Veterin

1
Veterinární mikrobiologie

• Soucást medicínské mikrobiologie
• (bakteriologie, virologie a mykologie)

2
Objevy a objevitelé

• Hippocrates (4.stol.) epidemiologická pozorování
• Fracastoro (1546) epidemie jsou šíreny malými
  cásticemi
• van Leewenhoek (1676) první videl bakterie
• Lazaro Spallanzani (1732-1799) první pestoval
  bakterie v kulture (1775)
• Jenner (1796) zavedl vakcinaci (vacca) proti
  virovému onemocnení - plané neštovice
• Semmelweis (1840) zavedl antimikrobiální
  desinfekci
• Davaine (1850) dal do souvislosti infekcní
  organismus -Bacillus anthracis s onemocnením

3
Historie mikrobiologie je spjata s historií
medicíny

• Lovci mikrobu predmetem objevu byli puvodci
  infekcí cloveka i zvírat
• L. Pasteur (1822-1895)
• zakladatel mikrobiologie jako vedy
• 1877-1895 rozpracoval koncepci infekcních chorob
  zvírat a cloveka
• 1885 podal poprvé antirabickou vakcínu chlapci
• R. Koch (1843-1910)
• Soucasne s nimi pracovali další Klebs, Salmon,

4
Historie mikrobiologie je spjata s historií
medicíny

• Zakladatelé virologie
• Beijerinck a Ivanovskij (1890) objevili virus
  tabákové mozaiky
• Loefler a Frosch (1898) objevili první virus
  obratlovcu - virus slintavky a kulhavky
• Další viry byly popsány ješte v r.1898
• virus myxomu a virus žluté zimnice

5
Objevy antimikrobiálních (antibakteriálních) látek

• P. Ehrlich (1854-1936) otec chemoterapie
• 1909 složka 606 salvarsan první efektivní
  antibakteriální lécivo
• 1912 neosalvarsan
• G. Domagk (1895-1964) sulfonamidy (synteticky
  pripraveno)
• A. Fleming (1881-1955) antibiotika penicilín
  1928
• 1945-1948 cefalosporiny ...

6
Historie medicínské mikrobiologie u nás

• Prof. Hlava UK (uc. bakteriologie 1900)
• Prof. Honl UK Praha
• Prof. Ševcík VŠZ (Vysoká škola zverolékarská)
  Brno
• Prof. Lukeš UK,VŠZ,KU,MU
• Prof. Tomášek MU
• Prof. Patocka UK
• První sbírka mikroorganismu (1890) F. Král

7
Svet mikrobu

• Mikroorganismus - mikrob
• viry, bakterie, houby, protozoa, nekteré rasy
• Prokaryotické a eukaryotické organismy
• Význam mikrobiologie
• mikroorganismy jsou nezbytné pro život -
• prostredí, živocichové, medicína, potraviny,
  biotechnologie

8
Bakterie v prostredí(Bakterie jako soucást
ekosystému)

• Recyklace živin - biogeochemická recyklace (C, N,
  S, kovy)
• Cyklus dusíku (nitrifikace, denitrifikace,
  asimilace, fixace)
• Význam gradientu živin a rustových faktoru
• Bakterie a rostliny
• rhizosféra - pudní mikroflóra (Rhizobium)

9
Prokaryota - bakterie

• Bežná velikost 0,3- 2,5 mikrometru
• DNA nukleoid, nezávislé plasmidy
• Ribozómy 70S (50S a 30S)
• Absence vetšiny organel
• Steroly v membránách nejsou prítomny
• Složky steny a kapsulypeptidoglykany, teichová a
  lipoteichová kyselina, lipoproteiny a
  lipopolysacharidy
• Bicíky a fimbrie jsou prítomny
• Neschopnost fagocytózy, pinocytózy, améboidního
  pohybu

10
Ultrastruktura bakterií (bakteriálních bunek)

• Cytoplasma chromozom(y)- nukleoid, plasmidy,
  ribozomy, inkluzní telíska, vakuoly,
• Cytoplasmatická membrána (FL dvojvojvrstva
  bílkoviny)
• Bunecná stena
• Kapsula (pouzdro)
• Slizová vrstva
• Pili a fimbrie
• Bicíky

11
Cytoplasmatická membrána

• Dvojitá vrstva fosfolipidu
• Transmembránové proteiny
• Funkce aktivní transport
• syntéza proteinu a enzymu
• respiratorní procesy

12
Bunecná stena

• Základní složka
• Peptidoglykan (PG) - mukopeptid)
• ( kys. N-acetylmuramová a N-acetylklukosamin)

13
Gram-negative cell walls
14
Rozdíly ve složení bunecné steny bakterií G- a G

• G bakterie
• Mnoho vrstev PG s retezci kys. teichové

• G- bakterie
• Periplasmatický prostor s jednou vrstvou PG a
  enzymy
• Zevní membrána (PL)
• Lipopolysacharid (endotoxin)
• Lipid A
• Vnitrní polysacharid
• O antigen

15
Ekologie prokaryot

• terminologie ekosystémy, spolecenstva nebo
  biocenózy jako základní jednotky
• prostredí - habitat
• habitaty v ekosystému muže být definován
  habitat (nejméne jeden) pro každý mikroorganismus
• obyvatelé ekosystému
• ekologická nika - funkce, kterou mikrob hraje v
  ekosystému

16
Mikroorganismus a hostitel

• Vysoký pocet hostitelských druhu ve veterinární
  medicíne
• Hostitelská specifita - míra adaptace (vysoká
  nebo nízká)
• Habitat - místo výskytu mikroorganismu v tele

17
Vztah mikroorganismu a hostitele

• Vyvíjí se v ekologické perspektive
• Výsledkem muže být rovnováha
• SYMBIÓZA
• Komenzalismus (užitek pro mikroorganismu)
• Mutualismus (puvodne symbióza)
• Parazitismus (patogenní mikroorganismy)
• Saprofité nezávislí na hostiteli
• Parazité závislí na hostiteli

18
Bakteriální choroby cloveka a zvírat puvodcem
je patogenní bakterie

• Infekcní choroby- puvodcem je etiologické agens
• Mikroorganismus schopný vyvolat onemocnení
  hostitele s postižením jeho funkce nebo struktury
  je oznacován jako patogen
• Virulence je kvantitativní vyjádrení kapacity
  patogena vyvolat chorobu

19
Puvodce - patogen

• Vysoce adaptovaný mikroorganismus , který
  vyvolává onemocnení hostitele jen tehdy, když to
  jeho prežití vyžaduje
• Patogenita schopnost vyvolat onemocnení
• Virulence je mírou (stupnem) patogenity (vysoká,
  nízká)
• Patogenita a virulence nejsou vázané na rod nebo
  druh bakterie
  

20
Kochovy postuláty - kriteria pro uznání
mikroorganismu jako puvodce choroby)

• 1. Mikrob musí být nalezen ve všech prípadech a
  ve všech cílových místech
• 2. Mikrob musí být izolován z infikovaného
  hostitele a musí být kultivovatelný in vitro
• 3. Cistá kultura mikroorganismu musí vyvolat
  typické symptomy onemocnení po inokulaci
  vnímavému jedinci (hostiteli)
• 4. Mikroorganismus musí být reizolovatelný z
  experimentálne infikovaného jedince

21
Faktory virulence bakterií odpovídají za
schopnost vyvolat infekci nebo za schopnost
odolávat imunitním obranným mechanismum

• Znaky odpovídající virulenci
• Celulární (vázané na bunecnou strukturu)
• Extracelulární

22
Celulární faktory patogenity a virulence bakterií

• bicíky
• fimbrie,
• pouzdro
• receptory
• endotoxin

23
Extracelulární faktory patogenity a virulence
bakterií

• EXOTOXINY(enzymy, proteiny)
• hemolyziny ( S.aureus, Listeria monocytogenes)
• enterotoxiny ( E.coli, B.cereus)
• neurotoxiny (C.botulinum), shiga, shiga-like
  toxin (E.coli O157)
• exfoliativní toxiny (S.aureus)
• nekrotoxiny (P.multocida)

24
Prehled faktoru virulence bakterií

• bicíky a chemotaxe
• adheziny
• mucinázy
• ciliostatické proteiny
• enzymy
• toxiny
• invaziny

25
Bakterie a hostitelská bunka

• Obligátne intracelulární parazitismus
  (Chlamydie, Rickettsie, Lawsonia)
• Fakultativne intracelulární parazitismus
• (Listeria monocytogenes, Salmonella spp.)
• Extracelulární parazitismus
• ( Staphylococcus, Streptococcus)

26
Stádia procesu onemocnení

• Prenos mezi hostiteli
• Invaze hostitele
• Množení v hostiteli
• Napadení imunního systému hostitele
• Poškození hostitele a tvorba klinických symptomu

27
Obecné aspekty invaze epiteliálních bunek

• 1. stupen - povrch sliznice kompetice s
  komenzály, adherence, kolonizace, poškození bunek
• 2.stupen - epitel penetrace do bunek -invaze,
  proliferace v bunkách, laterární šírení do bunek
  lamina propria ..vstup do lymfatického a krevního
  recište
• 3. stupen rezistence k obrane hostitele,
  proliferace koncící systematickým šírením

28
Infekce (.. množení patogena v organismu
hostitele)

• Lokální
• Systémová
• Sepse (prítomnost bakterií nebo jejich produktu
  ve tkáni nebo krvi)
• Septikémie (množení v krvi)
• Toxémie (onemocnení zpusobené prítomností
  bakteriálních toxinu v krvi)

29
CHARAKTERISTIKA INTRACELULÁRNÍCH BAKTERIÁLNÍCH
INFEKCÍ

• Intracelulární bakterie mají tzv. ostrovy
  virulence geny odpovídající za patogenitu
• Podle míry závislosti na bunce rozeznáváme
• fakultativne intracelulární (Salmonella,
  Brucella, Yersinia, Mycobacterium, Listeria)
• obligátne intracelulární (Chlamydia, Ricketsia,
  Coxiella, Ehrlichia)
• Interakce bakterií s imunitním systémem je velmi
  casto ve fázi aherence na povrch bunek, nebo ve
  fázi fagocytózy
• Pro nekteré intracelulárne pusobící bakterie je
  charakteristický chronický prubeh s persistentní
  infekcí a garnulomatózní zánetlivou reakcí
  (M.bovis)
• granulomy mohou být príkladem poškození
  imunitními mechanismy

30
ÚNIKOVÉ A IMUNOSUPRESIVNÍ MECHANISMY

• Spojeny s ruznými fázemi fagocytózy
• interakce ve fázi uchycení
• vstup mykobakterií do makrofágu pres CR1, CR3
• inhibice fúze lysozomu s fagozomem
• typické pro rody Mycobacterium, Chlamydia
• únik s fagolysozomu do volné cytoplazmy
• popsán u Listeria monocytogenes
• rezistence k lysozomálním enzymum
• povrchové vrstvy (Mycobacterium, Salmonella)
  snížují úcinky enzymu

31
Tlumení bakteriálních infekcí

• Prevence šírení puvodce
• Vakcinace
• Antibiotika