Flora fizjologiczna - równowaga fizjologiczna

Transkrypt

1 W. 5. Drobnoustrój człowiek wzajemne relacje Prawdy ogólne każdy organizm stara się znaleźć swoje miejsce w życiu żyć jak najprzyjemniej, jak najwygodniej na przestrzeni lat, w drodze ewolucji wypracowane zostały zasady współżycia: w wodzie, glebie, powietrzu między organizmami żywymi między mikroorganizmami a człowiekiem Ciało ludzkie zawiera ponad komórek, z których tylko około 10% jest właściwymi komórkami ciała ludzkiego Pozostałe to komórki mikroorganizmów, które składają się na stałą mikroflorę gospodarza Mikroflora ta bezpośrednio i pośrednio uczestniczy w normalnym rozwoju układów fizjologicznych, pokarmowych i obronnych ludzi i zwierząt Flora fizjologiczna - równowaga fizjologiczna przykład harmonijnego współżycia drobnoustrojów z gospodarzem niezwykle złożony ekosystem uwarunkowany szeregiem czynników Flora fizjologiczna stała zależy od wieku, miejsca, wilgotności, tlenu, diety, odporności, środowiska... przejściowa okresowa kolonizacja komensalami lub patogenami, przez godziny, dni, tygodnie.. bez objawów choroby Zasiedlanie organizmu proces niezwykle skomplikowany noworodek rodzi się jałowy w pierwszych godzinach kolonizuje się: * florą matki - lepiej * otoczenia gorzej tylko nieliczne gatunki mają możliwość kolonizacji gatunki pionierskie w zależności od różnych czynników ustala się zbiorowisko ostateczne, o dużym zróżnicowaniu gatunkowym i dużej dynamice istotna zmiana miejscowych warunków, np. wyrzynanie się zębów w jamie ustnej nowe gatunki Formy współżycia pomiędzy drobnoustrojami synergizm - współdziałanie: wzrostowy, toksyczny, zakaźny antagonizm walka o tlen, składniki odżywcze, produkcja antybiotyków, bakteriocyn, toksycznych katabolitów (H 2 S) obojętność rzadko metabioza następstwo gatunków synergizm - współdziałanie: negatywny: bakterie beztlenowe+tlenowe w ranach 2 gat. niechorobotwórcze = dział. chorobotwócze zakażenie wirusowe + bakteryjne pozytywny: komensale w j.ustnej Haemophilus + gronkowce maczugowce błonicy + gronkowce metabioza następstwo gatunków, np. kwaśnienie mleka * słodkie mleko - dużo laktozy: Streptococcus lactis fermentacja laktozy kwas mlekowy ph * kwaśne mleko: Lactobacillus ph * gnicie: bakterie gnilne rozkład białek mleko nie nadaje się do spożycia

2 symbioza wyraźna kooperacja komensalizm większość flory fizjologicznej pasożytnictwo drobnoustroje chorobotwórcze wywołują objawy choroby Formy współżycia: mikroorganizm-gospodarz E.coli produkcja witamin B, K brak wyraźnych cech symbiozy (pasożyty, patogeny, zawsze wirusy) posiadają różne cechy wirulencji Ale!!! symbioza komensalizm * oportunizm w określonych warunkach komensale stają się pasożytami zakażenia oportunistyczne!!! np. grzyby, enterokoki, pałeczki Gram-ujemne pasożytnictwo * nosicielstwo patogeny stają się komensalami, obecność patogenów we florze fizjologicznej bez objawów choroby, np. gronkowce złociste, pneumokoki, meningokoki nosiciel źródło zakażenia!!! Ekosystem jamy ustnej ekosystem wzajemne stosunki pomiędzy żywymi organizmami a ich środowiskiem Jama ustna - zróżnicowane środowisko bytowania posiada kilka odrębnych środowisk (compartment), które zasiedlają charakterystyczne dla każdego z nich drobnoustroje: tkanki miękkie tkanki twarde ślina płyn dziąsłowy * właściwości tych środowisk zmieniają się stale: w ciągu życia, wyrzynania się zębów, wypadania zębów, leczenia, jedzenia... Zasiedlanie jamy ustnej 1 dzień flora matki i otoczenia 2 dzień - kolonizacja powierzchni błony śluzowej paciorkowcami jamy ustnej (zieleniące) głównie: Streptococcus salivarius, potem: Lactobacillus, Neisseria,Corynebacterium, Candida, przejściowo różne drobnoustroje matki, środowiska.. wyrzynanie się zębów mlecznych pojawia się: Streptococcus sanquis, beztlenowce: Actinomyces, Rothia, Fusobacterium, Prevotella,Leptotrichia,Vibrio.. wyrzynanie się zębów trzonowych Streptococcus mutans, więcej bakterii beztlenowych: w.w +Porphyromonas, Treponema.. (pojawienie się szczelin dziąsłowych) Mikroflora jamy ustnej dorośli stała mikroflora względnie stabilna, tworzą się zbiorowiska charakterystyczne dla: * policzka (S.sanquis, S.mitis) * języka (S.salivarius, S.anginosus, S. mitis, Veilonella, Actinomyces) * podniebienia duża osobnicza zmienność * zębów płytka nazębna osoby starsze mniej zębów, protezy... więcej drożdżaków, jelitowych pałeczek Gram(-), gronkowców złocistych Płytka naddziąsłowa próchnica Płytka poddziąsłowa więcej beztlenowców, gł. formy nitkowate, spiralne, łatwiej osadza się kamień nazębny, choroby przyzębia Flora fizjologiczna Skóra więcej w miejscach wilgotnych, poniżej pasa (odbyt), w fałdach skórnych Staphylococcus epidermidis (85-100%populacji) Corynebacterium sp. (55%) Propionibacterium acnes (45-100%) głębsze warstwy, gruczoły potowe, łojowe bakterie związane z trądzikiem Staphylococcus aureus (0-5-20%) nosicielstwo Candida - w wilgotnych miejscach, między palcami nóg, pępek, pod paznokciami.., przejściowo: bardzo różne drobnoustroje: pałeczki Gram(-), laseczki tlenowe...

3 Flora fizjologiczna drogi oddechowe Nos - Staphylococcus epidermidis, Corynebacterium spp. Staphylococcus aureus (20-40%) nosicielstwo!!! przejściowo: flora jamy ustnej Jama ustna, gardło bakterie tlenowe: - -hemolizujące Streptococcus (zieleniące, niehemolizujące) +++, Neisseria +/++, Corynebacterium +/++, Moraxella catarrhalis+, mykoplazmy + beztlenowce: Fusobacterium, Bacteroides,Peptostreptocococcus, Veilonella, Prevotella,Porphyromonas Actinomyces, Spirillum, Treponema nosicielstwo: Staphylococcus aureus,streptococcus pyogenes,streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Corynebacterium diphteriae, Neisseria meningitidis grzyby: Candida spp. Dolne drogi oddechowe - jałowe!!! do kolonizacji dochodzi po infekcji wirusowej zniszczenie nabłonka rzęskowego przez namnażające się wirusy wtórne zakażenia bakteryjne Flora fizjologiczna przewód pokarmowy przełyk 10 5, przejściowa z jamy ustnej, pożywienia żołądek 10 3, niskie ph, Helicobacter pylori (30-80%) jelito cienkie 10 5, Lactobacillus,Bacteroides, Prevotella,,,- jelito grube 10 12, ok. 95% beztlenowce beztlenowce: Bacteroides +++,Bifidobacterium ++, Fusobacterium, Prevotella,Eubacterium, Lactobacillus, Treponema, Peptostreptococcus, Clostridium perfringens, Clostridium difficile... tlenowce: E.coli +++, inne Enterobacteriaceae: Klebsiella, Proteus, Enterobacter, Citrobacter..., Bacillus, Enterococcus, Streptococcus grzyby: Candida, Geotrichum candidum nosicielstwo: Salmonella, Shigella Flora fizjologiczna - pochwa przed pokwitaniem: ph obojętne gronkowce, paciorkowce, maczugowce... pokwitanie: ph kwaśne Lactobacillus acidophilus rozkłada glikogen utrzymuje ph!!! ale mogą być Streptococcus agalactiae (20-30%), Candida, Listeria monocytogenes, beztlenowce: Bacteroides, Peptostreptococcus, Mobiluncus, Gardnerella vaginalis, Ureaplasma urealyticum, Actinomyces po menopauzie: ph mniej Lactobacillus więcej E.coli i flory mieszanej Stopnie czystości pochwy Najważniejsze obecność Lactobacillus fizjologia obecność leukocytów patologia I II! III IV IV IV Lactobacillus Inne bakterie wewnątrz leukocytów Drożdżaki Rzęsistek Nabłonki Leukocyty fizjologia! p a t o l o g i a Flora fizjologiczna - znaczenie zajmują miejsce wiązania się patogenów z receptorami (adherencja) wydzielają mucyny (śluz) chroni przed przyleganiem patogenów wydzielają kofaktor do syntezy czynników krzepnięcia II, VII, X, XI, witaminy wydzielają substancje uszkadzające inne patogeny: metabolity (kw. tłuszczowe Salmonella), bakteriocyny, antybiotyki stymulują odnowę nabłonka, inaczej jelita są atoniczne bakterie jelitowe biorą udział w degradacji kw. żółciowych, węglowodanów pobudzają układ odpornościowy krzyżowo reagujące przeciwciała inaktywują patogeny

4 Flora fizjologiczna - równowaga fizjologiczna - nie należy jej zaburzać!!!!!! jeżeli stała flora jest zaburzona - przypadkowe bakterie łatwiej kolonizują, namnażają się, wywołują z a k a ż e n i e natura nie lubi pustki każda nisza ekologiczna jest natychmiast zapełniana, w organizmie, w środowisku - szpital Dlaczego? symbionty, komensale w określonych warunkach stają się pasożytami = bakterie oportunistyczne np. grzyby, enterokoki, pałeczki Gram-ujemne nosiciel źródło zakażenia np. gronkowce złociste, pneumokoki, memingokoki... zakażenia oportunistyczne Patogen - zdolny wywołać zakażenie w określonych warunkach - cechy: Chorobotwórczość zdolność wywołania choroby, zakażenia cecha rodzaju, gatunku, szczepu - uwarunkowana czynnikami wirulencji Wirulencja, zjadliwość stopień chorobotwórczości zależny od szczepu, organizmu i wzajemnych interakcji!!! szczepy: wysoce zjadliwe (wirulentne), średnio, słabo, niechorobotwórcze Inwazyjność zdolność wnikania do komórek, rozprzestrzeniania w tkankach, krwi... szczepy inwazyjne - gronkowce, słabo inwazyjne laseczki tężca, maczugowce błonicy Patogeny - podział obligatoryjne wewnątrzkomórkowe wirusy, riketsje, chlamydie namnażaja się tylko w żywej komórce fakultatywne wewnątrzkomórkowe prątki, brucelle, listerie.. namnażają się na podłożach sztucznych zewnątrzkomórkowe gronkowce, paciorkowce, pałeczki Gram(-).. namnażają się na podłożach sztucznych Czynniki zjadliwości bakteria może mieć wiele!!! ułatwiające kolonizację gardło, drogi moczowe, pokarmowe * fimbrie (białka) ułatwiają adhezję do swoistych struktur komórki, stymulują swoiste przeciwciała blokujące E.coli, Neisseria gonorrhoeae, Vibrio cholerae * białka powierzchniowe Streptococcus pyogenes (M,F) * śluz, slime tworzenie biofilmu utrudniona, fagocytoza, penetracja antybiotyku - naturalny biofilm płytka nazębna - mukowiscidoza - Pseudomonas aeruginosa - tworzywa sztuczne (cewniki, protezy, zastawki) S. epidermidis.. ułatwiające inwazję wnikanie do komórki * białka-inwazyny (Listeria monocytogenes, Salmonella, Shigella) * rzęski Helicobacter pylori, są swoiste IgA unieruchamiające otoczki utrudniają aktywacje dopełniacza i fagocytozę, Streptococcus pneumoniae, Neisseria meneigitidis, H.influenzae b, Klebsiella pneumoniae białka wiążące receptor Fc Ig S.aureus (A), S.pyogenes (G), laktoferrynę, fibronektynę działające bezpośrednio toksycznie na komórkę toksyny, egzoenzymy Toksyny bakteryjne egzotoksyny Białka Uwalniane przyżyciowo do środowiska Gram(+) i Gram(-) Swoiste gatunkowo domena wiążąca (A) specyficzny receptor, domena aktywna(b) -toksyczna Toksyczność silna, zróżnicowana Silne antygeny swoiste antytoksyny neutralizujące Wrażliwe na temperaturę >60 o Toksoid (działanie temp. formaliny) w szczepionkach

5 endotoksyny Lipopolisacharydy (w ścianie kom) Uwalniane po rozpadzie (lizie) komórki Gram(-) tylko!!! nieswoiste Wiążą niespecyficzne receptory, toksyczność lipid A (wstrząs endotoksyczny) Słabsza, podobna Słabe antygeny przeciwciała nie działają protekcyjnie Stabilne Nie można przeprowadzić w toksoid nie ma szczepionki Egzotoksyny Clostridium tetani tetanospazmina, hamuje uwalnianie neuroprzekaźników w neuronach ruchowych porażenie spastyczne Clostridium botulinum hamuje wydzielanie acetylocholiny z zakończeniach nerwowych porażenie wiotkie Clostridium perfringens rozerwanie błon komórkowych nekroza, hemoliza Corynebacterium diphteriae- hamuje syntezę białek cytoplazmatycznych (profag warunkuje wytwarzanie szczepy lizogenne) Streptococcus pyogenes uwalnianie Il-1, Il-6, TNF, uszkodzenie śródbłonka wysypka w płonicy Staphylococcus aureus enterotoksyna, eksfoliatyna, TSST, hemolizyny Vibrio cholerae - cyklazy adenylowej, biegunka Shigella shigae - Il-1, Il-6, TNF, uszkodzenie enterocytów, biegunka E.coli enterotoksyny, werotoksyny... Enzymy toksyczne - agresyny Koagulaza ścina plazmę krwi wytrącony włóknik chroni gronkowce przed fagocytozą Hialuronidaza hydrolizuje kwas hialuronowy rozprzestrzenianie się gronkowców, paciorkowców Kolagenaza degraduje kolagen - Clostridium perfringens Fibrynolizyna rozkłada włóknik - gronkowce, paciorkowce.. Leukocydyna uszkadza leukocyty - gronkowce Hemolizyny liczne bakterie Proteazy - inaktywujące IgA H.influenzae, N.gonorrhoeae Katalaza, lipaza, nukleazy, lecytynaza.. Siderofory wychwytują Fe, bardziej oporne na działanie przeciwciał Adherencja adhezja, przyleganie struktur bakterii do odpowiednich receptorów na komórce gospodarza Kolonizacja przejściowe wniknięcie drobnoustrojów mogą połączyć się z receptorami, namnożyć i dać zakażenie endogenne, mogą być usuwane na zewnątrz, np. kolonizacja chorego florą szpitalną Kontaminacja zanieczyszczenie, skażenie, zakażenie drobnoustrojami środowiska zewnętrznego: woda, pokarm, powietrze, narzędzia, aparatura... Nosicielstwo dłuższa kolonizacja patogenami, nosiciel może być źródłem kolonizacji/zakażenia dla innych osób/chorych, nosiciel stały, okresowy Translokacja samoistne przemieszczanie się bakterii poza przewód pokarmowy krew, układ chłonny, tkanki, sprzyjają: niedokrwienie trzewi, zaburzenie składu flory, uszkodzenie miejscowej obrony, antybiotyki, żywienie pozajelitowe, ph w żołądku, urazy wielonarządowe, oparzenia, chemioterapia, wcześniactwo, stan przedagonalny.. Zakażenie namnażanie się w określonych tkankach objawy choroby zakażenie bezobjawowe brak objawów, ale powstają przeciwciała, układ odpornościowy skutecznie blokuje rozwój objawów zakażenie miejscowe, uogólnione (bakteriemia, wiremia, fungemia, posocznica-sepsa Zakażenie oportunistyczne wywołane przez komensale w pewnych okolicznościach medycznych, np. * niedobór immunologiczny AIDS; * leczenie antybakteryjne Clostridium difficile, grzybice; * urazy, zabiegi chirurgiczne - flora fizj. dostaje się do miejsc pierwotnie jałowych Intoksykacja, toksemia objawy choroby związane z wytworzoną toksyną, nie z obecnością bakterii zarażenie, inwazja pasożytnicza zakażenia wywołane przez pasożyty Podział zakażeń w zależności od źródła zakażenia rezerwuar zarazków źródło zakażenia+ środowisko

6 źródło zakażenia chory lub nosiciel, makroorganizm, gdzie bytują drobnoustroje antroponoza człowiek-człowiek, zakażenia występują tylko u ludzi, np. rzeżączka, kiła, błonica, posocznica meningokokowa antropozoonoza zwierzę-człowiek, tzw. choroby odzwierzęce: bruceloza, listerioza, wścieklizna zoonoza zwierzę-zwierzę, np. parwowiroza sapronoza, saprozoonoza zakażenie ze środowiska zewnętrznego: woda, gleba listerioza, kampylobakterioza zakażenia endogenne własna flora zakażenia egzogenne drobnoustroje z zewnątrz: inny chory, nosiciel, pokarm, środowisko, aparatura medyczna.. Drogi przenoszenia zakażeń oddechowa (inhalacyjna), powietrzno-kropelkowa pokarmowa, fekalno-oralna kontaktu bezpośredniego: kontakty seksualne, pogryzienia kontaktu pośredniego: drogą krwi, zabiegi inwazyjne, narzędzia medyczne, sprzęt z udziałem wektora (przenosiciela): komary, kleszcze, wszy.. Zasięg zakażenia: endemia - zachorowania na daną chorobę na określonym terenie występują przez wiele lat na podobnym poziomie epidemia - zwiększona zachorowalność w określonej czasowo i przestrzennie populacji pandemia - epidemia obejmuje kilka kontynentów w populacji zwierzęcej: enzoocja epizoocja Mikroflora środowiska Gleba i woda - podstawowe naturalne środowiska bytowania drobnoustrojów. Powietrze - środowisko wtórne, drobnoustroje nie rozmnażają się, przebywają przejściowo. Gleba - główne środowisko bytowania drobnoustrojów - drobnoustroje glebowe: bakterie, grzyby i pierwotniaki odpowiedzialne za krążenie pierwiastków w przyrodzie (węgiel, azot, siarka, fosfor), rozkład organizmów zwierzęcych, roślinnych, odpadów przemysłowych, powstawanie humusu - w olbrzymich ilościach występują w glebach żyznych ( miliony komórek w 1g gleby) - w glebach o odczynie obojętnym i alkalicznym - więcej bakterii - w glebach kwaśnych - lepiej rozwijają się grzyby Bakterie glebowe: -bakterie autochtoniczne - występują w mniej więcej stałej liczbie dla danego typu gleby, -bakterie zymogenne - rozwijają się w glebie okresowo, dostają się z resztkami roślin, odchodami ludzi i zwierząt, ściekami; giną one po zakończeniu rozkładu wprowadzonych do gleby substancji organicznych problem: bakterie chorobotwórcze, dostające się do gleby wraz z odchodami ludzi i zwierząt oraz chorymi tkankami roślin Woda - zróżnicowane ilości drobnoustrojów - woda opadowa - uboga w mikroflorę - wody podziemne- różne ilości drobnoustrojów, w zależności od głębokości *woda zaskórna - najwięcej drobnoustrojów *woda podziemna płytka - najczęściej dostatecznie oczyszczona *woda podziemna głęboka - zwykle wolna od bakterii Zbiorniki otwarte - drobnoustroje mogą występować w dość znacznych ilościach, w zależności od ilości substancji organicznych, zawartości tlenu, temperatury wody, naświetlenia. Drobnoustroje wód powierzchniowych mineralizują związki organiczne, biorą udział w procesie samooczyszczania wody. Niezbędne jest wstępne oczyszczanie ścieków miejskich i przemysłowych przed wpuszczeniem ich do wód zbiorników otwartych. Mikroflora wody: -naturalna -dostająca się z ziemi i powietrza, -przewodu pokarmowego ludzi i zwierząt -pochodząca ze ścieków przemysłowych np. browarów, drożdżowni Z sanitarnego punktu widzenia - najważniejsze jest występowanie w wodzie mikroflory jelitowej, dostającej się z odchodami zwierzęcymi i ściekami miejskimi, podstawa kwalifikowania wody jako zdatnej lub niezdatnej do picia

7 Określa się miano coli - najmniejsza objętość wody, z której można wyhodować bakterie z grupy E. coli 0,1 - woda jest niezdrowa 1,0 - woda jest zanieczyszczona (niepewna) 10 - woda jest stosunkowo czysta (możliwa do użycia) woda jest dostatecznie czysta Normy: woda studzienna >50 woda wodociągowa >100 Powietrze Drobnoustroje - najczęściej w postaci bioaerozolu (saprofityczny - pyłki, zarodniki grzybów (alergia), zakaźny (gruźlica, grypa..) - dostają się z gleby, wody z cząsteczkami pyłu, kurzu, pary wodnej, wydalane z kaszlem, kichaniem, są przenoszone przez wiatr - liczba bardzo różna, zależy od wielu czynników (miejsce, zatłoczenie, wysokość, pora dnia, klimat.. *w dużych miastach - więcej mikroorganizmów niż na wsi *mniej w lasach ogrodach, parkach, polach (więcej kleszczy) *im wyżej - powietrze staje się coraz czystsze, nawet nad miastami przemysłowymi (działanie bakteriobójcze promieni słonecznych) *najmniej drobnoustrojów zimą (gleba pokryta śniegiem) *najwięcej latem (gleba wysuszona, wiatr unosi pyły wraz z mikroorganizmami *w klimacie ciepłym - więcej mikroflory niż w umiarkowanym, najmniej w strefie polarnej Wskaźnik zanieczyszczenia powietrza - przemysł spożywczy, linie produkcyjne, wentylacja, sale operacyjne (metoda sedymentacyjna, filtracyjna)