INTRODUCERE ÎN STUDIUL MICROBIOLOGIEI

Παρουσίαση με θέμα: "INTRODUCERE ÎN STUDIUL MICROBIOLOGIEI"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 INTRODUCERE ÎN STUDIUL MICROBIOLOGIEI

2 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 = mm (nm) Microbii sunt: patogeni - produc îmbolnăviri nepatogeni (saprofiţi) – nu produc boala decât ocazional

3 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

4 Scurt istoric al microbiologiei
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.

5 Începuturile microbiologiei – inventarea microscopului - olandezul Antonie Van Leeuwenhock între Microscopul mărea de 300 de ori şi a observat organisme vii denumite “animalicule”. Întemeietorul microbiologiei trebuie considerat chimistul francez Louis Pasteur , care a demonstrat rolul microorganismelor în fermentaţia alcoolică şi lactică.

6 A introdus în practică vaccinul antirabic, anticărbunos şi tehnica de sterilizare prin pasteutizare.
Robert Koch , medic german, a descoperit agenţii etiologici ai tuberculozei, antraxului şi holerei. A utilizat pentru prima data medii de cultură solide.

7 Ilia Mecinikov 1845-1916 – părintele imunologi-ei a deminstrat existenţa fagocitelor.
Victor Babeş 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

8 Ioan Cantacuzino , creatorul şcolii româneşti de microbiologie şi de medicină experimentală. A fondat în 1921 Institutul Cantacuzino.

9 Virusologie generală 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

10 2. Caractere generale ale virusurilor
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.

11 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

12 Definiţie Virion = virus = corpuscul elementar = corpuscul viral
unitatea virală, morfofuncţională, completă, intactă, infecţioasă, cu diametrul cuprins între 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 eliberaţi din celula în care s-au multiplicat

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

14 VIRUS VEGETATIV – particula virală aflată în celulă, deficitară în unele aspecte ale replicării,lipsit de capsidă. PROVIRUS – genom viral integrat în cromozomul celulei gazdă, multiplicându-se sincron cu acesta.

15 Morfologia virusurilor
sferic v.gripal, v.herpetic, adenovirus, v. polio cilindric, bastonaş v. mozaicului tutunului, fagi paralelipiped v. variolic, v. vaccinia Cartuş v. rabic filamentos v. Ebola sferic cu coadă bacteriofag

16

17

18

19

20 GENOMUL VIRAL este alcătuit dintr-o moleculă de acid nucleic viral
Fie ARN → RIBOVIRUSURI Fie ADN → DEZOXIRIBOVIRUSURI poartă informaţia genetică necesară replicării determină capacitatea infectivă a virusului.

21 Funcţiile genomului 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)

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

23

24 Funcţiile capsidei virale
protejează genomul de acţiunea factorilor externi, de nucleazele celulare; asigură forma virionului; fixează virionii nuzi de receptorii celulari specifici; subunităţile structurale ale capsidei sunt antigene care induc formarea şi reacţionează cu anticorpii neutralizanţi.

25 Învelişul viral peplos, anvelopă derivă din membranele celulei gazdă:
din membrana plasmatică v. gripal, v. paragripal, retrovirusuri din membrana nucleară herpesvirus

26

27 Rolul învelişului viral
protejează nucleocapsida; intervine în iniţierea ciclului infectant prin recunoaşterea şi ataşarea v. de receptorii celulari; intervine în procesul de asamblare a noilor particule virale; intervine în activităţi specific virale (hemaglutinare, hemadsorbţie, hemoliză, fuziunea membranelor celulare);

28 Structura invelişului extern
Structuri proprii virale: Proteina M (matrix) Spiculi: Hemaglutinine Neuraminidaze Profactori de fuziune

29 Spiculii 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

30 Spiculii 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

31

32 Spiculii 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

33 Alte componente asociate virionului
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 – interrelaţe cu celula gazdă Nestructurale - asociate nucleocapsidei – rol replicarea genomului viral sinteza de proteine virale

34 Bacteriofagii 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)

35

36 Compozitia chimica a virusurilor
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

37 5. Cultivarea şi modul de multiplicare al virusurilor
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.

38 Multiplicarea virusurilor-replicare
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.

39

40 ACŢIUNEA AGENŢILOR FIZICI, CHIMICI ŞI BIOLOGICI ASUPRA VIRUSURILOR

41 AGENŢI FIZICI TEMPERATURA
Căldura factori: tip de virus, prezenţa substanţe 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 majorităţii virusurilor

42 AGENŢI FIZICI - TEMPERATURA
Căldura căldura umedă: fierberea (100°C) câteva minute – VHA, v.rabic 30 minute – VHB autoclavarea: 121°C, 1 atm, 30 minute – toate virusurile

43 AGENŢI FIZICI - TEMPERATURA
Frigul 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 siciţial -70°C (congelare) / păstrare în azot lichid la -190°C prezervarea infectivităţii pt ani de zile

44 AGENŢI FIZICI – pH-ul pH stabile la pH extrem
sub → deteriorează infectivitatea peste 9 stabile la pH extrem acid 3 – enterovirusuri alcalin 9 – v.gripal B

45 AGENŢI FIZICI - RADIAŢIILE
IONIZANTE acţiune directă: pe acizi nucleici şi proteine virale indirectă: ionizarea mediului înconjurător – producere de compuşi toxici radiaţii electromagnetice (X, gamma) radiaţii corpusculare (α şi β) inactivează virusurile

46 AGENŢI FIZICI - ULTRASUNETELE
vibraţii peste 20 kHz/sec folosite pt: eliberarea virusurilor din celule obţinerea unor substructuri virale omogenizarea suspensiilor virale etc.

47 AGENŢI CHIMICI – AGENŢI VIRULICIZI
agenţi oxidanţi 1%, oxidări în proteinele virale peroxid de hidrogen (H2O2( 3-6%, inactivare virus, agent antiseptizant ozon dezinfecţia apei, f.scump, puțin utilizat permanganat de potasiu 1%

48 AGENŢI CHIMICI – AGENŢI VIRULICIZI
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

49 AGENŢI CHIMICI – AGENŢI VIRULICIZI
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%

50 AGENŢI CHIMICI – AGENŢI VIRULICIZI
detergenţi sintetici afectează virusuri cu peplos dezoxicolat de Na dodecilsulfat de Na Tween 80 cationici acţiune virulicidă + acţiune spumantă săruri de amoniu cuaternar 20% clorura de benzolcarmin – pt. tegumente – muşcături de animale – 1% inactivare v.rabic

51 AGENŢI CHIMICI – AGENŢI CONSERVANŢI/STABILIZANŢI
glicerol soluţie tamponată 50% conservă infectivitatea v.polio – 6 ani v.herpetic – 5 ani v.rabic – 9 luni v.urlian – 7 săpt. săruri de Mg, Na soluţii molare de MgCl,NaCl

52 AGENŢI BIOLOGICI lizozim suc gastric bilă
în secreţiile nazale, lacrimale, salivare efect virulicid – v.gripal suc gastric acţiune virulicidă prin pH-ul acid enzime proteolitice: tripsină, pepsină bilă inactivează virusurile cu pelos

53 PATOGENEZA INFECŢIEI VIRALE RELAŢII VIRUS-CELULĂ GAZDĂ

54 Definiţii Aderenţă (ataşare, adeziune) Diseminare (invazie) Infecţie
procesul prin care microorganismul se leagă de suprafaţa celulei ţintă principalul pas în iniţierea procesului infecţios. Diseminare (invazie) procesul prin care microorganismul se răspândeşte de la poarta de intrare în tot organismul Infecţie multiplicarea unui agent infecţios patogen în interiorul organismului, chiar dacă este neînsoţită de manifestări clinice de boală.

55 Microorganism nepatogen Microorganism patogen
face parte din flora normală; nu produce îmbolnăvire Microorganism patogen microorganism care întotdeauna cauzează boală. Microorganism potenţial 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 importanţă redusă ca factori patogeni

56 Purtător asimptomatic
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

57 Patogeneza infecţiei include
iniţierea procesului infecţios mecanismele care duc la instalarea semnelor şi simptomelor bolii infecţioase interacţiunea microorganism - gazdă depinde de: capacitatea microorganismului de a se stabili în macroorganism şi de a cauza leziuni mecanismele de apărare ale macroorganismului

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85