Transcript MIKROBIOLOOGIA

MIKROBIOLOOGIA
Marika Asberg
Mikrobioloogia micros-väike,
bios-elu
Mikrobioloogia on teadus, mis uurib
Mikroorganismide:
• morfoloogiat
• füsioloogiat
• biokeemiat
• geneetikat
Mikroorganismid
Mikroorganismid jaotatakse:
• Algloomad
• Seened
• Bakterid
• Viirused
• Prioonid
Mikroorganismid
• Seened-ühe või mitmerakulised eukarioodid
• Algloomad-üherakulised eukarioodid
• Bakterid-üherakulised prokarioodid
–
–
–
–
Klamüüdiad
Riketsiad
Mükoplasmad
Spiroheedid
• Viirused-infektsioossed ühikud, mis koosnevad
DNA-st või RNA-st
• Prioonid-infektsioosne proteiin
Seened
• Pärmiseen
Algloomad
Trihomoonas vaginalis
Bakterid
Viirused
Prioonid
Mikroorganismid elavad kõikjal.
• Õhus
• Vees
• Mullas
• Taimedel
• Loomadel
• Inimesel
Kõige vanemad
elusolendid
planeedil Maa
Mikroobe kasutatakse
• Põllumajandus. Pinnas, loomasööt.
• Söök ja jook. Piimasaadused, alkoholi
käärimine, leivatööstus.
• Keemiatooted. Atsetoon, lahustid,
ravimid (antibiootikumid, insuliin).
• Teadus. Kiire kasv, palju järglasi
• Biotehnoloogia. Insenergeneetika.
• Haigused.
Infektsioonide tekitajad
• Patogeensed mikroobid (pathos-haigus)
Mycobacterium tuberculosis- tuberkuloos
• Tinglikult patogeensed ehk oportunistlikud
tekitajad (virulentsus-patogeensuse määr)
Staphylococcus aureus
– Nahamädanikud
– Kõhulahtisus
– Bakterieemia-mikroobid veres
Meditsiiniline mikrobioloogia
Haigustekitaja kindlakstegemine
• Uurimismaterjal
• Samastamine
• Virulentsus
• Antimikroobe ravi
Infektsioonhaiguse kliinilise pildi
kirjeldamine
Meditsiiniline mikrobioloogia
Profülaktika
• Epidemioloogia
• Nakkuskolle
• Mikroobi ülekanne
• Profülaktika
Ravi
• Antibiogramm
• Antikehad jne
Aktuaalsed probleemid
• “Uued” infektsioonid
• Toidu ja veega levivate nakkuste
puhangud
• Haiglasisesed e. nosokomiaalsed
nakkused
• Bioterrorism
• Mikrofloora muutustest tingitud haigused
e. oportunistlikud tekitajad
• Antibiootikumresistentsus
MIKROBIOLOOGIA AJALUGU
Eelmikrobioloogiline periood
• Hippokrates (460-375 e.m.a.)-haigused
pärinevad mustusest (pinnas, muld) ja
paranevad loomulikul teel (malaariale
suits) Õhus on erinevad miasmid!
• Aristoteles (384-322e.m.a.)-põhjuseks
tähtede halb seis
• Galenos (129-200) haiguste levik õhu
kaudu või otsese kontaktiga (laipadelt)
Morfoloogiline periood
•
•
•
•
Antonie van Leeuwenhoek
(1632-1723)
leiutas mikroskoobi 200-300X
ja kirjeldas esmakordselt liikuvaid ja
paljunevaid olevusi (baktereid)
• 1677 hambakatt
• 1675 mikrobioloogia sünd
• 1835 itaallane Bassi tõestas, et haigus on
põhjustatud mikroobide poolt
Füsioloogiline periood
L. Pasteur 1822-1895 med mikrobioloogia
rajaja!
•
•
•
•
Piimhappe ja etanoolikäärimine
Pastöriseerimine (kuumutamine alla 100 kraadi)
Aeroobsed/ anaeroobsed mikroobid
Vaktsineerimine
– Kanakoolera (холера)
– Marutõbi (водобоязнь)
– Siberi katk (сибирка)
R. Koch 1843-1910
• Kochi postulaadid
• Mikroob peab esinema kõigil inimestel, kellel
vastav haigus
• Mikroobi peab saama isoleerida
puhaskultuurina
• Mikroobi puhaskultuuriga nakatunud
inimestel või loomadel peavad
ilmnema vastavad infektsiooni sümptomid
• Sedasama mikroobi saab uuesti isoleerida
puhaskultuurina
Füsioloogiline periood
VAKTSINEERIMINE
• Edward Jenner (1796)
rõuged (оспа) vacca-lehm pookematrjali nimeks
VAKSIIN
• L. Pasteur
– kanakoolera (1881) (холера)
– marutaud (1885) (водобоязнь)
• E. Roux ja A.J.E. Yersin (1888)
difteeria (дифтерия)
antitoksiline seerum
Molekulaarne periood
Teaduse areng
• Elektronmikroskoopia
• Elektroforees
• Koekultuurid
1953 d. Watson ja F. Cricki
nukleiinhapete struktuuri-geneetiline kood
• 1970 geenitehnoloogid alustasid B-hep
vastase DNA- vaksiini tootmist
• Insuliini tootmine bakteritüvest
MIKROOBIDE TAKSONOOMIA
Mikroobide taksonoomia on
teadus mikroobide klassifikatsioonist,
identifikatsioonist ja nomenklatuurist
• Klassifikatsioon, jagamine teatud gruppidesse.
– Eukarioodid/prokarioodid
– Liik, perekond, sugukond, selts, klass, riik
• Identifikatsioon ehk samastamine, kuidas eristada
ühte gruppi teisest
• Nomenklatuur on semaatiline süsteem, mille alusel
gruppe nimetatakse
Mikroobide klassifikatsioon
•
•
•
•
•
•
Species -liik
Genus -perekond
Familia -sugukond
Ordo -selts
Classis -klass
Regnum-riik
– Procarya-bakterid
– Eucarya-algloomad,
seened
– Vira-viirused
– Prokarüoot
eeltuumne rakk
ehk
"pro" = enne + "caryos" =
tuum
bakterid ja tsüanobakterid
(sinivetikad)
– Eukarüoot
päristuumne
ehk
"eu" = tõeline + "caryos" =
tuum
seened, algloomad, Homo
sapiens
Mikroobide
identifikatsioon / samastamine
FENOTÜÜBI ALUSEL
• Morfoloogia
• Biokeemilised omadused
• Tundlikkus antibakteriaalsetele
preparaatidele
GENOTÜÜBI ALUSEL
• Molekulaarsed metoodikad
Mikroobide samastamine ehk
identifitseerimine
Meditsiinis kasutatakse lihtsat taksonoomilist süsteemi:
• Põhivormid
– Kokid
– Bakterid
• Gram-värvumine
– Gram-negatiivsed
– Gram-positiivsed
• Hingamistüüp
– Aeroobid
– Anaeroobid
• Parasitism
– Intratsellulaarsed ehk rakusisesed
– Ekstratsellulaaarsed ehk rakuvälised
Mikroobide põhivormid
–
–
–
–
Kerakujulised: Kokid
Stafülokokid (viinamarjakobarad)
Streptokokid (pärlid)
Diplokoki (paarikaupa)
Sartsiind (pakettidena)
Kokid väliskuju alusel:
– Gonokokid on oakujulised
– Meningokokid on küünlaleegikujulised
– Enterokokid on ovaalsed
• Pulgakujulised (eoste moodustumise alusel)
– Batsillid (eosed, siberi katku tekitaja)
– Klostriidid (eosed, teetanus, botulism, gaasgangreen)
– Bakterid ( ei suuda eoseid moodustada, dif, tbc)
• Kõverad (oluline keerdude arv)
– Spirillid (2-3 keeruga mikroobid)
– Vibrioonid (ühe loogaga mikroobid, koolera)
– Spiroheet (spiraalikujuline, treponema)
• Seened (paljunemine ja eosed)
• Algloomad (liikumine ja paljunemine/ristipooldumine)
Nomenklatuur ehk mikroobi
nimetus
• Patogeenseid baktereid nim ladina keeles kahe
sõnaga. (bionoomiline nomenklatuur) Esimene sõna
kirjutatakse suure tähega, seda võib lühendada ja see
tähistab perekonda, tuletatud mikroobi uurinud
teadlase nimest.
• Teine sõna kirjutatakse väikse tähega ja lõpuni välja.
Enamasti viitab see haigusele või mikroobi
iseloomulikumale omadusele.
Salmonella typhi
Escherichia coli E. coli
BAKTERIRAKU EHITUS
Bakterid
Üksik rakk, kelle funktsiooniks on
• Toitumine
• Hingamine
• Paljunemine
• Resistentsus välisfaktoritele
Bakteriraku komponendid
• Bakteriraku sisekomponendid
– Genoom (DNA)
– Tsütoplasma
– Tsütoplasma membraan
• Bakteriraku väliskomponendid
– Rakusein
• Gram-positiivne
• Gram-negatiivne
– Rakuseina lisakomponendid
• Kihn
• Viburid
• Piilid
Mikroobiraku sisekomponenedid
•
Genoom-koosneb ringjast DNA kaksikspiraal
• Plasmiidid, DNA rõngasmolekulid
• Paljunemine pooldumise teel
•
Tsütoplasma
• Ribosoomid (70S)
• Ensüümid
• Inklusioonkehad (tärklis,
– glükogeen, volutiin)
•
Tsütoplasma membraan
• Selektiivne läbilaskvus
• Ensüümide eritus
• Hingamine ja energia tootmine
Puuduvad: tuumamembraan, Golgi aparaat,
mitokondrid
Bakteriraku väliskomponendid
• Rakusein on erinev
• Gram-positiivsetel (tumevioletne)
• Gram-negatiivsetel (punane)
•
•
•
•
Rakuseina ülesanne
Säilitab mikroobiraku rõhu
Kaitseb suurte molekulide läbitungimist
Info võtmine väliskeskkonnast
• Selle avastas 1880 aastal H.C.J. Gram
Gram-postiivsed versus Gramnegatiivsed
Seina komponent
Gram-positiivsed
Gram-negatiivsed
Välismembraan
ei
ja
Lipopolüsahhariidi
d ehk endotoksiin
Eksotoksiin
Eosed
ei
ja
ja
ja
ei
ei
Rakuseina lisakomponendid
• Kihn (polüsahhariidne)
– Koosneb limakiht slime
• Pilid ehk karvakesed
– Gram-negatiivsetel bakteritel
• Viburid
Eosed
• Eoste (спора) moodustamine ehk
sporulatsioon
Jäävad ellu ebasoodsates välistingimustes
• Bacillus spp
Bacillus anthracis-Siberi katku tekitaja
• Clostridium spp
Clostridium tetani-teetanuse
Clostridium botulinum-botulismi
Clostridium perfringens-gaasgangreeni
Gram-positiivsed kokid
• Staphylococcus
– Staphylococcus aureus
– Staphylococcus epidermidis
– Staphylococcus saprophyticus
• Streptococcus
–
–
–
–
•
•
•
•
•
Streptococcus pyogenes
Streptococcus agalactiae
Streptococcus pneumoniae
Streptococcus mutans
Enterococcus
Aerococcus
Leuconostoc
Pediococcus
Gemella
Stafülokokid
“staphyll” viinamarjakobar, “kokkos” tera
mari
S. aureus
Koagulaas-negatiivsed stafülokokid:
S. epidermidis
S. saprophyticus jne.
• Stafülokokid esinevad:
• Nahal
• Ninaneelus
• Suus
• Seedetraktis
• Urogenitaaltarktis
Stafülokokkide poolt põhjustatud
haigused I
• Lokaalsed
– Follikuliit-karvanääpsu põletik
– Impetigo-mädavilliline lööve
– Frunkel (paise) (чирей) subkutaanse kihis
karvanääpsu ja rasunäärme põletik
– Abstsess (нарыв)- frunklikogumik,
Stafülokokkide poolt põhjustatud
haigused II
• Süsteemsed
– Kopsu-, keskkõrva-, luuüdi-, ninakõrvalkoobaste-,
südame sisekesta põletik
– Septitseemia
• Toksilise soki sündroom
• Toidutoksikoosid
• Epidermolüütiline sündroom
– Ritteri haigus (staphylococcal scalded skin
syndrome)
Streptokokid ja enterokokid
S. pyogenes
S. pneumoniae
–
–
–
–
Kopsupõletik ehk pneumoonia
Ajukelmete põletik ehk meningiit
Ninakõrvalkoobaste põletik ehk sinusiit
Keskkõrvapõletik ehk otiit
S. agalactiae
– Vastsündinute sepsis meningiit, saavad emalt
E. faecalis
E. faecium
S. pyogenes
(A-grupi streptokoki poolt põhjustatud
haigused)
• Farüngiit
– Reuma
– Neeruvaagna põletik
•
•
•
•
•
•
Püodermia
Tselluliit
Nekrotiseeriv fastiit
Roos ehk erüsiipel
Sepsis
Sarlakid
S. pyogenes
(A-grupi streptokoki poolt põhjustatud
haigused)
• Sarlakid (скарлатина)
•
•
•
•
•
•
Piisknakkus
Inkubatsioon 1-7 päeva
“vaarika keel” 4-5 päeval
“liivatera” taoline lööve 3-7 päeval
Kahvatu nina-suu kolmnurk
Naha kestendus peale haigust 2 nädalat
•