1 | P a g e

CURS 1. Virosologie, bacteriologie şi parazitologie

Generalităţi

Obiectul de studiu al acestei discipline îl reprezintă organismele care provoacă daune sănătăţii omului. Din această categorie fac parte virusurile, bacteriile si paraziţii.

Virusurile sunt entităţi infecţioase acelulare, reprezentate de complexe macromoleculare alcătuite din subunităţi moleculare repetitive (Fig. 1). Au alcătuirea cea mai simplă, datorită căreia nici astăzi nu există o părere unică privind încadrarea lor în lumea vie. Virusurile sunt strict dependente de gazda parazitată, neputându-se multiplica în afara ei, datorită absenţei unui sistem enzimatic care să replice materialul genetic. Astfel, toate virusurile sunt parazite.

Figura 1. Virusul H1N1

Bacteriile sunt organisme unicelulare, de tip procariot (materialul genetic nu este delimitat de o membrană), al căror mod de viaţă este saprofit sau parazit (Fig. 2). Bacteriile saprofite consumă substanţa organică moartă aflată în descompunere, realizând transformarea organicului în mineral. Bacteriile parazite se hrănesc pe seama unui organism gazdă viu.

2 | P a g e

Figura 2. Bacterie – bacil

Termenul de parazit face referire la un organism ce traieşte pe seama altui organism. În cazul de faţă, în această categorie sunt incluşi fungii paraziţi, protozoarele parazite, viermii paraziţi si artropodele parazite.

Fungii sunt organisme eucariote (materialul genetic este delimitat de o membrană celulară), heterotrofe, al căror corp este alcătuit din hife (filamente lungi uni sau pluricelulare) şi se numeşte miceliu (Fig. 3).

Figura 3. Candida albicans –candidoza

Protozoarele sunt organisme animale unicelulare de tip eucariot (Fig. 4).

3 | P a g e

Figura 4. Protozoar – Giardia intestinalis

Viermii sunt organisme eucariote pluricelulare, nevertebrate, lipsite de picioare, cu corpul lunguieţ si cu tegumentul lucios, ce se găsesc de obicei in mediu umed (Fig. 5).

Figura 5. Taenia solium – teniaza

Artropodele sunt organisme animale eucariote pluricelulare, nevertebrate, al căror corp

este segmentat (crustaceele, scorpionii, păianjenii, miriapodele, insectele) (Fig. 6).

4 | P a g e

Figura 6. Ixodes ricinus – căpuşa

Multe dintre aceste organisme nu pot fi observate cu ochiul liber, având dimensiuni

foarte mici, motiv pentru care se şi numesc microorganisme. MICROBIOLOGIA (gr. mikros =mic, bios=viaţă, logos=ştiinţă) este ştiinţa care se ocupă cu

studiul celor mai mici organisme ce pot fi observate doar cu ajutorul microscopului, denumite în

sens larg microbi. Obiectul de studiu al microbiologiei îl reprezintă microorganismele, grup heterogen ce

are în comun dimensiunile microscopice, organizarea, în general, unicelulară şi structura internă relativ simplă.

În acest grup al microorganismelor sunt incluse: bacteriile, fungii microscopici, unele alge, protozoarele şi virusurile.

Istoricul dezvoltării microbiologiei ca ştiinţă Denumirea şi clasificarea microorganismelor

În 1735, Karl von Linné pune bazele taxonomiei. Taxonomia reprezintă ştiinţa care se ocupă cu studiul clasificării organismelor. Astfel, dezvoltă sistemul nomenclaturii binare ce

constă în denumirea fiecărui organism prin 2 nume latinizate sau cu origine grecească. Primul

nume reprezintă genul şi se scrie cu majusculă, al doilea specia sau epitetul şi se scrie cu literă mică. Spre exemplu, Staphylococcus aureus este o bacterie foarte răspândită. Staphylococcus este genul şi aureus specia. În acest caz, genul face referire la forma şi dispunerea celulelor, adică staphylos înseamnă grup, grămadă, iar coccus – sferă. Cu alte cuvinte, această bacterie este sferică, iar celulele sunt dispuse grupat. Aureus face referire la huloul auriu care se

formează în jurul celulelor. Uneori, organismul poate fi definit după un cercetător, spre exemplu Escherichia coli sau

bacilul coli este denumit după cercetătorul Theodor Escherich. Specia coli face referire la locul unde trăieşte microorganismul, adică în colon.

Organismele au fost iniţial clasificate în 2 regnuri: plantae şi animale, înainte de a fi descoperite microorganismele. Când s-a demonstrat clar existenţa acestora, acest sistem în 2

regnuri nu a mai corespuns realităţii. Carl Woese dezvoltă un nou sistem de clasificare ce grupează organismele în funcţie de

caracteristicile moleculare ale acestora şi deci de cele celulare. Totuşi, oamenii de ştiinţă a u

căzut de acord asupra acestui sistem abia în 1978 şi, 12 ani mai târziu, a fost publicat noul sistem. Woese împarte organismele în 3 grupe mari, denumite domenii. Un domeniu este mai

cuprinzător decât regnul. Aceste domenii sunt: Eubacteria: bacterii care prezintă perete peptidoglicanic.

Archaea: procariote care nu prezintă perete peptidoglicanic. Eucarya: organisme care au materialul genetic delimitat de o membrană nucleară şi sunt

grupate în următoarele regnuri: Protista (acesta încă se mai modifică): alge, protozoare, mucegaiuri unicelulare

Fungi: drojdii, mucegaiuri pluricelulare şi ciuperci Plantae: muşchi, ferigi, alge, gimnosperme, angiosperme.

5 | P a g e

Animalia: spongieri, celenterate, moluşte, viermi, artropode (insecte, crustacee, păianjeni, etc.) şi vertebrate (ciclostomi, peşti, amfibieni, reptile, păsări şi mamifere).

Studiul microorganismelor

În 1590, Zacharias Janssen pune la punct primul microscop în Middleburg, Olanda. Microscopul lui Janssen consta din 3 tuburi. Unul dintre ele se găsea la exterior şi le conţinea pe

celelalte două. La ambele capete ale tuburilor interioare se găseau lentile utilizate pentru amplificarea imaginii. Modelul lui Janssen putea permite ajustarea imaginii prin răsucirea

tuburilor interne. Astfel, imaginile puteau fi văzute de 3 sau 9 ori mai mari decât erau în realitate.

În 1665, Robert Hooke, un cercetător englez, popularizează utilizarea microscopului prin observarea unei secţiuni prin plută, în care se puteau distinge cămăruţe mici, pe care le

numeşte celule. Descoperirea lui duce la dezvoltarea teoriei celulare în secolul XIX de către

Mathias Schleiden, Theodor Schwann şi Rudolf Virchow. Teoria celulară susţine că toate organismele vii au corpul format din celule.

Experimentele lui Hooke l-au inspirat pe olandezul Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) să exploreze lumea microscopică. A îmbunătăţit microscopul lui Hooke, putându-se

ajusta mai eficient mărirea imaginilor. Leeuwenhoek a putut observa microorganisme, pe care le-a şi descris cu deosebită precizie. Odată cu informaţiile aduse de acesta se punea problema

originii acestor microorganisme, în acea perioadă fiind acceptată „teoria generaţiei spontane” (apariţia microorganismelor din materie moartă sau „de la sine”).

În sec. XVIII, Lazzaro Spallanzani (Italia) dovedeşte că prin fierbere prelungită, microorganismele dispar şi nu mai reapar dacă vasul este închis ermetic. Acesta descoperă existenţa bacteriilor patogene şi a celor anaerobe. Până în a II-a ½ a secolului XIX s-au realizat doar cercetări privind forma şi structura

microorganismelor. Louis Pasteur (1822-1895) este considerat părintele microbiologiei. Studiile sale au demonstrat clar falsitatea teoriei „generaţiei spontane”. Cercetările sale asupra fermentaţiei au arătat natura biologică a procesului, specificitatea procesului (un microorganism are rol într-un anumit tip de fermentaţie) şi natura biologică a „bolilor” băuturilor fermentate. A introdus procedeul de pasteurizare (încălzirea la 56º C previne

multiplicarea microorganismelor). Deasemenea, introduce problema prevenirii infecţiilor prin vaccinare. Descoperă vaccinul antiholeric aviar, vaccinul anticărbunos, antirabic. Alături de

Robert Koch, este considerat fondatorul bacteriologiei medicale. Acesta din urmă a devenit cunoscut dupa izolarea bacilului antraxului, bacilului tuberculozei si a vibrionului holeric. În 1905 primeşte premiul Nobel pentru Medicină şi Fiziologie datorită descoperirilor asupra tuberculozei. După ce Casimir Davaine demonstrează modul de transmitere directă a antraxului

între vite, Koch studiază bacilul antraxului mai detaliat. Pune la punct o serie de metode de purificare a bacteriei din sânge şi de creştere a unor culturi pure. Descoperă cauza izbucnirii focarelor de antrax ca fiind rezistenţa timp îndelungat, în sol, a endosporilor. Introduce sterilizarea instrumentelor chirurgicale cu ajutorul temperaturilor ridicate. Îmbunătăţeşte

metodele de cultivare a bacteriilor şi de colorare, putând astfel descoperi bacteria responsabilă de producerea tuberculozei. La mijlocul secolului al XIX-lea 1 din 7 decese era datorat acestei

boli. Studiază in Egipt holera si identifică microorganismul responsabil de această boală, fără a putea demonstra existenţa lui. Probabil la fel de importante ca şi studiile asupra tuberculozei,

6 | P a g e

sunt postulatele sale care stabilesc criteriile după care un organism poate fi considerat cauză a unei boli. Acesta trebuie:

să fie identificat în toate cazurile examinate

să fie preparat si menţinut intr-o cultură pură să fie capabil să producă infecţia, chiar şi după cultivări repetate

să fie izolat de la un animal inoculat şi cultivat din nou

Ilia Mecinikov, contemporan cu Pasteur şi Koch realizează numeroase cercetări în imunologie, demonstrând însemnătatea reacţiilor celulare în apărarea organismului.

Dimitrie I. Ivanovski (1869-1920) descoperă virusul mozaicului tutunului (VMT) şi începe dezvoltarea unei noi ştiinţe microbiologice - virusologia. Experienţele lui Ivanovski sunt

confirmate de Martinus Beijerinck, considerat adevăratul fondator al virusologiei. VIRUSOLOGIA (lat. virus- otravă) este ştiinţa care se ocupă cu studiul virusurilor.

Microbiologia a evoluat rapid după această perioadă, studiul bacteriilor permiţând

descifrarea codului genetic, a mecanismelor sintezei proteice, a mecanismele reglării celula re etc.

Studiile realizate pe Escherichia coli au permis dezvoltarea unor noi ştiinţe, cum ar fi biotehnolgiile microbiene, ingineria genetică.

Distrugerea microorganismelor

Eforturi imense au fost depuse spre sfârşitul secolului XVIII în dezvoltarea de tehnici

antiseptice. Acestea au început cu un raport al medicului maghiar Ignaz Semmelweis privind scăderea considerabilă a numărului de cazuri de febră postnatală, atunci când s -au utilizat tehnici antiseptice.

Joseph Lister (1827-1912), chirurg englez, a dezvoltat una dintre cele mai importante

tehnici antiseptice. În timpul operaţiei, pacientul era pulverizat cu acid carbolic, apoi rana era bandajată cu pansamente îmbibate în acelaşi acid. Numărul de infecţii a scăzut net comparativ cu operaţiile fără metode antiseptice. Acidul carbolic sau fenolul a fost unul dintre primele antiseptice utilizate.

Paul Ehrlich (1854-1915), chirurg german, a pus bazele utilizării medicamentelor, în

vederea omorârii microorganismleor deja pătrunsee în corp. În 1908 primeşte premiul Nobel pentru sintetizarea medicamentului contra sifilisului, numit Salvarsan.

Oamenii de ştiinţă s-au folosit de începutul pus de Ehrlich pentru a găsi medicamente ce pot vindeca pacienţii infectaţi. Una dintre cele mai mari realizări a venit în anul 1929, când Alexander Fleming descoperă Penicillium notatum, organismul care sintetizează penicilina, substanţă inhibitoare pentru foarte multe bacterii. Fleming cultiva Staphylococcus aureus în

laborator. Deasemenea, făcea experimente pe mucegaiul Penicillium notatum. Accidental, culturile de Staphylococcus aureus au fost contaminate cu P. notatum, ducând la moartea bacteriilor. Penicilina a devenit una dintre primele antibiotice.

În ceea ce priveşte microbiologia în România, cei mai importanţi cercetători au fost:

Victor Babeş (1854-1926). Acesta descoperă un sporozoar parazit al căpuşelor, numit Babesia, ce provoacă o boală rară si gravă, numita babesioza. Demonstrează pentru prima dată

existenţa bacilului tuberculozei in urina bolnavilor infectaţi. Deasemenea, descoperă

7 | P a g e

incluziunile citoplasmatice prezente in celulele nervoase, in cazul turbării, denumite ulterior corpusculii Babeş-Negri.

Babeş a fost unul dintre iniţiatorii utilizării serului în tratamente, şi a fost primul care a

introdus vaccinarea antirabică în România. De asemenea, descoperă incluziunile metacromatice (metacromatic- referitor la

ţesuturi, a căror elemente se colorează diferit, cu acelaşi colorant), prezente în citoplasma unor bacterii Gram pozitive (bacilul difteric), numite corpusculii Babşs-Ernst.

Ioan Cantacuzino realizează studii în domeniul bacteriologiei, imunologiei, epidemiologiei. A făcut cercetări la Paris, alături de Ilia Mecinikov. Descoperirile sale au fost

importante in tratarea holerei, tifosului exantematic, tubeculozei şi scarlatinei. Ca discipol al lui Mecinikov, s-a preocupat de studiul apărării organismului. În timpul primului război mondial, a

fost şeful echipei de combatere a epidemiei de tifos. Alţi microbiologi români care au adus contribuţii importante au fost: Constantin

Levaditi, Constantin Ionescu-Mihăieşti, Mihai Ciucă, Dumitru Combiescu, Ştefan S. Nicolau

(fondatorul şcolii româneşti de virusologie).

CURS 2. Epidemiologia şi bolile

Epidemiologia se ocupă cu studiul distribuţiei şi factorilor determinanţi ai bolilor într-o populaţie. Cuvântul provine din grecescul epi – deasupra, pe, şi demos – populaţie. Epidemiologistul este cercetătorul specializat în identificarea şi prevenirea bolilor într-o populaţie dată. Acesta are în vedere etiologia (cauza) bolii şi încearcă să prevină şi să controleze răspândirea bolilor.

Epidemiologia este considerată ramură a microbiologiei deoarece microorganismele sint cele care provoacă majoritatea bolilor. Poate fi considerată şi ramură a ecologiei datorită

relaţiilor care se stabilesc între patogeni, gazdă şi mediu. Noţiunile cele mai importante legate de epidemiologia infecţiilor sunt:

morbiditatea: numărul de îmbolnăviri noi la un număr dat de locuitori (10.000, 100.000);

incidenţa: numărul de îmbolnăviri noi într-o perioadă dată de timp;

8 | P a g e

prevalenţa: număr de infecţii la un moment dat într-o colectivitate; mortalitate: numărul deceselor printr-o anumită infecţie raportată la un anumit număr

de locuitori;

letalitate: numărul de decese raportat la numărul de persoane infectate; index de manifestare: numărul de boli clinic aparente raportat la numărul total de

persoane infectate.

Clasificarea bolilor În funcţie de spaţiu şi timp, infecţiile apar:

sporadic: cazuri izolate necorelate în timp şi spaţiu; acestea nu reprezintă un pericol pentru populaţie.

endemic: cazuri relativ frecvente, limitate în spaţiu şi nelimitate în timp. Numărul de persoane care contractează boala şi severitatea ei sunt atât de reduse , încât nu

reprezintă o problemă de sănătate publică. epidemic: cazuri numeroase ce apar într-un timp scurt şi într-o zonă geografică

limitată (holeră, febră tifoidă, ciumă); aceasta duce la creşterea mortalităţii şi a morbidităţii. Reprezintă o problemă de sănătate publică.

pandemic: cazuri foarte numeroase într-o perioadă de timp fără limite geografice (pandemiile de gripă, SIDA).

Epidemiile se pot clasifica, în funcţie de sursă, în 2 categorii: epidemii ce au o sursă comună: un număr mare de persoane se îmbolnăveşte brusc de

la aceeaşi sursă. Aceste epidemii sunt atribuite unei surse de apă contaminate sau unor alimente impropriu preparate. Spre exemplu, holera sau toxiinfecţiile alimentare apărute prin consumarea unor alimente de la o cantină. Numărul infecţiilor scade brusc,

dacă sursa este eliminată epidemii propagate: apar prin transmiterea de la o persoană la alta. Agentul cauzator al

bolii trece de la o persoană infectată la una sănătoasă. Numărul de cazuri noi apare mai lent, iar limitarea îmnbolnăvirilor este mai greu de realizat.

Rezervorul de germeni Rezervorul reprezintă locul în care microorganismele pot să-şi menţină capacitatea

infecţioasă. Acestea includ organismul uman, animal, anumite medii nevii şi obiecte. Rezervorul uman reprezintă principalul rezervor viu de germeni. Importanţi sunt,

purtătorii sănătoşi care reprezintă surse oculte de infecţie pentru persoanele din jurul lor. Purtătorii sănătoşi sunt acei indivizi la care germenii se multiplică la poarta de intrare fără să producă manifestări clinice şi nici imunologice. Nu trebuie confundată starea de purtător sănătos cu cea de purtător aparent sănătos la care semnele clinice sunt minime sau absente,

dar sunt prezente semnele biologie şi imunologice (purtători de virus hepatitic B). Rezervorul

uman joacă un rol important în răspândirea multor infecţii: streptococice, febra tifoidă, difteria, gonoreea, sifilisul, poliomielita, hepatita, SIDA etc.

Rezervorul animal. Atât animalele sălbatice cât şi cele domestice pot constitui sursa multor infecţii. Bolile comune omului şi animalelor se numesc antropozoonoze. Transmiterea poate avea loc prin contactul direct cu animalul infectat, prin contactul cu unele produse animale (piei, blănuri - cărbune pumonar), consumul de carne infectată (cărbune intestinal), muşcătura animalelor (rabie), înţepătura unor insecte (malaria) etc.

9 | P a g e

Rezervoarele neanimate. Apa şi solul. Solul este sursa infecţiilor produse de unii fungii patogeni, precum şi de sporii bacteriilor strict anaerobe (spori de bacil tetanic şi botulinic). Apa se contaminează de la materiile fecale ale omului şi animalelor.

Transmiterea agenţilor infecţioşi

Agenţii infecţioşi se transmit în general prin 3 modalităţi:

Transmiterea directă a agentului infecţios este posibilă de la omul bolnav la cel sănătos prin:

contact direct prin atingere (rujeolă, varicelă, variolă etc.), sărut (hepatita B), contact sexual (sifilis, gonoree, SIDA etc.),

contact indirect prin obiecte care au venit în contact cu bolnavul, ca, de pildă, batiste, lenjerie, veselă, termometre, siringi infectate etc.,

prin picăturile lui Pflügge pe care bolnavul le răspândeşte în timpul strănutului şi a tusei

(virusurile gripale, paragripale etc.). Transmiterea prin vehiculi obişnuiţi se referă la transmiterea agenţilor infectioşi pe cale

hidrică (salmonelle, shigelle), alimentară (botulism, toxiinfecţii alimentare), prin sânge (hepatita B, citomegalia, SIDA) etc.

Transmiterea prin vectori. Cei mai importanţi vectori sunt artropodele. Unele dintre ele, ca de pildă muştele, sunt vectori mecanici care transportă agenţii infecţioşi dintr-un loc în altul.

Vectorii biologici sunt cei care participă activ la transmiterea agentului infectios. Astfel, unele artropode ingeră agentul infecţios în timp ce sug sângele persoanei infectate (de pildă, ţânţarul

anofel, care transmite malaria), găzduind o parte a ciclului evolutiv al acestuia şi transmiţându-l prin înţepătură altei persoane

Patogenia infecţiilor În orice infecţie au loc următoarele evenimente:

• contaminarea (întâlnirea cu agentul infecţios), • pătrunderea şi multiplicarea în organismul gazdă prin eludarea rezistenţei

antiinfecţioase, • producerea injuriilor morfologice şi funcţionale, datorate în parte acţiunii directe a

agentului infecţios şi cel mai frecvent, reacţiilor de apărare ale organismului,

• deznodământul infecţiei, care poate fi vindecarea cu sau fără sechele, exitusul sau coexistenţa pe timp îndelungat a celor doi parteneri ai infecţiei: agentul infecţios şi

organismul. În majoritatea infecţiilor, evenimentele descrise mai sus se petrec consecutiv, într-o

perioadă limitată de timp. În infecţiile produse de germenii condiţionat şi accidental patogeni, contaminarea, pătrunderea şi chiar şi colonizarea (multiplicarea la locul de intrare) se petrec cu

mult timp înainte ca infecţia să se declanşeze. Durata intervalului până la producerea acesteia depinde în mare măsură de statusul imunitar ale gazdei care poate permite sau nu producerea unei infecţii cu aceşti germeni. Aceste etape sunt însoţite de mecanismele de apărare antiinfecţioasă ale gazdei, ceea ce deosebeşte agenţii infecţioşi fiind maniera în care sunt

capabili să eludeze aceste mecanisme. Contaminarea

Prima întâlnire a organismului cu microbii se produce în momentul naşterii; fătul- viaţă intrauterină sterilă din punct de vedere microbiologic; este apărat de membranele fetale, iar

10 | P a g e

placenta permite pătrunderea unui număr foarte redus de microorgansime din circulaţia mamei:v.rubeolic, rujeolos, HIV, Treponema pallidum, Toxoplasma gonidii.

În timpul naşterii nou-născutul vine în contact cu microorganismele prezente în canalul

vaginal şi pe pielea mamei. El nu este expus acestei contaminări total neprotejat ci moşteneşte de la mamă, pe cale sanguină, un repertoriu bogat de anticorpi la care se adaugă cei din

colostrul şi laptele matern. Aceştia îi asigură o protecţie relativă faţă de infecţii până când va începe să-şi dezvolte propriile mecansime de apărare antiinfecţioasă.

Dintre microorgansimele cu care organismul vine în contact pe parcursul existenţei sale, o parte vor dispare de pe suprafaţa organismului, o parte vor coloniza pielea şi mucoasele

şi doar o mică parte vor produce infecţii propriu-zise. Contaminarea poate fi endo şi exogenă.

Infecţiile exogene sunt cele care rezultă în urma contactului cu agentul infecţios din mediul înconjurător.

Agenţii infecţioşi pot contamina organismul în cele mai variate împrejurări:

pe cale alimentară, respiratorie,

contact sexual, manevre medicale,

promiscuitatea cu animalele, muşcăturile de insecte etc.

Modul de contaminare sugerează aproape întotdeauna şi posibilităţile de prevenire nespecifice ale infecţiei. În infecţiile exogene produse de germenii înalt patogeni, timpul care

trece de la contaminare până la apariţia simptomatologiei clinice este în general bine definit (perioada de incubaţie).

Infecţiile endogene rezultă în urma contaminării cu germeni de pe suprafaţa mucoaselor şi a pielii. Aceste microorgansime produc infecţii dacă traversează barierele anatomice şi pătrund

în ţesuturi (E.coli). Pe de altă parte, agenţi infecţioşi din flora normală a organismului, care nu produc infecţii la individul sănătos, le vor produce la indivizi cu deficienţe imune (supuşi unui tratament imunosupresor, cu deficienţe imune genetice, cu deficienţe imune dobândite). În ambele situaţii contaminarea are loc cu mult înainte de producerea infecţiei propriu-zise.

Pătrunderea

în zone anatomice care sunt în relaţie directă cu exteriorul (tubul digestiv, căile respiratorii, căile urinare, căile genitale, conjunctiva etc.) - fără traversarea barierelor

epiteliale. Microrgansime: V. cholerae (holera), C.diphteriae, E.coli (infecţiile urinare) etc.,

în ţesuturile profunde - cu trecerea microorganismelor prin barierele anatomice reprezentate de piele şi mucoase.

Unele microorganisme pot trece direct prin pielea intactă cum sunt leptospirele şi unii viermi, ca, de exemplu, filariile, iar altele pot traversa epiteliul mucoasei respiratorii, digestive, a tractului genitourinar şi conjunctiva, direct în sânge sau în ţesuturile profunde prin leziuni traumatice, muşcătura unor animale (virusul rabic, Pasteurella

multocida), înţepăturile unor insecte (Plasmodium falciarum) sau prin diverse acte medicale efectuate fără respectarea normelor de asepsie (HIV, virusul hepatitei B, etc.).

Multiplicarea

11 | P a g e

Numărul de microorgansime care pătrund în organism (mărimea inoculului) este în mod obişnuit prea mic pentru a produce simptome. Agenţii infecţioşi trebuie să învingă mecanismele de apărare antiinfecţioasă ale gazdei şi să se înmulţească la un nivel corespunzător pentru ca

prezenţa lor în organism să se facă simţită. În general, microorganismele se multiplică mai încet in vivo decât in vitro, tocmai din cauza reacţiilor de apărare pe care le declanşează. Intervalul -

de la pătrunderea agentului infecţios până la apariţia simptomatologiei clinice se numeşte perioadă de incubaţie.

Un aspect foarte important, determinant în evoluţia infecţiei, este sediul multiplicării microorgansimelor: extra- sau intracelular.

Microorgansimele cu habitat extraclelular sunt supuse acţiunii complementului, lizozimului, anticorpilor, fagocitozei etc., pe când cele cu habitat intracelular sunt protejate de

aceşti factori, înmulţirea lor fiind protejată. Eliminarea lor din organism se face prin distrugerea celulelor în care se află, ceea ce atrage după sine producerea unor leziuni tis ulare.

Localizarea infecţiei

Un proces infecţios poate fi localizat atunci când germenii se multiplică într-o zonă relativ limitată a organismului (abces sau furuncul).

Infecţia se poate propaga de la poarta de intrare prin continguitate din aproape în aproape şi prin diseminare la distanţă pe cale sanguină sau/şi limfatică. În cel din urmă caz rezultă infecţia

sistemică sau generalizată. Dintr-un proces infecţios localizat, germenii pot fi vehiculaţi de sânge sau limfă la diferite organe iniţiind o localizare secundară.

Un aspect particular al diseminării microbilor în organism este transportul mediat celular şi translocarea. Transportul mediat celular este modalitatea pe care o folosesc

microorganismele care rezistă digestiei intracelulare a fagocitelor (de exemplu, chlamydiile, gonococii etc.). Ele se vor înmulţi în aceste celule şi vor fi vehiculate la distanţă. Translocarea este proprietatea unor germeni de a traversa un epiteliu pentru a ajunge în circulaţie (de exemplu, bacilul tific este translocat de către celulele epiteliale ale mucoasei digestive şi ajunge

în circulaţie). Prezenţa bacteriilor în sânge se numeşte bacteriemie iar multiplicarea lor în sânge

septicemie. Toxemia este prezenţa în sânge a unei toxine secretate sau eliberate de microb fie în

afara organismului (toxina botulinică prezentă în conserve), fie în organism (endotoxina

bacteriilor gram-negative când se produce o liză masivă a acestora în sânge). ETAPELE EVOLUTIVE ALE INFECŢIEI

perioada de incubaţie: intervalul de timp care trece de la pătrunderea microbului în organism până la apariţia primelor simptome.

boli cu perioadă de incubaţie scurtă de 1-7 zile (toxinfecţii alimentare, meningite, difterie, gonoree etc.),

cu incubaţie medie de 8-21 de zile ( febra tifoidă, tetanus etc.) şi cu incubaţie lungă de zeci de zile (hepatita B, 60-180 de zile) şi foarte lungă de ani de zile (tuberculoză, SIDA, lepră etc.). Bolile infecţioase ciclice (cu

evoluţie regulată), ca de pildă rujeola, rubeola, varicela, variola etc., au o perioadă fixă

de incubaţie. debutul bolii reprezintă apariţia primelor simptome şi poate fi brusc sau insidios.

perioada de stare. În această perioadă se manifestă semnele clinice şi paraclinice caracteristice bolii.

12 | P a g e

perioada de convalescenţă în care se refac leziuni şi se restabilesc funcţiile perturbate. Această perioada este importantă deoarece acum pot apărea recăderi, complicaţii sau cronicizarea infecţiei. În cazul unei evoluţii favorabile se produce vindecarea cu sau fără

sechele. În cazuri nefavorabile, boala evoluează spre exitus sau spre cronicizare. EFECTELE NOCIVE ALE INFECŢIEI

Alterări organice şi funcţionale datorate agenţilor infecţioşi Alterări mecanice. Obstrucţiile mecanice se datorează reacţiei inflamatorii a gazdei ca

răspuns la prezenţa microorganismului. Orice organ tubular poate fi obstruat în anumite infecţii, uneori cu urmări nefaste.

obstrucţia căilor respiratorii - în difterie. pătrunderea germenilor dintr-o infecţie a urechii medii la meninge poate duce la

dilatarea ventriculilor cerebrali prin obstruarea circulaţiei LCR. în infecţiile parazitare. Dacă agenţii infecţioşi au dimensiuni mari şi sunt în număr

suficient, ei pot obstrucţiona unele căi anatomice vitale. ( Ascaris lumbricoides, poate

obstrua un canalicul biliar, iar dacă se găseşte în număr mare produce un ghem care obstruează tubul digestiv)

Alterări organice şi funcţionale datorate agenţilor infecţioşi Distrugere celulară

• Bacteriile distrug celulele prin toxinele pe care le secretă. Acestea acţionează fie în apropierea porţii de intrare (Shigella), fie la distanţă de locul unde sunt

produse (Corynebacterium diphteriae). La acţiunea toxinelor se mai adaugă cea a enzimelor hemolitice şi leucolitice.

• Virusurile cu efect citopatogen produc liza celulelor în care se înmulţesc.

Alterări farmacodinamice ale metabolismului. Toxina tetanică modifică metabolismul celulelor motoare ducând la paralizii spastice, iar

cea botulinică interferează eliberarea de acetilcolină la nivelul sinapselor colinergice rezultatul fiind paralizia flască. În ambele cazuri moartea se produce prin paralizia muşchilor respiratori.

Toxina holerică creşte nivelul de AMP-ciclic în celulele epiteliului intestinal, ceea ce are ca rezultat eliminarea unor cantităţi mari de apă în intestin cu producerea consecutivă a

diareei. Moartea survine prin deshidratare. Alterări datorate reacţiilor de apărare antiinfecţioasă

Puroiul: un amestec de leucocite vii şi distruse, bacterii şi un exudat . El rezultă în urma migrării rapide a leucocitelor în focarul infecţios, stimulate de substanţe chemotactice produse chiar de bacterii dar şi de ţesuturi sau leucocite. După distrugerea lor, leucocitele eliberează în jur hidrolaze puternice din granulaţiile lizozomale. Aceste

enzime lezează ţesuturile învecinate, extinzând zona afectată. Abcesul. Când puroiul se constituie într-o colecţie, vorbim de un abces. De exemplu,

furunculul se produce prin obstrucţia unei glande sebacee, ceea ce oferă stafilococului auriu, prezent în mod normal pe piele, oportunitatea de a se înmulţi eficient şi de a

produce infecţia. Localizarea unui abces este esenţială pentru prognostic. Astfel, furunculele cutanate sunt

dureroase, dar prognosticul nu este grav în general, pe când localizarea unui abces la nivel cerebral este fatală.

13 | P a g e

Pacienţii cu deficienţe genetice ale funcţiilor leucocitare suferă de infecţii purulente recurente, chiar şi în condiţiile unui tratament corect cu antibiotice.

Reacţia de fază acută. Prezenţa bacteriilor în ţesuturi elicită o reacţie generalizată

cunoscută sub denumirea de răspuns de fază acută şi care este un mecanism al rezistenţei antiinfecţiose naturale. Dacă intensitatea acestei reacţii depăseşte nivelul fiziologic, ea

determină tulburări foarte grave. Bacteriile induc secreţia IL-1 care acţionează asupra centrului termoreglării, rezultatul fiind

febra. IL-1 stimulează, de asemenea, sinteza unor substanţe numite prostaglandine care şi ele acţionează asupra centrului termoreglării şi sunt responsabile de starea generală de disconfort

pe care o resimţim în timpul unei infecţii. Endotoxinele bacteriilor gram-negative pot induce şi ele răspunsul de fază acută. În doze

mici, endotoxinele produc febră şi mobilizează unele mecansime de apărare antiinfecţioasă. În cantităţi mari, ele induc şocul endotoxic şi coagularea intravasculară diseminată.

Răspunsul umoral (formarea de anticorpi specifici). În circulaţie şi în ţesuturi anticorpii se

combină cu agenţii infecţioşi sau cu unele produse ale acestora (toxine, enzime etc.) . Aceste complexe antigen-anticorp vor induce, în mod normal, un răspuns inflamator prin intermediul

sistemului complement în scopul eliminării agenţilor înfectioşi sau a neutralizării produşilor lor toxici. Nu are întotdeauna un efect protector. La persoane cu predispoziţie alergică este

posibilă sensibilizarea organismului faţă de anumite antigenele bacteriene ceea ce duce la instalarea unor stări de hipersensibilitate mediate umoral (de tip I, II sau III). Astfel, de pildă,

sunt foarte bine cunoscute mecanismele umorale prin care se produc complicaţiile alergice poststreptococice cum sunt cardita reumatismală (HS de tip II) şi glomerulonefrita acută (HS de

tip III). Răspunsul celular mediat de limfocitele T citotoxice şi macrofage poate depăşi în intensitate

limitele fiziologice fiind asociat cu inflamaţia cronică. Acest aspect se întâlneşte mai frecvent în infecţiile cu germeni cu habitat predominent intracelular (tuberculoză, lepră) şi virusuri.

MANIFESTĂRILE CLINICE ALE INFECŢIEI Manifestările clinice ale infecţiei sunt multiple, fiind influenţate de o serie de variabile:

factorii genetici ai gazdei şi ai agenţilor infecţioşi, doza infectantă, calea de pătrundere,

factorii de patogenitate ai microbilor, rezistenţa antiinfecţioasă a gazdei,

considerente anatomice, factorii de mediu şi de alţi factori până în prezent necunoscuţi.

Unele infecţii au, în general, acelaşi tablou clinic la majoritatea indivizilor (holeră, ciumă, dizenterie, rabie etc.).

Alteori, evoluţia este diferită în funcţie de rezistenţa individului şi patogenitatea agentului infecţios. Astfel, la unii indivizi infecţia poate fi urmată de starea de boală, deci evoluează cu manifestări clinice, iar la cei la care organismul este capabil să -şi mobilizeze rapid şi eficient mijloacele de apărare, menţinând multiplicarea agenţilor infecţioşi la un prag scăzut,

de o infecţie inaparentă, care va determina doar modificări imunologice, decelabile prin teste de laborator. Între aceste două extreme există diferite nuanţe care pot fi reprezentate sub

forma unui “iceberg”. (infecţia cu virus poliomielitic). După aspectul evolutiv, infecţiile sunt :

14 | P a g e

Infecţiile acute: evoluează într-un timp limitat, rezultatul fiind în general vindecarea. Exemple: bolile infecto-contagioase ale copilăriei (rujeolă, varicelă, rubeolă, orellion etc.).

În infecţiile cronice: agentul patogen acţionează timp îndelungat în organism. Ele rezultă fie din cronicizarea unei infecţii acute (hepatita B), fie în urma infecţiei cu

germeni care dau boli cu evoluţie cronică (tuberculoză, sifilis, lepră etc.). Infecţiile latente : agentul infecţios se găseşte în organism pentru o perioadă

îndelungată, se înmulţeste intermitent şi produce recidive (infecţia herpetică). Infecţiile lente: afectează încet şi progresiv sistemul nervos central. Unele sunt de

natură virală, ca, de exemplu, panencefalita subacută sclerozantă produsă de virusul rujeolic.

CURS 3. Imunitatea

Sistemul imunitar al unui organism asigură protecţia acestuia împotriva invaziei de către alte organisme sau de către substanţe străine, cum ar fi bacteriile, virusurile, fungii, viermii, polenul, ţesuturile transplantate sau veninul. Părţi din aceste substanţe se numesc antigene sau

imunogene. Antigenele pot fi polizaharide sau proteine şi provoacă un răspuns imun din partea organismului. Imunitatea reprezintă răspunsul specific al organismului gazdă când un alt

organism sau o substanţă îl invadează. Corpul reacţionează la antigene prin formarea de anticorpi. Anticorpii sunt proteine

sintetizate de către corp şi care se combină specific cu antigenele, pe principiul lacătului şi al cheii.

Sistemul imunitar recunoaşte un anumit corp sau substanţă ca fiind propiu sau străin.

Antigenul este recunoscut de către sistemul imunitar ca fiind străin. De asemenea, celulele canceroase sunt recunoscute ca fiind străine. Antigenul determină din partea organismului

formarea de anticorpi şi de limfocite specializate care îl atacă. Dacă respectivul antigen invadează din nou, aceşti anticorpi şi limfocitele specializate îl recunosc, inactivându-l şi

distrugându-l. Acesta este numit răspunsul imun împotriva antigenului. Există două modalităţi principale de imunitate: imunitatea naturală şi imunitatea

dobândită. Imunitatea naturală este o caracteristică a speciei şi reprezintă protecţia organismului împotriva diferitelor microorganisme, ca urmare a lipsei de receptori a

organismului pentru acele microorganisme. Acest tip de imunitate se întâlneşte la toţi indivizii aceleaşi specii. Spre exemplu, omul nu se poate infecta cu virusul mozaicului tutunului.

Imunitatea dobândită Dezvoltarea anticorpilor şi a limfocitelor specializate se numeşte imunitate dobândită,

deoarece este câştigată de către organism de-a lungul vieţii, prin mijloace naturale sau

artificiale. În funcţie de calea prin care este dobândită, imunitatea se clasifică în două moduri. Un

prim mod de clasificare este : Naturală: când nu se intervine din exterior

15 | P a g e

Artificială: când se intervine prin diferite tehnici puse la punct de om (vaccinuri, seruri imune)

Aceste două tipuri de imunitate se clasifică la rândul lor, în funcţie de efortul depus de

organism, în două tipuri: Activă. Imunitatea dobândită activ are loc atunci când un individ este expus unui agent

patogen şi îşi formează anticorpi şi limfocite specializate. Imunitatea naturală se dobândeşte prin intrarea în contact cu patogenul, iar cea artificială se dobândeşte prin

vaccinare. Vaccinul este o substanţă care conţine microorganisme slăbite sau inactive. Pasivă. În cazul imunităţii pasive, anticorpi deja formaţi sunt introduşi sau trecuţi

individului. Acesta nu îi produce singur. Cea naturală are loc când anticorpii IgG de la mamă trec la făt prin placentă sau când IgA sunt trecute nou-născutului prin colostrul

matern. Cea artificială are loc prin seruri imune, ce conţin anticorpi.

Serul şi anticorpii Prin separarea electroforetică a proteinelor serice se obţin diferitele tipuri de

imunoglobuline. Există trei tipuri principale: α, β şi γ. Imunoglobulinele γ reunesc cei mai mulţi anticorpi. Un ser bogat în anticorpi este denumit ser globulinic. Imunoglobulinele γ pot f i

injectate la o altă persoană, aceasta devenind imună la antigenele a căror anticorpi existau

16 | P a g e

printre imunoglobulinele respective. Imunitatea dobândită astfel nu durează decât circa trei săptămâni, deoarece anticorpii se degradează.

Tipuri de imunitate

Imunitatea mediată umoral (prin intermediul anticorpilor) Imunitatea mediată prin anticorpi, numită şi imunitate medaită umoral, utilizează

anticorpii în fluidele extracelulare, precum secreţii mucoase, plasmă şi limfă. Aceşti anticorpi sunt produşi de celulele B sau limfocitele B. Acestea atacă în principal bacteriile, toxinele

bacteriene şi virusurile care invadează fluidele corpului. Deasemenea, atacă şi ţesuturile transplantate.

Imunitatea mediată umoral a fost descoperită de cercetătorul german Emil von Behring, la începutul secolului XX, în căutarea lui de a creea o tehnică de imunizare împotriva difteriei.

Imunitatea mediată celular Imunitatea mediată celular implică limfocite specializate numite limfocite T care atacă

organismele străine direct şi nu prin intermediul anticorpilor. Limfocitele T sunt, deasemenea,

eficiente împotriva viermilor, fungilor şi protozoarelor. În plus, aceste celule reglează diferite aspecte ale sistemului imunitar.

Imunitatea mediată celular a fost explicată de cercetătorul rus Ilia Mecinikov care, la începutul secolului al XIX-lea, a observat că celulele fagocitare sunt mult mai active la animalele

imunizate. Antigenele

Un anticorp recunoaşte antigenul specific prin una sau mai multe regiuni prezente la nivelul antigenului, numite epitopi, sau determinanţi antigenici. Epitopii trebuie să aibă o

anumită formă, dimensiune şi structură chimică pentru ca anticorpul să poată interacţiona cu ei şi să poată distruge antigenul.

Antigenele au o masă moleculară de aproximativ 10.000 Da sau chiar mai mult, deşi unele substanţe străine pot avea o masă moleculară mult mai mică şi nu sunt percepute ca

antigene. Acestea se numesc haptene şi pentru a deveni antigene, trebuie să se cupleze cu un transportor (o proteină). Anticorpii atacă doar haptena, nu şi transportorul. Spre exemplu, penicilina este o haptenă, nefiind percepută de organism ca antigen. Totuşi, în unele cazuri, când penicilina se ataşează de proteine serice, se produce o reacţie alergică. Persoanele care răspund în acest mod, sunt alergice la penicilină. O reacţie alergică este un răspuns tipic imun.

Antigenele pot fi proteine, polizaharide cu moleculă mare, lipide sau acizi nucleici. Totuşi, antigenele de tip lipide sau acizi nucleici trebuie să se combine cu proteine sau polizaharide,

altfel nu sunt considerate antigene. Anticorpii

Anticorpii sunt cunoscuţi şi sub denumirea de imunoglobuline, un grup de proteine solubile. Un antigen poate determina producţia a diferiţi anticorpi, în funcţie de epitopii săi.

Epitopii sau determinanţii antigenici sunt cunoscuţi ca situs-ul de legare al antigenului. Numărul de situsuri de legare ale antigenului este denumit valenţa anticorpului. Există cel puţin 2 epitopi pe fiecare antigen, unde un anticorp uman se poate lega. Acesta este cunoscut ca şi anticorp bivalent deoarece valenţa lui este 2.

Structura unui anticorp bivalent este numită monomer şi constă din 4 lanţuri proteice. Acestea sunt 2 lanţuri grele (heavy) – H şi lanţuri uşoare (light) – L. Aceste proteine sunt

conectate între ele şi formează o structură cu aspect de Y, suficient de flexibilă, încât să poată dobândi aspect de T. În această moleculă se disting două regiuni: regiunea variabilă (braţele Y -

17 | P a g e

ului) şi regiunea constantă (piciorul Y-ului). Regiunea variabilă are o conformaţie spaţială complementară cu epitopii antigenelor.

Regiunea constantă se numeşte regiune Fc. Această regiune permite legarea de

anticorpi complementari, dacă ambele situsuri de legare pentru antigene sunt ocupate. Altfel, anticorpii complementari sunt liberi să se ataşeze de antigene şi să reacţioneze cu ele. Există 5

tipuri de regiuni constante asociate cu 5 clase de imunoglobuline.

Structura unui anticorp bivalent

IgG (imunoglobulinele G) IgG neutralizează toxinele bacteriene şi atacă bacteriile şi virusurile aflate în circuitul

sanguin, prin creşterea eficacităţii fagocitelor. Aproximativ 80% dintre anticorpi aparţin acestei clase. IgG pot străbate pereţii vaselor şi placenta, pătrunzând în fluidele tisulare.

IgM (imunoglobulinele M) IgM reprezină prima clasă de anticorpi ce răspund la un antigen sau la o infecţie iniţială

şi reprezintă cam 10% din anticorpii din ser. IgM au dimensiuni relativ mari şi au structură pentamerică, fiind formaţi din 5 monomeri uniţi printr-un lanţ peptidic (join-chain). Datorită dimensiunii, IgM rămân în lumenul vasului sanguin. IgM sunt responsabile de hemaglutinare, în

timpul transfuziilor incorecte, precum şi de sporirea eficacităţii fagocitelor. IgM sunt primele care apar în momentul iniţial expunerii la antigene.

IgA (imunoglobulinele A) IgA sunt cei mai întâlniţi anticorpi în secreţii şi în membranele mucoase. Reprezintă 15%

din anticorpii serici. IgA protejează copiii de infecţii gastrointestinale şi luptă împotriva antigenelor ce atacă sistemul respirator. Plasmocitele din membranele mucoase produc

anticorpi secretori IgA, ce sunt apoi trecuţi ptin celule mucoase şi atacă antigenele de la suprafaţa mucoaselor, precum bacteriile şi virusurile. IgA au o durată de viaţă limitată.

IgD (imunoglobulinele D) IgD sunt prezente în sânge şi în limfă, acestea sunt receptori la suprafaţa limfocitelor B.

asigură de asemenea protecţie împotriva viermilor paraziţi. IgE (imunoglobulinele E)

IgE interacţionează cu bazofilele şi cu mastocite care eliberează mediatori chimici, de

tipul histaminelor care produc reacţii alergice. IgE reprezintă mai puţin de 1% din totalul anticorpilor serici. Asigură apărare împotriva viermilor paraziţi.

18 | P a g e

Celulele B Celulele B sau limfocitele B se dezvoltă din celuole stem ale măduvei osoase şi ale

ficatului fătului. Acestea sunt transportate la nivelul ganglionilor limfatici şi în splină, unde

utilizează receptori antigenici pentru a putea identifica antigene. Odată ce un antigen este identificat, limfocitele B şi T activează un grup de limfocite ce produc anticorpi utilizaţi în

răspunsul imun mediat umoral. Limfocitele T nu produc anticorpi. Când limfocitele B intră în contact cu antigenii extracelulari, devin plasmocite producătoare de anticorpi, cicrca 2000/s.

Când limfocitele B sunt stimulate de antigene, se produc şi celule cu memorie. O celulă cu memorie este o celulă care asigură organismului o imunitate de lungă durată împotriva unui

anumit antigen. În momentul în care antigenul se leagă de receptorul antigenic, limfocitele B se multiplică într-o manieră clonală.

Un anticorp se leagă la un epitop al unui antigen şi formează un complex antigen-anticorp. Acest complex este specific. Totuşi, când există cantităţi mari de antigene, acestea pot

fi legate de anticorpi nespecifici, ceea ce face ca respectivul complex să nu prezinte o

interacţiune perfectă. Dacă limfocitele B nu intră în contact cu antigenele, sunt distruse prin apoptoză. Apoptoza reprezintă moartea programată a celulelor, care vor fi eliminate din

organism prin intervenţia fagocitelor.

19 | P a g e

Clase de anticorpi

Strategii de combatere a antigenelor

Formarea complexelor antigen-anticorp este utilă în răspunsul la organisme infecţioase sau substanţe străine deoarece le îndepărtează din organism. Metodele de apărare prin

formarea complexelor antigen-anticorp constau în aglutinare, opsonizare, neutralizare, citotoxicitate mediată umoral şi celular şi activarea complementului.

Aglutinarea determină legarea antigenelor într-un agregat ce va fi uşor distrus de fagocite.

Opsonizarea reprezintă acoperirea bacteriilor încapsulate de anticorpi ce se leagă şi de fagocite, facilitând liza bacteriilor.

Neutralizarea determină blocarea antigenelor de a se lega de celulele ţintă, ducând la

neutralizarea antigenelor.

20 | P a g e

Citotoxicitate mediată umoral şi celular reprezintă legarea anticorpilor de toxinele bacteriene, împiedicân legarea şi pătrunderea în celulele ţintă.

Activarea complementului este utilizată când agenţii infecţioşi sunt înveliţi în proteine

reactive ce determină ataşarea IgM şi IgG la agent, determinând liza membranei celulare şi ingestia de către fagocite.

Imunitatea de durată

Când antigenele sunt întâlnite pentru prima oară, are loc un răspuns imun primar ce determină creşterea titrului anticorpilor. Titrul reprezintă cantitatea de anticorpi din serul unui

organism infectat. Când antigenul atacă pentu prima dată organismul cantitatea de anticorp este extrem de redusă. Apoi titrul anticorpului creşte gradual şi scade odată cu distrugerea sau

neutralizarea antigenului. Când organismul intră în contact pentru a doua oară cu antigenul, are loc un răspuns

imun secundar ce duce la transformarea rapidă a limfocitelor cu memorie în plasmocite

producătoare de anticorpi. Un limfocit B cu memorie este un limfocit B produs ca urmare a răspunsului primar şi care nu s-a transformat atunci în plasmocit.

Anticorpii utilizaţi pentru dignostic Anticorpii sunt utilizaţi în diagnosticarea bolilor, din moment ce prezintă activitate

specifică. Aceasta este utilă în identificarea unui agent patogen necunoscut. Anticorpii pot fi produşi în laborator prin clonarea unor celule cultivate producătoare ale

anticorpilor respectivi. Aceşti anticorpi se numesc anticorpi monoclonali. Celule maligne ale sistemului imunitar, numite celule mielomice sunt utilizate deoarece se divid continuu. Acestea

fuzionează cu limfocite ce produc un singur tip de anticorpi formând celule numite hibridomale. Acestea se divid în continuu şi produc mari cantităţi de anticorpi. Anticorpii monoclonali sunt utilizaţi pentru dignosticarea infecţiilor streptococice şi infecţiilor clamidiale. Deasemenea, testele de sarcină utilizează anticorpi monoclonali ce leagă hormonii prezenţi în urină, în timpul

sarcinii. Mesagerii chimici

Celulele sistemului imunitar comunică între ele prin utilizarea de mesageri chimici ce trimit semnale pentru a declanşa diverse reacţii. Aceşti mesageri chimici se numesc citokine. Există circa 60 tiprui citokine. Citokinele utilizate pentru comunicarea între leucocite se numesc

interleukine. Există 17 interleukine identificate numeric. Citokinele sunt utilizate ca agenţi terapeutici care combat bolile. Spre exemplu, interleukina-1 este utilizată în distrugerea

tumorilor la animale. Limfocitele T

Limfocitele T se dezvoltă în măduva osoasă şi migrează în timus, unde se maturizează. Apoi migrează în sistemul limfatic pentru a proni lupta împotriva antigenelor. Odată ce

organismul devine adult, abilitatea de a creea limfocite T se diminuează. Limfocitele T atacă un antigen specific situat la suprafaţa celulei. Aceste celule se

numesc celule ce prezintă antigene (antigen-presenting cells) – APCs, cum ar fi, macrofagele sau celulele dendritice. După ce antigenul este ingerat de APC, fragmente din antigen sunt plasate

la suprafaţa celulei. Aceste fragmente trebuie să se aflea în apropierea moleculelor proprii ale suprafeţei celulare. Moleculele proprii fac parte din complexul de histocompatibilitate, grup de

proteine unice pentru fiecare persoană şi utilizate în distingerea propriului de nonpropriu. Când un receptor antigenic întâlneşte fragmente din antigenul complementar, celulele T se

21 | P a g e

transformă în celule T efectoare ce îndeplinesc răspunsul imun. Un limfocit T este o celulă stimulată antigenic. Unele limfocite T atacă antigenele în timpul răspunsului primar, în timp ce altele devin celule cu memorie şi au rol în răspunsul secundar imun. Există 4 tipuri de celule T:

Celule T Helper determină formarea de limfocite t citotoxice, activează macrofagele, produc citokine şi sunt esenţiale în formarea de anticorpi de către limfocitele B.

Celulele T citotoxice distrug celulele infectate de către virusuri şi bacterii. Celulele T responsabile de prelungirea hipersensibilităţii (TD) sunt asociate cu reacţiile

alergice. Celulele T supresoare opresc răspunsul imun când nu există antigene.

Limfocitele T sunt identificate şi după receptorii de suprafaţă, numiţi grupuri de diferenţiere

(clusters of differentiation) – CD. Acestea sunt de două tipuri: CD4-Celule T helper

CD8-Celule T citotoxice şi supresoare

Macrofagele şi celulele Natural Killer (NK)

Macrofagele sunt celule fagocitare ce ingerează antigene. Acestea sunt în repaus până când primesc citokine de la celulele T Helper, moment în care se măresc şi sunt pregătite să atace

antigenele. Macrofagele distrug celulele infectate cu virusuri şi bacteriile localiza te intracelular. Deasemenea, elimină celulele tumorale.

Celulele NK sunt limfocite care distrug alte celule, precum celulele tumorale. Celulele NK sunt întotdeauna active şi în căutare de celule infectate. Acestea sunt diferite de celelalte celule ale

sistemului imunitar care se activează doar în prezenţa unui antigen.

CURS 4 Principii de sterilizare şi dezinfecţie

Sterilizarea este definită ca fiind omorârea sau îndepărtarea tuturor microorganismelor şi virusurilor de pe un obiect sau produs.

Dezinfecţia reprezintă îndepărtarea patogenilor de pe obiecte sau de pe tegument. Termenul asepsie scoperă toate măsurile luate în vederea prevenirii contaminării obiectelor sau

leziunilor. Dezinfecţia şi sterilizarea utilizează atât agenţi chimici, cât şi fizici. O măsură a eficacităţii acestui

proces o reprezintă valoarea D, care exprimă timpul necesar reducerii cu până la 90% a numărului de microorganisme.

22 | P a g e

Agenţii pentru sterilizare sunt: aerul cald uscat (180º C, 30 minute; 160º C, 120 minute) aerul cald umed (121º C, 15 minute, o presiune atmosferică; 134ºC 3 minute, 2

atmosfere). razele γ sunt utilizate în radiosterilizare

Dezinfecţia este realizată, de obicei, cu ajutorul agenţilor chimici, dintre care cei mai importanţi sunt: aldehidele, alcoolii, fenolii, halogenii şi surfactanţii (detergenţii).

Termeni şi noţiuni generale

Sterilizarea reprezintă omorârea tuturor microorganismelor şi virusurilor sau completa lor

eliminare de pe un material, cu o cât mai mare precizie. Un obiect sterilizat şi împachetat astfel încât să

nu fie contaminat este numit steril. Metodele standard de sterilizare cu aplicaţii medicale sunt capabile

să provoace distrugeri iremediabile microorganismelor patogene, precum bacterii, protozoare, fungi,

viermi (inclusiv ouă). Proceduri speciale sunt necesare pentru inactivarea prionilor (ex. autoclavarea:

121º C timp de 4 ore şi 30 minute). Descoperirile din ultimii ani indică faptul că arheobacteriile

hipertermofile rezistă la temperaturi de peste 100º C şi la autoclavare la 121 ºC timp de o oră. Aceste

forme de viaţă extreme, alături de prioni, nu pot fi distruse prin metode standard de sterilizare.

Dezinfecţia este un tratament orientat către prevenirea transmiterii anumitor microorganisme.

Scopul procedurilor de dezinfecţie este acela de a face un obiect incapabil să răspândească

microorganisme.

Conservarea este un termen general ce face referire la măsurile adoptate în vederea prevenirii

sporulării microorganismelor pe difierite produse (farmaceutice, medicamente).

Decontaminarea reprezintă îndepărtarea sau reducerea numărului de microorganisme de pe un

obiect.

Scopul măsurilor şi tehnicilor aseptice este acela de a preveni contaminarea microbiană a

obiectelor şi leziunilor. Măsurile aseptice implică utilizarea unor agenţi chimici care să acţioneze contra

patogenilor din sau de pe ţesuturi.

Mecanisme de acţiune

Când microorganismele sunt distruse prin căldură, proteinele lor (enzimele) sunt denaturate

ireversibil. Radiaţiile ionizante duc la formarea unor grupe reactive ce distrug ADN-ul şi proteinele.

Expunerea la radiaţii UV modifică structural ADN-ul (dimeri timinici), împiedicând replicarea. Aceste

distrugeri pot fi reparate până într-un anumit punct prin expunerea la lumină (fotoreactivare).

Majoritatea agenţilor chimici (alcooli, fenoli, aldehide, metale grele, oxidanţi) denaturează proteinele

ireversibil. Surfactanţii (amfoterici şi cationii) atacă membrana citoplasmatică. Derivaţii acridinici se

leagă de ADN, prevenind replicarea şi transcripţia.

Metode fizice de sterilizare şi dezinfecţie

Căldura

23 | P a g e

Aplicarea căldurii este o metodă simplă, ieftină şi eficientă de distrugere a petogenilor.

Metodele ce utilizează căldura variază, în funcţie de necesităţi.

Pasteurizarea. Aceasta este un tratament antimicrobian utilizat pentru alimentele în

formă lichidă:

La temperaturi joase: 61,5º C, 30 minute; 71º C, 15 secunde

La temperaturi ridicate: expunerea câteva secunde la 80-85º C

Ultrapasteurizarea: încălzirea la 150º C timp de 2 secunde jumătate într-un

container presurizat, cu aburi.

Dezinfecţia. Aplicarea unor temperaturi mai scăzute decât cele necesare sterilizarea. De

reţinut! fierberea instrumentelor, acelor, seringilor, etc. nu constituie sterilizare. Mulţi

spori bacterieni nu sunt distruşi prin această metodă.

Sterilizarea prin căldură uscată. Valorile recomandate pentru sterlizarea la cald sunt:

180º C timp de 30 minute, 160º C timp de 120 minute, în timp ce obiectele pentru

sterilizat trebuie să atingă aceste temperaturi, pe toată durat procesului.

Sterilizarea prin căldură umedă. Autoclavele presurizate şi saturate în aburi sunt

utilizate pentru următoarele valori:

- 121º C, 15 minute, o atmosferă

- 134º C, 3 minute, 2 atmosfere

Radiaţiile

Radiaţiile nonionizante. Razele UV (280–200 nm) reprezintă un tip de raze nonionizante care

sunt rapid absorbite de către o varietate de materiale. Razele UV sunt astfel folosite doar pentru

a reduce patogenii aflaţi în aer (teatre chirurgicale, diferite echipamente) şi pentru dezinfecţia

suprafeţelor netede.

Radiaţiile ionizante. Sunt utilizate două tipuri:

Radiaţiile gamma constau în în unde electromagnetice produse prin dezintegrare

nucleară (radioizotopul Co 60).

Radiaţiile corpusculare constau în electroni produşi de generatoare şi acceleraţi

pentru a le creşte nivelul energetic.

Echipamentele de radiosterilizare sunt scumpe. La scară largă, astfel de echipamente sunt

utilizate doar pentru sterilizarea bandajelor, materialelor pentru suturi, echipamente medicale din

plastic şi farmaceuticele sensibile la căldură. Doza necesară depinde de nivelul de contaminare şi de cât

de sensibile sunt microorganismele la radiaţii.

Filtrarea

Lichidele şi gazele pot fi sterilizate şi prin filtrare. Majoritatea filtrelor disponibile reţin doar

bacteriile şi fungii, dar cu ajutorul filtrelor ultrafine, virusuri şi chiar molecula mari pot fi filtrate. Filtrele

membranare permit reţinerea diferiteleor particule, datorită porilot de dimensiuni mici. Cel mai bine

cunoscut tip de filtru este acela din coloizi organici. aceste materiale pot fi procesate astfel încât se obţin

straturi filtratoare foarte subţiri cu dimensiunile porilor calibrate. În filtrele obişnuite ca grosime,

24 | P a g e

lichidele sunt trecute printr-un material fibros (azbest). Eficacitatea acestui tip de filtru se bazează pe

adsorbţie. Datorită posibilelor efecte toxice, sunt scoase din uz.

Metode chimice de sterilizare şi dezinfecţie

Etilen oxid. Acest gaz reactiv este infalambil, toxic şi puternic iritant al mucoaselor. Etilen oxidul

poate fi utilizat pentru sterilizarea la temperaturi joase (20-60º C). Gazul are o capacitate mare de

penetrare şi poate trece prin unele folii de plastic. Un dezavantaj îl reprezintă faptul că nu poate

distruge microorganismele uscate şi necesită un nivel relativ de umiditate, în camera de sterilizare,

de 40-90%. Etilen oxidul se comercializează sub formă de soluţii în plastic, cauciuc şi materiale

similare. Itemii sterilizaţi necesită o perioadă până este îndepăratat etilen oxidul total de pe

suprafaţa lor.

Aldehidele. Formaldehida este cea mai importantă dintre acestea. Poate fi utilizază în aparate

speciale de sterilizare. Utilizarea sa principală, este în dezinfecţie. Formaldehida este un gaz solubil

în apă. Este iritant al mucoaselor; contactul cu pielea poate produce inflamaţii sau eczeme alergice.

Are un spectru larg de acţiune asupra bacteriilor, fungilor şi virusurilor. La concentraţii ridicate,

poate distruge şi sporii. Această substanţă este utilizată ca dezinfectant al suprafeţelor şi obiectelor,

la o concentraţie de 0,5-5%. În trecut, era utilizată sub formă gazoasă pentru a dezinfecta aerul din

încăperi (5g/m3). Mecanismul de acţiune se bazează pe denaturarea proteinelor.

O altă aldehidă utilizată în dezinfecţii este glutaraldehida.

Alcooli. Tipul de alcool utilizat în dezinfecţii este etanolul (80%), propanolul (60%) ş i izopropanolul

(70%). Alcooli sunt eficenţi împotriva bacteriilor şi fungilor, mai puţin împotriva virusurilor. Nu pot

distruge sporii bacterieni. Datorită acţiunii rapide şi a pătrunderii bune în piele, utilizarea lor se face

în dezinfecţia igienică şi chirurgicală a pielii, mai ales a mâinilor. Un dezavantaj îl reprezintă faptul

că nu au un efect îndelungat. Alcooli dentaurează proteinele.

Fenolii. Lister a fost primul care a utilizat fenolul în medicină. Astăzi, derivaţii fenolului sunt înlocuiţi

cu cu grupări organice şi/sau halogeni (alchilaţi, arilaţi, fenoli halogenaţi). O caracteristică comună a

substanţelor fenolice este slaba acţiune asupra sporilor şi virusurilor. Fenolii denaturează proteine.

Ei se leagă de materiale organice destul de de slab, fiin potriviţi pentru dezinfecţia excreţiilor.

Halogenii. Clorul, iodul şi derivaţi ai acestor halogeni sunt potriviţi ca dezinfectanţi. Clorul şi iodul

au un efect microbicidal general şi distrug sporii.

Clorul denaturează proteinele prin legarea de gurpările amino libere. Acidul hipocloros,

pe de altă parte, este produs sub formă de soluţii apoase, apoi se desface înacid

clorhidric şi oxigen, acţionând ca un agent oxidant. Clorul este utilizat pentru

dezinfectarea apei de băut, a apei din piscine (0,5 mg/ l). Hipoclorura de var (clorura de

var) poate fi utilizată ca dezinfectant nespecific al excrementelor. Cloraminele sunt

compuşi organici ai clorului care desfac clorul în soluţie apoasă. Sunt utilizaţi în

curăţarea şi spălarea produselor şi deinfecţia excrementelor.

Iodul are proprietăţi similare cu ale clorului. Cele mai importante preparate pe bază de

iod sunt soluţiile de iod şi iodură de potasiu în alcool (tinctura de iod), utilizate pentru

dezinfecţia pielii şi a leziunilor mici. Iodoforii sunt complexe ale iodului cu surfactanţi

(polivinilpirolidona). Iodoforii au efecte mai puţin iritante decât iodul pur, dar au şi

efecte mai slabe germicide.

25 | P a g e

Oxidanţii. Acest grup include ozonul, peroxidul de hidrogen, permanganat de potasiu şi acidul

peracetic. Majoritatea sunt utilizaţi ca antiseptici moderaţi ai mucoaselor, pielii sau rănilor.

Surfactanţii. Aceste substanţe (cunoscute şi ca agenţi activi de suprafaţă, tenside sau detergenţi)

includ detergenţii anionici, cationici, amfoterici sau anionici, dintre care cai cationici şi amfoterici

sunt cei mai eficienţi. Efectele bactericide ale acestor substanţe sunt doar moderate. Nu au efect

asupra bacilului Koch (cu excepţia amfotensidelor), sporilor sau virusurilor necapsulate. Eficacitatea

lor este bună împotriva bacteriilor Gram-pozitive, dar mai slabă asupra bacteriilor Gram-negative.

Avantajele includ nivelul scăzut de toxicitate, lipsa mirosului, toleranţa bnă a pielii şi efectul

curăţitor.

Dezinfecţia practică

Scopul dezinfecţiei chirurgicale a mâinilor este acela de a îndepărta cât mai multe

microorganisme. Procedura este aplicată după spălarea puternică a mâinilor. Utilizarea alcoolului este

cea mai potrivită în astfel de cazuri, cu toate că nu are efect sporicid. Alcooli sun astfel combinaţi cu alţi

dezinfectanţi (compuşii amoniului). Iodoforii mai pot fi utilizaţi.

Scopul dezinfecţiei igienice a mâinilor este acela de a curăţa mâinile contaminate cu patogeni. Şi

în acest caz, alcooli sunt principalii agenţi folosiţi.. Alcooli şi compuşii iodului se preteaz ă pentru

dezinfectarea pielii pacienţilor în vederea pregătirii pentru operaţii sau injecţii.

Agenţii cu miros puternic sunt opţiunea logică pentru dezinfecţia excreţiilor (fecale, spută, urină

etc.). Nu este necesară distrugerea sporilor. Prepartele fenol ice sunt utilizate în acest caz. Canalizările

contaminate ale spitalelor pot fi dezinfectate termic (80-100ºC), dacă este necesar.

Dezinfecţia suprafeţelor este o parte importantă a igienii spitalelor. Combinaţia între curăţenie

şi dezinfecţie este foarte eficientă. Agenţii corespunzători includ derivaţi ai aldehidelor şi fenolilor în

combinaţie cu surfactanţii.

Dezinfecţia instrumentelor este utilizată doar pentru ustensilele ce nu cauzează leziuni

mucoaselor şi pielii (ex. instrumente dentare utilizate în lucrul pe substanţa dură a dintelui). Aceste

pregătiri trebuie să aibă şi un efect cuăţitor. Dezinfecţia lenjeriei poate fi realizată prin substanţe chimice

sau în combinaţie cu tratamente termice. Substanţele utilizate includ derivaţi ai fenolilor, aldeh ide şi

clor, precum şi şi compuşi surfactanţi. Dezinfecţia trebuie să aibă loc în timpul spălării.

Clorul este agentul ales pentru dezinfecţia apei potabile şi a celei din piscine. Este uşor de dozat,

acţionează rapid şi are un spectru larg de acţiune. Nivelul recomandat al concentraţiei pentru apa de

băut este de 0,1-0,3 mg/l. , iar pentru apa din piscine 0,5 mg/l.

Dezinfecţia finală a unei încăperi este procedura aplicată în spital după finalizarea tratamentului

unui pacient infectat şi se aplică încăperii, cât şi mobilierului. Evaporarea şi atomizarea formaldehidei

(5g/m3), metoda preferabilă, necesită o perioadă de expunere de 6 ore. Această procedură este acum

înlocuită cu metode ce implică dezinfecţia de suprafaţă şi prin pulverizarea de produse conţin ând

formaldehidă. Dezinfecţia din spitale este importantă în prevenirea circulaţiei infecţiilor între pacienţii

aceluiaşi spital. Procedura trebuie să fie notată pentru fiecare caz în parte.

26 | P a g e

CURS 5 Virusologie – parte

generală

Definiţie. Virusurile sunt complexe constituite din proteine şi genom viral (ADN sau ARN). Sunt lipsite

atât de structură celulară, cât şi de procese metabolice independente. Se multiplică doar în celulele

gazdă, bazându-se pe propria informaţie genetică şi exploatând sistemul enzimatic al acesteia.

Virusurile sunt entităţi infecţioase ce diferă radical de alte microorganisme printr-o serie de

caracteristici:

Nu prezintă organizare celulară, ci sunt alcătuite doar din material genetic şi proteine .

Nu prezintă un sistem metabolic propriu, depinzând de sistemele enzimatice ale celulei gazdă, pe care le exploatează în vederea sintezei propriilor componente. Îşi introduc materialul genetic în celula gazdă, aceasta acceptă materialul genetic şi începe să sintetizeze structurile proprii virusului.

Virusurile infectează bacterii (bacteriofagii), plantele, animalele sau omul. Particula virală matură este cunsocută sub denumirea de virion. Acesta prezintă două tipuri de

constituenţi:

esenţiali: genomul viral, capsida (învelişul proteic) accesorii: peplosul (anvelopa virală), spiculele sau glicoproteinele implantate în învelişul extern

A. Genomul. Materialul genetic viral este reprezentat de ADN sau ARN, în funcţie de acest aspect virusurile sunt caracterizate drept ribovirusuri sau dezoxiribovirusuri.

ADN-ul este de obicei dublu catenar, linear sau circular.

27 | P a g e

I. Structura virusurilor

ARN-ul este de obicei monocatenar, cu excepţia reovirusurilor (responsabile de diareea la copii mici

între 6 luni şi 2 ani). La unele familii de virusuri , ARN-ul este segmentat. Virusurile cu ARN

monocatenar sunt împărţite la rândul lor în 2 categorii:

a. Cu lanţ “+”: atunci când ARN-ul are aceeaşi polaritate cu ARNm, sinteza proteinelor putându-se realiza utilizând genomul ca atare;

b. Cu lanţ “-”: atunci când ARN-ul are polaritatea complementară ARNm şi nu se poate realiza sinteza proteinelor decât prin transcrierea informaţiei într-o catenă complementară.

B. Capsida. Capsida este învelişul virusului ce protejează acidul nucleic şi este mai mult sau mai puţin conectată cu genomul. Capsida împreună cu genomul formează nucleocapsida, mai ales în cazul unei strânse relaţii între cele două componenete (myxovirusuri – virusul rujeolei). Capsida este formată din unităţi repetitive numite capsomere. Numărul acestora variază, dar este constant în cadrul aceleaşi specii. Capsomerele sunt sferice sau cilindrice şi conţin câteva polipeptide. Capsida protejează acidul nucleic împotriva degradării. La toate virusurile, mai puţin la cele protejate de anvelopă, capsida este responsabilă de ataşarea virusului la celula gazdă şi determină specificitatea antigenică.

C. Anvelopa. Anvelopa care înconjoară capsida, la o serie de familii virale, este dependentă de membranele celulei gazdă (nucleară sau celulară, uneori cea a reticulului endoplasmati c). Anvelopa are o structură lipoproteică, lipidele aparţin membranei, proteinele aparţin atât gazdei, cât şi virusului şi sunt integrate sub formă de spicule. Virusurile care prezintă anvelopă nu sunt adsorbite la suprafaţa celulei gazdă prin capsidă, ci prin anvelopă. Îndepărtarea acesteia cu ajutorul unor solvenţi organici sau detergenţi reduce infectivitatea acestora.

28 | P a g e

D. Alte componente virale. Enzime virale. Virusurile necesită un număr de enzime diferite, în funcţie de tipul de genom şi modul de infecţie. La unele specii virale, enzimele sunt componente ale particulei virale. Ex. neuraminidazele necesare pătrunderii şi eliberării myxovirusurilor; ARN-polimeraza ARN – dependentă, prezentă la virusurile “-”; ADN-polimeraza la virusul variolei, ADN-polimeraza ARN-dependentă (revers-transcripţie) la virusul hepatitei B şi la retrovirusuri. Hemaglutinina. Unele virusuri sunt capabile de aglutinarea eritrocitelor umane datorită existenţei hemaglutininei la nivelul anvelopei, capabilă de acest proces. Hemaglutinina joacă un rol esenţial în adsorbţia şi pătrunderea în celula gazdă.

II. Simetria virusurilor

În funcţie de modul de dispunere a capsomerelor şi de morfologia capsidei, virusurile pot avea trei tipuri

de simetrie:

29 | P a g e

1) Simetrie radiară (fig. 2). Virusurile cu simetrie radiară au aspect de icosaedru (poliedru cu 20 de feţe reprezentate de triunghiuri echilaterale). Numărul capsomerelor virionului variază între 32 şi 252, în funcţie de numărul capsomerelor pentru fiecare latură a triunghiurilor (2 sau 6). Capsomerele aceluiaşi virion trebuie să fie identice, atât ca morfologie, cât şi ca proprietăţi antigenice şi biologice. Prin purificare şi cristalizare s-au putut obţine imagini ale diveselor virusuri.

2) Simetrie helicală. Aceasta este prezentă atunci când unul dintre axurile capsidei este mai lung decât celălalt. Capsida se înfăşoară în jurul genomului sub formă de helix, creând o structură de tip cilindric.

3) Simetrie mixtă (complexă). Este prezentă la bacteriofagi şi la virusul variolei. Virusul are aspect de cireaşă cu coadă, capul având simetrie radiară şi conţinând genomul, iar coada are simetrie helicală şi ajută la introducerea genomului în celula gazdă.

III. Clasificarea virusurilor

Cel mai vechi sistem de clasificare al virusurilor utiliza simptomatologia bol ilor produse de

acestea. Acest sistem nu este corect ştiinţific, deoarece acelaşi virus poate provoca mai multe boli, în

funcţie de ţesutul infectat. Începând cu anul 1966, virusurile au fost clasificate în ordine, familii şi genuri

utilizându-se următoarele criterii:

Tipul acidului nucleic: → ribovirusuri (virusuri cu ARN)

→ dezoxiribovirusuri (virusuri cu ADN);

Particularităţile fizico-chimice ale genomului: genom mon- sau dublu catenar, liniar, circular, segmentar;

Morfologia: simetria capsidei (helicală, radiară, mixtă), prezenţa sau absenţa anvelopei; Strategia de replicare;

Structura şi proprietăţile antigenice;

Tropismul: - afinitatea virusurilor pentru anumite gazde naturale (genotropism): virusuri ale

omului, animalelor, insectelor, plantelor, bacteriofagi şi actinofagi; - afinitatea virusurilor pentru organe ţintă (organotropism), ţesuturi (histotropism),

celule (citotropism): o virusuri respiratorii: virusul gripal; o virusuri dermotrope (cu afinitate pentru piele şi mucoase): poxvirus; o virusuri neurotrope (cu afinitate pentru sistemul nervos central): virusul turbării

şi al poliomielitei; o virusuri organotrope (cu afinitate pentru organele interne): virusul febrei

galbene; o virusuri hematotrope (transmise prin sânge): virusul hepatitei B; o virusuri dermoneurotrope (cu afinitate pentru piele şi sistemul nervos central):

herpes virus; o virusuri pantrope (cu afinitate pentru celulele sistemului reticuloendotelial).

Denumirea ştiinţifică a virusurilor utilizeză următoarele sufixe:

- ales pentru ordine-ex. Nidovirales;

30 | P a g e

- viridae pentru familii-ex. Herpesviridae; - virinae pentru subfamilii-ex. Alphaherpesvirinae; - virus pentru genuri-ex. Herpesvirus.

O specie virală cuprinde un grup de virusuri care au aceeaşi informaţie genetică şi care împart

aceeaşi nişă ecologică. Speciile virale sunt desemnate, de regulă, prin caractere descriptive, ca de

exemplu virusul imuodeficienţei umane (HIV), cu subspeciile notate prin numere. Se mai utilizeză şi

denumiri rezultate prin combinaţia unor litere şi cifre (ex. SV40, MS2 etc.).

IV. Replicarea virusurilor

Paşii urmaţi în vederea multiplicării virusurilor sunt următorii:

a. Adsorbţia virusurilor la nivelul receptorilor membranari b. Pătrunderea virusului şi decapsidarea lui c. Proliferarea componentelor virale d. Asamblarea componentelor virale e. Eliberarea virusului din celulă.

Aşa cum am menţionat şi mai sus, virusurile se multiplică doar în celule gazdă vii. Paşii detaliaţi ai

procesului sunt prezentaţi mai jos.

a. Adsorbţia. Virionii pot infecta doar celule care prezintă receptori membranari compatibili. Când un virus întâlneşte o astfel de celulă, se adsoarbe fie prin intermediul capsidei, fie prin intermediul anvelopei. Practic receptorii membranari sunt cei care permit infectarea celulei.

Unele aspecte privind aceşti receptori sunt elucidate. Aceştia sunt proteine transmembranare cu rol

esenţial în viaţa celulei, mai ales în comunicarea intercelulară. Se cunoaşte faptul că receptorii CD4 sunt

specifici HIV-ului, receptorii complementului (C3) sunt specifici virusului Epstein-Barr. Cunoaşterea

structurii acestor receptori are un rol practic deosebit de important. Pe de o parte, este importantă în

vederea producerii de medicamente antivirale menite să inhibe adsorbţia virusului la celula gazdă. Pe de

altă parte, identificarea genelor codificatoare ale receptorilor permit realizarea de animale transgenice

susceptibile la infecţia cu virusul respectiv, la care ele erau, în mod normal, rezistente. Un exemplu în

acest sens este obţinerea de şoareci transgenici susceptibili la virusul poliomielitei, care nu putea fi

studiat decât pe maimuţe.

b. Pătrunderea şi decapsidarea virusului. Virusurile adsorbite la nivelul receptorilor membranari pătrund în celulă prin endocitoză. La virusurile cu anvelopă, aceasta poate fuziona cu membrana celulară a gazdei, în celulă pătrunzând doar nucleocapsida. Următorul pas îl reprezintă decapsidarea, cu eliberarea acidului nucleic viral. Acest proces are loc prin activarea enzimelor gazdei. Mecanismul exact de conservare a materialului genetic viral nu este pe deplin elucidat.

c. Replicarea acidului nucleic. Se realizează diferit, în funcţie de tipul de acid nucleic al virusului.

o Dezoxiribovirusurile: replicarea ADN-ului viral are loc în nucleul celulei gazdă. Unele virusuri (herpesvirusurile) conţin propriile lor replicaze. Altele (poliomavirusurile – induc tumori) care nu au propriile lor replicaze codifică polipeptide care modifică polimerazele gazdei pentru a replica propriul lor ADN. La hepadnavirusuri (provoacă hepatita B) materialul genetic constă

31 | P a g e

dintr-o secvenţă de ADN monocatenar antisens şi o scurtă secvenţă de ADN sens. Celula infectată transcrie o moleculă de ARN sens (catena matriţă) utilizând ADN antisens. Acest ARN este integrat în capsida virusului împreună cu ADN polimeraza. Aceasta sintetizează o catenă de ADN antisens şi pentru a stabiliza capetele genomului sintetizează o scurtă secvenţă sens.

o Ribovirusurile: din moment ce eucariotele nu posedă enzime pentru replicarea ARN -ului, virsul trebuie să aducă el însuşi ARN- polimerazele ARN-dependente. Acestea sunt conţinute în virion sau există doar informaţia codificată în genomul virusului. Virusurile care conţin ARN monocatenar sunt replicate în două moduri, în funcţie de polaritatea moleculei:

Cele cu polaritate “+”: ARN-ul funcţionează precum ARNm, replicazele putându-se sintetiza rapid.

Cele cu polaritate “-”: ARN-ul trebuie să fie transcris într-o secvenţă complementară care să aibă rol de ARNm. În acest caz, polimeraza pentru prima transcripţie există în interiorul virusului.

În cazul ribovirusurilor monocatenare, indiferent de polaritate, sunt produse prima dată molecule

complementare, care vor fi transcrise în molecule fiice. Acestea din urmă vor avea aceeaşi polaritate cu

a genomului din care proveneau.

Virusurile care conţin ARN dublu catenar transcriu o catenă sens de ARN care este segmentată.

Aceasta funcţionează atât ca ARNm cât şi ca matriţă pentru sinteza ARN-ului complementar. Virusurile

acestea au înglobate ARN-polimerazele ARN-dependente.

►Retrovirusurile, deşi conţin un genom ARN cu polaritate pozitivă, replicarea lor este diferită.

Genomul constă din 2 molecule de ARN monocatenar sens şi este transcris de revers -transciptază în

ADN complementar. Acesta devine bicatenar. Transcrierea din ADN în ARN este utilizată atât pentru

sinteza de proteine, cât şi pentru refacerea genomului viral.◄

Indiferent cum este obţinut ARN m, acesta este utilizat pentru sinteza de proteine virale. Sinteza este

realizată cu informaţie virală şi cu componente celulare (ARNt, ribozomi, factoride ini ţiere etc.). în urma

sintezei, se obţin 2 tipuri de proteine: capsidale (structurale, care apar spre sfârşitul replicării) şi

noncapsidale (enzime produse la începutul replicării virusului).

32 | P a g e

33 | P a g e

d. La sfârşitul replicării, componentele virusului prezente în numeroase exemplare sunt asamblate în particule virale noi. La unele specii, aceste particule pot fi acoperite de anvelopă.

e. Eliberarea virusurilor. În cazul virusurilor cu anvelopă, odată cu formarea componentelor acesteia, particulele virale sunt eliberate din celulă. În cazul

Replicarea virusurilor

V. Interacţiuni nongenetice

În infecţiile virale mixte cu 2 (sau mai multe) virusuri, diferite componente virale pot fi

schimbate sau se pot completa reciproc (amestecare, complementare sau interferenţă). Astfel de

procese nu duc la obţinerea de caractere stabile, moştenibile. În cazul amestecării, genomul virusului A

este integrat în capsida virusului B sau într-o capsidă mixtă, însă particula rezultată va transmite

caracterele codificate în genomul ei (A).

În cazul interferenţei, primul virus pătruns în celulă (de obicei avirulent) poate inhiba replicare

celui de-al doilea virus sau poate exista o inhibiţie reciprocă.

34 | P a g e

Mecanismul interferenţei se poate datora producerii de interferoni sau unei scimbări în

metabolismul celulei gazdă.

În cazul complementării, speciile virale infecţioase au defecte genetice care împiedică

replicarea. Virusul “partener” compensează defectul, suplinind substanţele sau funcţiile necesare printr-

un aşa numit efect de ajutorare. Ex. Virusul hepatitei D se replică individual, dar necesită material

capsidar suplimentar de la virusul hepatitei B.

►Quasispeciile. Când are lor replicarea ARN-ului viral, nu există un mecanism de verificare a erorilor,

ca în cazul ADN-ului. Rezultatul este producerea unui număr amre de mutaţii, pentru o singură copie

virală (10.000 nucleotide) apare cel puţin o mutaţie. Consecinţa este, dată fiind rata mare a

replicaţiilor, apariţia de mutanţi viabili ai unei specii şi existenţa lor împreună într-o populaţie

heterogenă, numită quasispecie. Presiunea selecţiei (sistemul imunitar) determină supravieţuirea

acelor virusuri care se încadrează cel mai bine în organism. Aceasta explică nivelul ridicat de

variabilitate existentă în cadrul HIV.◄

►Apariţia de specii noi. Este mai degrabă o excepţie decât o regulă faptul că virusuri ce afectează

doar animalele şi suferă mutaţii devin patogeen pentru om. În cele mai multe cazuri, schimbarea

condiţiilor de mediu este responsabilă pentru noi forme de boală, din moment ce noile virusuri sunt de

fapt virusuri vechi care au dobândit un echilibru ecologic cu gazdele lor şi au intrat în noi cicluri de

transmitere, ca rezultat al urbanizării, migraţiilor şi incursiunii omului în biotopuri izolate (virusul

Ebola, virusurile rabiei liliacului)

VI. Reacţiile celulei gazdă

Consecinţele posibile ale infecţiei virale asupra gazdei sunt:

Necroza: replicarea virusului duce direct la distrugerea celulară.

Apoptoza: virusul iniţiază o cascadă de reacţii ce duc la moartea celulară programată (sinucidere), în cele mai multe cazuri întrerupând ciclul de replicare a virusului.

Infecţii nonnecrotice: replicarea ca atare a virusului nu duce la distrugerea celulei, deşi aceasta poate avea loc ca urmare a răspunsului imun.

Infecţii latente: genomul viral se găseşte în interiorul celulei, dar nu se replică, nici nu distruge celula.

Transformarea tumorală: infecţia virală transformă celula gazdă într-o celulă cancerigenă, replicarea virusului poate avea sau nu loc, în funcţie de virus şi celula gazdă.

35 | P a g e

Necroza: moartea celulei gazdă apare eventual după infecţia iniţială cu multe specii virale. Această

distrugere a celulei implică, de obicei, producerea de componente virale. Replicarea virală combinată cu

distrugerea celulară este denumită „ciclul litic viral”. Distrugerea celulei, necrotică sau apoptotică este

motivul apariţiei simptomelor în cazul virozelor, efect cumulat cu cel produs de sistemul imunitar.

Aceste efecte observate la celulele din culturi celulare se numesc „efect citopatic”(CPE) şi pot fi utilizate

în diagnostic. Efectele includ: detaşarea celulelor de substrat sau de celelalte celule, formarea de celule

multinucleare gigantice, apariţia de incluziuni şi vacuole. Acestea din urmă apar ca urmare a acumulării

de componente virale. Scopul acestor transformări este replicarea virusurilor, moartea celulei apărând

ca o consecinţă secundară.

Apoptoza: celulele posedă mecanisme naturale care iniţiază distrugerea programată, prin

transformări citoplasmatice şi nucleare. Infecţiile cu unele virusuri pot duce la apoptoză. Replicarea

virusurilor trebuie să fie încetinită pentru ca apoptoza să preceadă înmulţirea virusurilor. Corpul elimină

rapid celulele apoptotice, înainte de apariţia proceselor inflamatorii. Apoptoza este considerată astfel un

proces de apărare, care poate fi depăşit de unele virusuri.

Infecţiile latente. În acest tip de infecţie, virusul este integrat în celulă, dar nu are loc replicarea.

Celula nu este afectată şi nu se manifestă simptomele bolii. Acest tip de infecţii este întâl nit în particular,

la virusurile herpetice care pot rămâne în stare latentă mult timp, în organism. Latenţa protejează

virusurile de activitatea sistemului imunitar. Totuşi, se poate iniţia ciclul litic care duce la apariţia

simptomelor şi multiplicarea virusurilor.

Transformarea tumorală. Un număr de infecţii virale nu duce la moartea celulei gazdă, ci mai

degrabă conduce la transformarea tumorală a ei. În urma infecţiilor cu dezoxiribovirusuri tumorale, tipul

de celulă infectată determină fie cancerizarea, fie replicarea virusurilor, fie iniţierea ciclului litic. În urma

infecţiilor cu ribovirusuri, apare replicarea virusurilor, dar celula îşi păstrează viabilitatea sau replicarea

este blocată.

VII. Patogeneza

Patogeneza se referă al factorii responsabili de originea şi evoluţia unei boli. În cazul virusurilor,

infecţia se realizează parenteral sau prin mucoase. Virusurile se pot replica doar la poarta de intrare

(infecţii localizate) sau pe cale sanguină, limfatică sau nervoasă ajung să se răspândească (infecţ ii

generalizate). În ambele cazuri, replicarea virusului induce leziuni degenerative. Răspunsul imun poate

contribui la eliminarea virusurilor prin distrugerea celulelor infectate, dar acelaşi răspuns poate exagera

simptomele bolii.

Transmiterea. Virusurile pot fi transmise pe orizontală (în cadrul unui grup de indivizi) sau pe

verticală (de la mamă la făt).

Poarta de intrare. Cele mai importante porţi de pătrundere a virusurilor sunt reprezentate de

mucoasa respiratorie şi tractul digestiv. Epiderma intactă reprezintă o barieră împotriva virusurilor, care

pot pătrunde pin microtraume (aproape întotdeauna prezente) sau prin inoculări mecanice (insectele

hemtofage).

36 | P a g e

Răspândirea virusului în organism. Există două tipuri de infecţii:

Infecţii locale. În cazul acestora, virusurile sunt răspândite de la o celulă la alta. Infecţia şi

simptomele bolii sunt limitate la poarta de intrare. Spre exemplu rhinovirusurile (responsabile de unele

răceli) se multiplică doar în tractul respirator superior.

Infecţii generalizate. În cazul acestora, virusurile sunt răspândite la distanţă de poarta de

intrare, prin intermediul sângelui sau limfei şi ajung la organele ţintă. Odată ajunse, începe replicarea

virusurilor şi apariţia simptomelor bolii. Spre exemplu enterovirusurile se multiplică la nivelul

intestinului, dar nu provoacă simptome decât dacă ajung în sistemul nervos central sau în musculatură.

O altă modalitate de răspândire este cea neurologică, de la poarta de intrare de-a lungul nervilor până la

SNC (virusul rabic).

Infecţia organelor, organotropism

Infectarea unei celule gazdă poate fi realizată doar dacă prezintă pe suprafaţa ei receptori

specifici. Acest mecanism explică organotropismul observat la virusuri. Totuşi tropismul este doar

aparent, este mai corect spus susceptibilitatea sau rezistenţa celulară (şi deci a organelor).

Evoluţia infecţiei. Leziunile aduse organelor de către virusuri sunt în principal de natură

degenerativă. Inflamaţiile sunt procese secundare. Severitatea simptomelor clinice depinde în primul

rând de distrugerea provocată de virus (sau de sistemul imunitar). Majoritatea componentelor virale

sunt produse înainte de apariţia simptomelor. De asemenea, infecţiile pot trece neobservate dacă

gradul de distrugere celulară este nesemnificativ sau lipseşte complet. În astfel de cazuri se vorbeşte de

infecţii subclinice, opuse celor simptomatice. Infecţiile aparente nu sunt acelaşi lucru cu infecţiile

latente, în care virusul nu se replică. Pe de altă parte infecţiile pot fi exgerate, fie datorită complexe lor

pe care le formează particulele virale cu anticorpii, fie datorită distrugerii celulelor infectate de către

sistemul imunitar. Aceste proces devin patologie când virusul însuşi nu producea distrugerea celulei sau

o producea într-un grad redus.

Agravarea infecţiei virale datorată anticorpilor (ADE)

Procesul îmbolnăvirii poate fi înrăutăţit când virusurile reacţionează cu anticorpi insuficient de

mulţi. Se formează complexe recunoscute de celule care în mod normal nu prezintă receptori pentru

virusul respectiv, în schimb prezintă receptori pentru anticorp. În acest caz, anticorpii sporesc infecţia.

Excreţia virusurilor. Eliminarea noilor virusuri depinde de locul unde se replică virusul. Spre

exemplu, virusurile care infectează tractul respirator sunt elimintate în aerul expirat prin pin picături. În

cazul infecţiilor generalizate, nu doar organul ţintă este implicat în excreţia virusului, ci şi replicarea la

poarta de intrare contribuie la eliminare. Din moment ce replicarea apare înaintea simptomelor,

persoana infectată devine contagioasă înainte de a fi bolnavă propriu-zis.

Mecanismele de apărare

Mecanismele de apărare ale organismului împotriva infecţiilor virale pot fi clasificate în două

categorii. Mecanismele de apărare nespecifice sunt cele mai importante şi sunt reprezentate în primul

37 | P a g e

rând de interferoni. În afara efectelor asupra creşterii celulare, răspunsului imun şi imunoreglării, aceste

substanţe pot construi o barieră antivirală pentru o scurtă perioadă de timp. Interferonii nu afectează

direct virusurile, ci induc un mecanism de rezistenţă celulară care interferează cu etapele replicării

virusului. Mecanismele specifice includ imunitatea mediată umoral şi imunitatea mediată celular.

Răspunsul imun nespecific. Este activat odată cu pătrunderea virusului în organism. Unul dintre

cele mai importante procese este fagocitoza. Granulocitele şi celulele Natural Killer sunt principalele

fagocite. Modificarea pH-ului sau febra pot bloca unele etape ale replicării virusurilor.

Interferonii sunt substanţe de natură proteică produse de sistemul imunitar. Datorită ingineriei

genetice, aceştia pot fi produşin în cantităţi mari. Principalele efecte biologice ale acestora sunt

antivirale şi antimitotice. O serie de substanţe pot induce producerea interferonilor (ARN dublu catenar,

nucleotide naturale sau artificiale, bacteriile, diferiţi compuşi cu masă moleculară mică şi virusuri). Toate

aceste substanţe determină activarea genelor codificatoare de interferoni. Aceştia inhibă replicarea

virală.

Răspunsul imun specific. Include atât mecanisme mediate umoral (producerea de anticorpi), cât

şi mecanisme mediate celular (limfocite T Helper şi citotoxice). În general, parazitarea gazdei de către

virusuri determină exprimarea la nivelul membranei celulare a antigenelor virale. Aceasta induce un

răspuns imun mediat celular.

Imunitatea mediată umorală. Anticorpii atacă doar virusurile aflate extracelular, astfel odată

stabilită infecţia într-un organ, apărarea organismului nu mai ţine de anticorpi. Imunitatea mediată

umoral este capabilă să prevină generalizarea infecţiei doar dacă anticorpii sunt prezenţi din primele

stadii ale bolii (induşi prin vaccinare). IgG şi IgM sunt activi în sânge, în timp ce IgA sunt activi la nivelul

mucoaselor. Efectul de neutralizare a antigenelor este maxim când anticorpii reacţionează cu situsurile

de legare pentru receptori ale virusurilor, împiedicând astfel adsorbţia acestora.

Imunitatea mediată celular. Acest tip de imunitate este pe de parte cel mai eficient când vine

vorba de infecţii virale. Limfocitele T recunosc celule infectate cu virusuri şi le distrug. Observaţiile

precum că pacienţii cu deficienţe ale imunităţii umorală rezistă mai bine infecţiilor virale decât cei cu

deficienţe ale imunităţii mediate celular, subliniază importanţa limfocitelor T.

Prevenire. Cele mai importante măsuri profilactice în faţa potenţialelor infecţii virale sunt

vaccinările active. Vaccinurile ce conţin virusuri inactivate sunt mai puţin eficiente decât cele care conţin

virusuri atenuate. Imunizarea pasivă cu imunoglobuline este utilizată doar în cazul postexpunerii, ca

măsură profilactică.

1. Imunizarea activă. Antigenul (virusul) este introdus în corp, fie inactivat, fie atenuat dar capabil de replicare, pentru a stimula sistemul imunitar.

Vaccinurile inactivate. Imunitatea dobândită în urma administrării de virus inactivat este în

principal umorală şi nu este de durată. Din acest motiv trebuie repetată vaccinarea. Cele mai importante

astfel de vaccinuri sunt antigripal, antirabic, antihepatitei A şi B. Unele vaccinuri inactivate conţin cele

mai importante antigene ale virusului respectiv. Acestea induc o imunizare mai eficientă şi sunt mai bine

tolerate.

38 | P a g e

Vaccinuri atenuate. Aceste vaccinuri conferă o imunizare de durată şi mai eficientă doar după o

singură doză, deoarece virusurile conţinute sunt capabile să se replice în organismul gazdă, inducând şi

un răspunsul celular. Aceste vaccinuri sunt preferabile când sunt disponibile. În cazul acestora, există

totuşi riscuri, în ceea ce priveşte stabilitatea lor, potenţialul crescut de contaminare cu alte virusuri, ce

duce la apariţia de noi tulpini virulente.

Vaccinuri cu virusuri recombinante. Din moment ce este nevoie de un număr mic de proteine

antigenice pentru a induce imunizarea, se pot utiliza vectori virali pentru obţinerea de vaccinuri.

Vectorul viral cel mai potrivit este o tulpină cel mai puţin virulentă. Pentru vector nu trebuie să existe

imunizare anterioară. Virusul utilizat ca vector va integra genele codificatoare de antigene de la virusul

virulent şi va exprima proteinele imunogene. Astfel de virusuri nu s-au aprobat încă pentru a fi folosite

pe om. Vaccinul antirabic utilizat pentru imunizarea animalelor este unica aplicaţie practică de acest tip.

Vaccinuri ADN. Din moment ce ADN-ul simplu poate fi inserat în celulele eucariote şi informaţia

respectivă să poată fi exprimată, ADN-ul ce codifică proteinele virale poate fi utilizat ca sursă de vaccin.

Avantajul acestor vaccinuri, atualmente în stadiu de testare, include uşurinţa producerii şi stabili tatea

ridicată.

Schema obţinerii de vaccinuri cu virusuri recombinante

2. Imunizarea pasivă. Acest tip de imunizare implică introducerea de anticorpi utilizând doar imunoglobuline umane. Protecţia conferită de acestea este de scurtă durată şi este efici entă doar în cazul viremiilor. Imunizarea pasivă este administrată de obicei ca măsură profilactică postexpunere (după o infecţie sau o situaţie ce implică riscul infectării).

Chemoterapie. Substanţele care pot inhiba diferitele etape ale replicării pot fi utilizate ca agenţi

chemoterapeutici. În termeni practici, este mai importantă inhibarea sintezei acizilor nucleici decât a

proteinelor virale. Principalele obstacole implicate sunt nivelul scăzut de specificitate ai agenţilor

(efectele toxice datorită afectării metabolismului) şi necesitatea începerii tratamentului foarte devreme

în ciclul infecţios.

39 | P a g e

Problemele întâmpinate în utilizarea chemoterapeuticelor. Replicarea virală este complet

integrată în metabolismul gazdei. Virusul suplineşte doar informaţia genrtică. Această asociere strânsă

între virus şi gazdă este principala sursă a dificultăţilor întâmpinate. Orice interferenţă cu sinteza virală

poate afecta şi funcţionarea celulei. Intervenţia specifică este posibilă doar în cazul virusurilor care -şi

codifică propriile enzime ce vor reacţiona asupra substratului viral. O altă problemă este necesitatea

administrării terapeuticelor foarte devreme, înaintea apariţiei simptomelor.

Diagnosticul de laborator.

Următoarele metode pot fi utilizate pentru obţinerea unui diagnostic de laborator:

A. Izolarea virusului prin cultivarea într-o gazdă compatibilă. De obicei se folosesc culturi celulare, mai rar animale de laborator sau ouă embrionate.

B. Detectarea directă a virusului. Metodele seroogice, de biologie moleculară şi microscopie electronică sunt utilizate pentru identificarea virusurilor sau componentelor virale în mod direct.

C. Serodignosticul implică punerea în evidenţă a anticorpilor IgG şi IgM în serul pacienţilor. Indicaţii şi metode. Procedurile ce implică diagnosticul de laborator pentru detectare virusurilor sunt

foarte scumpe şi necesită un timp destul de mare. De aceea, este important de cântărit dacă este

neaparată nevoie de confirmarea laboratorului în punerea diagnosticului. Medicul care urmează să pună

diagnosticul trebuie să ia în considerare toate aspectele posibile. Diagnosticul de laborator este justificat

doar dacă tratamentul pacientului ar fi influeneţat de diagnosticul precis sau informaţiile sunt necesare

într-un studiu epidemic.

A. Izolarea virusului prin cultivare Culturile celulare primare pot fi obţinute utilizând diverse ţesuturi proapete. Totuşi, aceste celule se

pot divide doar de un număr limitat de ori. De aceea s-au pus la punct tehnici de obţinere a unor celule

hibride care se multiplica la infinit. Pentru scopuri dignostice, celulele sunt cultivate într-un singur strat

numit film celular ce aderă la o suprafaţă de sticlă sau plastic. Replicarea virusurilor în culturi celulare

determină modificări morfologice ale celulelor, aşa-numitul efect citopatic. Aceste modificări sunt

adesea suficiente pentru diagnostic.

Probele trebuie să fie recoltate în funcţie de specia virală presupusă şi cât mai devreme posibil.

De asemenea, condiţiile de recoltare trebuie să fie cât mai sterile. Transporul probelor trebuie făcut

rapid şi în cutii frigorifice, deoarece virusul nu rezistă pre mult în afara celulei gazdă. Laboratorului

trebuie să-i fie oferite cât mai multe informaţii privind cursul şi stadiul bolii. Datele clinice şi un presupus

diagnostic pot ghida laboratorul spre identificarea unui anumit virus. Căutarea oricărui tip de virus

potenţial prezent în probă nu este fezabilă din motive financiare şi de eficienţă.

Procesarea materialului de către laborator. Înainte ca celulele gazdă să fie inoculate, materialul

din probe trebuie să fie supus unor tehnici de îndepărtare a posibilelor bacterii (antibiotice, centrifugare,

uneori filtrare). Toate aceste tehnici cresc riscul pierderii materialului viral, din acest motiv sterilizarea

nu trebuie să fie prea riguroasă.

Identificarea virusului este bazată în primul rând pe modificarea celulelor gazdă, apoi se realizează

examene serologice utilizând anticorpi cunoscuţi şi microscopie imunoelectronică.

40 | P a g e

B. Detectarea directă a virusurilor Prin această metodă se identifică de obicei particule virale şi nu virusul complet. Scopul este

identificarea directă a virusurilor în materialul recoltat de la pacient fără cultivare anterioară. Virusurile

prezente în fluidele seroaselor, cum ar fi virusul herpetic sau al varicele i pot fi detectate la microscopul

electronic. Antigenele virale pot fi identificate în secreţii prin reacţia imunologică enzimatică, aglutinare

pasivă sau cu anticorpi imunofluorecenţi. Genomul viral poate fi identificat prin hibridizare utilizând ADN

sau ARN complementar cu cel viral.

Detectarea virusului prin amplificare biochimică – reacţia în lanţ a polimerazei (PCR). Această

metodă este una dintre cele mai sensibile. În primul rând este extras acidul nucleic de la pacient. Orice

genom riboviral este transcris în ADN de către revers-transcriptază. Acest ADN, precum şi cel extras de la

dezoxiribovirusuri este replicat in vitro cu ajutorul unei polimeraze. Se introduce în proba supusă

polimerizării ADN-ul de la pacient, ADN-polimerază termorezistentă, primeri (secvenţe oligonucleotidice

complementare cu ADN-ul ce urmează a fi replicat) şi nucleotide. Prin încălzirea probei la 95° C ADN -ul

se denaturează (se rup legăturile de H). Se coboară temperatura treptat până la 75° C, moment în care

ADN-polimeraza adaugă primerii complementari şi în continuare nucleotide, realizând replicarea ADN -

ului. Ciclul acesta de încălziri şi răciri repetate duce la obţinerea unei cantităţi de ADN de câteva mii de

ori mai mare decât iniţial. ADN-ul astfel obţinut este supus hibridizării.

C. Serodignosticul. Dacă o infecţie virală induce un răspuns mediat umoral, anticorpii rezultaţi pot fi utilizaţi în

serodiagnostic. Interpretarea datelor serologice se confruntă cu problema deciderii dacă anticorpii sunt

produşi recent sau mai demult. 2 criterii pot ajuta în acest sens: detectarea IgM (fără IgG) demonstrează

prezenţa unei infecţii primare. Testul pentru detectarea IgM se face la începutul bolii. Identificarea mai

târziu atât a IgG, cât şi a IgM confirmă infecţia primară. O creştere de 4 ori a titrului anticorpilor IgG în

10-14 zile de la debutul infecţiei sau o scădere identică mai târziu reprezintă, de asemenea, o

confirmare.

41 | P a g e

42 | P a g e

Curs 6 Virusologie – partea specială

1. Virusurile hepatitice

Hepatita A

Hepatita A este o infecţie a ficatului cauzată de un virus de tip ARN care este transmis prin ingerarea alimentelor şi a apei contaminate. Spre deosebire de virusurile hepatice B şi C, hepatita A nu determină o infecţie cronică asupra ficatului. Acesta este primul virus hepatic descoperit şi este cunoscut ca fiind cea mai frecventă cauză de inflamaţie hepatică.

Perioada de incubatie

Virusul hepatic A are o perioada de incubaţie ce variază între 15 şi 45 de zile (în medie – 25 de zile). Prima fază, simultană cu debutul acestei afecţiuni hepatice, este caracterizată de simptome nespecifice precum oboseală, stare de slăbiciune, anorexie, greaţă, vărsături, durere abdominală şi, mai rar, febră urmată de dureri de cap, erupţii cutanate si diaree. După 1-2 săptămâni de la debutul bolii hepatice, se poate instala şi icterul.

În cele două săptămâni ce preced apariţia icterului, gradul de contagiune este cel mai ridicat, întrucât concentraţia de virusuri este maximă (aceasta scade după instalarea icterului). Copiii pot răspândi virusul hepatic A perioade mai lungi de timp decât adulţii, cei mici fiind contagioşi până la 10 săptămâni după debutul clinic al hepatitei A.

Simptome

Prezenţa simptomelor în infecţia cu virus hepatic A depinde de vârsta pacienţilor. În cazul copiilor sub 6 ani, 70% dintre infecţii sunt asimptomatice; în mod normal, icterul nu asociază boala. Acest procent nu se menţine în cazul copiilor de peste 6 ani, în cazul cărora infecţia de obicei este asociată cu simptome, icterul instalându-se la peste 70% din pacienţi.

În cele mai multe cazuri, simptomele durează mai puţin de 2 luni, dar există un procent de 10% - 15% dintre persoanele infectate cu virusul hepatic A care a experimentat o boală prelungită şi recidivantă, dar care nu a depăşit totuşi 6 luni.

Virusul devine inactiv la temperaturi mai mari de 85ºC, însă în condiţii normale de mediu, virusul hepatic A poate supravieţui în afara corpului uman şi câteva luni.

Dacă cineva a fost infectat cu virusul hepatic A în trecut, nu se mai poate infecta încă o dată şi nici nu îl poate transmite altora. Odată ce organismul se vindecă de hepatita A, dezvoltă anticorpi care îl pot proteja de viitoare infecţii cu acelaşi virus hepatic.

Transmitere hepatitei A

43 | P a g e

Virusul hepatic A poate fi găsit în materiile fecale ale unei persoane infectate cu acest virus. Este trasmis prin contactul cu aceste materii fecale infectate şi din acestea poate trece cu uşurinţă în mancare şi apă, şi prin ingerare, în organismul uman.

Cele mai frecvente căi de transmitere a hepatitei A sunt:

ingerarea alimentelor şi a apei ce au intrat în contact cu materii fecale infectate; omiterea spălării mâinilor după utilizarea toaletei; utilizarea instrumentelor de mâncat/băut folosite în prealabil de o persoană infectată; sexul neprotejat (de orice formă – inclusiv oral şi anal)

Există câteva grupuri care prezintă un risc ridicat de a contacta hepatita A:

copii care trăiesc în comunităţi precum creşe, grădinite etc.; adulţi care trăiesc în condiţii aglomerate şi nesanitare; vizitatori ai ţărilor cu prevalenţă ridicată de hepatita A; persoanele active sexual;

şi, de asemenea, există situaţii care favorizează trasmiterea virusului hepatic A:

dezastrele naturale precum inundaţii, cutremure etc. când apa potabilă poate fi cu uşurinţă contaminată cu virusul hepatic A.

Tratament

Nu există tratament specific pentru hepatita A. Totuşi, “tratamentul” recomandat cel mai frecvent este odihna în pat. Este de asemenea dezirabil să se bea multe lichide, în special dacă apar diaree şi vărsături. O altă măsură ce trebuie luată este evitarea alcoolului.

Deşi nu există tratament medical după debutul hepatitei A, există posibilitatea de a diminua unele simptome (precum durerea şi greaţa) prin utilizarea unor medicamente prescrise de un medic.

Prevenirea infecţiei cu virusul hepatic A

Cea mai bună metodă de apărare împotriva hepatitei A este vaccinarea. Peste 99% dintre persoanele vaccinate dezvoltă imunitate împotriva acestui virus hepatic, prin urmare, chiar dacă vor fi intra în contact cu acesta, nu vor fi infectaţi.

O alta metodă de a preveni infectarea cu virusul hepatic A este injectarea cu imuno -globulină (denumita si gamma-globulina). Protecţia oferită de această injectie nu este permanentă, ci este valabilă doar pentru o scurtă perioadă de timp. Imuno-globulina este un preparat care conţine un nivel ridicat de anticorpi ai virusului hepatic A şi se administrează de regulă persoanelor expuse la virus. Pentru efect maxim, ar trebui administrată în termen de maxim două săptămâni de la expunere, dar este eficient şi dacă este administrat între 2 si 6 săptămâni de la posibila expunere la virusul hepatic A.

A treia metodă de prevenire a îmbolnăvirii datorate hepatitei A este mai puţin eficientă decât primele două şi se referă la o igiena personală riguroasă şi un stil de viaţă sănătos. Câteva măsuri în această direcţie trebuie adoptate:

44 | P a g e

spălarea mâinilor cu apă şi săpun după fiecare utilizare a băii, înainte şi după prepararea şi mâncarea alimentelor sau după schimbarea scutecelor;

evitarea mâncărurilor insuficient gătite (fierte, coapte, prăjite) protejarea în timpul contactelor sexuale (de orice tip)

Hepatita B

Virsul hepatitc B

Hepatita B este o infecţie a ficatului cauzată de un virus de tip ADN care este transmis prin sânge sau derivaţi ai sângelui contaminat în timpul transfuziilor, prin contact sexual cu o persoană infectată, prin utilizarea unor ace sau instrumente similare contaminate. Spre deosebire de virusul hepatic A, virusul B poate cauza atât o forma acută de hepatită, cât şi una cronică. Hepatita B este cea mai frecventă afecţiune cronică din lume.

Infecţia acută cu hepatita B

În faza acută a hepatitei B, inflamaţia evoluează rapid şi durează o perioadă scurtă de timp (de obicei, o recuperare totală poate apărea în maxim câteva luni). În aproximativ 6 luni, cea mai mare parte a adulţilor care suferă de hepatita B acută se vor vindeca si vor dezvolta anticorpi care îi vor proteja de o nouă infectare pentru toată viaţa.

Hepatita cronică B apare atunci când ficatul eşuează recuperarea totală dupa forma activă a hepatitei şi poate evolua mulţi ani fără a genera simptome. Statisticile arată că în cazul adulţilor, peste 85% dintre adulţii şi 10% dintre copiii afectaţi de hepatita acută B se vor reface complet, devenind imuni la o potentială viitoare infecţie.

Teste de laborator:

45 | P a g e

valorile transaminazelor sunt foarte ridicate;

AgHBs este pozitiv; Viremie foarte mare (1000000000-1000000000 virioni/ml)

Infecţia cronică cu Hepatita B

Majoritatea copiilor infectaţi cu virusul hepatic B vor dezvolta forma cronică a hepatitei B. Riscul cronicizării depinde de vârsta la care aceştia sunt infectaţi. Mai mult de 90% dintre nou -născuţii infectaţi, 50% dintre copiii şi 5% dintre adulţii infectaţi cu virusul hepatic B vor dezvolta hepatita cronică.

Hepatita B cronică cunoaşte 4 faze:

1. Faza de toleranţă imună (replicativă) – caracterizată de valori normale ale transaminazelor (TGP si TGO), antigen HBs pozitiv şi de o viremie ridicată. La persoanele infectate în copilărie , această fază poate dura între 15 şi 30 de ani.

2. Faza de clearance imun (imunoreactivă, hepatită cronică) – cel mai frecvent întâlnită, poate dura ani de zile. Este caracterizată de transaminaze ridicate, AgHBe pozitiv si replicare virală înaltă.

3. Faza de replicare virală joasă (purtător inactiv de VHB) se caracterizează prin prezenţa AgHBs, prin absenţa AgHBe, viremie nedetectabilă sau foarte joasă şi valori normale ale transaminazelor.

4. Faza de reactivare este caracterizată prin valori ridicate ale transaminazelor, de replicare virală şi de o posibilă reapariţie a AgHBe. Aceasta fază poate fi spontană sau se poate datora unor mutaţii sau unor coinfecţii virale.

Hepatita B – o scurtă istorie

Deşi hepatita este cunoscută de secole, nimeni nu a ştiut care e cauza până în anii ’40, cand doctorii au inceput sa suspecteze ca responsabil pentru aceasta afectiune hepatica era un virus

46 | P a g e

transportat prin sangele uman. Primul pas in descoperirea virusului hepatic B a fost facut in 1963 cand Dr. Baruch Blumberg si colegii sai au identificat o proteina (“antigenul Australia”) care a avut o reactie neobisnuita la anticorpii pacientilor care fusesera supusi la transfuzii de sange. Asocierea antigenului si infectia hepatica a fost facuta 3 ani mai tarziu, iar specialistii au inteles ca pentru a reduce riscul infectiei cu hepatita B trebuie sa testeze sangele inainte de transfuzii.

Hepatita B – perioada de incubatie

Virusul hepatic B are o perioada de incubatie cuprinsa intre 45 si 160 de zile (in medie – 100 de zile). De obicei, simptomele apar la 30-180 de zile de la expunerea la virusul hepatic B, dar trebuie spus ca jumatate din persoanele infectate cu acest virus nu vor prezenta nici un semn

de infectie. Faza acuta a hepatitei B genereaza un set de simptome, acest fapt insa nu este valabil in cazul infectiei cronice, care, cel mai frecvent, este asimptomatica. Persoanele care sufera de

hepatita acuta B pot experimenta simptome “de gripa” accentuate de greata, anorexie, indispozitie fizica si oboseala, durere in zona ficatului si icter. Simptomele hepatitei acute dureaza, in medie, intre 1-3 luni.

In aceasta perioada, persoana infectata este foarte contagioasa. Virusul nu este foarte

rezistent in mediu normal – se considera ca apa fierbinte utilizata in masina de spalat in mod normal este capabila sa omoare virusul de pe haine, si de asemenea detergentul de vase si apa calda ii vor elimina pe cei de pe tacamuri.

Hepatita B – simptome

In faza acuta, hepatita B genereaza simptome de o severitate ce variaza de la una minima, asimptomatica pana la manifestari fatale. Statisticile sugereaza ca peste o treime din persoanele

infectate nu prezinta simptome, la acestia infectia considerandu-se “tacuta”.

O alta treime a persoanelor infectate cu virusul hepatic B prezinta simptome similare cu cele generate de o gripa: slabiciune fizica, dureri, cefalee, febra, lipsa poftei de mancare, diaree, icter, greata si varsaturi.

O a treia parte a persoanelor infectate vor prezenta simptome mai severe, care se vor

manifesta perioade mai lungi de timp. Pe langa simptomele asemanatoare celor provocate de gripa, mai pot aparea dureri abdominale puternice si icter accentuat. Icterul apare ca si consecinta

a faptului ca ficatul se afla in incapacitate de a elimina bilirubina (un pigment care, in parametri mai ridicati decat cei normali, cauzeaza ingalbenirea pielii si a albului ochilor) din sange.

Hepatita B – transmitere

Infectia cu hepatita B apare cand sange infectat intra in organismul unei persoane neinfectate. Este de asemenea transmis prin sex neprotejat (fara prezervativ) si, foarte frecvent, de la o mama infectata la copil in timpul nasterii.

Exista cateva grupuri care sunt prezinta un risc ridicat de a contacta hepatita B:

persoane cu parteneri sexuali multipli sau diagnosticate cu boli cu transmitere sexuala;

47 | P a g e

copii nascuti din mame infectate; personal al spitalelor sau pacienti internati pe perioada lungi in spitale; persoane care au contact prelungit cu persoane infectate (familii, prieteni); receptori ai transfuziilor de sange; utilizatori ale drogurilor injectate; persoane care lucreaza in sau sunt incarcerate in inchisori; persoane ale caror sange ar fi putut intra in contact cu saliva unei persoane infectate cu virusul

hepatic B; persoane care calatoresc in tari cu prevalenta ridicata de hepatita B; pacienti dializati;

Hepatita B – tratament

Evolutia naturala a hepatitei cronice B este catre ciroza hepatica si cancer, prin urmare, principalul scop al tratamentului este de a stopa aceasta evolutie, eradicarea virusului fiind un tel

foarte dificil de obtinut. Pe termen scurt, tratamentul se orienteaza catre obtinerea urmatoarelor:

inhibitia replicarii virale; normalizarea valorilor transaminazelor; seroconversia AgHBe si aparitia Ac anti HBe; incetinirea/regresia fibroze.

In prezent, in Romania se folosesc in tratarea infectiei cu virus hepatic B:

A) medicamente cu efect antiviral si imunomodulator:

A.1. IFN (interferon) standard

A.2. IFN (interferon) pegilat

B) medicamente cu efect antiviral

B.1. Lamivudina

B.2 Adefovir

B.3. Entecavir

Hepatita B - preventie

Vaccinarea impotriva hepatitei B este cea mai eficienta metoda impotriva infectarii cu acest virus hepatic. Vaccinul este disponibil din 1982 si preintampina infectarea cu virusul

hepatic B si a celorlalte infectii aseciate cu acesta. Persoanele care se vaccineaza sunt protejate atat impotriva formelor acute de hepatita B, cat si a consecintelor mai grave pe care forma

cronica le poate genera: ciroza sau cancerul hepatic. Vaccinul impotriva hepatitei B produce niveluri eficiente de anticorpi impotriva virusului hepatic B la majoritatea acultilor, copiilor si nou-nascutilor. Schema de vaccinare cel mai frecvent utilizata este de 3 injectii intramusculare

administrate astfel: prima doza, a doua doza la o luna de la cea precedenta, si a cea de a treia doza la 6 luna de la prima. Vaccinul antihepatic este foarte bine tolerat de majoritatea

48 | P a g e

persoanelor, inclusiv nou-nascuti, copii si femei insarcinate sau care alapteaza. Exista exceptii foarte rare de alergii severe la unul din componentele vaccinului.

Studiile recente indica faptul ca memoria imunologica ramane intacta pentru o perioada de cel putin 25 de ani si confera protectia impotriva imbolnavirii de hepatita B chiar daca numarul anticorpilor scade sub limita detectabila.

Alte cai de prevenire:

utilizarea corespunzatoare a prezervativelor de fiecare data cand faceti sex cu un partener

instabil; administrarea imunoglobulinei antihepatita B (HBIG) nou-nascutilor din mame infectate si

vaccinarea acestora la 12 ore dupa nastere; evitarea drogurilor injectate (a acelor sau a seringilor folosite); evitarea utilizarii de catre mai multe persoane are unor intrumente care ar putea avea sange pe

ele: aparate de ras, periute de dinti etc.; evitarea efectuarii de tatuaje sau piercinguri in locatii dubioase, care nu prezinta incredere.

Hepatita C

Hepatita C este o afectiune a ficatului cauzata de un virus de tip ARN ce este transmis in principal prin sange in timpul transuziilor, al utilizarii drogurilor injectate si uneori prin contact sexual neprotejat. Exista 6 tipuri de genotipuri ale virusului hepatic C identificati pana in prezent, cel mai frecvent fiind genotipul 1.

Virusul hepatic C poate cauza atat forma acuta, cat si pe cea cronica a hepatitei, si e cea mai frecventa forma de hepatita dupa cele A si B. Spre deosebire de virusul hepatic B, virusul C produce afectiune cronica intr-un procent mult mai mare: 80% dintre adultii infectati cu virusul hepatic C vor produce o afectiune cronica (comparativ cu doar 5-10% dintre cei infectati cu virusul B).

Forma acuta a hepatitei C se refera la primele 6 luni de la infectarea cu VHC. Interesant este ca mai putin de o treime dintre pacientii infectati experimenteaza simptome nespecifice precum inapetenta, oboseala, durere abdominala, icter si simptome pseudo-gripale, simptome care rareori conduc la o diagnosticare corecta cu hepatita C. Persistenta VHC pe o perioada mai lunga de 6 luni, implica o afectiune hepatica cronica. Ca si faza acuta, faza cronica este de asemenea asimptomatica, boala fiind de cele mai multe ori descoperita accidental.

Statisticile releva faptul ca peste 80% dintre persoanele infectate cu virus hepatic C vor dezvolta hepatita cronica. Dintre acestia, daca afectiunea ramane netratata, aproximativ o treime vor dezvolta ciroza hepatica in mai putin de 20 de ani de la infectare, o alta treime vor progresa catre ciroza in aproximativ 30 de ani de la infectarea cu virusul hepatic C, si la o ultima treime progresia spre ciroza este atat de lenta, incat este putin probabil sa dezvolte aceasta afectiune in timpul vietii.

Hepatita C – o scurta istorie

Desi virusul hepatic C a ramas neidentificat pana in 1988, existenta lui a fost remarcata inca din 1974 cand un grup de cercetatori a demonstrat ca cele mai frecvente hepatite ce aparea dupa transfuzii

49 | P a g e

era cauzate de un “non A non B” virus hepatic (NANBH). In ciuda eforturilor sustinute, virusul nu a putut fi identificat timp de peste un deceniu, primul articol despre virusul hepatic C aparand in 1989.

Hepatita C - perioada de incubatie si de contagiune

Virusul hepatic C are o perioada de incubatie ce variaza intre 14 si 180 de zile (mediu – 45 de zile). Majoritatea persoanelor infectate cu virusul hepatic C nu manifesta nici un fel de simptome, iar putinii care totusi prezinta simptome, sunt rareori diagnosticati cu hepatita C. Acest fapt se intampla din cauza ca simptomele ce apar – anorexie, oboseala, durere abdominala, icter, iritatii cutanate, manifestari pseudo-gripale – sunt de obicei asociate cu alte afectiuni. Persoanele care sufera de hepatita C cronica prezinta un risc mai ridicat de evolutie catre ciroza si cancer hepatic.

Hepatita C – simptome

Ca si hepatita B, infectia hepatica cu virus C nu prezinta de obicei simptome specifice. Foarte putini pacienti manifesta simptome pseudo-gripale asociate cu pierderea in greutate, oboseala, dureri musculate, iritabilitate, greata, anorexie si icter in faza activa a hepatitei C (aceasta apare intre 2-26 saptamani de la infectare).

Simptomatologia specifica (ce apare in hepatita C cronica) presupune:

hepatomegalie splenomegalie steluţe vasculare ginecomastie

Hepatita C – transmitere

Hepatita C apare atunci cand sange infectat cu virusul hepatic C i ntra in organismul unei persoane nesanatoase. De asemenea, poate aparea ca urmare a contactelor sexuale neprotejate (fara o bariera din latex), si de asemenea, mai rar, de la mama infectata catre copil in timpul nasterii.

Exista cateva grupuri care sunt prezinta un risc ridicat de a contacta hepatita C:

persoane care au suferit transfuzii de sange sau transplanturi de organe; persoane afectate de hemofilie (peste 60% din cazuri) utilizatori ai drogurilor injectate; personal al spitalelor; copii nascuti din mame infectate cu virusul hepatic C; familii ale persoanelor infectate; persoane cu parteneri sexuali multipli;

adepti ai tatuajelor si a piercingurilor numeroase.

50 | P a g e

Hepatita C – tratament

Tratamentul afectiunii hepatice C are ca scop primar vindecarea – adica eradicarea completa a viruslui, si implicit, cresterea calitatii vietii. Obiectivul secundar este de a opri evolutia catre ciroza si cancer hepatic, acolo unde vindecarea nu este posibila.

Tratamentul cuprinde trei aspecte: 1. regimul – sunt recomandate evitarea alcoolului si curele cu vitamina E; 2. vaccinarea – impotriva virusului hepatic A, a virusului hepatic B si, anual, impotriva

gripei, intrucat suprainfectia cu acestea pot cauza complicatii fatale; 3. medicatia antivirala:

interferon ribavirina – prescrisa numai impreuna cu interferon

Hepatita C – prevenire

Nu exita vaccin impotriva virusului hepatic C. De vreme ce acest virus hepatic este raspandit in special prin sange, singura metoda de a preveni imbolvanirea este aplicarea unor masuri riguroase de ig iena personala si de sanatate, in general:

evitarea drogurilor injectabile, a acelor sau a seringilor folosite; evitarea utilizarii de catre mai multe persoane are unor intrumente care ar putea avea sange

infectat cu virusul hepatic C pe ele: aparate de ras, periute de dinti etc.; evitarea efectuarii de tatuaje sau piercinguri in locatii dubioase, care nu prezinta incredere. utilizarea corecta a prezervativelor de cate ori facem sex cu un partener instabil;

Hepatita D

Hepatita D este o infectie acuta sau cronica a ficatului cauzata de un virus de tip RNA, ce poate aparea fie simultan cu infectia cu virus hepatic B (coinfectie), fie ulterior acesteia (suprainfectie), fiind o forma mai agresiva decat celelalte forme de hepatita. Ca si hepatita B, virusul hepatic D poate cauza atat forma acuta a bolii, cat si una cronica.

Ce este specific acestui virus hepatic delta este incapacitatea acestuia de a cauza o infectie singur, probabil datorita faptului ca este o mica si incompleta particula virala. Pentru a se dezvolta, virusul hepatic D are nevoie de acoperirea si protectia virusului hepatic B. Se considera hepatita cronica cu virus D atunci cand acesta persista mai mult de 6 luni dupa infectare in sange.

In cazul coinfectiilor (cand virusii hepatici B si D apar in acelasi timp), majoritatea pacientilor au capacitatea de a se recupera in totalitate, deoarece coinfectia cauzeaza a forma acuta a hepatitei care poate fi diagnosticata. Doar intre 2-5% dintre adultii infectati dezvolta hepatita cronica.

Situatia este mai dramatica in cazul suprainfectiilor (virusul hepatic D apare dupa ce virusul hepatic B a afectat deja organismul). In acest caz, intre 50-70% dintre persoanele infectate dezvolta hepatita fulminanta, in care VHD se reproduce la usor, fiind in prezenta unui mediu favorabil format dintr-un numar ridicat de virusi hepatici B. Aproape toate suprainfectiile cauzeaza hepatita cronica.

Hepatita D – scurta istorie

51 | P a g e

Virusul hepatic D (de asemenea numit virusul delta) a fost descoperit in 1978 de catre gastroenterologul italian Mario Rizzetto si de catre expertul in virologie moleculara John Gerin de la Universitatea Georgetown din SUA. Gastroenterologul a constat ca o parte din pacientii infectati cu virusul hepatic B prezentau o alta forma de agent infectios in ficatul lor. Cand ambii virusi erau prezenti, infectia acuta era mai agresiva. De asemenea, pacientii cu ambele infectii dezvoltau mai frecvent hepatita cronica decat cei infectati doar cu virusul hepatic B.

Hepatita D – perioada de incubatie si de contagiune

Virusul hepatic D are o perioada de incubatie ce variaza intre 3-7 saptamani. In coinfectie, in general aceasta este perioada de incubatie, insa, in suprainfectii, aceasta se micsoreaza la 3 saptamani, intrucat virusul D se replica mai usor in prezenta unui mediu propice: virusii B deja existenti.

Hepatita D – simptome

Coinfectie

Suprainfectie

Faza preicterica (3-7zile) Faza icterica

Oboseala Icter Icter

letargie Oboseala coagulopatie

Anorexie Greata Dificultati de concentrare

Greata Scaune de culoarea argilei Insomnii

Dureri de cap Urina de culoare inchisa Tulburari de personalitate

Hepatita D - transmitere

Virusul hepatic D este transmis in acelasi mod ca si VHB – adica prin contactul cu sange infectat, prin sex neprotejat (fara prezervativ) si foarte frecvent de la mama la copilul nou-nascut.

Exista cateva grupuri care sunt prezinta un risc ridicat de a contacta hepatita D:

Persoanele infectate cu virusul hepatic B; persoane cu parteneri sexuali multipli sau diagnosticate cu boli cu transmitere sexuala; copii nascuti din mame infectate; personal al spitalelor sau pacienti internati pe perioada lungi in spitale; persoane care au contact prelungit cu persoane infectate (familii, prieteni); receptori ai transfuziilor de sange; utilizatori ale drogurilor injectate; persoane ale caror sange ar fi putut intra in contact cu saliva unei persoane infectate cu virusii

hepatici B+D;

52 | P a g e

persoane care calatoresc in tari cu prevalenta ridicata de hepatita B+D; homosexuali (barbati) persoane al caror sange ar putea intra in contact cu saliva persoanelor infectate cu virusii

hepatici B+D

Hepatita D – tratament

In cazul infectiei acute cu virusul hepatic D, tratamentul este similar celorlalte forme de infectii hepatice virale: odihna, dieta echilibrata si evitarea alcoolului.

In cazul tratarii hepatitei cronice cu virus D, lucrurile sunt mai complicate. Desi pana acum au fost incercate tratamente cu alfa-interferon, lamivudina, agenti imunosupresivi, nici unul nu s-a dovedit eficient in tratarea infectiei cronice cu virusul hepatic D.

Transplantul hepatic este o optiune in cazul unui ficat distrus in mare parte sau nefunctional. Dar chiar daca procedura are succes, exista o mare sansa ca afectiunea sa reapara, caz in care, ciroza poate aparea si evolua mult mai rapid.

In Romania, tratamentul aprobat pentru hepatita cronica B+D se baseaza pe interferonul standard. Doza este stabilita in functie de virusul care se replica. In cazul in care virusul hepatic D este cel activ, doza este de 9-10 MU x 3/ saptamana, timp de un an.

Hepatita D – prevenire

Cea mai buna metoda de a preveni infectarea cu virusul hepatic D este vaccinarea impotriva virusului hepatic B, intrucat VHD nu se poate dezvolta decat in prezenta VHB. Prin urmare, vaccinul care este disponibil inca din 1982, preintampina infectarea cu ambii virusi. Din nefericire, pentru persoanele deja infectate cu virusul hepatic B, nu exista vaccin care sa impiedice suprainfectarea cu virusul hepatic D.

Alte maniere de prevenire:

utilizarea corecta a prezervativelor de fiecare data cand avem contacte sexuale cu parteneri

instabili; administrarea imunoglobulinei antihepatita B (HBIG) nou-nascutilor din mame infectate si

vaccinarea acestora la 12 ore dupa nastere; evitarea drogurilor injectate (a acelor sau a seringilor folosite); evitarea utilizarii de catre mai multe persoane are unor intrumente care ar putea avea sange pe

ele: aparate de ras, periute de dinti etc.; evitarea efectuarii de tatuaje sau piercinguri in locatii dubioase, care nu prezinta incredere.

Ce este hepatita alcoolica?

Hepatita alcoolica este o frecvent intalnita forma de hepatita determinata de consumul excesiv de alcool si poate lua atat o forma acuta (afectiunea apare brusc si se manifesta sever, simptomele evoluand cu repeziciune), cat si o forma cronica (in care afectiunea persista pentru o luna perioada de timp).

53 | P a g e

Fiind cauzata de consumul excesiv de alcool, probabilitatea de a dezvolta o asemenea forma de hepatita creste o data cu durata abuzului de alcool, insa mai depinde si de o serie de factori genetici. In mod normal, hepatita alcoolica apare in decurs de decenii de la instalarea abuzului de alcool, insa exista cazuri extreme, cand aceasta poate apare si in primul an de alcoolism.

Hepatita alcoolica – simptome

Simptomele manifestate in hepatita alcoolica sunt mai numeroase decat cele provocate de alte forme de hepatita. Persoanele care sufera de aceasta afectiuni vor manifesta probabil hepatomegalie, febra, icter, inapetenta, ascita (lichid in cavitatea abdominala), sangerare cutaneo-mucoasa, leucocitoza, edeme, anemie etc. In unele cazuri mai agresive, hepatita alcoolica se poate manifesta si prin varsaturi cu sange, lesinuri, tahicardie.

Consumul excesiv de alcool cauzeaza si malnutritie, ceea ce accentueaza afectiunea hepatica (unii cercetatori considera ca asocierea dintre alcool si malnutritie cauzeaza de fapt hepatita alcoolica). Mecanismul prin care consumul de alcool cauzeaza malnutritia este simplu: caloriile pe care o persoana le ingereaza din alcool cauzeaza anorexie. Alcoolul poate de asemenea sa cauzeze malabsorbtie (absorbtia defectuoasa a nutrientilor din tractul intestinal).

Mortalitatea persoanelor ce sufera de hepatita alcoolica este insignifianta pe termen scurt. Acest lucru se schimba atunci cand oamenii sufera de aceasta afectiune o perioada mai lunga de timp. La pacientii cu afectare severa a ficatului, mortalitatea depaseste 50%. Daca se intrerupe consumul de alcool, pacientii se pot recupera foarte bine, functionarea ficatului imbunataţindu-se vizibil in cateva luni/ani de la intreruperea abuzului.

Hepatita alcoolica – transmitere

Spre deosebire de alte forme de hepatite, hepatita alcoolica nu este virala, prin urmare, nu este contagioasa. Nu poate fi transmisa de la o persoana la alta nici prin sange, nici prin alte mijloace.

Totusi, exista cativa factori de risc care are trebui stiuti:

principalul facotr de risc este abuzul de alcool, care creste considerabil sansele de dezvoltare a unei afectiuni hepatice;

este dovedit faptul ca femeile manifesta mai frecvent hepatita alcoolica, desi ingereaza cantitati mai mici de alcool decat barbatii, si pe perioade mai scurte de timp;

un alt factor de risc este rasa. Hepatita alcoolica este mai frecventa la populatia non-alba decat la cea alba (prevalenta hepatitei alcoolice la barbatii non-albi este de 1.7 ori mai mare decat la cei albi).

Prezenta altor afectiuni – precum diabetul sau alte forme de hepatita poate facilita instalarea hepatitei alcoolice.

Hepatita alcoolica – tratament

Principalul medicament impotriva hepatitei alcoolice este abstinenta completa de la alcool. Acesta este singurul mod de a anula raul cauzat de boala, sau cel putin, de a incetini sau chiar stopa

54 | P a g e

evolutia afectiunii. Daca abstinenta de la alcool nu este indeplinita, in cele din urma hepatita alcoolica va evolua catre ciroza hepatica.

Nu exista medicatie pentru a trata hepatita alcoolica, insa exista posibilitatea, in cazul hepatitelor severe, de a reduce inflamatia ficatului sau de a incetini progresul afectiunii.

Un alt pas important in tratarea hepatitei alcoolice este o dieta corespunzatoare. Se stie ca acest tip de hepatita cauzeaza malnutritie, prin urmare, persoanele care vor sa se recupereze dupa o asemenea boala au nevoie de o dieta bogata in calorii si nutritiva pentru a oferi posibilitatea celulelor ficatului sa se regenereze. Grasimile in special trebuie excluse din dieta, pentu ca alcoolul poate determina depunerea acestora in ficat.

In concluzie, trebuie spus ca un stil de viata sanatos ar putea imbunatati vizibil sanatatea ficatului afectat de hepatita alcoolica. Fireste, stilul de viata sanatos exclude fumatul, intrucat este dovedit ca acesta agraveaza afectiunile ficatului la pacientii suferinzi de hepatita. O greutate sanatoasa este dezirabila, intrucat grasimile afecteaza si mai mult ficatul.

Ultima forma de tratament esti si cea mai contraversata: transplantul hepatic. Este controversata pentru ca in contextul existentei unei multitudini de pacienti care necesita un astfel de transplant din cauze diferite de hepatita alcoolica si un numar foarte mid de donatori, moralitatea alegerii unui pacient afectat de hepatita alcoolica este chestionata.

Hepatita alcoolica – prevenire

Singura metoda de prevenire a hepatitei alcoolice este evitarea consumul excesiv de alcool. Daca ati fost diagnosticat cu acest tip de hepatita, e momentul sa incetati consumul de alcool imediat si definitiv.

2. Sindromul imunodeficientei acute dobandite (SIDA)

SIDA este o boala produsa de virusul HIV(virusul imunodeficientei umane).acest virus face parte

din familia Retroviridae.

Virusul HIV este un retrovirus, iar denumirea de retrovirus deriva de la faptul ca, aceste virusuri

cu ARN au o enzima=reverstranscriptaza(transcriptaza inversa) capabila sa transcrie( transforme) ARN-

ul in ADN.

Sindromul imunodeficientei dobandite este, pentru om, o boala emergenta :primul caz a fost

indentificat in 1981, iar HIV este un virus nou aparut in Africa la sfarsitul anilor 1970, izolat si identificat

in 1983 in Franta si 1984 in SUA.deci, etiologia bolii a fost stabilita de francezul Luc Montagner(1983) si

americanul Robert Gallo(1984).

Virusurile imunodeficientei umane sunt HIV-1 si HIV-2.

55 | P a g e

Virusul imunodeficienţei dobândite

Structura virusului HIV

Particula virala a virusului are forma unei sfere (diametrul 100-120 nm) cu un miez sub forma

unui trunchi de con. Are simetrie icosaedrica si anvelopa cu 72 de spiculi externi maciucati formati din

proteine majore ale invelisului viral : gp 120 si gp.transmembranara 41.

Deci la exterior se afla un invelis alcatuit dintr-o membrana dublu lipidica si glicoproteica.

La interior se gaseste un corpuscul central alcatuit din ARN monocatenar asociat cu proteinele

interne P7 si P9. Corpusculul central este inconjurat de o capsida cilindrica compusa din proteinele P24

si P18.

Nucleoidul este alcatuit din 2 segmente de ARN si mai multe unitati ale reverstranscriptazei,

integrazei si proteazei.

Proteina P18 se gaseste in contact cu fata interna a invelisului extern, iar P24 inconjoara

nucleoidul.

56 | P a g e

Membrana proteica , asezata intre anvelopa si miez, este alcatuita din proteina de

membrana(P17), dar contine si proteaza virala.Proteina interna P17 este asociata cu suprafata interna a

stratului bilipidic al anvelopei, servind la stabilizarea componentelor externe si interne ale miezului.

Genomul virusului HIV reprezinta minim 2 segmente cu ARN monocatenar, este format din circa

9200 nucleotide ; rar informatia genetica este codificat de 3 gene.

Replicarea virusului HIV

Infectia cu HIV poate fi initiata atat de virusul liber cat si de cel vehiculat cu celule infectioase.

Monocitele macrofage si limfociteleT4 sunt primele celule tinta ale virusului HIV.

Absorbtia virusului HIV pe celula tinta se face la nivelul unor receptori specifici de pe suprafata

celulei. Patrunderea virusului in celula se face prin unul din cele 2 procese cunoscute sub numele de

endocitoza si fuziune. In timpul procesului de patrundere in celula, invelisul extern al virusului este

indepartat. Dupa decapsidare ARN-ul monocatenar viral si enzimele virale sunt eliberate in citoplasma

ARN-ul viral este transcris cu ajutorul reverstranscriptazei in ADN monocatenar complementar,

dupa care, acesta din urma va fi convertit in ADN dublu catenar care patrunde in nucleul celulei unde se

circularizeaza.

Ulterior ADN-ul dublu catenar circular se integreaza cu ajutorul integrazei, la intamplare, in

genomul celular ca provirus. Dupa integrare, provirusul ramane in stare latenta o perioada variabila de

timp sau poate sa se multiplice, aceasta depinzand de gradul activarii celulare.

(Pentru replicare, ADN-ul viral integrat, foloseste aparatul celular al gazdei, iar componentele virionului

sunt asamblate in membrana celulei gazda; odata cu formarea anvelopei virale sunt inglobate si

proteine ale celulei gazda, inclusiv antigene ale complexului major de histocompatibilitate (CMH). In

maturarea virionului un rol important il are proteaza.)

La un moment dat, fara o cauza aparenta, provirusul ADN este transcris la ARNm care migreaza

in citoplasma, se leaga la ribozomi, unde informatia genetica este tradusa in proteine capsidale si

enzime.

Bazele imunologice ale infectiei cu HIV

Capacitatea virusului HIV de a infecta si de a distruge limfocitele duce la o perturbare totala a

interactiunilor dintre celulele sistemului imunitar, astfel reducerea limfocitelor T4 poate determina

scaderea capacitatii organismului de a recunoaste antigenele straine, se reduce capacitatea

organismului de a produce limfocite, scade productia organismului in interferon, limfocitele B nu mai

produc anticorpi.

Toate acestea duc la contractarea de catre bolnavul de SIDA a numeroaselor infectii produse de

bacterii, fungi ,paraziti, care in mod normal nu afecteaza organismul cu un sistem imunitar normal.

Deci , infectia cu HIV determina o afectare numerica si functionala a limfocitelor T4 care scad

astfel reactivitatea imunologica a organismului.

57 | P a g e

Diagnosticul de laborator

Cea mai moderna investigare este prin testul imunoenzimatic (ELISA) care detecteaza

prezenta anticorpilor fixati pe un antigen cu ajutorul unor reactii enzimatice.

Profilaxia bolii

Transmiterea virusului se poate realiza prin:

transfuzie de sange

ace de seringa

contact sexual homo/heterosexual

de la mama la copil

Sangele, sperma, saliva, scaunele si urina pacientilor cu HIV sunt contaminate . Virusul HIV este

putin rezistent in mediul inconjurator, el supravietuind un timp scurt in afara organismului. Sterilizarea

prin caldura uscata sau umeda, precum si diferite substante chimice inactiveaza virusul.

Aspecte clinice ale bolii SIDA

Sida prezinta un polimorfism clinic foarte evident, boala evolueaza in 4 faze succesive :

1. faza initiala- apare sub forma unei boli acute cu durata scurta, similara gripei ; urmeaza o perioada de latenta de la cateva luni la cativa ani(1-14, in medie 6).

2. faza complexului de simptome inrudit cu SIDA-in care apare febra de o durata de 3 luni, fara a putea fi definita cauza febrei, pierderi in greutate, diaree, oboseala, transpiratii nocturne, marirea dimensiunilor ganglionilor limfatici.Aceasta faza este considerata o faza premergatoare bolii denumita presida. Scaderea raportului dintre limfocitele T4 si T8 indica tendinta de agravare a bolii.

3. faza clinica- in care apar forme tipice de boala : manifestari pulmonare, digestive, infectii cu bacterii, fungi, protozoare care in mod normal nu sunt patogene.

Toate aceste forme clinice duc spre o evolutie comuna-stare canceroasa manifestata pin aparitia unor tulburari foarte grave. Forma pulmonara presupune dureri toracice, forma digestiva presupune tulburari digestive produse de microorganisme care in mod normal nu sunt patogene. Forma neurologica presupune meningite, complicatii cerebrale, tumori. Forma generala presupune infectii cu localizare in ficat si maduva osoasa.

4. faza finala- bolnavii slabesc foarte mult si se instaleaza un sidrom de epuizare totala, stare de neliniste, tulburari psihice grave si in final moartea.

3. Virusul poliomielitei

Poliomelita este o neuroinfecție severă cauzată de virusul polio care aparține familiei

picornaviridae și care poate duce la sechele neurologice grave (paralizii, convulsii). Frecvenţa

manifestărilor severe este de 1 caz de paralizie la 200 de infecţii subclinice. E cauzată de trei tipuri de

58 | P a g e

poliovirusuri. Virusul polio a fost primul virus uman descoperit, în 1909. Virusul poliomielitei infectează

celulele umane prin legarea de un receptor CD155 (numit şi receptorul poliovirusului). Interacţiunea

dintre virus şi receptor modifică conformaţional virusul, ceea ce permite pătrunderea lui în celule.

Poliovirusul este un ribovirus cu polaritate “+”. Astfel genomul poate fi utilizat direct ca ARNm,

realizându-se sinteza proteinelor. Se cunosc 3 serotipuri ale poliovirusului (PV1, PV2, PV3), în funcţie de

proteinele capsidale. Acestea definesc tipul de receptor de care se leagă virusul. PV1 este cea mai

întâlnită formă, deşi toate sunt la fel de infecţioase. PV1 este răspândit cu precădere în India, Pakistan,

Afganistan şi Egipt. PV2 este considerat eradicat, ultimul caz a fost semnalat în octombrie 1999 în India.

PV3 se găseşte în Nigeria, Niger, Pakistan, India şi Sudan.

Patogenitate. Virusul pătrunde în organism pe cale orală prin mucoasa orofaringiană şi a tractului

respirator superior. Aici, probabil în celulele sistemului reticuloendotelial, se produce prima multiplicare

după care prin intermediul secretiilor orale pătrunde în tubul digestiv. Din stomac, trece nealterat,

nefiind afectat de aciditatea gastrică, in intestinul subtire unde urmeaza o noua fază de multiplicare.

Majoritatea cazurilor se opresc în această fază clinic inaparentă. Când însa bariera intestinală este

depăşită se produce stadiul de viremie. In acest stadiu virusul poliomielitic poate fi neutralizat de

anticorpii specifici circulanţi şi evoluţia bolii este jugulată sau dimpotrivă virusul poate invada sistemul

nervos central si apare boala clinică. Virusul poliomieliti traversează bariera hematomeningeala sau

trece prin sinapsa mioneurala şi prin cilindroaxoni si maduva si ajunge la creier. In sistemul nervos

central, virusul se multiplica in celulele nervoase, în special în neuronii motori pe care îi distruge. In

funcţie de numărul neuronilor afectaţi şi de localizarea acestora se produc pareze sau paralizii ce pot fi

uneori urmate şi de contracturi spastice.

Virusul poliomielitei PV1

59 | P a g e

Diagnosticul de laborator. Diagnosticul de certitudine se bazează pe izolarea şi tipajul

virusului poliomielitic la care se adaugă testele serologice.

Pentru izolarea virusului poliomielitic se iau probe din spalaturi nazofaringiene, din materii

fecale, L.C.R. sau ţesut nervos (portiuni de măduva spinării şi din creier) recoltat la necropsie. In primele

două săptămâni de boală virusul este gasit intr-o mare proporţie în aceste produse patologice.

Fragmentele de ţesut nervos pot fi examinate şi din punct de vedere histopatologic. Inainte de a fi

inoculate pe culturi de celule probele trebuie decontaminate de bacterii prin tratare cu antibiotice

(penicilină + streptomicină).

Virusul poliomielitic produce efecte citopatice caracteristice. Pentru ca virusul poliomielitic să

fie identificat şi tipizat se practică neutralizarea specifică a acestor efecte citopatice cu seruri

antipoliomielitice monospecifice de tip l, 2 şi 3.

Ca teste serologice se folosesc R.F.C. şi testul de neutralizare. Pentru aceste este se

recoltează seruri-perechi, la începutul bolii şi după 2-3 săptămâni.

Diagnosticul se consideră pozitiv când titrul anticorpilor neutralizaţi sau fixatori de

complement cresc de cel puţin 4 ori de la o probă la alta.

Epidemiologie. Poliomielita este răspândită pe întreg globul. Rezervorul de virus este omul

bolnav sau purtătorii sănătoşi de virus. Agentul patogen se transmite pe cale focal -orală sau pe cale

aerogena, prin contact direct interuman sau indirect prin intermediul alimentelor, apei si obiectelor

contaminate, a muştelor etc.

Imunitatea dobândită este solidă şi de lungă durata.

Profilaxia bolii se face prin mijloace nespecifice ce se impun în cazul bolilor cu poartă de

intrare digestivă sau aeriana, precum şi prin mijloace specifice –vaccinul poliomielitic trivalent inactivat

prin formol, administrat parenteral sau vaccin cu virus viu atenuat administrabil pe cale orală.

Transmiterea poliovirusului survine cel mai adesea prin traseul oral-anal, datorită neglijării spălării

mâinilor sau consumului de apă şi mâncare contaminată. Persoanele infectate pot să continue excreţii

cu viruşi timp de cîteva săptămâni. Perioada de incubaţie este de 7 -14 zile.

Simptomele poliomelitei

Majoritatea persoanelor (90-95%) nu au deloc simptome.

Poliomelita prezintă o evoluţie uşoara şi scurtă a bolii şi are următoarele simptome:

- febra (peste 39,5 C)

- o stare generală proastă

- lipsa poftei de mâncare

- constipaţie

60 | P a g e

- vomă

- dureri abdominale

- dureri în gât.

Tratamentul poliomielitei

Poliomielita se poate preveni, dar nu există vindecare pentru persoanele infectate. Prin tratament simptomele pot fi ameliorate, iar starea imbunătăţită. Se recomandă: - odihna la pat până când scade febra - dieta adecvată - exerciţiu fizic minim - aplicarea de surse de căldura pentru durerile musculare. Prevenire

- igiena (spălarea mâinilor)

- imunizare împotriva virusului, prin vaccinare.

Există 2 versiuni ale vaccinului poliomielitic care poate fi administrat. Poliovaccinul Inactivat (IPV) se

administrează prin injecţii. Administrarea acestuia nu cauzează poliomielita şi poate fi folosit de indivizii

care au sistemul imun slăbit. Poliovaccinul Oral (OPV) se administrează pe cale orală.

4. VIRUSURILE GRIPALE

Virusul gripal

61 | P a g e

Gripa este o boală infectioasă acuta caracterizată clinic prin manifestări severe

ale aparatului respirator printr-o contagiozitate mare cu producerea de valuri epidemice care periodic,

la intervale de 20-40 ani, se extind pe întreg globul sub formă de pandemii.

Gripa este produsă de virusul gripal (Myxovirus influenzae) cu genomul constituit din ARN,

facând parte din genul Influenza-virus, familia Orthomyoviridae.

Virionul gripal are o formă sferică, uneori filamentoasă, cu diametrul de aprox. 100 mµ. La

suprafata sa se găsesc mici proeminenţe fîlamentoase alcătuite din glicoproteine care constituiesc

hemaglutinina şi respectiv neuraminidaza, ambele având un rol important in activitatea biologica a

virusului (infectivitate, efecte toxice). Acestea sunt implantate într-un înveliş lipidic al particulei virale

care la rândul său este plasat pe o matrice proteică. In interiorul acesteia se află nucleocapsida

constituită din nucleoproteină conectată la 8 fragmente de ARN.

Antigenul nucleocapsidic conferă virusului gripal specificitate de tip (A, B, C).

Hemaglutinina asigură absorbţia virusului pe hematii şi pe celulele ciliate ale aparatului

respirator. Aglutinarea se produce prin interacţiunea dintre hemaglutinină şi receptorii specifici de pe

hematii. Fenomenul este împiedicat de anticorpii specifici (principiul reactiei de inhibare a

hemaglutinării).

Neuraminidaza este o enzimă care permite eliberarea particulelor virale din celule, jucând

astfel un rol important în gradul de infecţiozitate al tulpinii respective.

Hemaglutinina şi neuraminidaza sunt glicoproteine cu specificitate antigenică, ele conferind

virusurilor gripale specificitate de subtip şi de variantă.

Astăzi sunt cunoscute 3 tipuri de virul gripal - A, B şi C - care diferă între ele prin structura

nucleoproteinei interne şi a antigenelor proteice de suprafaţă. In tipul de virus gripal A se pot întâlni 3

subtipuri de hemaglutinina (H1, H2, H3) şi două subtipuri de neuraminidaza (N1, N2), în diverse

combinaţii.

Această complexitate a structurii antigenice poate explica apariţia unor variaţii antigenice

majore la virusul gripal de tip A (recombinări genetice, mutaţii etc.), care, surprinzând populaţia fără o

imunitate corespunzătoare, a provocat marile pandemii cunoscute.

Virusul gripal de tip B are o structură mai unitară. La aceasta nu apar decât variaţii antigenice

minore fară implicaţii epidemiologice importante.

Virusul gripal tip C nu prezintă variaţii antigenice.

Fiecare tulpină de virus gripal este codificată astfel:

tipul antigenic de ribonucleoproteină (A, B,-C),

ţara sau localitatea în care a fost izolată; numărul de ordine al tulpinii, anul în care a fost izolată pentru prima dată şi, în paranteză,

simbolurile structurii antigenice ale subtipului de hemaglutinină şi ale subtipului de neuraminidază. De exemplu, marea pandemie de gripă asiatică din 1957-1958 care a afectat 1/3 din populaţia globului a

62 | P a g e

fost provocată de tulpina de virus gripal Al/Singapore/l/57(H2N2). Virusul gripal poate fi conservat timp de câteva săptămâni la 0-+4°C. Puterea sa infecţioasă

este distrusă prin încălzire timp de câteva minute la 56°C, prin radiaţii cu U.V. sau tratament cu eter,

formol, fenol. Hemaglutinina şi antigenele fixatoare de complement sunt mai rezistente la agenţii f izici şi

chimici decât particula virală.

Patogenie. Virusul gripal pătrunde în organism prin intermediul aerosolilor şi afectează

mucoasa căilor respiratorii. Neuraminidaza scade vâscozitatea stratului mucos expunând astfel

receptoroi de la suprafata celulelor la patrunderea virusului gripal care produce leziuni distructive

urmate de descuamarea celulelor ciliate, infiltrate cu celule mononucleare şi edem submucos. Când

procesul afectează şi parenchimul pulmonar, apar leziuni de tip interstiţial. Starea tox ică generală (febră,

astenie, dureri musculare) însoţeşte de regula sindromul gripal dar viremia apare in cazul cand

organismul este complet lipsit de apărare. Decesele si cazurile grave se intâlnesc în special la copiii cu

afecţiuni pulmonare sau cardiovasculare cronice.

Unele animale de laborator (dihor, şoarece) sunt sensibile la infecţia gripală dar, in practică,

cultivarea virusului se face pe oul de găină embrionat prin inoculare în cavitatea amniotică.

Diagnostic de laborator

Diagnosticul clinic de gripă nu poate fi realizat în afara perioadelor epidemice, deoarece

numeroase alte infecţii acute respiratorii se manifestă în mod asemănător.

Certitudinea unui diagnostic corect este dată de laborator prin izolarea şi identificarea

virusului gripal din spălătură nazală, secreţii nazale sau faringiene, spută. Titrurile de virus în aceste

produse patologice sunt cu atât mai înalte cu cât sunt recoltate mai aproape de debutul bolii (1-3 zile).

Identificarea specifică a virusului gripal poate fi determinată cu antiseruri specifice prin testul

de hamaglutinoinhibare.

Diagnosticul rapid al infecţiei gripale se poate face prin detectarea virusurilor cu ajutorul

testului de imunofluorescenţă în celulele epiteliale ale tractului respirator sau prin detectarea acesto ra

in secretii prin testul ELISA sau prin determinarea fluorometrică a neuraminidazei in aceste secretii.

Diagnosticul serologic al infecţiei gripale este de o importanţă primordiala pentru

investigaţiile epidemiologice sau pentru confirmarea etiologică a unui diagnostic clinic prezumtiv, în

aceste situaţii se observă o creştere semnificativă a anticorpilor antivirali (de cel puţin 4 ori) în probele

de ser recoltate la debutul bolii şi în convalescenţă, după 2-4 săptămâni.

In acest scop este utilă cercetarea curbei anticorpilor seroneutralizanţi, dar testul este greoi şi

scump. Mai ieftin şi mai simplu este testul de hemaglutinoinhibare care are o sensibilitate aproape egală

cu testul de neutralizare, mai ales dacă serurile sunt în prealabil tratate pentru îndepărtarea inhibitorilor

nespecifici ai hemaglutinării virusurilor.

Epidemiologia gripei. Transmiterea gripei de la un om la altul se realizează direct prin picături

din secreţia nazofaringiană şi, mai rar, indirect prin intermediul obiectelor proaspăt contaminate cu

63 | P a g e

secreţii infectante. Contagiozitatea este mare, transmiterea agentului patogen facându -se rapid, mai

ales în colectivităţi, în numai cateva săptămâni gripa se poate propaga în numeroase ţări şi continente.

Receptivitatea faţă de gripă este generală putând afecta toate grupele de vârstă.

Imunitatea în gripă este specifică pentru tipul de virus gripal care a produs-o. In convalescenţă

apar în sânge anticorpi specifici faţă de antigenul nucleocapsidic şi faţă de antigenele de înveliş ale

virusului, anti-hemaglutină şi anti-neuraminidază.

Rezistenţa faţă de boală este dată, în principal de anticorpii faţă de hemaglutinină care au

capacitatea de a neutraliza virusul gripal.

Profilaxia specifică se poate realiza prin vaccinarea antigripală cu vaccinuri integrale inactivate

(mono sau polivalente) sau preparate numai din subunităţi ale particulei virale (hemaglutinină,

neuraminidază), sau cu vaccinuri cu virus viu atenuat. De asemenea, pentru prevenirea gripei se pot

utiliza şi unele chimioterapeutice cu acţiune antigripală (amantadina).

Ca măsuri generale în caz de epidemie menţionăm:

izolarea bolnavilor la domiciliu sau în spital pe durata bolii acute;

limitarea circulaţiei persoanelor expuse;

educaţie sanitară etc. De asemenea orice apariţie epidemică a bolii se anunţă şi pe plan internaţional la OMS iar

tulpinile izolate se trimit la Centrele naţionale şi internaţionale; se instituie supravegherea mersului

epidemiei prin examene serologice de masă şi se prepară vaccinuri antigripale corespunzătoare.

64 | P a g e

CURS 7 Bacteriologie – partea generală

Definiţie. Bacteriile reprezintă un grup de microorganisme procariote, unicelulare, de dimensiuni

microscopice, cu morfologie variată şi cu un echipament enzimatic mai mult sau mai puţin

complex, în funcţie de specie.

I. Morfologia bacteriilor

II. Ultrastructura celulei bacteriene

III. Fiziologia bacteriilor

IV. Diagnosticul de laborator

V. Principiile terapiei cu antibiotice

I. Morfologia bacteriilor

Forma şi dimensiunile bacteriilor sunt elemente importante pentru diferenţierea şi

clasificarea lor. Forma bacteriilor este controlată genetic. Deşi variază destul de mult în funcţie

de condiţiile de mediu, polimorfismul acestor microorganisme este relativ limitat şi caracterizat

prin predominanţa unei forme tipice pentru o specie dată. Forma bacteriilor este greu de apreciat

direct în mediile lor naturale. Morfologia bacteriilor se stabileşte, de obicei, pentru celulele

cultivate în condiţii artificiale de laborator, caz în care forma celulelor poate fi influenţată de

vârsta culturii, de compoziţia mediului, de temperatură etc. Datorită acestui fapt, forma

bacteriilor, care reprezintă un criteriu taxonomic important, se apreciază în mod

convenţional pe celule provenite din culturi tinere, în faza de creştere activă, pe medii de

cultură corespunzătoare şi în condiţii optime de temperatură, pH etc.

După forma celulei, bacteriile pot fi grupate în următoarele tipuri morfologice:

bacterii sferice (cocoidale);

bacterii cilindrice (bacilare);

bacterii spiralate (elicoidale);

bacterii filamentoase.

Bacteriile sferice. Sunt bacteriile cunoscute sub numele generic de coci. Cocii pot fi perfect

sferici (Staphylococcus aureus), elipsoidali (Streptococcus viridans), lanceolaţi (Streptococcus

pneumoniae) sau reniformi (Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae). La majoritatea bacteriilor sferice, celulele fiice rezultate în urma procesului de diviziune nu se despart la sfârşitul diviziunii, ci formează grupări caracteristice cu valoare taxonomică.

În funcţie de poziţia celulelor fiice după diviziune, cocii prezintă următoarele şase subtipuri morfologice (fig. 7.1):

a. când diviziunea cocilor se face după un singur plan, iar celulele fiice rămân izolate

rezultă micrococii (Micrococcus roseus);

65 | P a g e

b. dacă diviziunea celulelor se face după planuri succesive paralele, celulele rămân ataşate în perechi, formând diplococii (Streptococcus pneumoniae);

c. când diviziunea are loc tot după planuri succesive paralele, dar celulele rezultate formează lanţuri de lungimi variabile, ca un şirag de mărgele, rezultă streptococii

(Streptococcus pyogenes); d. în cazul în care planurile succesive de diviziune sunt perpendiculare unele faţă de altele,

iar celulele rezultate sunt dispuse câte patru, se formează tetracocii sau tetrada (Gafkya

tetragena); e. când planurile de diviziune sunt orientate în trei direcţii diferite, perpendiculare unul pe

altul, rezultă o grupare sub formă de pachete cubice numită sarcina (Sarcina flava, Sarcina aurantiaca);

f. dacă diviziunea se face după mai multe planuri dispuse neregulat rezultă coci aranjaţi în '

formă de „ciorchine” sau stafilococii (Staphylococcus aureus).

Bacteriile cilindrice. Sunt cunoscute sub denumirea de bacili sau bastonaşe şi au diametrul longitudinal de câteva ori mai mare decât cel transversal.

Forma bacililor prezintă unele variaţii (fig. 7.2) care se referă la laturile şi extremităţile celulei. Bacilii sunt drepţi, uşor încurbaţi la mijloc sau la unul din capete. Extremităţile bacililor pot fi tăiate drept, ca la Bacillus anthracis sau rotunjite, ca la majoritatea bacililor:

Mycobacterium tuberculosis.

Marginile laterale ale bacililor sunt de regulă paralele, sau pot fi şi apropiate la extremităţi, dând bacilului aspectul de fus (Fusobacterium fusifformis) sau îndepărtate şi rotunjite la una

sau la ambele capete. În urma procesului de diviziune bacilii pot fi grupaţi câte doi (diplobacili), în lanţuri cu

lungimi variabile (streptobacili) sau în palisadă (ca scândurile unui gard). Unii bacili formează grupări sub formă de rozetă sau stea.

Raportul dintre cele două diametre - longitudinal şi transversal variază mult, unele bacterii

putând lua un aspect filamentos sau sferic - oval, fiind denumite cocobacili. Acestea din urmă sunt uneori greu de diferenţiat de coci.

Bacteriile spiralate (helicoidale). Aceste bacterii au formă cilindrică, alungită, dar prezintă curburi ale axului longitudinal. Se cunosc trei subtipuri morfologice (fig. 7.3):

vibrionul: în formă de virgulă (Vibrio cholerae)

spirilul: în formă de spirală, cu mai multe ture de spiră rigide (Spirillum mutans)

spirochete, în formă de spirală, cu mai multe ture flexibile, care se pot comprima sau relaxa (Treponema pallidum).

Bacteriile filamentoase. Acest tip morfologic se întâlneşte la actinomicete (bacterii miceliene).

Dimensiunile bacteriilor

Bacteriile au dimensiuni foarte mici, de ordinul micrometrilor (1 μm - 10-6 m), din care cauză nu pot fi observate decât la microscop.

66 | P a g e

În medie, dimensiunile bacteriilor sunt cuprinse între 0,5-1 μm x 3-6 μm. Cele mai mici ca dimensiune sunt nanobacteriile descoperite recent, cu dimensiuni de 0,02-0,03 μm; cele mai

mari pot ajunge intre 10-20 μm - lungime, iar în cazul formelor filamentoase, în mod excepţional, chiar la 500 μm.

Dimensiunile cocilor variază între 0,1-2 μm; bacilii au lungimea de 0,5 - 10 μm şi grosimea de 0,3 - 1,5 μm; spirilii şi spirochetele au dimensiuni ce variază între 0,25 - 3,5 μm diametrul transversal şi 6 - 100 μm diametrul longitudinal. Dimensiunile mici ale bacteriilor apar

ca o condiţie esenţială pentru creşterea şi multiplicarea lor rapidă, în comparaţie cu celulele eucariote, ce le conferă un mare avantaj biologic în natură, asigurând supravieţuirea lor.

II. Ultrastructura celulei bacteriene (fig. 7.4)

Descrierea constituenţilor structurali ai celulei bacteriene a fost posibilă datorită perfecţionării tehnicilor de studiu, în special cele de citochimie şi de microscopie electronică. Elementele structurale ale celulei bacteriene au fost şi clasifícate în: elemente structurale

constante sau permanente şi elemente structurale inconstante sau nepermanente.

Elemente structurale constante:

Peretele celular Membrana citoplasmatică

Citoplasmă Materialul nuclear Organitele citoplasmatice

Incluziunile citoplasmatice

Peretele celular bacterian

Celula bacteriană este delimitată de un perete celular. Acesta acoperă membrana citoplasmatică şi poate fi la rândul său acoperit, la unele specii, de o capsulă sau de un strat mucos.

Peretele poate fi pus în evidenţă prin coloraţie sau prin examinare la microscopul electronic. Examinat la microscopul electronic peretele celular izolat are aspectul unui sac gol,

care conservă forma bacteriei din care provine şi are o constituţie asemănătoare ochiurilor unei plase.Ultrastructura peretelui celular este diferită la cele două grupe mari de bacterii (clasificate în funcţie de afinităţile tinctoriale): bacterii Gram pozitive şi bacterii Gram negative.

La bacteriile Gram-pozitive peretele celular (fig. 7.5) apare la microscopul electronic ca un strat unic, omogen. Componentul care se găseşte în cea mai mare parte în peretele celular al acestor bacterii (80-90 % din greutatea uscată a celulei) este pegtidoglicanul sau mureina. În

afara acestui component, peretele celular mai conţine proteine, polizaharide şi acizi teicoici.

Peptidoglicanul poate fi atacat de lizozim, o enzimă mucolitică şi de antibioticul penicilină.

Acizii teichoici (grec. tekhos = zid. perele) sunt prezenţi numai în peretele celular al bacteriilor Gram-pozitive, conferindu-le o serie de proprietăţi importante: influenţează pasajul ionilor ia nivelul peretelui celular.

La bacteriile Gram-negative peretele celular (fig. 7.6) este mai subţire, dar are o structura mai complexă. El este alcătuit din următoarele structuri:

67 | P a g e

membrana externă a peretelui celular: fosfolipide, proteine şi lipopolizaharide (LPS)

spaţiul periplasmic (cuprins între membrana citoplasmatică şi membrana externă a peretelui celular): complexul peptidoglican - lipoproteine

Semnificaţia biologică a peretelui celular:

Peretele celular reprezintă sistemul de susţinere mecanică al întregii celule. Datorită rigidităţii sale determină forma caracteristică a celulelor bacteriene şi o protecţie

împotriva factorilor nefavorabili din mediui.

Asigură protecţia celulei faţă de şocul osmotic; fără suportul rigid al peretelui celular, membrana plasmatica nu ar putea rezista presiunii interne.

Participă la procesul de creştere şi diviziune celulară, urmând membrana citoplasmatică în formarea septului transversal care separă celula mamă în cele două celule fiice.

Datorită porilor, peretele celular permite pătrunderea în celulă a substanţelor nutritive şi eliminarea substanţelor rezultate din metabolism.

În cazul bacteriilor mobile, constituie suportul rigid pe care se sprijină flagelii in contracţie.

Conţine substanţele care dau specificitatea antigenică a celulelor şi receptorii specifici pentru fixarea bacteriofagilor (virusuri care parazitează bacteriile).

Protoplaştii şi sferoplaştii

Unele bacterii sunt în mod normai lipsite de perete celular. Aşa sunt, de exemplu,

micoplasmele, un grup de bacterii parazite intracelular. Izotonismul celulei parazitate

asigură micoplasmelor supravieţuirea în lipsa peretelui celular.

Dacă se tratează cu lizozim (enzima care hidrolizează peptidoglicanul din peretele

celular) celulele bacteriene Gram-pozitive, peretele celular este distrus integral. Rămâne doar

membrana citoplasmatică ce menţine forma aproximativ sferică. Aceste forme poartă numele

de protoplaşti. Protoplaştii nu-şi mai pot reface prin sinteză peretele celular daca acesta a

fost complet distrus.

La bacteriile Gram-negative peretele celular bacterian nu poate fi degradat complet sub

acţiunea lizozimului ci, îi slăbeşte numai structura. La aceste bacterii lizozimul nu distruge

decât pătura de mureină, membrana externă a peretelui celular rămânând aproape intactă. În

medii hipotonice celulele astfel tratate lizează, iar în medii hipertonice se transformă în

sferoplaşti. Aceştia se deosebesc de protoplaşti prin aceea că peretele lor celular este numai

parţial distrus.

Membrana citoplasmatică (fig. 7.7)

Membrana citoplasmatică acoperă citoplasma celulei bacteriene, separând-o de suprafaţa

internă a peretelui cclular de care este, de obicei, strâns lipită. Poate fi pusă în evidenţă şi la microscopul fotonic, după colorare selectivă cu albastru Victoria sau fără colorare, la bacteriile

vii examinate in câmp întunecat, caz in care apare ca o linie netă, luminoasă, strălucitoare. La bacterii, membrana citoplasmatică prezintă o structură bilaminară, fiind formată dintr-

un dublu strat fosfolipidic, în grosimea căruia există diferite proteine şi polizaharide.

68 | P a g e

Membrana citoplasmatică este prevăzută cu numeroase invaginări de formă veziculară, lamelară sau tubulară care pătrund în citoplasmă. Aceste invaginări sunt denumite mezozomi şi

împreună cu membrana citoplasmatică din care derivă formează sistemul membranar unic sau "unit membrana". Datorită sistemelor enzimatice pe care le conţine, ea are importante funcţii în

metabolismul energetic. La celulele eucariote aceste funcţii sunt îndeplinite de organite specializate (mitocondriile).

Mezozomii sunt structuri multifuncţionale. Au o deosebită importanţă, ca răspuns la

nevoile variate ale celulei. Formarea lor reprezintă o modalitate prin care celula bacteriană îşi măreşte suprafaţa membranei citoplasmatice, în funcţie de condiţiile de mediu. Mezozomii sunt

legaţi atât de membrana plasmatică, cât şi de materialul nuclear, având rol important în controlul replicării cromozomului bacterian. Mezozomii sunt implicaţi şi în sinteza membranei plasmatice, a peretelui celular şi a septului transversal care separă celulele după diviziune.

Semnificaţia biologică a membranei citoplasmatice

Membrana citoplasmatică reprezintă o componentă permanentă a celulei bacteriene,

având rolul de a delimita spaţiul intracelular.

Pentru celula bacteriană membrana citoplasmatică reprezintă o barieră osmotică

semipermeabilă, ce asigură o rapidă echilibrare a ionilor de sodiu între interiorul şi exteriorul celulei, o concentrare intracelulară a ionilor de potasiu şi de magneziu, precum şi pătrunderea sau evacuarea unor molecule de dimensiuni mici

Membrana citoplasmatică este sediul a numeroase enzime respiratorii, reprezentând o importantă structură cu rol energetic

Membrana citoplasmatică coordonează creşterea şi diviziunea celulară, iniţiind replicarea cromozomului bacterian şi asigurând separarea cromozomilor fii, prin

formarea septului transversal de diviziune.

Citoplasma

Citoplasma este un sistem coloidal complex format din proteine, lipide şi glucide, apă

(80%), săruri minerale şi o serie de substanţe rezultate în urma metabolismului. Citoplasma bacteriană nu are o organizare definită, similară celei din celulele eucariote, care conţine organite diferenţiate şi delimitate de membrane. Aspectul ei este variabil în funcţie de vărsta

culturii şi de condiţiile dc mediu. La celulele tinere şi în condiţii normale de dezvoltare, citoplasma aderă de peretele celular şi se prezintă ca o masă densă, omogenă şi intens colorabilă.

La celulele bătrâne citoplasma îşi pierde treptat afinitatea tinctorială, se îndepărtează de peretele celular şi capătă o structură granulară cu numeroase vacuole. În interiorul citoplasmei se găseşte materialul nuclear, incluziunile, vacuolele şi alţi constituenţi.

O caracteristici a citoplasmei bacteriene este prezenţa unei mari cantităţi de ARN, care îi conferă caracterul de bazofilie, mai intens la celulele tinere.

Materialul nuclear (fig. 7.8)

Spre deosebire de celulele eucariote, care au un nucleu cu structură bine definită, mărginit de o membrană, conţinând un număr definit de cromozomi capabili de diviziune mitotică,

materialul nuclear bacterian are o formă primitivă de organizare, lipsit de membrană, situat in partea centrală a celulei şi care nu suferă modificări de tip mitotic in cursul ciclului de diviziune.

69 | P a g e

Datorită caracteristicilor sale particulare, această structură a fost desemnată cu numeroşi termeni: nucleoid, nucleozom. material nuclear, nucleoplasmă. cromozom bacterian etc.

Din punct de vedere chimic materialul nuclear conţine 60% ADN, 30% ARN şi 10% proteine. Se pare că ARN-ul şi proteinele contribuie la conservarea unităţii structurale a

nucleoplasmei, în lipsa unei membrane proprii. Pe secţiuni ultrafine s-a observat că regiunea nucleară este plină cu filamente foarte fine, uneori aranjate în şiruri ondulate, paralele, care seamănă cu o jurubiţă de aţă, câteodată răsucită. Aceste filamente sunt formate din ADN şi

corespund cromozomului bacterian.

Prin metode speciale cromozomul bacterian a fost extras din celulă, constatându-se că este

alcătuit dintr-o singură, moleculă, gigant. (aproximativ 1 mm lungime la Escherichia coli) de ADN de formă circulară, cu extremităţile reunite, cu lungimea de 1400 μm şi un diametru de 2,5 nm, pliat foarte strâns în două rânduri de bucle succesive, stabilizate de către proteine.

Semnificaţia biologică a materialului genetic

Determină arhitectura celulei bacteriene, ereditatea şi capacitatea ei de evoluţie.

Datorită lipsei membranei proprii, un contact direct între ADN şi ribozomii din citoplasmă face ca transferul informaţiei genetice să se realizeze foarte rapid.

Ribozomii

Ribozomii sunt particule nucleoproteice intracitoplasmatice, de formă aproximativ sferică. La procariote, în faza de creştere activă, se găsesc în citoplasmă 1500 - 100.000 (în medie 20 -

30.000) particule ribozomale. Ribozomii sunt componenţi esenţiali ai sistemului de traducere a informaţiei genetice şi au

rol în sinteza proteinelor.

Vacuolele

Vacuolele sunt formaţiuni sferice, cu diametrul de 0,3-0,5 μm, mai puţin refringente decât

citoplasma, care apar în celula bacteriană în perioada de creştere activă. Numărul lor este variabil în raport cu mediul de cultură (6- 20/celulă). Conţin diferite substanţe metabolice şi sunt înconjurate la periferie de un înveliş lipoproteic unistratificat numit tonoplast.

Incluziunile citoplasmatice

Incluziunile citoplasmatice sunt formaţiuni structurale ce conţin o serie de substanţe inerte,

depuse în citoplasma celulei, cu rol de substanţe de rezervă. După structura lor, evidenţiată la microscopul electronic, ele sunt de două tipuri:

incluziuni înconjurate de membrane: incluziunile de poli β- hidroxibutirat,

incluziunile cu sulf şi carboxizomii, incluziuni neînconjurate de membrane: incluziunile de polimeri anorganici,

incluziunile polizaharidice

Incluziunile de poli-β-hidroxibutirat sunt specifice numai procariotelor. Aceste incluziuni se observă uşor datorită gradului mare de refringenţă sau pot fi puse în evidenţă după o colorare

70 | P a g e

specifică pentru grăsimi (negru de Sudan). În celulele vii apar ca granulaţii rotunde, foarte refringente şi reprezintă un material de rezervă tipic pentru procariote.

Incluziunile de polimeri anorganici au fost denumite de către Grimm (1902) incluziuni de volutină deoarece au fost găsite în număr mare la bacteria Spirillum volutans. Aceste incluziuni

au fost descoperite de către V. Babeş în 1897 la Corynebacterium diphtheriae şi Mycobacterium tuberculosis şi apoi de Ernst în 1899 la alte bacterii, fapt pentru care mai sunt numite şi corpusculii Babeş-Ernst. Datorită conţinutului mare în polifosfaţi anorganici produc efecte

metacromatice (se colorează în roşu - violet cu albastru de metilen), motiv pentru care au fost denumite şi granulaţii metacromatice. Granulele de volutină reprezintă o rezervă de fosfor şi

energie intracelulară. Incluziunile polizaharidice cuprind incluziunile de glicogen şi amidon. Acestea se

întâlnesc ca substanţe de rezervă la bacteriile aerobe sporulate. La microscopul fotonic pot fi

observate după o prealabilă tratare a celulelor cu iod în iodură de potasiu. În aceste condiţii, incluziunile de glicogen se colorează în brun roşcat, iar cele de amidon în albastru, în contrast cu citoplasma care apare colorată în galben pal.

Elemente structurale inconstante:

Capsula şi stratul mucos

Glicocalixul Flagelii Pilii şi fimbriile

Sporul Cromatoforii

Aceste elemente apar doar la unele specii bacteriene.

Capsula şi stratul mucos (fig. 7.9)

Unele bacterii au proprietatea de a elabora, în anumite condiţii de mediu, substanţe

mucilaginoase cu caracter vâscos. Dupa unii autori, această proprietate ar exista potenţial la toate bacteriile, dar s-ar

manifesta regulat numai la unele specii, in timp ce la altele s-ar traduce doar prin prezenţa unei

formaţiuni foarte bine organizate, invizibilă cu mijloacele uzuale de cercetare. În funcţie de structura şi raporturile cu celula bacteriană substanţa mucoidă se poate

prezenta sub următoarele forme: a) Microcapsula - la care substanţa mucoidă alcătuieşte un strat foarte fin în jurul celulei

bacteriene

b) Macrocapsula sau capsula adevărată se prezintă ca o formaţiune morfologic distinctă care înveleşte de jur-împrejur fíecare celulă sau perechi de celule.

c) Stratul mucos - apare ca o masă amorfă, neorganizată, în jurul celulei bacteriene. d) Zooglea este un strat mucos ce leagă între ele mai multe celule, formând adevărate

colonii mucilaginoase de bacterii.

Spre deosebire de stratul mucos, care formează în jurul bacteriilor o reţea laxă şi difuză de exopolizaharidc, fără o structură definită, capsula adevărată este strâns aderenţă de jeretele celular. Exemple de bacterii capsulate: Bacillus anthracis, Streptococcus pneumoniae.,

Klebsiella pneumoniae. Deşi capacitatea de a elabora capsulă sau strat mucos constituie un caracter ereditar -

determinat genetic - pentru anumite specii bacteriene, ea poate să nu se manifeste atunci când

71 | P a g e

condiţiile de mediu sunt neadecvate sau poate fi pierdută prin mutaţie. Celulele bacteriene care nu au această capacitate o pot dobândi prin recombinare genctică, după ce au primit prin transfer

determinantul genetic corespunzător, de la o bacterie care formează capsulă sau strat mucos.

Semnificaţia biologică a capsulei

Capsula este un produs inert care rezultă din activitatea metabolică a celulei bacteriene şi care poate fi îndepărtat, celula bacteriană păstrându-şi viabilitatea.

Capsula are un rol ecologic în supravieţuirea bacteriilor în natură. Ea protejează celula bacteriană de efectul nociv al deshidratării, datorită proprietăţilor sale higroscopice şi reprezintă un rezervor pentru stocarea substanţelor nutritive sau

a celor rezultate din metabolism

La bacteriile patogene, capsula are rol protector faţă de acţiunea fagocitelor.

Bacteriile patogene capsulate au o virulenţă mai mare pentru om şi animale. Astfel, pneumococul capsulat este virulent, în timp ce tulpinile necapsulate sunt

nevirulente şi fagocitabile.

Glicocalixul

Glicocalixul este alcătuit dintr-o masă de filamente polizaharidice ataşate de

lipopolizahariele de pe suprafaţa bacteriilor, formând în ansamblu o structură ca o pâslă pe suprafaţa celulei, asigurând fixarea acesteia de alte celule sau suporturi. În mediile naturale competitive, populate de mai multe specii de bacterii, selecţia favorizează celulele protejate de

glicocalix.

Semnificaţia biologica a glicocalixului

Glicocalixul reprezintă un rezervor de hrană pentru bacterii, prin legarea diferiţilor ioni şi molecule care provin din mediul înconjurător sau sunt eliberate prin digestia

enzimatică a celulelor moarte.

Prin glicocalix, bacteriile se leagă de structurile poiizaharidice similare de pe suprafaţa celulelor vegetele, iar în cazul bacteriilor patogene, această fixare are un

gradient de specificitate. Spre exemplu, vibrionul holeric se leagă de "marginea în perie" a celulelor intestinale umane, iar gonococul de celulele vaginale.

Prezenţa glicocalixului la bacteriile patogene reprezintă o protecţie pentru celulă, asigurând fixarea şi menţinerea ei în mediile naturale sterile (ex. căile urinare), fără a fi

îndepărtată, precum şi o rezistenţă mărită faţă de bacteriofagi sau protozoare.

Flagelii

Flagelii sunt apendici filamentoşi, dispuşi la suprafaţa bacteriilor, reprezentând organite de locomoţie.

Posibilitatea de deplasare se întâlneşte numai la anumite bacterii ca: bacili, vibrioni şi

spirili.

Morfologie

Flagelii sunt structuri filamentoase subţiri, flexibile, de formă helicală. Lungimea lor este mult mai mare decât aceea a celulelor care îi poartă. De asemenea, ei sunt mai lungi la celulele

72 | P a g e

bătrâne şi la cele care trăiesc în medii lichide. Forma lor este cilindrică deşi, uneori, apar turtiţi ca o panglică.

Numărul flagelilor pe suprafaţa unei celule variază între 1-100, fiind caracteristic pentru o anumită specie.

În funcţie de dispunerea flagelilor pe suprafaţa celulei bacteriene, acestea pot fi (fig. 7.10):

atriche (bacterii imobile, fără flageli - majoritatea bacteriilor) monotriche (cu un singur flagel polar, exemplu Vibrio cholerae);

lofotriche (cu un smoc de flageli situat la un pol al celulei, exemplu Spirillum marinus) amfitriche (cu un flagel la ambii poli ai celulei)

peritriche (cu flageli pe toată suprafaţa celulei, exemplu Proteus vulgaris). Existenţa flagelilor este controlată genetic şi reprezintă un caracter care poate fi

pierdut şi redobândit prin mutaţie.

Mişcarea este determinată de reacţia celulei la diferiţi stimuli din mediu. Când celula se deplasează în direcţia stimulului se vorbeşte de un tactism pozitiv, iar când se îndepărtează de

stimul de un tactism negativ. În funcţie de natura stimulului deosebim următoarele tipuri de tactisme: chemotactism,

fototactism, aerotactism. termotactism etc. Chemotaxia - este o modalitate de deplasare preferenţială a bacteriilor sub efectul unor

concentraţii inegale de substanţe chimice din mediu. Se manifestă fie prin atragerea, fie prin

respingerea bacteriilor din zonele în care concentraţia substanţei este mai ridicată. Din punct de vedere al atragerii şi respingerii bacteriilor, există două grupe mari de

substanţe chimice: substanţe chemotactic pozitive (atractante): zaharuri, aminoacizi, O2, Ca ; substanţe chemotactic negative: acizi graşi, alcooli, H\ OH

Aerotaxia - reprezintă deplasarea celulelor bacteriene într-un anumit mod în funcţie de gradientul de O2 Prin această mişcare fiecare bacterie caută zona de concentraţie în oxigen adecvată tipului său respirator, aerob, anaerob, microaerofil.

Pilii şi fimbriile

Sunt apendici filamentoşi, pericelulari. prezenţi la barteriile Gram negative(Escherichia

coli, Proteus, Klebsiella, Shigella, Salmonella) şi mai rar la bacteriile Gram pozitive. Pot fi evidenţiaţi numai prin microscopie electronică. Sunt mai numeroşi decât flagelii, mai subţiri şi mai casanţi.

După structură, funcţie şi determinism genetic, aceşti apendici au fost grupaţi în două categorii:

o pilii de sex - apendici filamentoşi care reprezină receptori specifici pentru bacteriofagi şi calea de transfer a ADN-ului bacterian şi plasmidial în procesul de conjugare

o fimbriile - care nu sunt implicate în transferul ADN cromozomal, viral sau plasmidial.

Pilii de sex sunt în număr de 1-10/celulă. Sunt codificaţi de informaţia genetică

extracromozomală (plasmidul de sex).

73 | P a g e

Semnificaţia biologică a pililor

Pilii de sex sunt organite esenţiale pentru transferul ADN cromozomal sau plasmidial în

cursul conjugării celulelor bacteriene

Pilii poartă receptori pentru fixarea bacteriofagilor de celulele bacteriene şi servesc

drept conduct prin care se realizează transferul genomului fagic în celula bacteriană. Pierderea pililor prin mutaţie determină rezistenţa faţă de infecţia cu bacteriofagi.

Fimbriile sunt alcătuite dintr-un număr variabil de molecule de fimbrină. Fimbriile rămân

legate de protoplaşti şi sferoplaşti, ceea ce arată originea lor intracclulară.

Semnificaţia biologică a fimbriilor

Creşterea suprafeţei de absorbţie a substanţelor nutritive.

Creşterea activităţii respiratorii a bacteriilor.

Facilitarea aderării bacteriilor de diferite substraturi sau alte organisme.

Formarea unor pelicule de bacterii reunite prin fimbrii la suprafaţa mediilor lichide.

Servesc ca organite de transport a unor metaboliţi

Contribuie la stabilizarea cuplurilor de conjugare

Influenţează virulenţa bacteriilor patogene prin: fixarea bacteriilor patogene de celule şi ţesuturi, determinarea unei specificităţi de ţesut; inducerea formării de

anticorpi datorită antigenelor din fimbrii; conferirea unei rezistenţe deosebite a bacteriilor la fagocitoză.

Sporul bacterian (fig. 7.11)

La unele bacterii, forma vegetativă se poate transforma într-un spor. Aceste bacterii se numesc sporogene. La bacterii se întâlnesc mai multe tipuri de spori:

Endosporul (sporul propriu-zis) - este o formaţiune intracelulară, refringentă şi rezistentă la factorii nefavorabili de mediu. Este caracteristic pentru genurile Clostridium şi Bacillus.

Exosporul - reprezintă o formaţiune rezistentă, care se întâlneşte la bacteriile metanooxidante

Artrosporul - constituie o formaţiune intracelulară, cu o rezistenţă mai scăzută comparativ cu a endosporului, dar superioară formei vegetative. Se formează prin fragmentarea celulei vegetative.

Adevăratul spor bacterian sau endosporul este întâlnit la speciile genului Bacillus şi Clostridium. Datorită calităţi lor sale deosebite de rezistenţă, endosporul conservă în stare dormantă, timp îndelungat, toate proprietăţile genotipice ale celulei vegetative din care provine.

Indiferent de morfologia celulei în care se constituie, forma sporului (endosporului) este rotundă sau ovală, cu diametrul variabil. Poziţia sporului în celulă este diferită şi reprezintă un

criteriu taxonomic. Astfel, sporul ocupă o poziţie centrală la Bacillus anthracis, subterminală la Bacillus cereus sau o poziţie terminală la Clostridium tetani.

La unele specii, diametral sporului este mai mare decât al celulei în care se formează, din

care cauză deformează celula. Sporii deformanţi îi întâlnim la bacilii telurici, anaerobi, aparţinând genului Clostridium şi pot avea poziţie centrală, dându-le acestora aspect de fus

74 | P a g e

(Clostridium pasteurianum), poziţie subterminală — aspect de rachetă de tenis (Clostridium sporogenes) sau băţ de tobă, dacă sporul este terminal.

Sporul este unic şi numai excepţional s-au descris mai mulţi spori în aceeaşi celulă. La microscopul fotonic sporii apar ca formaţiuni refringente distincte, incolore, deoarece

nu sunt permeabili la coloranţi. Pot fi însă coloraţi prin metode speciale (ex. cu verde malachit).

Ultrastructura. (fig. 7.12) tunicile (învelişurile sporale) - reprezintă trei straturi suprapuse: unul extern (exina),

unul intern (întina), între care se găseşte stratul mijlociu; şi reprezintă 26-30 % din structura sporului,conţinând 80% din proteinele sporale;

cortexul — este o zonă situată sub tunica internă, formatănnat dintr-un peptidoglican (altul decât mureina)

membrana sporoplasmei - este identică cu membrana citoplasmatică a celulei

vegetative; sporoplasma (inima sporului) - reprezintă 60-70% din greutatea sporului şi conţine

elementele biologic active ADN, ARN, mai puţin ARN mesager, ribozomi).

Sporogeneza

Reprezintă un proces de morfogeneză în urma căruia în interiorul unei celule bacteriene se diferenţiază o altă celulă diferită din punct de vedere chimic, enzimatic şi fiziologic.

Sporogeneza este însoţită şi de unele modificări biochimice. Astfel, unele substanţe care se sintetizau în celula vegetativă nu se mai sintetizează în celula pe cale de sporulare, în schimb în

aceasta din urmă apar substanţe noi. În cursul sporogenezei la unele bacterii aerobe sau anaerobe se eliberează în mediu substanţe biologic active: enzime, antibiotice, toxine. Fenomenul este deosebit de important pentru industria microbiologică, bacteriile respective fiind utilizate în

producerea industrială a enzimelor (Bacillus subtills), antibioticelor (specii de Bacillus şi Streptomyces), toxine (specii de Clostridium) etc.

Germinarea sporului

Reprezintă fenomenul de transformare a sporului în celula vegetativă, respectiv trecerea

sporului din stare dormantă, metabolic inactivă, la starea metabolic activă. Se realizează in trei faze succesive: activarea, iniţierea germinării şi creşterea postgerminală.

Activarea germinării - este produsă în condiţii favorabile de umiditate,

temperatură, pH şi de unele substanţe chimice.

Iniţierea germinării - este marcată de creşterea sporului în volum, ca urmare a

absorbţiei de apă, de pierderea refringenţei, tumefierea cortexului, a tunicilor sporale şi pierderea termoiezistenţei.

Creşterea postgerminală - dezintegrarea structurilor sporale începută în faza de iniţiere se desăvârşeşte in faza de creştere postgerminală paralel cu dobândirea

activităţii respiratorii şi a altor activităţi metabolice. Cortexul şi tunicile sporale dispar, iar noua celulă vegetativă ce se constituie în centrul sporului creşte, se alungeşte şi herniază din spor. Creşterea postgerminală se sfârşeşte în momentul în

care celula vegetativă intră în prima diviziune.

75 | P a g e

Semnificaţia biologică a sporului

Sporul reprezintă o etapă normală a ciclului de dezvoltare a bacteriilor sporogene,

deoarece sporogeneza necesită condiţii de mediu similare celor reclamate de celula vegetativă, se deosebeşte de celula vegetativă prin mai multe caractere şi se comportă

ca o formă de rezistenţă ce păstrează toate caracterele fenotipice şi genotipice ale speciei

Sporul bacterian nu reprezintă o formă de multiplicare ca la fungi. Rezistenţa sporului bacterian la factorii nefavorabili de mediu este deosebit de mare; pot rezista câteva ore la 120° C căldură umedă sau 200°C căldură uscată. S-au evidenţiat spori viabili şi după mai bine de 100

ani (Bacillus anthracis).

Cromatoforii

Cromatoforii sau aparatul fotosintetic reprezintă un complex de structuri membranoase implicate în procesul de conversie a energiei luminoase în energie chimică.

Plasmidul (fig. 7.13)

Plasmidele sunt molecule de ADN independente de cromosomul bacterian localizate în

citoplasmă. Plasmidele de dimensiuni mari sunt prezente, de obicei, în una sau două copii, în timp ce plasmidele de dimensiuni mici pot fi prezente în 10 -100 copii. Plasmidele nu sunt esenţiale pentru supravieţuirea celulei. Multe dintre ele poartă gene codificatoare ale anumitor

caractere ale celulei gazdă. Următoarele tipuri de plasmide sunt relevante din punct de vedere medical:

Plasmide ale virulenţei. Poartă determinanţi ai virulenţei

bacteriei, ex. genele enterotoxinei sau hemolizinei. Plasmide ale rezistenţei. Poartă informaţie genetică ce conferă

rezistenţă la agenţi antiinfecţioşi.

III. Fiziologia bacteriilor

1. Necesităţi nutritive ale bacteriilor

Pentru creşterea şi multiplicarea lor, microorganismele necesită prezenţa în mediu a unor

substanţe nutritive care să conţină atât elemente chimice necesare pentru sinteza constituenţilor celulari şi activităţii enzimatice, cât şi substanţe necesare producerii de energie.

Aceste elemente se clasifică în:

1. bioelemente majore (macroelemente, macronutrienţi): C, H, O, N, K, S, Mg, Na, Cl etc.

2. bioelemente minore (microelemente, micronutrienţi): Zn, Mo (molibden), Cu,

Mn- deşi se găsesc într-un procent extrem de mic, au rol esenţial în metabolismul bacteriilor, intrând în alcătuirea unor enzime.

Carbonul. Reprezintă cam jumătate din greutatea uscată a bacteriilor, fiind elementul principal dintre macrolelemente. Unele bacterii pot folosi C din substanţe anorganice (CO2,

76 | P a g e

sărurile acestuia- CaCO3, Na2CO3, etc), iar altele doar din substanţe organice (aminoacizi, acizi nucleici etc.)

Azotul. După carbon, azotul reprezintă un element important. Este obligatorie prezenţa

lui în proteine, acizi nucleici. Majoritatea bacteriilor îl folosesc în biosinteze pornind de la NH3, unele însă pot fixa azotul atmosferic, pe care mai apoi îl transformă în amoniac.

Factorii de creştere. Sunt substanţe pe care, în general, microorganismele sunt incapabile să le sintetizeze în cursul metabolismului lor şi în absenţa cărora multiplicarea lor este imposibilă. La unele microorganisme, aceste substanţe sunt sintetizate în timpul metabolismului

lor şi nu sunt necesare în mediu, dar alte microorganisme nu posedă această capacitate, fapt ce implică prezenţa acestor factori în mediu. Factorii de creştere sunt: vitaminele, aminoacizii şi

bazele azotate.

2. Tipuri trofice

Microorganismele se caracterizează printr-o mare diversitate metabolică, multe dintre ele, având capacitatea de a se dizolva pe substraturi anorganice, utilizân căi metabolice inaccesibile

pentru plante şi animale.

Există 2 criterii de bază, în funcţie de care microorganismele pot fi clasificate în mai

mmulte tipuri nutriţionale: sursa de energie şi sursa de carbon.

În funcţie de sursa de energie:

- fototrofe: bacteriile care utilizează ca şi sursă de energie, lumina

- chemotrofe: bacteriile care utilizează ca şi sursă de energie substanţele chimice.

Acestea la rândul lor se împart în:

o chemoorganotrofe, care utilizează ca sursă de energie substanţele organice o chemolitotrofe (gr. litos-piatră, cu sensul de mineral), care utilizează ca sursă

de energie substanţele anorganice În funcţie de sursa de carbon:

- autotrofe: bacteriile care utilizează ca sursă de carbon CO2 şi sărurile sale minerale (compuşii anorganici).

- heterotrofe: bacteriile care utilizează ca sursă de carbon substanţele organice.

Dacă se iau în considerare ambele criterii, bacteriile se clasifică în:

- fotoautotrofe: bacteriile care utilizează ca şi sursă de energie, lumina şi ca sursă de

carbon CO2 şi sărurile sale minerale (compuşii anorganici). - fotoheterotrofe: bacteriile care utilizează ca şi sursă de energie, lumina şi ca sursă de

carbon substanţele organice

- chemoautotrofe: bacteriile care utilizează ca şi sursă de energie substanţele chimice şi ca sursă de carbon CO2 şi sărurile sale minerale

- chemoheterotrofe: bacteriile care utilizează ca şi sursă de energie substanţele chimice şi ca sursă de carbon substanţele organice.

77 | P a g e

3. Creşterea bacteriilor

Creşterea este definită în sens biologic, ca procesul de mărire coordonată a tuturor constituenţilor unui organism, ca rezultat al producerii sau adăugării de substanţă nouă.

La toate speciile unicelulare creşterea are ca rezultat multiplicarea acestora, respectiv creşterea numărului de indivizi. La organismele pluricelulare creşterea are ca efect sporirea

volumului, respectiv a taliei individuale.

Celulele bacteriene care cresc ca masă şi volum nu îşi mărec proporţional toate

dimensiunile. De exemplu, la bacteriile cilindrice, în timpul creşterii echilibrate, diametrul cilindrului rămâne fix, în aşa fel încât are loc doar creşterea în lungime a celulei.

Creşterea nu continuă la nesfârşit, deoarece la un moment critic este întreruptă, fiind urmată de diviziunea celulară.

Creşterea unei populaţii de microorganisme este rezultatul creşterii şi diviziunii organismelor individuale care formează populaţia respectivă, într-un mediu de cultură

corespunzător, bacteriile perfect adaptate au o creştere echilibrată. Culturile aflate în stare de creştere echilibrată îşi menţin o compoziţia chimică constantă deoarece creşterea biomasei este însoţită de o creştere comparabilă a celorlalte componente ale populaţiei (proteine, ARN, ADN ,

apă intracelulară).

4. Multiplicarea bacteriilor

Multiplicarea reprezintă creşterea numărului de de celule bacteriene, ce se poate realiza

prin mai multe mecanisme:

1) Diviziune directă (simplă, binară sau sciziparitate)

2) Înmugurire

3) Fragmentare

4) Prin spori (de propagare)

5) Conjugarea

1) Diviziunea directă

Reprezintă forma cea mai răspândită de multiplicare a bacteriilor, constând în scindarea

celulei mamă în două celule fiice, cel mai adesea identice, egale ca mărime (diviziune izomorfă) sau uneori inegale (diviziune heteromorfă).

Procesul de diviziune implică 3 etape succesive:

a. Apariţia unui sept transversal format din membrana citoplasmatică, ce împarte spaţiul citoplasmatic în 2 compartimente;

b. Invaginarea peretelui celular la nivelul septului transversal şi pătrunderea lui centripedă, cu separarea lui în două foiţe; în această etapă celulele fiice astfel formate vor avea

toţi constituenţii proprii, dar peretele celular rămâne comun;

c. Separarea celulelor fiice prin scindarea peretului celular comun; în unele cazuri,

celulele fiice rămân legate între ele prin septul transversal, deoarece peretele celular nu se divide.

78 | P a g e

Diferenţele care apar în proceselde clivaj a septului creează tipuri caracteristice, reflectate în forma şi modul de aranjare al celulelor bacteriene. Astfel, diplococii sunt formaţi prin clavajul

incomplet al septului; streptococii se formează prin sinteza de septuri succesive orientate paralel.

2) Multiplicarea prin înmugurire

Înmugurirea reprezintă o modalitate particulară de reproducere, constând în formarea pe

suprafaţa celulei a unui mugure terminal sau lateral, care va deveni o nouă celulă, ce rămâne legată de celula mamă printr-un tub de legătură, la nivelul căruia apare septul transversal. Celulele rezultate prin înmugurire prezintă uneori tendinţa de a rămâne ataşate e celula mamă,

formând colonii cu celule unite prin ramificaţiile lor tubulare.

Ex. Pasteurela

3) Multiplicarea prin fragmentare

Multiplicarea prin fragmentare este o formă specială de înmulţire vegetativă observată la majoritatea bacteriilor filamentoase (actinomicete). Reţeaua de celule se fragmentează, masa

celulară rămâne iniţial constantă, crescând doar numărul de celule. Acestea cresc prin acumularea de masă la extremităţi.

4) Multiplicarea prin spori

Este întâlnită la unele bacterii (filamentoase) care formează spori (exospori) la suprafaţa reţelei de celule (hife) sau în vezicule sporale (sporangii).

Sporii pot fi localizaţi şi în interiorul celulei, asemănători cu sporii de rezistenţă.

5) Conjugarea (fig. 8.14)

Conjugarea reprezintă transferul de ADN de la o celulă donatoare la o celulă receptoare, proces ce implică contactul dintre celule. Conjugarea este posibilă dacă există 2 componente: plasmidele pentru conjugare şi traspozonii. În procesul conjugării aceste componente sunt ele

însele transferate. Conjugarea este întâlnită mai ales la bacteiile Gram-negative (E. coli)

IV. Diagnosticul de laborator

Infecţiile pot fi diagnosticate fie direct, prin detectarea patogenului, fie indirect prin punerea

în evidenţă a anticorpilor. Domeniul microbiologiei care se ocupă cu diagnosticarea de laborator

a infecţiilor se numeşte microbiologie clinică.

Materialul analizat în laborator este recoltat, în funcţie de aparatul în care se localizează

infecţia. Poate fi recoltat de la nivelul aparatului respirator (de pe amigdale, fluid din sinusuri,

secreţii pulmonare), urogenital (urină, secreţii genitale), sânge, răni, abcese, tractul gastro-

intestinal, LCR, exudate, transudate.

Bacteriile au dimensiuni de ordinul micrometrilor, astfel încât este nevoie de amplificarea

imaginii de 1000 ori (limita maximă a microsocopului optic). La o astfel de amplificare pot fi

detectate bacterii a căror densitate celulară este de minim 104-105/ml. Examinarea microscopică

a unui astfel de material necesită realizarea unor preparate:

79 | P a g e

Preparate native: cu sau fără coloranţi vitali, sunt utilizate pentru observarea

bacteriilor vii. Contrastul redus al unor astfel de preparate face necesară utlizarea unui

microscop cu câmp întunecat sau cu contrast de fază.

Preparate colorate: au un contrast mai bun, astfel încât pot fi observate bine la

microscopul optic. Bacteriile sunt în prealabil aplicate pe lamă, uscate la temperatura

camerei şi fixate prin căldură sau alcool metilic. După fixare se aplică colorantul.

Metodele de colorare pot fi:

simple: utilizează un singur tip de colorant: albastru de metilen, fucsină

fenicată etc. compuse: coloraţia Gram (fig. 7.15), coloraţia Ziehl-Neelsen

coloraţii speciale: utilizate pentru a pune în evidenţă unele elemente structurale ale bacteriilor ( spori, incluziuni cu glicogen, nucleoidul)

Microscopia fluorescentă: o altă tehnică specială. O substanţă fluorocromă absoarbe

lumină cu lungime de undă mică şi emite lumină cu o lungime de undă mai mare.

Preparatele colorate cu fluorocromi sunt expuse la luminî cu o anumită lungime de

undă. Părţile colorate apar clare pe un fond întunecat. Această tehnică necesită un

echipament special. Se utilizează pentru observarea micobacteriilor (bacilul Koch,

leprei). Fluorocromul (izotiocianatul de fluoresceină) este legat de un anticorp care, la

rândul lui, se va cupla cu antigene prezente la nivelul celulei bacteriene.

Pentru a putea fi studiate şi identificate, bacteriile pot fi cultivate în laborator.

Medii de cultură (fig. 7.16)

Microorganismele se pot dezvolta şi în afara mediului lor natural pe medii de cultură artificiale, care reprezintă substraturi nutritive (lichide sau solide, organice sau anorganice) ce

pot asigura dezvoltarea şi multiplicarea lor. Mediile se folosesc pentru izolarea şi păstrarea sub formă de culturi pure a microorganismelor, precum şi pentru identificarea speciilor în funcţie de proprietăţile lor fiziologice. De aceea, ele trebuie să fie cât mai asemănătoare cu substraturile

naturale.

Mediile de cultură trebuie să îndeplinească anumite condiţii pentru ca specia microbiană

să se poată dezvolta:

să conţină substanţele necesare microorganismului precum şi ingredientele care să condiţioneze creşterea sa;

substanţele trebuie să corespundă indicaţiilor tehnice, să fie cântărite exact şi să

fie introduse în recipient în ordinea strict indicată;

să aibă gradul de alcalinitate sau aciditate (pH) corespunzător dezvoltării

microorganismului respectiv şi să-i asigure menţinerea în limite compatibile cu creşterea lui (prin sisteme tampon);

să fie stabil, adică să-şi păstreze toate calităţile iniţiale pe toată durata incubării;

sterilizarea nu trebuie să altereze mediul; acesta trebuie să rămână steril până în

momentul însâmânţării;

să asigure condiţiile de aerobioză/ anaerobioză corespunzătoare

microorganismului rspectiv;

80 | P a g e

să fie repartizate în recipiente care să împiedice contaminarea culturii care se

dezvoltă în ele, atât înainte cât şi după însămânţare;

să asigure un anumit grad de umiditate.

Clasificarea mediilor de cultură

Diversitatea extremă a compoziţiei chimice a mediilor de cultură nu permite o clasificare

propriu-zisă, deoarece suprapunerile apar foarte frecvent. criteriile de clasificare sunt următoarele:

a. După provenienţă:

- medii naturale:

de origine vegetală: must de malţ, cartof glicerinat etc.

de origine animală: lapte, bilă, etc

- medii artificiale:

lichide: bulionul, apa peptonată solide: geloza, gelatină

b. După compoziţie:

o medii uzuale: folosite curent în laborator, pentru cultivarea unui număr mare

de microorganisme (bulionul, apa peptonată, geloza, gelatina) o medii complexe (compuse): folosite pentru izolarea şi creşterea unor

microorganisme care se dezvoltă slab sau nu se dezvoltă pe medii simple

(geloză-ser, geloză-sânge, bulion-ser etc.) o medii speciale: prin compoziţia lor permit creşerea preferenţială a anumitor

specii dintr-un amestec heterogen de microorganisme (dintr-o probă naturală). Aceste medii conţin un indicator de pH, un zahăr fermentescibil, antiseptice selective, antibiotice: medii de îmbogăţire, medii selective, medii elective,

medii de conservare, medii de identificare. Prepararea mediilor de cultură se face după reţete, respectând cu stricteţe ordinea

ingredientelor şi condiţiile de sterilitate.

Culturi şi colonii microbiene

Cultivarea microorganismelor se face în medii lichide şi pe medii solide:

Culivate în medii lichide, microorganismele formează culturi (fig. 7.17) al căror aspect

este diferit în funcţie de grup, de specie şi de proprietăţile fizico-chimice ale mediului. Culturile

prezintă o serie de caracteristici care pot fi utile pentru identificarea speciilor cultivate şi pentru

eventualele forme de variabilitate:

- gradul de tulburare a mediului;

- mirosul - pigmentarea culturii

81 | P a g e

Cultivate pe medii solide, microorganismele se dezvoltă sub formă de colonii (fig.

7.18). Colonia reprezintă o populaţie celulară rezultată din creşterea şi multiplicarea uneia sau

nai multor celule aparţinând aceleaşi specii sau tulpini.

Caracterizarea coloniilor implică precizarea următoarelor aspecte:

- dimensiunile

- aspectul marginilor - profilul coloniei - consistenţa

- transparenţa sau opacitatea - culoarea şi aderenţa.

Identificarea bacteriilor

Principiul de bază al identificării bacteriilor este acela de asocia o cultură necunoscută cu locul

ei în sistemul de clasificare bazându-ne pe căt mai multe caracteristici posibile:

morfologice: forma, mărimea, coloraţia, spori, flageli, capsulă

fiziologice: determinate cu indicatori din mediu. Sunt disponibile în

prezent sisteme miniaturale de cultivare a bacteriilor. Ex. de caractere:

enzime ale lanţului respirator, heolizine, lipaze, lecitinaze, enzime ale

diverselor căi metabolice (glucidice, proteice etc), produşi finali de

metabolism,

chimice: ADN, structura peretelui celular, structura antigenică.

Metodele de genetică moleculară sunt extrem de importante şi în plină ascensiune.

Obiectivul principal al acestor metode este identificarea directă a secvenţelor de nucleotide din

materialul analizat. Aceste metode sunt utilizate, mai ales, în cazul bacteriilor care nu pot fi

cultivate, sunt greu cultivabile sau prezintă un timp de înmulţire foarte lung. Sunt utilizate

următoarele metode:

probe de ADN. Din moment ce ADN-ul este dublu catenar, este

posibilă detectarea secvenţelor monocatenare cu tehnici de hibridizare

ce utilizează lanţuri monocatenare marcate radioactiv sau nu.

Amplificarea. Obiectivul principal este creşterea sensibilităţii pentru

detectarea mai uşoară a ADN-ului, din moment ce acesta se găseşte

natural, în cantităţi extrem de mici. Cea maim utilizată metodă este

PCR-ul.

*Identificarea prin metode de amplificare şi de cipuri genice. În cadrul acestei tehnici, mii de

nucleotide specifice bacteriilor patogen umane sunt prezente pe suprafaţa unui cip de 2 pe 2

cm. Acest cip este încărcat cu ADN amplificat din materialul de analiză. Apoi gradul de legare

cu secvenţe complementare este măsurat pe bazăde fluorescenţă la un microscop cu laser.

Prezenţa genelor ce dau rezistenţă la antibiotice poate fi măsurată şi ea astfel.*

82 | P a g e

Detecţia directă a antigenelor bacteriene

Antigenele specificae pentru anumite specii sau genuri pot fi detectate direct, utilizând

anticorpi. Exemplele includ detectarea antigenelor bacteriene din LCR în meningitele acute

purulenete, detecţia antigenelor gonococice din secreţiile tractului urogenital.

Utilizarea de animale de laborator

Testarea pe animale este o tehnică utilizată mai ales în trecut. Până nu demult, toxinele

bacteriene (difterică, tetanică, botulinică) puteau fi confirmate dora pe animale d elaborator. În

prezent, sunt utilizate metode genetice care evidenţoiază genele codificatoare de toxine.

V. Terapia cu antibiotice

Terapia antibacteriană specifică se bazează pe tratarea infecţiilor cu agenţi specifici

împotriva respectivului patogen. O trăsătură a acestor farmaceutice este „toxicitatea selectivă”,

ce se referă la acţiunea în doze mici asupra bacteriilor, ce nu provoacă rău macroorganismului

infectat. Cel mai important grup de agenţi antiinfecţioşi este reprezentat de antibiotice. Aceste

substanţe sunt produse de fungi sau bacterii (de obicei Streptomycetes).

Fiecare agent antiinfecţios are un anumit spectru de acţiune, ceea ce înseamnă că acţionează

asupra unei nişe de bacterii care prezintă sensibilitate naturală la respectiva substanţă. Unele

antibiotice au un spectru limitat de acţiune (vancomicina). Majoritatea au un spectru mai larg,

cum sunt tetraciclinele care afectează toate bacteriile.

Eficacitatea unui agent antiinfecţios defineşte modul în care acesta afectează populaţia

bacteriană. Se disting două efecte de bază: efectul bacteriostatic (reversibilitatea inhibiţiei

creşterii) şi efectul bactericid. Multe substanţe pot dezvolta ambele efecte, în funcţie de

concentraţie, tipul de organism şi faza de creştere. Multe dintre aceste antibiotice au şi un efect

postantibiotic. Acesta constă în leziunile pe care le provoacă la nivelul populaţiei bacteriene,

acesteia trebuindu-i o anumită perioadă pentru a se recupera şi a-şi putea relua activitatea. Acest

efect poate dura câteva ore. Un agent bacteriostatic singur nu poate elimina total agentul

infecţios. Vindecarea rezultă prin efectul combinat al agenţilor antiinfecţioşi şi al sistemului

imunitar. În ţesuturile în care sistemul imunitar este ineficient (endocard), în mijlocul unei

infecţii purulente, în care nu mai există fagocite funcţionale sau la pacienţii imunosupresivi, este

nevoie de substanţe bactericide. Astfel, este important de ştiut dacă un antibiotic este bactericid

sau bacteriostatic. O populaţie bacteriană care infectează un organism va conţine întotdeauna

câteva celule rezistente. Dacă tratamentul este realizat discontinuu, aceste celule duc la posbile

recăderi.

Tratamentul cu antibiotice poate avea efecte secundare:

Efectul toxic se datorează lezării celulelor sau ţesuturilor gazdei. Trebuie

verificată concentraţia sanguină a unor substanţe, în timpul tratamentului, în special

în cazul substanţelor care se elimină dificil (vancomicina).

83 | P a g e

Reacţiile alergice

Efecte secundare biologice. Ex. înlocuirea sau îndepărtatarea florei

normale a organismului.

Bacterii problematice. Tulpinile cu rezistenţă dobândită sunt întâlnite printre

enterobacteriacee, stafilococi. Tratamenul acestor infecţii întâmpină adesea dificultăţi. Aceste

bacterii sunt responsabile de majoritatea infecţiilor nosocomiale. Cauza incidenţei ridicate în

ceea ce priveşte rezistenţa la antibiotice este variabilitatea genetică pronunţată. Cu cât sunt

administrate mai des tratamente cu antbiotice, cu atât mai mult creşte numărul de tulpini care

dobândesc rezistenţă.

Există două teste standard de verificare a nivelului rezistenţei bacteriei la antibiotice:

Testul seriei diluţiilor: se determină minimul concentraţiei substanţei inhibitoare

pentru blocarea proliferării celulelor bacteriene.

Antibiograma (fig. 7.19): constă în inocularea bacteriei pe mediu şi aplicarea

unor discuri îmbibate în diferite tipuri de antibiotice. Cu cât raza cercului format

în jurul discului repectiv, unde nu se mai dezvoltă bacterii, este mai mare, cu atât

microrganismul repectiv este mai puţin rezistent la antibiotic.

84 | P a g e

Fig. 7.1 Coci

85 | P a g e

Fig. 7.2 Bacili

Fig. 7.3 Bacterile spiralate A. Vibrionul holeric; B. Spiroheta – Treponema

pallidum

86 | P a g e

Fig. 7.4 Ultrastructura celulei bacteriene

Fig. 7.5 Peretele celular al bcteriilor Gram-pozitive

87 | P a g e

Fig. 7.6 Peretele celular la bacteriile Gram-pozitive

Fig. 7.7 Membrana celulară

88 | P a g e

Fig. 7.8 Materialul nuclear în afara celulei E. coli

Fig. 7.9 Haemophilus influenzae –

bacili înconjuraţi de capsulă

Fig. 7.10 Dispunera flagelilor a. celule monotriche b. celule lofotriche c. celule

amfitriche d. celule peritriche

Fig. 7.11 Sporul bacterian A. spor nedeformant localizat central B. spor

nedeformant localizat terminal C. spor deformant localizat subterminal D. spor deformant localizat central E. Spor deformant localizat terminal

89 | P a g e

Fig. 7.14 Conjugarea la bacterii a. conectarea bacteriilor prin pilii de sex; b.

conjugarea efectivă prin formarea unui pod între celula receptoare şi cea donoare; c. mobilizarea şi transferul plasmidului d. încheierea procesului de replicare a

ADN-ului plasmidial

Fig. 7.12 Structura sporului bacterian Fig. 7.13 Plasmidul bacterian

90 | P a g e

Fig. 7.15 Etapele coloraţiei compuse Gram

Fig. 7.16 Mediu de cultură geloză-sânge

91 | P a g e

Fig. 7.17 Creşterea bacteriilor în culturi – diverse moduri de dezvoltare a

culturii

Fig. 7.18 Colonii bacteriene – criterii de identificare a bacteriilor (forma,

profil, aspectul marginilor)

Fig. 7.19 Antibiograma

92 | P a g e

CURS 8 Bacteriologie – partea specială

COCII PATOGENI

1. Staphylococcus sp. Stafilococii sunt bacterii sferice grupate sub formă de grămezi. Sunt imobile, producătoare de

catalază. Genul Staphylococcus include peste 30 de specii şi subspecii. Staphylococcus aureus (şi E. coli)

sunt printre cele mai frecvente organisme responsabile de infecţiile bacteriene la om.

Staphylococcus aureus (Stafilococul auriu )

Staphylococcus aureus

Microscopie electronică

Coloraţia Gram-pozitivă a stafilococului auriu

Cultivarea stafilococului auriu pe mediu geloză-

sânge

Furuncule datorate infecţiei Staphlococcus

aureus la un pacient

93 | P a g e

Habitat. Este foarte răspândit în natură, stafilococul saprofit se întâlneşte în aer, apă, sol, pe

tegumente şi în cavităţile naturale ale oamenilor şi animalelor, făcând parte din flora normală a

acestora. În afara celor saprofiţi, se găsesc şi stafilococi potenţial patogeni în rinofaringele şi intestinul

oamenilor sănătoşi, într-un procent de 50%. Aceştia, eliminaţi prin tuse, strănut sau dejecte, pot

provoca, atunci când întâlnesc organisme sensibile, îmbolnăviri variate.

Caractere morfotinctoriale şi de cultură. Stafilococii sunt coci Gram-pozitiv, facultativ anaerobi,

necapsulaţi. Cresc pe mediile uzuale, la 37°C. Pe geloză, coloniile sunt rotunde cu diametrul de 1-2 mm,

cu marginile regulate. Incolore la început, se colorează apoi datorită unui pigment, distingându -se 3

variante : stafilococul alb , citrin si auriu.

Rezistenţa la agenţii fizici, chimici şi biologici . Stafilococul este un germene rezistent. Rezistă

60 minute la 60ºC. În produsele uscate rezistă câteva luni. Alcoolul de 70º îl omoară în 60 minute. Iniţial

sensibili la antibiotice, stafilococii au devenit ulterior din ce in ce mai rezistenţi.

Caractere de patogenitate. Stafilococul auriu secretă numeroase enzime şi toxine care

determină, împreună cu antigenele de suprafaţă, patogeneza. Cele mai importante sunt:

coagulaza, enzimă cu ajutorul căreia, germenele, prin coagularea plasmei în organism, îşi creează un înveliş de fibrină, punându-se astfel la adăpostul acţiunii fagocitare. Ea este prezentă la 98% din stafilococii patogeni

α-toxina poate avea efecte letale asupra sistemului nervos central, afectează membranele (producând hemoliză) şi este responsabilă de o formă de dermonecroză

hialuronidaza, enzima care, prin degradarea acidului hialuronic, permite difuzarea infectiei in organism.

leucocidina afectează macrofagele şi microfagele prin degranulare exfoliatinele sunt responsabile de de o formă de epidermoliză enterotoxinele (A-E, H, G, I) sunt responsabile de toxinfecţiile alimentare. Aceste

enterotoxine sunt superantigene. Toxina-1 a sindromului de şoc toxic (TSST-1) este produsă de aproximativ 1% din

tulpinile de stafilococ auriu. Este un superantigen care determină apariţia şocului toxic, printr-o exagerare a răspunsului imun.

Boala la om. Stafilococul auriu este responsabil de trei tipuri de boli:

Infecţii invazive. În acest tip de infecţii, patogenii rămân la locul de pătrundere în organism, provocând infecţii locale purulente:

infecţii ale pielii: furuncule, acnee, foliculite, orjelet (ulcior), suprainfecţiile plăgilor.

94 | P a g e

infecţiile ţesutului subcutanat: mastite (boală care constă în inflamarea glandelor mamare), hidrosadenite (inflamaţie purulentă a glandelor sudoripare) , abcese

infecţii respiratorii: faringite, bronşite, sinuzite, pneumonii, empieme (acumulare de puroi într-o cavitate a organismului)

infecţii ale scheletului: artrite, osteomielite (inflamaţie simultană a osului şi a măduvei osoase)

infecţii generalizate: meningite, septicemii, endocardite cu diseminări secundare, cu formare de abcese în diferite organe.

Toxicoze. Toxiinfecţiile alimentare rezultă prin ingerarea de alimente contaminate cu enterotoxine. La câteva ore de la ingestie apar greaţă, vărsături şi diaree masivă.

Formele mixte: Dermatita exfoliativă (eritrodermia sau sindromul omului roşu este o afecţiune

inflamatorie a pielii cu eritem şi descuamare care afectează întreaga suprafaţa cutanată) cauzată de tulpinile producătoare de exfoliatine, care infectează suprafaţa pielii.

Sindromul de şoc toxic este cuzat de tulpinile producătoare de toxina-1 a sindromului de şoc toxic. Simptomele principale sunt hipotensiune, febră, erupţie cutanată scarlatiniformă.

Diagnosticul de laborator. Implică identificarea bacteriilor prin cultivare şi microscopie.

Diferenţierea stafilococului auriu de speciile coagulazo-negative se realizează prin detecţia coagulazei.

Enterotoxinele şi TSST-1 sunt identificate prin metode imunologice.

Tratament. În afara metodelor chirurgicale, terapia este bazată pe utilizarea de antibiotice.

Agentul antiinfecţios este o penicilină penicilinazo-rezistentă, din moment ce 70-80% din tulpini produc

penicilinaze

Epidemiologie. Sursa de infecţie este reprezentată de omul bolnav, în special de cel cu leziuni

deschise, dar şi de purtătorii sănătoşi. Transmiterea poate fi directă, dar şi indirectă , prin aer, praf,

lenjerie.

În mediul spitalicesc, determinările de laborator au arătat că, spre deosebire de restul mediului,

proporţia de stafilococi rezistenţi la antibiotice este de peste 75%.

În sectiile de chirurgie, intervenţiile pot fi compromise prin infectarea pacientului cu stafilococi

rezistenţi, din mediul înconjurător.

În maternităţi, mortalitatea cea mai ridicată este provocată de stafilococ. Având în vedere

rezistenţa scăzută a nou-născutului, rolul nociv al unui purtător de stafilococ patogen în rândul

personalului din această secţie este evident.

Profilaxie. Se vor lua măsuri de igiena riguroasă în unităţile sanitare :

- spălarea meticuloasă a mâinilor după contactul cu pacienţii, - utilizarea mănuşilor la contactul cu plăgile şi cu mucoasele contaminate,

95 | P a g e

- administrarea profilactică de antibiotice pre- şi post-operatoare, pentru a preveni infecţia plăgilor postoperatorii,

- tratamentul prompt al tuturor infecţiilor streptococice, chiar şi a celor superficiale, ale pielii şi ale ţesuturilor moi.

Stafilococii coagulazo-negativi

Aceşti stafilococi sunt elemente ale florei normale din pielea şi mucoasele umane. Sunt oportunişti

clasici care produc infecţii doar anumitor gazde, cu o predispoziţie de ordin imunologic.

S. epidermitidis. Este patogenul cel mai frecvent în acest tip de infecţii (70-80% din cazuri). Infecţiile

provocate de stafilococii coagulazo-negativi se dateorează introducerii în organism a unor corpuri

străine. Exemple: catetere sanguine, pace-makers, valve cardiace artificiale etc. Infecţiile apar când

aceste corpuri sunt acoperite de un matrix proteic (fibrinogen) la care se pot ataşa bacteriile formând un

biofilm. Stafilococii din acest biofilm sunt protejaţi de sistemul imun al gazdei şi reprezintă focare de

infecţie, producând septicemii.

S. saprophyticus. Este patogenul responsabil de aproximativ 10-20% din infecţiile urinare acute, în cazul

femeilor tinere.

Streptococul (Streptococcus sp.)

Streptococul izolat din lichidul pleural Colonii de streptococ pe agar-sânge – β-

hemoliză

96 | P a g e

Streptococii sunt bacterii de formă rotundă spre ovală, gram-pozitivi, imobili, nesporulaţi, a

căror celule sunt dispuse în lanţuri. Nu produc catalază. Majoritatea sunt componenţi ai flori normale a

mucoasei. Unii pot fi patogeni.

Clasificarea streptococilor se face în funcţie de 2 criterii importante:

I. Tipul de hemoliză: α-hemoliza: pe mediu de cultură agar-sânge, coloniile apar înconjurate de zonă verde.

Aceasta se datorează apei oxigenate, care transformă hemoglobina în methemoglobină. β-hemoliza: pe mediu agar-sânge coloniile sunt încojurate de o zonă întinsă gălbuie, în

care nu mai există hematii întregi, iar hemoglobina este descompusă. γ-hemoliza: acest termen (impropriu) indică absenţa unei zone hemolitice vizibile

macroscopic. II. Substanţa C (carbohidrat) sau antigenul Lancefield: există varietăţi antigenice numerotate de la

A la V. Caractere biochimice si de metabolism. Streptococii sunt în general aerobi, dar există şi tulpini

anaerobe. Nu sunt sensibili la acţiunea bilei şi a sărurilor biliare.

Rezistenţa la agenţi fizici, chimici şi biologici - Indiferent de specie, streptococii sunt distruşi la

60º C în 60 min. Apa oxigenată 3%, fenolul 2-5%, tinctura de iod, detergenţii cationici omoară

streptococii destul de repede. Streptococul beta –hemolitic, este foarte sensibil la penicilina.

Streptococcus pyogenes (A Streptococci)

Streptococcus pyogenes este de tip β-hemolitic, datorită existenţei streptolizinei. Conţine antigenul

A.

Cele mai importante toxine şi enzime responsabile de infecţie sunt:

Streptolizina O, streptolizina S. Distrug membrana eritrocitelor şi a altor celule. Streptolizina O este un antigen.

Exotoxinele pirogenice streptococice A, B, C sunt responsabile de febră, exantem (erupţie tipică scarlatinei), septicemie şi şoc toxic. Aceste toxine sunt superantigene.

Streptokinazele: dizolvă fibrina, facilitând răspândirea streptococilor în ţesuturi. Hialuronidaza: degradează acidul hialuronic din ţesutul conjunctiv, care cimentează ţesuturile. Dezoxiribonucleazele: distrug ADN-ul.

Boala la om. Streptococii determină numeroase şi foarte variate afecţiuni :

Impedigo (boală de piele contagioasă care se manifestă prin apariţia unor pete roşii acoperite de băşicuţe),

Erizipel (boală infectioasă, contagioasă ce se manifestă prin inflamarea şi înroşirea pielii, localizată cel mai adesea la faţă şi membre),

Adenite (inflamarea ganglionilor limfatici),

97 | P a g e

Angine (inflamaţie a gâtului), Faringite, Sinuzite, Pleurezii (inflamaţie a pleurei), Bronhopneumonii, Peritonite, Pericardite, endocardite, flebite (inflamarea pereţilor unor vene), Artrite (inflamarea articulaţiilor), Febra puerperală (boală infecţioasă care apare la lăuze datorită pătrunderii în uter a unui agent

patogen), abcese, flegmoane (inflamatie purulentă a ţesutului subcutanat), Infecţii urinare, Septicemii.

Sechele:

Glomerulonefrita Febra acută reumatică

Tratamentul. În afară de antibiotice şi chimioterapice, se întrebuinţează vaccinoterapia sau seroterapia

cu ser antitoxic. În cazul streptococilor hemolitici din grupa A, penicilina va fi suficientă.

Diagnosticul de laborator :

Diagnosticul bacteriologic: izolarea şi identificarea germenului. Recoltarea se face în condiţii de sterilitatea, şi înainte de tratament.

Diagnosticul serologic, se face prin două reacţii care urmăresc punerea în evidenţă a unor anticorpi serici : ASLO (antistreptolizina O – anticorpul care neutralizează streptolizina O, dozarea acestuia este importantă în urmărirea evoluţiei reumatismului) şi ASK (antistreptokinaza).

Epidemiologie. Epidemiologia infecţiilor streptococice vizează în primul rând scarlatina (boală

contagioasă la copii, care se manifestă prin febră şi erupţie pe tot corpul, urmată de descuamarea pielii)

şi angina streptococică, boli frecvent întâlnite în regiunile temperate ale globului, unde afectează în

general copiii. Sursa de infecţie este reprezentată de :

- Bolnavii de scarlatină tipică, ce sunt infecţioşi încă din perioada de incubaţie. - Bolnavii cu amigdalite şi faringite streptococice al căror număr, în mediul epidemic este foarte

mare. - Purtătorii sănătoşi şi cei cu infecţii inaparente, al cărui procent variază între 5-20%. - Epidemiile de scarlatină apar în valuri, la intervale de 7 ani.

Streptococcus pneumoniae (pneumococul)

Pneumococul este o bacterie din genul streptococilor, care a fost izolat pentru prima dată în

anul 1881, din spută de către Louis Pasteur, în Franţa. Este un microb aerob, facultativ anaerob.

98 | P a g e

Habitat. Se găseşte în flora orofaringiană normală la majoritatea populaţiei, dar poate fi şi un important

agent patogen uman, fiind principalul agent patogen al infecţiilor pneumococice invazive şi non-invazive

la copii.

Infecţiile pneumococice invazive includ pneumonia, meningita şi bacteriemia (septicemia); manifestările

non-invazive includ otita medie, sinuzita şi bronşita. Aproximativ 80% dintre pneumoniile bacteriene

sunt determinate de pneumococ.

Caractere morfotinctoriale. În produsele patologice şi în culturile proaspăt izolate din infecţii,

pneumococii au o formă caracteristică de coci ovalari, dispuşi în diplo sau în lanţuri scurte, lanceolaţi, cu

diametrul cuprins intre 0,5-1,25µ. Sunt imobili, nesporulaţi.

Streptococcus pneumoniae

Hemocultură

Rezistenţa la agenti fizici, chimici si biologici. Pneumococii sunt puţin rezistenţi la acţiunea

luminii, uscăciunii şi a frigului. Germenii mor în 10 min la 52º C. Sunt foarte sensibili la toate

antisepticele, şi sensibili la acţiunea sulfamidelor, penicilinei şi la majoritatea antibioticelor cu spectru

larg de acţiune.

Caractere de patogenitate. În mod obişnuit, pneumococul se comportă ca un microorganism

condiţionat patogen şi devine patogen în anumite condiţii, favorizând morbiditatea, în special în rândul

copiilor şi bătrânilor. Este agentul etiologic al mai mult de 80% din pneumoniile bacteriene şi a

numeroase cazuri de otite medii, viroze respiratorii, rujeola, tuberculoza , sinuzita , mastoidita (infecţia

şi inflamaţia spaţiilor de aer cuprinse în osul mastoidian), pleurezia (inflamarea pleurei),

bronhopneumonia meningita si septicemia , fiind astfel o cauză importantă de mortalitate şi

morbiditate.

Pneumonia pneumococică. Simptomele caracteristice sunt: debut brutal, cu febră ridicată (> 39°C), frisoane, tuse, junghi toracic. În general este localizată la nivelul lobului inferior al plămânului; bronhopneumonia este mai frecventă la copii şi vârstnici. În general, după o terapie cu antibiotice eficientă, vindecarea survine în 2-3 săptămâni. Complicaţiile sunt rare.

Sinuzita şi otita medie . Episoadele de otită medie pot să apară la orice vârstă, dar cel mai adesea în copilărie, mai ales între 3 luni şi 3 ani, în timp ce sinuzitele apar mai

99 | P a g e

frecvent la adulţi. Otita medie acută este caracterizată de apariţia rapidă a simptomelor sistemice sau ale urechii medii, incluzând unul sau mai multe din următoarele: otalgie (durere de ureche), otoree (scurgere de lichid provenind din ureche), febră, iritabilitate, anorexie, vărsături. Cea mai comună complicaţie a otitei este pierderea temporară a auzului. Afectarea gravă a auzului poate să apară după episoade repetate de otită.

Meningita. Are o rată de mortalitate ridicată. Supravieţuitorii unei meningite pneumococice pot rămâne cu sechele deosebit de importante. Sechelele pe termen lung includ deteriorarea auzului, probleme neurologice focale şi înâarziere mentală. Bacteremia (septicemia). 3-5% dintre copii cu vârsta cuprinsă între 3-36 luni fără focare aparente de infecţie prezintă bacteriemie ocultă. Singurul semn clinic al bacteriemiei oculte este febra. Bacteriemia ocultă poate progresa spre o bacteriemie înaltă, care mult mai probabil poate determina complicaţii focale sau boală invazivă severă. Septicemia apare ca o complicaţie la 25-30% dintre pacienţii cu pneumonie pneumococică şi la 80% dintre cei cu meningită pneumococică. Nu apare de obicei ca urmare a sinuzitelor sau otitelor medii.

Diagnosticul de laborator constă în :

- recoltarea produselor patologice : secreţii nazofaringiene în amigdalite , secreţii mucopurulente, expectoraţie mucopurulentă, exudat pleural purulent, LCR purulent, exudat purulent peritoneal, spută, sânge.

- examenul direct micro şi macroscopic din produsul patologic - izolarea germenului prin însămânţări pe medii adecvate. - identificarea pneumococului prin reacţii biochimice şi serologice - antibiograma.

Imunitatea poate fi dobândită prin boală sau prin vaccinarea antipneumococică. Tratamentul.Terapia

antimicrobiană este tratamentul etiologic al infecţiei cu pneumococ. Majoritatea tulpinilor sunt sensibile

la penicilină şi eritromicină, însă, deoarece s-au semnalat tot mai frecvent tulpini rezistente la penicilină,

eritromicină şi azitromicină, efectuarea antibiogramei a devenit necesară. Dozele, calea de administrare

şi durata tratamentului sunt în funcţie de forma clinică de boală.

Epidemiologie. Transmiterea se realizează pe cale aeriană, directă (prin strănut, tuse, contact cu un

purtător asimptomatic), sau indirect prin praf contaminat. Purtătorii nazofaringieni de pneumococ

contribuie la răspândirea infecţiei (mai ales în instituţiile de îngrijire şi în alte spaţii comune), având un

rol important în transmiterea tulpinilor rezistente la antibiotice. Infecţia pneumococică are caracter

sezonier: în zonele temperate, incidenţa atinge nivele ridicate iarna şi primăvara.

Factorii de risc pentru infecţia cu pneumococ sunt:

splenectomia sau disfuncţii grave ale splinei boli cronice imunodeficienţă sau imunosupresie (inclusiv toate stadiile infecţiei cu HIV) vârsta, copiii şi bătrânii fiind mai frecvent afectaţi.

Factorii favorizanţi sunt:

instituţionalizarea (risc major pentru transmiterea infecţiilor pneumococice rezistente la antibiotice)

apartenenţa la un grup socio-economic defavorizat poluarea aerului

100 | P a g e

expunerea copiilor la fumul de ţigară este asociată cu creşterea incidenţei otitei medii. Alăptarea este strâns asociată cu scăderea riscului la otită medieîin primul an de viaţă.

Neisseria meningitidis (meningococul)

Meningococul şi gonococul sunt cele două specii de Neisseria strict patogene pentru om.

Neisseria gonorrhoeae (gonococul) Neisseria meningitidis (meningococul)

Principala boală produsă de meningococ este meningita cerebrosplinală meningococică

(MCSM). Tipurile serologice de meningococi sunt : A, B, C, x, y, z.

Habitat. Germenul nu este întâlnit în natură în stare liberă. El se găseşte numai la omul bolnav şi

în secreţiile nazofaringiene ale persoanelor purtătoare de meningococ.

Caractere morfologice şi tinctoriale. Meningococii sunt coci Gram-negativi, cu diametrul de

0,6µ, sferici, ovalari, imobili, nesporulaţi care, în special în produsele patologice se prezintă sub forma

caracteristică de diplococi cu aspect de boabe de cafea.

Caractere de cultură. Meningococul nu creşte pe medii de cultură simple (bulion, geloză);

pentru a se dezvolta are nevoie de lichide organice cu conţinut bogat în proteine native, ca: sângele,

serul.

Caractere biochimice şi de metabolism. Meningococul este un germene aerob, care se cultivă la

temperatura optimă cuprinsă între 35-38º C şi la un pH optim (7,2-7,4).

Rezistenţa la agenţi fizici, chimici şi biologici. Sunt germeni extrem de sensibili la variaţii de

temperatură şi pH. Lumina solară, frigul şi uscăciunea îl omoară rapid. Culturile lăsate la temperatura

laboratorului mor repede. Sunt foarte sensibili la acţiunea antisepticelor, sulfamidelor şi antibioticelor,

în special penicilina.

101 | P a g e

Neisseria meningitidis

Microscopie electronică

Caractere de patogenitate. La purtătorii sănătoşi de meningococ, germenul populează mucoasa

rinofaringiană, fără a produce leziuni locale sau complicaţii. Dintre infecţiile cauzate de meningococ,

MCSM este boala cea mai importantă. Infecţia meningococică poate disemina pe cale limfatică sau

sanguină, producând meningita sau poate fi localizată la distanţă pe seroase (articulare, pleurale,

endocardice, pericardice). La nivelul tegumentelor, meningococul poate produce erupţii eritematoase,

pete siale (hemoragice) sau pustuloase.

Imunitatea poate fi dobândită cu ajutorul vaccinului antimeningococic.

Boala la om. Meningita este o infecţie a ţesuturilor creierului (meningele) şi uneori şi a lichidului

cefalorahidian (LCR) care înconjoară creierul şi măduva spinării. Meningita constă în tumefierea

(umflarea) ţesuturilor creierului, şi în unele cazuri şi a ţesuturilor măduvei spinării, numită meningita

spinală. Atunci când ţesuturile creierului sunt tumefiate, la celulele creierului ajunge mai puţin sânge şi

prin urmare mai puţin oxigen. Dacă nu se tratează, în unele cazuri pot să apară sechele ale creierului.

Infecţia apare mai frecvent la copii, la tinerii cu vaâsta cuprinsă între 15 - 24 de ani, la vârstnici şi la

persoane care au o afecţiune cronică, precum scăderea sistemului imunitar. Meningita poate îmbrăca

forme uşoare sau severe, ce pot ameninţa viaţa. De regulă, severitatea depinde de microorganismul

care a cauzat infecţia şi de vârsta persoanei, precum şi de starea generală de sănătate a organismului în

momentul infectării.

Simptomatologie. Cele mai frecvente simptome ale meningitei includ:

- febra;

- durere de cap severă şi persistenţa;

- gâtul este înţepenit şi dureros, cel mai bine evidenţiindu-se la încercarea de a atinge pieptul cu bărbia;

102 | P a g e

- vărsături;

- confuzie şi un nivel scăzut de conştienţă/luciditate;

- convulsii (contracţii involuntare bruşte, tonice ale unuia sau mai multor grupe de muşchi care apar în

accese şi sunt însoţite sau nu de pierderea cunoştiinţei).

- oboseală/lenevire, slăbiciune, dureri musculare şi senzaţii ciudate ( furnicături) sau slăbiciune în

întregul corp;

- sensibilitatea ochilor şi dureri ale ochilor la lumina puternică;

- erupţie cutanată;

- momente de ameţeală.

La unii oameni pot să apară simptome neobişnuite de meningită. Astfel, sugarii, copiii mici,

vârstnicii şi persoanele cu alte afecţiuni medicale pot să nu prezinte simptomele comune ale meningitei.

Este posibil să nu se simtă bine şi să aibă energie puţină; la sugari semnele de meningită pot fi febra, o

iritabilitate care este greu de calmat, scăderea poftei de mâncare, erupţie cutanată, vărsături şi un ţipăt

ascuţit. Copii cu vârsta mai mică de 18 luni pot să nu prezinte "înţepenirea" gâtului;

Sugarii mai pot prezenta de asemenea nişte pete uşor umflate la nivelul capului, care nu se

datorează plânsului şi corpul încordat. Ei pot plânge atunci când sunt luaţi în braţe. Copiii mici cu

meningită pot avea manifestări asemănătoare gripei, tusei sau tulburări de respiraţie.

Vârstnicii şi persoanele care au alte afecţiuni medicale pot prezenta doar o durere de cap uşoară

şi febră.

Tratamentul se face prin administrare de antibiotice, de obicei penicilina şi sulfamide.

Diagnostic de laborator. Se recoltează probe de LCR, sânge, secreţii nazofaringiene.

Epidemiologie. Microorganismele care cauzează meningita pot fi transmise de la o persoană la

alta sau transmise de la rozătoare sau insecte la oameni. De la o persoană la alta, se poate transmite

astfel:

în timpul naşterii. O mamă poate transmite copilului ei microorganismul care cauzează meningita, chiar dacă mama nu are nici un simptom. Naşterea copilului prin cezariană şi nu pe cale normală nu îl protejează întotdeauna pe copil împotriva infectării.

prin intermediul materiilor fecale prin tuse sau strănut prin sărut, prin contact sexual neprotejat sau prin contactul cu sângele infectat.

Profilaxie:

evitarea persoanelor care au meningită; separarea persoanelor cu meningită de ceilalţi din casă; spălarea frecventă a mâinilor în cazul în care aveţi meningită sau dacă aveţi în îngrijire o

persoană cu meningită.

103 | P a g e

evitarea insectelor şi a rozătoarelor purtătoare de microorganisme ce pot cauza meningita.

Neisseria gonorrhoeae (gonococul)

Gonococul este agentul patogen al gonoreei sau al bleronagiei, cea de-a doua boală venerică

bacteriană majoră, după sifilis. Este o specie microbiană strict patogenă pentru om, care atacă cu

predilecţie mucoasele genitourinare.

Habitat. Gonococul parazitează omul, fiind găsit pe mucoasa uretrală, endocervicalaă vaginală,

rectală.

Caractere morfotinctoriale. Sunt coci Gram-negativi, cu diametrul de 0,6-1µm, reniformi,

nesporulaţi, aşezaţi câte doi, semănând cu două boabe de cafea.

Neisseria gonorrhoeae

Microscopie electronică

Caractere de cultură. Gonococul este un germene aerob, facultativ anaerob, foarte “exigent”,

care nu se cultivă pe medii simple.

Rezistenţa la agenţi fizici, chimici şi biologici. La temperatura ambiantă, gonococii sunt puţin

rezistenţi la uscăciune şi lumină. Supravieţuiesc 2-3h atât în secreţii cât şi în culturi. Căldura şi

antisepticele îl omoară rapid. Sunt, în general, sensibili la penicilină şi la antibiotice cu spectru larg.

Caractere de patogenitate. Patogenitatea gonococului se manifestă prin virulenţă.

La bărbat, gonoreea se manifestă la început, ca o uretrită acută anterioară cu eliminare de puroi

prin uretră. Netratată, infecţia se extinde la uretra posterioară şi apoi la organele anexe ale tractusului

urogenital.

La femei, se produce mai întâi inflamaţia colului uterin (endocervicită), însoţită de eliminarea

unei secreţii mucopurulente prin vagin, iar apoi infecţia se poate extinde, producând inflamaţia

104 | P a g e

mucoasei uterine (endometrită), a trompelor (salpingită) şi a mucoasei rectale (rectită). Netratată, boala

se cronicizează.

Ocazional, microbul poate infecta mucoasa conjunctivă a nou-născutului, generând oftalmia

gonococică şi poate provoca vulvovaginita acuta gonococică la fetiţe. Frecvente sunt complicaţiile locale

ale aparatului urogenital: cistita (inflamaţia vezicii urinare), pielita (inflamaţie a mucoasei bazinetului şi a

rinichilor), orhiepididimita (inflamaţia acută sau cronică a testiculului şi epididimului) şi prostatita (la

bărbat).

Tratamentul se face prin administrare de antibiotice (antibiograma).

Diagnosticul de laborator. Se recoltează secreţii mucopurulente uretrale, endocervicale,

vaginale, conjunctivale.

Simptomatologie. În jumătate dintre cazuri, gonoreea (blenoragia) evoluează asimptomatic. De

multe ori, simptomele încep să apară atunci când infecţia s-a extins şi în alte regiuni ale corpului.

Simptomele iniţiale la femei sunt uşoare şi pot fi confundate cu o infecţie urinară. Apar semne precum

usturime la urinare, prurit, scurgeri vaginale anormale, sângerări vaginale anormale, dureri pelviene,

durere la contact sexual, febra şi stare generală de oboseala. Atunci când gonoreea s-a răspândit şi în

alte părţi ale corpului, apar erupţiile cutanate şi durerile articulare. La bărbaţi, primele simptome de

gonoree apar, în general, la 2-14 zile după expunerea la bacterie. La inceput, apare o senzaţie de

furnicătuăa în uretra. Urinatul devine, mai apoi, dureros şi se constată o secreţie lăptoasă. Pe măsură ce

infecţia evoluează, durerea uretrală devine mai pronunţată şi se elimină mari cantităţi de secreţie densă.

Epidemiologie. Blenoragia este o boală transmisă pe cale veneriană. Sursa de infecţie este

reprezentată de omul bolnav. Principalele mijloace de prevenire ale infecţiei gonococice constau în:

depistarea activă a blenoragiei, prin controale periodice bacteriologice şi executarea unui examen de laborator complet, în cazurile în care există suspiciunea unei infecţii cu gonococ.

educaţie sanitară la nou-născuţi, oftalmia gonococică poate fi prevenită prin instilarea în conjunctivă a unei soluţii

bactericide cu nitrat de Ag (1%), sau cu penicilină, dar mai ales prin diagnosticarea şi tratarea corectă a gravidelor.