Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně Miroslav Votava MORFOLOGIE A STAVBA BAKTERIÁLNÍ BUŇKY 2. přednáška pro II. r. VL 27.2.2014

Co je lékařská mikrobiologie – opakování Lékařská mikrobiologie = soubor věd o mikroorganismech čili mikrobech, které mají význam v medicině Lékařská mikrobiologie se tedy zabývá: mikroby patogenními, které vyvolávají onemocnění lidí nebo zvířat mikroby, které se u nich nalézají jen jako tzv. normální mikroflóra vzájemnými vztahy mezi mikroby a jejich hostitelem vztahy mezi mikroby a prostředím (vč. metod, jak se mikrobů zbavit)

Různé objekty a odvětví mikrobiologie – opakování bakterie bakteriologie mikromycety (plísně a kvasinky) mykologie (řasy) (algologie) parazité parazitologie prvoci protozoologie helminti helmintologie členovci entomologie viry virologie mikrobiologie obecná × mikrobiologie speciální

“Must-knows” about microbes for an E mark – revision Pathogenicity 1. Which diseases or syndromes does the microbe in question cause? 2. How are they called in Latin? Etiology 3. Which microbe is the etiological agent of the infectious disease in question? 4. Which microbes (bacteriae, yeasts, moulds, viruses or parasites) are the most important causes of the syndrome in question? Treatment 5. What is the treatment of choice? 6. If it is an antibotics, which one?

Tvar bakterií – I Kulovitý: koky pravidelně kulaté: stafylokoky oploštělé: gonokoky, meningokoky zašpičatělé (lancetovité): pneumokoky Protáhlý: tyčinky (nikoli tyčky) rovné : většina (např. escherichie) krátké (kokobacily): acinetobaktery dlouhé (vlákna): zvl. staré kultury štíhlé: Mycobacterium tuberculosis robustní: laktobacily, Clostridium perfringens (pokračování)

Tvar bakterií – II rozštěpené: bifidobakteria (pokračování tyčinek:) rozštěpené: bifidobakteria větvící se: nokardie, aktinomycety zakřivené: vibria, kampylobaktery s rovnými konci: Bacillus anthracis vřetenovité: fusobakteria kyjovité: korynebakteria pleomorfní: hemofily

Tvar bakterií – III Spirály: hrubé: Spirillum nepravidelné: Borrelia jemné: Treponema jemné se zahnutými konci: Leptospira

Velikost bakterií Patogenní: většinou kolem 1 – 5 μm (1 μm = 10-3 mm) Stafylokok: průměr kolem 1 μm Poměrně velké: rody Bacillus a Clostridium (robustní tyčinky kolem 10 × 1 – 2 μm) Poměrně dlouhé: staré kultury většiny tyčinek (vlákna až 50 μm dlouhá) Poměrně malé: rod Haemophilus (ve sputu kolem 0,3 × 0,6 μm ) Ještě menší: rickettsie (kolem 0,5 μm) chlamydie (elementární tělíska cca 0,3 μm ) mykoplasmata (kolem 0,2 – 0,25 μm )

Uspořádání a tvar koků a) ve shlucích: Staphylococcus aureus (G+) b) v řetízcích: Streptococcus pyogenes (G+) c) lancetovité diplokoky: Streptococcus pneumoniae (G+) d) oploštělé diplokoky: Neisseria gonorrhoeae (G–) e) koky v tetrádách: Micrococcus luteus (G+)

Uspořádání a tvar tyčinek – I a) naprostá většina tyčinek: např. Eschericha coli (G–) b) jemné streptobacily: Haemophilus ducreyi (G–) c) kokobacily až diplobacily: Moraxella lacunata (G–) d) robustní tyčinky, oblé konce: Clostridium perfringens (G+) e) silné tyčinky, rovné až konkávní konce, řetízky vzhledu bambusové hole: Bacillus anthracis (G+)

Uspořádání a tvar tyčinek – II f) kyjovité v palisádách: Corynebacterium diphtheriae (G+) g) štíhlé, náznak palisád: Mycobacterium tuberculosis (AR) h) větvené, fragmentované: Nocardia asteroides (G+) i) vřetenovité: Fusobacterium fusiforme (G–) j) drobné, pleomorfní: Haemophilus influenzae (G–)

Prohnuté a spirálovité tyčinky a) tyčinky zahnuté, rohlíčkovitého tvaru: Vibrio cholerae b) spirály hrubé: Spirillum minus c) spirály nepravidelné: Borrelia recurrentis d) spirály jemné, pravidelné : Treponema pallidum e) spirály velmi jemné, na koncích zahnuté : Leptospira icterohaemorrhagiae (vše zprohýbané je G–)

Schéma bakteriální buňky pouzdro cytoplasmatická membrána bakteriální stěna fimbrie nukleoid ribosomy plasmidy granula vakuola bičík

Bakteriální stěna G+ kyselina G– lipoteichoová O-antigen lipopoly- vnitřní polysacharid sacharid lipid A (endotoxin) murein porin vnější membrána lipoprotein periplasmatický prostor vnitřní membrána cytoplasmatická membrána G+ G–

Barvení dle Grama – opakování z praktika G+ G– Fixace plamenem 3× Gramovo barvivo 20 s Lugolův roztok 20 s Alkohol max. 20 s Aqua fontis oplach Safranin 1 min Sušení

Podstata grampozitivity Je záhadou – souvisí ale se stavbou stěny Jedna teorie: Silná vrstva peptidoglykanu se po alkoholu smrští a zpomalí vyplavování komplexu krystalové violeti s jodem z G+ buněk Druhá teorie: Ve stěně G– bakterií je více lipidů, proto v ní alkohol vytváří póry, jimiž se barevný komplex snáz vyplavuje

Příklady G+ a G– mikrobů grampozitivní Staphylococcus Streptococcus Bacillus Lactobacillus Clostridium Listeria Corynebacterium kvasinky a plísně gramnegativní Escherichia Salmonella Vibrio Haemophilus Pseudomonas všechny spirálovité Mycoplasma rickettsie a chlamydie

Citlivost na antibiotika Účinek hlavně na grampozitivní penicilin oxacilin makrolidy (erytromycin) linkosamidy (linkomycin) glykopeptidy (vankomycin) Účinek hlavně na gramnegativní aminoglykosidy (gentamicin) fluorochinolony (ciprofloxacin) polypeptidy (colistin) cefalosporiny III. gen. (ceftriaxon)

Odolnost vůči zevním vlivům grampozitivní Snášejí dobře vysychání a vyšší koncentraci solí → proto je nacházíme: na kůži (stafylokoky, propionibakteria) v půdě (klostridia, bacily, nokardie, plísně) gramnegativní Snášejí dobře vliv toxických látek a extrémů pH → proto je nacházíme: převážně ve vlhku (enterobakterie, pseudomonády, jiné nefermentující tyčinky, vibria)

Doporučená literatura Paul de Kruif: Lovci mikrobů Paul de Kruif: Bojovníci se smrtí Přednášky hledejte na is.muni ve složce VLLM0421p I nadále vás prosím o další příklady beletrie v souvislosti s medicinou vůbec a mikrobiologií zvlášť. Mrzí mě, že se zatím nikdo neozval. Příklady a případné dotazy zasílejte na adresu mvotava@med.muni.cz Děkuji, že jste mne sledovali