Úvod do LÉKAŘSKÉ MIKROBIOLOGIE. Filip Růžička Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně

Transkript

1 Úvod do LÉKAŘSKÉ MIKROBIOLOGIE Filip Růžička Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně Přednáška pro PrF 2016

2 Lékařská mikrobiologie soubor věd o mikroorganismech čili mikrobech, které mají význam v medicíně humánní, případně i veterinární patogenní mikroby, které vyvolávají onemocnění lidí nebo zvířat mikroby, které se u nich nalézají jen jako tzv. normální mikroflóra vzájemné vztahy mezi mikroby a jejich hostitelem vztahy mezi mikroby a prostředím Klinická mikrobiologie část lékařské mikrobiologie, zabývající se etiologií, patogenezí a diagnostikou onemocnění vyvolaných mikroby

3 Další mikrobiologie sanitární prostředí (půdní, vody apod.) rostlinolékařská potravinářská průmyslové mikrobiologie Příbuzné obory: epidemiologie imunologie hygiena

4 bakterie mikromycety (plísně a kvasinky) (řasy) parazité viry prvoci helminti členovci bakteriologie mykologie (algologie) parazitologie protozoologie helmintologie entomologie virologie mikrobiologie obecná mikrobiologie speciální

5 Vše začalo Leeuwenhoekem ( ) (a) Původní kresba A.L., (b) Campylobacter rectus, (c) Selenomonas sputigena, (d) ústní koky (e) Treponema denticola, (f) Leptotrichia buccalis

6 Historie mikrobiologie I. Objev bakterií Antonius van Leeuwenhoek pomocí jednoduchých silných čoček pozoroval množství objektů (pepřový nálev) objev bakterií, kvasinek; poprvé popsal prvoky II. Období morfologické - trvá asi 200 let po Leewenhoekově objevu - popis a potvrzení existence bakterií Friedrich Muller ( ) pokračovatel van Leewenhoekův - spisovné taxonomické názvy organismů Christian Gottfried Ehrenberg ( ) spis o taxonomii bakterií Edward Jenner ( ) konec 18. století - očkování proti černým neštovicím III. Období fyziologické - vzniká metodika mikrobiologické práce - mikrobiologie formována jako teoretická a experimentální vědní disciplína Louis Pasteur ( ) prokázal, že mikroorganismy jsou příčinou etanolového, mléčného a máselného kvašení - prokázal existenci bakterií ve vzduchu, k jejich pěstování začal používat živné půdy - zjistil původce slezinné sněti, cholery drůbeže, červenky u prasat aj. - vypracoval základní metody ochranného očkování zeslabenými kulturami (vakcína proti sněti slezinné a proti vzteklině) - vědecky vyvrátil teorii parthenogeneze - pasterizace Robert Koch ( ) - popsal původce řady nakažlivých chorob (Vibrio cholerae, Mycobakterium tuberculosis) - zavedl barvení bakterií anilínovými barvami - souhrnně popsal přípravu pevných půd pro kultivaci bakterií, zavedl techniku izolace čisté kultury - objev příčinného vztahu infekční choroby a bakterií Kochovy postuláty

7 Kochovy postuláty 1) Mikroorganizmus musí být pozorován ve všech nemocných jedincích a v žádném zdravém 2) Musí být izolován z nemocného jedince a vypěstován mimo něj v laboratoři v čisté kultuře 3) Zdravý pokusný objekt musí po naočkování dostatečného počtu jedinců této čisté kultury onemocnět a vykazovat stejné příznaky onemocnění jako v bodě 1. 4) Z tohoto onemocnělého pokusného objektu musí být izolován mikroorganismus identický s tím, který byl pozorován a izolován v původním nemocném jedinci.

8 I. Mečnikov ( ) - význam bílých krvinek v boji proti patogenním mikroorganismům; nositel Nobelovy ceny P. Ehrlich ( ) - chemik; zakladatel chemoterapie; nositel Nobelovy ceny E. Ch. Hansen ( ) - výzkum kvasinek a kvašení H. Ch. Gram ( ) 1884 barvení bakterií v tkáních, Gramovo barvení - jedním z možných způsobů třídění I. Semmelweis ( ) - zavedl dezinfekci rukou v nemocnicích J. Lister ( ) - zavedl antisepsi (sterilizační a dezinfekční postupy) D. I. Ivanovskij r objev viru tabákové mozaiky (první objevený virus vůbec) A. Fleming ( ) objev antibakteriálních účinků penicilínu; nositel Nobelovy ceny E. B. Chain ( ) - britský biochemik popsali biochemickou podstatu účinků penicilinu; zavedli jeho výrobu, popsali dávkování; spolu s Flemingem nositeli Nobelovy ceny S. Prusiner - r objev prionů (v r Nobelova cena za tento objev) A další

9 Zkouška : Připouštěcí test: písemný test, 20 otázek, minimum pro splnění zápočtu 14 otázek (ZL 13 otázek) v testu jsou otázky s jednou správnou odpovědí a otázky s volnou odpovědí (typicky název organizmu, nemoci apod.) Praktická zkouška: úkoly nejsou zveřejněny, ale zcela pokrývají látku v rozsahu protokolů obou semestrů (včetně porozumění principům jednotlivých úkolů) Teoretická zkouška: seznam otázek k dispozici v učebních materiálech předmětu student zpracuje 3 otázky: 1) otázka z okruhů Obecná mikrobiologie, ATB terapie a etiologie, 2) otázka z okruhu speciální bakteriologie, 3) otázka z okruhů virologie, mykologie a parazitologie Otázky nutné zpracovat v celém rozsahu písemně (30 minut na vypracování) zkoušející ústně ověří znalost a orientaci v dané problematice Neúspěch u připouštěcího testu hodnocení F (není možné pokračovat v praktické ani teoretické zkoušce) Neúspěch u praktické zkoušky hodnocení F (není možné pokračovat v teoretické zkoušce, ale příště není nutné opakovat připouštěcí test) Neúspěch u teoretické zkoušky hodnocení F (příště není nutné opakovat připouštěcí test a ani praktickou zkoušku, pokud ta byla hodnocena známkou C a lepší) U třetího termínu (tzn. po dvou neúspěšných pokusech o složení zkoušky) student postupuje k praktické a teoretické zkoušce

10 Připouštěcí test 20 základních otázek Požadovaná min. úspěšnost 70 % Praktická část Teoretická část 3 otázky jejich písemné zpracování + ústní prezentace

11 Klinická mikrobiologie Účinky antimikrobiálních látek na mikroby, stanovení citlivosti mikrobů k antimikrobiálním Sterilizace Dezinfekce Racionální antibiotická terapie a profylaxe, nežádoucí účinky antibiotik Mechanizmy rezistence k antimikrobiálním látkám, klinicky významné rezistence (MRSA, MLS, VRE, betalaktamázy a karbapenemázy) a jejich průkaz Betalaktamová antibiotika (peniciliny, cefalosporiny, monobaktamy a karbapenemy) Tetracykliny, glycylykliny a chloramfenikol Aminoglykosidy, glykopeptidy, polypeptidy a ansamyciny Makrolidy; linkosamidy Chinolony a fluorochinolony Další protibakteriální chemoterapeutika antagonisté kys. listové, nitrofurany, nitroimidazoly Antituberkulotika, základní principy léčby mykobakteriálních infekcí Antimykotika pro lokální i celkovou terapii a antiparazitární léčiva Antivirotika; inaktivace virů, prevence, profylaxe a terapie virových nákaz Umělá aktivní imunizace, umělá pasivní imunizace Etiologie a laboratorní diagnostika septických stavů a infekčních endokarditid; bakteriemie, sepse Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí spojených s přítomností implantátů a tvorbou biofilmu (vč. katétrových sepsí) Etiologie a laboratorní diagnostika horních cest dýchacích a ucha Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí dolních cest dýchacích a plic - laryngitid, epiglotitid, tracheitid Etiologie a laboratorní diagnostika očních infekcí Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí plic bronchitidy a pneumonie Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí ústní dutiny a jícnu a chorob žaludku s podílem mikrobiální etiologie Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí střeva a infekčních průjmů a enterotoxikóz Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí žlučových cest a jater Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí CNS Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí močových cest Etiologie a laboratorní diagnostika sexuálně přenosných nákaz Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí ran, měkkých tkání, kostí a kloubů Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí onemocnění kůže Etiologie a laboratorní diagnostika kongenitálních nákaz, infekcí novorozence a rodičky po porodu Etiologie a laboratorní diagnostika infekcí u imunokompromitovaných pacientů Etiologie a laboratorní diagnostika nosokomiálních nákaz Protibakteriální imunita Mikroby a prostředí, výskyt, přežívání a odolnost Vrozená odolnost proti infekci, nespecifická imunita (přehled) Získaná odolnost proti infekci, specifická imunita (přehled)

12 Speciální bakteriologie Gramnegativní nefermentující bakterie (zvl. rody Pseudomonas, Burkholderia a Acinetobacter) Rody Bordetella, Brucella, Francisella, Legionella Rod Campylobacter, Helicobacter Rody Yersinia, Salmonella, Shigella Rod Escherichia a ostatní podmíněně patogenní enterobakterie Rody Vibrio, Aeromonas a Plesiomonas Rody Haemophilus, Pasteurella a Actinobacillus Rod Neisseria, Moraxella Nesporulující anaeroby Staphylococcus aureus Koagulázanegativní stafylokoky Streptococcus pyogenes a ostatní beta-hemolytické streptokoky Streptococcus pneumoniae, streptokoky dutiny ústní Rod Enterococcus, Listeria Rody Bacillus, Erysipelothrix a Lactobacillus Rod Corynebacterium a Arcanobacterium Rody Nocardia, Rhodococcus a Rothia, Actinomyces, Clostridium botulinum a tetani Clostridium difficile a klostridia anaerobních traumatóz Mykobakteria způsobující tuberkulózu, Mycobacterium leprae a tzv. atypická mykobakteria Rody Mycoplasma a Ureaplasma Rody Chlamydia a Chlamydophila Rickettsie a příbuzné mikroorganismy, ehrlichie, coxielly Rody Borrelia, Leptospira Rod Treponema Morfologie bakterií a stavba bakteriální buňky Metabolismus bakterií, růst a množení bakterií Kultivace bakterií Bakteriální genetika Patogenita a virulence Průběh, forma a výsledek infekce Faktory virulence (invazivity a toxicita mikrobů, schopnost překonávat obranné mechanismy hostitele) Mikrobiální antigeny, protilátky a jejich tvorba Biofilm a jeho medicínský význam Normální mikroflóra lidského těla

13 Mykologie, virologie a parazitologie Obecné vlastnosti hub a jejich patogenní působení na člověka, antimykotika Lékařsky významné kvasinky - Rod Candida, Cryptococcus a další Dimorfní mikromycety; Rod Pneumocystis Vláknité mikromycety (včetně zygomycet) Etiologie kožních mykóz (dermatomykózy) Patogenní řasy a sinice Povaha a třídění virů, stavba virionu,množení virů, virová genetika Vliv virové infekce na buňku, průběh, formy a patogeneze virových nákaz, obrana hostitele proti virové infekci Serologické reakce Rod Enterovirus, Rod Rhinovirus a Coronavirus Rod Alphavirus. Arboviry Reoviry (zejm. rod Rotavirus), kaliciviry a astroviry Viry heptitid Rod Flavivirus Bynyaviry, Arenaviry a filoviry Rod Retrovirus, Virus lidského imunodeficitu Rody Respirovirus, Pneumovirus a Rubulavirus Rod Morbillivirus Rod Rubivirus Rod Lyssavirus Orthomyxoviry Adenoviry, parvoviry Lidské papillomaviry, polyomaviry Alfa herpesviry Beta herpesviry Gama herpesviry Arboviry Poxviry Priony, medicinský význam bakteriofágů Hlavní lékařsky významní prvoci střevní a STD (Gairdia (Lamblia) intestinalis, Entamoeba histolytica, Trichomonas vaginalis aj.) Hlavní lékařsky významní prvoci ostatní (Toxoplasma gondii, Rod Leishmania, Plasmodium aj.) Hlavní lékařsky významné motolice Hlavní lékařsky významné tasemnice (Taenia saginata, Taenia solium, Rod Echinococcus aj.) Hlavní lékarsky významné hlístice - střevní (Enterobius vermicularis, Trichuris trichiura Ascaris lumbricoides, Strongyloides stercoralis, Ancylostoma duodenale aj.) Hlavní lékařsky významné hlístice - ostatní (rod Toxocara, Trichinella spiralis, filárie aj.) Lékařsky významní členovci

14 Co nutno znát o agens Představení mikroba: jak vypadá, co způsobuje a proč, jak se infekce diagnostikuje, jak se léčí 1. Klasifikace a charakteristika Zařazení + typ buňky (eukaryotická/prokaryotická), příp. nebuněčný organizmus či protein) Je to bakterie, kvasinka, plíseň, či prvok? Morfologie + barvení Je bakterie kok, tyčinka, vlákno, spirála? G+, G-, nebo se barví jinak? Jak jsou buňky navzájem uspořádány? Tvoří spory, pouzdra, granula? Je virus obalený? Jakou má kapsidu? Aj. 2. Fyziologie, biochemie, genetika, odolnost Typ metabolismu Je to aerob/anaerob aj.? Odolnost Je odolný, či choulostivý? Růstová náročnost jak se kultivuje - je-li specifická, významná (např. T.pallidum/ nekultivovatelná, H. influenzae růstové faktory atd.), viry jen na živých buňkách, S. aureus 10% NaCl ) Biochemie je-li specifická, významná pro diagnostiku (př. Enterobacteriaceae) Antigeny Je jediný antigenní typ, či je typů několik? Je to významné pro diagnostiku (př. Enterobacteriaceae, streptokoky atd.) Genetika je-li významná pro rezistenci na ATB, faktory patogenity a virulence apod.

15 4. Patogenita Které choroby či syndromy vyvolává? česká a latinská (!) jména chorob, nejvýznamnější příznaky(př. varicella-zoster virus plané neštovice vyrážka/puchýřky, reaktivace jako herpes zoster u oslabených...) 5. Patogeneze Brána vstupu, šíření tělem, vylučování? Jak vznikají příznaky? Které jsou faktory patogenity? 6. Imunita Vzniká vůbec? Krátkodobá, nebo doživotní, humorální, či celulární? 7. Epidemiologie Zdroj infekce: člověk, zvíře, nebo prostředí? Jak se přenáší? 9. Prevence, případně profylaxe Očkuje se, nebo se imunizuje pasivně? O jaký typ očkovací látky jde? 10. Terapie Co je lékem volby? (klíčové příklady S.pyogenes - PNC apod.) Pokud antibiotikum, tak které?

16 8. Laboratorní diagnostika Průkaz přímý - průkaz příslušného agens (mikroskopie, kultivace, antigeny, NK) viz praktika nepřímý - průkaz protilátek viz praktika Co se nemocnému odebírá? Jak se to vyšetřuje? Když kultivací, nechce to zvláštní půdu? Jak se izolát blíže určí? Interpretace (Co se považuje za pozitivní nález, význam)

17 Jak tedy na zkoušku Zkušební otázky = osnova strukturovat odpověď, vybrat vhodné příklady Okruhy otázek: - Klinická mikrobiologie (ATB, etiologie aj.) - Bakteriologie - Virologie, mykologie, parazitologie viz výše (! i viry, paraziti a houby)!! Nepodcenit!! Etiologie Antibiotika a další antimikrobiální látky Praktické znalosti prezentované na praktických cvičeních