Bakterie a viry
seminář
Kateřina Vopěnková
Bakterie
Prokaryotická versus lidská buňka
Na co mohou cílit antibiotika?
00:52
Nehlasovalo:20
(20,0%)
A. Na bakteriální metabolismus
– bakterie některé metabolické
enzymy jiné než eukaryotické buňky
B. Na transkripci bakteriálních genů
– bakterie mají jiné transkripční
enzymy než eukaryotické buňky
C. Na složky bakteriálních ribozomů
D. Na fosfolipidy plazmatické
membrány bakterií
E. Na replikaci bakteriální DNA
– bakterie mají jiné replikační
enzymy než eukaryotické buňky
F. Na syntézu buněčné stěny bakterií
Na co mohou cílit antibiotika?
00:52
Nehlasovalo:20
(20,0%)
A. Na bakteriální metabolismus
– bakterie některé metabolické
enzymy jiné než eukaryotické buňky
B. Na transkripci bakteriálních genů
– bakterie mají jiné transkripční
enzymy než eukaryotické buňky
C. Na složky bakteriálních ribozomů
D. Na fosfolipidy plazmatické
membrány bakterií
E. Na replikaci bakteriální DNA
– bakterie mají jiné replikační
enzymy než eukaryotické buňky
F. Na syntézu buněčné stěny bakterií
Mechanismy působení antibiotik
Příklad působení antibiotika
Bakteriální metabolismus
Antibiotika cílí nejčastěji na enzymy a RNA, podílející se na důležitých životních funkcích a procesech bakterie
Jak se mohou bakterie
proti působení antibiotik bránit?
Princip rezistence bakterií k antibiotikům
• bakterie si mohou vyvinout (a pak mezi sebou přenášet) rezistenci k
antibiotikům – geny zodpovědné za rezistenci jsou většinou lokalizovány
na plazmidech a mohou například:
- kódovat enzym, který antibiotikum metabolizují na neaktivní nebo
neúčinnou formu (např. β-laktamáza metabolizující penicilin)
- kódovat membránový přenašeč, který odstraní antibiotikum z buňky
dřív, než může buňku poškodit
(např. transportní protein AcrB, který může u E. coli pumpovat z buňky
ciprofloxacin a tetracyklin, a způsobovat tak rezistenci bakterií)
- vést k modifikaci cílového místa antibiotika (enzymu, ribozomální RNA,
atd.) → antibiotikum je proti novému cíli neúčinné, už se na něj neváže
Vývoj rezistence kmene bakterií ke konkrétnímu antibiotiku:
https://www.youtube.com/watch?v=yybsSqcB7mE
Princip rezistence bakterií k antibiotikům
• snížená propustnost
buněčné stěny,
obrana před
pohlcením
• zvýšené vylučování
z buňky
• změna cílového
místa nebo
alternativní
metabolická dráha
• inaktivace nebo
rozklad léčiva
Allen et al., 2010
Pacient se obvykle nakazí virem nebo bakterií:
01:40
Nehlasovalo:22
(22,0%)
A. Vdechnutím – například u střevních
bakterií a virů
B. S infikovanou vodou nebo potravou
(fekálně-orální přenos) – například u
střevních nebo jaterních patogenů
C. Kapénkovou infekcí – například patogeny
napadající kůži a kožní buňky
D. Kontakt s infikovanou krví – například
patogeny napadající játra nebo
způsobující systémové infekce
Pacient se obvykle nakazí virem nebo bakterií:
01:40
Nehlasovalo:22
(22,0%)
A. Vdechnutím – například u střevních
bakterií a virů
B. S infikovanou vodou nebo potravou
(fekálně-orální přenos) – například u
střevních nebo jaterních patogenů
C. Kapénkovou infekcí – například patogeny
napadající kůži a kožní buňky
D. Kontakt s infikovanou krví – například
patogeny napadající játra nebo
způsobující systémové infekce
Hlavní cesty přenosu bakteriálních a virových onemocnění
Přímý kontakt
Herpes simplex virus (opar)
Lidské papiloma viry (bradavice)
Přenos vzduchem
(kapénková infekce)
Příjem s infikovanou
potravou nebo vodou
Kontakt s infikovanou krví a
dalšími tělními tekutinami
Mnoho virových a bakteriálních průjmových
onemocnění (rotaviry, Salmonella sp., atd.)
Virus hepatitidy A
Vibrio cholerae (cholera)
Sexual transmission
Virus hepatitidy B
Virus lidské imunodeficience; HIV (AIDS)
Lidské papiloma viry (infekce děložního čípku)
sexuálně přenosné bakteriální a virové choroby (kapavka, syfilis, atd.)
Influenza virus (chřipka)
Bakteriální a virový zápal plic
Mycobacterium tuberculosis
Virus lidské imunodeficience; HIV
Virus hepatitidy B a C
Virus vztekliny
Yersinia pestis (mor)
Pouze příklady onemocnění
Viry
Patogeneze virů
– mechanismy virových onemocnění
Proč různé viry způsobují různá onemocnění?
• různé typy virů infikují různé typy buněk
virový zánět spojivek
způsobený adenoviry
opar
způsobený herpesviry
zánět a dysfunkce jater (hepatitida)
způsobená hepatoviry
Proč jsou některá virová onemocnění mírná a
jiná mohou být život ohrožující?
00:19
Nehlasovalo:19
(19,0%)
A. Viry, které se množí hned (reprodukčním
cyklem) jsou nebezpečnější než viry,
nejprve přecházejí do latentní fáze
B. Některé viry infikují pouze jeden typ
buněk, jiné poškozují více typů tkání
C. Některé typy virů nejsou tak efektivně
cíleny imunitním systémem
D. Různé typy virů způsobují různý stupeň
poškození infikovaných buněk a tkání
E. Některé viry poškozují tkáně a orgány,
bez kterých nemůžeme přežít
Proč jsou některá virová onemocnění mírná a
jiná mohou být život ohrožující?
00:19
Nehlasovalo:19
(19,0%)
A. Viry, které se množí hned (reprodukčním
cyklem) jsou nebezpečnější než viry,
nejprve přecházejí do latentní fáze
B. Některé viry infikují pouze jeden typ
buněk, jiné poškozují více typů tkání
C. Některé typy virů nejsou tak efektivně
cíleny imunitním systémem
D. Různé typy virů způsobují různý stupeň
poškození infikovaných buněk a tkání
E. Některé viry poškozují tkáně a orgány,
bez kterých nemůžeme přežít
Proč jsou následky některých virových onemocnění
trvalé, zatímco jiná způsobí symptomy pacientům
pouze přechodně?
• záleží na schopnosti a intenzity dělení infikovaného typu buněk a tím
regenerace tkáně
- epiteliální buňky se dělí často – rychlá regenerace
- buňky nervové tkáně se dělí jen výjimečně – tkáň neregeneruje
pacientka po obrně
zdravá játra versus cirhóza jater
způsobená chronickou (ldlouhodobou) hepatitidou
Různé viry:
• napadají jiné typy buněk – využívají ke vstupu do buněk jiné receptory
- viry neštovic napadají například kožní buňky, adenoviry napadají buňky
dýchacích cest, očních spojivek, trávicího traktu a další typy buněk
• způsobují akutní, chronické nebo latentní infekce
- viry chřipky, adenoviry nebo Ebola způsobí symptomy téměř ihned;
HIV, Epstein-Barr virus nebo cytomegalovirus integrují svou DNA do
genomu hostitelských buněk a mohou se v těle šířit téměř bez symptomů
• způsobují různou intenzitu imunitní reakce
• způsobují vratné versus nevratné poškození tkáně
- symptomy nachlazení obvykle odezní rychle, následky obrny jsou trvalé
Patogeneze virů
Klinický případ
Klinický případ:
V průběhu 2 měsíců pacient (45) měl nejprve horečku a
bolesti hlavy, později se jeho stav zhoršil na zmatení,
halucinace, agresivitu, zvýšené slinění a křeče,
a nakonec až na delirium a kóma.
Co navrhujete zjistit od rodiny nebo vyšetřit?
• kousnutí zvířetem v cizině (netopýr)
• přítomné protilátky proti viru vztekliny
(detekovány fluorescenčním značením)
• v biopsii tkáně byla po smrti pacienta
prokázána virová RNA
Proč u pacientů infikovaných virem vztekliny
(besnoty) dochází k rozvoji těchto symptomů,
které se postupně zhoršují?
01:15
Nehlasovalo:20
(20,0%)
A. Virus nejprve napadá imunitní buňky,
například B- a T-lymfocyty,
a způsobuje tak horečku
B. Poté virus napadá buňky slinných žláz,
a stimuluje je k nadprodukci slin
C. Virus napadá nervové buňky a
způsobuje zánět mozkové tkáně
D. Virus se množí v infikovaných buňkách
a postupně jich zabíjí víc a víc, čímž
narušuje příslušné tkáňové funkce s
narůstající intenzitou
Proč u pacientů infikovaných virem vztekliny
(besnoty) dochází k rozvoji těchto symptomů,
které se postupně zhoršují?
01:15
Nehlasovalo:20
(20,0%)
A. Virus nejprve napadá imunitní buňky,
například B- a T-lymfocyty,
a způsobuje tak horečku
B. Poté virus napadá buňky slinných žláz,
a stimuluje je k nadprodukci slin
C. Virus napadá nervové buňky a
způsobuje zánět mozkové tkáně
D. Virus se množí v infikovaných buňkách
a postupně jich zabíjí víc a víc, čímž
narušuje příslušné tkáňové funkce s
narůstající intenzitou
Jak byste zabránili úmrtí pacientů potenciálně nakažených
vzteklinou (besnotou)?
• můžeme stimulovat pacientovu imunitní odpověď proti danému typu viru
podáním vakcíny obsahující dvě složky:
- virové antigeny (aktivní imunizace) – podpoří specifickou imunitní reakci
pacienta (stimuluje jeho vlastní imunitní buňky k reakci proti danému viru)
- předem připravené protilátky (pasivní imunizace) – rabies immunoglobulin
(RIG) – získaný z imunizovaných lidí nebo koní
– aby došlo k ničení virových částic rychleji, než se virus množí
• pokud se už projevují symptomy onemocnění, je na vakcinaci pozdě
– pak je vzteklina téměř vždy smrtelná
Pomáhá vakcinace i pacientům s už rozvinutými příznaky?
01:43
Nehlasovalo:29
(29,0%)
Inkubační doba vztekliny je obvykle 1-3 měsíce
(u některých pacientů se projeví dříve než u jiných).
Rychlost rozvoje onemocnění závisí na:
A. tom, jestli virus vstoupil do latentní fáze
(integroval se do genomu hostitelské
buňky) nebo se hned replikoval
B. dávce viru, která se dostala do těla
pacienta v místě poranění
C. dávce viru, která se dostala do buněk
pacienta a pomnožila se v nich – pokud
byl pacient v minulosti vakcinovaný, jeho
receptory na povrchu buněk jsou
blokované a neumožňují vstup viru
D. síle imunitní odpovědi daného pacienta
proti viru vztekliny
01:43
Nehlasovalo:29
(29,0%)
Inkubační doba vztekliny je obvykle 1-3 měsíce
(u některých pacientů se projeví dříve než u jiných).
Rychlost rozvoje onemocnění závisí na:
A. tom, jestli virus vstoupil do latentní fáze
(integroval se do genomu hostitelské
buňky) nebo se hned replikoval
B. dávce viru, která se dostala do těla
pacienta v místě poranění
C. dávce viru, která se dostala do buněk
pacienta a pomnožila se v nich – pokud
byl pacient v minulosti vakcinovaný, jeho
receptory na povrchu buněk jsou
blokované a neumožňují vstup viru
D. síle imunitní odpovědi daného pacienta
proti viru vztekliny
Jak léčit už probíhající (symptomatická)
virová onemocnění?
04:00
Nehlasovalo:100
(100,0%)
A. Vakcinací (aktivní imunizací)
B. Antibiotiky
C. Potlačením život ohrožujících
příznaků onemocnění
D. Snahou udržet pacienta
naživu, než rychlost
regenerace a účinnost
imunitní reakce převáží nad
rychlostí šíření infekce
Symptomy:
horečka, výrazná slabost, bolest svalů a hlavy, zvracení, průjem,
zhoršená funkce ledvin a jater, možné vnější anebo vnitřní krvácení
(infikované hlavně endoteliální buňky cév, hepatocyty, monocyty, makrofágy
a dendritické buňky imunitního systému)
Léčba: od 2016 dostupná vakcína, antivirotika se klinicky testují
(mAb114 and REGN-EB3) – monoklonální protilátky derivované z vyléčených
Epidemie 2014: přes 27 000 případů, tisíce vyléčených Lékaři bez
hranic (Médecins Sans Frontières)
Základní podpůrná péče významně zvyšující šance na přežití:
- léky tlumící zvracení a průjem
- léky zvyšující krevní tlak, léky tlumící horečku a bolest
- doplnění ztracených tekutin a elektrolytů (iontů) infúzemi
- kyslíková terapie
- léčba dalších infekcí, pokud k nim došlo
virion eboly
ochranný oděv
Ebola