ΠΑΝΑΓΙΩΤΑ ΞΑΠΛΑΝΤΕΡΗ, M.D., PhD. ΒΑΚΤΗΡΙΟΛΟΓΙΑ ΠΑΝΑΓΙΩΤΑ ΞΑΠΛΑΝΤΕΡΗ, M.D., PhD.

Τα βακτηριακά κύτταρα έχουν μέγεθος 0,3-5 μm Έχουν μορφολογία κόκκου, βακτηριδίου, σπειρίλιου

Μορφολογικά χαρακτηριστικά των βακτηρίων Κόκκοι

Μορφολογικά χαρακτηριστικά των βακτηρίων Βακτήρια

Μορφολογικά χαρακτηριστικά των βακτηρίων Σπειρίλια

Η κυτταροπλασματική μεμβράνη στα βακτήρια Είναι χαρακτηριστική των ζωντανών κυττάρων. Αποτελείται από ένα διπλό στρώμα φωσφολιπιδίων με πολυάριθμες πρωτεΐνες ενσωματωμένες στη δομή της

Η κυτταροπλασματική μεμβράνη περιέχει πρωτεΐνες όπως οι περμεάσες, ένζυμα για τη σύνθεση του κυτταρικού τοιχώματος, ένζυμα για την αναπνοή (στα αερόβια βακτήρια)

Γύρω από την κυτταροπλασματική μεμβράνη βρίσκεται το κυτταρικό τοίχωμα (cell wall)

Ο ρόλος του κυτταρικού τοιχώματος είναι: 1) Η προστασία και ο διαχωρισμός του μικροβιακού κυττάρου από το περιβάλλον 2) Η διατήρηση της διαφοράς οσμωτικής πίεσης ανάμεσα στο εσωτερικό του βακτηριακού κυττάρου και του εξωτερικού περιβάλλοντος 3) Δίνει στο μικροοργανισμό το σχήμα του 4) Επιτρέπει την επικοινωνία με το περιβάλλον του μικροοργανισμού

5) Στο κυτταρικό τοίχωμα των gram αρνητικών βακτηρίων βρίσκεται ο λιποπολυσακχαρίτης (LPS), που είναι υπεύθυνος για τη λοιμογόνο δράση των Gram αρνητικών βακτηρίων

Το βασικό δομικό συστατικό του κυτταρικού τοιχώματος είναι η πεπτιδογλυκάνη (murein, piptidoglycan, μουκοπεπτίδιο) Περιβάλλει το βακτηριακό κύτταρο και σχηματίζεται από μόρια Ν-ακετυλογλυκοζαμίνης και Ν-ακετυλομουραμικού οξέος

Το κυτταρικό τοίχωμα των Gram θετικών βακτηρίων: Το στρώμα της πεπτιδογλυκάνης είναι πιο παχύ από των gram αρνητικών βακτηρίων (15-80 nm) Τα τειχοϊκά οξέα (teichoic acids) ενεργοποιούν την εναλλακτική οδό του συμπληρώματος και τα μακροφάγα να εκκρίνουν κυτταροκίνες Συμβάλλει στην παθογονικότητα του μικροοργανισμού

Το κυτταρικό τοίχωμα των Gram αρνητικών βακτηρίων: Το στρώμα της πεπτιδογλυκάνης είναι λεπτό (2 nm) Υπάρχει ο λιποπολυσακχαρίτης ή ενδοτοξίνη (lipopolysaccharide, LPS), αποτελείται από το Lipoid A, core polysaccharide, O-specific polysaccharide chain (σωματικό αντιγόνο Ο). Είναι ιδιαίτερα σημαντικός για τη λοιμογόνο δύναμη του μικροοργανισμού

Το κυτταρικό τοίχωμα των Gram αρνητικών βακτηρίων: Ο λιποπολυσακχαρίτης ή ενδοτοξίνη (lipopolysaccharide, LPS), αποτελείται από το Lipoid A, core polysaccharide, O-specific polysaccharide chain (σωματικό αντιγόνο Ο)

Οι πρωτεϊνες της εξωτερικής μεμβράνης των Gram αρνητικών βακτηρίων: Η πρωτεΐνη Α της εξωτερικής μεμβράνης (OmpA) και η πεπτιδογλυκάνη σχηματίζουν δεσμό ανάμεσα στην εξωτερική μεμβράνη και την πεπτιδογλυκάνη Οι πορίνες, δηλαδή πρωτεΐνες που σχηματίζουν πόρους στην εξωτερική μεμβράνη επιτρέπουν τη διέλευση υδρόφιλων, χαμηλού μοριακού βάρους ουσιών να εισέλθουν στον περιπλασμικό χώρο.

Οι πρωτεϊνες της εξωτερικής μεμβράνης των Gram αρνητικών βακτηρίων: 3. Πρωτεΐνες της εξωτερικής μεμβράνης βοηθούν τα βακτήρια να προσκολληθούν στα κύτταρα του ξενιστή 4. Άλλες πρωτεΐνες της εξωτερικής μεμβράνης είναι μεταφορικές πρωτεΐνες

Gram - Gram +

Κάποια βακτήρια φέρουν έλυτρο (capsule) - Προστατεύει από τη φαγοκυττάρωση - Το έλυτρο είναι πολυμερές ενός πολυσακχαρίτη - Τα βακτήρια του ίδιου είδους με βάση τις διαφορές στη δομή του ελύτρου τους ταξινομούνται σε ορότυπους (serotypes)

- Τα βακτήρια που κινούνται φέρουν μαστίγιο (ενικός flagellum/ πληθυντικός flagella) Οι flagella αποτελούνται από γραμμικές πρωτεΐνες τις flagellins

Περίτριχα βακτηριακό κύτταρο (peritrichous flagellation) είναι τοποθετημένες διακρίνονται σε: 1 2 3 Περίτριχα βακτηριακό κύτταρο (peritrichous flagellation) Λοφιότριχα (lophpthrichous flagellation) Μονότριχα (monotrichous flagellation)

Οι flagella: - Διασχίζουν το κυτταρικό τοίχωμα και αγκυροβολούν την κυτταροπλασματική μεμβράνη - Επιτρέπουν στο βακτήριο να κινείται σαν προπέλα - Τα αντιγόνα των flagella στα Enterobacteriaceae ονομάζονται αντιγόνο Η Το Αντιγόνο Η και το σωματικό αντιγόνο Ο (O-specific polysaccharide chain του LPS) μας χρησιμεύουν Sτην κατάταξη τους σε οροτύπους

Οι βλεφαρίδες (pili, fimbriae) - Βρίσκονται στην εξωτερική μεμβράνη του κυτταρικού τοιχώματος - Σκοπό έχουν την προσκόλληση στα κύτταρα του ξενιστή - Οι sex pili ή conjugation pili (σύζευξης) στα gram (–) βακτήρια είναι απαραίτητες για τη μεταφορά πλασμιδίων

Το κυτταρόπλασμα του βακτηριακού κυττάρου Αποτελείται από μεγάλο αριθμό διαλυτών ουσιών, RNA, περίπου 20000 ριβοσώματα/ κύτταρο (τα βακτήρια έχουν 70s ριβοσώματα που αποτελούνται από 30s και 50s υπομονάδες και χρησιμεύουν στην πρωτεϊνοσύνθεση), αποθηκευμένες ουσίες (γλυκογόνο, λιπίδια)

Το γενετικό υλικό των βακτηρίων Τα βακτήρια έχουν δύο γενετικές δομές: το χρωμόσωμα και τα πλασμίδια

Και οι δύο αυτές δομές (χρωμόσωμα και πλασμίδια) αποτελούνται από μία μονή κυκλική διπλή έλικα DNA η οποία είναι ελικωμένη αντίθετα με τη φορά του ρολογιού (counterclockwise) γύρω από τον ελικοειδή της άξονα

Το γενετικό υλικό δεν περιβάλλεται από πυρηνική μεμβράνη Διαίρεση του βακτηριακού κυττάρου

-Η αντιγραφή αυτού του μορίου DNA είναι ημισυντηρητική, δηλαδή η μία αλυσίδα από τις δύο διπλές που προκύπτουν διατηρείται Τα βακτηριακά γονίδια κωδικοποιούν το σχηματισμό πρωτεϊνών Η μετάφραση πραγματοποιείται στα 70s ΡΝΑ ριβοσώματα Γονίδια που κωδικοποιούν λειτουργικά συσχετιζόμενες πρωτεΐνες ομαδοποιούνται σε τμήματα του βακτηριακού ή του πλασμιδιακού DNA που ονομάζονται operons

Τα πλασμίδια (plasmids) - Είναι μικρά αυτόνομα κυκλικά μόρια DNA - Βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα - Μικρά πλασμίδια μπορεί να βρίσκονται σε 10, 40, ή 100 αντίγραφα στο βακτηριακό κύτταρο, ενώ μεγάλα πλασμίδια το πολύ σε 2 - Φέρουν γονίδια που καθορίζουν το φαινότυπο του βακτηριακού κυττάρου (ανθεκτικότητα σε αντιβιοτικά, λοιμογόνο δράση), αλλά δεν είναι απαραίτητα για την επιβίωση του βακτηρίου

Gram θετικοί κόκκοι Α. ΣΤΑΦΥΛΟΚΟΚΚΟΙ Οι σταφυλόκοκκοι ανήκουν στην οικογένεια Micrococcaceae, στην οποία περιλαμβάνονται τα γένη: Staphylococcus και Micrococcus

Το γένος Staphylococcus διακρίνεται στα είδη: S. aureus S. epidermidis S. saprophyticus

- Οι σταφυλόκοκκοι είναι Gram θετικοί κόκκοι - Η διάταξή τους θυμίζει τσαμπί από σταφύλι - Πολλά στελέχη του παράγουν αποικίες με κίτρινο χρώμα (Σταφυλόκοκκος χρυσίζων, S. aureus) - Η παραγωγή πηκτάσης είναι χαρακτηριστική ιδιότητα των στελεχών του S. aureus

Τοξίνες και ένζυμα που παράγει ο S. aureus Καταλάση Πηκτάση Σταφυλοκινάση Υαλυρονιδάση Λευκοκτονίνη Αιμολυσίνες Επιδερμολυτική τοξίνη Εντεροτοξίνη

Λοιμώξεις που προκαλεί στον άνθρωπο ο S. aureus Λοιμώξεις δέρματος Πυοδερματίτιδα ή μολυσματικό κηρίο Θυλακίτιδα Δοθιήνας Κριθή (λοίμωξη σμηγματογόνων αδένων βλεφάρου) Ψευδάνθρακας Παρονυχία

Λοιμώξεις που προκαλεί στον άνθρωπο ο S. aureus Πυοδερματίτιδα ή μολυσματικό κηρίο Τροποποιημένο από Davidson’s Principles and Practice of Medicine

Β) Μικροβιαιμία Γ) ενδοκαρδίτιδα Δ) Πνευμονία Ε) Οστεομυελίτιδα ΣΤ) Σηπτική αρθρίτιδα Ζ) Μηνιγγίτιδα (επιπλοκή χειρουργικών επεμβάσεων) Η) Επιδερμολυτική νόσος (οφείλεται στην επιδερμολυτική τοξίνη και προσβάλει νεογνά, βρέφη και παιδιά έως 5 ετών) Θ) Τροφική δηλητηρίαση Ι) Σύνδρομο τοξικής καταπληξίας

Πώς γίνεται η εργαστηριακή διάγνωση μιας λοίμωξης που οφείλεται σε Σταφυλόκοκκο; Ο ύποπτος μικροοργανισμός απομονώνεται από το υλικό της καλλιέργειας Κάνουμε χρώση κατά Gram Κάνουμε τη δοκιμασία της καταλάσης Ελέγχουμε για την παραγωγή πηκτάσης

Στρεπτόκοκκοι Ανήκουν στην οικογένεια Streptococcaceae Το γένος Streptococcus

Γ) Στους μη- αιμολυτικούς: δεν παρατηρείται καμία αιμόλυση Με βάση τις μεταβολές που προκαλούνται από την ανάπτυξή τους στο αιματούχο άγαρ κατατάσσονται: Α) Στους α- αιμολυτικούς: δημιουργείται πράσινη άλως γύρω από τις αποικίες (μερική αποδόμηση της αιμοσφαιρίνης) Β) Στους β- αιμολυτικούς: δημιουργείται πλήρης διαύγαση γύρω από τις αποικίες Γ) Στους μη- αιμολυτικούς: δεν παρατηρείται καμία αιμόλυση

Ορολογική ταυτοποίηση Στρεπτοκόκκων κατά Lancefield Οι β- αιμολυτικοί Στρεπτόκοκκοι με βάση ένα αντιγόνο (το πολυσακχαριδικό αντιγόνο C) που βρίσκεται στο κυτταρικό τους τοίχωμα, κατατάσσονται σε ομάδες από το A έως το U Στο Μικροβιολογικό εργαστήριο χρησιμοποιούμε ειδικούς αντιορούς για το σκοπό αυτό

Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P. Shears

Με τη δοκιμασία της καταλάσης Οι Σταφυλόκοκκοι παράγουν καταλάση, ενώ Με ποια δοκιμασία διακρίνουμε στο Μικροβιολογικό Εργαστήριο εάν ένας Gram θετικός κόκκος είναι Σταφυλόκοκκος ή Στρεπτόκοκκος; Με τη δοκιμασία της καταλάσης Οι Σταφυλόκοκκοι παράγουν καταλάση, ενώ οι Στρεπτόκοκκοι όχι

Περιαμυγδαλικό απόστημα Μέση ωτίτιδα Επιλόχειο πυρετό Οστεομυελίτιδα Ποιες λοιμώξεις προκαλεί στον άνθρωπο ο β-αιμολυτικός Στρεπτόκοκκος ομάδας Α ή Streptococcus pyogenes Φαρυγγίτιδα Οστρακιά Ερυσίπελας Περιαμυγδαλικό απόστημα Μέση ωτίτιδα Επιλόχειο πυρετό Οστεομυελίτιδα

Τι είναι η antistreptolysin- O (AST-O) Ο β- αιμολυτικός Στρεπτόκοκκος ομάδας Α παράγει μια εξωκυττάρια ουσία, την στρεπτολυσίνη Ο. Το άτομο που πάσχει αναπτύσσει αντισώματα έναντι της στρεπτολυσίνης Ο, τα οποία μπορούμε και τα ανιχνεύουμε στο Μικροβιολογικό Εργαστήριο

Λοιμώξεις που προκαλεί στον άνθρωπο ο β- αιμολυτικός Στρεπτόκοκκος ομάδας Β ή Streptococcus agalactiae Μηνιγγίτιδα των νεογνών

Εντερόκοκκοι S. faecalis S. faecium S. avium Είναι υπεύθυνοι για: λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος, μικροβιαιμία ενδοκαρδίτιδα

Οι Στρεπτόκοκκοι της στοματικής κοιλότητας Α) Ο S. mutans είναι το αίτιο της τερηδόνας Β) Ο S. mitior και ο S. sanguis είναι το συχνότερο αίτιο ενδοκαρδίτιδας

Ο Streptococcus pneumoniae ή πνευμονιόκοκκος Είναι α- αιμολυτικός Στρεπτόκοκκος Παράγει τοξίνες (πνευμονολυσίνη, νευραμινιδάση, αυτολυσίνες)

Ο Streptococcus pneumoniae ή πνευμονιόκοκκος Είναι αίτιο των λοιμώξεων: Πνευμονία Μέση ωτίτιδα Μηνιγγίτιδα Παραρρινική κολπίτιδα Ενδοκαρδίτιδα Αρθρίτιδα σε παιδιά με δρεπανοκυτταρική αναιμία

Καλλιεργούμε το ύποπτο υλικό σε αιματούχο άγαρ Πώς γίνεται η Εργαστηριακή Διάγνωση των λοιμώξεων από β- αιμολυτικό Στρεπτόκοκκο ομάδας Α; Καλλιεργούμε το ύποπτο υλικό σε αιματούχο άγαρ Εάν παρατηρήσουμε αποικίες με β- αιμόλυση κάνουμε: - Χρώση κατά Gram - Ορολογική ταυτοποίηση κατά Lancefield - Ελέγχουμε την ευαισθησία με δίσκους βακιτρακίνης 0,04 μονάδες. (ο β- αιμολυτικός Στρεπτόκοκκος ομάδας Α είναι ευαίσθητος στη βακιτρακίνη)

Πώς γίνεται η Εργαστηριακή Διάγνωση των λοιμώξεων από πνευμονιόκοκκο; Καλλιεργούμε το ύποπτο υλικό σε αιματούχο άγαρ Εάν παρατηρήσουμε αποικίες με α- αιμόλυση κάνουμε: - Χρώση κατά Gram - Ελέγχουμε την ευαισθησία με δίσκους οπτοχίνης 5 μg (ο πνευμονιόκοκκος είναι ευαίσθητος στην οπτοχίνη – ζώνη αναστολής >= 18 mm)

Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P. Shears

Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P. Shears

Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P. Shears

Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P. Shears

Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P Τροποποιημένο από έγχρωμο άτλαντα Ιατρικής μικροβιολογίας, T. Hart-P. Shears