Átírás

1 Tantárgyi előadó: Dr.Nagy Károly egyetemi tanár, Intézetigazgató Tanulmányi felelős: Dr.Berek Zsuzsa NET IX. em. Tel: / m A félév értékelése Félévközi pontok hiányzás érdemjegy 9-10 pont (90-100%) 0-2 Kiválóan megfelelt 7 8 pont (70-80%) <7 pont (<70%) 0-2 Megfelelt 0-2 Nem felelt meg

2 MEDICINA 2012

3

4 DR. NAGY KÁROLY egyetemi tanár Semmelweis Egyetem Orvosi Mikrobiológiai Intézet

5 AZ ORVOSI MIKROBIOLÓGIA TÁRGYA ÉS HELYE A TERMÉSZETTUDOMÁNYOK KÖZÖTT a szabad szemmel nem látható élőlények, a mikróbák tudománya (Pasteur) Vírusok Prokarióták (egysejtűek) Eukarióták (egysejtűek) (többsejtűek) Baktériumok* cyanobaktériumok archeobaktériumok algák* protozoonok* gombák* növények állatok* ORVOSI MIKROBIOLÓGIA *kórokozók - virológia - bakteriológia - mycológia - parazitológia (protozoon, férgek, rovarok)

6 A mikroorganizmusok szerepe és jelentősége az ember számára a Föld anyagforgalmában: - C, N, S, P, CO2, nitrifikálás, denitrifikálás - a földi élő anyag 90%-át alkotják - E.coli (20-25 min. osztódás ) 3 nap alatt > Föld tömege hasznosításuk az iparban, mezőgazdaságban: erjedés, fermentáció, bor, sör, kenyér, gyógyszeripar, biotechnológia a gazdaszervezettel való együttélésben: hasznos normál flóra, N -kötés, anaerob bélbaktériumok káros kórokozók: növényi, állati és emberi pathogének

7 A MIKROORGANIZMUSOK MÉRETEI FÉRGEK BAKTÉRIUMOK µm 200 µm + VÍRUSOK nm µm PROTOZOONOK, GOMBÁK

8 Arisztotelész (i.e ) spontán generáció ősnemzés paralytikus poliomyelitis i.e (18.dinasztia, Egyiptom)

9 contagium vivum - élő ragályanyag elképzelés Girolamo Fracastoro a járványtan megalapítója, XVI.sz. A syphilis tüneteinek első leírása

10 A MIKROBIOLÓGIAI TÖRTÉNETE I Anton von Leeuwenhoek ( )

11 Anton von Leeuwenhoek ( ) MIKROSZKÓP, ÖSSZETETT LENCSERENDSZER 247 féle mikroszkóp, max. nagyítás: 270 x Berkel-tó: teljesen új világ 1673Baktériumok első leírása, illusztrálása Royal Society, London, 300 levél 1675 vörösvértestek 1677 humán spermatozoa 1683 fogkaparék 1698 Nagy Péter cár

12 Edward Jenner tehenész csomó 1796 Vaccináció

13 Edward Jenner tehén himlő feketehimlő

14 Semmelweis Ignác Fülöp Az anyák megmentője A KÓROK FELISMERÉSE A kórokozó még nem ismert megelőzés 1847 Gyermekágyi láz KLÓRMESZES KÉZMOSÁS

15 Semmelweis Múzeum Semmelweis Ignác Fülöp Semmelweis hamvai Semmelweis szülőháza

16 Semmelweis Ignác Fülöp Semmelweis Egyetem Budapest

17 Louis Pasteur : MIKROBIOLÓGIA alapjainak lerakása (Staphylococcusok, Streptococcusok és a Pneumococcus kapcsolatának felfedezése a fertőző betegségekkel) virulens mikroorganizmusok attenuálása, oltóanyag kifejlesztése a baromfi kolera, a lépfene (1879) és a sertés orbánc ellen veszettség elleni oltóanyag kifejlesztése (első alkalmazása: július 6) a spontaneous generation cáfolata

18 A KÓROK FELISMERÉSE a kórokozó még ismeretlen Louis Pasteur megelőzés VÉDŐOLTÁS

19 Louis Pasteur Erjedés Pasztörizálás

20 1876 KOCH POSZTULÁTUMOK: A mikroorganizmus a beteg állatban mindig megtalálható, az egészségesben nem A mikroorganizmus a beteg állatból izolálható, és táptalajon kitenyészthető Az így tenyésztett mikroorganizmus fogékony állatba oltva hasonló betegséget vált ki A kísérletesen megfertőzött állatból visszatenyészthető a mikroorganizmus Robert Koch KÓRKÉP - KÓROKOZÓ SZILÁRD TÁPTALAJ

21 Robert Koch ANTRAX (LÉPFENE)

22 Robert Koch Koch bacillus

23 Dmitrij Ivanovszkij A VÍRUSOK FELFEDEZÉSE Dohány mozaik betegség Baktériummentes szűrlettel átvihető

24 Paul Ehrlich Diftéria antitoxin (oldallác elmélet) A MODERN IMMUNOLÓGIA elméleti alapjainak megteremtője Salvarsan, organikus arzén, a SZIFILISZ első, hatékony therápiája 1908 A 606 -os kísérlet (szisztematikus kísérletek) A KEMOTHERÁPIA ELMÉLETI ALAPJAI

25 Alexander Fleming Penicillinum notatum Penicillin felfedezése ANTIBIOTIUKUM éra

26 Leeuwenhoek 1674 MÓDSZER Jenner 1796 TAPASZTALAT. MEGELŐZÉS Semmelweis 1847 Pasteur 1885 Koch 1876 KÓROKOZÓK Ivanovszkij 1892 Ehrlich 1910 GYÓGYSZEREK Fleming 1928

27 A MIKROBIOLÓGIAI TÖRTÉNETE II Napjaink: új antibiotikumok genetikai módszerek, stb Új betegségek USA Magyarország Legionárius betegség Lyme kór AIDS Új kórokozók prion, SARS Új problémák nozokomiális fertőzések immunszupresszált betegek

28 ÚJ KÓROKOZÓK ÚJ BETEGSÉGEK Baktériumok LEGIONELLOZIS Legionella pneumophilia GYOMORFEKÉLY Helicobacter pylori ARTERIOSCLEROSIS Chlamydia pneumoniae LYME KÓR Borelia burgdorferi

29 AIDS HIV (retrovírus) ÚJ KÓROKOZÓK ÚJ BETEGSÉGEK V í r u s o k Hemorrhágiás láz Ebola vírus (filovírus) Kaposi szarkóma HHV-8 (herpesvírus) Vérzéses láz, szervelhalás LUJO vírus (Lusaka-Jo burg) arenavirus

30 ÚJ KÓROKOZÓK ÚJ BETEGSÉGEK V í r u s o k SARS Coronavírus Madár influenza Influenza vírus

31 ÚJ KÓROKOZÓK ÚJ BETEGSÉGEK P R I O N ( p r o t e i n o n l y ) Infektív fehérjék, nincs nukleinsav, élő sejtben reprodukálódik Súrlókór juhokban Kegemarhakór szarvasmarhában Creutzfeld Jacob betegség emberben

32 ANTIBIOTIKUMOK

33 ORVOSI/KLINIKAI MIKROBIOLÓGIA mikrobiológiai diagnózis epidemiológia patogenezis terápia és megelőzés tudományos kutatás A KLINIKAI MIKROBIOLÓGIA FONTOSSÁGA fertőző betegségek gyakorisága fertőző betegségek magas mortalitása nozokomiális fertőzések magas száma polirezisztens patogének

34 A BAKTÉRIUMOKAT MEGHATÁ- ROZÓ KRITÉRIUMOK morfológia (mikroszkópos, makroszkópos) festődés spóraképzés antigénszerkezet biokémiai aktivitás mozgásképesség

35 BAKTÉRIUMOK MIKROSZKÓPOS MORFOLÓGIÁJA

36 BESZÉLŐ NEVEK Morfológia: Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes Biológiai tulajdonság: Haemophilus influenzae Izolálás: Legionella pneumophila Betegség: Streptococcus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae Kutatók: Salmonella typhi, Shigella dysentheriae, Pasteurella multocida, Bordetella pertussis, Rickettsia prowazekii, Yersinia pestis, Brucella abortus, Escherichia coli

37 telepmorfológia zsíroldékony pigmentek vízoldékony pigment hemolízisek

38 A BAKTÉRIUM (prokaryota) SEJT SZERKEZETE Esszenciális alkatrészek

39 STRUCTURE OF THE BACTERIAL CELL WALL L P S BLUE RED

40 GRAM festés Crystal ibolya bázikus anylin festék Jód (lugol) oldatban higítva Alcohol/aceton differenciálás Fucsin vagy safranin utófestés GRAM POZITÍV GRAM NEGATÍV PoZ/Peptidoglycan/kék NegatÍv - VÖRÖS

41 PEPTIDOGLIKÁN RÉTEG FUNKCIÓI transzpeptidáció gátlása (Penicillin) immunológiai (megakadályozza, hogy a Gram pozitív baktérium ellenanyag és komplement hatására feloldódjon) védelmet nyújt a fagocitózis ellen

42 Külső (MEMBRÁN) réteg foszfolipid kettős réteg + globuláris protein (40 / 60 %) FUNKCIÓK: respiráció (enzimek) táplálkozás (hidrolitikus enzimek) transzport (táplálék-anyagcsere) sejtfal szintézis (enzimek) mezoszóma kialakítás kemotaxis receptorok

43 CITOPLAZMA - MAGANYAG (nukleoid), - plazmidok, - mezoszóma, - poliamidok, - zárványok, - 80% víz, - fehérjék/enzimek, szénhidrát, lipidek, anorganikus ionok

44 GENETIKAI ANYAG NUKLEOID (nincs membrán) egyszálú cirkuláris DNS, ms:3x 10 9 egyetlen haploid kromoszóma kópia (1 mm, baktérium: 1-2 µm) giráz enzim: szuperhélix plazmidok

45 JÁRULÉKOS ALKOTÓRÉSZEK ENDOSPÓRA tápanyaghiány, kedvezőtlenkörnyezeti viszonyok sporuláció Spóra: gömb v. ovális, centrális, terminális, szabadon) Szerepe: rezisztencia, diagnózis

46 TOK negatív festés extracelluláris polimer (poliszacharid) réteg - valódi (makrokapszula): vastag, S. pneumoniae - mikrokapszula: elektronmikroszkóp, szerológia (Neufeld-féle tokduzzadási vagy Quellung reakció) - slime layer Szerepe: táplálék, antigéntulajdonság, antifagocita hatás, diagnózis K. pneumoniae S-R variáció

47 OSTOR (flagellum) nm átmérő, bazális test, lyukas, cilinderes szerkezet újra képződik (3-6 perc) Proteus vulgaris Szerepe: mozgásszerv, H antigén

48 CSILLÓ,FIMBRIA (Pilus) Gram negatív baktériumokban (plazmid vagy kromoszóma kódolt) rövid, vékony, törékeny (átmérő: 2-10 nm) sex fimbria: konjugáció (donor / recipiens) adhézió Neisseria gonorrhoeae Szerepe: kolonizáció, virulencia faktor, fágreceptor

49 A BAKTÉRIUMOK FIZIOLÓGIÁJA KETTÉOSZTÓDÁS: 1. Kromoszóma replikáció és szeparáció 2. A sejt megnyúlása, szeptumképződés 3. A sejtfal növekedése 4. A baktériumsejt kettéosztódása (asszimmetrikus osztódás: minisejt) S. aureus E. coli NÖVEKEDÉST BEFOLYÁSOLÓ FIZIKAI TÉNYEZŐK: hőmérséklet (10 C o C o C o ) ph, ozmotikus nyomás, NaCl tartalom (6%) TÁPTALAJOK A szaporodás kinetikája

50 A BAKTÉRIUMOK ENERGIANYERÉSE RESPIRÁCIÓ (aerob degradáció) FERMENTÁCIÓ (anaerob degradáció) OBLIGÁT AEROB (respiráció) MICROAEROPHIL FAKULTATÍV ANAEROB (respiráció-fermentáció) OBLIGÁT ANAEROB (fermentáció) AEROTOLERÁNS ANAEROB (fermentáció) ESSZENCIÁLIS VEGYÜLETEK H-donor, H-akceptor,energiaforrás, nitrogénforrás, anorganikus sók, növekedési faktorok

51

52 Fosszilis ősbaktérium Marsról származó meteoritban VÁLTOZÉKONYSÁG ADAPTÁCIÓ

53

54 Gram-negatív sejtfal Gram-pozitív sejtfal

55 Baktériumok sejtfal szerkezete csilló fimbria csilló tok tok LPS Gram + Gram - (Antibiotikum, festék érzékenység)

56 coccusok Baktériumok morfológiája pálcák spiochaeták coccusok coccusok párosával coccusok láncokban coccusok csoportokban coccusok négyesével coccobacilusok orsó alakú pálcák lekrekített végű pálcák levágott végű pálcák fuziform pálcák vibriok spirillumok Borellia Treponema Leptospira

57 A baktériumsejt szerkezete Procariota: nukleolus nincs, maghártya nincs Esszenciális alkatrészek Akcesszórikus alkatrészek Csillók Sejtburok (sejtfal) Membrán Cytoplasma nincs Golgi Maganyag cirkuláris duplaszálú DNS (haploid) Fimbriák Szexfimbriák ( pilus) Közönséges fimbriák (adhéziós) Tok Antigén specificitás Antifagociter endospóra Ostor

58

59

60 OSTOR Microbiologists are also with monopolar-or or diffuse flagellae equipped

61 Entomológia Légy Szúnyog Poloska Trypanosoma gambiense (Tsetse) Trypanosoma rhodesiense (Tsetse) Bunyaviruses (sandfly Phlebotomus) Loa loa (filariae) Togaviruses Flaviviruses (Aedes, Culex) Bunyaviruses (Aedes) Plasmodium (Anopheles) Leishmania (Phlebotomus, and others) Wuchereria (filariae) Oncocerca (filariae) Trypanosoma cruzi

62 Kullancs Flaviviruses Reo/Coltiviruses Babesia Borellia burgdorferi Francisella tularensis Ricketssia rickettsii Tetü Ricketssia prowa zekii Borellia recurrensis Bolha Yersinia pestis Rickettsia typhi Rickettsia akari Atka Rickettsia tsutsugamushi (allergia, rühesség)