreplitanje pentapeptida stanične stijenke. VANKOMICIN sprečava transfer polipeptida spreč iz citosola na polimerski lanac. 4
  34. 34. Stanične membrane mikroba selektivno su propusne (slično čovjekovim) NISTATIN i AMFOTERICIN su polienibogati konjugiranim dvostrukim vezama.Vežu se za ergosterol u staničnoj membranigljivica i stvaraju hidrofilne kanale krozkoje bitni dijelovi stanica izlaze. MIKONAZOL, KLOTRIMAZOL,KETOKONAZOL,… inhibiraju citokrom P-450P-koji demetilira prekursor ergosterola. 5
  35. 35. Sinteza bjelančevina odvija se naribosomima bakterijskih stanica. 70 S ribosom s podjedinicama 30 S i 50 S AMINOGLIKOZIDI se ireverzibilno vežu na 30 S pa nastaju nenormalne bjelančevine. TETRACIKLINI se vežu na 30 S i blokiraju vezanje transfer RNA za mRNA. Ovi se lijekovi vežu i za ribosome sisavaca! 6
  36. 36. KLINDAMICIN, ERITROMICIN IKLORAMFENIKOL vežu se na 50 S.Klindamicin koči početak sintezepeptidskog lanca.Eritromicin sprečava elongacijupeptidskog lanca na ribosomima. 7
  37. 37. Izravni inhibitori sinteze nukleinskih kiselina RIFAMPICIN inhibira sintezubakterijske RNA na DNA ovisnupolimerazu. KINOLONI inhibiraju sintezunukleinskih kiselina blokiranjem DNAgiraze. 8
  38. 38. Neizravni inhibitori sinteze nukleinskih kiselina SULFONAMIDI sprečavaju sintezu sprečavajufolne kiseline, koenzima u sintezitimidina. Sisavci koriste gotovu folnukiselinu, a mikrobi je sintetiziraju izPABA-PABA-e. TRIMETOPRIM koči enzim koji kočireducira dihidrofolnu u tetrahidrofolnukiselinu. 9
  39. 39. KONCENTRACIJA ANTIBIOTIKA namjestu infekcije mora biti 2 - 4 x većaod MINIMALNE INHIBITORNEKONCENTRACIJE za pojedinubakteriju. 10
  40. 40. REZISTENCIJA MIKROBA• promjene u staničnoj stijenci bakterija koje sprečavaju ulaz antibiotika• promjene na mjestu vezivanja lijeka• stvaranje enzima koji razgrađuju antibiotik (penicilinaza). 11
  41. 41. GENETSKI MEHANIZMI REZISTENCIJE1. Kromosomska - spontana mutacija gena2. Vankromosomska - plazmidi (genetski elementi)- transdukcija plazmidske DNA unutar bakteriofaga- transformacija - DNA prelazi na drugu stanicu- konjugacija - plazmidi prelaze s bakterije na bakteriju za vrijeme konjugacije- transpozicija - prijelaz kratkih sekvencija DNA s plazmida na plazmid unutar bakterije 12
  42. 42. ODABIR ANTIBIOTIKA• prema kliničkom iskustvu - empirijski• prema antibiogramu 13
  43. 43. SULFANOMIDI I TRIMETOPRIM - od 1935. g. • Djelotvorni protiv gram-pozitivnih i gram-negativnih bakterija • Meningokok, pneumokok, streptokok, stafilokok i gonokok su danas rezistentni • Brojne nuspojave - glavobolja, vrtoglavica, cijanoza, kristalurija, akutna hemolitička anemija, agranulocitoza. 14
  44. 44. PENICILINI - 1928. g. kultura plijesni Izolacija aktivne tvari krajem 2. svjetskog rata. Rezistencija bakterija lučenjem penicilinaze koja cijepa B-laktamski prsten. B- Danas su rezistentni mnogi sojevi stafilokoka, pneumokoka, hemofilusa, gonokoka. Alergijske reakcije - hipersenzibilizacija penicilinskom kiselinom koja nastaje cijepanjem B-laktamskog prstena. 15
  45. 45.  kristalni penicilin oralni penicilini amoksicilin - prošireni spektar djelovanja - gram negativne bakterije karbenicilin - djeluje na pseudomonas piperacilin - djeluje na psedomonas i klepsijelu meticilin - otporan na stafilokoknu penicilinazu 16

×