mikro > mikro > Flashcards
mikro Flashcards
Del 1 Mikrobens verden - biologisk mangfold
Det første livet Det første liv ble skapt i form av bakterier. Det skal ha skjedd for om lag 3,8 milliarder år siden mens kloden fortsatt var ung og hjertet av så ekstreme miljøforhold at det egentlig var uforenlig med liv slik vi kjenner det i dag. Fortsatt dominerer bakterier klodens biomasse og fortsatt er bakteriene en absolutt forutsetning for alt annet liv på jorda.
Den prokaryote cellen
-Inneholder ikke en ekte kjerne.
-I tillegg til sitt eget spesifikke kromosom også inneholde såkalt ekstrakromosomal DNA i form av plasmider eller bakteriofager som de kan ha plukket opp fra det ytre miljøet
-Slike ekstrakromosomale gener kan dele seg uavhengig av cellens egendeling og kan derfor finnes i flere kopier i hver celle
-Gener er viktig, fordi de holder kode (f. eks reistensfaktorer)
-Cellen har rimbosomer som er viktie for proteinssyntesen, men mangler andre membrankleddeorganeller
-Kompleks oppbygning og inneholder bl.a. polysakkaridet peptidoglykan som bare fins hos bakterier -Formering enkel todeling
-Er små (0,2 -2)
-Danner aldri flercelleorganismer
Livet er bygd av?
Alt liv bruker cellen som byggstein. Og alt liv som eksisterer eller har eksistert på kloden, er bygget på den ene eller den andre av kun to celletyper, henholdsvis den prokaryote (førkjernecellen) eler den eukaryote (normalkjernecellen). Gjennom milliarder av år, mens liv har utviklet seg i utallige former i vann og på land, har det ikke blitt konstruert andre enn disse to typene celler. Alle bakterier er prokaryote, alle prokaryote celler er bakterier. Alle andre livsformer er bygget på grunnlag av den eukaryote cellen.
Prokaryote cellen inneholder
-Cellevegg
-Cellemembranen
-Cytoplasma med ribosomer
-Plasmid
-DNA
Dyrke bakterier?
Med tanke på hvor lett bakterier tilsynelatende tilpasser seg nærings grunnlaget i ethvert miljø, er det et forbausende faktum at vi bare har klart å dyrke en forsvinnede liten del. Mindre enn 1. Heldigvis har vi klart å dyrke de fleste patogene bakterier.
Den prokaryote cellen del 2
“-Primitiv både i betydningen” “den første”” og i betydningen ““enkel””
-Navnet (prokaryot = førkjernecelle) tilsier at arvematerialet ikke er samlet i en egentlig kjerne
-Ligger som en lang, tunnet dobbelttråd av DNA fritt i cellens cytoplasma
-Prokaryote cellene (bakteriene) som utgjør grunnveven i livet på jorden.
-De er i prinsippet uavhengig av annet liv, men alt annet liv er avhengig av dem”
Cellens historie
Cellens historie
“Opprinnelig var arvematerialet sannsynligvis ikke DNA, derimot RNA. Cellenes eneste hensikt er å sørge for at deres arvemateriale aldri dør ut, men at det kopieres og overleveres mest mulig identisk til stadig nye generasjoner i en form for evig liv. Det har de gjort gjennom millioner av år og et langt større antall generasjoner og stort sett har de alltid lyktes. Men ikke alltid: EN sjelden gang skjer en kopieringsfeil - en mutasjon. Det skjer i snitt om lag en av en million ganger når DNA reproduseres, men hyppigere, kanskje ene av ti tusen ganger, når RNA reproduseres. Mutasjoner som føres videre til kommende generasjoner, er grunnlaget or utviklingen, for evolusjonen. Uten feil, ingen utvikling! Da livet ennå befant seg på ““prototypstadiet”” i form av de første cellene, måde har vært avhengig av å kunne eksperimentere ganske fritt og gjøre mange feil. I denne startfasen kan det derfor har vært en fordel om arvestoffet bestod av RNA, det ville hyppigere feil kopiere og dermed en raskere evolusjon. I dag bruker alle celler, det pålitelige DNA som arvemateriale. Bare blant virus fins det fortsatt RNA.”
Den eukaryote cellen
-Inneholder en ekte kjerne som avgrenser arvematerialet (DNA i form av flere adskilte kromosomer) mot selve cytoplasmaet med en membran
-Ribosomer, rikelig med membrankledde organeller (mitokondrier, endoplasmatisk teikulum, golgiapparat, lysosomer) som er viktig for cellens metabolisme (stoffskifte)
-Celleveggen, i den grad den fins, er forholdsvis enkelt oppbygd og inneholder aldri peptidoglykan -Kan bli store (10-100)
-Eukaryote kan være encelleorganismer (f.eks protozoer og mange typer av alger og sopp) eller flerorgansimer, er bygd opp av eukaryote celler
-En eukaryot celle er et samfunn av ulike celler -Men mitokondriene er ikke gratispassasjerer i sin vertscelle
-De er blitt den energimaskin
-Flerorgansimer to former: produserer organisk materiale og frigjør oksygen, avhengig av organisk og forbruker oksygen
Den eukaryote cellen inneholder
-Cellemembran
-Cytoplasma med ribosomer
-Mitokondirer
-lysosom
-golgiapparat
-endoplasmatisk retikulum
-kjernemembran
-cellekjerne med DNA
Utviklingen av cellene
Prokaryote: Utviklingen av den prokaryote cellen skjedde i en atmosfære helt fri for oksygen. Utviklingen av den andre celletypen, den eukaryote, forutsatte derimot nærvær av oksygen og kunne derfor først skje etter at fotosyntesen var oppfunnet. Danner aldri flercelleorgansimer.
Eukaryote: Vi kjenner ikke detaljene i utviklingen av den eukaryote cellen. Men en er i dag ganske sikker på at det skjedde ved at en bakterie krøp inn i en annen, der den kunne leve trygt og beskyttet intracelluen som det vi i dag kjenner som et mitokondrium. Fortsatt er disse mitokondriene i de eukaryote cellene på mange måter selvstendige , små prokaryote bakterier som har funnet seg til rette i det stabile og behagelige intracellulære miljøet. De har fortsatt sine egne ribosomer og eget DNA som kan formere seg uavhengig av vertscellens eget DNA. Hver celle kan inneholde tallrike mitokondrier.
Livet begynte som en bakterie
3,8 milliarder år siden. I form av en prokaryot celle, altså en bakterie. Hvordan det skjedde vet vi ikke. Skjedd i en atmosfære fylt av ammoniakk, metan nitrogen og karbondioksid, men uten oksygen og ved høye temperaturer.
Det en tredje celletype
Eksterme miljøer, døde hav, ingen vet hvor mange, aldri kontakt med
Oksygenet og livet
Den opprinelige atmosfæren: inneholdt ikke oksygen. Livet ble derfor skapt under anaerobe, det vil si oksygenfrie. Atmosfærens oksygen er i sin helhet av biologisk opprinnelse, det vil si at det er dannet av levende organismer. En mutasjon utikling av cyanobakterier. Utviklingen av fotosyntesen. Avfallstoffet fra fotosyntesen. For de fleste organismer i en anaerob verden er oksygen gift for dem, men mikrobene som tålte oksygen fikk to viktig fordeler, de kunne først utnytte oksygen i en langt mer effektiv energiproduksjon. For det andre bido toleransen for oksygen til at de kunne utkonkurrere arter som ikke tålte oksygen og det var langt de fleste. Mange døde eller trakk seg til ulike miljøer.
Mennesker og mikrober - samarbeid og kamp
Det eukaryote livet, også vi mennesker, er som nevnt helt avhengig av det prokaryote livet. Ikke minst er naturen avhengig av den. Liv bygges opp, og brytes ned. I nedbrytingsprossesen spiller bakterier en hvedrolle. Alle organisk materiale som dør, brytes ned til molekyler, som igjen tjene nytt liv som næring og oppbyggning. Uten dem ville vi ha kvalt i egen søppel.
Mikrober
Mikrober, defineres med orgasimer som er så små at de ikke kan ses med det blotte øye og først blir synlig ved hjelp av lys/mikrosokop.
Mikrober omfatter videre i ulike definerte grupper
-Bakterier (prokaryote encelle)
-Sopp og parasiter (eukaryote en/flercelle)
-Virus (en enkel kjemisk struktur med arvestoff)
Bakterier generelt
-Prokaryote encelleorgansime
-EN liten andel i laboratoriet
-Produsert de fleste patogene
Bakterier oppbygning
-En typsik prokaryote celle består av:
-Cytoplasme med plass til et langt, sirkulært og kveilet dobbeltråd DNA
-Ribosomer (litt mindre enn hos eukaryote men med samme funksjon i proteinsyntesen)
-Cytoplasmset er omgitt av en cellemembran og cellevegg -En kapsel utenpå celleveggen noen bakterier
Bakterie form og størrelse
Bakterier fins i mange former
-Formede arter (kokker)
-Stavformede arter (staver, basiller)
-Noen få spirillformede arter (spiroketer) Prokaryote celler danner aldri flercelleorganismer, men i mange tilfeller forblir cellene etter deling likevel samlet i grupper:
-Kokker i kjeder = streptokokker
-To sammenhengede kokker = diplokokker
-Kokker i hauger i hauger = stafylokokker
-De fleste stavformende bakterier av medisinsk interesse er rette, nærmest sylinderformede, men noen få kanvære krumme (vibrion)
-Staver har mindre tendens til å henge sammenetter deling enn kokker, men enkelte arter kan ha en tendens til å bli liggende ved siden av hverandre som i en pallisade eller danne lange kjeder.
-Bakteriens morfologi, det vil si deres utseende og hvordan de ligger i forhold til hverandre, kan være viktige kriterier fr identifiseringen av dem.
Bakteriens cytoplasma og cellemembran
Cytoplasma:
-Bakteriens (prokaryotens) metabolisme (stoffskiftefunksjoner) foregår i cytoplasma
-Her ligger små organeller, ribosomer, som er cellens proteinsyntesemaskiner
-Ribosomens funksjon er den samme som hos eukaryotene, men de har en noe annen struktur og er litt mindre enn hos disse
- en forskjell som gjør at de kan være egnet som angrepspunt for antibiotika
-I cytoplasmaet ligger også bakteriens kromosom, som her er et eneste langt, sirkulært, dobbelttrådet DNA-molekyl
-Dette makromolekylet ligger fritt i cytoplasmaet uten å være kapslet inn i noen for membran eller kjernevegg Cellemembran:
-Cytoplasmaets ytre avgrensning
-Den er tynn, fleksibel fosfolipidmembran uten særlig mekanisk styrke, men som er av avgjørende betydning for bakteriens metabolisme.
-Membranen ivaretar en del av de funksjonene som ulike organeller ha i den eukaryote cellen, men som de prokaryote mangler (f.eks. innen energiproduksjon). Den sørger også for transport av nødevendige næringstoffer inn i og avfallstoffer ut av cellen.
Bakteriens cellevegg
“-Bakteriens cellevegg avgrenser og beskytter den mot omverden
-Det osmotiske trykket i bakteriecellen er vanligvis lant høyere enn i bakteriens omgivelser
-For å motstå denne trykkforskjellen har alle frittlevende bakterier en solid cellevegg som hindrer at væske passivt diffundrer inn i bakterien.
-Hvis veggen ødelegges (f.eks pågrunn av penicillin) vil væske strømme inn for å utjevne trykkforskjellen - og bakterien vil sprekke
-Veggen gir også bakteriecellen form og stivhet. Bakteriens cellevegg er konstruert på to prinsipielt ulike måter:
-Grampositive
-Gramnegative
-Veggen i både grampositive og gramnegative bakterier består av et rigid sjikt som er ansvarlig for veggens styrke
-Dette sjiktet har et ““skjelett”” av peptidoglykan
-Dette sjiktet har et ““skjelett”” av peptidoglykan, et spesielt molekyl som bare fins i bakterier, men ellers aldri i naturen.
-Fordi denne sybstansen bare fins hos bakterier, er dette et mye brukt angrepsmål for antibiotika (f.eks pencillin).
-Veggens styrke avhenger av hvor mange lag petidoglykan den er bygd opp av og hvor godt disse lagene er knyttet sammen.
Grampositive:
-Består av inntil 90% peptidoglykan og er svært solid og rigid
-Grampostive bakterier er derfor ofte sterk mot en rekke miljøpåvirkninger, for eksempel uttørking.
Gramnegative:
-Langt mer komplisert oppbygd
-Den er langt tynnere og inneholder bare ca. 10% peptidoglykan -Over det tynne peptidoglykanlaget ligger lipoproteinlag, og over det igjen et solid lag av lipopolysakkarider (LPS-laget)
-Her fins avanserte systemer for aktiv transport av stoffer inn i og ut av cellen. Deler av lps er i seg selv toksisk (giftig) og kan gi opphav til ulike symtomer hos pasienten når bakteriene dør og går i oppløsning (patogenese)
-Alle potensielle frittlevende bakterier er avhenigg av en slik rigid cellevegg.
-Bare bakterier som har tilpassset seg til å leve inne i andre celler, kan klare seg uten denne celleveggen. Det gjelder noen får arter”
Bakteriens kapsel
-Mange bakterier skiller ut polysakkarider og av og til også proteiner, som legger seg som en fast kapsel eller som et løsere slimlag omkring dem.
-Denne kapselen eller slimlaget kan være avgjørende for bakteriens evne til å framkalle sykdom. -kapselen kan bidra til at bakterien fester seg til vertens eptilceller.
-Den gjør det også vanskelge for vertens immunssytem å gjenkjenne og eventuelt uskadeliggjøre bakterien og vanskelige for makrofagene å fagocyttere (sluke) den.
-Den kan også gjøre antibiotika virkningsløse hvis den hindrer dem i nå sine angrepsmål (bakterienevegg)
-Fordi slimlaget kan binde en betydelig mengde væske, er det sannsynlig at det også gjøre bakterien mer resistenet mot uttørkning.
Flageller
-Mange bakterier kan bevege seg ved hjelp av lange og tvinnede, tynne, trådliknende struktrurer, som består av protein som kales flagellin
-Disse flagellene er bundet til cellemembranen og stikker ut gjennom celleveggen.
-Enkelte bakterierarter har bare en eller noen få flageller i den ene eller ibegge endene, mens andre arter har tallrike flageller fordelt over hele celleoverflaten
-Ved hjelp av flagellene kan bakterien bevege seg mot næringsstoffer eller vekk fra skadelige stoffer (kjemotakse)
-Det er imidlertid uklart om bevegelighet også betyr noe for bakterienes eventuelle sykdomsframkallende evner
Fimbrier og pili
“-Mange, men langt fra alle, bakterier har fimbrier og pili
-Det er proteinstrukturer som, i likhet med flagellene, stikker ut av celleveggen, men de er mye kortere’’
Fimbrier
-Vanligvis er hundrevis av fimbrier jevnt fordelt over helle cellevegggen
-De kan fungere som adheransefaktorer (mekanismen som bakterier benytter for å feste seg på en celleoverflate) som fester bakterien til andre bakterier eller til vertens vev og er derfor vktige virulensfaktorer.
Pili
-Er lengre enn fimbrier, men vanligvis langt færre (ofte bare en)
-Pili kan danne en direkte ““bro”” mellom ulike bakterieceler - de kalles også sexpili
-Ved hjelp av denne broen kan arvemateriale i form av små DNA-tråder overføres mellom bakterier (konjugasjon)”
Bakterier endosporer
“-Under vanskelige forhold ,der de ikke lenger klarer å formere seg (f.eks ved mangel på næringstoffer, uttørking eller for høy temperatur) kan noen bakterier likevel overleve i lang tid ved p endre livsform
-Endringen består i at de forvandles fra en aktiv, metaboliserende, såkalt vegetativ form til en inaktiv, nesten ikke
-metabolisendem sovende form - en spore.
-Denne prosssessen kalles sporulering
-Sporen inneholder intakt bakteriekromosom, noen få ribosomer og proteiner, men har tapt de meste av sin vøsje og har kapslet seg inn i et solid skall som gjør den resistent mot uttørking, stråling, kjemiske desinfeksjonsmidler, syre og ikke minst varme
-I denne ““sovende”” fasne kan sporen derofr overleve det meste svært lenge , ofte i flere tiår uten å formere seg.
-Men når forholdene igjen ligger til rete for formering, vil sprene forvandles tilbake til en normal aktiv bakterie. Denne prossessen kalles germinering
-Sporedannende bakterier finner vi bare blant grampostiivte. De fins alltid i store mengder i jord, støv og så videre. Sporene i seg selv er apatogene og blir først patogene når de får anledning til å gå tilbake til sin aktive, vegetative form.
-Sporer er de mest motstandsdyktige livsformende en kjenner
-En steriliseringsprosses, som krever at alle former for liv fjernes, kan derfor i praksis kontrolleres ved bruk av sporer. Hvis et produkt utsettes for en prosess som dreper alle tilsatte sporer, vil med sikkerhet også alle annen form for liv være drept - produktet vil være sterlit.
Aktiv bakterie (vegetativ form)
DNA deler seg: den cytoplasmatiske membranen danner et ““sporeeseptum”” omkring den ene delen. Sporeveggen danner fler lag: sporen dehydreres. Sporen frigjøres fra den døende vegetative bakterienBaktereispore (““sovende form”“)Spiring (germinering)Ny aktiv bakterie (vegetativ form)”
Bakteriens arvestoff
-Bakteriens arvestoff består av et eneste sirkulært sammenhengende dobbelttrådet DNA-molekyl som ligger kveilt opp i cytoplasmaet.
-Molekylens støørrelse forutsetter at det er pakket i en tett, oppkveilet struktur, nærmest i nøste -Dette nøstet kalles også nukleoid for å markere at det ikke er en egentlig kjerne, en nukleus, som vi finner i den eukaryote kjernen
-Dette kromosomet inneholder en kontinuerlig sekvens av gener som definerer bakteriens egenskaper -I tillegg til dette DNA-molekylet, det egentlige kromosomet, kan bakterien også inneholde såkalt ekstrakromosmalt DNA i form av bakteriofager eller plasmider.
-Ved hver celledeling kopieres kromosomet i to eksakt like utgaver, slik at at morcelle og datter celle i realtieten er identisk gjennom et utall generasjoner
-En sjelden gang kan genmaterialet likevel endres. -Det kan i hovedsak skje på to måter ved mutasjon eller ved rekombinasjon.
Mutasjon
-En tilfeldig feil som inntrer når kromosomet kopieres ved celledelingen, og som fører til en forandring i DNA-molekylets basekvens
-En slik feil kan inntre helt tilfeldig, f.eks. etter kanskje 1 million korrekte kopieringer, men kan også indisres ved bruk av fysiske (f.eks. høy temp, UV-ys, radioaktiv stråling)
-Mutasjonen kan ramme ett basepar, eller den kan innebære mer omfattende forandringer etter et brudd i DNA-kjeden
-De fleste mutasjoner fører ikke til påviselige endringer
-Av og til har mutasjonen en skadelig effekt som fører til at bakterien eller dens etterfølgere ikke klarer å overleve, slik at mutasjonen gi bakterien en selektiv fordel i det miljøet den befiner seg i og føre til at den overlever letterer eller former seg mer effektivt enn før. Slike mutasjoner arves av alle etterfølgende generasjoner som ledd i den alltid pågående evolusjonsprossessen.
Rekombinasjon
-Er en prosess der DNA-molekyler fra to opprinnelig atskilte kilder bringes sammen i en enhet
-Bakterier kan i tillegg til sitt vanlige arvemateriale, sin kromosomale DNA-tråd, ha blitt tilført fremmede DNA-biter i form av plasmider eller baketeriofag som ligger som såkalt ekstrakromomalt -Rekombinasjon vil si at slikt ekstrakromosomalt DNA, som i utgangspunktet altså ikke har noe å gjøre med kromosomet blir inkorporert i dette
-Forutsetningen er ofte, men ikke alltid, at den nye DNA-biten er nær beslektet med en allerede foreligende DNA-bit på kromosomet og kan erstatte denne (gensubstitusjon)
-Seneere er det denne nye genkonstruksjonen som føres videre til neste generasjon celler Plasmider -Plasmider er små, oftest ringformede DNA-molekyler som typisk kan inneholde 5-100 gener.
-Slikt Dna kopieres prinsipielt på samme måte som kromsomalt DNA, dels i takt med, dels uavhenging og raskere enn celledeling.
-Det kan derfor være flere, av og til hundrevis, av plasmider a samme type i samme bakterie
-Et plasmid kan under gitte forhold også integreres i bakteriens eget kromosom og kalles da et episom
-Enkelte plasmider har evnen til å bli overført til andre bakterier ved en prosess som kalles konjugasjon (genoverføring)
-Det er i så fall i slike tilfeller ofte en forutsetning at mottakerbakterien er nær beslektet med giverbakterien (donorcellen), men av og til kan slik overføring også skje til bakterier som tilhører helt andre arter.
Bakteriofager
-Bakteriofager er virus som infiserer bakterier -De består vanligvis av en proteinkappe som omgir en DNA- eller RNA-tråd (men ikke begge)
-Også disse former seg prinsipielt som bakteriens kromsom, ente i takt med dette(da oppstår en balanse mellom bakerie og fag) eller raskere slik at faget oppformeres i baktereicellen (ofte så sterkt at bakteriecellen sprenges)
-Fag kan overføres til andre bakterier ved transduksjon (genoverføring) -De er imidlertid stort sett vertsspesifikke og overføres derfor bare til samme bakterieart, ikke til andre bakteriearter slik plasmider kan via konjuagasjon.
Ekstrakromosomale gener
-Er under normale forhold som regel uten større betydning for bakterier
-De kan erverves eller tapes uten at det skader eller gagner bakterien. Men av og til har de likevel svært stor betydning
-De kan for eksempel kode for viktigte egenskaper som bakteriens resistens mot antibitoka eller mot toksiske metaller og liknende
-De kan også være viktige i forbindelse med bakteriens evne til å framkalle sykdom
-Enkelte bakterier er patogene nettop på grunn av egenskaper knyttet til ekstrakromosmalt DNA
Bakterier genoverføring
-Den noormale overføringen av kromosomale gener som skjer ved celledelingen, det vil si fra morcelle til datterceller, kalles vertikal genoverøfirng
-Ekstrakromosmalt DNA kan imidlertid overføres fra en bakterie til en annen uavhengig av celledelingen, en prosses som kalles horisontal genoverføring.
En horisontal genoverføring kan skje ved:
-Transformasjon: Bakterien plukker opp DNA som ligger fritt i miljøet (f.eks etter at en anne n bakkterie er gåt i oppløsning og dermed frigjort sitt DNA)
-Transduksjon: bakteriofager (virus) fører med deg DNA-materiale fra en celle til en annen
-Konjugasjon: DNA-materiale overføres fra en celle til en anne ved dirkete kontak t mellom vellene ved hjelp av pili (sexpili): slik overføring er plasmidavhengig men dersom dette er et episom (plasmid som er integrert i bakteriekromosomet) kan det også omfatte biter av kromosomalt DNA.
En horisontal genoverførig kan føre til at en allerde eksisterende bakterie plutslig endrer egenskaper. Den kan for eksmpelmed ett bli resistent mot et antibiotikum og en behandling som i utgangspunktet var effektiv, kan dermed plutselig bli uvirksom.
Bakterier metabolisme (soffskifte)
-Som alle organismer må bakterier ha tilgang på næringstoffer for å byge opp sine strukturer (biosyntese) og for å dekke det løpende enerig behovet i forbindelse med bevegelse, næringsopptak, celledeling og likende
-Disse næringsstoffene henter bakterien fra sitt miljø, eventulet først etter å ha splatet dem til mindre nheter (med såkalte ekstracellulære enzymer) som gjør det mulig for dem å passere celleveggen og cytoplasmamembranen
-Alle kjemiske prossesser som finner sted i en celle i denne forbindelse kalles metabolismeprosesser (metabilsme=stoffskifte)
-Metabolismen er energikrevende prossesser
-Da nødvendige energien henter bakterien fra miljø
-Noen bakterier henter energien i form av lys (fototrofe organismer), men de lfeste i form av kjemiske substrater (kjemotrofoer organismer)
-De fleste i den siste gruppener avhengige av organiske substrater i form av karbohydrater, lipider og protiener og noen uroaniske
-Hvis oksygen brukes i metabolismen, kalles prosessen en aerob metabolisme -En aerob metabolisme er langt mer effektiv enn en anaerob
-Alt komplekst liv må derfor kunne benytte en slik metabolisme, det vil si at det er avhenig av tilgang på oksygen
-Når det derimot gjelder bakterier , har mange arter behodt livets opprinnelige anaerobe metabolisme (fordi atmosfæren opprinnelig ikke inneholdt oksygen, og for disse kan oksygen være direkte gifitg.
-De tåler ikke oksygen og er obligat anaerobe -Andre bakterier har i evolusjonens forløp klart å tilpasse seg helt tile den mer effektive aeroba metabolismen, de er blitt avhengig av oksygen og er obligat aerobe
. -De fleste bakterier angår oss, kan imildertid beyntte begge metoder -De benytter vanligvis en effektiv aerob, oksygenkrevende metabolisme så lenge det er mulig, sjalter over til anaerob metabolisme dersom oksygen ikke er tilgjenlig -Slike bakterier kalles fakultativt aerobe (elller fakultativt anaerobe)
-Ved en aerob metabolisme dannes alltid gifitge biprodukter, herunder hydrogenperoksid (bruker de til desinfeksjon)
-Aerobe bakterier må derfor kunne uskadeliggjøre et slikt produkt og har derfor alle enzymet katalase som kan spalte og uskadeliggjøre det
-Aerobe bakterier kan bare finnes på steder og i infeksjonsprosesser der oksygentilgangen er sikret (i luftveiene og i overflatesår) men ikke i dyperlig
. -Anaerobe bakterier kan derimot bare finns på steder o i infeksjonproseser som ikke har tilgang på oksygen osm i tarmen og i dypere liggende
-De fakultativtt aerobe bakteriene kan derimot være involvert i infeksjonsprosesser uavhengig av oksygentilgagnen.
-I tilegg til energi er alle celler avhengig av å få tilført vann og de grunnstoffene de trenger for å bygge opp
-Til slike grunnstoffer hører karbon, oksygen og nitrogen som utgjør grunnskjelettet i organsik molekyler
-Noen ganger i aminosyrer inngår andre sotffer svovvel, fosfat og natrium - rekke sporstoffer også
-Bakterier som lever på eller i os mennesker, har derfor rikelig tilgang på dem, enten gjennom å ta for seg av de maten vi selv spiser, eller gjennom å utnytte avfallsstoffene som oppstår ved at våre egne celler kontinuerlig brytes ned og skiftes ut med nye.
-Selv om de fleste bakterien er svært selvhjulpne når det gjelder å produsere substrater som de har behov for , er enkelte like vel avhengig av å få tilført noen substrater ferdigprodusert
-Slike substrater kalles veksfaktorer og kan omfatte enkelte vitaminer og aminosyrer eller puriner og pyrimidiner
Bakterier formering
“-Bakteriecellen former seg nærmest kontinuerlig ved å reprodusere seg selv
-Denne reproduksjonen skjer ved at en ““morcelle”” dobler alle sine strukturer og substrater og deretter splittes i to identiske ““datterceller””
-Hver dattercelle mottar dermed et komplett sett av både kromosomer og alle andre substrater de er avhengige av
-De ““fødes”” dermed som fullt utvokste celler, og kan umiddelbart gå i gang med å forbedrede sin egen reproduksjon
-Tiden mellom hver celledeling kalles generasjonstiden
-I løpeet av en generasjonstid dobles både cellemasse og celltall - Generasjonstiden lengde varier enormt, dels avhengig av mikroben, dels av næringstilgang og dels av miljøfaktorer
-Noen få bakterier kan under gunstige betingelser ha en generasjontid så kort som 10 min
-Når en bakterie kommer i et nytt miljø, for eksempel ny pasient eller på et nytt medium i laboratoriet, må den først tilapsse seg miljøet og følgelig tar det en viss tid før veksten begynner
-Denne ““stille før stormen”” perioden kalles ““lag”“-fasen
-Det tar en generasjonstid, for eksempel en halv time, for en celle å bli til to ved første deling, mens det tre timer senere ved sjuende deling tar nøyaktid samme tid for 256 celler å bli til 512 celler, eller 132 00 celler. -“
-Det er derfor forståelig at et næringsmiddel som på et gitt tidspunkt forurenses med en potensielt patogen bakteriecelle, ikke nødvendigvis representerer noen helserisiko umiddelbart etter forurensingen (fordi bakerieantallet da fortsatt vil være svært lite)
-En eksponentiell vekst blir ofrt så eksplosiv at den ikke kan pågå særlig lenge, enten fordi alle tilgjengelige næringsmidler er brukt opp, eller fordi bakterien selv har produsert avfallsstoffer som hemmer videre vekst.
-Bakterieveksten har nådd den stasjonære fasen, der det ikke lenger skjer noen nettotilvekst av bakteriemasse. I denne fasne kan den enkelte bakterie fortsatt overleve men når næringstilgangen blir enda dårligere, vil bakteriene dø ut.
-Dette er de desimeringsfasen (dødsfasen) som til å begynne med også forløper eksponentielt, men vanligvis i et atskillig langsommere tempo enn ved den eksponentielle veksten.
Miljøfaktorers effekt på bakteriens formering
Blant de nesten uendelig mange faktorene er det imidlertid fire som er spesielt viktige: temperatur, pH, vannaktivitet og oksygen.
Temperatur:
-Med økenede temperatur innenfor et gitt område øker tempoet i de kjemiske og enzymatiske prosessene og den bakterielle veksten øker.
-Men når temperaturen ovskrider en gitt grense, blir proteiner, DNA og andre cellekomponenter irreversibelt ødelagt.
-Hver bakteriart har derfor en minimums og en maksimumstemperatur som er grensene for hvor den kan formere seg og mellom disse en optimumstemperatur der formeringen skjer raskt
-Mange av våre vanligste bakterier kan ha en minimumstemperatur omkring 4, en optimumstemperatur på 37 og en maksimumstemperatur på 42-44
-De fleste bakterier dør nærmer seg 60 grader
-De dør raskere jo høyere temperaturen er.
-Pasteurisering (oppvarming av væsker for å øke holbarheten)
-Ingen bakterier vokser når cytoplasmaet fryser
-I en dypfryser skjer det derfor ingen formering av bakterier og følgelig kan for eksmpel matvarer oppbevares over lang tid i dypfryst
-Nedfrysning er ingen steriliseringsmetode, fordi de fleste kan leve
pH
-pH er uttrykk for surhetsgraden i et miljø og angis på en skala fra 1 (maksimalt sur) til 14 (maksimalt basisk)
-Det fins syretolerante bakterier som tåler pH under 2 og alkalitolrense som tåler pH opp mot 11
-Men langt de fleste som angår oss, har optimale vekstforhold ved mer nøytrale ph-verdier mellom 6 og 8
-Det er også ph i dette området en finner de feste naturlige miljøer
-ph hud = 5,5 og vagina 3-4
-Mange bakterier vil ikke finne fotfeste i så pass sure miljøer
-Mange bakterirer produserer eller forbruker syrer og baser under vekst og kan derfor selv endre miljøets pH
-I slike tilfeller er bakteriene under naturlige forhold avhengig av at miljøet inneholder naturlige buffere for å holde ph-verdien mest mulig stabil slik at de ikke uforvarende slik at de ikke begår selvmord
Vannaktivitet
-Hele 70-90% av cellens vekt utgjøres av vann og alle kjemisk reaksjoner i cellen skjer i et vandigmiljø
-Alt liv og all vekst er derfor avhengig av at vann ikke bare er til stede, men også er tilgjengelig for organismen, slik at cellene kan gjøre seg nytte av.
-Vann tilgjenlig
-Denne tilgjenligheten uttrykkes med begrepet vannaktivtet (aw)
-Som på sin side er ravhengig av konsentrasjonen av løselige substrater (sukker og salt) i vannet, i praksis altså av det osmotiske trykket.
-Vann som inneholder en høy konsentrusjon av løselige substrater, er på sett og vis bundet til dsse substratene og er dermed ikke tilgjengelig for en organisme og som vann med lite eller ikke noe innehold av løselig substrater.
-I det første tilfellet har vannet en lav vannaktivtet, i det andre en høy vanaktivtet
-Mikrobres evne til å overleve i miljøer med lav vannaktivtet varier sterkt.
-Generelt tåler grampositiv større grad av uttørking enn gramnegative
-Mens gramnegativ bakterier derfor stort sett fins i fuktige miljøer, kan grampostiv ofte også finnes i støv eller sengeklær
-Sopp, men ikke bakterier kan derfor vokse i matvarer med relativ lav vannaktivt. De kan derfor mugne, men i praksis aldri bli en smittekilde for bakterier. Men bakteriesporer tåler nær sagt hva som helst også uttørkning
Oksygen
-Livet i form av bakterier ble skapt under anaerobe forhold, det vil si uten nærvær av oksygen
-Svært mange bakteriearter har senere beholdt sin opprinnelige anaerobe metabolisme - de tåler ikke oksygen og er obligat anaerobe
-Grunnen til at de ikke tåler oksygen, er at det dannes en rekke toksiske substrater når oksygenet reduseres, for eksmpel hydrogenperoksid, et substrat som i dag kan brukes som desfinksjonsmiddel
-Andre bakteriearter har derimot utviklet en aerob metabolisme og gjør brukt av oksygenet, enten alltid (obligat aerobe) eller når det er til stede (fakuultativt aerobe)
-Aerobe bakterier er avhengig av å kunne produsere enxymer (f.eks katalse) som uskadeliggjør de toksiske oksygenmetbolitenee (f.eks hydrogenperoksidet)
-Oksygenforholdene i miljø er derfor avgjørende for hvilke mikrobearter som kan leve det.
Patogenese
-Er den dynamiske prosessen mellom en mikrobe og en vert som resulterer i skade eller sykdom hos verten
-Her omtales patogenesen ved bakterieinfeksjoner
Patogenitet/virulens
-Vi skiller mellom “patogenitet” som er en sykdomsfremkallende egenskap hos en gitt mikrobeart og “virulens” som en tilsvarende egenskap hos en gitt stamme innen samme art
-Selv om en art er patog.
ikke det at alle stammer innen denne arten er like sykdomsfremkallende
-Noen stammer kan av ulike grunner være svekket og vil bare gi opphav til en mild eller ingen sykdom i det hele tatt - stammen er avirulent
-De kan imidlertid fortsatt gi opphav til det samme immunologiske forsvaret hos pasienten
-Slike aviruslente stammer av patogne brukes derfor ofte i fremstilling av vaksiner
-De utløser ikke selv noen sykdom, men bygger opp et fulldverdig immunologisk forsvar mot virulente stammer av samme art
Adheranse
-Bakteriens tilgang til kroppen skjer via hud eller slimhinner
-NEsten ingen patogene bakterer kler å trenge gjennom hel hud
-Passasje gjennom hud til subkutane lag skjer derfor nesten alltid i frobindelse med ødelagt hudbarriere , for eksmpel sår eller stikk av sprøyter
-Hyppigst får bakterien tilgang via slmhinnene i luftveier, tarmkanal, urinveier eller genitalier ved at adherer spesifikt til epitelcellene
-Denne spesifisiteten kan omfatte både vert og vev:
Noen bakterier adherer fortrinnsvis til slimhinnene hos en bestemt vertsart og noen til en bestmt type epitelceller.
- For eksempel adherer gonokokker bare til epitelceller hos mennesket og fortrinnsvis til slimhinnene i urogenitalsystemet
-Adheranse skjer ved at spesifikke makromolekyler på bakteriens overflate eller fimbrier binder seg til tilsvarende reseptorer på epitelcellene
Kolonisering
-Den opprinnelige mengden bakterier et menneske smittes med, er sjelden tilstrekkelig for å utløse sykdom
-Etter at en bakterie har adherert en slimhinne, må den derfor først formere seg gjennom en prosess som kalles kolonisering¨
-Det kan skje på den intakte overflaten på slimhinnen, særlig hvis en ellers vanlig konkurrende normalflora er ødelagt, for eksmpel etter antibitokia
-Det er imidlertid vanligere at formering først skjer etter at bakterien har pentrert slimhinnen og invadert det løse bindevevslaget under denne submucosa
-Av og til formerer bakterien seg først når den - via blod eller lymfe - er kommet til andre organer enn selve inngangsporten
-I slike tilfeller er ofte lever, milt og annet lymfoid vev særlig utsatt
Miljøbetingelser
-For at bakterien skal kunne kolonisere verten , er det en forutsetning at den overvinner både vertens uspesifikke og spesifikke forsvar og den finner de riktige næringssubstrater og miljøbetingelser.
-Temperatur, pH, vannaktivitet og oksygennivå er vanligvis forholdsvis stabile faktorer, men ikke alle vev inneholder alle nødvendige næringmidler, vitaminer og vekstfaktorer
-Derfor foretrekker nekelte baktererarter spesfikke vev, men unngår andre
-Lister finner seg for eksmpel vel tilrette i sentralnervesystemet og i morkaken, men lar de lfeste organer stort sett i fred
Virulensfaktorer
-Selv om bakterien klarer å formere seg i et vev, er det sjelden at sykdom inntrer bare på grunnlag store mengder bakterier.
-Det kan riktignok skje hvis mengden av mikrober er tilstrekkelig til å blokkere et blodkar eller bleastet en hjerteklaff, men som regel er sykdom betinget av bakteriene produserer yttterlige viruslensfaktorrer
-Slike viruslnsfakotrer hører en rekke enzymer og andre porientener som en bakterie skiller ut i sitt miljlø, og som i seg selv bidrar til å etablere eller opprettholde infeksjonen
-Streptrokokker kan for eksempel produsere znsymet hylaurndiase,, som kan bryte ned hylansyre
Når denne sementen ødlegges, løses vevet mer eller mindre opp slik at mikrobene lettere kan spre seg utover i vevvet
-Streotokokker kan derfor gi opphav til infeksjoner som kan spre seg diffust over støre områderr
-Clostirider kan produsrere kollagenaser, som på tilsvarende måte bryter ned vevets kollagene (fibrøst protein som utgjør den trådaktige sammenholdende substansen i bindevevet
-Fule stafylokokker danneer en ekstra kapsel rundt infeksjonprossess, som dermed beskytter den mot angrep for verten
-Andre proteiner fungerer som toksiner kan for eksempel være i stand til å oppløsese ulike celler i kroppen
Eksototksiner
-er toksiner av proteinnatur som bakteriene produserer og skiller ut til det som krinliggende miljøet
-Disse effektene inntrer ikke nødvendigivis der giftstoffeme er produsert, men eventuelt i helt andre organger etter å ha blitt spredd med blod eller lymfe eller de har en generell system effekt
-At effeketen er spesifikk, betyr at symptomene er så særegne at de alene er tilstrekkelige til å fastslå hvilket giftstoff som årsaken
-Eksotoksiner har en sterk anitgen effekt, det vil si at pasienten etter noen dagers la tensid danner antistoffer som nøytraliserer fekten av dem - hvis vedkommende har overlevd så lenge
-De fleste slike eksotoksiner produserer grampositiv bakterier
Enterotoksiner
-Er også en form for eksotoksiner som bakteriene skiller ut i sitt miljø, men disse bare en lokal effekt der de deponeres, vanligvis tynntarmsepielt, noe som fører til at pasientendiare
-Slike toksiner produsere både av matforgifting og en rekke tarmpatognee baktierer
-Disse toksinen er uspesifikke, dvs at effekten er de samme uavhening hvilken mikrber som har produsert den
Endotoksiner
-Endotoksiner består ikke bare av proteiner, men av LPS, som er en del av alle gramnegativ bakteriers cellevegg
-De er altså ikke toksiner som skilles ut fra en elevnde bakeire, men de frihørs når gramnegative bakterier dør og celleveggen går i oppløsning
-Endotoksine er langt mindre toksiske enn eksotoksinene eksotoksinene
-Vanlige effekter er feberutvikling, blodblder, ofte i form av antall leukocytter og generell
-
Virus
-Ordet virus ble opprinnelig brukt om alle smittsomme agens
-I dag bruker begrepet om partikeler med arvestoff, men uten eget apparat for metabolisme
-Virus kan karakteriseres ved sine viktigigste egenskaper:
-Ved avhengighet av levende celler og ved at arvestoffet består enten av DNA eller RNA, men aldri av begge
-Virus forekommer hos alle levende vesener: dyr, planter, insekteter og bakterier.
-Det fins egentlig ingen viral normalflora, og etter det en vet har ikke virus noen funksjon som er ønskelig eller positiv for vertsorgansimem
-Etter en gjennomgått førstegangsinfeksjon kan virus imidlertid forbli i organismen i lang tid og noen blir der for resten av livet
-En finner for eksempel adenovirus ganske ofte i halsen eller i avføringen uten at de forårsaker symptomer
-Etter at en person som har gjennomgått infeksjon med virus i herpergruppen, forblir disse inaktiv form i nerveceller eller blodceller
-De kan senere aktiveres av en rekke kjente og ukjente faktorer.
-Det kan diskuteres om virus er “levende” eller ikke
-Virusets funksjoner er avhengig av og foregår i samarbeid med levende celler.
-Ekstracellulært, det vil si utenfor cellen, er virus en nøytral partikkel uten funksjon
-Når virus infiserer cellene, blir disse påvirket, noen ganger drept og disse forandringene kan vi registerere ved for eksempel mikroskopisk observasjon
Virus oppbygning
-Viruspartiklenes størrelse varier fra 20 til 300 nm
-De kan derfor ikke passere gjennom bakterietette filte og og kan ikke ses i lysmikrop
-Animalske virus (virus som angriper dyr, deriblant mennesker) grupperes etter forskjellige egenskaper som sykdommer de forårsaker etter overføringsmekanismer (f.eks. enterovirus og arbovirus) eller fysikalske egenskaper.
-De kan deles i to hovedgrupper på grunnlag av morfologi
-Den ene har form som et ikosaeder (legeme med tju siderflater)
-Den andre har form som en heliks (legeme med skrueformet struktur)
-Større virus kan ha mer kompleks morfologi
-Bakterievirus (fag = virus som angriper bakterier) har ofte mer kompleks oppbygning med hode-og halsdeler
-De enkleste viruspartikler består av en nukleinsyretråd, enten DNA eller RNA, omgitt av en proteinkappe
Kapsid
-Proteinkappen kalles kapsid og utgjør sammen med nukleinsyren et nuklekpasid
-Kapsidet kan bestå av ett eller flere proteiner
-For mange virus utgjør nukleokapsidet hele viruspartikkelen
-Andre virus har i tillegg et ytre lag, kalt membran, som vanligvis består av karbohydrater og lipider.
-Mellom membran og kapsid fins det ofte stabiliserende skjelettproteiner som kalles matriks
-Mange av disse matriksproteine har en viktig regulernde funksjon ved virusmultiplikasjon
-Membranen har ofte en mer diffus form enn nukleokkapsidet, og virus med mebran kan derfor varier en del både i størrelse og form
-Delvis i membranen og delvis på utsiden av den fins det ofte utløpere eller “pigger” som består av virusspesifikke proteiner
-Mange av de mer sammensatte virusene har enzymer som er nødvendig under multiplikasjon i cellen
Nukleinsyren
-kan være enkelttrådet eller dobbelttrådet DNA eller RNA
-RNA-molekylet kan bestå av en sammenhengende tråd eller av segmenter
-DNA-molekylet er vesentlig mer stabilt enn RNA-molekylet
-Når RNA består av flere separate biter, bidrar det ytterligere til et mindre stabilt RNA
-Forandringer i nukleinsyrenes basesekvens kan resultere i forandringer både når det gjelder antigene egenskaper og evnen til å produsere sykdom
-Dette er forklaringen til at influenavirues forandrer seg så ofte.
-Nukelinsyren koder for alle virusspesifkikke proteiner, både strukturelel protiener, enzymer, regulenende elementer og faktorer som er nødvendige for replikasjonsprossesen
-Proteinene som er byggsteiner i kapsidet, har som hovedoppgave nukleinsyren mot ytre påvirkninger
-Enkelte strukturelle proteiner, for eksempel utløperne i virusmembranen, er også helt avgjørende for å etablere kontakt med spesfikke reseptorer på overflaten av mottakelige celler.
-Andre proteiner som produserers under replikasjonsprossen, bidrar ikke til oppbygningen av viruspartikkelen, men kan virke som enxymer og regulerende proteiner som er nødvendige for virusreplikasjon
-Alle proteiner både strukturelle og ikke struktuelle, fungerer som antigener, det vil si at de stimulrerer en immmunrespons i vertsorganismen, blant annet til p produsere antistoffer
-Antisotffer mot kontaktproteiner kan hindre adsorpsjon av virus til celleoverflaten og forebygge infeksjon av cellen.
Virus oppbygning
-Viruspartiklenes størrelse varier fra 20 til 300 nm
-De kan derfor ikke passere gjennom bakterietette filte og og kan ikke ses i lysmikrop
-Animalske virus (virus som angriper dyr, deriblant mennesker) grupperes etter forskjellige egenskaper som sykdommer de forårsaker etter overføringsmekanismer (f.eks. enterovirus og arbovirus) eller fysikalske egenskaper.
-De kan deles i to hovedgrupper på grunnlag av morfologi
-Den ene har form som et ikosaeder (legeme med tju siderflater)
-Den andre har form som en heliks (legeme med skrueformet struktur)
-Større virus kan ha mer kompleks morfologi
-Bakterievirus (fag = virus som angriper bakterier) har ofte mer kompleks oppbygning med hode-og halsdeler
-De enkleste viruspartikler består av en nukleinsyretråd, enten DNA eller RNA, omgitt av en proteinkappe
Kapsid
-Proteinkappen kalles kapsid og utgjør sammen med nukleinsyren et nuklekpasid
-Kapsidet kan bestå av ett eller flere proteiner
-For mange virus utgjør nukleokapsidet hele viruspartikkelen
-Andre virus har i tillegg et ytre lag, kalt membran, som vanligvis består av karbohydrater og lipider.
-Mellom membran og kapsid fins det ofte stabiliserende skjelettproteiner som kalles matriks
-Mange av disse matriksproteine har en viktig regulernde funksjon ved virusmultiplikasjon
-Membranen har ofte en mer diffus form enn nukleokkapsidet, og virus med mebran kan derfor varier en del både i størrelse og form
-Delvis i membranen og delvis på utsiden av den fins det ofte utløpere eller “pigger” som består av virusspesifikke proteiner
-Mange av de mer sammensatte virusene har enzymer som er nødvendig under multiplikasjon i cellen
Nukleinsyren
-kan være enkelttrådet eller dobbelttrådet DNA eller RNA
-RNA-molekylet kan bestå av en sammenhengende tråd eller av segmenter
-DNA-molekylet er vesentlig mer stabilt enn RNA-molekylet
-Når RNA består av flere separate biter, bidrar det ytterligere til et mindre stabilt RNA
-Forandringer i nukleinsyrenes basesekvens kan resultere i forandringer både når det gjelder antigene egenskaper og evnen til å produsere sykdom
-Dette er forklaringen til at influenavirues forandrer seg så ofte.
-Nukelinsyren koder for alle virusspesifkikke proteiner, både strukturelel protiener, enzymer, regulenende elementer og faktorer som er nødvendige for replikasjonsprossesen
-Proteinene som er byggsteiner i kapsidet, har som hovedoppgave nukleinsyren mot ytre påvirkninger
-Enkelte strukturelle proteiner, for eksempel utløperne i virusmembranen, er også helt avgjørende for å etablere kontakt med spesfikke reseptorer på overflaten av mottakelige celler.
-Andre proteiner som produserers under replikasjonsprossen, bidrar ikke til oppbygningen av viruspartikkelen, men kan virke som enxymer og regulerende proteiner som er nødvendige for virusreplikasjon
-Alle proteiner både strukturelle og ikke struktuelle, fungerer som antigener, det vil si at de stimulrerer en immmunrespons i vertsorganismen, blant annet til p produsere antistoffer
-Antisotffer mot kontaktproteiner kan hindre adsorpsjon av virus til celleoverflaten og forebygge infeksjon av cellen.
Virus formering
-Formering (multiplikasjon, replikasjon) av virus er avhengig av levende celler.
-Det gjelder både under infisering av vertsorganismen og når virus dyrkes utenfor organismen
-Virusmultiplikasjon kan inndeles i flere faser
-Den innledes med at virus binder seg til overflaten av mottakelige celler - adsopsjonsfasen
-Bindingen foregår mellom overflatestruktur på viruskapsidet eller membranen og spesifikke strukturer, reseptorer på celleoverflaten
-Denne bindingen avgjør hvilke arter ulike virus binder seg til.
-Enkelte virus idenfiserer bare menneskelige celler
-Bindingen har også betydning for organspefissitet
-Bindingsmolekylene, både virus og på cellen er kjent i alle fall for mange virus
-Ved p hemme denne bindingen kan en hindre at virus fester seg og dermed hindre virusmulitplikasjon
-Penterasjonfasen er fasen der virus kommer inn i cellen.
-Før multiplikasjon må nukelinsyren frigjøres fra virusproteiner (frigjøringfasen)
-Frigjøringen kan foregå delvis ved hjelp av virutes enzymer og delvis av cellens enzymer
-Selve multiplakjsonen foregår enten i cytoplasma eller cellekjerne, avhengig av virusets natur.
I biosyntefasen produses både strukturelle og funksjonelle bestanddeler til de nye virussparitklene
-Denne produksjonen omfatter flere prosesser, transkripsjon av virusnukleinsyre og produksjon mRNA og proteinsyrense
-Cellens egne metabolismeprosser kan bli påvirket, noe som får konsekvenser for cellens videre funksjon
-De nye nukleinsyrene og protene som produserers, blir samlet ved en modrnings og samlingsprosess, enten i cytoplasma eller i kjernen
-Frigjøring av virus ra cellen foregår ved ulike mekansimer
Virus patogenese
-Når en celle infiseres av virus, kan den bli ødelagt
-Hvis tilstrekkelig mange celler blir ødelagt eller hvis funksjonen deres forandres eller bortfaller kan det gi symptomer og sykdom
-Hvis for eksmpel motoriske nerveceller ødelegges vil det føre til muskellammelse i de områdene som de berørte nervecellene er ansvarlige for
-Alternativt kan cellene leve videre og bære med seg viruspartiklenes nukleinsyre i en “latent” sovende tilstand
-Slike latente virus kan aktiveres senere, for eksempel ved bestråling eller ved annen påvirkning
-Dette skjer for ekmspel når et munnsår residiverer etter en tur på høyfjellet, der uvstrålene aktivserer herpes virus osm har ligger latent etter en tildligere gjenonm gått infeksjon
-Enkelte virusnukleinsyrer kan påvirke cellens eget arvestoff og dermed forandre viktige egenskaper ved cellen
-Det kan føre til at cellen produserer nye eller andre proteiner eller at reguleringen av cellens vekst eller funksjon
-På den måten kan enkelte virus medvirke til vedrandre forandringer av enkeltefunksjoner, deriblant til ukontrollert vekst, der som skjer ved leukemi eler andre typer kreft
Sopp
-Sopp fins overalt og lever som saprofytter, på organisk materiale som de bryter ned.
-De bidrar dermed til at det organisk materialet som organismene brukte som bygningsmateriale mens de var i live, returneres til jorda
-Mange lever i sammenheng med andre organismer enten symbiotisk (til gjensidig nytte), som komensaler (til egen nytte men uten å skade den) eller som parasitter (til skade for andre)
- For samfunnet er de for øverig også av enorm kommmersiell betydning, f. eks. i forbindelse med baking, brygging og i den farmasøytiske industrien
-Mennesket er aldri en nødvendig vert for sopp, og sopp er aldri en obligatorisk del av vår normalflora.
-I den grad vi blir kontaminert eller infisert med sopp, er dette en “blindevei” for soppen; den kommer ikke videre fra oss
-Likevel vil en relativt stor andel mennesker til enhver tid forbigående asymptomatiske bærer av ulike sopparter for eksmpel av gjærsopp i tarmen
-Det fins mer enn 100 00 navngitte sopparter og kanskje milion som fortsatt ikke har navn
-LAngt de fleste av disse aptogene for mennesket
-Bare rundt et hundretalls arter har vært beskrevet som patogene for menneesker eller dyr
-Mange arter er kosmopolitiske, noen fins bare i trioiske omrpder
-Praktisk talt alle patogene arter vi ser her i landet kan betraktes om opportunitske
-Medisink mykologi, læren om human patogene sopper, er en sentral del av medisnisk mikrobiologi
-Det skyldes ikke minst at antall opportunistiske patogene sopparter øker parallell med en stadig økende andel pasienter med svekket immunsforsvar
-I dag vet vi at en lang reker sopparter som tidligere ble ansett som tilfeldige foruernsinger likevel kan være patogne og særlige for pasienter som er immunsvekkede
-Soppdiagnostikk kan være utfordrende fordi identifikasjonen i stor grad er avhengig av soppens form og utseende selv om molekylærbiologiske metoder blir mer og mer alminnelig brukt i de fleste laboratoirier
Oppbygning
-Sopp er, i motsetning til bakterier, eukaryote organismer
-De er encellede eller flercellede og ofte multinukleære
-De kan på grunnlag av utseendet inndeles i gjærsopp og filamentæse sopper
En gjær sopp
- Formerer seg ved knoppskyting, det vil si ved at en utløper av morcellen snøres av og utvikler seg til en dattercelle
-Gjærsopp er vanligvis encellede, ofte runde eller ovale organismer, 5-10 i diametet
-Når de dyrkes på medier i laboratoriet, lager de runde, vel avgrensede av og til litt slimete kolonier
Filamentøse sopper (muggsopp og dermatofytter)
-vanligvis flercelleorganismer
-Trålinkende struktur
-nærmest matteliknende
-Mycel
-En hyfe kam bektraktes som et cytoplamarør av svært vekslende størrelse som vanligvis inneholder rikelig med kjerner
-Mycelet gir ofte soppkoloniene et loddent og lett gjenkjennelig utseende, både når de formerer seg fritt i naturen og på medier i laboratoriet.
-Noen medisinsk viktie sopparter kan forelige enten som gjærsopp eller muggsopp avhengig av miljøet de lever i. De kalles derfor dimorfe soppe
-De vokser gjerne som mugg ved lave temperaturer i et naturlig miljø, men som gjær ved høyere temperatur
-Sopp har i motsetning til andre eukaryote celler, en forholdsvis stiv cellevegg og kan slik minne litt om bakterieceller
-Soppveggen består av vesentlig polysakkarider, flerlaget
-Noen kan også ha cellulose på lik linje med planeter
-Men de inneholder aldri peptidoglykan, som er så karakterisk for bakterieveggen, fordi veggen er unik, kan den brukes som målorgan for soppdrepende midler
-Innenfor celleveggen ligger det, i likhet med hos alle andre celletyper , en cytoplasmatisk membran
-Denne har også en oppbygning som er unik for sopp, og kan derfor også brukes som et måøorgan for antimykaotika
-Mens mange rekker bakteirer har en kapsel , har ikke sopp det
Sopp formering
-Gjærsopp formerer seg alltid aseksuelt ved ved knoppskyting
-Som regel ligger cellene atskilt, men hvis dattercellen ikke snøres helt av vedknoppskytingen, kan det også her dannes en trådliknende struktur en flask hyfe
-Filamentøse sopper (mugg og dermatofytter9 kan formere seg både seksuelt og aseksuelt
-Fra grunnmycelet det vil si det soppteppet som ligger på næringssubstratets overflate, kan det dannes trådliknende strukturer som strekker seg opp i lufta.
-På dette luftmycelet kan det dannes rikelig med ukjønnete sporer, som kan gi soppkoloniene et karakteristisk utseende
-De kan være grp og støvpregede eller ha karakteristiske farger
-Sporene kan snøres av fra luftmycelet og spres med vinden ofte over lange avstander fordi de er svært motstadnsdyktge, ikke minst mot uttørking
-Forholdsvis resistne mot kjemiske substrater, fryinsgo go varme, men ikke like resitene som bakterier
-Fordi soppsporene er enormt tallrike og spres så lett, er sopp en svært hyppig foruernsing, som det over tid i praksis kan være nesten umlig å unngå
Sopp patogenese
-Sopp kan gi opphav til tre ulike sykdomsstyper: infeksjoner (mykoser), allergi (immunologiske rekasjoner) og forgifting
Infeksjoner:
-avhengg av lokaliseringen skiller vi mellom overflatiske, subkutane og systemiske mykoser
-Overflatiske mykoser - soppen vokser på kroppens overflater som hud,hår og negler eller slimhinner
-Subkutane mykoser - dypere sjikt av huden subkutane vev og fascier er involvert
-Sytemiske mykoser - en lang reke interne organer kan være rammet; særlig utsattt er pasinet med nedsatt immunforsvar
Smitte skjer ente endogent, det vil si for kroppens egen hud eller slimhinner, der en sopp tilfeldig måtte befinnemen langt hyppigere eksogent det vil si fra ytre miljøet. De fleste sopparter smitter ikke dirkete mennesker, men det kan likevel skje, for eksempel ved fotsopp
Allergier
-Etter gjentatte eksponeringer kan immunologiske reaksjoner paradoksalt nok resiltere i at sykdom ikke helbredes eller forhindres, men tvert i mot utvikles i form av allergikse rekajsoner
-Eksponering for soppens antigener kan skje ved vekst av sopp på verten og i milhø
Forgiftining
-Sopp kan gi forgiftinger fordi de er i stand til å produsere en rekke eksotoksiner, såkalt mykotoksiner
-Det best kjente er aflatoksi, en gruppe toksiner
Parasitter
-I prinsippet er alle organismer som i hele eller deler av sitt liv lever i, på eller på bekostning av en annen organisme
-Men begrepet brukes også mer snevert om eukaryote encellende eller flercellde dyr som har et slikt parasititisk levesett
-Det er disse som blir omtalt her
-Protozoer (eukaryote celler)
-Helminter (mark/orm)
-Artropoder (leddyr, insekter, flått, midd)
-Det anslås at det kan finnes om lag 100 ulike arter av parasitter hos mennesket
-Et lite antall av disse kan være årsak til alvorlge infeksjoner, særlig
-Parasitter kan ha en komplisert livssyklus som omfatter ulike faser
-Noen parasitter har bare en spesfikk vert andre har flere
-Parasitter kan ha komplisert livssyklus som omfatter ulike faser
-Noen parasitter hare bare en spesifikkk vert, andre har flere
-PArasitter med bare en vert har ofte særlig robuste livsformer som kan overleve i lang tid utenfor verten
-Protozoner overlever da i form av cyster marker i form av egg
-Formering kan skje seksuelt eller aseksuelt
-En vert der parsittens kjønnete formering finner sted, kalles hovedvert, mens verter der andre utvikingsfaser finner stes kalles mellomverter
-Enkelte parasitter for eksempel en rekke protozer kan oppformers inne i verten og i slike tilfeller er den nødvendige smittedosen liten
-Andre parasitter, herunder de fleste ormer, utvikles til infeksjonsdyktige former bare utenfor verten og kan ikke oppformere seg i verten
-Smitte kan skje ved infeksislse former av parasitten overføres direkte til mennesket, for eksmpel peroralt med markegg eller seksuelt med en protozo
-Slik smitte kan skje ved at infeksiøse former av oarasitten overføres direkte til mennesket for eksmpel eskuelt
-En vekotr er en organisme som selv er blitt infisert med en mikrobe som deretter transporter den videre til en ny vert¨
Patogenensen varier for ulike parasitter, men omfatter generelt
-invasjon i og destruksjon av vertens vev, eventuelt med inflammasjon og blødninger til følge
-Toksiske effekter av ekskreter og sekreter som påvirker vitale prosesser
-Forbruk av næringstoffer som er essensielle for verten
-Framkalling av immunologiske reaksjoner
