Bakterie, viry a jiné: Jako původci závažných onemocnění?

Původci infekčních onemocnění jsou různé patogeny (mikroorganismy). Ty se po proniknutí do vnímavého jedince (člověk, zvířata) množí, narušují fyziologické pochody organismu a vyvolávají nemoc.

Po uplynutí inkubační doby se onemocnění začíná projevovat navenek souborem příznaků. Příznaky jsou různé podle druhu původce a podle toho, který orgán nebo orgánový systém je napaden.

Infekční onemocnění a epidemie představují závažný zdravotnický, sociální i ekonomický problém. Jinak tomu nebylo ani v minulosti po vypuknutí neznámé nákazy, většinou končící smrtí. Hrozba vzniku nových infekcí a mutací jejich původců je tady pořád!

Jaké původce onemocnění známe?

Navzdory své maličkosti umí skolit i velkého chlapa. Řeč je o mikroskopických organismech, jejichž tělo je tvořeno pouze jedinou buňkou (bakterie), v některých případech ani jednou (viry). To jim však nebrání, aby potrápili jak jednotlivce, tak celé lidstvo.

Hlavní kategorie patogenů:

1. priony - zmutované bílkoviny
2. viry – nebuněčné mikroorganismy
3. bakterie – jednobuněčné mikroorganismy
4. archeony - jednobuněčné mikroorganismy
5. plísně – jednobuněčné, houbovité mikroorganismy
6. prvoci – jednobuněční paraziti
7. paraziti – jednoduché organismy

Mikroorganismy se vyskytují v přírodě a pro člověka a jeho zdraví představují potencionální nebezpečí. Přenášejí se z člověka na člověka, z nakaženého zvířete, méně často z půdy či rostlin nebo při sekundární kontaminaci vody, potravin a předmětů.

Vstupní branou může být trávicí trakt, dýchací cesty, poraněná kůže, pohlavní orgány a jiné.

Existují patogeny, které nezanechávají vážné následky, patogeny s následky a patogeny, které mohou u člověka způsobit smrt. Některé představují biologickou hrozbu pro celé lidstvo.

Biologické riziko - biohazard

Posuzováním potencionálních a stávajících rizik biologických činitelů se zabývá Evropské středisko pro prevenci a kontrolu onemocnění (ECDC) se sídlem ve Stockholmu. Patří sem i otázka bioterorismu.

Zajímavé: Symbol biologického rizika (biohazard) vyvinul inženýr pro životní prostředí Charles Baldwin v roce 1966. Používá se dodnes jako označení pro biologicky nebezpečný materiál a jiné biologické nebezpečí.

Priony - zvláštní problém veřejného zdravotnictví

Priony napadají jak zvířata, tak lidi. Výzkumy onemocnění způsobených priony jako například BSE (nemoc šílených krav), Creutzfeld-Jcobova choroba, Gertsman-Sträusslerův syndrom připravily rozpočet Evropské unie o celé miliardy. O co jde?

Zajímavé: Za neúspěchem dobře financovaného výzkumu stojí dlouhá inkubační doba prionových onemocnění, která trvá i desítky let. Dosud neexistuje laboratorní metoda, která by prokázala jejich přítomnost v člověku nebo zvířeti během tohoto období.

Co jsou priony?

Priony (proteinaceous infectious protein) jsou nebuněčné "organismy", tedy přesněji zmutované, bílkovinné částice. Na rozdíl od virů neobsahují žádnou nukleovou kyselinu. Jejich základní strukturu tvoří aminokyseliny. Pořadí aminokyselin je však změněno (narušeno) mutacemi. Tím jsou narušeny i jejich vlastnosti.

Objeveny byly teprve nedávno v souvislosti s pátráním po původci BSE. Mechanismy, jakými se rozmnožují, a samotná podstata chorobných změn v organismu dosud nejsou známy.

Faktem je, že nezmutované prionové bílkoviny se běžně nacházejí v organismu člověka. V takovém stavu nezpůsobují potíže.

Priony jsou odolné vůči běžně používaným dezinfekčním prostředkům. Zároveň dobře odolávají teplotám. Přežijí až jednu hodinu při teplotě 120 °C a asi jednu minutu při teplotě 240 °C.

Zajímavé: Přenos prionové infekce ze zvířat na lidi nebyl dosud 100% vědecky potvrzen. U člověka se prionová infekce nejčastěji projevuje jako Creutzfeldova-Jacobova choroba, která má prokázán genetický podklad (mutace genu na kodonu 200). V roce 1996 však došlo k epidemii. Onemocnění mělo zajímavé odlišnosti v klinickém obraze a postihovalo mladší jedince. To svědčí o vysoké pravděpodobnosti takového přenosu.

Co způsobují priony?

Prionové infekce se jinak nazývají také transmisivní spongiformní encefalopatie. Jde sice o raritní, ale závažná a většinou smrtelná neurodegenerativní onemocnění. Kapitola těchto onemocnění není dosud zcela objasněna, a proto tvoří velký medicínský problém.

Tabulka s přehledem onemocnění způsobených priony

Viry. Stanou se jednoho dne záhubou pro lidstvo?

Viry nazýváme také "nitrobuněčnými parazity", protože napadají výhradně živé organismy. Důvodem je absence proteosyntetického aparátu, a tedy nemožnost replikace mimo živou buňku. K reprodukci viru dochází příčným dělením.

Zajímavé: V roce 2008 se podařilo francouzskému výzkumnému týmu objevit virus, který se chová agresivně nejen vůči člověku, ale i jiným virům a napadá je. Je to virus Sputnik. Tvoří samostatnou skupinu takzvaných virofágů.

Co jsou viry?

Viry (subcelullata) patří mezi nebuněčné organismy nebo částice. Obsahují vždy jen jeden typ nukleové kyseliny v bílkovinné schránce – kapsidě. Může se jednat o RNA (ribonukleovou kyselinu) nebo DNA (deoxyribonukleovou kyselinu). Podle toho je dále kategorizujeme na RNA viry a DNA viry.

Kromě toho, že nemají schopnost vlastní reprodukce mimo živé buňky, chybí jim také schopnost růstu a vlastní metabolismus. Virus přežívá mimo živé buňky ve formě virionu. Přesto se umí navázat na buňku svého hostitele pomocí kapsidy a způsobovat její poškození.

Po proniknutí do živé buňky poškozuje nejprve její DNA a nakonec celou buňku. Vedle toho se množí, což způsobuje poškozování dalších buněk, celých tkání a v konečném důsledku způsobuje smrt celého organismu.

Zajímavé: Na ostrově Long Island se nachází Centrum zvířecích chorob. Platí zde bezpečnostní stupeň III. Navzdory všem bezpečnostním opatřením však v roce 1999 našla cestu ven malárie. Ve stejném roce unikl západonilský koňský virus, v roce 2002 západonilská horečka. Šlo o nehody, které si vyžádaly své oběti. Viry ale mohou být vypuštěny i záměrně například během válečných konfliktů, což by znamenalo hrozbu pro celé lidstvo!

Co způsobují viry?

Kromě základní kategorizace virů na DNA a RNA viry je dělíme podle čeledi, podčeledi, rodu a druhu. Například virus chřipky patří mezi RNA viry, do čeledi Orthomyxoviridae, rodu Influenzavirus typu A, B, C, druhu například Influenzavirus H5N1 a způsobuje ptačí chřipku. Existuje velké množství virů a způsobují nespočet onemocnění.

Tabulka se základní kategorizací DNA a RNA virů

Bakterie a jejich stoupající rezistence vůči antibiotikům

Podle WHO se pro nás mohou stát hrozbou i bakterie. Důvodem je narůstající rezistence bakterií vůči antibiotikům, právě kvůli jejich nadměrnému užívání. Pokud se do roku 2050 nepodaří vyvinout nový silnější lék, zvýší se úmrtnost na bakteriální infekce.

Zajímavé: Podle WHO budou v roce 2050 některé druhy bakterií smrtelným nebezpečím. Za nejkritičtější se považují acinetobakterie, enterobakterie, pseudomonas.

Co jsou to bakterie?

Bakterie (Bacterie, Schizomycetes) jsou jednobuněčné organismy různých tvarů. Kulovité bakterie se nazývají koky (staflokoky, streptokoky, pneumokoky). Tyčinkovité bakterie mají tvar tyčinek nebo spirál. Mohou být ve formě rovné tyčinky (bacil), zahnuté tyčinky (vibrio), zvlněné tyčinky (spirila), spirálové tyčinky (spirocheta).

Skládají se z buněčné stěny, cytoplazmatické membrány, cytoplazmy, jádra (nukleoid) a mají vlastní DNA. Na povrchu bakterií se nacházejí bičíky pro lepší pohyb a glykokalyx, pomocí kterého lépe přilnou k povrchům.

Rozmnožují se podobně jako viry dělením (dosáhnou dvojnásobné velikosti) nebo rašením (na povrchu se vytvoří nová dceřiná buňka).

Zajímavé: Bakterie se v případě nedostatku "potravy" zmenšují a mění na spory. Ve formě spor přežívají bez potravy celá léta. Pokud se vnější prostředí dá do pořádku, mohou být opět infekční.

Co způsobují bakterie?

Bakterie způsobují široké spektrum onemocnění všech orgánů. Některé jsou banální, jiné smrtelné. Celkový průběh bakteriální infekce závisí na několika faktorech, jako je věk pacienta, stav pacienta, přidružená onemocnění a jiné. Mezi banálnější bakteriální onemocnění patří například angína, mezi smrtelná například plicní mor.

Rozdělení bakterií podle tvaru

Archeony - nejstarší a extrémně odolné organismy

Archeony patří mezi jednu z nejstarších skupin organismů. Svou strukturou a stavbou těla jsou podobné bakteriím. Z toho je odvozen i jejich druhý název Archaeobacteria. Za dlouholeté přežívání těchto jednobuněčných může jejich nesmírně velká odolnost, díky které jsou schopny přežít i v těch nejextrémnějších podmínkách.

Zajímavé: Archeony mají takzvané biodegradační účinky. Znamená to, že jsou schopny likvidovat jedovaté látky. Tyto jejich vlastnosti se využívají například při čištění odpadních vod.

Co jsou archeony?

Archeony (Archaea, Archaeobacteria) jsou jednobuněčné organismy. Stavba jejich buňky se v některých bodech (chemickém složení) odlišuje od té bakteriální, což se v konečném důsledku odrazí i v působnosti na člověka. Pokud bakterie způsobují onemocnění, archeony ne.

Přežívají v extrémních podmínkách bez přístupu kyslíku (tzv. anaeroby). Jejich nejčastějším místem výskytu jsou horké prameny, ve kterých vytváří metan.

V minulosti byly tyto organismy zařazovány mezi bakterie, respektive tvořily jednu z jejich podkategorií. V současnosti tvoří samostatnou skupinu se dvěma podkategoriemi (Crenarchaeota, Euryarchaeota).

Zajímavé: Až dvě třetiny prokaryotických organismů (bakterie, archeony) se nacházejí na dně moří a oceánů. Vrty na severu Atlantiku odkryly prokaryoty staré až 111 000 let. Nacházejí se v hloubkách s teplotou 113 °C, která dokonce podporuje jejich růst.

Co způsobují archeony?

Navzdory podobnosti s bakteriálními mikroorganismy archeony nevyvolávají u lidí onemocnění. Jejich vlastnosti se však využívají v průmyslu převážně v biotechnologiích.

Plísně představují velký problém pro jejich záludnost

Plísně představují hned dva problémy pro pacienty. Jeden je zdravotní, hlavně při neléčeném onemocnění, případně špatné diagnostice. Správně léčené mykózy však lze většinou velmi dobře zvládnout. Druhý problém je estetický, protože jeden z orgánů napadaných těmito parazitickými houbami je právě kůže.

Zajímavé: Láhve na výrobu sody představují riziko nakažení se plísňovým onemocněním. V roce 2006 přišli vědci z univerzity ve Freiburgu k překvapivému závěru. Až 39 lahví z celkového počtu 60 kontrolovaných obsahovaly choroboplodné zárodky plísní, ale i jiných střevních nákaz. Důvodem je, že části lahví, které vedou vodu, se nedají dobře vyčistit.

Co jsou to plísně?

Plísně (mykózy) jsou houbovité mikroorganismy tvořené jednou buňkou. Po vytvoření správných podmínek vyvolávají u člověka invazivní mykotická onemocnění. Nejčastěji postihují kůži, sliznice a nehty. U imunodeficientních pacientů však mohou způsobit i vážná poškození vnitřních orgánů.

Mají převážně kulovitý nebo oválný tvar. Velikost plísní závisí na jejich věku. Jednotlivé kmeny kvasinek se od sebe odlišují také barevně. Podobně jako u jiných mikroorganismů se rozmnožují nepohlavně, rašením.

Některé druhy plísně jsou pro člověka prospěšné a jejich vlastnosti se využívají ve zdravotnictví (penicilin), v potravinářství (kvasné procesy) a v biotechnologiích. Ostatní druhy vyvolávají onemocnění (např. Candida albicans).

Zajímavé: Plísně pozoroval primitivním mikroskopem jako první holandský vědec a obchodník Anton van Leeuwenhoek. Byl a dosud je znám jako "otec mikrobiologie", a to hlavně kvůli zdokonalení tehdy primitivních mikroskopů a následným vznikem mikrobiologie.

Co způsobují plísně?

Plíseň se nachází všude kolem nás. Je dokonce přirozenou součástí naší mikroflóry. Za normálních okolností a u zdravého jedince však nezpůsobuje zdravotní potíže. Mluví se o ní dokonce jako o saprofytovi. Za určitých okolností a podmínek se plísně však množí, kolonizují a poškozují organismus. Mezi nejčastější patří například soor, kožní, slizniční, nehtové a vaginální mykózy.

Rozdělení základních druhů plísní

Prvoci – v minulosti řazeni mezi živočichy

Prvoci byli pozorováni mikroskopem ve stejnou dobu a stejným člověkem jako plísně – Antonem van Leewehoekem. Pro svou schopnost aktivního pohybu byli v minulosti dokonce zařazováni mezi živočichy. Změna kategorizace proběhla později. Momentálně patří mezi mikroorganismy, které jsou dále děleny do podkategorií na základě způsobu jejich pohybu.

Zajímavé: Prvoci se rozmnožují dvojitým způsobem. Dochází u nich k nepohlavnímu rozmnožování (dělením na více jedinců), ale i k pohlavnímu rozmnožování (spojováním gamet). Tyto dva způsoby umí kombinovat. Dochází ke střídavému rozmnožování.

Co jsou prvoci?

Prvoci (protozoa) jsou jednobuněčné mikroorganismy. Starší latinský název protozoa jim zůstal ještě z dob, kdy byli řazeni k živočišné říši. V překladu to znamená prvotní živočichové. Není se čemu divit. Některé z nich (jako například měňavka) dosahují velikosti až 5 mm. Většinou jsou však menší a vidět je lze jen mikroskopem. Lze je řadit mezi parazity.

Tělo těchto jednobuněčných se skládá z cytoplazmatické membrány a cytoplazmy, která obsahuje další komponenty (jádro, mitochondrie, Golgiho aparát, fagozom, mikrotubuly).

Vyznačují se pohybem různými způsoby. Pasivní pohyb se uskutečňuje prouděním vody nebo větru. K aktivnímu pohybu využívají bičíky, panožky, brvy nebo řasinky. Případně k němu dochází přeléváním cytoplazmy (mechanismus tohoto způsobu není přesně objasněn).

Zajímavé: Prvoci jsou rozšířeni všude. Nacházejí se ve vodě (slané i sladké), v půdě, na povrchu rostlin a na povrchu a uvnitř zvířat. Mají důležitou a nenahraditelnou úlohu v jejich ekologii (např. samočisticí schopnost vody).

Co způsobují prvoci?

Prvoci jsou původci různých onemocnění, i když se to nemusí na první pohled zdát. Známá je například toxoplazmóza přenášená kočkami nebo závažnější onemocnění přenášené komáry (malárie), mouchami tse tse (spavá nemoc), štěnicemi (Chagasova choroba) a jiné (giardióza, měňavková dysenterie, leishmanióza).

Rozdělení prvoků podle způsobu pohybu

Paraziti jsou součástí reálného světa, nejen filmů

Pod pojmem parazitismus rozumíme vztah dvou organismů. Jeden z nich je parazit a druhý je hostitel. Parazit je organismus, který je závislý na svém hostiteli. Hostitel je většinou člověk nebo zvíře a je využíván a poškozován parazitem. Mezihostitel je organismus, ve kterém se dočasně nachází parazit, který ještě nedosáhl zralosti (dospělosti).

Zajímavé: Když někdo řekne jmelí, obvykle si představíme zamilovaný pár, který se pod ním políbí. Důvodem je víra, že pokud tak učiní, jejich láska bude trvat věčně. Již v minulosti bylo považováno za kouzelnou rostlinu. Ve skutečnosti je však jmelí poloparazitem, který se přichytává na kmeny stromů a odebírá z nich minerály. Strom však nepoškozuje.

Co jsou paraziti?

Paraziti (parasitos - cizopasník) jsou organismy s jednoduchou stavbou těla. Jejich orgány a orgánové struktury jim zjednodušují cizopasný způsob života. Některé orgány typické pro člověka mohou u parazitů chybět. Například tasemnici chybí zažívací systém.

K nakažení dochází poměrně snadno, hlavně při nedodržování hygieny (střevní paraziti, vši) nebo náhodně (klíšťata). Parazitární onemocnění mohou vzniknout také sexuálním kontaktem (filcky).

Paraziti mají životní cyklus, který se odehrává v těle jednoho hostitele nebo i více hostitelů. Rozmnožují se pohlavně i nepohlavně. Každopádně mají velký reprodukční potenciál.

Co způsobují paraziti?

Paraziti škodí svému hostiteli buď přímo (mechanické poškozování orgánů a tkání, produkcí toxinů a enzymů poškozujících buňky), nebo nepřímo (alergie, autoimunitní onemocnění, poruchy chování). K úmrtí hostitele dochází zřídka a ne okamžitě. Způsobují onemocnění jako například askarióza, giardióza, amebóza, malárie.

Zajímavé: Parazitární onemocnění jsou obzvláště nebezpečná pro těhotné ženy. V některých případech může nakažení během těhotenství způsobit závažné malformace plodu.

Nejčastější kategorizace parazitů