MIKROBIOLÓGIA. Prof. DR.NAGY KÁROLYK ORVOSI MIKROBIOLÓGIAI INTÉZET SEMMELWEIS EGYETEM

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "MIKROBIOLÓGIA. Prof. DR.NAGY KÁROLYK ORVOSI MIKROBIOLÓGIAI INTÉZET SEMMELWEIS EGYETEM"

Attila Oszkár Hegedűs
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 ÁLTALÁNOS ÉS S ORÁLIS MIKROBIOLÓGIA Prof. DR.NAGY KÁROLYK ORVOSI MIKROBIOLÓGIAI INTÉZET SEMMELWEIS EGYETEM A tárgy elıadója: Dr. Nagy Károly egyetemi tanár (NET. X. em., , nagykar@net.sote.hu) Tanulmányi felelıs: Dr. Csukás Zsuzsanna egyetemi docens (NET. IX. em.) csuzsu@net.sote.hu) Tananyag: Mikrobiológia gyógyszerész - és fogorvostan hallgatók számára (egyetemi tankönyv, Semmelweis Kiadó, Budapest 2006) Mikrobiológiai gyakorlati jegyzet (Nagy K. szerk. Semmelweis Kiadó, Budapest,2006), valamint az elıadások és gyakorlatok anyaga (Orvosi Mikrobiológiai Intézet, Fogorvostudományi Kar..) 1

hu) Tanulmányi felelıs: Dr. Csukás Zsuzsanna egyetemi docens (NET. IX. em.) e-mail: csuzsu@net.sote.

2 A MIKROBIOLÓGIA TÖRTÉNETE, TÁRGYA ÉS FELADATA * A MIKROORGANIZMUSOK JELENTİSÉGE A TERMÉSZETBEN AZ ORVOSI MIKROBIOLÓGIA TÁRGYA ÉS HELYE A TERMÉSZETTUDOMÁNYOK KÖZÖTT a szabad szemmel nem látható élılények, a mikróbák tudománya (Pasteur) Vírusok Prokarióták Eukarióták (egysejtőek) (egysejtőek) (többsejtőek) Baktériumok* cyanobaktériumok archeobaktériumok algák* növények protozoonok* állatok* gombák* ORVOSI MIKROBIOLÓGIA *kórokozók - virológia - bakteriológia - mycológia - parazitológia (protozoon, férgek, rovarok) 2

Eukarióták (egysejtőek) (egysejtőek) (többsejtőek) Baktériumok* cyanobaktériumok archeobaktériumok algák* növények protozoonok*

3 A MIKROORGANIZMUSOK MÉRETEI FÉRGEK BAKTÉRIUMOK µm 200 µm + VÍRUSOK nm µm PROTOZOONOK, GOMBÁK A MIKROBIOLÓGIA RÖVID R TÖRTÉNETE Robert HOOKE ( ): egyszerő lencse alkalmazása Antony van LEEUWENHOEK ( ): több,mint 500 mikroszkópot készített, megfigyeléseirıl beszámolt a Royal Society of Londonnak (1693) Zöld alga (1674) Ciliata (1702) 3

TÖRTÉNETE Robert HOOKE (1635-1703): egyszerő lencse alkalmazása Antony van LEEUWENHOEK

JENNER, Edward (1749-1823) sikerrel vakcinált feketehimlı ellen (1798), vacca =tehén, vakcina WHO Eradikációs program 1977, az utolsó

rámutatott arra, hogy a gyermekágyi lázat klórmeszes kézmosással meg lehet elızni LISTER, Joseph, 1st Baron Lister (1827-1912) a mőtıben a

4 JENNER, Edward ( ) sikerrel vakcinált feketehimlı ellen (1798), vacca =tehén, vakcina WHO Eradikációs program 1977, az utolsó természetes eset Szomáliában SEMMELWEIS Ignác az anyák megmentıje ( ) a fertızések mikrobiális teóriájának bevezetése elıtt évekkel rámutatott arra, hogy a gyermekágyi lázat klórmeszes kézmosással meg lehet elızni LISTER, Joseph, 1st Baron Lister ( ) a mőtıben a sebészeti eszközökre és egyenesen a mőtéti területre alkalmazott karbolsavval a korábbi 50 %-os halálozási arányt 12 %-ra sikerült csökkentenie 4

5 PASTEUR, Louis ( ) molekuláris krisztallográfia (1847) fermentáció a spontaneous generation cáfolata pasteurization : MIKROBIOLÓGIA alapjainak lerakása (Staphylococcusok, Streptococcusok és a Pneumococcus kapcsolatának felfedezése a fertızı betegségekkel) virulens mikroorganizmusok attenuálása, oltóanyag kifejlesztése a baromfi kolera, a lépfene (1879) és a sertés orbánc ellen veszettség elleni oltóanyag kifejlesztése (elsı alkalmazása: július 6) KOCH, Robert ( ) 1876: a lépfene kórokozó képességének vizsgálata 1877: egyszerő festés kidolgozása 1881: szilárd táptalaj 1882: tbc (Koch) bacillus 1884: Koch posztulátumok, kolera, vektorok által terjesztett betegségek Fiziológiai -Orvosi Nobel Díj 5

a lépfene (1879) és a sertés orbánc ellen 1885. veszettség elleni oltóanyag kifejlesztése (elsı alkalmazása: 1885.

6 METCHNIKOFF, Elie ( ) a fagocitózis szerepének felfedezıje ERHLICH, Paul ( ) az ellenanyagok szerepe az immunitásban megosztott Orvosi-Fiziológiai Nobel Díj 1908 toxin-antitoxin kutatások a kemoterápia atyja arzén vegyületek bevezetése a szifilisz terápiájába a salvarsan kifejlesztése, a 606. vegyület IVANOVSZKIJ, Dimitrij 1892: szőrhetı patogén ágens leírása, dohánymozaik vírus, a VIROLÓGIAI kutatások elindítója Beijerinch, M. (1899) TMV ROUS, Peyton, Francis ( ) amerikai patológus, aki elıször vetette fel, hogy vírusok tumort okozhatnak (csirkében), és a tumor sejtmentes szőrlettel átvihetı (1910-es évek) Orvosi-Fiziológiai Nobel Díj 6

vegyület IVANOVSZKIJ, Dimitrij 1892: szőrhetı patogén ágens leírása, dohánymozaik vírus, a VIROLÓGIAI kutatások elindítója Beijerinch, M.

7 FLEMING, Sir Alexander ( ) a lizozim felfedezése penicillin felfedezése és antibakteriális hatásának leírása (1929) CHAIN, Ernst Boris ( ) FLOREY, Sir Howard Walter ( ) A penicillin sikeres kivonása, tisztítása és kristályosítása (1940) Orvosi-Fiziológiai Nobel Díj DOMAGK, Gerhard ( ) Red dye (I.G. Farben) Fiziológiai- Orvosi Nobel Díj (csak 1947-ben vehette át ) Prontosil, az elsı szulfonamid Több mint 50 ORVOSI-FIZIOLÓGIAI/ KÉMIAI NOBEL DÍJ 7

kristályosítása (1940) 1944. Orvosi-Fiziológiai Nobel Díj DOMAGK, Gerhard (1895-1964) Red dye (I.G. Farben) 1939.

8 A MIKROBIOLÓGIA FİF TERÜLETEI ORVOSI/FOGORVOSI/GYÓGYSZER GYSZERÉSZISZI KÖRNYEZET/ RNYEZET/ PUBLIC HEALTH ÁLLATORVOSI vad és háziállatok betegségeigei zoonózisokzisok NÖVÉNYINYI IPARI gyógyszeripar gyszeripar (gyógyszerek, gyszerek, vakcinák) k) élelmiszeripar (tejipar, szeszipar, stb.) fémipar, bıripar, stb. ORVOSI/FOGORVOSI/KLINIKAI MIKROBIOLÓGIA mikrobiológiai diagnózis epidemiológia patogenezis terápia és megelızés tudományos kutatás A KLINIKAI MIKROBIOLÓGIA FONTOSSÁGA fertızı betegségek gek gyakoriságaga fertızı betegségek gek magas mortalitása nozokomiális fertızések magas száma polirezisztens patogének 8

9 KLINIKAI MIKROBIOLÓGIA FELADATAI izolálás identifikálás antibiotikum érzékenység meghatározás FOGÁSZATI (FOGORVOSI) MIKROBIOLÓGIA Fertızı betegségek szájüregi tünetei, a szájüreg és a fogak megbetegedéseit okozó patogén ágensek jellemzı, e betegségek megelızési, gyógyítási lehetıségei A MIKROORGANIZMUSOK TÍPUSAI CELLULÁRIS SZUBCELLULÁRIS MULTICELLU- LÁRIS BAKTÉRIUMOK VÍRUSOK GOMBÁK FÉRGEK PROTOZOONOK SZUBVIRÁLIS ÁGENSEK ALGÁK 9

patogén ágensek jellemzı, e betegségek megelızési, gyógyítási lehetıségei A MIKROORGANIZMUSOK TÍPUSAI

10 Számuk 1 g termıföldben: baktérium : sok millió gombaspóra: 1 millió protozoon: Sok ezer mikroorganizmus több mint 2000 baktérium fertızést okoz: kb. 70 epidémia-pandémia: ÁLTALÁNOS BAKTERIOLÓGIA * A BAKTÉRIUMOK MORFOLÓGIÁJA, SZAPORODÁSA ÉS TENYÉSZTÉSE * A BAKTÉRIUMOK FIZIOLÓGIÁJA * MIKROBIÁLIS GENETIKA 10

70 epidémia-pandémia: 10-15 ÁLTALÁNOS BAKTERIOLÓGIA * A BAKTÉRIUMOK

11 A BAKTÉRIUMOKAT MEGHATÁ- ROZÓ KRITÉRIUMOK RIUMOK morfológia (mikroszkópos, makroszkópos) festıdés spórak raképzés antigénszerkezet nszerkezet biokémiai aktivitás mozgásk sképesség BAKTÉRIUMOK RENDSZERTANA (TAXONÓMIA) Rend: - es Család: - aceae SPIROCHAETALES ************ ENTEROBACTERIACEAE Genus Escherichia Species species elkülönítı neve: Escherichia coli (E.coli), coli bacillus 11

BAKTÉRIUMOK RENDSZERTANA (TAXONÓMIA) Rend: - es Család: - aceae SPIROCHAETALES ************

12 BESZÉLİ 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 BAKTÉRIUMOK MIKROSZKÓPOS MORFOLÓGI GIÁJA COCCUS : gömb BACILLUS : pálca (görbült pálca: vibrio) SPIROCHAETA: szabályos spirál (merev, flexibilis) 12

Shigella dysentheriae, Pasteurella multocida, Bordetella pertussis, Rickettsia prowazekii, Yersinia pestis, Brucella abortus, Escherichia

13 Staphylococcus aureus Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa Leptospira interrogans MAKROSZKÓPOS (TELEP-) MORFOLÓGIA (nagyság, felül- és oldalnézet, felszín, szín, hemolízis) 13

14 telepmorfológia zsíroldékony pigmentek vízoldékony pigment hemolízisek A BAKTÉRIUM (prokaryota) SEJT SZERKEZETE DN 14

15 Gram-pozitív sejtfal Gram-negatív sejtfal Gram pozitív baktérium Pentapeptid szerkezet NAG: N-acetil-glükózamin NAM: N-acetil muraminsav 15

16 PEPTIDOGLIKÁN N RÉTEG R FUNKCIÓI transzpeptidáció gátlása (Penicillin) immunológiai (megakadályozza, hogy a Gram pozitív baktérium ellenanyag és komplement hatására feloldódjon) védelmet nyújt a fagocitózis ellen Külsı (MEMBRÁN) rétegr foszfolipid kettıs réteg + globuláris protein (40 / 60 %) FUNKCIÓK: respiráció (enzimek) táplálkozás (hidrolitikus enzimek) transzport (táplálék-anyagcsere) sejtfal szintézis (enzimek) mezoszóma kialakítás kemotaxis receptorok 16

rétegr foszfolipid kettıs réteg + globuláris protein (40 / 60 %) FUNKCIÓK: respiráció (enzimek) táplálkozás

17 TRANSZPORT RENDSZEREK AKTÍV: nagy affinitású vivıfehérjék, konformációs változások PASSZÍV DIFFÚZIÓ FACILITÁLT TRANSZPORT ( ide-oda mozgó vivıfehérjék) Extracelluláris folyadék CITOPLAZMA - MAGANYAG (nukleoid), - plazmidok, - mezoszóma ma, - poliamidok, - zárványok, - 80% víz, v - fehérj rjék/enzimek, szénhidr nhidrát, lipidek, anorganikus ionok 17

folyadék CITOPLAZMA - MAGANYAG (nukleoid), - plazmidok, - mezoszóma ma, - poliamidok, -

18 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 JÁRULÉKOS ALKOTÓRÉSZEK ENDOSPÓRA tápanyaghiány, ny, környezeti viszonyok sporuláció Spóra: gömb v. ovális, centrális, terminális, szabadon) Szerepe: rezisztencia, diagnózis 18

plazmidok JÁRULÉKOS ALKOTÓRÉSZEK ENDOSPÓRA tápanyaghiány, ny, környezeti viszonyok

19 TOK extracelluláris polimer (poliszacharid) réteg - valódi (makrokapszula): vastag, negatív festés K. pneumoniae S. pneumoniae S-R variáció - mikrokapszula: elektronmikroszkóp, szerológia (Neufeld-féle tokduzzadási vagy Quellung reakció) - slime layer Szerepe: táplálék, antigéntulajdonság, antifagocita hatás, diagnózis nm átmérı, bazális test, lyukas, cilinderes szerkezet újra képzıdik (3-6 perc) CSILLÓ (flagellum) Monotrich, amphitrich, lophotrich, peritrich Proteus vulgaris Szerepe: mozgásszerv, H antigén 19

layer Szerepe: táplálék, antigéntulajdonság, antifagocita hatás, diagnózis 12-30 nm átmérı, bazális test, lyukas, cilinderes

20 FIMBRIA (Pilus) Gram negatív baktériumokban (plazmid vagy kromoszóma kódolt) rövid, vékony, törékeny (átmérı: 2-10 nm) sex fimbria: konjugáció (donor / recipiens) adhézió Neisseria gonorrhoeae Szerepe: kolonizáció, virulencia faktor, fágreceptor A BAKTÉRIUMOK FIZIOLÓGI GIÁJA KETTÉOSZTÓDÁS: S: 1. Kromoszóma ma replikáció és szeparáció 2. A sejt megnyúlása, szeptumképzıdés 3. A sejtfal növekedése 4. A baktériumsejt kettéosztódása sa (asszimmetrikus osztódás: s: minisejt) NÖVEKEDÉST BEFOLYÁSOLÓ FIZIKAI TÉNYEZİK: hımérséklet (10 C o C o C o ) ph, ozmotikus nyomás, NaCl tartalom (6%) TÁPTALAJOK A szaporodás s kinetikája S. aureus E. coli 20

Kromoszóma ma replikáció és szeparáció 2. A sejt megnyúlása, szeptumképzıdés 3. A sejtfal növekedése 4.

21 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 21

22 A BAKTÉRIUMOK GENETIKÁJA MODIFIKÁCI CIÓ induktív génmőködés, alkalmazkodás, fenotípusos változás MUTÁCIÓ: spontán, indukált (pont-, deléció, génduplikáció, inverzió, transzlokáció) auxotrof mutáns: dependencia fermentációs mutáns rezisztens mutáns GÉNÁTVITELI MÓDSZEREK TRANSZFORMÁCIÓ TRANSZDUKCIÓ KONJUGÁCIÓ + 22

23 TRANSZDUKCIÓ (bakteriofággal) KONJUGÁCI CIÓ DONOR (F+) RECIPIENS (F-) 23

24 Fosszilis ısbaktérium Marsról származó meteoritban VÁLTOZÉKONYSÁG ADAPTÁCIÓ 24

Hasonló dokumentumok

http://mikrobiologia.sote.hu

Tantárgyi előadó: Dr.Nagy Károly egyetemi tanár, Intézetigazgató Tanulmányi felelős: Dr.Berek Zsuzsa NET IX. em. berzsu@net.sote.hu Tel: 2010-2959/ m 56225 A félév értékelése Félévközi pontok hiányzás