Mikrobiológia

Posted on by admin

Tanulmányi célok

  • Felsorolja a mikroorganizmusok különböző típusait és ismertesse meghatározó jellemzőiket
  • Példákat ad a különböző típusú sejtes és vírusos mikroorganizmusokra és fertőző ágensek
  • Írd le az archaea és a baktériumok közötti hasonlóságokat és különbségeket
  • Adj áttekintést a mikrobiológia területéről

A legtöbb mikroba egysejtű és elég kicsi ahhoz, hogy mesterséges nagyítást igényeljen a megfigyelésük. Vannak azonban olyan egysejtű mikrobák, amelyek szabad szemmel is láthatóak, és vannak olyan többsejtű szervezetek, amelyek mikroszkopikusak. Egy tárgynak körülbelül 100 mikrométer (µm) méretűnek kell lennie ahhoz, hogy mikroszkóp nélkül látható legyen, de a legtöbb mikroorganizmus ennél sokszor kisebb. Egy kis szemléletesség kedvéért gondoljunk arra, hogy egy tipikus állati sejt átmérője nagyjából 10 µm, de még így is mikroszkopikus méretű. A baktériumsejtek jellemzően körülbelül 1 µm-esek, a vírusok pedig 10-szer kisebbek lehetnek a baktériumoknál (1. ábra). A mikrobiológiában használt hosszegységeket lásd az 1. táblázatban.

Az alsó sáv a különböző objektumok méretét jelzi. A szélső jobb oldalon egy kb. 1 mm-es tojásból. Balra egy emberi tojás és egy kb. 0,1 mm-es pollenszem. Ezután egy standard növényi és állati sejt következik, amelyek mérete 10 és 100 µm között mozog. Ezután egy vörösvérsejt következik alig 10 µm-es méretben. Ezután egy mitokondrium és egy baktériumsejt következik körülbelül 1 µm-es méretben. Ezután egy himlő vírus következik körülbelül 500 nm-en. Ezután egy influenzavírus következik körülbelül 100 nm-en. Ezután egy gyermekbénulás vírus következik körülbelül 50 nm-en. Ezután következnek a fehérjék, amelyek 5-10 nm között mozognak. Ezután következnek a lipidek, amelyek 2-5 nm között mozognak. Ezután következik a C60 (fullerénmolekula), amely körülbelül 1 nm-es. Végül az atomok körülbelül 0,1 nm-esek. A fénymikroszkópok segítségével 100 nm-nél (az influenzavírus mérete) nagyobb tárgyak is megtekinthetők. Az elektronmikroszkópok 1,5 nm-től (nagyobb, mint egy atom) 1 µm-ig (sok baktérium mérete) terjedő anyagok vizsgálatára alkalmasak.
1. ábra. A különböző mikroszkopikus és nem mikroszkopikus objektumok relatív méretei. Vegyük észre, hogy egy tipikus vírus mérete körülbelül 100 nm, ami 10-szer kisebb, mint egy tipikus baktérium (~1 µm), amely legalább 10-szer kisebb, mint egy tipikus növényi vagy állati sejt (~10-100 µm). Egy tárgynak körülbelül 100 µm-esnek kell lennie ahhoz, hogy mikroszkóp nélkül látható legyen.

.

Táblázat 1. A mikrobiológiában általánosan használt hosszegységek
Metrikus egység A prefix jelentése Metrikus egyenérték
méter (m) – 1 m = 100 m
deciméter (dm) 1/10 1 dm = 0.1 m = 10-1 m
centiméter (cm) 1/100 1 cm = 0.01 m = 10-2 m
milliméter (mm) 1/1000 1 mm = 0,001 m = 10-3 m
mikrométer (μm) 1/1 000 000 1 μm = 0.000001 m = 10-6 m
nanométer (nm) 1/1.000.000.000 1 nm = 0,000000001 m = 10-9 m

A mikroorganizmusok nemcsak méretben, hanem szerkezetben, élőhelyben, anyagcserében és sok más tulajdonságban is különböznek egymástól. Bár a mikroorganizmusokról általában azt gondoljuk, hogy egysejtűek, sok olyan többsejtű szervezet is létezik, amelyek túl kicsik ahhoz, hogy mikroszkóp nélkül láthatók legyenek. Egyes mikrobák, például a vírusok, még acellulárisak is (nem állnak sejtekből).

A mikroorganizmusok az élet mindhárom területén megtalálhatók: Archaea, Bacteria és Eukarya. A Baktériumok és az Archaea tartományok mikrobái mind prokarióták (sejtjeiknek nincs sejtmagjuk), míg az Eukarya tartomány mikrobái eukarióták (sejtjeiknek van sejtmagjuk). Egyes mikroorganizmusok, például a vírusok, nem tartoznak a három életterület egyikébe sem. Ebben a szakaszban röviden bemutatjuk a mikrobák minden egyes nagy csoportját. A későbbi fejezetekben részletesebben foglalkozunk majd az egyes csoportokon belüli különféle fajokkal.

Hogyan nagy egy baktérium vagy egy vírus más tárgyakhoz képest? Nézd meg ezt az interaktív weboldalt, hogy megismerd a különböző mikroorganizmusok méretarányait.

Prokarióta mikroorganizmusok

A baktériumok a Föld szinte minden élőhelyén megtalálhatók, beleértve az emberben és az emberen is. A legtöbb baktérium ártalmatlan vagy hasznos, de vannak kórokozók, amelyek betegséget okoznak az emberekben és más állatokban. A baktériumok prokarióták, mivel genetikai anyaguk (DNS) nem egy valódi sejtmagban található. A legtöbb baktérium sejtfala peptidoglikánt tartalmaz.

A baktériumokat gyakran általános alakjuk alapján írják le. Az általános formák közé tartozik a gömb alakú (coccus), a pálcika alakú (bacillus) vagy az ívelt (spirillum, spirochéta vagy vibrio). A 2. ábra példákat mutat ezekre az alakokra.

Minden alakmegjelöléshez tartozik egy rajz és egy mikrofelvétel. A coccus gömb alakú. A Bacillus pálcika alakú. A Vibrio egy vessző alakú. A Coccobacillus egy hosszúkás ovális alak. A Spirillum egy merev spirál. A spirochéta rugalmas spirál.
2. ábra. Gyakori baktériumformák. Figyeljük meg, hogy a coccobacillus a gömb (coccus) és a rúd alakú (bacillus) kombinációja. (credit “Coccus”: Janice Haney Carr, Centers for Disease Control and Prevention munkájának módosítása; credit “Coccobacillus”: Janice Carr, Centers for Disease Control and Prevention munkájának módosítása; credit “Spirochete”: Centers for Disease Control and Prevention)

A metabolikus képességek széles skálájával rendelkeznek, és különböző környezetben, a tápanyagok különböző kombinációit felhasználva képesek növekedni. Egyes baktériumok fotoszintetikusak, például az oxigénes cianobaktériumok és az anoxigén zöld kén- és zöld nem kénbaktériumok; ezek a baktériumok a napfényből származó energiát használják, és szén-dioxidot kötnek meg a növekedéshez. Más baktériumtípusok nem fotoszintetikusak, energiájukat a környezetükben lévő szerves vagy szervetlen vegyületekből nyerik.

Az archeák szintén egysejtű prokarióta szervezetek. Az archaea és a baktériumok eltérő evolúciós történettel rendelkeznek, valamint jelentős különbségeket mutatnak a genetikában, az anyagcsere-útvonalakban, valamint a sejtfaluk és a membránjaik összetételében. A legtöbb baktériumtól eltérően az archeák sejtfalai nem tartalmaznak peptidoglikánt, de sejtfaluk gyakran egy hasonló anyagból, úgynevezett pszeudopeptidoglikánból áll. A baktériumokhoz hasonlóan az archaea is megtalálható a Föld szinte minden élőhelyén, még szélsőséges, nagyon hideg, nagyon meleg, nagyon bázikus vagy nagyon savas környezetben is (3. ábra). Néhány archaea az emberi szervezetben is él, de egyikről sem bizonyították, hogy emberi kórokozó lenne.

Fotó egy víztócsáról, amelynek színe a szélein narancssárgától középen kékre változik.
3. ábra. Néhány archaea szélsőséges környezetben él, mint például a Morning Glory medence, egy forró forrás a Yellowstone Nemzeti Parkban. A medence színkülönbségeit a különböző vízhőmérsékleten boldogulni képes mikrobaközösségek eredményezik.

Gondolj bele

  • Melyik a prokarióta szervezetek két fő típusa?
  • Nevezze meg az egyes típusok néhány meghatározó jellemzőjét.

Eukarióta mikroorganizmusok

Az Eukarya tartomány tartalmazza az összes eukariótát, beleértve az egy- vagy többsejtű eukariótákat, mint például a protisták, gombák, növények és állatok. Az eukarióták fő meghatározó jellemzője, hogy sejtjeik tartalmaznak sejtmagot.

Protisták

A protisták olyan egysejtű eukarióták, amelyek nem növények, állatok vagy gombák. Az algák és az egysejtűek példák a protistákra.

Fénymikroszkópos felvétel fekete háttérrel és világító sejtekkel. A sejtek sokféle alakúak, a kör alakútól kezdve a téglalapokból álló halmazokon át a mandula alakúakig. A méretarányos sáv jelzi, hogy 100 mikron mekkora helyet foglal el ezen az ábrán.
4. ábra. Válogatott diatómák, egy algafajta, élnek az éves tengeri jégben az antarktiszi McMurdo Soundban. A diatómák mérete 2 μm és 200 μm között változik, és itt fénymikroszkópiával láthatóak. (hitel: a National Oceanic and Atmospheric Administration munkájának módosítása)

Az algák (egyes számban: alga) növényszerű protisták, amelyek lehetnek egysejtűek vagy többsejtűek (4. ábra). Sejtjeiket cellulózból, egyfajta szénhidrátból álló sejtfal veszi körül. Az algák fotoszintetikus szervezetek, amelyek energiát nyernek a napból, és oxigént és szénhidrátokat bocsátanak ki a környezetükbe. Mivel más élőlények is felhasználhatják hulladéktermékeiket energiaként, az algák számos ökoszisztéma fontos részét képezik. Számos fogyasztói termék tartalmaz algákból származó összetevőket, mint például a karragén vagy az alginsav, amelyek egyes márkájú fagylaltokban, salátaöntetekben, italokban, rúzsokban és fogkrémekben találhatók. Az algaszármazék a mikrobiológiai laboratóriumban is kiemelkedő szerepet játszik. Az algából származó gél, az agar különböző tápanyagokkal keverhető össze, és Petri-csészében mikroorganizmusok tenyésztésére használható. Az algákat bioüzemanyagok lehetséges forrásaként is fejlesztik.

A protozoák (egyes számban: protozoák) olyan őslények, amelyek számos táplálékhálózat gerincét alkotják, mivel tápanyagot biztosítanak más szervezetek számára. A protozoonok nagyon változatosak. Egyes protozoonok a csillóknak nevezett szőrszerű struktúrák vagy a flagelláknak nevezett ostorszerű struktúrák segítségével mozognak. Mások a sejtmembránjuk és a citoplazmájuk egy részét nyújtják ki, hogy előre tudjanak haladni. Ezeket a citoplazmatikus nyúlványokat pszeudopodoknak (“állábaknak”) nevezik. Egyes protozoonok fotoszintetikusak, mások szerves anyagokkal táplálkoznak. Egyesek szabadon élnek, míg mások élősködnek, és csak úgy képesek életben maradni, hogy tápanyagokat vonnak el egy gazdaszervezetből. A legtöbb protozoa ártalmatlan, de egyesek kórokozók, amelyek betegséget okozhatnak állatokban vagy emberekben (5. ábra).

Egy SEM-mikroszkópos felvételen egy háromszög alakú sejt látható, három hosszú, vékony nyúlvánnyal; egy a sejt végéből és kettő a közepéből. A sejt körülbelül 3 x 8 µm méretű.
5. ábra. Giardia lamblia, egy bélrendszeri protozoon parazita, amely az embert és más emlősöket fertőz, és súlyos hasmenést okoz. (hitel: a Centers for Disease Control and Prevention munkájának módosítása)

Gombák

A gombák (egyes szám: fungus) szintén eukarióták. Egyes többsejtű gombák, például a gombák, hasonlítanak a növényekre, de valójában egészen mások. A gombák nem fotoszintetizálnak, és sejtfaluk általában nem cellulózból, hanem kitinből áll.

Fénymikroszkópos felvétel tiszta háttérrel és kék sejtekkel. A sejtek hosszú sora egy központi szálat alkot. Ehhez kapcsolódnak a sok gömb alakú sejtből álló csomók. Minden egyes sejt körülbelül 5 µm méretű, és egy sejtmagot tartalmaz.
6. ábra. A Candida albicans egysejtű gomba, vagy élesztőgomba. Ez a kórokozója a hüvelyi élesztőgombás fertőzéseknek, valamint a szájpenésznek, a száj élesztőgombás fertőzésének, amely általában csecsemőket érint. A C. albicans morfológiája hasonló a coccus baktériumokéhoz; az élesztőgomba azonban eukarióta szervezet (figyeljük meg a sejtmagokat) és sokkal nagyobb. (hitel: a Centers for Disease Control and Prevention munkájának módosítása)

A mikrobiológia tárgykörébe tartoznak az egysejtű gombák – a kórokozók. Több mint 1000 fajuk ismert. Az élesztőgombák sokféle környezetben megtalálhatók, a mélytengerektől az emberi köldökig. Egyes élesztőgombák hasznosak, például a kenyér megemelkedését és az italok erjedését okozzák; de az élesztőgombák az élelmiszerek megromlását is okozhatják. Egyesek még betegségeket is okoznak, mint például a hüvelyi élesztőgombás fertőzések és a szájpenész (6. ábra).

A mikrobiológusok számára érdekes gombák közé tartoznak még a penészgombáknak nevezett többsejtű szervezetek. A penészgombák hosszú fonalakból állnak, amelyek látható telepeket alkotnak (7. ábra). A penészgombák sokféle környezetben megtalálhatók, a talajtól a rothadó élelmiszereken át a nedves fürdőszobasarkokig. A penészgombák kritikus szerepet játszanak az elpusztult növények és állatok bomlásában. Egyes penészgombák allergiát okozhatnak, mások pedig betegséget okozó anyagcseretermékeket, úgynevezett mikotoxinokat termelnek. A penészgombákból gyógyszereket állítanak elő, köztük a penicillint, amely az egyik leggyakrabban felírt antibiotikum, és a ciklosporint, amelyet a szervátültetést követő szervkilökődés megelőzésére használnak.

Fotó egy doboz penészes narancsról.
7. ábra. A mikroszkopikus gombák nagy kolóniái gyakran szabad szemmel is megfigyelhetők, ahogyan ezeknek a penészes narancsoknak a felületén látható.

Gondolj bele

  • Nevezz meg kétféle protisztát és kétféle gombát.
  • Nevezze meg az egyes típusok néhány meghatározó jellemzőjét.

Helminták

A helmintáknak nevezett többsejtű parazita férgek technikailag nem mikroorganizmusok, mivel a legtöbbjük elég nagy ahhoz, hogy mikroszkóp nélkül is látható legyen. Ezek a férgek azonban a mikrobiológia területére tartoznak, mivel a helminták által okozott betegségek mikroszkopikus méretű petékkel és lárvákkal járnak. Egy példa a helmintákra a gyöngyféreg, vagy Dracunculus medinensis, amely szédülést, hányást, hasmenést és fájdalmas fekélyeket okoz a lábakon és a lábfejen, amikor a féreg kimászik a bőrből (8. ábra). A fertőzés általában azután következik be, hogy az ember gyöngyféreglárvával fertőzött vízibolhát tartalmazó vizet iszik. Az 1980-as évek közepén a gyöngyféreg-betegség becslések szerint 3,5 millió esetben fordult elő, de a betegséget mára nagyrészt felszámolták. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) és más, az ivóvíz-higiénia javítása iránt elkötelezett csoportok összehangolt erőfeszítéseinek köszönhetően 2014-ben mindössze 126 esetet jelentettek.”

Az a. ábra egy hosszú, lapos, fehér féreg fekete háttéren előre-hátra hajtogatott fényképét ábrázolja. A b. ábra egy páciensen lévő elváltozást mutat. Egy férget húznak ki az elváltozásból, és egy gyufaszál köré tekerik
8. ábra. (a) A szarvasmarha galandféreg, a Taenia saginata, szarvasmarhát és embert egyaránt fertőz. A T. saginata petéi mikroszkopikus méretűek (kb. 50 µm), de az itt láthatóhoz hasonló kifejlett férgek 4-10 m-esek is lehetnek, és az emésztőrendszerben telepednek meg. (b) Egy kifejlett gyöngyféreg, Dracunculus medinensis, eltávolítása a beteg bőrén lévő sérülésen keresztül, egy gyufaszál köré tekerve. (hitel a, b: a Centers for Disease Control and Prevention munkájának módosítása)

Vírusok

A vírusok acelluláris mikroorganizmusok, ami azt jelenti, hogy nem állnak sejtekből. A vírus lényegében fehérjékből és genetikai anyagból – vagy DNS-ből vagy RNS-ből, de soha nem mindkettőből – áll, amelyek a gazdaszervezeten kívül inaktívak. Azáltal azonban, hogy beépülnek egy gazdasejtbe, a vírusok képesek a gazdaszervezet sejtmechanizmusait felhasználni a szaporodás és más gazdaszervezetek megfertőzése érdekében.

A vírusok mindenféle sejttípust megfertőzhetnek, az emberi sejtektől kezdve más mikroorganizmusok sejtjeiig. Az emberekben a vírusok számos betegségért felelősek, a közönséges megfázástól a halálos eboláig (9. ábra). Sok vírus azonban nem okoz betegséget.

Az A. ábra egy TEM-mikroszkópos felvétel, amelyen nagy körök láthatók, a körök széléből kifelé számos apró nyúlványnyalábbal. A méretarányos sáv mutatja, hogy az 50 nanométer mekkora ehhez a mikroszkópiához képest. A B ábra egy TEM-mikroszkópos felvétel, amelyen hosszú piros szálak láthatók, amelyek csomószerű struktúrát alkotnak.
9. ábra. (a) A Coronavírus család tagjai olyan légúti fertőzéseket okozhatnak, mint a nátha, a súlyos akut légúti szindróma (SARS) és a közel-keleti légúti szindróma (MERS). Itt transzmissziós elektronmikroszkóp (TEM) alatt láthatók. (b) Ebolavírus, a Filovírus család tagja, ahogyan TEM segítségével láthatóvá válik. (credit a: a Centers for Disease Control and Prevention munkájának módosítása; credit b: Thomas W. Geisbert munkájának módosítása)

Gondolj bele

  • A helminták mikroorganizmusok? Magyarázd meg, hogy miért vagy miért nem.
  • Miben különböznek a vírusok más mikroorganizmusoktól?
Egy ember a mezőn egy tojást mér.
10. ábra. Egy virológus mintát vesz ebből a fészekből a madarak madárinfluenzáját okozó influenza A vírus vizsgálatára szánt tojásokból. (credit: U.S. Fish and Wildlife Service)

A mikrobiológia mint tudományterület

A mikrobiológia tág fogalom, amely a mikroorganizmusok minden különböző típusának tanulmányozását magában foglalja. A gyakorlatban azonban a mikrobiológusok általában több részterület valamelyikére specializálódnak. Például a bakteriológia a baktériumok tanulmányozása; a mikológia a gombák tanulmányozása; a protozoológia a protozoonok tanulmányozása; a parazitológia a helminták és más paraziták tanulmányozása; a virológia pedig a vírusok tanulmányozása (10. ábra).

Az immunrendszer tanulmányozása, az immunológia gyakran szerepel a mikrobiológia tanulmányozásában, mivel a gazdatest-patogén kölcsönhatások központi szerepet játszanak a fertőző betegségek folyamatainak megértésében. A mikrobiológusok a mikrobiológia bizonyos területeire is specializálódhatnak, mint például a klinikai mikrobiológia, a környezeti mikrobiológia, az alkalmazott mikrobiológia vagy az élelmiszermikrobiológia.

Ebben a tankönyvben elsősorban a mikrobiológia klinikai alkalmazásaival foglalkozunk, de mivel a mikrobiológia különböző részterületei szorosan összefüggnek egymással, gyakran tárgyalunk olyan alkalmazásokat is, amelyek nem szigorúan klinikaiak.

Bioetika a mikrobiológiában

Az 1940-es években az amerikai kormányzat megoldást keresett egy orvosi problémára: a nemi úton terjedő betegségek (STD-k) gyakoriságára a katonák körében. Több, mára már hírhedtté vált, a kormány által finanszírozott tanulmányban emberi alanyokat használtak fel a gyakori nemi betegségek és kezelések kutatására. Az egyik ilyen tanulmányban amerikai kutatók Guatemalában több mint 1300 emberi alanyt szándékosan kitettek szifilisznek, gonorrheának és chancroidnak, hogy megállapítsák a penicillin és más antibiotikumok képességét e betegségek leküzdésére. A vizsgálat alanyai között voltak guatemalai katonák, foglyok, prostituáltak és pszichiátriai betegek – akik közül senkit sem tájékoztattak arról, hogy részt vesznek a vizsgálatban. A kutatók különböző módszerekkel tették ki az alanyokat a nemi betegségeknek, a fertőzött prostituáltakkal való közösülés megkönnyítésétől kezdve a betegségeket okozó ismert baktériumokkal való beoltásig. Ez utóbbi módszer során egy kis sebet ejtettek az alany nemi szervén vagy máshol a testén, majd közvetlenül a sebbe juttatták a baktériumokat. 2011-ben a kísérlet kivizsgálásával megbízott amerikai kormánybizottság feltárta, hogy az alanyoknak csak egy részét kezelték penicillinnel, és 1953-ig 83 alany halt meg, valószínűleg a vizsgálat következtében.

Sajnos ez csak egy a sok szörnyű példa közül a mikrobiológiai kísérletekre, amelyek megsértették az alapvető etikai normákat. Még ha ez a vizsgálat életmentő orvosi áttöréshez vezetett volna is (nem vezetett), kevesen vitatnák, hogy a módszerek etikailag megalapozottak vagy erkölcsileg igazolhatóak voltak. De nem minden eset ilyen egyértelmű. A klinikai környezetben dolgozó szakemberek gyakran szembesülnek etikai dilemmákkal, például amikor olyan betegekkel dolgoznak, akik elutasítják a vakcinát vagy az életmentő vérátömlesztést. Ez csak két példa az élet-halál döntésekre, amelyek keresztezhetik mind a beteg, mind az egészségügyi szakember vallási és filozófiai meggyőződését.

Bármilyen nemes célról legyen is szó, a mikrobiológiai tanulmányokat és a klinikai gyakorlatot bizonyos etikai elveknek kell vezérelniük. A vizsgálatokat tisztességesen kell végezni. A betegek és a kutatási alanyok tájékozott beleegyezést adnak (nem csak beleegyeznek a kezelésbe vagy a vizsgálatba, hanem bizonyítják, hogy megértették a vizsgálat célját és az esetleges kockázatokat). A betegek jogait tiszteletben kell tartani. Az eljárásokat intézményi felülvizsgálati bizottságnak kell jóváhagynia. A betegekkel való munka során a pontos nyilvántartás, az őszinte kommunikáció és a titoktartás a legfontosabb. A kutatáshoz használt állatokkal humánusan kell bánni, és minden protokollt az intézményi állatgondozási és -felhasználási bizottságnak jóvá kell hagynia. Ez csak néhány az etikai alapelvek közül, amelyeket a könyvben található Szemben az etikával dobozokban vizsgálunk meg.

Klinikai fókusz: Cora, állásfoglalás

Ez a példa Cora történetét zárja le, amely a Mit tudtak az őseink és a Szisztematikus megközelítésben kezdődött.

Cora liquor-mintái nem mutatják gyulladás vagy fertőzés jeleit, ahogy az egy vírusfertőzés esetén várható lenne. Azonban egy bizonyos fehérje, a 14-3-3 fehérje magas koncentrációja található a liquorjában. Az agyműködését vizsgáló elektroenkefalogram (EEG) szintén kóros. Az EEG hasonlít egy olyan neurodegeneratív betegségben szenvedő betegére, mint az Alzheimer-kór vagy a Huntington-kór, de Cora gyors kognitív hanyatlása egyikre sem jellemző. Ehelyett az orvosa arra a következtetésre jut, hogy Cora Creutzfeldt-Jakob-kórban (CJD), a fertőző szivacsos agyvelőbántalom (TSE) egyik típusában szenved.

A CJD rendkívül ritka betegség, az Egyesült Államokban évente csak körülbelül 300 eset fordul elő. Nem baktérium, gomba vagy vírus okozza, hanem prionok – amelyek nem sorolhatók be egyértelműen egyetlen mikrobakategóriába sem. A vírusokhoz hasonlóan a prionok sem találhatók meg az élet fáján, mivel sejtesek. A prionok rendkívül kicsik, körülbelül egy tized akkorák, mint egy tipikus vírus. Nem tartalmaznak genetikai anyagot, és kizárólag egyfajta abnormális fehérjéből állnak.

A CJD-nek többféle oka lehet. Fertőzött személy vagy állat agy- vagy idegrendszeri szövetével való érintkezés útján szerezhető meg. A fertőzött állat húsának fogyasztása az egyik módja az ilyen expozíciónak. Ritkán előfordult olyan eset is, amikor a CJD fertőzött sebészeti eszközökkel való érintkezés révén, valamint olyan szaruhártya- és növekedési hormondonoroktól, akik tudtukon kívül CJD-sek voltak. Ritka esetekben a betegséget egy specifikus genetikai mutáció okozza, amely néha örökletes lehet. A CJD-ben szenvedő betegek mintegy 85%-ánál azonban a betegség oka spontán (vagy sporadikus), és nincs azonosítható oka. A tünetei és azok gyors lefolyása alapján Coránál sporadikus CJD-t diagnosztizálnak.

Cora szerencsétlenségére a CJD halálos kimenetelű betegség, amelyre nincs jóváhagyott kezelés. A betegek körülbelül 90%-a a diagnózist követő 1 éven belül meghal. Orvosai a betegség előrehaladtával a fájdalom és a kognitív tünetek korlátozására összpontosítanak. Nyolc hónappal később Cora meghal. A CJD diagnózisát agyi boncolással erősítik meg.

Főbb fogalmak és összefoglaló

  • A mikroorganizmusok nagyon sokfélék, és az élet mindhárom területén megtalálhatók: Az archaea, a baktérium és az eukarióta.
  • Az archaea és a baktérium a prokarióták közé sorolható, mivel nincs sejtmagjuk. Az archaea evolúciós történetében, genetikájában, anyagcsere-útvonalaiban, valamint a sejtfal és a membrán összetételében különbözik a baktériumoktól.
  • Az archaea a Föld szinte minden környezetében él, de egyetlen archaea sem bizonyult emberi kórokozónak.
  • A mikrobiológiában vizsgált eukarióták közé tartoznak az algák, az egysejtűek, a gombák és a helminták.
  • Az algák növényszerű szervezetek, amelyek lehetnek egysejtűek vagy többsejtűek, és fotoszintézis útján nyerik az energiát.
  • A protozoonok egysejtűek, összetett sejtstruktúrával; a legtöbbjük mozgékony.
  • A mikroszkopikus gombák közé tartoznak a penészgombák és az élesztők.
  • A helminták többsejtű parazita férgek. Azért tartoznak a mikrobiológia területéhez, mert petéik és lárváik gyakran mikroszkopikusak.
  • A vírusok olyan acelluláris mikroorganizmusok, amelyek szaporodásához gazdatestre van szükségük.
  • A mikrobiológia területe rendkívül széles. A mikrobiológusok jellemzően a számos részterület egyikére specializálódnak, de minden egészségügyi szakembernek szüksége van szilárd alapokra a klinikai mikrobiológiában.

Multiple Choice

Az alábbi mikroorganizmus-típusok közül melyik fotoszintetikus?

  1. élesztő
  2. vírus
  3. helminthe
  4. alga

Válasz megjelenítése
Válasz d. Az alga fotoszintetizáló.

Az alábbiak közül melyik prokarióta mikroorganizmus?

  1. helminthe
  2. protozoon
  3. cianobaktérium
  4. penész

Válasz
Válasz megjelenítése
Válasz c. A cianobaktérium egy prokarióta mikroorganizmus.

Az alábbiak közül melyik acelluláris?

  1. vírus
  2. baktérium
  3. gomba
  4. protozoon

Válasz megjelenítése
Válasz a. A vírusok acellulárisak.

Az alábbiak közül melyik gombás mikroorganizmus?

  1. baktérium
  2. protozoon
  3. alga
  4. élesztő

Válasz
megjelenítése d. Az élesztő a gombás mikroorganizmusok egyik típusa.

Az alábbiak közül melyik nem a mikrobiológia egyik részterülete?

  1. bakteriológia
  2. botanika
  3. klinikai mikrobiológia
  4. virológia

Válasz
Válasz b. A botanika nem a mikrobiológia részterülete.

Fill in the Blank

A ________ egy betegséget okozó mikroorganizmus.

Válasz megjelenítése
A kórokozó egy betegséget okozó mikroorganizmus.

A mikrobiológusok által vizsgált többsejtű parazita férgeket ___________.

Válasz
A mikrobiológusok által vizsgált többsejtű parazita férgeket helmintáknak nevezik.

A vírusok tanulmányozása a ___________.

Válasz
A vírusok tanulmányozása a virológia.

A prokarióta szervezetek sejtjei nem rendelkeznek _______.

Válasz megjelenítése
A prokarióta szervezetek sejtjei nem rendelkeznek sejtmaggal.

Gondolj bele

  1. Írd le a baktériumok és az archaea közötti különbségeket.
  2. Nevezz meg három szerkezetet, amelyeket a különböző protozoonok a mozgáshoz használnak.
  3. Írd le egy vírus, egy baktérium és egy növényi vagy állati sejt tényleges és relatív méretét.
  4. Hasonlítsd össze a vírus viselkedését a sejten kívül és belül.
  5. Hová tartozna ezen a diagramon egy vírus, egy baktérium, egy állati sejt és egy prion?

Az alsó sáv jelzi a különböző objektumok méretét. A szélső jobb oldalon egy kb. 1 mm-es tojásból. Balra egy emberi tojás és egy kb. 0,1 mm-es pollenszem. Ezután egy vörösvérsejt következik, alig 10 µm-rel. Ezután egy kb. 1 µm-es mitokondrium következik. Ezután következnek a fehérjék, amelyek 5-10 nm között mozognak. Ezután következnek a lipidek, amelyek 2-5 nm között mozognak. Ezután következik a C60 (fullerénmolekula), amely körülbelül 1 nm-es. Végül az atomok körülbelül 0,1 nm-esek.

  1. P. Rudge et al. “Iatrogén CJD az agyalapi mirigyből származó növekedési hormon miatt, akár 40 éves genetikailag meghatározott lappangási idővel”. Brain 138 no. 11 (2015): 3386-3399. ↵
  2. Kara Rogers. “Guatemalai szifilisz-kísérlet: Amerikai orvosi kutatási projekt”. Encylopaedia Britannica. http://www.britannica.com/event/Guatemala-syphilis-experiment. Hozzáférés: 2015. június 24. ↵
  3. Susan Donaldson James. “A szifilisz-kísérletek sokkolnak, de a harmadik világbeli gyógyszerkísérletek is”. ABC World News. 2011. augusztus 30. http://abcnews.go.com/Health/guatemala-syphilis-experiments-shock-us-drug-trials-exploit/story?id=14414902. Hozzáférés: 2015. június 24. ↵
  4. C. Greenaway “Dracunculiasis (Guinea Worm Disease)”. Canadian Medical Association Journal 170 no. 4 (2004):495-500. ↵
  5. Egészségügyi Világszervezet. “Drakunkuliázis (gyöngyféreg betegség)”. WHO. 2015. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs359/en/. Hozzáférés: 2015. október 2. ↵
  6. Greg Botelho. “Megerősítették a Creutzfeldt-Jakob-kór esetét New Hampshire-ben”. CNN. 2013. http://www.cnn.com/2013/09/20/health/creutzfeldt-jakob-brain-disease/. ↵
  7. J.G. Heckmann et al. “A Creutzfeldt-Jakob-kór átvitele szaruhártya-transzplantáción keresztül”. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry 63 no. 3 (1997): 388-390. ↵
  8. National Institute of Neurological Disorders and Stroke. “Creutzfeldt-Jakob-betegség adatlap”. NIH. 2015. http://www.ninds.nih.gov/disorders/cjd/detail_cjd.htm#288133058. ↵
  9. National Institute of Neurological Disorders and Stroke. “Creutzfeldt-Jakob-betegség adatlap”. NIH. 2015. http://www.ninds.nih.gov/disorders/cjd/detail_cjd.htm#288133058. Hozzáférés: 2015. június 22. ↵

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.