Patogenita a virulence
Cíle mikrobiologické diagnostiky
Mikrobiologie (a imunologie)
BOMI0111s + BTMI0111p
Týden 2
Ondřej Zahradníček
Zlé a hodné mikroby v těle.bmp

Obsah této prezentace
[USEMAP] [USEMAP] [USEMAP]


Mikroby a makroorganismus (= organismus hostitele) – opakování
lZ hlediska klinické mikrobiologie je významný vztah mikroorganismus – makroorganismus (což může
být člověk, ale také zvíře či rostlina)
lMůže jít o symbiózu (přítomnost jednoho ovlivňuje růst druhého pozitivně), neutrální vztah či
antibiózu (přítomnost jednoho škodí druhému)
lZ potravního hlediska může jít o komensalismus, saprofytismus nebo parazitismus (výklad těchto
pojmů viz středoškolské učivo, případně internet)
lNe vždycky se dají mikroby jednoduše „zaškatulkovat“. Často záleží na okolnostech, jestli bude
mikrob „zlý“ nebo „hodný“

Patogenita mikroorganismů
lExistují mikroby nepatogenní – neschopné vyvolat nemoc. Většinou jsou to ty, které vůbec nejsou
schopny do organismu proniknout.
lExistují mikroby podmíněně patogenní, které vyvolávají nemoci jen za určitých podmínek. Často jsou
to prospěšné bakterie, které jsou většinou „hodné“ a jen výjimečně začnou „zlobit“, když se třeba
dostanou kam nemají, nebo když zmutují
lExistují i mikroby obligátně (= „povinně“) patogenní, které vyvolávají nemoc vždy, když se
dostanou do těla v dostatečném počtu a vhodným způsobem (to „v dostatečném počtu a vhodným
způsobem“ je důležitá podmínka)

Virulence mikrobů
lVirulence se dá pochopit jako míra patogenity organismu. Podmíněně patogenní druh mikroba může
zahrnovat kmeny virulentnější a méně virulentní. Sami jistě víte, že jedna a tatáž nemoc může mít
těžký nebo lehký průběh – rozdíly ve virulenci mezi jednotlivými bakteriemi nebo viry jsou je jeden
z důvodů, proč to tak je
lVirulence může být dána například produkcí mikrobiálních toxinů (jedů), schopností „přisát se“ na
sliznici (třeba i ve formě biofilmu) či schopností vniknout do tkání.

Hodné mikroby: běžná mikroflóra
lMnoho mikrobů nám pomáhá. Tím, že osidlují naše sliznice, zabrání tomu, aby je osídlily zlé
patogenní mikroby. Některé pomáhají i jinak, například nám pomáhají tvorbou určitých vitamínů.
lNejvíc, asi kilogram, je jich v tlustém střevě
lHodně mikrobů je i v dutině ústní a v hltanu
lU žen je mikrobní ekosystém v pochvě
lI přes relativní nedostatek vody má svoji mikroflóru také kůže (poněkud se liší na různých
místech)
lMenší množství mikrobů se najde i na některých dalších místech těla. Jsou ale i místa, kde mikroby
běžně nenacházíme (zejména krevní řečiště, kosti, svaly, nervový systém, ale i třeba močový měchýř)

Mikroflóra jako ekosystém
lKdysi lidé mysleli, že všechny škůdce úrody jednoduše zahubí například DDT. Ukázalo se ale, že
takový brutální zásah často nadělá víc škody než užitku, zvlášť když se použije nevhodným způsobem
lPodobně složitý ekosystém je i třeba střevní mikroflóra. I proto dnes na střevní infekce většinou
nedoporučujeme antibiotika, protože systém „rozhodí“ často ještě víc.

Tři hlavní složky patogenity a virulence
lKontagiozita (nakažlivost) – schopnost přenášet se mezi hostiteli
lInvazivita – schopnost vstoupit do hostitele, množit se v něm, šířit se jím, zkrátka schopnost
překonávat obranu hostitele
lToxicita – schopnost poškozovat hostitele

Šíření agens v makroorganismu
lVstupní brána
lMísta primárního množení: okolí vstupní brány, regionální lymfatické uzliny
lVlastní šíření (rozsev): lymfou, krví, „per continuitatem“ (to znamená postupným šířením), podél
nervů
lCílový orgán/tkáň: typicky u viróz (tak dlouho putují organismem, až narazí na „svůj“ orgán či
tkáň, např. neurotropní viry na nervovou tkáň a podobně)
lMísta vylučování z makroorganismu: nemusí se shodovat se vstupní branou
[USEMAP]

Průběh typické akutní infekce v čase
lInkubační doba: salmonelóza 1–3 dny, chřipka 1–2 dny, tuberkulóza 2–8 týdnů, hepatitida B 90–100
dnů
lProdromy: ne vždy, nespecifické (zvýšená teplota, bolesti hlavy, pocit nemoci aj.), pár hodin až
dnů
lTypický syndrom infekční choroby jak ho popisují učebnice
lRekonvalescence od ústupu potíží do normalizace nálezů

Průběh infekce – další možnosti
lRelaps: původce stejný, infekce vzplane znovu během rekonvalescence
lRecidiva: původce stejný, zůstává v těle, infekce vzplane znovu až po uzdravení (nemoc
Brillova-Zinsserova = recidiva skvrnivky)
lReinfekce je nová infekce stejným původcem zvenčí (ne vždy se tyto tři pojmy tak přesně rozlišují,
i když by se měly)
lSuperinfekce je nasedající infekce jiným původcem (např. VHD po VHB)
lKoinfekce je současná infekce dvěma původci (např. VHD a VHB)

Formy infekce
lInaparentní (bezpříznaková), jediným důsledkem je vznik protilátek (snad toto je rozdíl mezi
infekcí a kolonizací)
lManifestní (zjevná)
–subklinická: jen necharakteristické příznaky (většinou „nějaká viróza“)
–abortivní: příznaky jen některé, či jen málo vyjádřené
–klinická: typické příznaky jako z učebnice
–fulminantní (foudroyantní): velmi prudká, blesková, dramatické příznaky

Trvání infekce
lAkutní: dny (rýma, salmonelóza) až týdny (většina infekcí)
lSubakutní: měsíce – buď jako komplikace jakékoli infekce, nebo jako pravidlo (některé hepatitidy,
bradavice, sepsis lenta)
lChronická: roky (tuberkulóza, lepra, dermatomykózy, parazitózy)
lFulminantní: bleskový průběh – hodiny (meningokoková sepse)

Rozsah infekce
lLokální: brána vstupu + regionální uzliny, případně jen určitý orgán (rýma, dermatomykózy,
bradavice, nekomplikovaná kapavka, orgánový absces)
lSystémová: celý orgánový systém (chřipka, plicní tuberkulóza, meningitida, rozsáhlé pyodermie,
pyelonefritida, zánět vaječníků)
–generalizovaná* pravidelně (exantematické virózy, břišní tyf, skvrnivka)
–nebo jako komplikace (sepse po poranění, při zánětu močových či žlučových cest, salmonelóza
kojence)
–*generalizace = z lokální se stane systémová infekce

Výsledek infekce – I
lZávisí na obou aktérech:
lMikroorganismus:
–patogenita
–virulence
–dávka
–vstupní brána
lMakroorganismus:
–druhová odolnost
–odolnost jedince
lnespecifická
lspecifická
–mohutnost reakce
06 pili E coli
www.mgm.stonybrook.edu/thanassi/interests.shtml.
Pili – faktor virulence u Escherichia coli

Výsledek infekce – II
lÚplné uzdravení (restitutio ad integrum) banální respirační, urogenitální, střevní i dětské
generalizované infekce
lUzdravení s následky obrny po encefalitidě, hluchota po otitidě, jizvy po abscesech, kaverny po
plicní TBC
lPerzistentní infekce, nestačí-li imunitní systém agens odstranit
lÚmrtí (exitus letalis)
[USEMAP]

Mikrobiologická diagnostika
lExistují laboratoře, které slouží k vyšetřování klinických vzorků. Nejde tedy o primárně výzkumné
laboratoře. Cílem je zjistit, zda se v těle pacienta nachází patogen, případně i zjistit, jestli je
aktuálně virulentní lIdeální by bylo zjistit, jestli jde opravdu o původce nemoci, která pacienta
trápí. To ale většinou sama mikrobiologická diagnostika nedokáže – výsledek je potřeba dát do
kontextu dalších informací o pacientovi (anamnéza, klinické vyšetření, další výsledky)

O co se snaží laboratoř klinické mikrobiologie
l1. Odhalit původce nemoci (patogena – ne tedy jakéhokoli mikroba náhodou přítomného v těle)
l2. Někdy také: zjistit citlivost patogena na antimikrobiální látky (dělá se u bakterií a kvasinek,
nedělá se u parazitů a vláknitých hub, u virů je to zatím ve fázi výzkumu)
l3. Někdy také: určení faktorů virulence (např. u střevní anaerobní bakterie Clostridium difficile
je nález bakteriálního toxinu (jedu) důležitější než samotný nález bakterie, která se v malých
množstvím vyskytuje i ve střevě zdravých lidí a nemusí nutně škodit)

Co je to (klinický) vzorek
lVzorek je to, co je odebráno pacientovi a přichází na vyšetření do laboratoře (obecně je
samozřejmě vzorkem i kus horniny, potraviny apod., ale v klinické mikrobiologii nám jde o klinické
vzorky). Nejčastěji se posílá
lkusový či tekutý materiál ve zkumavce či jiné nádobce (krev, sérum, moč...)
lstěr či výtěr na vatovém tamponu, obvykle zanořeném do transportního média
lobčas i něco jiného (otisk tkáně, nátěr na sklíčko)
lTypický je případ, kdy jako vzorek použito něco, co by mohlo/mělo obsahovat hledané patogeny (u
močové infekce moč, u angíny výtěr z krku a podobně). Toto neplatí u tzv. nepřímého průkazu, o
kterém bude řeč dále

Co je to kmen
lNěkdy je nejprve nutno ze vzorku (který obsahuje i pacientovy buňky a mikrobů tam může být víc
najednou) izolovat čistou kulturu jediného mikroba (většinou bakterie nebo kvasinky) – takové čisté
kultuře říkáme kmen
lKmen je čistá kultura („výpěstek“) mikrobů, vzniklá (teoreticky) z jedné buňky. Všechny buňky
patřící ke stejnému kmeni mají stejné vlastnosti (kdežto v rámci jednoho druhu můžeme mít různé
kmeny, trochu se vlastnostmi lišící)
lKmen nám nahrazuje jedince tam, kde s jedincem nemůžeme pracovat (např. metabolismus jedné buňky
není reálně možné testovat)
lKmen získáme jedině kultivací (pěstováním) mikroba na pevné půdě.
lKochův objev, že bakterie lze takto pěstovat, měl zásadní význam v dějinách mikrobiologie.

V praxi (vyšetření sputa)
lVzorek sputa à práce se vzorkem (kultivace, mikroskopie, popř. další)
l
–Kmen zlatého stafylokoka à práce s kmenem (bližší určení různými metodami, testování citlivosti na
antibiotika)
–Další kmeny à podle vzhledu patří k běžné mikroflóře, a tak s nimi už dále nepracujeme

Přehled metod
lMetody přímé: Hledáme mikroba, jeho část či jeho produkt
–Přímý průkaz ve vzorku – pracujeme s celým vzorkem
–Identifikace kmene – určení kmene (izolátu) vypěstovaného na pevné půdě
lMetody nepřímé: Hledáme protilátky. Protilátka není součástí ani produktem mikroba – je produktem
makroorganismu

Přehled metod přímého průkazu
Metoda
Průkaz ve vzorku
Identifikace
Mikroskopie
ano
ano
Kultivace
ano
ano
Biochemická identifikace
ne
ano
Průkaz antigenu
ano
ano
Pokus na zvířeti
ano
v praxi ne
Molekulární metody
ano
v praxi ne*
*netýká se molekulární epidemiologie – sledování příbuznosti kmenů

Nashledanou příště…
Foto: O. Z.
P519_03sput_gnty_u2 [USEMAP]