Sammanfattningen s. 142 - 166 Flashcards
Beskriv TBE (Tick-Borne Encephalitis).
TBE är en farlig fästingburen sjukdom som orsakar hjärnhinneinflammation och kan döda med en mortalitet på 1-2 %. En viktig sak att veta om TBE är att den endast finns i södra Sverige, antalet fall av TBE har dessutom ökat enormt sedan 80- och 90-talet men detta tros bero på att läkare inte misstänkte TBE utanför Stockholmsregionen. Idag finns majoriteten av fallen i Stockholmsområdet men flera fall förekommer i resten av södra sverige.
Beskriv ockelbosjukan.
Ockelbosjukan är upptäckt i Sverige vid byn Ockelbo och är en omysig sjukdom som orsakar feber och ledvärk men är inte dödlig.
Beskriv denguefeber.
Denguefeber är ett virus som tros ha blivit humaniserat nyligen. Viruset hittas främst i Afrika, Amerika och Sydostasien och finns som fyra typer. Dess huvudsakliga vektor är myggor. Denguefeber är vad man kallar en emerging disease för allt fler får sjukdomen, idag infekteras 200 miljoner och 50,000 dör årligen och dödligheten tycks öka snabbare än smittningen. Det innebär att nästa år kommer ökningen av döda vara större än ökningen av sjuka. Viruset kan vara asymtomatiskt och är den inte det så kan man ha olika grader av symptom från en otrevlig feber till blodförlust när man får interna blödningar och kan hamna i ett dödligt chocktillstånd. De främsta som drabbas är personer i U-länder och framför allt småbarn, i Sverige har vi haft några enstaka fall men aldrig ett dödsfall.
Nämn några sjukdomar som togavirus orsakar.
Den orsakar en hästencefalit kallad WEE, EEE och VEE.
Nämn några sjukdomar som flavivirus orsakar.
Den andra är avivirus som också beskrevs tidigare, några sjukdomar som tillhör den är: denguefeber, gula febern, japansk encefalit, TBE och västnilsvirus. Japansk encefalit i synnerhet är väldigt farlig och ska man till länder där den finns ska man vaccinera sig då det är ett av de zoonoser som vi har vacciner för.
Beskriv hantaviruset.
Hantavirus tillhör familjen bunyavirus. Bunyavirus är en familj, med över 350 olika typer. Det är ett täckt -RNA virus med ett tresegmenterat genom och är märkvärdig främst för att den har väldigt specifika vektorer för varje typ.
Hantaviruset finns framför allt i Asien, och är ett feberorsakande virus som kan i värsta fall även ha hemorragiska egenskaper. Den första hantantypen upptäcktes på möss vid floden Hantaan därav namnet men har även upptäckts på möss i Seol och nyligen i finska Puumala. Hantaan-typen har den högsta dödligheten på 5-15 % av dessa men Seol- och Puumala-varianterna har en låg dödlighet på max 1%.
En riktigt farlig variant av hantavirus är Sin Nombre viruset som finns i USA och har den högsta dödligheten på 50%. Även med god behandling faller dödligheten på 40%. Den här varianten kallas även Hantavirus pulmonär syndrom då orsakar en lungsjukdom där patienten får vätska i lungorna. Hantavirus har haft sin reservoar hos gnagare, i synnerhet möss som ser söta ut men bär på detta ibland dödliga virus.
Beskriv arenaviruset.
Nästa virus är arenaviruset som är ett höljat 2-segmenterad enkelsträngad RNA. Den har sitt reservoar bland smågnagare och smittar människor via avföring och aerosol. Denna virusgrupp ger upphov till tre högpatogena virus, så kallade BSL-4 vilket innebär den högsta patogengraden vid laboration. Dessa är Lassa feber samt Boliviansk feber och Argentinsk feber. Dessa är hemorragiska febrar som är otroligt farliga och kräver mycket speciell utrustning att laborera med.
Beskriv kortfattat filovirus och nämn några sjukdomar som tillhör viruset.
Filovirus är ett icke-segmenterat -RNA virus som ger tre mycket dödliga virus: Ebola-Sudan, Ebola-Zaire, och Marburg. Dessa är också blödarfebrar med en mortalitet som kan variera fån 23% till 88%. Viktigt att veta är att man inte känner till reservoaren och vektorn.
Beskriv rabies.
Rhabovirus som orsakar rabies är den viktigaste typen av lyssavirus. Det är en täckt icke-segmenterad -RNA virustyp. Detta virus är så viktigt just för att det orsakar rabies. Dess naturliga reservoar är hundar men kan även smitta till fladdermöss och tamdjur som i sin tur kan smitta människor. Rabies finns globalt men det existerar inte i Sverige. Rabies smittar genom att man blir biten i muskelregioner och har en inkubationstid på 20-60 dagar men i extremfall upp till ett år.
Symptomen är först feber och ospecifika symptom som sen leder till en CSN-hyperaktivitet och vattuskräck (otrolig törst men oförmåga att ta upp vatten) och dregling. Patienten upplever sen förlamningar och går därefter in i koma som leder till döden.
Rabies är en väldigt förskräcklig sjukdom för den är svårdiagnosticerad och har en hundraprocentig dödlighet. Det finns vacciner mot rabies men dessa måste sättas in väldigt tidigt i sjukdomsutvecklingen, men eftersom det är så sällan man misstänker rabies så är det oftast för sent när man vet att det säkert är så.
När vi pratar om antiviral behandling finns det fyra faktorer utifrån vilka vi bedömer kvaliteten hos våra antivirala läkemedel. Vilka är dessa?
1) Att det har ett brett spektrum, vi vill kunna med ett läkemedel hindra så många virus som möjligt från att replikera sig
2) Att det fullständigt blockerar viral replikation, detta är ett problem när det gäller tolerans, för särskilda viruspartiklar kan överleva och ge upphov till toleranta virus inför nästa läkemedlesanvändning
3) Att läkemedlet har en hög biotillgänglighet, de ska vara lätta att ta och helst inte kräva vårdkontakt (e.g. injektioner vid sjukhus)
4) Att den har ett högt terapeutisk index, vi ska hjälpa så mycket som möjligt och orsaka så lita skada och obehag som möjligt
Vad innebar interferonbehandling?
Interferonbehandling innebar framför allt att man slog igång det antivirala tillståndet men detta är ett ganska ospecifikt försvar och idag finns flera läkemedel som fokuserar på olika steg i virusets replikationscykel.
Hur fungerar NRTI.
En stor grupp av läkemedel är nukleosidanaloger eller NRTI (Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitors) som verkade genom att störa replikationsmekanismen för viral genom. De första grupperna var samtidigt toxiska för de var inte specifika, virus använder kroppens byggstenar för att skapa sitt DNA och RNA och de första nukleosid-baserade läkemedel var inte specifika för infekterade celler.
Konceptet för dessa läkemedel är att ser ut som vanliga nukleosider som används för transkription av mRNA och replikation men de är ‘dead ends’ för polymeraset så sätter man fast en sådan nukleosidanalog kan man inte sätta på en till och polymeriseringen av det virala genomet avslutas tvärt. Det första läkemedlet som fungerade enligt denna princip var azidotymidin som var full av biverkningar men var otroligt viktig ur ett samhällsperspektiv för det gav för första gången hopp till HIV-patienter som innan läkemedlets uppkomst var dömda till AIDS och död. Idag har man skapat flera dotterläkemedel som fungerar bättre och har mindre biverkningar, en stor är acyclovir som är den aktiva substansen för många läkemedel.
Ett sista problem som man fortfarande inte har kunnat kringgå med nukleosidanaloger är att de ändå kan störa icke-infekterade celler men framför allt att de stör mitokondriell DNA, de polymeraser som används för replikation av cellulär och mitokondriell DNA störs fortfarande av läkemedlen.
Jämför acyclovir och azidotymidin.
Jämför man acyclovir och azidotymidin är den stora skillnaden att acyclovir är specifikt för infekterade celler. Skillnaden har med vilka proteiner som fosforylerar läkemedlet. Acyclovir har den stora fördelen att den fosforyleras primärt av ett viralt protein så den kan simma in och ut ur alla celler i kroppen men fosforyleras endast av virusinfekterade celler, där den blir polär och blir låst i cellen. Liknande förbättringar har man gjort med acyclovirs biotillgänlighet, genom att strategiskt lägga på polära aminogrupper ökar lösligheten för läkemedlet i kroppen och när den är i infekterade celler klyvs molekylen tillbaka till originala acyclovir. Motsvarande problem med att passera cellmembranet kan man göra genom att lägga opolära grupper som inte stör biotillgängligheten alltför mycket i utbyte mot en lättare passage av molekylen.
Vad står NNRTI för?
Non-Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitors.
Beskriv NNRTI.
NNRTI (Non-Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitors) är antiviral behanling som blockerar omvänt transkriptas. Dessa läkemedel har de stora fördelarna att de är mycket specifika för HIV:ets omvända transkriptas samtidigt som den inte stör mitokondriell DNA-replikation och har dessutom en hög halveringstid in vivo. Tyvärr orsakar den en löjligt snabb toleransutveckling hos HIV. Figuren visar hur användningen av NNRTI på patienter tio år senare ledde till att ca 10% av alla patienter har NNRTI-resistenta virus, även de som aldrig sökt för virus tidigare. Anledningen är att det inte kostar något för viruset att utveckla resistans, så mutationen är ingen kompromiss utan den tjänar fullständigt på att utveckla resistans.
Hur kan man försöka förhindra tolerans mot NNRTI?
För att lösa problemet med tolerans används NNRTI i kombination med andra läkemedel så de virusvarianter som överlever NNRTI neutraliseras av andra läkemedel och inte sprider sin resistans. Till exempel används proteashämmare så man anfaller HIV på en annan front. Samtidigt måste vad kombinera rätt läkemedel då det inte räcker med att slå ihop två olika mediciner. Fel kombination kan tvärtom öka toleransutvecklingen vilket gör bestämmelsen av kombinationsbehandling till en fråga för specialistläkare.
Vad kan man behandla influensa med?
Adamantaner och neuraminidashämmare. Den senare behövs för att viruspartikeln ska släppa från en virusproducerande cell och med neuraminidashämmare blockeras aktiveringen av influensavirioner. Adamantaner gick föreläsaren inte in på särskilt men de funkar generellt sämre än NA-hämmare.
Bakterier är små prokaryoter. Bakteriens livscykel är kort och den växer snabbt, den måste göra det för sin överlevnad. Deras cellyta är stor i förhållande till deras volym, det är viktigt för att kunna ta upp näring och andra ämnen från omgivningen. För att lyckas med det strävar bakterien efter att inte vara komplex, långsam eller för stor; snabb tillväxt är allt. Beskriv hur en bakterie ser ut inuti.
I mitten har bakterien en klump av DNA, bakteriens genom simmar fritt i cytoplasman och brukar vara mellan 0,5-5 Mbp. Bakterier saknar introner och andra icke-kodande segment på sina genom.
Bakterien sparar så mycket på plats och energi att den har operon, flera gener på rad med en gemensam promotor; dessa gener behövs i samma mängd och därför kan en promotor uttrycka dem i korrekt mängd.
Ett undantag finns för den plasmid som brukar medfölja bakterien, men det kommer tillbaka senare. Genomet är väldigt öppet för att tillåta en snabb transkription och åtkomst till information, runt genomet finns det massiva antal ribosomer som börjar translatera mRNA innan den ens är färdigtranskriberad från DNAt. Flera ribosomer kan sätta sig på en mRNA och kallas då polyribosomer. Det här ger bakterien en mycket snabb responstid, den kan väldigt snabbt känna av förändringar i miljön och producera passande proteiner för att bemöta den nya situationen.
Beskriv en plasmid.
En plasmid är en extrakromosomal DNA på ca 1-100 Kbp. De flesta bakterier har plasmider, det är en (oftast) dubbelsträngad cirkulär DNA-kedja som bär på extra-gener. Dessa gener har inga livsviktiga funktioner, de finns i bakteriens egna DNA, men de bär på extra-funktioner som kan vara nyttiga för bakterien.
I plasmider kan vi hitta t.ex. antibiotikaresistens, toxiner och metabola funktioner. Deras förökning styrs av bakterien och sker främst vid celldelning. Plasmider har även förmågan att föra över sitt genom mellan två bakterier, vad som kallad genetisk skift. Plasmider är en anledning till att det är väldigt svårt att kategorisera bakterier, som vi kommer se sen är det svårt att organisera familjer av bakterier för med plasmider kan samma bakterie ha väldigt många olika funktioner. Olika sjukdomstillstånd kan uppkomma för samma bakterie med olika plasmider skapar olika gifter och andra proteiner och ämnen.
Vad betyder pan-genomet, inom bakteriologin?
Det totala antalet gener som finns i en bakterie kallas pan-genomet.
Bakterier svarar snabbt på förändringar i miljön. Hur kan bakterier göra det?
Bakterier svarar snabbt på förändringar i miljön, för att göra det arbetar flera ribosomer på en mRNA samtidigt som den transkriberas. Detta sker flera gånger på flera mRNA som transkriberas från samma gen samtidigt.
Hur ser stavar respektive kocker ut?
Stavar eller bacilli är avlånga bakterier medan kocker är runda bollformade bakterier.
Cellväggen kommer avgöra om en cell är gramnegativ eller grampositiv. Beskriv hur de respektive cellväggarna är uppbyggda.
Cellväggen kan antingen vara en tunn cellvägg eller ett tjockt cellvägg.
Den tjocka cellväggen är grampositiv och finns framför allt hos kocker och består av ett tjockt lager peptidoglykaner (10-100 nm), den utgör 90% av bakteriens vikt och det finns endast ett cellmembran (förväxla ej med cellvägg).
Den tunna cellväggen är tvärtom gramnegativ och det är mestadels stavar som har den. Här är lagret peptidoglykaner mindre (2 nm) och utgör bara 20% av bakteriens vikt, den har två uppsättningar plasmamembran med ett periplasmatiskt uttrymme emellan. Till sist så har den lipopolisackarider (LPS) på ytan som är viktiga när de interagerar med kroppen
Beskriv cellväggens peptidoglykaner.
Tittar vi på cellväggens peptidoglykaner på molekylnivå ser vi att peptidoglykaner är kolhydrater, långa kedjor av sockerringar. På NAM sitter det fyra stycken aminosyror som kommer delta i peptidbindningen, vilka aminosyror det är varierar från bakterie till bakterie men det man ser är att de två yttersta är konserverade: i.e. de är alltid två stycken alanin.
När peptidoglykaner bildas så kopplas en NAM till cellmembranet (den inre om det är en gramnegativ), NAM enas sen med en NAG så en kedja börjar bildas. Detta sker i cytoplasman och cellväggen är utanför så NAM- NAG komplexet skickas över till utsidan där polymerigenen NAM- NAG-NAM-NAG… fortsätter. Aminosyrorna som sticker ut från NAM kommer sen kunna korsbinda med aminosyrorna på en annan kedja av NAM-NAG… som finns ovanför denna kedja, resultatet är en tredimensionell bindning av cellväggen så den får hög stabilitet.
Det finns även annat än peptidoglykaner på cellväggen, andra strukturer som hjälper till att skydda eller stabilisera cellväggen. Hos grampositiva bakterier med tjock cellvägg hittar vi teikonsyra som stabiliserar cellväggen som är rätt stor och kan behöva mera stabilisering, teikonsyran kan också vara inblandad med adhesion.
På gramnegativa bakterier finns det inte en lika stor cellvägg men det finns istället en hel del LPS och den är väldigt hydrofob. Den hydrofoba egenskapen gör det svårt för ämnen att gå in i cellväggen och in i bakterien vilket gynnar dess överlevnad. LPS:en är ett endotoxin som är väldigt giftig för djur och ger bakterien antigenvariation, LPS utlyser ett väldigt stark immunsvar med ett cytokinstorm och skulle bakterien nå blodet är risken mycket stor för en sepsis. LPS utgörs av ett hydrofobt ankare (lipiden) som förankrar en lång sockerkedja till cellväggen. Denna struktur hittas bara på gramnegativa bakterier och är också viktig för bakteriens överlevnad då den skyddar bakterien från enzymer och toxiska kemikalier. Den långa kedjan av polysackarider kan variera väldigt mycket vilket ger upphov till LPS antigenvariation, då LPS känns väldigt väl igen av TLR. Variationen är stor, hos E. Coli finns det 160 olika LPS-varianter. Av denna variation är det behändigt att kategorisera bakterier efter LPS-variant, t.ex. är O157:H7 den vanligaste stammen av EHEC1 där O157 anger LPS-varianten och H7 för flagellen.
Beskriv det bakteriella cellmembranet och dess utskott.
Tittar vi lite innanför cellväggen ser vi cellmembranet, för bakterien är det här membranet extraviktig för över den sker många vitala funktioner än hos cellulära membran. Några exempel är att den ofta skapar membranpotentialer likt i mitokondrien vars syfte är just energiutvinning, cellmembranet hjälper med flagellrotation som är väldigt viktigt för att bakteriens motilitet, den spelar stor roll för bakteriens celldelning, osv osv. Tittar man på cellmembranet ser man att den är fylld med proteiner, från små kanaler till det enorma komplexet som utgör flagellen.
En bakterie klarar sig inte bara genom att vara byggd som ett fort som inte kan penetreras, den måste också kunna röra sig och interagera med sin miljö för att lyckas med något i livet. En bakterie kan ha utskott varav det finns tre sorter: pili, fimbrier, och flageller.
Sekretionssystemet är ett sätt för bakterier att utöva en effekt på celler och påverka deras beteende, det räcker inte bara med en bakterie letar sig till rätt miljö utan ibland vill den även skapa sina egna förutsättningar. Det här systemet tillåter bakterien att påverka sin miljö och är därför viktig för att kunna invadera och kolonisera en vävnad. Bakterier kan även använda sekretionssystemet för att påverka andra bakterier. Det finns fyra typer av sekretionsmekanismer. Vilka? Beskriv dessa.
Det finns fyra typer av sekretionsmekanismer, typ III (flagell-lik), IV (pilus-lik), V (lång ytprotein) och VI (fag-lik). Mekanismen består av ett långt protein som kan jämföras med en kanyl, på toppen finns receptorer som känner igen rätt ligand på cellytan och när den gör det skickas andra proteiner till toppen på kanylen så den kan penetrera cellmembranet och skjuta in effektormolekyler. Dessa effektormolekyler kommer sedan ha en ffeekt inuti cellen som påverkar dess beteende, ofta är effekten att ändra cytoskelettet till bakteriens fördel.
De fyra olika grupper har olika egenskaper:
- Typ III för över toxiner till humana celler, såsom salmonella, yersinia, och shigella.
- Typ IV överför toxiner till humana celler eller DNA mellan bakterier, exempel är bortedella pertussis, neisseria gonorrhoeae och helicobacter pylori.
- Typ V skickar tillväxthämmande faktorer mellan bakterier, exempel är e. coli.
- Typ VI är fag-lik för den liknar bakteriofager (googla) som i princip är en viruspartikel med en kanyl, typ VI har tagit kanylen för att skicka effektormolekyler som är toxiska för både humana celler och bakterier, en bakterie som gör detta är vibrio cholerae.
Vad är en endospor?
Endosporer är ett specialfall av bakteriens struktur, på engelska kallas detta för spores och är när en bakterie går till ett sovande tillstånd där ingen biologisk aktivitet äger rum och sporen kan vänta och härda ut tuffa miljöer i väntan på en gynnsam miljö där sporen kan återgå till en levande bakterie. Bakterier omvandlar sig till endosporer ifall de upptäcker att miljö är för ogästvänlig och de vill hellre vänta på bättre tider. Detta är alltså en överlevnadsstrategi för en enskild bakterie och är till så att den överlever en tuff miljö.
Beskriv hur sporbildning eller sporulering sker.
Bildningen av endosporen kallas sporbildning eller sporpulering.
- Allt börjar med att en bakterie får signaler från miljön som säger att det är dåliga tider och det är dags att vänta på en bättre miljö, den största faktorn är om tillgången på vatten och mat är dålig och bakterien riskerar att svälta.
- Bakterien börjar med att duplicera sitt genom och separerar den genom att skjuta in cellmembran, cellmembranet kommer då dela bakterien i två så det är som att vi har ‘två bakterier’ innanför en cellvägg.
- Moderbakterien som skapade den nya bakterien kommer äta upp stora delar av dotterbakterien, dotterbakterien ska bli endosporen och behöver bli liten för det.
- Runt den lilla dotterbakterien (eller tidiga sporen) bildas flera lager av skyddande ämnen som ska skydda sporen från alla möjliga hot.
- Nu är endosporen mogen och exocyceras genom lysering, den kommer ligga sovandes nånstans på planeten tills de rätta förutsättningarna uppstår, detta innebär främst att den får god tillgång till näring (mat och vatten). När det uppstår så återuppväcks bakterien och lämnar sporen varvid den börjar äta och föröka sig.
