MORFOLOGIA SI FIZIOLOGIA BACTERIILOR

MORFOLOGIA SI FIZIOLOGIA BACTERIILOR

Pentru studiul morfologiei bacteriene si a microorganismelor in general, exista 4 metode:

Microscopia, permite analiza morfologiei si structurii;

Cultivarea permite izolarea si replicarea in culture pure pentru identificare;

Inocularea la un animal ce permite izolarea sis au identificarea;

Reactia antigen - anticorp, in care microorganismul de studiat sau un component al acestuia, reprezinta anigenul si identificat numai daca reactioneaza cu un anticorp specific dintr-un ser imun preparat.

Aceste metode nu se exclud ci se completeaza unele pe altele.

Microorganismele celulare, poseda 3 atribute ale vietii:

au metabolism energetic datorita enzimelor proprii;

Au metabolism de sinteza (realizeaza singure biosinteza substantelor organice);

Au informatie genetica pentru sinteza de proteine si enzime proprii.

Microorganismele celulare au dimensiuni de 1 - 10 microni.

La exterior au un invelis rigid si rezistent numit perete bacterian, care le cnfera o anumita forma. Formele de baza sunt sferica, bastonas si filamentoasa.

Cele sferice numite coci, au dimensiuni de 1 micrometru. Se pot dispune cate doi se numesc diplococi, in lant se numesc streptococi sau in ciorchine numiti stafilococi.

Cele in forma de bastonas se numesc bacili, cu diametrul variabil. Cei mai mici bacili sunt niste coci alungiti, numiti cocobacili. Si acesti bacili pot fi in diferite forme: bastonas simplu, subtire cu ambele capete maciucate (bacilul difteric), cu un singur capat maciucat (bacilul tetanic), sau curbati in forma de virgula numiti si vibrioni.

Cele filamentoase pot fi ramificate si rigide si se numesc actinomicete sau pot fi neramificate si flexibile si se numesc spirochete.

Singurele bacterii lipsite de peretele bacterian, sunt micoplasmele si din aceasta cauza sunt polimorfe, intalnite fie sub forma copoida fie filamentoasa. Peste peretele bacterian, unele bacterii pot prezenta o capsula de regula transparenta. Unele au ca organe de locomotie flegelii care au aspectul firelor de par, flexibili, atasati de membrana citoplasmatica. Pot fi observati numai dupa colorare specifica.Pot fi dispusi de jur imprejurul bacteriei(peritrich), sau unipolari. Pe langa flageli, pot prezenta ca organe de locomotie cilii, tot filamentosi, dar de dimensiuni mai mici si rigizi. Pot fi observati numai la microscopul electronic. Rolul cililor este de aderare la receptorii specifici de pe suprafata celulelor, impiedicand "spalarea bacteriana"

Sporii sunt caracteristici unor bacterii si au aspect de corpusculi transparenti. Pot fi dispusi in centru sau spre extremitatea bacililor. Bacteriile cu spori au doua forme alternative de viata: vegetativa si sporulata.

Forma vegetativa este atunci cand au conditii necesare vietii. Forma sporulata este forma de existenta in conditii nefavorabile vietii. Sporii au multiple invelisuri groase si impermeabile pentru apa si substantele antimicrobiene. Unii pot rezista cateva ore prin fierbere. Pot germina cand revin la conditii favorabile, invelisurile se rup si bacteriile revin la viata vegetativa

Capsula, cilii,flagelii si sporii sunt elementele facultative ale unei bacterii , prezinta insa in primul rand elemente obligatorii (peretele bacterian, membrana, citoplasma, nucleu).

1.Peretele bacterian, localizat la suprafata membranei, alcatuit din 3 straturi de mureina sau peptidoglicani. Difera la bacteriile Gram-pozitive de cele Gram-negative ca si structura.Gram-pozitivele au peretele gros cu o cantitate mare de peptidoglicani 70 - 80 %, ce le confera sensibilitate la penicilina. Gram-negativele au 20 % peptidoglicani, au la suprafata peretelui bacterian un strat complex numit membrana externa ce constituie antigenul O. Caracteristic    Gram-negativelor, indepartarea peretelui bacteran, determina liza bacteriilor pentru ca membrana este incapabila sa reziste presiunii osmotice din natura. Prin indepartarea peretelui bacterian se obtin protoplastii (daca bacteria provine din Gram- pozitive) sau sferoplastii daca provine din Gran-negative.

Rolul peretelui bacterian. Asigura forma bacteriei, rezistenta la presiunea osmotica, rol in diviziune, in patogenitate, este sediul unor receptori pentru atasare de celule.

2.Membrana bacteriana. Este o bariera intre exterior si interior. Este sediul respiratiei bacteriene. Prezinta o invaginare numita mezozom, de forma tubulara, lamelara, de care sta atasat nucleoidul bacterian si de care se considera ca se porneste semnalul de diviziune celulara.

3.Citoplasma. Are ca si componti principali, ADN, ribozomii si vacuolele. ADN-ul este concentrat in nucleoid( nucleu procariot fara membrana nucleara). Este considerat un singur cromozom, buclat, dublu catenat, circular, cobalent inchis. Majoritatea bacteriilor au si un ADN extranuclear. Acesta formeaza asa numitele plasmide (molecule de ADN circular de dimensiuni mici fata de cromozomul bacterian). In aceste plasmide este sediul factorului R sau factorul de rezistenta la antibiotice.

Ribozomii    sunt structuri sferice cu rol in sinteza proteinelor. Unele antibiotice inhiba aceasta sinteza.

Vacuolele , contin diversi metaboliti de rezerva, utilizati de bacterii in procesele metabolice.

Fiziologia bacteriilor

Metabolismul bacteriilor, reprezinta totalitatea proceselor biochimice intracelulare, prin care, substratul nutritiv este transformat in energie si constituienti celulari. Metabolismul bacteriilor cuprinde metabolismul energetic, prin care se asigura respiratia bacteriana(reactii catabolice) si metabolismul de sinteza ( se asigura formarea constituientilor celulari prin reactii anabolice si catabolice)

Metabolismul energetic poate avea ca surse de energie:

a)     Lumina pentru bacteriile fotosintetizante;

b)     Reactii de oxidoreduceri pentru bacteriile chemosintetizante;

Dupa acceptorul final de proton sunt doua tipuri de bacterii:

1.aerobe, aceptorul final fiind oxigenul atmosferic (prin respiratie aeroba se obtine o cantitate mare de energie)

2.anaerobe cand acceptorul final este o substanta organica sau anorganica ( in respiratia anaeroba se elibereaza o cantitate mica de energie)

Dupa cantitatea de oxidanti utilizati, bacteriile pot fi:

Strict aerobe - folosesc oxigenul .Acestea contin toate enzimele lantului respirator.

Strict anaerobe care nu supravietuiesc in prezenta oxigenului. Sunt distruse de apa oxigenata.

Aerobe facultativ, anaerobe care fac ambele tipuri de respiratii.

Microaerofile care suporta cantitati micide oxigen.

Metabolismul de sinteza sau nutritia.

Reprezinta totalitatea proceselor metabolice cu consum de energie care duce la sinteza de constituienti celulari si la inmultire.Cele mai importante elemente necesare sintezei organice sunt calciul si azotul.Dupa modul de procurare a acestor elemente sunt 3 tipuri de bacterii:

a)     Autotrofe care procura carbonul si azotul din substantele organice

b)     Heterotrofe procura Csi N din constituienti organici produsi de alte organisme (majoritatea bacteriilor saprofite si parazite)

c)     Paratrofe care nu isi sintetizeaza singure metabolitii esentiali si se dezvolta intracelular fiind asemanatoare cu virusurile.

Actiunea factorilor fizici, chimici si biologici asupra bacteriilor.

Factorii fizici

Microorganismele patogene si nepatogene sunt reduse ca numar prin dezinfectie, sau eliminate total prin sterilizare. Pot avea urmatoarele efecte: bacteriostatice (actiune inhibatoare), bactericide (actiune distrugatoare) si mutagene (modificare genetica in sensul reducerii sau disparitiei patogenitatii). Factorii fizici ce actioneaza asupra microorganismelor sunt temperatura, presiunea osmotica, radiatiile, ultravioletele si filtrarea.

Temperatura . In functie de temperatura optima bacteriile se clasifica in:

a)     Criofile , care rezista la temperaturi joase si sunt nepatogene. Traiesc la temperaturi cuprinse intre 0 - 35 °C si temperatura optima de dezvoltare este de 15°C.

b)     Mezofile, traiesc la temperaturi intre 10 - 45°C. In aceasta categorie intra bacteriile patogene pentru m, cu o temperatura optima de dezvoltare de 37°C.

c)     Termofile, traiesc la temperaturi de 40 - 80°C, sunt bacterii nepatogene. La temperaturi foarte mari, bacteriile mor prin denaturarea proteinelor din structura lor, fenomen accelerat de prezenta apei.

Metode de sterilizare.

I.       Caldura este cea mai des folosita pentru sterilizare in spitale. Sunt mai multe metode de sterilizare prin caldura:

Sterilizare prin caldura uscata:

Incinerarea, indicata pentru rezidurile contaminate din spitale;

Incalzirea la rosu, folosita pentru ansa bacteriologica;

Flambarea prin trecere prin flacara cateva secunde;

Sterilizarea propriu zisa, prin aer cald la 180°C (timp de o ora la etuva sau pupinet). Celulele vegetative sunt distruse in primele minute, insa sporii bacterieni rezista pana la o ora. Dezavantajul acestei metode consta in faptul ca materialele organice se pot deteriora, iar cele lichide sufera o evaporare excesiva.

Sterilizarea prin caldura umeda:

Pasteurizarea distruge organismele patogene, prin incalzire rapida la 60 - 80°C timp de 15-20 min. Nu este o metoda de sterilizare perfecta, deoarece raman microorganisme vii si spori, eliminand insa bacteriile in forma vegetativa. Adaugarea carbonatului de sodiu in apa de fierbere, mareste eficienta acestui proces. Timpul, se masoara din momentul fierberii apei. Este esential, ca dupa inceperea fierberii sa nu se mai adauge niciun obiect in apa. Uscarea este esentiala dupa orice metoda de sterilizare prin caldura umeda, deoarece pelicula de apa intinde microorganismele de pe degetele cu care apucam obiectul steril.

Autoclavarea sau sterilizarea prin vacum sub presiune. Se face in auoclave la 1,5 atmosfere si 121°C sau 2 atm. Cu 134°C. Sporii bacterieni sunt omorati in 15 min. In cazul unei cantitati mici de lichid.

Tindalizarea este o metoda completa de sterilizare prin caldura blanda, folosita pentru materialele bogate in substante organice cum ar fi mediile de cultura ce nu pot rezista la temperaturi ridicate. Consta in supunerea materialului de sterilizat la o temperatura de 70-80°C in 3 reprize la interval de 24 ore.

Sterilizarea prin temperaturi joase:

Sterilizarea prin temperatura joasa instalata lent. Aceasta metoda, omoara bacteriile prin liza mecanica, produsa prin cristalizarea apei din compozitia lor.

Racirea la temperaturi mici brusc. Bacteriile sunt inghetate si congelate si astfel se conserva. Exista doua variante:

a)     Congelarea - racirea brusca la - 70°C, ce permite transformarea apei in forma vascoasa. Bacteriile congelate traiesc 3 luni.

b)     Liofilizarea , congelarea cu desicare, deshidratare in vid , permite pastrarea indelungata a bacteriilor si vaccinurilor. Se utilizeaza prin rehidratare.

II.   Presiunea osmotica.

Presiunea osmotica a mediului intracelular, corespunde unei concentratii de 0,9 clorura de sodiu(ser fiziologic) .In medii cu variatii ale presiunii osmotice se intalnesc urmatoarele fenomene:

In medii hipertrone, bacteriile mor prin ratatinare;

In medii hipotone, bacteriile mor prin tuflare si spargere.

III. PH - ul . Pentru celulele bacteriene ph-ul optim este 7,2- 7,4. La Ph acid bacteriile sunt distruse.

IV. Radiatiile si ultrasunetele sunt folosite pentru dezinfectia si sterilizarea materialelor termo-labile

a)     Radiatiile ultraviolete cu lungime de unda de 250 - 270 nanometrii, sunt absorbite de acizii nucleici. Ele degradeaza celulele prin rupere puntii de oxigen, prin moleculele de ADN. Aceste alterari determina mutatii letale.

b)     Radiatiile X si radiatiile Gama, sunt foarte eficiente, insa utilizarea lor impune prudenta pentru ca, pot distruge celulele umane. Aceste radiatii genereaza radicali liberi care reactioneaza chimic cu proteinele si acizii nucleici, determinand moartea bacteriana.

c)     Microundele, utilizate pentru sterilizarea rapida a mediilor de cultura ce au fost depozitate perioade mari de timp.

d)     Ultrasunetele, sunt bactericide prin fenomenul de cavitatie pe care-l produc la trecerea prin apa intra si apoi extra celulara.

V.    Filtrarea.

Filtrarea fluidelor, lichidelor si gazelor prin materiale poroase, naturale si sintetice, indeparteaza mecanic bacteriile in functie de diametrul porilor. Filtrele clasice, sunt din portelan, placi de azbest inhibat cu caolin sau sticla poroasa. Actualmente se utilizeaza membrane filtrante din acetat de celuloza cu corpul diametru intre 0,025 micrometrii. O membrana cu porozitate de 0,025 micrometrii indeparteaza bacteriile, dar nu sterilizeaza mediul, nu indeparteaza virusul.

Facorii chimici

In aceasta categorie intra antisepticele si dezinfectantele ca agenti neselectivi fata de celulele asupra carora actioneaza si antibiotice si chimioterapice ca agenti cu toxicitate selectiva.

Agentii neselectivi

Dezinfectantii, distrug microorganismele de pe suprafetele lipsite de viata.

Antisepticele sunt folosite pentru aplicare pe tesuturi umane, sunt toxice pentru orice celula vie, insa mai putin decat dezinfectantele.

a)     Alcoolii (etanol, izopropanol, alcool benzilic) sunt folositi in solutie apoasa 30 - 40%. Ii precipita proteinele si solubilizeaza lipidele membranare. Distrug formele vegetative ale oricarei bacterii insa nu au efect pe spori.

b)     Halogenii - iodul solubilizat in alcool, este folosit ca antiseptic pentru taieturi si alte degradari ale epidermei, inactiveaza proteinele.

Clorul, reactioneaza cu apa, rezultand acidul hipocloros, instabil, ce se desface in HCl (acid clorhidric) si oxigen atomic, ambii foarte oxidanti, omorand bacteriile.

c)     Aldehidele - forma aldehida 8% si glutaraldehida 2%, produc vapori toxici si distrug proteinele;

d)     Metale grele, folosite ca antiseptice, azotatul de argint si suflatul de cupru, sau folosite ca dezinfectante acidul arsenc sau compusi ai mercurului;

e)     Fenolii actioneaza ca dezinfectante si in concentratii mici ca antiseptice;

f)      Detergentii cationici, contin grupari alchili care interactioneaza cu proteinele membranare;

Agentii selectivi

a)     Antibioticele substante naturale produse de un microorganism pentru a distruge sau inhiba crestera altui organism.

Utilizarea este limitata datorita toxicitatii fata de celulele umane.

b)     Chimioterapice sunt sintetizate chimic

Eficacitatea agentilor este data de produsul calitatii sale ce-l fac util in tratarea unei boli infectioase.

Indicele terapeutic reprezinta raportul dintre doza minima toxica pentru organismul uman si doza minim activa antibacterian.Nivelul seric al unui medicament, depinde de doza administrata, greutatea organismului, modul de administrare si rata de eliminare.

Principalele relatii ecologice ce se stabilesc intre micro si macro organisme

1.Relatii de simbioza. In natura, orice organism viu, poate deveni gazda pentru alte forme de viata. Aceasta asociere de vietuitoare, car-si duc in comun intreaga viata sau numai o parte a ciclului vital, se numeste simbioza iar organismele se numesc simbionti.Bacteriile care realizeaza simbioza cu omul sunt saprofite si sunt nepatogene.

2.Relatii de comensalism. Germenii comensali sunt bacterii saprofite conditionat patogene. Intre acestea si organismul gazda exista relatii de intrajutorare, stabilindu-se un echilibru. Cand echilibrul se rupe (conditia) ele devin patogene (oportuniste) cum sunt germenii ce traiesc pe tegumente si mucoasa.

3.Relatii de parazitism, microorganisme patogene.In aceasta relatiea numai bacteria profita. Sunt fie bacterii obligatoriu parazite, fie bacterii facultativ parazite (germenii telurici).

Parazitii pot fi ectoparaziti, care produc infestarea organismului si isi limiteaza relatia cu gazda numai la nivelul tegumentului si endoparaziti ce produc infectia organismului patrunzand si in cavitatile acestuia,Parazitismul poate fi permanent, ocazional sau temporar.

Disbiozele sau colonizarile microbiene anormale, fac trecerea de la comensalism la parazitism. Perturbarile colonizarii normale ale organismului apar in urmatoarele situatii:

a)     Administrare de antibiotice .In aceasta situatie sunt sensibilizate bacteriile indigene, prin eliminarea celor sensibile, favorizand colonizari anormale cu rezistenta deosebita.

b)     Modificarea calitatii si cantitatii a substratului nutritiv

c)     Lipsa sau insuficienta unor bariere antimicrobiene.

d)     Modificarea conditiilor fizico - chimice ale tegumentelor.

Cresterea si multiplicarea bacteriilor - medii de cultura, insamantarea si izolarea bacteriilor

Cresterea bacteriilor este procesul biologic prin care bacteriile isi maresc volumul datorita sintezei de noi produsi si acumularii apei. In lumea vie, bacteriile au metabolismul cel mai intens, cresterea fiind foarte rapida si dependenta de raportul suprafata - volum. Cand raportul este favorabil suprafetei, se realizeaza aceastacrestere.

Multiplicarea bacteriilor. Cand valoarea raportului suprafata - volum se inverseaza cresterea inceteaza si apare inmultirea. Multiplicarea reprezinta cresterea numarului de germeni, intr-un mediu favorabil. Se realizeaza prin diviziune directa si foarte rar prin inmultire. Ritmul de divizare este foarte rapid 10-20 minin mediu favorabil.

Cultura bacteriilor reprezinta inmultirea germenilor dintr-un mediu favorabil. Se caracterizeaza printr-un nr. mare de indivizi ce formeaza o populatie bacteriana. Bacteriile pot fi cultivate pe medii artificiale, celulare, ou embrionat de gaina sau animale de experimente.

Culturile bacteriene pe medii de cultura artificiale (lichide sau solide)

In medii lichide cultura bacteriana determina aparitia unei turbiditati dupa 18 - 20 ore.In functie de aspectul turbiditatii culturile pot fi:

a)     Culturi tip S ce dau tulburare omogena .Sunt determinate de germeni tineri virulenti ce disperseaza rapid si uniform.

b)     Culturi tip R in care mediul este limpede iar germenii formeaza grunji pe peretii sau fundul vasului. Sunt determinate de germeni avirulenti sau patogeni imbatraniti care si-au pierdut virulenta.

Pe medii solide se insamanteaza produsele patogene prin procesul de dispersie in care cautam sa izolam bacteriile cat mai mult unele de altele. In general dupa 4 ore cultura bacteriana, apare sub forma de colonii. Colonia bacteriana reprezinta totalitatea germenilor rezultati din inmultirea unei singure celule bacteriene. Este o cultura pura, o clona bacteriana.

Aspectul coloniilor poate fi:

a)     Colonii tip S, au aspect neted, suprafata lucioasa cu margini drepte de consistenta untoasa, diametru 1-2mm alcatuite din germeni virulenti.

b)     Colonii tip R, au aspect aspru cu margini neregulate, alcatuite din germeni avirulenti.

c)     Colonii tip M au suprafata neteda mucoasa, sunt variante de colonii S ale germenilor capsula.

d)     Colonii de tip G sau pitice, rezultate in urma actiunii antibioticelor asupra germenilor care in mod normal determina colonii mari.

Caractere de cultura ale coloniilor bacteriene:

Dimensiunile coloniilor. Pot fi mari cu diametrul de 2-3mm, mijlocii 1mm, sau mici sub 1mm.

Transparenta coloniei. Pot fi translucide sau opace.

Pigmentogeneza . In functie de capacitatea de elaborare de pigmenti bacteriile pot fi pigmentogene sau nepigmentogene. Cele pigmentogene dau culturi colorate, constituind un criteriu de identificare . Ele coloreaza fie numai colonia(stafilococul alb, auriu), fie si mediul (piocianicul)

Elaborare de enzime

a)     Hemolizina .Majoritatea germenilor patogeni sunt hemolitici. Pentru evidentierea acestui caracter, bacteriile se insamanteaza pe mediul geloza-sange.

b)     Lactaza poate fi pusa in evidenta pe un mediu solid care se numeste AABTL. Germenii ce elibereaza lactaza vor frmenta lactoza din mediu, cultura acestuia virand din albastru la galben. In functie de acest criteriu putem avea doua tipuri de mediu: lactozo-pozitive (modifica culoarea mediului), sau lactozo-negative (salmonela)

Curba de crestere a bacteriilor

Culturile bacteriene pot fi discontinue, cand se realizeaza intr-un volum limitat de mediu, care nu este reinoit sau continuu cand mediul este permanent reinoit.Organismul uman este un mediu permanent reinoit, cu substante nutritive , astfel incat culturile bacteriene au aspect continuu. Populatia care rezulta din diviziunea unei bacterii creste in progresie geometrica cu ratia 2. Timpul necesar pentru dublarea populatiei se numeste timp de dublare sau de generatie. Teoretic dinamica unei populatii bacteriene ar trebui sa evolueze exponential. Dinamica reala a cresterii in culturi discontinue are insa o alta evolutie caracterizata printr-o curba cu 4 faze:

a)     Faza de lag, sunt primele doua ore in care numarul bacteriilor este constant. Este faza de acomodare a bacteriilor cu mediul de cultura.

b)     Faza de multiplicare exponentiala, este faza de crestere foarte rapida a nr. de bacterii, dureaza 2-3 ore. Curba evolueaza pana in momentul in care una din substantele nutritive dispare din mediu si sau apar metaboliti toxici. Substanta nutritiva a carei lipsa determina oprirea cresterii se numeste factor limitant. In aceasta faza se recolteaza germenii pentru prepararea vaccinurilor.

c)     Faza stationara prin consumul de substante nutritive, ritmul diviziunii scade, nr. germenilor morti este egal cu nr. germenilor ce se divid, astfel incat nr. total al bacteriilor este constant. Dureaza 2-3 zile, in aceasta etapa se face identificarea bacteriilor pe colonii.

d)     Faza de declin. Datorita lipsei hranei si aparitiei toxinelor, majoritatea bacteriilor mor. Celulele ramase vii sunt batrane si deci avirulente. Aceasta faza dureaza 2-3 luni.

Mediile de cultura, reprezinta substratul nutritiv si energetic necesar desfasurarii proceselor vitale in celulele bacteriene. Ele trebuie sa contina:

Substante nutritive - glucide si proteine;

Electroliti care sa asigure izotonia mediului - clorura de sodiu 0,9%;

Apa suficienta;

Ph-ul usor alcalin 7,2 - 7,4;

Oxigenul, cantitatea lui trebuie sa fie adecvata potentialului redox al bacteriilor

Temperatura trebuie sa fie cea optima de crestere.

Clasificarea mediilor de cultura

Se face dupa:

Consistenta

a)     Medii lichide (apa peptonata si bulion), bulion= filtratul rezultat din macerarea carnii de vita, dar fara fibre si grasimi. In mediu lichid bacteriile se amesteca intre ele ceea ce nu permite obtinerea de culturi pure.

b)     Medii solide. Geloza obtinuta prin gelificarea bulionului fierbinte cu 2% agar - agar. Aceasta fixeaza bacteriile determinand formarea de colonii.

c)     Mediile semisolide, obtinute prin gelificarea bulionului cu 0,5% agar - agar .Folosite pentru studierea mobilitatii bacteriene.

Compozitie

a)     Medii simple (bulionul, apa peptonata), folosite pentru bacteriile cu un echipament enzimatic bogat.

b)     Medii imbogatite, medii pe baza de vitamine, sange sau ser.Folosite pentru bacterii cu echipament enzimatic sarac.

c)     Medii selective contin substante cu actiune inhibatoare asupra altor bacterii decat a celor a caror izolare se urmareste, es. Mediul cu bila pt salmonela.

d)     Medii elective, contin un substrat foarte favorabil unei specii bacteriene, fara sa influienteze flora saprofita

e)     Medii diferentiale, diferentiaza spciile intre ele in functie de echipamentul enzimatic al germenilor;

f)      Medii de transport, contin substante care inhiba cresterea bacteriilor timp de 24 ore.

g)     Medii pt germenii striat anaerobi lichide sau solide.Asigura stricta anaerobioza.

Insamantarea bacteriilor si incubarea culturilor

Pentru insamantare folosim ansa de platina Cr-Ni.Uzual se recurge la tehnica epuizarii ansei prin realizarea unor striuri succesive pe suprafata unui mediu agarizat. Mediile de cultura insamantate, trebuiesc incubate (mentinute in conditiile necesare dezvoltarii culturilor). Bacteriile necultivabile care sunt strict dependente de celule vii se cultiva pe oua embrionate de gaina.

Recoltarea si trensportul produselor patologice

Alegerea prelevatului patologic si momentul recoltarii

Intotdeauna cautam organismul infectant in leziunea pe care o determina la poarta de intrare sau dupa diseminarea in organism. In infectii bacterienice si septicemice trebuie cautate si in sange ca si la nivelul eventualelor cai de eliminare (urina, fecale, bila). Prelevatul examinat, trebuie sa reprezinte realul produs patogenic.

Norme pentru prelevarea probelor

Prelevarile se fac inaintea instituirii unui tratament antimicrobian. Probele trebuie sa fie in cantitati suficiente, pentru a permite un examen microbiologic complex.prelevarea se face aseptic cu instrumentar si recipiente sterile. Trebuie prevenita suprainfectarea prelevatelor cu microorganisme din mediul extern, trebuie prevenita infectarea pacientului in timpul prelevarii, ca si a personalului. Prelevatele trebuie insotite de date informative , importanta este etichetarea probelor cu etichete autoadezive pe care se noteaza nume si prenume pacient, prelevatul, data si ora.

Materialele si instrumentele necesare prelevarii

Recipiente. In functie de prelevat pot fi cutii, borcane flacoane sterile cu capac insurubat, urocultoare, coprocultoare, vacutainere.

Instrumente - seringi, spirt, tampoane vata.

Mediile de transport sunt medii de cultura pentru inamantare. Toate acestea se preiau gata sterilizate grupate de asistentul medical in truse.

Transportul si conservarea probelor

Moartea microorganismelor din probe este sursa de erori si poate fi cauzata de deshidratare, razele solare directe, autolza, oxigen atmosferic etc.

Conservarea. Nu se pune problema conservarii cand laboratorul este in incinta spitalelor. Cand nu oate fi examinat intr-o ora, probele trebuiesc conservate prin refrigerare la 4°C . Doar monococul si meningococul nu suporta refrigerare si de aceea prelevatele in care banuim przenta acestor germeni, se transporta cat mai rapid la laborator. Pe timp rece aceste probe trebuiesc tinute strans in mana sau puse intr-o cutie izoterma la 37°C.

Probele pt examenele histopatogenice se introduc in lichid fixator, care este microbicid. Microorganismele izolate pe culturi de celule sau embrion de gaina se transporta in medii cu antibiotice.

Infectia bacteriana si apararea antiinfectioasa

Infectia reprezinta patrunderea si multiplicarea in corp a unor agenti infectiosi. Multiplicarea, ivazia tesuturilor si producerea unor toxine de catre agentii infectiosi, determina leziuni ce se traduc prin simptomele si semnele clinice ale bolilor infectioase. Cand singura reactie a gazdei la invazia germenilor este raspunsul imun, vorbim de o infectie inaparenta.

Capacitatea unui microorganism de a produce o boala infectioasa poate fi masurata. Virulenta exprima gradul de patogenitate a unui microb si implica ata capacitatea invaziva cat si de toxigenoza. Pentru a preveni si trata o boala infectioasa    trebuie cunoscute conditiile in care apare ifectia, cum evolueaza boala, modul in care organismul combate infectia, manifestarea in colectivitati.

In raport cu provenienta agentului infectios deosebim infectii endo si exogene.

a)     Infectiile endogene sunt determinate de microorganisme indigene care in conditiile unei deficiente de aparare antimicrobiana trec de la comensalism la parazitisme

b)     Infectiile exogene. Microorganismele provin din sursa externa. Apar numai cand exista o sursa de infectie, o cale de transmitere si o gazda receptiva. Bolile corespunzatoare infectiilor exogene se numesc boli transmisibile, iar cele cu inalt potential de transmitere se numesc boli contagioase.

Dezvoltarea si evolutia infectiilor in organism

a)     Diseminarea infectiei in organism . Pornind de la o poarta de intrare se poate face din aproape in aproape, pe cale limfatica, sangvina sau nervoasa.

b)     Extinderea prin continuitate, se face in tesuturile organismului. Foarte rar infectiile raman localizate la suprafata unei mucoase (candida).

Agentul infectios poate invada mai mult sau mai putin invelisurile.

c)     Extinderea pe cale limfatica . Prin vasele limfatice microorganismele ajung la ganglionii regionali aferenti portii de intrare, unde determina o reactie inflamatorie numita adenita.

d)     Diseminarea hematogena .Prin vasele de sange se face fie prin depasirea ganglionilor limfatici fie direct de la poarta de intrare cand factorul infectios cuprinde si reteaua vasculara venoasa.

Patrundera tranzitorie a unui nr. redus de bacterii se numeste bacterienie, iar a unui nr. mare septicemie. Bacterienia poate sa treaca neobservata clinic sau sa determine mici frisoane si o usoara crestere a temperaturii. Septicemia determina febra mare, alterarea profunda a starii generale si semne legate de localizarea secundara a infectiei.

e)     Diseminarea pe cale nervoasa. Se produce in infectii cu virusuri neurotrope     sau in toxiinfectiile neurotrope.

f)      Lezarea tesuturilor si organelor determinata de toxinele microorganismelor dar ce pot favoriza uneori si reactiile imune , fenomen numit desensibilizare.

Toate bacteriile gramnegative produc endotoxine, se numesc asa pt ca sunt eliberate prin liza bacteriilor in tesuturi sau umori. Indiverent de la care bacterii provin endotoxinele, produc febra si scaderea tensiunii arteriale, care in cazul claselor mari poate merge pana la moarte prin soc endotoxic. Anumite bacterii produc exotoxine eliberate in medii fara liza bacteriana. Sunt otravuri mai puternice ca endotoxinele si cu mare specificitate de actiuni.

Etapele bolilor infectioase

Perioada de incubatie.

Dureaza de la patrunderea agentului infectios in organism, pana la aparitia primelor semne de boala. Cand doza infectanta este mare perioada de incubatie este foarte scurta 1-4 ore. Variaza intre 10 -21 zile si ajung la 180 zile i hepatita B si C si cativa ani in lepra si SIDA.

Perioada de debut, corespunde aparitiei primelor manifestari clinice, in general nespecifice (febra, frison, cefalee)

Perioada de stare, apar simptome caracteristice bolii urmare a lezarii tesuturilor sau organelor tinta. Complicatiile pot sa apara prin agravarea leziunilor.

Perioada terminala, boala infectioasa acuta se poate termina prin:

a)     Vindecare, disparitia simptomologiei clinice si a microorganismului infectant din leziune. Vindecarea spontana a bolilor infectioase este rezultatul aparitiei pe parcursul infectiei a unei rezistente specifice data de agentii infectiosi pe care o numim imunitate. Imunitatea fata de anumite boli infectioase poate persista toata viata.

Vindecarea clinica nu este insotita neaparat de vindecare biologica. Astfel dupa vindecarea clinica unii pacienti raman in convalescenta sau purtatori sanatosi de microorganisme toata viata. Alteori persista o infectie latenta ce se poate reactiva in perioada de scadere a imunitatii organismului.

b)     Cronicizarea se caracterizeaza prin persistenta indelungata a microorganismelor in tesuturile gazdei cu intretinerea leziunilor , ca in malarie, hepatita B, C

c)     Deces.

Apararea antiinfectioasa

Esxista doua mecanisme de aparare nespecifica si specifica.

Apararea nespecifica = inascuta = naturala consta in bariere naturale si anume:

Bariere fizice (pielea si mucoasele sunt prima linie de aparare    antiinfectioasa)

Factorii umorali (proteinele serice) se cupleaza nespecific cu orice agent microbian.

Factorii celulari (celulele fagecite) cum sunt neutrofilele si macrofagele

Apararea specifica. Apare dupa ce macroorganismul vine in contat cu microorganisme si se manifesta prin formarea de factori care il recunosc specific (anticorpul care recunoaste antigenul) = emunitaea.

Imunitatea poate fi umorala (manifestata prin secretie de anticorpi de catre limfocite B) si celulara ( prin limfocite T). Dupa originea sa imunitatea se clasifica in naturala si artificiala.

Imunitatea naturala poate fi activa (apare in timpul bolii) sau pasiva (transplacentar) ce asigura apararea nou nascutului in primele 3-6 luni de viata.

Imunitatea artificiala poate fi activa prin vaccinare si pasiva prin administrarea de seruri imune.