Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně Miroslav Votava PATOGENITA A VIRULENCE Přednáška pro II. r. LF

Patogenita (choroboplodnost) = schopnost mikroba poškozovat a vyvolat onemocnění  Infekciozita = schopnost vyvolat infekci Infekce – širší termín než onemocnění Při onemocnění jsou chorobné příznaky (infekce je manifestní) Infekce ale může probíhat bez příznaků (inaparentní infekce) Kromě infekcí mohou mikroby vyvolat i otravy z potravin

Ekologická poznámka Ekologie = věda o vztazích mezi organismy navzájem a mezi organismy a prostředím Symbióza = soužití alespoň dvou organismů Tři formy symbiózy: Mutualismus – oba partneři mají ze soužití užitek Komenzalismus – vztah pro jednoho prospěšný, pro druhého indiferentní Parazitismus – jednomu vztah prospívá, druhému škodí → důsledek = patogenita

Infekce (nákaza) Definice infekce není snadná Infekce = stav, kdy původce nákazy čili etiologické agens infekce pronikne do organismu a množí se v něm, případně se usadí na tělesných površích a nepříznivě na nich působí  Kolonizace = osídlení povrchu těla mikrobem nepatogenním (event. patogenem, který tam nevyvolává chorobné příznaky)

Historie nauky o infekcích – I Leviticus (III. kniha Mojžíšova) Karanténa (40 dnů) – mor Fracastoro ( ): „De contagione“ 1676 Antony van Leeuwehoek – bakterie 1838 Schönlein – plíseň v kštici při favu 1850 Davaine – bakterie u ovcí s anthraxem 1857 Pasteur – mikroby → kazí víno a pivo 1865 Villemin – mikroskopicky: bakterie u tbc 1869 Pasteur – parazité u bource morušového 1876 Lister – antisepse 1876 Robert Koch a Louis Pasteur – anthrax

Historie nauky o infekcích – II Hippokratova fyziologická these: (Infekční) choroba = důsledek jistých nedostatků organismu (Infekční) choroba = důsledek jistých nedostatků organismu Pasteurova a Kochova mikrobiální antithese: Příčinou infekční choroby je mikrob Ekologická synthese: = syntéza fyziologické these a mikrobiální antithese – za vznik choroby odpovídají: mikrob, hostitel a prostředí

Kochovy postuláty Určitý mikrob je etiologickým agens, pokud 1.je prokázán ve všech případech choroby a jeho rozložení v těle odpovídá pozorovaným poškozením; 2.je z hostitele vypěstován a v čisté kultuře udržován po několik generací; 3.takto vypěstovaným mikrobem lze napodobit onemocnění na jiném hostiteli; 4.je opět izolován z pokusně infikovaného hostitele.

Vztah mikrob  hostitel Je dynamický a je ovlivňován prostředím mikrob hostitel mikrob hostitelprostředí Onemocnění není pravidlem – pro parazita bývá výhodnější pokojné soužití Přesto se hostitel parazita chce zbavit – zničit, odstranit, nebo aspoň lokalizovat

Patogenita Patogenita = vlastnost druhová Určitý druh mikroba je patogenní pro určitý druh hostitele, pro jiný druh nikoli Tento druh hostitele je vůči příslušnému druhu mikroba vnímavý, vůči jinému druhu mikroba může být rezistentní

Patogeny primární a oportunní Patogeny primární (obligátní) – onemocnění i u jinak zdravých jedinců: hlavně původci klasických nákaz (záškrt, břišní tyf, mor, kapavka, tetanus, chřipka, spalničky atd.) Patogeny oportunní (fakultativní) – nemoc jen za jistých podmínek či při jisté dispozici: obvykle příslušníci normální flóry když se dostanou na jiné místo těla nebokdyž se dostanou na jiné místo těla nebo když se sníží obranyschopnost jedincekdyž se sníží obranyschopnost jedince

Patogenita přirozená a experimentální Mikroby přirozeně patogenní nejen pro člověka: Staph. aureus, Francisella tularensis, Clostr. botulinum, v. vztekliny, v. klíšťové encefalitidy Mikroby patogenní v pokusu na zvířeti: Bacillus anthracis, Streptococcus pneumoniae, Clostridium tetani – myš Mycobacterium tuberculosis, rickettsie – morče Treponema pallidum, v. herpes simplex – králík Mikroby patogenní pouze pro člověka: Neisseria gonorrhoeae, Haemophilus ducreyi Mikroby pro člověka nepatogenní: většina půdních a vodních mikrobů

Oportunní patogeny - I Typický oportunní patogen: Escherichia coli Součást normální flóry střeva (i když jen 1 %) Mimo střevo = patogen cystitidy, pyelonefritidy, urosepsecystitidy, pyelonefritidy, urosepse cholecystitidy, peritonitidycholecystitidy, peritonitidy infekce raninfekce ran Při snížené obranyschopnosti (novorozenci): meningitidymeningitidy průjmy (EPEC – serotypy O55, O111)průjmy (EPEC – serotypy O55, O111)

Oportunní patogeny – II Jiný oportunní patogen: Staphylococcus epidermidis Součást normální flóry pokožky a sliznic Mimo pokožku a sliznice = patogen infekce ran (i operačních – sternum, oko)infekce ran (i operačních – sternum, oko) cystitidycystitidy Při snížené obranyschopnosti: především infekce krevního řečiště u osob s i.v. katétry, implantáty aj. pomůckamipředevším infekce krevního řečiště u osob s i.v. katétry, implantáty aj. pomůckami sepse novorozenců a neutropenikůsepse novorozenců a neutropeniků

Virulence Virulence = stupeň (míra) patogenity Virulence = vlastnost určitého kmene – patogenní druh může mít kmeny vysoce virulentní i téměř avirulentní Ukazatel virulence kmene: schopnost usmrtit LD 50 = 50% letální dávka (= množství mikroba, které usmrtí přesně ½ pokusných zvířat) Zesílení virulence: opakované pasáže kmene (pozor na kmeny z pitevního materiálu) Atenuace = umělé oslabení virulence

Atenuace BCG-vakcina proti tbc (bacille Calmette-Guérin) Výchozí kmen: Mycobacterium bovis – je méně patogenní pro člověka než Mycob. tuberculosis Vybraný kmen 12 let trápili na bramboru se žlučí, až ztratil většinu virulence (je téměř avirulentní) U normálního novorozence BCG vyvolá jen proces v místě podání, příp. v regionální mízní uzlině Velmi vzácně u novorozence imunodeficientního ale může vést k celkové infekci

MIKROB obligátně oportunně Druh: patogenní patogenní nepatogenní Kmen: virulentní avirulentní MIKROB obligátně oportunně Druh: patogenní patogenní nepatogenní Kmen: virulentní avirulentní Jedinec: citlivý nespecificky odolný nebo specificky imunní nebo specificky imunní Druh: vnímavý rezistentní HOSTITEL HOSTITEL

Doporučená literatura Paul de Kruif: Lovci mikrobů Paul de Kruif: Bojovníci se smrtí Alarich: Medicina v županu Axel Munthe: Kniha o životě a smrti Svatopluk Káš – sbírky historek o lékařích M. Votava: Vzpomínání nad starým indexem, Universitas 2005, č. 1 – 4