Bakterie, wirusy i inne: jako czynniki wywołujące poważne choroby?

Czynnikami wywołującymi choroby zakaźne są różne patogeny (mikroorganizmy), które po wniknięciu do organizmu podatnego na zakażenie (ludzi, zwierząt) namnażają się, zaburzają procesy fizjologiczne organizmu i wywołują chorobę.

Po okresie inkubacji choroba zaczyna objawiać się zewnętrznie poprzez zestaw objawów. Objawy różnią się w zależności od rodzaju czynnika i narządu lub układu narządów, który został zaatakowany.

Choroby zakaźne i epidemie są głównym problemem zdrowia publicznego, społecznym i ekonomicznym. Nie inaczej było w przeszłości po wybuchu epidemii nieznanej choroby, zwykle kończącej się śmiercią. Zagrożenie nowymi infekcjami i mutacjami czynników sprawczych zawsze istnieje!

Jakie czynniki chorobotwórcze znamy?

Pomimo swoich niewielkich rozmiarów, mogą one doprowadzić do upadku wielkiego faceta. Mówimy o mikroskopijnych organizmach, których ciała składają się z zaledwie jednej komórki (bakterie), a w niektórych przypadkach nawet nie jednej (wirusy). Ale to nie powstrzymuje ich przed dotknięciem jednostek i całej ludzkości.

Główne kategorie patogenów to

1. priony - zmutowane białka
2. wirusy - mikroorganizmy bezkomórkowe
3. bakterie - mikroorganizmy jednokomórkowe
4. archeony - jednokomórkowe mikroorganizmy
5. grzyby - jednokomórkowe mikroorganizmy grzybicze
6. pierwotniaki - jednokomórkowe pasożyty
7. pasożyty - organizmy proste

Mikroorganizmy występują w przyrodzie i stanowią potencjalne zagrożenie dla ludzi i ich zdrowia. Są przenoszone z człowieka na człowieka, od zakażonych zwierząt, rzadziej z gleby lub roślin lub poprzez wtórne zanieczyszczenie wody, żywności i przedmiotów.

Wrotami zakażenia mogą być przewód pokarmowy, drogi oddechowe, zraniona skóra, narządy płciowe i inne.

Istnieją patogeny, które nie pozostawiają poważnych skutków, patogeny wywołujące skutki i patogeny, które mogą powodować śmierć u ludzi. Niektóre stanowią zagrożenie biologiczne dla całej ludzkości.

Ryzyko biologiczne - zagrożenie biologiczne

Zapobiegania i Kontroli Chorób (ECDC) z siedzibą w Sztokholmie zajmuje się oceną potencjalnego i istniejącego ryzyka związanego z czynnikami biologicznymi. Obejmuje to również kwestię bioterroryzmu.

Ciekawostka: Symbol zagrożenia biologicznego został opracowany przez inżyniera środowiska Charlesa Baldwina w 1966 roku i jest nadal używany w odniesieniu do materiałów niebezpiecznych biologicznie i innych zagrożeń biologicznych.

Priony - szczególny problem zdrowia publicznego

Priony wpływają zarówno na zwierzęta, jak i na ludzi. Badania nad chorobami prionowymi, takimi jak BSE (choroba szalonych krów), choroba Creutzfelda-Jcoba, zespół Gertsmana-Sträusslera, kosztowały Unię Europejską miliardy. Co to jest?

Ciekawostka: Niepowodzenie dobrze finansowanych badań wynika z długiego okresu inkubacji chorób prionowych, który trwa przez dziesięciolecia. Nadal nie ma laboratoryjnej metody udowodnienia ich obecności u ludzi lub zwierząt w tym okresie.

Czym są priony?

Priony (białkowe białka zakaźne) to niekomórkowe "organizmy", a dokładniej zmutowane cząsteczki białka. W przeciwieństwie do wirusów, nie zawierają one żadnego kwasu nukleinowego. Ich podstawowa struktura składa się z aminokwasów. Jednak kolejność aminokwasów jest zmieniana (zakłócana) przez mutacje. To również zakłóca ich właściwości.

Zostały one odkryte dopiero niedawno w kontekście poszukiwania czynnika wywołującego BSE. Mechanizmy, za pomocą których się rozmnażają i charakter zmian chorobowych w organizmie nie są jeszcze znane.

Faktem jest, że niezmutowane białka prionowe normalnie występują w organizmie człowieka i w tym stanie nie powodują problemów.

Priony są odporne na powszechnie stosowane środki dezynfekujące, a także dobrze znoszą wysokie temperatury. Mogą przetrwać do jednej godziny w temperaturze 120 °C i około jednej minuty w temperaturze 240 °C.

Ciekawostka: Przenoszenie infekcji prionowej ze zwierząt na ludzi nie zostało jeszcze w 100% potwierdzone naukowo. U ludzi infekcja prionowa najczęściej objawia się jako choroba Creutzfeldta-Jacoba, która ma udowodnione podłoże genetyczne (mutacje w genie w kodonie 200). Jednak w 1996 r. wystąpiła epidemia. Choroba miała interesujące różnice w obrazie klinicznym i dotyczyła młodszych osób. Wskazuje to na wysokie prawdopodobieństwo takiej transmisji.

Co powodują priony?

Infekcje prionowe są również znane jako pasażowalne encefalopatie gąbczaste. Są to rzadkie, ale poważne i zwykle śmiertelne choroby neurodegeneracyjne. Rozdział dotyczący tych chorób nadal nie jest w pełni zrozumiały i dlatego stanowi poważny problem medyczny.

Tabela z przeglądem chorób wywoływanych przez priony

Wirusy - czy pewnego dnia staną się zmorą ludzkości?

Wirusy są również nazywane "pasożytami wewnątrzkomórkowymi", ponieważ infekują wyłącznie żywe organizmy. Wynika to z braku aparatu proteosyntetycznego, a zatem niemożności replikacji poza żywą komórką. Rozmnażanie wirusa odbywa się poprzez podział poprzeczny.

Ciekawostka: W 2008 roku francuski zespół badawczy odkrył wirusa, który zachowuje się agresywnie nie tylko w stosunku do ludzi, ale także w stosunku do innych wirusów i atakuje je. Jest to wirus Sputnik, należący do odrębnej grupy tzw. wirofagów.

Czym są wirusy?

Wirusy (organizmy subkomórkowe) to organizmy lub cząsteczki niekomórkowe. Zawierają tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego w otoczce białkowej - kapsydzie. Mogą być RNA (kwas rybonukleinowy) lub DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy). Są one dalej klasyfikowane jako wirusy RNA i wirusy DNA.

Oprócz braku zdolności do rozmnażania się poza żywymi komórkami, nie mają one również zdolności do wzrostu i metabolizmu. Wirus przeżywa poza żywymi komórkami w postaci wirionu. Może jednak przyczepić się do komórki gospodarza za pomocą kapsydu i spowodować jej uszkodzenie.

Po wniknięciu do żywej komórki najpierw uszkadza jej DNA, a ostatecznie całą komórkę. Ponadto namnaża się, powodując uszkodzenia innych komórek, całych tkanek i ostatecznie powodując śmierć całego organizmu.

Ciekawostka: Long Island jest domem dla Centrum Chorób Zwierząt. Jest to obiekt poziomu III. Pomimo wszystkich środków ostrożności, malaria wydostała się na zewnątrz w 1999 r. W tym samym roku uwolniono wirusa Zachodniego Nilu, a gorączkę Zachodniego Nilu w 2002 r. Były to wypadki, które pochłonęły ofiary. Ale wirusy mogą być również uwalniane celowo, na przykład podczas konfliktów wojennych, co stanowiłoby zagrożenie dla całej ludzkości!

Co powodują wirusy?

Oprócz podstawowej kategoryzacji wirusów na wirusy DNA i RNA, są one podzielone według rodziny, podrodziny, rodzaju i gatunku. Na przykład wirus grypy należy do wirusów RNA, rodziny Orthomyxoviridae, rodzaju Influenzavirus typu A, B, C, gatunku na przykład Influenzavirus H5N1 i powoduje ptasią grypę. Istnieje ogromna liczba wirusów i powodują one niezliczone choroby.

Tabela z podstawową kategoryzacją wirusów DNA i RNA

Bakterie i ich rosnąca odporność na antybiotyki

Według WHO bakterie również mogą stać się dla nas zagrożeniem. Wynika to z rosnącej odporności bakterii na antybiotyki, właśnie z powodu ich nadużywania. Jeśli do 2050 r. nie uda się opracować nowego, silniejszego leku, liczba zgonów z powodu infekcji bakteryjnych wzrośnie.

Ciekawostka: Według WHO do 2050 r. niektóre gatunki bakterii będą stanowić śmiertelne zagrożenie. Acinetobacter, Enterobacteriaceae, Pseudomonas są uważane za najbardziej krytyczne.

Czym są bakterie?

Bakterie (Bacteria, Schizomycetes) to organizmy jednokomórkowe o różnych kształtach. Bakterie kuliste nazywane są ziarniakami (gronkowce, paciorkowce, pneumokoki). Bakterie pałeczkowate mają kształt pręcików lub spirali. Mogą mieć postać pręcika prostego (bacillus), pręcika zakrzywionego (vibrio), pręcika falistego (spirilla), pręcika spiralnego (spirochete).

Składają się ze ściany komórkowej, błony cytoplazmatycznej, cytoplazmy, jądra (nukleoidu) i mają własne DNA. Na powierzchni bakterii znajdują się wici, które ułatwiają im poruszanie się oraz glikokaliks, który pomaga im lepiej przylegać do powierzchni.

Rozmnażają się jak wirusy przez podział (osiągając dwukrotność swojego rozmiaru) lub przez pączkowanie (nowa komórka potomna tworzy się na powierzchni).

Ciekawostka: Bakterie kurczą się i zamieniają w przetrwalniki, gdy brakuje im "pożywienia". Przetrwają jako przetrwalniki przez lata bez pożywienia. Jeśli środowisko zewnętrzne jest prawidłowe, mogą ponownie stać się zakaźne.

Co wywołuje bakterie?

Bakterie powodują szeroki zakres chorób wszystkich narządów. Niektóre z nich są błahe, inne śmiertelne. Ogólny przebieg infekcji bakteryjnej zależy od kilku czynników, takich jak wiek pacjenta, stan pacjenta, choroby towarzyszące i inne. Bardziej błahe choroby bakteryjne obejmują na przykład zapalenie migdałków, bardziej śmiertelne obejmują na przykład dżumę płucną.

Klasyfikacja bakterii według kształtu

Archaea - najstarsze i niezwykle odporne organizmy

Archaea to jedna z najstarszych grup organizmów. Swoją budową i budową ciała przypominają bakterie, stąd ich inna nazwa Archaeobacteria. Długie przetrwanie tych jednokomórkowców wynika z ich niezwykle wysokiej odporności, dzięki której są w stanie przetrwać nawet w najbardziej ekstremalnych warunkach.

Ciekawostka: Archaea mają tak zwane właściwości biodegradacyjne, co oznacza, że są w stanie niszczyć substancje toksyczne. Właściwości te są wykorzystywane na przykład w oczyszczaniu ścieków.

Czym są archeony?

Archaea (Archaea, Archaeobacteria) to organizmy jednokomórkowe. Ich struktura komórkowa różni się pod pewnymi względami (skład chemiczny) od struktury bakterii, co ostatecznie znajduje odzwierciedlenie w ich wpływie na ludzi. Jeśli bakterie powodują choroby, archaea tego nie robią.

Przetrwają w ekstremalnych warunkach bez dostępu do tlenu (zwanych beztlenowcami). Ich najczęstszym siedliskiem są gorące źródła, gdzie produkują metan.

W przeszłości organizmy te były klasyfikowane jako bakterie lub tworzyły jedną z ich podkategorii. Obecnie tworzą odrębną grupę z dwiema podkategoriami (Crenarchaeota, Euryarchaeota).

Ciekawostka: Do dwóch trzecich organizmów prokariotycznych (bakterii, archeonów) znajduje się na dnie mórz i oceanów. Wiercenia na północnym Atlantyku odkryły prokarionty, które mają do 111 000 lat. Znajdują się one na głębokości 113 °C, co nawet sprzyja ich wzrostowi.

Co powoduje powstawanie archeonów?

Pomimo podobieństwa do mikroorganizmów bakteryjnych, archeony nie wywołują chorób u ludzi, jednak ich właściwości są wykorzystywane w przemyśle, głównie w biotechnologii.

Grzyby stanowią duży problem ze względu na swoją podstępność

Grzyby stanowią dwa problemy dla pacjentów. Jednym z nich jest zdrowie, zwłaszcza jeśli choroba jest nieleczona lub źle zdiagnozowana. Jednak prawidłowo leczone grzybice można zwykle bardzo dobrze leczyć. Drugim problemem jest estetyka, ponieważ jednym z narządów atakowanych przez te pasożytnicze grzyby jest skóra.

Ciekawostka: Butelki po napojach stwarzają ryzyko zarażenia się chorobami grzybiczymi. W 2006 roku naukowcy z Uniwersytetu we Fryburgu doszli do zaskakującego wniosku. Aż 39 butelek z 60 sprawdzonych zawierało patogeny grzybów, ale także inne choroby jelitowe. Powodem jest to, że części butelek, które przenoszą wodę, nie mogą być dobrze wyczyszczone.

Czym jest pleśń?

Grzyby (grzybice) to mikroorganizmy grzybicze składające się z pojedynczej komórki. W odpowiednich warunkach wywołują u ludzi inwazyjne choroby grzybicze. Najczęściej atakują skórę, błony śluzowe i paznokcie. Jednak u pacjentów z niedoborem odporności mogą również powodować poważne uszkodzenia narządów wewnętrznych.

Są one przeważnie kuliste lub owalne. Wielkość grzybów zależy od ich wieku. Różne szczepy drożdży różnią się również kolorem. Podobnie jak inne mikroorganizmy, rozmnażają się bezpłciowo, przez rojenie.

Niektóre gatunki pleśni są korzystne dla ludzi, a ich właściwości są wykorzystywane w opiece zdrowotnej (penicylina), przetwórstwie żywności (fermentacja) i biotechnologii. Inne gatunki powodują choroby (np. Candida albicans).

Ciekawostka: Grzyby zostały po raz pierwszy zaobserwowane za pomocą prymitywnego mikroskopu przez holenderskiego naukowca i biznesmena Antona van Leeuwenhoeka. Był on i nadal jest znany jako "ojciec mikrobiologii", głównie ze względu na ulepszenie ówczesnych prymitywnych mikroskopów i późniejsze pojawienie się mikrobiologii.

Co powoduje pleśń?

Pleśń znajduje się wszędzie wokół nas. Jest nawet naturalną częścią naszej mikroflory. Jednak w normalnych okolicznościach i u zdrowej osoby nie powoduje ona problemów zdrowotnych. Jest nawet określana jako saprofit. Jednak w pewnych okolicznościach i warunkach pleśnie rozmnażają się, kolonizują i uszkadzają organizm. Niektóre z najczęstszych to owrzodzenia, grzybice skóry, błon śluzowych, paznokci i pochwy.

Klasyfikacja podstawowych rodzajów grzybów

Pierwotniaki - w przeszłości klasyfikowane jako zwierzęta

Pierwotniaki zostały zaobserwowane za pomocą mikroskopu w tym samym czasie i przez tę samą osobę, co grzyby - Antona van Leewehoeka. W przeszłości były nawet klasyfikowane jako zwierzęta ze względu na ich zdolność do aktywnego poruszania się. Kategoryzacja została później zmieniona. Obecnie są one klasyfikowane jako mikroorganizmy, które są dalej podzielone na podkategorie w oparciu o sposób, w jaki się poruszają.

Ciekawostka: Pierwotniaki rozmnażają się w dwojaki sposób. Mają rozmnażanie bezpłciowe (poprzez podział na wiele osobników) i rozmnażanie płciowe (poprzez połączenie gamet). Mogą łączyć te dwa sposoby. Występuje rozmnażanie naprzemienne.

Czym są pierwotniaki?

Pierwotniaki to jednokomórkowe mikroorganizmy. Starsza łacińska nazwa pierwotniaków pochodzi z czasów, gdy były one klasyfikowane w królestwie zwierząt. W tłumaczeniu oznacza to pierwotne zwierzęta. Nic dziwnego, że niektóre pierwotniaki (takie jak tęgoryjec) mogą mieć rozmiar do 5 mm. Jednak większość z nich jest mniejsza i można je zobaczyć tylko pod mikroskopem. Można je sklasyfikować jako pasożyty.

Ciało tych jednokomórkowców składa się z błony cytoplazmatycznej i cytoplazmy, która zawiera inne składniki (jądro, mitochondria, aparat Golgiego, fagosom, mikrotubule).

Charakteryzują się one ruchem na różne sposoby. Ruch pasywny odbywa się poprzez przepływ wody lub wiatru. Ruch aktywny odbywa się za pomocą biczów, wici, piór lub rzęsek. Alternatywnie jest to rozlew cytoplazmatyczny (mechanizm tego nie jest dokładnie poznany).

Ciekawostka: Pierwotniaki są wszechobecne. Występują w wodzie (zarówno słonej, jak i słodkiej), w glebie, na powierzchni roślin oraz na powierzchni i wewnątrz zwierząt. Pełnią ważną i niezastąpioną rolę w ich ekologii (np. zdolność samooczyszczania się wody).

Co powodują pierwotniaki?

Pierwotniaki są czynnikami wywołującymi różne choroby, nawet jeśli na pierwszy rzut oka może się tak nie wydawać. Na przykład dobrze znana jest toksoplazmoza przenoszona przez koty lub poważniejsze choroby przenoszone przez komary (malaria), muchy tse-tse (śpiączka), pluskwy (choroba Chagasa) i inne (giardioza, czerwonka tęgoryjcowa, leiszmanioza).

Klasyfikacja pierwotniaków według sposobu przemieszczania się

Pasożyty są częścią prawdziwego świata, nie tylko filmów.

Termin pasożytnictwo odnosi się do relacji między dwoma organizmami. Jeden z nich jest pasożytem, a drugi żywicielem. Pasożyt to organizm, który zależy od swojego żywiciela. Żywicielem jest zwykle człowiek lub zwierzę, które jest wykorzystywane i niszczone przez pasożyta. Żywiciel pośredni to organizm, w którym tymczasowo żyje pasożyt, który nie osiągnął jeszcze dojrzałości (dorosłości).

Ciekawostka: Kiedy ktoś mówi o jemiole, zwykle myślimy o zakochanej parze, która całuje się pod nią. Powodem jest przekonanie, że jeśli to zrobią, ich miłość będzie trwać wiecznie. W przeszłości jemioła była uważana za magiczną roślinę. Jednak w rzeczywistości jemioła jest półpasożytem, który przyczepia się do pni drzew i usuwa z nich minerały. Nie uszkadza jednak drzewa.

Czym są pasożyty?

Pasożyty (parasitos) to organizmy o prostej budowie ciała. Ich narządy i struktury narządów upraszczają ich obcy sposób życia. U pasożytów może brakować niektórych narządów typowych dla ludzi. Na przykład tasiemiec nie ma układu pokarmowego.

Do zakażenia może dojść stosunkowo łatwo, zwłaszcza w przypadku nieprzestrzegania higieny (pasożyty jelitowe, wszy) lub przypadkowo (kleszcze). Chorobami pasożytniczymi można się również zarazić poprzez kontakt seksualny (filc).

Pasożyty mają cykl życiowy, który odbywa się w ciele jednego lub kilku żywicieli. Rozmnażają się płciowo i bezpłciowo. W każdym przypadku mają wysoki potencjał reprodukcyjny.

Co powodują pasożyty?

Pasożyty szkodzą swojemu żywicielowi bezpośrednio (mechaniczne uszkodzenia narządów i tkanek, produkcja toksyn i enzymów uszkadzających komórki) lub pośrednio (alergie, choroby autoimmunologiczne, zaburzenia zachowania). Śmierć żywiciela jest rzadka i nie jest natychmiastowa. Powodują choroby takie jak glistnica, lamblioza, amebiaza, malaria.

Ciekawostka: Choroby pasożytnicze są szczególnie niebezpieczne dla kobiet w ciąży. W niektórych przypadkach zakażenie podczas ciąży może powodować poważne wady rozwojowe płodu.

Najczęstsza klasyfikacja pasożytów