oral mikrobiologi Flashcards
vad är bakterier?
Bakterier är mikroskopiska, encelliga organismer som utgör en av de tre huvudgrupperna av mikroorganismer. De andra två är arkéer och eukaryoter (som inkluderar både encelliga organismer som svampar och flercelliga organismer som växter och djur). Bakterier är prokaryota, vilket innebär att de saknar en kärna och andra membranbundna organeller.
förklara bakterieklassificering av stammen Streptococcus mutans UA159
Streptococcus mutans UA159 är en specifik stam av bakterien Streptococcus mutans. Här är en förenklad ledd taxonomi för denna bakteriestam:
Domän/Rike: Prokaryoter
Stam (Phylum): Firmicutes
Klass: Bacilli
Ordning: Lactobacillales
Familj: Streptococcaceae
Släkte/Genus: Streptococcus
Art/species: Streptococcus mutans
Stam: UA159
Förklara historisk arbetstämning av mikrobiologi
1600 talet(1674) byggdes Leeuwenhoek första mikroskopen. Man kollade på tänderna och upptäcktes bakterier.
1800 talet upptäcktes deras morfologi och bevisa att mikroorganism orsakar sjukdom.
När upptäcktes man antibiotika?
Första antibiotika,penicillin, upptäcktes
1928 av Fleming Vid lung inflamation utan antibiotika är överlevnad chans är 20 procent men med antibiotika är det 90 procent.
förklara Människans mikrobiom
Bakterier på ytor ute och inne i kroppen. Det finns fler bakterier än celler i kroppen.
Bakterier utvecklas med oss och hjälper oss, fungerar som ett skydd.
Det är ingenting dåligt som man måste få bort utan de är otroligt viktiga.
Bakterier på tungan skiljer sig mycket från de som finns bakom i munhålan till exempel, det är olika typer av miljö.
- 600+(700?) bakterier i mun, svalg och luftvägar
- 25 bakteriearter i magsäcken
- 1000 bakterier på huden
- 500–1000 bakterier i tarmen
- 60 bakteriearter i urinvägar och vagina
Synonym av mikroflora, orala biofilm eller plack. Mikroorganismerna som finns i en viss habitat. Organismerna lever i en anaerobisk miljö på tänderna och i en aerobisk miljö på slemhinnorna.
Funktion: förhindra kolonisation av sjukdomsframkallande exogener bakterier (patogener).
Hur surt är tandmiljön? Det beror på buffertkapacitet, plackvätska, viskositet av saliven, fluor, diet.
Hur kan man dela olika bakterier när det gäller sättet som de påverkar sin värd?
Parasiter: Lever på en värdorganism och skadar den.+,- / Patogener
Mutualister: Lever i samarbete med en värdorganism till ömsesidig nytta. +,+/normal mikroflora
Commensalism: En organism gynnas och den andra är opåverkad, +,0/normal mikroflora
Vad upptäckte forskning med möss som är helt sterila
“germ free mice”
- Ökad fetma
- Underutvecklat immunsystem
- Ökad förekomst av autoimmuna
sjukdomar
vad betyder Microbial antagonism
Bakterier kan producera bakteriociner dvs ämnen som är skadliga för bakterier i deras omgivning.
Det är en konstant konkurrens om plats, näring, och de som är bäst anpassade för att utnyttja näringsförhållanden är också de som kommer få ett övertag.
Sedan producerar vissa bakterier väteperoxid som också kan vara skadligt för bakterier i deras omgivning, och då har bakterier i sin tur utvecklat mekanismer för att försvara sig mot detta för det finns bakterier som har ett enzym som heter katalas och katalas kan bryta ner väteperoxid till vätgas och vatten.
Sedan är det också så att pH kommer vara en faktor som styr vilka bakterier som finns på ett viss site så om en viss bakterie har möjlighet att göra sin omgivning lite sur och tål det själv så kan det motverka bakterier som behöver ett mer basiskt pH för att växa.
Vad betyder Synergism
- Bakterier samarbetar för att bryta ner komplexa glykoproteiner och få näring.
- T.ex. bakterie C kan klyva den yttersta aminosyra och göra nästa sitetillgänglig för bakterie B och sedan för A.
- T.ex. fakultativt anaeroba förbrukar syre i ett område så anaeroba kan leva
- Metabola slutproduker kan komma till nytta till bakterier iomgivingen
➔T.ex. producerar Streptococcus &actinomyces laktat från sin metabolism.Veilonellan använder laktat näringskälla.Veillonella bryter ner laktat till acetat(Eubacterium) och bildar vitamin(svartpigmenterade anaeroba bakterier)
Förklara mikrobiomet och hälsa
biosis
- Microbial antagonism
-upptar utrymme eller konkurrerar ut andra mikrobiella patogener - Matsmältning
-effektiv energifrisättning av kostens innehåll
-5-10% daily energy requirement - Producerar Vitamin K
- Bidra till utvecklingen av immunsystemet
Förklara mikrobiomet och sjukdom
dybiosis
- Opportunistisk patogen - Kan orsaka sjukdom men endast under specifika förhållanden och därför inte hos alla individer.
- Kroppens immunförsvar sänks (immunosuppression) t. ex HIV/AIDs, cancer behandling
- Överväxt av en/fler bakterie vid platsen på grund av förändring i den lokala miljön
- Spridning av bakterier till en annan del av kroppen
vad är Clostridium difficile?
Användningen av antibiotika är en viktig riskfaktor för utveckling av Clostridium difficile-infektion (CDI). Antibiotika används för att behandla bakteriella infektioner genom att döda eller hämma tillväxten av patogena bakterier. Men samtidigt påverkar de även den normala mikrobiella balansen i tarmen, vilket kan skapa en miljö där Clostridium difficile kan trivas och orsaka infektion.
- Clostridium difficile fnns i normal mikrobiota i tarmflora i vissa individer under friska förhållanden
- Upprepade behandlingar med bredspektrum antibiotika tar död på andra känsliga bakterier I tarmfloran
- Dybiosis – obalans med värden och
sjukdom (gastroenterit=inflammation i mag-tarmkanalen)
Förklara biosis
Biosis - Tillståndet som råder när bakterier i munhålan är i harmoni med oss.
Bakterier är viktiga för god munhälsa. De här bakterier som finns i munhålan förhindrar kolonisation av exogena bakterier och är en del av munhålans barriärfunktion.
Så sålänge man har en god mikrobiota i munnen så är det svårt för exogena bakterier att kolonisera.
Den här normala mikrobiotan håller också endogena mer patogena mikroorganismer i shack som t.ex olika typer av svampar. Alltså om den normala mikrobiotan rubbas så kan det växa svampar. Motsatsen till detta är dysbiosis.
förklara dybiosis
Tillståndet som råder när bakterier i munhålan INTE är i harmoni med oss. Detta leder till karies och parodontit. Dysbiosis orsakas av bakterier vi har i vår orala mikrobiota men de finns i väldigt väldigt små mängder. Men när miljön runt om bakterierna ändras så påverkar det bakterierna och de bakterier som är bäst på att klara av den nya miljön de kommer också öka i antal. Och i vissa fall under vissa miljöförhållanden så är det då bakterier som bidrar till de här sjukdomarna. Den som är bäst anpassad till den nya miljön kommer öka i antal.
Förklara bakterier infektion
- Infektiös dos av bakterier tar sig in i kroppen, börjar föröka sig och orsakar skada
- Virulensfaktorer
- Bidrar till att orsaka skada/sjukdom i en värd, egenskap hos patogen
* Vanliga smittvägar: - Luftvägssmittor
- Mag/Tarm
- Sexuell kontakt
- Hud
Förklara virulensfaktorer
Virulensfaktorer är de egenskaper hos patogener (sjukdomsframkallande organismer) som** gör dem kapabla att orsaka sjukdom i värdorganismer. Dessa faktorer möjliggör för patogener att invadera värdens vävnader, undvika eller övervinna immunförsvaret och orsaka skada på värdorganismen**. T,ex
- Adhesion (häftning): Patogener måste först kunna binda sig till värdens celler för att invadera dem. Adhesionsfaktorer gör detta möjligt genom att interagera med specifika molekyler på värdcellernas ytor.
- **Invasion: **Efter att ha bundit sig till värdceller måste patogener tränga in i dem för att etablera en infektion. Faktorer som hjälper till med invasion inkluderar enzymer och strukturer som tillåter patogener att tränga in i värdceller.
Toxiner: Toxiner är molekyler som kan skada eller döda värdceller. De kan också påverka värdens immunsystem och andra biologiska processer. Två huvudtyper av toxiner är endotoxiner (frisläpps när bakterier dör) och exotoxiner (utsöndras av levande bakterier).
Immunomodulering: Patogener kan modulera värdens immunrespons för att undvika att upptäckas eller övervinnas av immunförsvaret. Detta kan inkludera förmågan att undgå fagocytos (upptagning av patogener av vita blodkroppar) eller att blockera signalsubstanser som är involverade i immunförsvaret.
Biofilmproduktion: Vissa patogener kan bilda biofilmer, vilka är samhällen av mikroorganismer som är inbäddade i en skyddande slemliknande substans. Biofilmer gör det svårare för immunsystemet och antimikrobiella medel att eliminera patogener.
Antigenvariation: Patogener kan ändra sina ytkomponenter, som proteiner eller kolhydrater, för att undvika igenkänning av värdens immunsystem.
Vad finns det för Utmaningar inom infektionsmedicin
- Immunosupression
- Åldrande befolkning
Cancer - Nya patogena mikrober uppkommer
klimatförändring - Vår normal mikrobiota vid infektion (och behandling)
- Vaccination
- Antibiotika resistens
Antibiotika är en förutsättning för modern sjukvård.
vad finns i Eukaryota celler och Prokaryota celler ? vad är skillnader och likheter
Likheter är att Båda har
Cytoplasm
Cell membran
DNA, RNA, protein
Ribosomer
Energi
Skillnader är att
Prokaryot
* Ingen cell kärna
* Inga membran bundna organeller
* Circular DNA
* Binary fision
- Cell kärna
- Membran bundna organeller
(Golgi, mitokondria) - Linear DNA
- Mitosis/meiosis
Förklara Bakteriell genetik
- ** Ingen cellkärna**
- Kromosom och extrakromosomal enheter (plasmider)
- Kromosom:
-
Singel cirkulär DNA-molekyl, som ligger fritt i
cytoplasman (nucleoid) - Allt som är nodvändigt för existens
- Plasmid:
- replikeras autonomt
- kan överföras mellan bakterier
Hur delar man bakterier när det gäller cellvägguppbygnad?
Cellväggens uppbyggnad - grampositiva & gramnegativa bakterier
●Cellväggen ligger UTANPÅ cellmembranet
●Man delar upp bakterier i 2 grupper; grampositiva och gramnegativa
1.Gramnegativa
➔tunn cellvägg bestående av peptidoglykan
➔yttre membran utanför cellväggen
➔LPS (lipopolysackarid) i den yttre membran
2. Grampositiva
➔tjock cellvägg
➔inget yttre membran
➔LTA (lipoteichosyra) och teikonsyra i cellväggen
●De grampositiva är mer tåliga för yttre miljöpåverkan p.g.a. deras tjocka cellvägg.
Förklara hur bakteries cellvägg uppbyggd
Peptidoglycanär en viktig komponent i cellväggen
* Peptidoglykan, är uppbyggd av repeterande enheter av N-acetylglukosamin (NAG) och N-acetylmuraminsyra (NAM) tvärbundna med varandra genom peptidbryggor(Penicillin-Binding Proteins (PBPs) ??)
Vad är PBPs
PBPs står för “Penicillin-Binding Proteins,” vilket på svenska kan översättas till “Penicillinbindande proteiner.” Dessa proteiner är en viktig komponent i bakteriecellväggen och spelar en central roll i bakteriens förmåga att bygga och underhålla sin cellväggstruktur.
Penicillin-Binding Proteins är mål för vissa antibiotika, inklusive penicilliner och andra betalaktamantibiotika. Dessa antibiotika verkar genom att störa uppbyggnaden av bakteriecellväggen. Cellväggen är avgörande för bakteriens struktur och överlevnad eftersom den ger cellen dess form och skyddar mot yttre påfrestningar. När antibiotika binder till PBPs, hindras de från att utföra sina normala funktioner, vilket resulterar i försvagad cellvägg och till sist i bakteriens död.
Varför är vi inte alltid inflammerade då bakterier borde reta immunsystemet?
För att muciner håller bakterierna på avstånd så att de inte kommer för nära epitelcellerna och de producerar substanser som gör att man dämpar sin immunrespons.
Många antibiotika kommer från andra organismer som kämpar mot varandra → bakterier vill kunna etablera sig på plats och för att konkurrera ut andra bakterier så kan de producera antibiotika liknande substanser.
probiotika-
Förklara grampositiva och gramnegativa
Man delar upp bakterier i 2 grupper; grampositiva och gramnegativa
- Gramnegativa
➔tunn cellvägg bestående av peptidoglykan
➔yttre membran utanför cellväggen
➔LPS (lipopolysackarid) i cellväggen - Grampositiva
➔tjock cellvägg
➔inget yttre membran
➔LTA (lipoteichosyra) (sitter i lipid lagret/cellmembran) och teikonsyra i cellväggen
Mellan yttre ,cellvägg, och inre membranet finns något som kallas för Periplasm. Där har de också peptidoglykan.
LTA struktur som sträcker sig från inre cellmembranet till cellväggen. Funktionen är att stimulera vita blodceller som makrofager och stabiliserar cellväggens struktur och förankrar den i plasmamembranet
Pga yttre membranet så sker det inte mycket diffusion. Istället finns poriner som låter saker att komma in.
Yttre membranet består inte av samma saker som inre membranet. De består av mycket lipopolysackarider
●De grampositiva är mer tåliga för yttre miljöpåverkan p.g.a. deras tjocka cellvägg.
Förklara gramfärgning
Förberedelse av provet: En provsmet av bakterierna appliceras på en mikroskopisk glidyta och får torka. Detta skapar en tunn film av bakterier på glaset.
Fixering:** Glaset värms för att fixera bakterierna på plats** och förhindra att de tvättas bort under de följande stegen.
Färgning: Följande steg involverar flera steg av färgning:
Krystallviolett: Hela preparatet färgas med krystallviolett, en färg som tränger in i alla bakterier.
Jod: Jod används som en mordant, vilket innebär att det förstärker färgningen av krystallvioletten i bakterierna och gör dem mer synliga.
Tvättning: Överflödig färg och jod tvättas bort med etanol eller en etanol-aceton blandning.
Kontrastfärgning: Efter att överflödiga färgämnen har tvättats bort appliceras en kontrastfärg, ofta safranin, på preparatet. Denna färg gör det möjligt att visualisera kontrasten mellan grampositiva och gramnegativa bakterier.
Efter gramfärgningen kan bakterierna observeras under ett mikroskop. Resultatet av färgningen är att bakterierna delas in i två huvudgrupper:
Grampositiva bakterier: Dessa behåller den lila färgningen eftersom deras tjocka cellväggar behåller krystallviolett och jod-komplexet.
Gramnegativa bakterier: Dessa tappar den lila färgningen under tvättningen och får sin färg från safranin. Gramnegativa bakterier har tunnare cellväggar och en yttre membranstruktur som gör det möjligt för färgämnet att tvättas bort lättare.
Bakterier kan grupperas efter deras morfologiska utseende
Hur är en bakterie uppbyggd?
Extracellulära strukturer:
Kapsel
- består av kolhydrater, polysackarider.
- De finns utanför cellväggen.
-fungerar som virulensfaktor (beståndsdelar i en bakterie som avgör dess förmåga att orsaka sjukdom)
-Ger bakterier skydd mot olika förhållanden,
- kostsamt att producera kapsel
Flagella **
- används för rörelse som gör att cellen kan simma i vattenmiljö
-stor struktur → kostsam att producera
- komplex struktur som består av ett protein s.k. flagellin.
-Riktningen avgörs av kemoreceptorer** i sina cellmembran. Det är på så sätt de kan gå mot näring eller gå ifrån hot.
-Rör sig klockvis, Rör på sig, slutar för att känna av och rör på sig igen. I saliven följer bakterien salivens flödet.
-Sitter i inre membranet olika på Grampositiva och gramnegativa
-Grampositiva bakterier: det finns endast inre membran. Sitter fast i det genom en ring och en rod och filamenten har en rör som den sitter i den. Det är själva filamenten som står för rörelsen.
-gramnegativa bakterier: flagellen måste sitta i inre membranen för att vara stabil och i kontakt med cytoplasma för att det är energidriven rörelse och det krävs …..????
Fimbriae & adhesins:
- Fimbria kallas också Pili och finns runt omkring cellen.
- Funktionen: bestämmer vilken yta de kan fästa sig vid. - Viktigt eftersom bakterier vill inte rör på sig hela tiden utan de vill etablera sig på en yta.
- Bakterier kan ej fästa sig till alla ytor, för att binda in måste de ha specifika pili eller ytproteiner (sitter i cellväggen).
-Adhesin: bindning
-Adhesinreceptorer: förklaring till varför vissa bakterier kan fästa sig vid en viss yta.
- Bakterier använder ytproteiner (adhesin), Fimbriae/Pili för att känna igen kroppens strukturer.
Ex. staphylococcus aureus producerar olika typer av yt-proteiner och kan etablera sig till många olika cellytor. De vill etablera sig som population och binder till biomaterial surface, extracellulärt matrix ex.fibronektiner, cellen
Kemotoxis
Kemotaxis är en biologisk process där organismer, som bakterier eller celler, rör sig mot eller bort från specifika kemiska ämnen i sin omgivning. Ordet “kemotaxis” härstammar från grekiskans “che̱mo̱n,” som betyder “kemiskt,” och “táxis,” som betyder “ordning” eller “arrangemang.”
Hur går bindningsprocessen?
Biofilm och kapsel skillnad
kapsel täcker endast en cell medan biofilm en population.
Biofilmen
- Samhällen av bakterier som växer på en yta
- Inbäddade i en skyddande matrix of polysackarid, DNA, proteiner
- Extracellular polymeric substance (EPS)
- Mycket samspel och kommunikation mellan olika bakterie i en biofilm
- Anpassning av sin metabolism
- Skydd från yttre miljön, immunförsvaret och antibiotika
Biofilm bidrar till plackbildning på olika ytor i munnen!
Quorum sensing
Quorum sensing: kommunicerar med varandra genom att skicka ut signalsubstanser; autoinducer (Al). När koncentrationen av signalsubstanser är tillräckligt hög regleras genuttrycket i förhållande till populationens täthet. De börjar ändra sina virulensfaktorer osv.
Celldelning - binär fission
Replikation av DNA, när kopian har skapats kommer cellen att förlänga sig och DNA molekylerna går åt varsitt håll.
Från 1 bakterie till 2 kallas för GERENATION TIME
Miljön är viktig för deras tillväxt.
Tillväxtkurva - tillväxt över tid
Varje fas speglar deras anpassning
Fas 1 - ingenting händer med bakterien men mkt händer I bakterien. Det är en anpassningsfas, bakterierna börjar producera allt de behöver för att använda den näring som finns.
Fas 2 - nu kan de växa, mkt fort. Celldelning mkt högre än celldöd. Mest aktiva tillväxtfas.
Fas 3 - celldelning och celldöd är lika stort, jämvikt eftersom näringen börjar ta slut.
Fas 4 - klarar inte mer att dela på sig och de dör. De måste hitta nytt ställe.
Förutsättning för tillväxt
- Syre -
- pH (olika preferenser, de flesta föredrar neutralt pH. Några kan producera sporor)
- Temperatur - 37 grader är det optimala
- Kol, väte, fosfor
- Spårämnen (t.ex. järn, magnesium, zink)
BAKTERIEEGENSKAPER - pH
ÖVERSIKT AV CELLULÄR KATABOLISM
Katabolism - nedbrytande delen av kroppens ämnesomsättning (metabolism).
-Födan kommer in i kroppen i katabolism.
-Kroppen bryter ner: proteiner, fetter och kolhydrater (socker).
-Socker bryts ner till di-/monosackarider, till glukos.
-Glukos bryts först ner i glykolysen och omvandlas till pyruvat.
-Efter Pyruvat syra kan man använda olika vägar. Bilden visar aerob respirations väg. Pyruvat måste omvandlas.
-Acetyl CoA går in i citronsyracykeln (krebs cycle) och bildar lite ATP.
- Krebs cykeln producerar CO2 och elektrontransportkedjan förbrukar O2 och producerar H2O i mitokondriekomplex, måste ske i membran.
i Anaerob respiration sker det någon annanstans i cellen.
DVS, beroende på vilken typ av respiration det är.
Metabolismen kan ta olika vägar.
Pyruvat syra kan ta 2 olika vägar.
- I fermentation genererar man syror som slutproduktion, t.ex. mjölksyra. Fermentering ger oss vin, öl osv. Ger väldigt lite ATP. Den som ger mest energi är aerob respiration.
- F.A kan göra alla 3 processer (både respirationen och fermentering)
FERMENTERING
Ingen elektrontransport, krebs cycle
Inget syre behövs
Använder organisma molekyler som slutliga elektronacceptorn och genererar biprodukter.
OBS! Viktigaste organismerna är STREPTOCOCCUS OCH LACTOCOCCUS
Streptococcus dominerar i orala hälsan. Duktiga på fermentera. De har inget komplett krebs cycle och använder sig nästan helt uteslutande av fermentering. De använder sig av syror → sur miljö.
Om har haft mkt glukos och inte kunnat använda det, fermenterat det så bildas det mer och mer syror → surt miljön → andra bakterier kan komma → ännu surare miljö.
Saliven kanske inte kan klara av det.
KONJUGATION
TRANSFORMATION
TRANSDUKTION
Den normala orala mikrofloran
UTVECKLING AV VÅR ORALA MIKROBIOTA
Utestående faktorer som påverkar mikrobiotan:
Nomal, oral, icke Bakterier
Munhålan - bakteriernas habitat
Faktorer som påverkar bakteriers tillväxt i munnen
Redoxpotential (Eh): mått på hur benägen en molekyl är att acceptera elektroner (reduceras).
- Syre fungerar som en elektronacceptor och har hög redoxpotential. När syre tar emot elektroner så oxideras närmiljön (Eh höjs).
- Syrerika miljöer har hög Eh och viceversa.
- Ändring i Eh påverkar jontransport över membranet eller aktivitet hos cellytebundna enzymer hos bakterier.
pH:
mellan 6.75-7.25 (neutralt)
kan variera, ex. kan bli surt pga mat eller basiskt pga nedbrytning av proteiner från saliven och gingivalaexudatet.
Immunförsvar
är i balans med våra orala mikrobiota
Pellikeln formas
Plackbildningen Början-Tidigtkolonier
Plackbildning egenskap hos tidigtkolonier
Plackbildning Extracellulära polysackarider
Plackbildning senakolonier
Bakteriella interaktioner i plack
Bakterier i normal oral microbiota
●Supragingivalt plack (ovanför tandköttsfickan)
●Subgingivalt - Plack i frisk tandköttsficka ( <3 mm)
Streptococcus
Actinomyces
2 st gramnegativa kocker
Fusobacterium,
Svartpigmenterade bakterier
Bakteriers näring
Metabolismens energi
Sockertransport pts system mekanism
PTS system låg koncentration
Har hög affinitet för socker
Fungerar optimalt vid
* Låga sockerkoncentrationer
* Neutralt pH
* Långsam tillväxt
Används framförallt av
* Streptokocker
* Actinomyces
* Laktobaciller
Konstitutivt för vissa sockerarter
Måste induceras för
* Galaktos, maltos, sorbitol, mannitol, laktos
Permeassystem
Används framförallt av
* Streptokocker
* Actinomyces
* Laktobaciller
glykolysen
Paruvatomvandling
Sugar killing
Sackaros
Vad händer med bakterier då pH i omgivningen sänks?
Vad händer om pH höjs? - Basproduktion
Sötningsmedel
Bakteriella interaktioner i plack
Synergism
Bakteriella interak3oner i plack
Antagonism
Olika metabola slutprodukter beroende på vilket
socker, sockerkonc, vilken organism, syremängd,
koldioxidmängd, bikarbonatkonc, pH?
Sugar killing IPS
Syra tolaranta bakterier
PROTEOLYTISKA BAKTERIER
omvandlingar av toxiska syrederevat
dominerande art
förutom bakterier
