   Microbiologia = ramura biologiei care studiază caracterele generale ale microbilor, forma, structura, activitatea fiziologică şi biologia acestora. Microbii = organisme foarte mici, dimensiunea lor fiind exprimată în microni.

 1 micron = 1000 mm  1 milimicron = 1 000 000 000 mm (nm) Microbii sunt:  patogeni - produc îmbolnăviri  nepatogeni (saprofiţi) – nu produc boala decât ocazional

 Rol pozitiv al microbilor:  floarea microbiană normală din intestin sintetizează vitamine din grupul B.

 Ramurile microbiologiei:  Virusologia – studiază virusurile  Bacteriologia – studiază bacteriile  Micologia – studiază ciupercile microscopice parazite  Parazitologia – studiază paraziţii microscopici

   Ştiinţă relativ tânără a apărut în strânsă legătură cu dezvoltarea ştiinţelelor naturii, a fizicii, chimiei.

Microbiologia a contribuit la dezvoltarea biologiei în general şi în special a geneticii. Contribuţia microbiologiei la fabricarea de vaccinuri şi antibiotice care au dus la diminuarea unor epidemii: ciumă, holeră, febră tifoidă, etc.

   Începuturile microbiologiei – inventarea microscopului - olandezul Antonie Van Leeuwenhock între 1632-1732.

Microscopul mărea de 300 de ori şi a observat organisme vii denumite “animalicule”. Întemeietorul microbiologiei trebuie considerat chimistul francez Louis Pasteur 1822-1895, care a demonstrat rolul microorganismelor în fermentaţia alcoolică şi lactică.

   A introdus în practică vaccinul antirabic, anticărbunos şi tehnica de sterilizare prin pasteutizare. Robert Koch 1843-1910, medic german, a descoperit agenţii etiologici ai tuberculozei, antraxului şi holerei.

A utilizat pentru prima data medii de cultură solide.

    Ilia Mecinikov 1845-1916 – părintele imunologi ei a deminstrat existenţa fagocitelor.

Victor Babeş 1854-1926 a scris primul tratat de microbiologie din lume.

A contribuit la studiul turbării, al leprei, TBC ului, holerei, difteriei.

A descoperit peste 50 de microbi. A anticipat prin cercetările sale descoperirea antibioticelor

  Ioan Cantacuzino 1863-1934, creatorul şcolii româneşti de microbiologie şi de medicină experimentală.

A fondat în 1921 Institutul Cantacuzino.

Definiţie: Virusologia (inframicrobiologia) – ştiinţa care studiază virusurile (inframicrobii) şi afecţiunile provocate de aceştia.

• Primul virus – 1982 – Ivanovski – virusul mozaicului tutunului • Următoarele decenii: variola, rabia, poliomielita, hepatita virală, gripa, HIV

 Virusurile – germeni extrem de mici, foarte puţini evoluaţi cu organizare rudimentară ▪ Lipsite de enzime proprii ▪ Multiplicarea lor este legată de parazitarea obligatorie a celulelor vii.

        Particularităţi: Particule de dimensiuni foarte mici (18-400nm), vizibile doar cu microscopul electronic.

Posedă un singur tip de acid nucleic: ADN, ARN Sunt paraziţi intracelulari obligatorii Înmulţirea virusurilor – replicare Sunt specifice, fiecare virus provoacă o anumită boală Fiecare virus prezintă o structură anitigenică specifică (omul şi animalele infectate cu un virus produc anticopri specifici iar imunitatea dobândită este solidă şi de lungă durată) Virusurile sunt insensibile la antibioticile uzuale

  Virion = virus = corpuscul elementar = corpuscul viral unitatea virală, morfofunc ţ ională, completă, intactă, infec ţ ioasă, cu diametrul cuprins între 18-400 nm, capabil să infecteze bacterii, plante, animale, omul    Se găsesc extracelular: – înainte de a infecta celula gazdă – după ce s-au asamblat şi au fost elibera ţ i din celula în care s-au multiplicat

 Extrem de mici:      18 – 30 nm (Parvoviridae, Picornaviridae) ▪ 18 – 30 nm (Parvoviridae, Picornaviridae) 40 – 80 nm ▪ rotavirus, v. rubeolos, v. hepatitei B, v. hepatitei C 90 – 200 nm ▪ V. herpetic, v. rujeolos, v. respirator sinciţial, v. rabic 300 - 450 nm (Poxviridae) ▪ v. Variolic peste 900 nm lungime, diametru 80 nm (Filoviridae)

 VIRUS VEGETATIV – particula virală aflată în celulă, deficitară în unele aspecte ale replicării,lipsit de capsidă.

 PROVIRUS – genom viral integrat î n cromozomul celulei gazdă, multiplicându se sincron cu acesta .

      sferic ▪ v.gripal, v.herpetic, adenovirus, v. polio cilindric, bastonaş ▪ v. mozaicului tutunului, fagi paralelipiped ▪ v. variolic, v. vaccinia C artuş ▪ v. rabic filamentos ▪ v. Ebola sferic cu coadă ▪ bacteriofag

 este alcătuit dintr-o moleculă de acid nucleic viral  Fie ARN → RIBOVIRUSURI  Fie ADN → DEZOXIRIBOVIRUSURI   poartă informa ţ ia genetică necesară replicării determină capacitatea infectivă a virusului.

   Conţine întreaga informaţie genetică necesară replicării Asigură infectivitatea virală Este capabilă de autoreplicare în absenţa celorlalţi constituenţi virali  Excepţie ARN viral izolat, m.c., sens negativ (virusuri cu genom divizat – orthomyxovirus)

 complex de structuri proteice care îmbracă acidul nucleic viral  are arhitectură şi compoziţie specifice fiecărui tip viral

     protejează genomul de ac ţ iunea factorilor externi, de nucleazele celulare; asigură forma virionului; fixează virionii nuzi de receptorii celulari specifici; subunită ţ ile structurale ale capsidei sunt antigene care induc formarea şi reac ţ ionează cu anticorpii neutralizan ţ i.

  peplos, anvelopă derivă din membranele celulei gazdă:   din membrana plasmatică ▪ v. gripal, ▪ v. paragripal, ▪ retrovirusuri d in membrana nucleară ▪ herpesvirus

    protejează nucleocapsida; intervine în ini ţ ierea ciclului infectant prin recunoaşterea şi ataşarea v. de receptorii celulari; intervine în procesul de asamblare a noilor particule virale; intervine în activită ţ i specific virale (hemaglutinare, hemadsorb ţ ie, hemoliză, fuziunea membranelor celulare);

 Structuri proprii virale:  Proteina M (matrix)  Spiculi: ▪ Hemaglutinine ▪ Neuraminidaze ▪ Profactori de fuziune

 Hemaglutininele  Prezente la virusurile invelite  Formă de bastonaşe prismatice cu baza triunighiulară  Funcţii: ▪ Recunoaşte receptori celulari, ataşarea şi penetrarea virusului în celulă ▪ Induc răspuns imun ▪ Rol în hemaglutinarea hematiilor

 Neuraminidazele  Prezente la orthomyxovirus şi paramyxovirus  Sunt glicoproteine ancoarte în dublu strat lipidic  Funcţii: ▪ Facilitează pătrunderea virusului în celula gazdă prin scindarea acidului sialic din glicoproteinele suprafeţei celulare ▪ Intervin în procesul de ieşire a noilor particule din celulă

 Profactorul de fuziune  Poate fi situat pe învelişul viral  Prezent la herpes virus, paramyxovirus  Este glicoproteină  Funcţii: ▪ Fuzionarea învelişului viral cu membrana celulară favorizând penetrarea virusului în celula gazdă ▪ Diseminarea infecţiei ▪ Producerea hemolizei

   Enzimele virale Sinteza de proteine-enzime codificate de virus este restrânsă (nr. mic de gene din genomul v.) Sunt proteine ▪ ▪ Structurale în învelişul viral ▪ rol – interrela ţ e cu celula gazdă Nestructurale - asociate nucleocapsidei – rol  replicarea genomului viral  sinteza de proteine virale

• Structură: • Cap • Coadă • Capul – formă sferică, alungită, prismă hexagonală – are o porţiune centrală densă, formată din ADN şi capsida. • Coada - cilindru axial rigid învelit într-un manşon contractil - placă terminală cu 6 fibre cu rol de fixare pe celula gazdă (bacteria)

    Elementele de bază  Proteine  Glucide  Lipide  Ac. Nucleici Virusuri simple: proteină + ac. nucleic (v. polio, Pr+ ARN); bacteriofagi- Pr. + ADN Virusuri complexe: - genom viral, pătura pr. internă, pătura externa lipoproteică. (v. gripal) Proteinele virale parte comp. a capsidei proteine cu rol enzimatic

  Pt. stabilirea dg. unei viroze sunt necesare izolarea şi identificarea ag. patogen în prod. patologice recoltate de la bolnav, cadavru. Cultivarea lor e posibilă prin inoculare în o gazdă receptivă:  Animale de laborator  Ouă embrionate  Culturi de celule Multiplicarea virusurilor – se autoreproduc folosind mecanismele celulare din interiorul celulelor vii, de unde iau: hrana,enzimele,energia necesară multiplicării.

 Etape:  Adsorbţia - faza de adeziune şi fixare la celula- gazdă  Pătrunderea v. în celula-gazdă  Faza de eclipsă - v. pătruns în cel. se dezintegrează în ac. nucleic şi proteine şi nu mai poate fi pus în evidenţă.

 Faza de multiplicare activă – ac. nucleic separat şi capsida separat se multiplică pt. ca în final să se asambleze - formînd particule virale complete.

 Faza de eliberare .v. formate părăsesc celula treptat pe măsura formării sau se acumulează - explozia celulei -gazdă, eliberîndu-se - infectînd alte celule.

       Căldura  factori: tip de virus, prezen ţ a substan ţ e protectoare 18-25 °C sensibile: v.rujeolos, v.gripal etc.

moderat sensibile: v.Ebola, v.Marburg, v.Epstein Barr etc.

rezistente: v.coxsackie, v.variolic etc 56-100 °C 30 minute – inactivarea majorită ţ ii virusurilor

 C ăldura  căldura umedă: ▪ fierberea (100 °C) ▪ ▪ câteva minute – VHA, v.rabic

30 minute – VHB  autoclavarea: ▪ 121 °C, 1 atm, 30 minute – toate virusurile

 F rigul  conservă virusurile ▪ ▪ ▪ 4 °C (refrigerare) ▪ ▪ câteva săptămâni – enterovirusuri doi ani – v.rabic în fragmente de nevrax -20 °C (congelare) ▪ insuficientă pt păstrarea v.gripale, v.respirator sici ţ ial 70 °C (congelare) / p ăstrare în azot lichid la -190°C ▪ prezervarea infectivită ţ ii pt ani de zil e

 pH  sub 5  peste 9 → deteriorează infectivitatea  stabile la pH extrem   acid 3 – enterovirusuri alcalin 9 – v.gripal B

 IONIZANTE  ▪ ▪ ac ţiune directă: pe acizi nucleici şi proteine virale indirectă: ionizarea mediului înconjurător – producere de compuşi toxici    radia ţii electromagnetice (X, gamma) radia ţii corpusculare ( α şi β) inactivează virusuril e

 vibraţii peste 20 kHz/sec  folosite pt: ▪ eliberarea virusurilor din celule ▪ obţinerea unor substructuri virale ▪ omogenizarea suspensiilor virale etc.

  agen ţi oxidanţi  1%, oxidări în proteinele virale peroxid de hidrogen (H2O2(    3-6%, inactivare virus, agent antiseptizant ozon  dezinfec ţia apei, f.scump, puțin utilizat permanganat de potasiu  1%

 aldehide  ▪ ▪ ▪ formaldehida (formol) 1 8%, atacă acizii nucleici şi proteinele virale agent decontaminant aerosoli pt decontaminarea aerului  glutaraldehida ▪ ▪ ▪ 2% tamponată cu bicarbonat de Na, la pH 7,5-8,5 sterilizarea “la rece”: instrumentar medical delicat HIV, HBV

 halogeni/compuşi halogenaţi  clorul ▪ tratarea apei potabile  hipoclorit de calciu / hipoclorit de sodiu ▪ 10%, deteriorează acizii nucleici virali, dezinfectanţi antivirali universali  cloramina ▪ 2-5%, 20%

 detergen ţi  sintetici ▪ afectează virusuri cu peplos ▪ ▪ ▪ dezoxicolat de Na dodecilsulfat de Na Tween 80  cationici ▪ ac ţiune virulicidă + acţiune spumantă ▪ ▪ ▪ săruri de amoniu cuaternar 20% clorura de benzolcarmin – pt. tegumente – muşcături de animale – 1% inactivare v.rabic

 glicerol    solu ţie tamponată 50% ▪ ▪ ▪ conservă infectivitatea ▪ v.polio – 6 ani v.herpetic – 5 ani v.rabic – 9 luni v.urlian – 7 săpt.

săruri de Mg, Na ▪ solu ţii molare de MgCl, NaCl

   lizozim  în secreţiile nazale, lacrimale, salivare  efect virulicid – v.gripal

suc gastric  ac ţiune virulicidă prin ▪ pH-ul acid ▪ bilă enzime proteolitice: tripsină, pepsină ▪ inactivează virusurile cu pelos

PATOGENEZA INFECŢIEI VIRALE RELAŢII VIRUS-CELULĂ GAZDĂ



Aderen ţă (ataşare, adeziune)

▪ ▪ procesul prin care microorganismul se leagă de suprafa ţa celulei ţintă principalul pas în iniţierea procesului infecţios.

 

Diseminare (invazie)

▪ procesul prin care microorganismul se răspândeşte de la poarta de intrare în tot organismul

Infec ţie

▪ multiplicarea unui agent infec manifestări clinice de boală.

ţios patogen în interiorul organismului, chiar dacă este neînsoţită de

   

Microorganism nepatogen

 face parte din flora normală; nu produce îmbolnăvire

Microorganism patogen

 microorganism care întotdeauna cauzează boală.

Microorganism poten ţial patogen (oportunist)

 microorganism capabil să cauzeze îmbolnăvire doar atunci când este afectat sistemul de apărare al macroorganismului

Microorganism saprofit

   care trăieşte în natură se stabilesc rar în organism au importan ţ ă redusă ca factori patogeni



Patogenitate

  capacitatea unui microorganism de a cauza boală prin virulenţă sau toxigenitate

Purtător asimptomatic

 persoană care adăposteşte microorganismul fără a prezenta semne clinice de boală care poate transmite microorganismul celor din jur

  include   mecanismele care duc la instalarea semnelor şi simptomelor bolii infec ţ ioase interac ţ iunea microorganism gazdă depinde de :  ini ţ ierea procesului infec ţi os capacitatea microorganismului de a se stabili în macroorganism şi de a cauza leziuni  mecanismele de apărare ale macroorganismului