Skip to main content
Global

סקירה כללית של פתוגנזה מיקרוביאלית

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208662

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה

    לאחר השלמת סעיף זה אתה אמור להיות מסוגל לבצע את המטרות הבאות.

    1. הגדר את הדברים הבאים:
      1. פתוגניות
      2. ארסיות
      3. גורמי ארסיות
      4. זיהום
      5. חולי
      6. סוכן אטיולוגי
      7. בריכה
      8. זואונוזיס
      9. וקטור
      10. פורטל הכניסה ופורטל היציאה
    2. השווה וניגוד סימן וסימפטום.
    3. ציין ארבע דרישות למיקרואורגניזם לגרום למחלות זיהומיות.
    4. ניגודיות ותן דוגמאות להעברה ישירה ועקיפה של מיקרואורגניזמים.
    5. למרות שמיקרואורגניזם עשוי להיחשב פתוגני, הוא עדיין לא יוכל לגרום למחלה עם כניסתו לגוף. דון מדוע.

    בקורס זה אנו בוחנים מושגי יסוד שונים של מיקרוביולוגיה, בדגש מיוחד על יחסיהם לבריאות האדם. המטרה הכוללת היא להבין טוב יותר את התמונה הכוללת של מחלות זיהומיות במונחים של אינטראקציה מארח-זיהום. חיידקים נמצאים כמעט בכל סביבה. רק חיידקים מעטים יחסית גורמים למחלות אנושיות ורבים מועילים לבני אדם. לדוגמה, רבים הם מפרקים חשובים המבטיחים זרימה ומיחזור של חומרים מזינים דרך מערכות אקולוגיות. לאחרים שימושים תעשייתיים ופרמצבטיים חשובים.

    בעוד שגוף האדם הטיפוסי מכיל כ -10 טריליון תאים אנושיים, הוא מכיל גם מעל 100 טריליון חיידקים וחיידקים אחרים. מערכת היחסים הסימביוטית המורכבת המועילה הדדית בין בני אדם לחיידקים הטבעיים שלהם היא קריטית לבריאות טובה. כיום ידוע כי מיליוני הגנים הקשורים לפלורה או למיקרוביוטה התקינה של גוף האדם - במיוחד בדרכי המעי - מסייעים בעיכול מזונות רבים, בוויסות מסלולים מטבוליים מרובים של המארח ובוויסות ההגנה החיסונית של הגוף. גנים מיקרוביאליים קולקטיביים אלה מכונים המיקרוביום האנושי. ישנם כיום כ -3, 000,000 - 5,000,000 גנים ממעל 1000 מינים המהווים את המיקרוביום האנושי לעומת כ -23,000 הגנים המרכיבים את הגנום האנושי. חלק מאותם מיקרוביוטה רגילה, לעומת זאת, יכולים גם לגרום לזיהומים אופורטוניסטיים כאשר הם נכנסים לחלקים בגוף בהם הם אינם חיים בדרך כלל או כאשר הגוף הופך לדיכוי חיסוני. עם זאת, בחלק זה אנו הולכים להתרכז בחיידקים שעלולים להזיק לבני אדם ולנסות להבין אילו גורמים משפיעים על יכולתם לגרום למחלות.

    הטוב, הרע והמכוער

    רוב החיידקים אינם מזיקים. למעשה, רק 10% מהחיידקים הם "רעים" או פתוגניים, ואילו 90% האחרים "טובים" או ניטרליים והם מרכיבים הכרחיים לחיי אדם.

    זיהום מול מחלה

    פתוגניות וארסיות הם מונחים המתייחסים ליכולתו של אורגניזם לגרום למחלות. פתוגניות היא היכולת של חיידק לגרום למחלות ולגרום נזק למארח שלו, ואילו ארסיות היא מידת הפתוגניות בתוך קבוצה או מין של חיידקים כפי שמעידים שיעורי התמותה של המקרים ו/או יכולתו של האורגניזם לפלוש לרקמות של המארח. הפתוגניות של אורגניזם, כלומר יכולתו לגרום למחלות, נקבעת על ידי גורמי הארסיות שלו.

    כפי שנלמד קודם לכן תחת גנטיקה חיידקית, רוב גורמי הארסיות המאפשרים לחיידקים ליישב את הגוף ו/או לפגוע בגוף הם תוצרים של גנים חישי מניין. חיידקים רבים משתמשים בחישת מניין כדי לחוש את צפיפות האוכלוסייה שלהם, לתקשר זה עם זה באמצעות גורמים כימיים המופרשים ולהתנהג כאוכלוסייה ולא כחיידקים בודדים. זה ממלא תפקיד חשוב בפתוגניות ובהישרדות עבור חיידקים רבים.

    הגנום של חיידקים פתוגניים, בהשוואה לאלה של מינים או זנים לא פתוגניים דומים, מראה לעתים קרובות גנים נוספים המקודדים לגורמי ארסיות, כלומר מולקולות המובעות ומופרשות על ידי החיידק המאפשרות להם ליישב את המארח, להתחמק או לעכב את החיסון תגובות של המארח, להיכנס לתא מארח או לצאת ממנו ו/או לקבל תזונה מהמארח. אלה כוללים גורמי ארסיות כגון כמוסות, דבקים, מערכות הפרשה מסוג 3, פולשים ורעלים.

    למדנו גם שרוב הגנים המקודדים לגורמי ארסיות בחיידקים ממוקמים באיי פתוגניות או PAIs ונרכשים בדרך כלל על ידי העברת גנים אופקית. PAIs אלה עשויים להיות ממוקמים בכרומוזום החיידקי, בפלסמידים, או אפילו בגנום בקטריופאג 'שנכנסו לחיידק. הגנום של רוב החיידקים הפתוגניים מכיל בדרך כלל PAIs מרובים שיכולים להוות עד 10 - 20% מהגנום של החיידק. PAIs נושאים גנים כגון טרנספואזות, אינטגרזות או רצפי החדרה המאפשרים להם להכניס ל-DNA חיידקי מארח. גנים של העברת RNA (tRNA) הם לעתים קרובות אתר היעד לשילוב של PAIs. פלסמידים מצומדים הם האמצעי השכיח ביותר להעברת PAIs מחיידק אחד למשנהו והעברת PAIs יכולה לאחר מכן להעניק ארסיות לחיידק שלא פתוגני בעבר.

    זיהום הוא כאשר מיקרואורגניזם התבסס במארח - התיישב במארח זה - בין אם הוא גורם נזק או גורם נזק. מחלה, לעומת זאת, היא המקום בו יש פגיעה בתפקוד המארח כתוצאה מנזק או פציעה. לדוגמה, החיידקים המהווים את הצומח או המיקרוביוטה הרגילים של הגוף הדביקו את הגוף, אך לעתים רחוקות הם גורמים למחלות אלא אם כן הם פולשים לחלק בגוף בו הם אינם מתגוררים בדרך כלל ו/או שהמארח הופך לדכאי חיסון. ברפואה, המונח אטיולוגיה מתייחס לגורמים למחלות או לפתולוגיות. מבחינת מחלות זיהומיות, הגורם האטיולוגי הוא המיקרואורגניזם הגורם למחלה זו.

    המונחים סימנים ותסמינים משמשים לעתים קרובות בעת אבחון המחלה. סימן הוא אינדיקציה אובייקטיבית לעובדה או מאפיין רפואי כלשהו שעשוי להתגלות על ידי איש מקצוע בתחום הבריאות במהלך בדיקה גופנית. הם כוללים אינדיקציות אובייקטיביות כגון לחץ דם, נשימה, קצב, דופק וטמפרטורה. סימפטום הוא מצב שחווה המטופל ומדווח עליו.

    כדי לגרום למחלה, מיקרואורגניזם חייב לשמור על מאגר לפני ואחרי ההדבקה

    המאגר של גורם זיהומי הוא בית הגידול בו חיידק זה חי, גדל ומתרבה בדרך כלל. מאגרים יכולים לכלול בני אדם, בעלי חיים וסביבה. למחלות זיהומיות אנושיות נפוצות רבות יש מאגרים אנושיים והן מועברות מאדם לאדם ללא מתווכים. דוגמאות לכך כוללות מחלות המועברות במגע מיני, חצבת, רוב הפתוגנים בדרכי הנשימה ודלקת גרון. זיהומים מסוימים מועברים מבעל חיים לאדם ובמקרה זה הזיהום נקרא זונוזיס. דוגמאות לכך כוללות כלבת, מגיפה והרבה סלמונלוזיס. צמחים, אדמה ומים בסביבה הם גם מאגרים לכמה גורמים זיהומיים כגון היסטופלזמוזיס, קוקסידיואידומיקוזיס ומחלת הלגיונרים.

    כדי לגרום למחלות, מיקרואורגניזם חייב לעזוב את המאגר ולקבל גישה למארח החדש

    על המיקרואורגניזם לעזוב את המאגר או המארח שלו דרך מה שמכונה פורטל יציאה ולהעביר אותו למארח חדש. לדוגמה, פורטל היציאה לזיהומים בדרכי הנשימה הוא בדרך כלל הפה או האף; עבור זיהומים במערכת העיכול, הצואה. מצבי השידור כוללים:

    1. מגע ישיר, כמו באמצעות מגע עור לעור, נשיקות ויחסי מין. דוגמאות לכך כוללות כמה זיהומי Staphylococcus aureus, מונונוקליוזה זיהומית וזיבה.
    2. מגע טיפות ישיר, כמו במקרה של אירוסולים המיוצרים על ידי התעטשות ושיעול. דוגמאות לכך כוללות זיהומים מנינגוקוקליים ושעלת (שיעול).
    3. העברה עקיפה של גורם זיהומי ממאגר למארח על ידי חלקיקי אוויר תלויים, חפצים דוממים או וקטורים.
    4. שידור מוטס מתרחש כאשר חומרים זיהומיים נישאים על ידי אבק או טיפות התלויות באוויר. ניתן להעביר כמה דלקות בדרכי הנשימה בדרך זו למרות שרובן מועברות במגע עם ריר זיהומי.
    5. חפצים דוממים כוללים מים, מזון, דם ופומיטים (חפצים דוממים כגון צעצועים, מטפחות, מצעים או בגדים). דוגמאות לכך כוללות כולרה, סלמונלוזיס, ליסטריוזיס, דלקת כבד נגיפית).
    6. וקטורים כמו קרציות, יתושים ופרעושים. דוגמאות לכך כוללות מחלת ליים, מלריה וקדחת טיפוס.

    האופן שבו פתוגן נכנס למארח רגיש מכונה פורטל הכניסה שלו. לדוגמה, פורטל הכניסה לרוב זיהומי הנשימה הוא הפה או האף; לזיהומים במערכת העיכול, הפה. פורטל הכניסה חייב לספק גישה לרקמות עם הסביבה הפיזית והכימית הנכונה (סביבה עם תכולת החמצן הנכונה, pH, חומרים מזינים, טמפרטורה וכו ') שבה הפתוגן יכול להתרבות.

    כדי לגרום למחלות, מיקרואורגניזם חייב לדבוק בתאי העור או הרירית של המארח החדש שלו וליישב את הגוף

    כמעט לכל חלק בגוף יש מנגנון לשטיפת חיידקים מהגוף או מחוצה לו, כולל נשירת תאי אפיתל מהעור והריריות, מתן שתן, צואה, שיעול והתעטשות. אלא אם כן המיקרואורגניזמים יכולים להשתכפל מהר מספיק כדי להחליף את אלה שנשטפים החוצה, כמו במקרה של חלק גדול מהמיקרוביוטה הרגילה המיישבת את לומן המעיים, הם צריכים להיצמד לתאי האפיתל של העור והריריות. כמו כן, סביבת גוף זו חייבת להכיל את החומרים המזינים הנכונים, הכמות הנכונה של חמצן או חוסר חמצן, ה- pH הנכון והטמפרטורה הנכונה כדי לתמוך בצמיחתו של אותו מיקרואורגניזם. יתר על כן, מכיוון שלגוף יש מנגנוני הגנה חיסוניים מצוינים, כל מה שהמיקרואורגניזם יכול לעשות כדי להתנגד להגנות הגוף במידה מסוימת יקדם גם את הקולוניזציה.

    כדי לגרום למחלה, מיקרואורגניזם חייב לפגוע או להזיק לגוף

    כאמור לעיל, זיהום הוא פשוט כאשר מיקרואורגניזם ביסס את עצמו במארח. כדי לגרום למחלות, המיקרואורגניזם (או הרעלן) חייב לגרום נזק למארח.

    סיכום

    1. רק חיידקים מעטים יחסית גורמים למחלות אנושיות.
    2. מערכת היחסים הסימביוטית המורכבת המועילה הדדית בין בני אדם לחיידקים הטבעיים שלהם היא קריטית לבריאות טובה.
    3. זיהום הוא כאשר מיקרואורגניזם התבסס במארח - התיישב במארח זה - בין אם הוא גורם נזק או גורם נזק.
    4. מחלה היא המקום בו יש פגיעה בתפקוד המארח כתוצאה מנזק או פציעה.
    5. אטיולוגיה מתייחסת לגורמים למחלות או פתולוגיות; מבחינת מחלות זיהומיות, הסוכן האטיולוגי הוא המיקרואורגניזם הגורם למחלה זו.
    6. סימן הוא אינדיקציה אובייקטיבית לעובדה או מאפיין רפואי כלשהו שעשוי להתגלות על ידי איש מקצוע בתחום הבריאות במהלך בדיקה גופנית; סימפטום הוא מצב שחווה המטופל ומדווח עליו.
    7. המאגר של גורם זיהומי הוא בית הגידול בו חיידק זה חי, גדל ומתרבה בדרך כלל.
    8. העברת מיקרואורגניזמים במגע ישיר מתייחסת להעברה באמצעים כמו מגע עור לעור, נשיקות ויחסי מין.
    9. העברת מיקרואורגניזמים במגע ישיר עם טיפות מתייחסת להעברה על ידי אירוסולים המיוצרים על ידי עיטוש ושיעול.
    10. העברת מיקרואורגניזמים במגע עקיף מתייחסת להעברה על ידי חלקיקי אוויר תלויים, חפצים דוממים או וקטורים (קרציות, יתושים, פרעושים).
    11. האופן שבו פתוגן נכנס למארח רגיש מכונה פורטל הכניסה שלו; האופן שבו הוא עוזב את המארח שלו הוא פורטל היציאה שלו.
    12. אם מעט חיידקים יחסית נכנסים לגוף אז להגנות הטבעיות של הגוף מפני זיהום יש סיכוי הרבה יותר טוב להסיר אותם לפני שהם יכולים להתיישב, להתרבות ולגרום נזק; אם מספר גדול של חיידקים נכנסים, ייתכן שההגנות של הגוף לא יצליחו באותה מידה.
    13. אדם עם הגנות חיסוניות מולדות ומסתגלות טובות יצליח הרבה יותר בהסרת חיידקים שעלולים להזיק מאשר אדם עם פגיעה חיסונית.
    14. גורמי ארסיות חיידקיים משפיעים על יכולתו של חיידק לגרום למחלות זיהומיות. אלה כוללים גורמי ארסיות המאפשרים לחיידקים ליישב את המארח, כמו גם כאלה שפוגעים או פוגעים במארח.

    שאלות

    ללמוד את החומר בסעיף זה ולאחר מכן לכתוב את התשובות לשאלות אלה. לא רק ללחוץ על התשובות ולכתוב אותם. זה לא יבחן את הבנתך במדריך זה.

    1. הגדירו פתוגניות. (נס)
    2. הגדר ארסיות. (נס)
    3. הגדר זיהום. (נס)
    4. הגדר מחלה. (נס)
    5. הגדר וקטור. (נס)
    6. הגדר סימן רפואי. (נס)
    7. למרות שמיקרואורגניזם עשוי להיחשב פתוגני, הוא עדיין לא יוכל לגרום למחלה עם כניסתו לגוף. דון מדוע. (נס)
    8. בחירה מרובה (ans)