Allmän mikrobiologi Människan: biologi och hälsa SJSE11 Annelie Augustinsson Inledning Den sjuksköterska som förstår hur infektioner uppkommer, hur immunförsvaret fungerar, hur infektioner kan förebyggas och hur de kan behandlas kan i hög grad bidra till god vård och hög patientsäkerhet. Klinisk mikrobiologi Elsy Ericson och Thomas Ericson 2009 Mikrobiologi Mikrobiologi = läran om små liv (organismer mindre än 1 mm i diameter). Kursens målsättning Allmän förståelse för mikrobiologiska begrepp och fenomen Kunskap om olika mikroorganismer av betydelse i ett sjukvårdssammanhang Ge en grund för vidare intresse 1
Mikrobiologi 1674 Leeuwenhoek upptäcker mikroorganismerna 1796 Jenner vaccinerar mot smittkoppor 1847 Semmelweiss bevisar att barnsängsfeber orsakas av bakterier 1859 Pasteur bevisar att mikroorganismer inte spontanalstras 1865 Lister introducerar den aseptiska tekniken 1876 Koch bevisar att specifika bakterier orsakar specifika sjukdomar 1892 Iwanowski upptäcker virus 1894 Erlich fastställer tesen om selektiv toxicitet 1929 Fleming upptäcker penicillinet 1984 Luc Montagnier och Francois Barré-Sinoussi upptäcker HIV Biologiska relationer mellan patogena organismer Rike Patogena mikroorganismer Celltyp Djur Maskar Eukaryoter Växter Inga Eukaryoter Protister Protozoer Svampar Eukaryoter Eukaryoter Prokaryoter Bakterier Prokaryoter Virus Icke-cellulära Smittvägar Endogen smitta Exogen smitta Smittämnet kommer från den egna normalfloran Smittämnet tillförs individen utifrån Kontaktsmitta Droppsmitta Luftburen smitta Tarmsmitta (fekal-oral smitta) Blodburen smitta (inokulationssmitta) Smittämnet sprids via direkt eller indirekt kontakt Smittämnet sprids via droppar (aerosoler) Smittämnet sprids via luften Smittämnet sprids via avföring Smittämnet sprids via blod 2
Former på bakterier kock diplokock streptokock stafylokock stav www.denniskunkel.com spirill/spiroket Eukaryot cell vs prokaryot cell ER Eukaryota celler har många membranförsedda organeller med olika funktioner. Golgiapparat Cellkärna Mitokondrier Lysosomer Cellvägg Plasmamembran Cytoplasma med DNA ribosomer Grampositiv bakterie Peptidoglykan (murein) Teikonsyror Cellvägg Plasmamembran 3
Gramnegativ bakterie Porin Lipopolysackarider (LPS) Yttre membran Lipoprotein Plasmamembran Cellvägg Peptidoglykan (murein) Gramfärgning Grampositiva Gramnegativa Fixering Kristallviolett Jod H C Gram Avfärgning Safranin Sporbildning 4
Konjugation Plasmid med resistensgen DNA Resistent bakterie Mottaglig bakterie Kopia av plasmid flyttas över Båda bakterierna är resistenta www.flickr.com/creativecommons - AJC1 Resistensförflyttningsgener Resistensplasmid Tet Strep Pen Chloro Resistensgener Erytro Gent De flesta resistensplasmiderna har två set av gener: (1) resistensförflyttningsgener som kodar för pili och andra proteiner som möjliggör förflyttning av plasmid-dna under konjugation, (2) resistensgener som kodar för proteiner som möjliggör resistens mot antibiotika. Den undre halvan av figuren visar, från vänster till höger, gener som kodar för resistens mot tetracyklin, streptomycin, penicillin ( -laktamas), kloramfenikol, erytromycin och gentamicin. Transduktion Sönderdelning av bakteriens DNA (värdens DNA) och syntes av bakteriofagens DNA Bakteriofagen angriper en bakterie Bakteriofagen infekterar Defekt bakteriofag med värdens DNA Lysering av bakterien och frisättning av nya bakteriofager Syntes av nya bakteriofagkapsider och ihopsättning av nya viruspartiklar Infektion i ny bakterie (ny värd) av defekt bakteriofag Sammansmältning av den gamla värdens DNA och den nya värdens DNA 5
Transferprocedurer Överföringsprocedur Konjugation Transduktion Transformation Process DNA flyttas med pili från en bakterie till en annan DNA flyttas med hjälp av virus från en bakterie till en annan Rent DNA tas upp av en cell Involverade celler Prokaryoter Prokaryoter Prokaryoter eller eukaryoter DNA som blir flyttat Kromosomer eller plasmider Generaliserad transduktion = alla gener Specialiserad transduktion = vissa gener Vilket DNA som helst Virioners utseende Månghörningformat höljevirus Månghörningformat höljevirus med proteinutskott Naket månghörningformat virus med proteinutskott Naket månghörningformat virus Spiralformat höljevirus Indelning med avseende på nukleinsyrainnehållet DNA-virus RNA-virus Cellkärna 6
Förökning av höljevirus 1. Infektion adsorption penetration 2. Avklädning 3a. Transkription 3b. Replikation 4. Translation 5a. Transport 5b. Ihopsättning 6. Frisättning (avknoppning) 7. Färdigt nytt virus DNA-virus Förökning av nakna virus Sönderdelning av bakteriens DNA (värdens DNA) och syntes av bakteriofagens DNA Bakteriofagen angriper en bakterie Bakteriofagen infekterar Defekt bakteriofag med värdens DNA Lysering av bakterien och frisättning av nya bakteriofager Syntes av nya bakteriofagkapsider och ihopsättning av nya viruspartiklar Infektion i ny bakterie (ny värd) av defekt bakteriofag Sammansmältning av den gamla värdens DNA och den nya värdens DNA Spridning Lokal infektion Systemisk infektion 7
Spridning Lokal infektion Systemisk infektion Kronisk infektion Latent infektion Persisterande infektion Cellomvandling Benign cellomvandling Malign cellomvandling 8