ghid de studiu - cursuri

GHID DE STUDII CATEDRA DE MICROBIOLOGIE

TITLUL CURSULUI – MICROBIOLOGIE FUNDAMENTALA Introducere - tipul cursului: obligatoriu

- cursul se adresează studentilor de Medicina Generala: anul II - pot participa şi studenţi de la alte facultăţi, precum şi medici rezidenţi

Importanta cursului

- Dobandirea notiunilor elementare de microbiologie generala - Studiul microorganismelor. Proprietatile diferitelor grupe de microorganisme si

relatia lor cu organismul uman si mediul lor de viata. - Aplicarea acestor notiuni in domeniile de baza in Medicina: cercetare medicala,

diagnosticul clasic si molecular al infectiilor.

Locul disciplinei in curricula (programa analitica): in cadrul disciplinelor preclinice; corelatia acesteia cu disciplinele clinice: bolile infectioase, imunopatologia, fiziopatologia

Cunostinte anterioare si abilitati: - Biologie moleculara Perioada de desfăşurare a cursului şi programul activităţilor:

- cursuri: anul II de studii (semestrul I), 14 săptămâni cu 2 ore de curs / săptămână - laboratoare: an II semestrul I (14 săptămâni), 2 ore/săptămână - cercuri ştiinţifice: se pot aborda probleme teoretice (practic se va lucra după finalizarea dotărilor catedrei)

PROGRAMARE ACTIVITATE AN II: SEMESTRUL I 2009-2010 CURS (2 ore ) LUCRARI PRACTICE (2 ore )

Curs 1 Lumea microorganismelor Bacterii: Proprietati generale, evolutie

LP 1 Sterilizarea si dezinfectia

LP 2 Recoltarea produselor patologice

LP 3 Preparate microscopice. Coloratia simpla, Coloratia Gram

Curs 2 Curs 3 Curs 4

Morfologie bacteriana Structura bacteriana Coloratia Ziehl Neelsen

Coloratii speciale LP 5

Medii de cultura - Caractere de cultura Insamintare


Metabolism bacterian

LP 6 Teste biochimice utilizate pentru identificarea bacteriilor

LP 7

Reactii antigen – anticorp Generalitati - Reactia de aglutinare; Reactia de precipitare

LP 8

Reactia de fixare a Complementui - RFC; Reactii antigen – anticorp cu reactanti marcati: IF; ELISA


Genetica bacteriana

LP 9

Clasificarea antibioticelor Antibiograma: - metoda difuzimetrica

1

LP 10 Antibiograma - metoda E test - metoda dilutiilor (CMI)

LP 11

Schema de diagnostic in bolile infectioase

LP 12 Diagnostic de laborator in infectiile stafilococice Diagnostic de laborator in infectiile streptococice

Genul Enterococcus LP13 Diagnostic de laborator in infectiile produse de

reprezentantii genului Neisseria

Curs 11 Curs 12 Curs 13 Curs 14

Antibiotice

LP14 Diagnostic de laborator in infectiile produse de reprezentantii genurilor Clostridium Bacillus, Corynebacterium

Evaluare Conditii pentru a fi acceptat in examen: o prezenta de 70% la cursuri (cel putin 10 cursuri pe perioada unui semestru) si o prezenta de 100% la laboratoare (lucrari practice) (absentele de la laboratoare pot fi recuperate in cursul aceleasi saptamani sau la sfarsitul semestrului, recuperarea fiind stabilita de catre asistentul de grupa) Conditie pentru promovarea examenului: nota 5 Calendarul examenului: stabilit impreuna cu titularul cursului, pe perioada sesiunilor de examene din iarna si de vara. Modalitatea de examinare: Examen final scris constand din 40 de intrebari, fiecare intrebare cu mai multe variante de raspuns pentru studentii anului II si de asemenea constand din 30 de intrebari, fiecare intrebare avand mai multe variante de raspuns, pentru studentii anului III Modalitati de evaluare a cunostintelor:

- Examenul final scris 70% - Teste de verificare pe perioada intregului an, constand in teste verbalel/scrise si

teste din tematica lucrarilor practice + Examen practic - 30 % (un bonus va fi acordat studentilor care au pregatit prezentari cu diverse teme din domeniul microbiologic - vezi activitati facultative )

Cadre didactice de predare: Prof. Dr. Monica Junie Prof. Dr. Doina Matinca. Obiective educationale:

Ce trebuie sa stie studentii - Informatii (esentiale) de baza si informatii importante si de microbiologie fundamentala - Cunoasterea metodelor si tehnicilor de laborator folosite pentru detectarea si identificarea microorganismelor - Interpretarea unui buletin de analiza (rezultatul diagnosticului microbiologic, de laborator)

2

Ce trebuie sa faca studentii - Studentii trebuie sa aiba abilitati practice pentru efectuarea unui numar minim de tehnici de laborator microbiologic, necesare unui medic de medicina generala in practica medicala. Bibliografie 1. Monica Junie. Microbiologie fundamentala, Editura U.M.F.“Iuliu Haţieganu” Cluj-Napoca, 2004, ISBN: 973-693-052-1, 220 pag 2. Doina Matinca. Antibiotice. Editura Medicala Universitara “I. Hatieganu” Cluj-Napoca, 2002. 3. George F. Brooks, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Joseph L. Melnick, Ernest Jawetz, Edward A. Adelberg- Jawetz, Melnik Adelberg’s Medical Microbiology – a24-a editie, McGraw-Hill Professional Ed., 2004, ISBN 0071412077, 9780071412070 Activitati facultative Pregatirea si prezentarea unor lucrari pe o tema la alegere, in fata colegilor.

Continutul cursului: Semestrul I

Tabla de materii: INTRODUCERE Microbiologie: aspecte generale, Generalităţi privind microorganismele Particularităţile microorganismelor Încadrarea microorganismelor Elemente de diferenţiere între celule de tip eukariot şi prokariot Taxonomia bacteriană Clasificarea bacteriilor

MORFOLOGIE BACTERIANĂ

Forme fundamentale bacteriene Planul de organizare a celulei bacteriene -Structuri obligatorii -Formaţiuni facultative Importanţa cunoştinţelor de morfologie bacteriană

METABOLISM BACTERIAN

Particularităţi ale metabolismului bacterian Schema generală a metabolismului bacterian Efectul factorilor fizici asupra bacteriilor Necesităţi nutritive la bacterii Căi catabolice Metabolismul energetic bacterian Reacţii biosintetice Creşterea şi multiplicarea bacteriilor

GENETICĂ BACTERIANĂ

EREDITATEA

Structura ADN

3

Replicarea ADN Repararea leziunilor ADN Sisteme de reparare constitutive, replicative Sistemul de modificare şi restricţie Transcrierea informaţiei genetice Traducerea informaţiei genetice Reglarea biosintezei proteinelor Reglarea funcţionării operonului Operonul lactozei Operonul triptofanului

VARIABILITATEA TRANSPOZIŢIA MUTAŢIA Mecanisme moleculare de producere a mutaţiilor Tipuri de mutaţii Tipuri de mutante TRANSFORMAREA Rolul natural al transformării Importanţa experimentală a transformării – transformarea artificială

PLASMIDE CONJUGAREA BACTERIANĂ Conjugarea prin pili de sex Conjugarea prin feromoni BACTERIOFAGI Ciclul litic Ciclul lizogen TRANSDUCŢIA Transducţia generalizată Transducţia localizată Conversia lizogenă INGINERIA GENETICĂ ROLUL MATERIALULUL GENETIC EXTRACROMOZOMIAL

ANTIBIOTICE ŞI CHIMIOTERAPICE

Proprietăţile generale ale antibioticelor Rezistenţa la antibiotice Antibiotice care inhiba sinteza peretelui celular Antibiotice cu acţiune asupra membranei citoplasmatice Antibiotice care inhibă sinteza proteică Antibiotice cu acţiune la nivelul aparatului genetic Antibiotice care inhibă sinteza acidului folic

Capitole

INTRODUCERE Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.) Microbiologie: aspecte generale, Generalităţi privind microorganismele Particularităţile microorganismelor

4

Încadrarea microorganismelor Elemente de diferenţiere între celule de tip eukariot şi prokariot Taxonomia bacteriană Clasificarea bacteriilor Obiective educationale

Microbiologia este o disciplina vasta cu diverse specialitati; are un impact major asupra medicinei, agriculturii, a stiintelor alimentatiei asupra ecologiei, asupra genticii, biochimiei si asupra multor altor domenii de activitate. Domenii fundamentale ale Microbiologiei: citologie microbiana, fiziologie microbiana, genetica microbiana si biologie moleculara. Domenii aplicative ale Microbiologiei: microbiologie medicala, microbiologie alimentara si sanatate publica, microbiologie sanitara (ecologie microbiana), microbiologie veterinara, microbiologie agricola. Unele dintre diciplinele medicale cum ar fi: microbiologia, epidemiologia, bolile infectioase si imunologia se ocupa cu aspecte referitoare la lumea microbiana. Esential: Aspecte generale in Microbiologie: definitie, grupe de microorganisme (virusuri, bacterii, alge, fungi si protozoare) Bacteriologia Generala include morfologia bacteriana, fiziologia bacteriana,

genetica si chimioterapie microbiana. Bacteriologia medicala – se ocupa de cel mai important grup de bacterii implicate in bolile infectioase umane.

Virusologia: prezinta caracterele generale ale virusurilor si cele mai importante virusuri implicate in patologia umana.

Parazitologia: se ocupa cu principalii helminti si protozoare implicate in patologia umana

Micologia: prezinta cei mai importanti fungi implicati in patologia umana (micoze). Caracterele specifice ale microorganismelor. Lumea microorganismelor. Diferenta

dintre prokariote si eukariote. Taxonomie bacteriana, clasificarea bacteriilor. Nomenclatura bacteriana. Hazard grup.

Important: Particularităţile microorganismelor: Rolul microorganismelor in natura şi contributia lor în ciclul biologic şi ecologic. Diversitatea microorganismelor: helminţii, fungi, protozoare, bacterii; virusuri, viroizi, prioni. Bacteriile sunt: ubiquitare, model pentru majoritatea ştiinţelor fundamentale, model simplu de diferenţiere celulară, competitoare ale omului pentru supremaţie biologică, pot fi utilizate ca armă biologică şi sunt considerate celule ancestrale, în evoluţia vieţii pe pământ. Propriertaţile generale ale microorganismelor din regnurile: Protista (Alge, Protozoare), Myceta (fungi), Prokariota (Monera). Propriertaţile generale ale grupelor bacteriene: archaebacteria, cyanobacteria, eubacteria. Relaţii evolutive: Prokariote anaerobe ancestrale (fotosinteza, respiraţia aerobă, modificări structurale), prokariote anaerobe fotosintezante, proto-eukariotele aerobe (endosimbioză), alge, protozoare fungi, plante, animale. Elemente de diferenţiere între celule de tip eukariot şi prokariot Exista diferenţe în structura: nucleului, citoplasmei, învelişurilor celulare, aparatului de locomoţie, materialului genetic, în transcrierea şi traducerea informaţiei genetice, în modul de diviziune. Taxonomia bacteriilor: Bacteriile sunt clasificate în unităţi taxonomice: diviziuni bacteriene (phyllum), clase, ordine, triburi, familii, genuri, specii, biovariante, serovariante, serotipuri, biotipuri. Clasificarea bacteriilor: Clasificarea Linné - clasificare de tip determinativ, după unele proprietăţi fenotipice bacteriene. 2. Clasificare adansoniană (Adanson, 1950) sau clasificare fenetică, numerică, computerizată pentru încadrarea bacteriilor fiind utilizate numeroase proprietăţi bacteriene (100-200-300). 3. Clasificare filogenetică (1980): bacteriile sunt grupate după

5

înrudirea filogenetică. Studiul ARN-ului ribozomal 16S a permis descrierea mai multor grupe evolutive, a unui arbore filogenetic în lumea bacteriană. S-au conturat 10 grupe filogenetice. Nomenclatura bacteriilor: Bacteriile au denumiri binominale latinizate: numele genului si a speciei: exemple. Mycobacterium tuberculosis, Escherichia coli.

Util: Istoria microbiologiei: 1).lumea contagioasă; 2). Fermentaţia; 3). Realizările tehnice în cunoaşterea microorganismelor. Microscopul (Antony van Leeuvenhock), Izolarea pe medii de cultură şi cunoaşterea microorganismelor, cunoaşterea agenţilor etiologici ai diverselor boli infecţioase Facultativ: Contribuţiile lui Robert Koch şi Louis Pasteur in dezvoltarea Bacteriologiei, Descoperirea şi introducerea în terapie a antibioticelor. Descoperirea vaccinurilor. Aplicarea vaccinării a permis cunoaşterea mecanismelor de apărare a organismului uman faţă de o boală infecţioasă, punîndu-se bazele Imunologiei. Haeckel (1866) definitia Regnului Protista. Grupe de hazard: criterii, exemple.

Bibliografie 1. Monica Junie. Microbiologie fundamentala, Editura U.M.F.“Iuliu Haţieganu” Cluj-Napoca, 2004, ISBN: 973-693-052-1, 220 pag 2. Doina Matinca. Antibiotice. Editura Medicala Universitara “I. Hatieganu” Cluj-Napoca, 2002. 3. George F. Brooks, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Joseph L. Melnick, Ernest Jawetz, Edward A. Adelberg- Jawetz, Melnik Adelberg’s Medical Microbiology – a24-a editie, McGraw-Hill Professional Ed., 2004, ISBN 0071412077, 9780071412070

Intrebari

In diviziunea Gracillicutes sunt incadrate urmatoarele bacterii: a) stafilococul b) bacilul coli c) meningococul d) bacilul difteric e) bacilul dizenteric 2. A) Celula prokariota B) Celula eukariota prezinta urmatoarele caracteristici: a) are ribozomi 70 S b) nucleul este reprezentat de o molecula de ARN monocatenar c) are citoplasma necompartimentata d) citoplasma este responsabila de acido-alcoolo-rezistenta e) nucleul nu are membrana nucleara f) are subunitati ribozomale 40S si 60S g) contine reticul endoplasmatic h) nu are nucleoli i) are subunitati ribozomale 30S si 50S Faceţi perechi corespunzatoare.

MORFOLOGIE BACTERIANA

6

Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.) formele bacteriilor, dimensiunile bacteriilor dispozitia bacteriilor microscopia optică preparate microscopice coloraţii utilizate pentru evidentierea bacteriilor

Obiective educationale Principii de identificare a bacteriilor: Sunt importante unele proprietăţi utilizate pentru identificarea bacteriilor: proprietăţile morfo-tinctoriale, biochimice, antigenice, sensibilitatea la bacteriofagi.

Forme bacteriene Esential: Există bacterii cu forme fundamentale şi bacterii cu forme derivate din formele fundamentale. Forme fundamentale: prin asemănarea bacteriilor cu un corp geometric: sferă (coci), cilindru (bacili), cilindru helicoidal (forma spiralată)

a. Coci - formă rotundă, formă ovoidă b. Bacili- bacterii cu formă cilindrică, de bastonaş. c. Bacili ramificaţi - Bacterii filamentoase: Mycobacterium tuberculosis,

Corynebacterium diphteriae d. Cocobacili: bacterii din genurile Haemophyllus, Brucella, Bordetella, e. Forme spiralate: Bacili încurbaţi: Vibrion holeric, Campylobacter, Helicobacter Bacterii spiralate - Spirili: - Spirochete: Treponema pallidum, Leptospira, Borrellia.

f. Bacterii fără perete celular - Bacteriile din genul Mycoplasma: - Formele L (Lister)

Important: dimensiunile bacteriilor Coci:: 1; 1m /1,5-2 m. Bacili: 1 lăţime/3 lungime (bacili scurţi); 7-10m lungime (bacili lungi): Cocobacili: 0,6 - 0,8 /1,5 - 2 Spirochete: 0,2 - 0,3 /5- 10 Treponema pallidum, Leptospira, Borrellia.

Util: Bacilii prezintă unele particularităţi, care permit identificarea lor: prezenta endosporilor, a incluziilor, dispoziţia lor. Facultativ: aspectul capetelor, grosimea cilindrului, Dispoziţia bacteriilor Esential: Dispoziţia bacteriilor rezultă în urma diviziunii lor, bacteriile putând rămâne asociate în urma diviziunii fie pe verticală fie pe orizontală. Important: Pentru o anumită specie, este caracteristică o anumită dispoziţie.

- coci: diplococi capsulaţi (pneumococi); coci în lanţuri (streptococi); coci în grămezi (stafilococi); - genul Bacillus (endospori cu diametrul<decât diametrul formei vegetative); - Clostridium tetani (endospori cu diametrul>decât diametrul formei vegetative, dispuşi terminal, conferind bacililor aspect de ac gămălie sau băţ de toboşar); - bacili capsulaţi (ex. Klebsiella); - bacili cu flagel terminal; Vibrion holeric (bacil încurbat mobil, cu aspect de virgulă); - Mycobacterium tuberculosis: aspect de majuscule (X, Y, W)

7

- Corynebacterium diphteriae: aspect de litere chinezeşti (bacili încurbaţi, deformaţi la capete, Gram pozitivi).

Microscopia optică:

Esential: preparate microscopice: preparat nativ, frotiu efectuat din produs patologic şi din cultură bacteriană pură. Aspecte morfologice tipice de specie se evidenţiază în culturi tinere de 18-24 ore. Frotiul - preparat microscopic colorat: evidentiaza forma, dimensiunile, dispoziţia

bacteriilor, afinitatea tinctorială, prezenţa structurilor facultative. Important: Coloraţii utilizate pentru evidentierea bacteriilor. Marea majoritate a bacteriilor se evidenţiază prin coloraţia Gram, dar există şi bacterii necolorabile prin coloratia Gram, care necesită coloraţii speciale, pentru evidenţierea bacteriilor: coloraţia Fontana, Burri, Giemsa, Machiavello, Giemenez Ce trebuie sa faca studentii:

Sa observe: coloraţii speciale, pentru evidenţierea bacteriilor: Fontana, Burri, Giemsa (Treponema pallidum, Leptospira), coloraţia Giemsa, Machiavello, Giemenez (Rickettsia, Chlamydia),

Sa faca personal, individual sau in echipa: preparate microscopice: - preparat nativ, - frotiu efectuat din produse patologice şi cultură bacteriană pură. - coloraţii utilizate pentru evidentierea bacteriilor:

1. coloraţia Gram 2. coloraţia Ziehl – Neelsen: bacteriile din genul Mycobacterium 3. coloraţii speciale:

PLANUL DE ORGANIZARE A CELULEI BACTERIENE - Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.)

Structuri obligatorii: Nucleoid Citoplasma bacteriilor Membrana citoplasmatică Peretele celular bacterian - Structura peptidoglicanului - Biosinteza peptidoglicanului - Peretele celular la bacteriile Gram pozitive - Peretele celular la bacteriile Gram negative - Funcţiile peretelui celular 1. Structuri obligatorii: structuri esenţiale pentru multiplicarea bacteriilor:

nucleoid, citoplasma, membrană citoplasmatică. 2. Structuri facultative: structuri prezente doar la unele specii bacteriene. Nu sunt esenţiale pentru multiplicarea bacteriilor, dar conferă bacteriilor unele proprietăţi importante pentru patogenitatea şi supravieţuirea lor în natură: capsulă, glicocalix; pili comuni, pil de sex, cili (flageli), spori

Nucleoid Esential: Evidenţiere, Cromozomul bacterian: ADN dublu catenar circular, superhelicoidal, proteine histono-like, ADN giraza, mezozomi, sediul de acţiune al unor antibiotice: Quinolone, Nitrofurani, Imidazoli, Rifamicine

8

- moleculă de ADN superhelicoidală, superspiralizată, structură pliată, 50-65 bucle superspiralizate, G.M.2-3 ×109 Dal,

Important: Bacteriile nu au un nucleu adevărat, nu prezintă nucleoli, nici membrana nucleară. Deţin o zonă în care se găseşte informaţia genetică: nucleoid, echivalent nuclear sau genofor. Facultativ: Material genetic extracromozomial: plasmide, bacteriofagi, elemente transpozabile

Citoplasma bacteriilor

Esential: nu este compartimentată, nu există reticul endoplasmatic, aparat Golgi, mitocondrii. Contine cromatofori (pigmentul fotosintetic bacterii cu capacitate fotosintetizantă), vacuole, mezozomi, plasmide, citoschelet, aspect granular, ribozomi, poliribozomi (polisomi); Incluzii: granulaţii Babeş Ernst (bacil difteric). - Ribozomi: 70 S (50S, 30S) - sinteza proteinelor; Ţinta de acţiune pentru antibiotice (subunitatea 50 S, 30S): Cloramfenicol, Tetracicline, Aminozide, Macrolide: inhibă sinteza proteinelor. Important: subunităţi ribozomale: 50S (rARN 23S, 5S; 34 proteine L1-34), 30S (rARN 16 S; 21proteine S1–21), ARN (rARN, mARN, t ARN), 3000 - 4000 molecule diferite: apă, săruri minerale, ioni, acizi nucleici Facultativ: Incluzii: material nutritiv de rezervă, polimeri: volutină, polimetafosfaţi (bacil difteric), glicogen (enterobacterii), amidon (bacteriile din genul Clostridium), polimeri ai acidului hidroxi butiric (la bacteriile din genul Bacillus) Membrana citoplasmatică:

Esential: Evidenţiere, Compoziţia chimică; Structură: mezozomi, oxizomi. Ţinta de acţiune pentru detergenţi şi antibiotice: Polimixine. Funcţiile membranei citoplasmatice,

Important: modelul structural Danielli Dawson, modelul mozaicului (Singer), particularitatile membranei citoplasmatice la Mycoplasma, oxizomi, mezozomi Util: Funcţiile membranei citoplasmatice, corelate cu: mobilitatea bacteriilor (receptori chemotactici, motor ciliar); metabolismul bacterian: enzime hidrolazice, nutrienţi, transport, energie, biosinteze, transformare bacteriană (import ADN, bacterii receptoare). Facultativ: Forme L, Protoplaşti, sferoplaşti,

Peretele celular bacterian - Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.) - Structura peptidoglicanului - Biosinteza peptidoglicanului - Peretele celular la bacteriile Gram pozitive - Peretele celular la bacteriile Gram negative - Funcţiile peretelui celular Formaţiuni facultative:

1. Capsulă 2. Glicocalix. 3. Pili comuni (fimbrii) 4. Pili de sex 5. Spori, 6. Cili (Flageli)

Esential: prezent la majoritatea bacteriilor, excepţie genul Mycoplasma. Structură rigidă de suprafaţa: mureină, straturi suprapuse de peptidoglican legate prin legături glicozidice (transglicozidaze) şi interpeptidice (transpeptidaze). Transpeptidarea, transglicozilarea, carboxipeptidarea (carboxipeptidaze), funcţii enzimatice ale PBP (PLP).

9

Important: Structura peptidoglicanului: (glican şi peptid), heteropolimer periodic, monomeri repetitivi (subunităţi de bază): (dizaharid + peptid)n, Util: Dizaharid: acid N acetilmuramic şi N acetilglucozamina.

- Pentapeptid: L Alanină, acid D Glutamic, Diaminoacid, D-Alanină, D-Alanină. - Legătura interpeptidică: între a.a din poziţia 3 de pe o unitate şi D Alanina din poziţia 4 de pe altă subunitate; la bacteriile Gram negative: reţea bidimensională, la bacterii Gram pozitive: reţea tridimensională. Facultativ: a.a din poziţia 3 la bacteriile Gram negative: acid diaminopimelic, reţea bidimensională, la bacterii Gram pozitive: L-lizina, hidroxilizina, punte pentapeptidica, reţea tridimensională.

Biosinteza peptidoglicanului

Esential: etape de biosinteză: în citoplasma bacteriilor, se sintetizează acidul N acetil muramic. Se adiţionează primii 3 aminoacizi şi ulterior dipeptidul terminal DAla -DAla, rezultând MurNAc - pentapeptid, care este preluată de un transportor lipidic, bactoprenol. Urmează ataşarea moleculei de N acetil glucozamină. Rezultă subunitatea de bază, care este transportată de Bactoprenol prin membrana citoplasmatică, la exteriorul bacteriilor, unde se ataşează de peptidoglicanul existent. Ţinta de acţiune pentru unele antibiotice, enzime (lizozim) şi dezinfectante antiseptice. Important: Se produc breşe în peretele celular, unde pătrund noi subunităţi, având loc legarea subunităţilor noi sintetizate de peptidoglicanul existent, prin: legături glicozidice (transglicozilare); legături interpeptidice (transpeptidare), acompaniată de eliminarea D Alaninei din poziţia 5 (carboxipeptidare). Transpeptidarea, transglicozilarea şi carboxipeptidarea sunt funcţiile enzimatice normale ale PBP-urilor (penicilline binding proteins; PLP - proteine de legare a penicilinelor). Util: Enzimele muralitice: breşe în peretele celular, noi subunităţi, creşterea şi diviziunea bacteriilor. Facultativ: Peptidoglican: primer pentru propria sinteză (primer de polimerizare).

Peretele celular la bacteriile Gram pozitive: Esential: gros, structură simplă; 40 straturi supapuse de peptidoglican şi acizi teichoici. Acizi teichoici: heteropolimeri repetitivi, aderarea bacteriilor, antigene, anticorpi specifici, identificarea bacteriilor (diagnostic indirect) Important: genul Mycobacterium: cantitate mare de lipide, acid micolic, acido-alcoolorezistenţă, coloraţia Ziehl-Neelsen Util: Polizaharide de perete, ex. Polizaharidul C al Streptococilor Facultativ: Proteine de perete; ex Proteina A a Stafilococului aureus.

Peretele celular la bacteriile Gram negative

Esential: subţire, structură complexă, multistratificat: peptidoglican, strat lipoproteic, membrană externă, lipopolizaharid. Lipopolizaharidul: lipid A, sâmburele polizaharidic intern (core) şi lanţuri oligozaharidice. Lipidul A: heteropolimer repetitiv, endotoxina, şoc endotoxic. Antigenul O: subunităţi repetitive, specificitatea antigenică, anticorpi specifici. Important: 1- 2 fire de peptidoglican, structură bidimensională. Membrana externă: structură asemănătoare membranei citoplasmatice. Proteinele membranei externe: Porine (Matrix proteine): triplete, canalicule (pori), permit pătrunderea în bacterii a nutrienţelor şi antibioticelor hidrosolubile. Proteine de legare: NBP (nutrient binding proteins): transport nutrienţi, PBP (proteinele de legare a penicilinei - penicilin-binding proteins), FeBP (Fe binding proteins - siderofori),

10

Util: proteine majore, minore. Outer membrane proteins – OMP, anchor proteins (AP). Spaţiul periplasmic: enzime muralitice, hidrolazice, lactamaze, Enzimele muralitice: breşe în peretele celular, noi subunităţi de peptidoglican creşterea şi diviziunea bacteriilor, autoliza bacteriilor bătrâne sau moarte. Enzimele hidrolitice (hidrolazele): scindează macromoleculele (polimeri organici) în nutrienţi. β Lactamazele: enzime de scindare a β Lactaminelor. Facultativ: Compoziţie chimică: peptidoglican, glucide, lipide, proteine. Stratul lipoproteic: stabilitate, leaga peptidoglicanul de membrana externă. Componenta polizaharidică internă (core, sâmbure polizaharidic), subunităţi repetitive (structura). Lanţurile oligozaharidice laterale: împiedică pătrunderea substanţelor nocive pantru bacterii (antibiotice, detergenţi, lizozim). Receptori pentru bacteriofagi, pili de sex.

Funcţiile peretelui celular Esential: 1. Clasificarea bacteriilor: bacterii Gram pozitive, Gram negative, acidoalcoolorezistente (genul Mycobacterium). 2. Identificarea bacteriilor pe baza proprietatilor morfologice (forma bacteriilor, bacterii Gram pozitive, Gram negative, acidoalcoolorezistente), antigenice (acizi techoici, antigenul O), Important: metabolismul bacterian (porine: transport de ioni, nutrienţi); efect protector pentu bacterii (împiedică pătrunderea antibioticelor, detergenţilor a altor factori nocivi şi a anticorpilor, genetica bacteriana (receptori pentru bacteriofagi litici), imunitate: anticorpi specifici, efect opsonizant activarea sistemului complement. Util: Clasificarea bacteriilor in diviziuni (Phylum): Gracillicutes (Bacterii Gram negative), Firmicutes (bacterii Gram pozitive), Tenericutes –Mollicutes: bacterii cu perete moale sau fără perete celular (Mycoplasma), Mendosicutes: bacterii cu perete modificat (Archaebacteria). Facultativ: clase în cadrul diviziunilor: Clasa I: Scotobacteria (bacterii cu dezvoltare la întuneric), Clasa II: Anoxyphotobacteria (Cianobacterii), Clasa III: Oxyphotobacteria (Eubacterii aerobe fotosintetizante), Clasa I: Firmibacteria (bacterii cu aspect de bastonaş), Clasa II: Thallobacteria (bacterii ramificate), Clasa I: Mollicutes – (Mycoplasma), Clasa I: Archaebacteria

Formaţiuni facultative: Esential: sunt prezente la unele specii şi absente la alte specii, nu sunt esenţiale pentru creşterea bacteriilor; conferă bacteriilor proprietăţi importante în natură (aderenţa, rezistenţă la fagocitoză) şi în relaţia cu organismul uman (factori de patogenitate).

Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.): 1. Capsulă 2. Glicocalix. 3. Pili comuni (fimbrii) 4. Pili de sex 5. Spori, 6. Cili (Flageli)

Formaţiuni facultative de suprafaţă:

Capsula bacteriană: Esential: Capsula microscopică: definitie, aspect: strat amorf, incolor la suprafaţa bacteriilor. Bacterii capsulate (exemple). Evidenţiere. Compoziţie chimică. Rolul capsulei. Important: anticorpi specifici anticapsulari, tipuri capsulare. Util: Compoziţia chimică la diverse bacterii: Facultativ: Microcapsulă (antigen Vi la Salmonella). Stratul mucos

11

Glicocalix, Mutan Esential: definitie, aspect, compoziţia chimică, evidenţiere, rol, bacterii producatoare, Important: aderarea bacteriilor pe suprafeţe, infecţii produse. Mutan: glicocalix produs de Streptococus mutans, rol. Consecinte, factori favorizanti, Util: sintetiza si compozitie chimica Facultativ: coloraţie,

Pili comuni (Fimbrii) Esential: aspect, compoziţia chimică, determinism genetic, Bacterii piliate. Rolul pililor Important: structura, număr, aderarea nespecifică, aderarea specifică, anticorpii specifici. Factor de patogenitate bacterian, infecţii. Proteine fimbriale. Util: număr, dimensiuni. Facultativ: particularitati la unele bacterii

Pilii de sex Esential: aspect, determinism genetic, Rol. Important: transfer de material genetic, conjugarea bacteriană Util: proces primitiv de sexualitate la bacterii, Facultativ: dimensiuni, număr, receptor pentru bacteriofagi

Sporii Esential: Definitie: forme de rezistenţă ale bacteriilor la factori fizici şi chimici. Bacterii cu capacitate de sporulare. Endospori, spori liberi. Evidenţierea sporilor Identificarea bacteriilor: coloraţii, dimensiunile şi dispoziţia endosporilor. Ultrastructura sporului, corelata cu rezistenţa sporilor. Factori care explica termorezistenţa sporilor. Rolul sporilor. Metode de sterilizare şi dezinfecţie capabile să distrugă sporii. Important: condiţii, forma si timpul de supravieţuire a sporilor în natură. Util: Sporularea (Sporogeneza): determinism genetic, etape. Facultativ: Germinarea: etape (activarea, iniţierea, efectori germinării) Ce trebuie sa faca studentii:

Sa observe: coloraţia verde–malachit şi fuxină, Sa faca personal, individual sau in echipa: Efectuarea unui frotiu colorat Gram. Identificarea bacteriilor dupa prezenţa,

dispoziţia şi dimensiunea sporilor la anumite specii bacteriene. Cili (Flageli) Esential: Definitie, organite de locomoţie ale bacteriilor. Evidenţierea cililor. Natură cililor. Rolul cililor. Mobilitatea bacteriană. Antigenul “H”, Determinismul genetic al flagelinei. Bacterii mobile si modalitati de identificare a bacteriilor mobile. Important: forma si dimensiuni, Trichie (numărul şi dispoziţia flagelilor). Util: structura cililor, Facultativ: Tipuri de aparat locomotor la formele spiralate Bibliografie 1. Monica Junie. Microbiologie fundamentala, Editura U.M.F.“Iuliu Haţieganu” Cluj-Napoca, 2004, ISBN: 973-693-052-1, 220 pag 2. Doina Matinca. Antibiotice. Editura Medicala Universitara “I. Hatieganu” Cluj-Napoca, 2002.

12

3. George F. Brooks, Janet S. Butel, Stephen A. Morse, Joseph L. Melnick, Ernest Jawetz, Edward A. Adelberg- Jawetz, Melnik Adelberg’s Medical Microbiology – a24-a editie, McGraw-Hill Professional Ed., 2004, ISBN 0071412077, 9780071412070 Intrebari

1. A. Peretele celular la bacteriile Gram pozitive B. Peretele celular la bacteriile Gram negative; se caracterizeaza prin: 1) contine peptidoglican; 2) contine acizi teichoici; 3) are la suprafata stratul

lipopolizaharidic cu rol de endotoxina; 4) este tinta de actiune pentru antibiotice; 5) este sediul antigenului bacterian “O”; 6) este sediul antigenului “H”; 7) contine o cantitate mare de lipide si proteine; 8) membrana externa contine proteine numite porine; 9) inveleste membrana citoplasmatica; 10) este mai subtire; 11) este mai gros

2 A. Capsula bacteriana

C. Pilii comuni D. Cilii (flagelii)

au urmatoarele proprietati: 1) au rol in patogenitate inhiband fagocitoza; 2) au structura proteica; 3)

pasrticipa in fenomenul de conjugare bacteriana; 4) au rol in mobilitate; 5) intervin in aderarea de epitelii; 6) au rol de antigen bacterian “H”; 7) este o formatiune structurala obligatorie; 8) structura este de obicei polizaharidica;

1 2 3 4 5 6 7 8

A_____________________________________________________________ B_____________________________________________________________

C_____________________________________________________________ 3. Enumerati bacterii sporulate si mentionati roluil sporului.

METABOLISM BACTERIAN

Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.) Particularităţi ale metabolismului bacterian Schema generală a metabolismului bacterian Efectul factorilor fizici asupra bacteriilor Necesităţi nutritive la bacterii Căi catabolice Metabolismul energetic bacterian Reacţii biosintetice Creşterea şi multiplicarea bacteriilor

Obiective educationale

Metabolismul bacterian este schimbul de substanţe, energie şi informaţie dintre bacterii şi mediul lor de viaţă. Constituie ansamblul reacţiilor chimice prin care substanţele din mediul extern sunt transformate în substanţe necesare bacteriilor, având la bază căi metabolice, efectuate pe baza unui program genetic.

Particularităţile metabolismului bacterian

Esential: Bacteriile îndeplinesc diverse funcţii importante din punct de vedere bacterian si din punct de vedere uman. Pentru realizarea acestor funcţii bacteriile derulează un

13

metabolism bacterian. În evoluţie, bacteriile s-au adaptat la condiţiile oferite de mediu şi şi-au selectat căile metabolice necesare pentru utilizarea diverselor substanţe nutritive existente în mediul lor de viaţă, supravieţuirea, creşterea şi multiplicarea lor, în diferite habitate. Procesele metabolice se desfăşoară într-o singură celulă care vine în contact cu mediul extern în mod direct. Metabolismul bacterian este activ, necompartimentat. Bacteriile dispun de o reţea complexă şi completă de căi metabolice (diversitate metabolică), de mecanisme de adaptare metabolică rapidă (flexibilitate metabolică), mecanisme foarte fine şi precise de reglare ale metabolimului bacterian. Important: Bacteriile pot utiliza o diversitate de substanţe nutritive şi pot sintetiza o diversitate de polimeri Util: schimbul cu mediul extern bacteriilor este mult mai intens decât la organismele superioare, multiplicare rapidă a bacteriilor. Diversitatea metabolismului bacterian este astfel influenţată de substanţele nutritive (nutrienţi), şi de condiţiile fizico-chimice, întâlnite de bacterii în habitatul lor natural. Facultativ: condiţiile întâlnite în mediul lor de viaţă, pot trece de la un set de reacţii metabolice la alt set de reacţii metabolice, condiţii de stres nutritiv Schema generală a metabolismului bacterian Esential: În mediul extern există: nutrienţi şi polimeri organici (scindaţi în nutrienţi de enzimele hidrolitice). Transportul nutrienţilor în celulă. În interiorul bacteriilor nutrienţii vor fi supuşi unor reacţii catabolice, reacţii degradative (reacţii de clasa I), cu eliberare de energie. Important: Reacţiile catabolice şi anabolice asigură metabolismul primar bacterian. Bacteria derulează reacţii metabolice anabolice de biosinteză a monomerilor (reacţii de clasa II), reacţii de biosinteză a polimerilor organici (reacţii de clasă III), biosinteza structurilor bacteriene. Rezultă si produşi de metabolism secundar. Util: Monomeri (aproximativ 60 atomi de C), Polimeri, Compoziţia chimică intra bacteriană Facultativ: Reacţiile metabolice din bacterii permit realizarea compoziţiei chimice a bacteriilor. Se realizează cu consum de energie.

Efectul factorilor fizici asupra bacteriilor

Esential: Bacteriile trăiesc între anumite limite ale factorilor fizico-chimici, care permit creşterea şi multiplicarea lor. Bacteriile se multiplică între o limită minimă şi maximă. Prin depăşirea limitelor permisive, factorii fizico-chimici pot avea efect nociv asupra bacteriilor. Valorile mai mici decât valorile minime au efect bacteriostatic iar valorile mai mari decât valorile maxime au efect bactericid.

Efectul asupra multiplicării bacteriilor a: 1. temperaturii: bacteriile criofile (psihrofile), mezofile, termofile; 2. pH-ului: pH neutru, pH alcalin, pH acid, bacterii acidofile, bacterii acidurice, 3. presiunii osmotice: majoritatea bacteriilor se multiplică la concentraţii de 3-

3,5g% NaCl; bacteriile halofile. 4. radiaţiilor: Radiaţii UV, γ 5. luminei: sursă de energie (bacterii fototrofe) 6. CO2 - bacterii capneice. 7. Oxigenul molecular (O2): necesar pentru multiplicarea unor bacterii (bacterii

aerobe, microaerofile, anaerobe – aerotolerante, aerob - anaerobe facultative), şi nociv asupra altor bacterii (bacterii anaerobe stricte): Important: Toxicitatea O2, Cunoaşterea limitelor permisive de multiplicare:

permite utilizarea factorilor fizico-chimici la la conservarea bacteriilor (bacterii halotolerante) sau la distrugerea bacteriilor (efect bactericid), sterilizare prin: temperatura,

14

explică formarea microbiocenozelor şi selectarea bacteriilor în habitate cunoaşterea factorilor fizico-chimici este importantă pentru cultivarea bacteriilor

în condiţii de laborator, asemănătoare cu condiţiile oferite de organismul uman. Util: În momentul în care sunt depăşite limitele permisive, bacteriile trăiesc în condiţii de stres. Facultativ: sisteme de adaptare a bacteriilor la condiţii de stres.

Necesităţi nutritive la bacterii

Esential: În natură, există 2 tipuri de nutriţie (trofie): autotrofă şi heterotrofă. Nutriţia autotrofă. Nutriţia heterotrofă. Necesităţile nutritive la bacterii pot fi studiate prin cultivarea lor pe medii sintetice minimale.

Sursa de C şi de energie; Sursa de azot. Factori de creştere. Nutriţia la bacteriile de importanţă medicală. Bacterii mixotrofe, prototrofe, auxotrofe, paratrofe.

Cunoaşterea necesităţilor nutritive ale bacteriilor şi a condiţiilor optime fizico–chimice de multiplicare a bacteriilor este necesară pentru:

prepararea mediilor de cultură, cultivarea bacteriilor: izolarea şi identificarea bacteriilor, prepararea de vaccinuri, antigene bacteriene şi utilizărea bacteriilor pentru

studiile fundamentale. Important: bacterii C autotrofe şi C heterotrofe, bacterii fototrofe (fotolitotrofe, fotoorganotrofe) şi bacterii chimiotrofe (chimiolitotrofe, chimioorganotrofe), N2 atmosferic, N din combinaţii cu oxigenul, N aminic Util: Apa asigură funcţionarea enzimelor implicate în căile metabolice şi transportul nutrienţilor în bacterie. Bacteriile sunt capabile să-şi asigure Fe necesar prin: siderofori, proteine de transport ale Fe Facultativ: Sărurile minerale furnizează bacteriei anioni (fosfat, sulfat) şi cationi (Na, K, Ca, Mg). Microelemente: Sulf, Fe, Co, Zn, Mo. Medii sintetice complexe.

Căi catabolice Esential: Substanţele nutritive (nutrienţi) utilizate de bacterii pot fi: glucoza, lactoza, alte zaharuri, alte substrate. Sunt degradate prin căi catabolice (reacţii de clasă I): glicoliză anaerobă, ciclul Krebs (ciclul acizilor tricarboxilici), dehidrogenări, se eliberează e- şi H+. Important: transfer de protoni H+şi e-, de la donator la acceptor. Util: căi alternative: calea pentozo - fosfat, calea Entner Doudoroff, ciclul Calvin. Facultativ: Lactoza este scindată în glucoză şi galactoză. Metabolismul energetic bacterian Esential: Bacteriile fototrofe. Bacteriile chimiotrofe.

Acceptorul final de electroni. Modalităţi de producere a energiei la bacterii (metabolism energetic). Tipuri de metabolism energetic (ex bacterii). Sistemul transportor de e- la bacterii. Citocromii bacterii, forţa proton motrice. Tipuri de fermentaţie. Aplicabilitate practică a tipurilor de fermentaţie. Important: fosforilare la substrat, fosforilarea oxidativă, lanţ transportor de electroni, sinteza ATP, randament energetic. Util: functii bacteriene care necesită energie. Facultativ: ciclul Krebs, Glicoliza anaerobă.

15

Ce trebuie sa faca studentii: Sa observe: Identificarea bacteriilor pe baza proprietăţilor metabolice Sa faca personal, individual sau in echipa: unele reacţii biochimice, teste

metabolice utilizate pentru identificarea bacteriilor

Reacţiile biosintetice:

Esential: reacţii anabolice: sinteza monomerilor; sinteza acidului folic: cale metabolică (enzime), rolul acidului folic la bacterii. Important: Biosinteza polimerilor (principiu): sinteza homopolimerilor, heteroplimerilor aperiodici; Homoplimeri bacterieni (exemple) Heteropolimeri bacterieni periodici (exemple), aperiodici (exemple), Util: subunităţi, enzime de polimerizare, primer de polimerizare, matrice de polimerizare Facultativ: Incluzii bacteriene, Capsula, Glicocalix ac.teichoici peptidoglican, LPS bacteriilor Gram negative (core, sâmbure polizaharidic Lipidul A Lanţurile oligozaharidice laterale), Acizi nucleici şi proteine Creşterea şi multiplicarea bacteriilor Esential: Creşterea şi diviziunea unei celule - ciclul celular de multiplicare bacteriană: etape, timpul de generaţie (T.g.): specie bacteriană, condiţii de temperatură şi nutriţie. Curba de creştere a unei populaţii bacteriene: definitie, mediu de cultură, perioade sau faze: particulatitatile bacteriilor: morfologice şi metabolice, antigenice, comportamentul fata de AB, detergenţi, dezinfectante, factori fizici şi chimici; ritm de multiplicare. Curba de multiplicare a bacteriilor pe mediu cu glucoză şi lactoză. represia catabolică. Metode de numărarea a bacteriilor, metode şi scopuri de menţinere a bacteriilor. Multiplicarea bacteriilor pe mediul solid. Multiplicarea bacteriilor în organismul uman. Important: Fenomenul de diauxie. Curba de creştere în trepte: scop; Prepararea de antigene bacteriene, vaccinuri, industrie. Util: Replicarea cromozomului bacterian (model ). Starea fiziologică a bacteriilor, răspunsul bacteriilor în condiţii de stres, capacitatea bacteriilor de a omori alte bacterii, relatia fagocit şi bacterie. Facultativ: septul de diviziune, particularităţile de dispoziţie a bacteriilor ca si consecinta a diviziunii: aspecte morfologice, forme bacteriene aberante, adaptare metabolică, metabolism de întreţinere, produşi de metabolism secundar, sporulare,


Intrebari:

1. Fermentatia la bacterii (subliniati ceea ce este corect):

a) este un mecanism neeconomic de eliberare a energiei b) permite eliberarea unor mari cantitati de enetgie c) acceptorul final de electroni in fermentatie este un substrat organic d) acceptorul final de electroni este oxigenul in combinatii e) este utilizata de bacteriile obligator aerobe f) este folosita de bacteriile

16

obligator anaerobe g) este utilizata de bacterii aerobe-facultativ anaerobe h) enumerati tipuri de fermentatie intalnite la bacterii si precizati caracterele lor.

2. Curba de dezvoltare a populatiilor bacteriene: A. Enumerati etapele: B. In faza logaritmica celulele se caracterizeaza prin: a) se observa fenomenul de sporulare b) numarul celulelor bacteriene creste in proportie geometrica c) bacteriile isi programeaza activitatea metabolica in raport cu nutrientii din mediu d) toate celulele bacteriene sunt tinere e) sinteze proteice active, cantitati mari de ARN in citoplasma

3. Heteropolimerii repetitivi din celula bacteriana sunt: a) lipopolizaharidul b) peptidoglicanul c) proteinele d) acizii teichoici e) acizii nucleici

GENETICĂ BACTERIANĂ Obiective educationale Genetica este stiinţa, care se ocupă de studiul eredităţii şi a variabilităţii

caracterelor, de-a lungul generaţiilor. Genetica modernă studiază fenomenele genetice la nivel molecular. Bacteriile constituie un model de studiu şi de cercetare genetică.

Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.) EREDITATEA Structura ADN Metabolimul ADN Replicarea ADN Repararea leziunilor ADN Sistemul de modificare şi restricţie Transcrierea informaţiei genetice Traducerea informaţiei genetice Operonul VARIABILITATEA Recombinarea genetică Transpoziţia Mutaţia Transformarea Plasmide Conjugarea bacteriană Bacteriofagi Transducţia Ingineria genetică Rolul materialulul genetic extracromozomial

17

EREDITATEA: Metabolismul ADN (replicarea, repararea leziunilor ADN, restricţie şi modificare), transcrierea şi traducerea informaţiei genetice) Esential: Ereditatea: definiţie. Stabilitatea caracterelor unei specii. ADN: Structura, forme, cod genetic, gene, segmente/secvenţe (funcţii), Repliconi bacterieni: definitie, exemple. Replicarea ADN bacterian: etape, matriţă, direcţie, modele, timp, funcţii, proces biologic. Replicarea cromozomului bacterian în diviziunea bacteriană, în transfer de material genetic; Genotip/Fenotip. Important: Avantajele utilizarii bacteriilor în studiile de genetică. dezvoltarea geneticii moderne. ADN giraza (topoizomeraza 2), ADN polimeraza 3: structura, funcţii. Util: replicarea bidirecţională (modelul θ), unidirecţională (modelul inelului în rotaţie-σ); gene (structurale, reglatoare), secvenţe (semnal, repetitive, palindromice, de origine a replicării, „ori”, a transcrierii, structuri cruciforme), replisom, primasom, catena leader, catena întirziată. Plasmide, replicarea conjugativă, Facultativ: Utilizarea bacteriilor în studiile de genetică: E. coli (Tatum şi Lederberg din 1930 -1940); Avery (pneumococ): ADN - depozitarul informaţiei genetice (1944). Watson şi Crick: structura ADN şi modelul replicării semiconservative (1953). Tehnici noi de genetică, biologie moleculare: clonări de gene, obţinerea de gene artificiale, tehnologia ADN-ului recombinant, inginerie genetică (după 1970). Repararea leziunilor ADN Esential: erori de replicare, ADN polimeraza 3: structura, funcţii. Leziuni ADN sub acţiunea unor factori fizici (UV) sau chimici. Mecanisme de reparare ale leziunilor ADN: constituitive, inductibile, prerepliactive, replicative, postreplicative, fidele/infidele, specifice/nespecifice, directe/indirecte, fotoreactivarea, repararea recombinatorie, sistemul S.O.S Important: mutaţii, efect letal asupra bacteriilor, metiltransferaze, fotoliaze, excizionaze, Util: analogi de baze azotate, agenţi mutageni, acid azotos, agenţi alchilanţi, coloranţi (acridin orange), radiaţii UV, ionizante, Facultativ: substituţii de baze azotate, deleţii sau adiţii de baze azotate, distorsionări ale catenelor de ADN.

Sistemul de modificare şi restricţie

Esential: definitie, componente, rol, mecanism de actiune, tinta de actiune, consecinte. Sistemele de modificare şi de restricţie la diferite bacterii: (exemple). Aplicabilitate pracica: terapie, profilaxie, ingineria genetică. Important: replicarea ADN. Enzime de modificare, endonucleaze de restricţie: ADN endogen, material genetic exogen,. gene pentru insulina umană, hormoni de creştere, antigene, vaccinuri, virusului hepatitei B. Util: sistem EcoR1, Hi R3. Bacteriofagi litici (Bf) în tulpini de E. Coli, efectul asupra bacteriilor.

Facultativ: secvenţele palindromice, metilare adeninelor (A), liza bacteriei, modificarea caracterelor bacteriilor

Transcrierea informaţiei genetice la bacterii

Esential: Informaţia genetică cromozomială este haploidă. Transcrierea şi traducerea se produc aproape concomitent, mARN policistronic. Transcrierea informaţiei genetice la bacterii: etape. Operonul: definitie (Unitatea de transcriere a informaţiei genetice la bacterii). Structura şi funcţionarea operonului. Operonul lactozei: Structura, funcţionare, reglare. Operonul triptofanului: Structura, funcţionare, reglare.

18

Important: gene structurale, secvenţe semnal, operator (O), promoter (P) şi gene reglatoare: dispoziţie, rol Util: promoteri cu secvenţe asemănătoare (exemple) Facultativ: rata maximă de funcţionare a ARN polimerazei.

Traducerea informaţiei genetice: Esential: sinteza proteinelor, la nivelul ribozomilor. Etape, Controlul transcrierii: inductori, represori (unii nutrienţi bacterieni). Contolul prin atenuare. Important: Particularităţile transcrierii şi traducerii la bacterii (se produc aproape concomitent). ARN polimeraza: structura, funcţie, secvenţa de pe ADN de care se prinde, factorul : rol (secvenţa de recunoaştere a promoterului), tipuri, factor rho, segmente de terminare ale transcrierii. catena pozitivă, catena negativă. Particularităţile mARN-ului bacterian (mARN policistronic cu viaţă scurtă, m ARN–ul copiază informaţia genetică din mai multe gene structurale. Nu necesită fenomene de splicing). Util: codon de iniţiere, cadru de citire deschis (ORF), codon stop, subunitatea ribozomală 30S, complexul ADN-mARN-ribozomi, subunitatea ribozomală 50S, locus A (aminoacil) şi locusul P (peptidil) Facultativ: 20 tipuri diferite de t ARN, pentru fiecare a.a. t ARN-ul cu anticodonul complementar codonului de pe m ARN. translaţia peptidil t ARN - ului de pe locusul A pe P se sintetizează lanţul polipeptidic.

VARIABILITATEA: modificarea unui sau a mai multor caractere fenotipice ale unui

microorganism. Constã în apariţia de noi caractere, în generaţii succesive care deosebesc descendenţii de parental sau descendenţii între ei Esential: Variabilitatea caracterelor bacteriene: fenotipică, genotipică: definiţie, proprietăţi, consecinţe asupra bacteriilor (tulpină, populaţie bacteriană). Mecanismele moleculare ale variabilităţii: Mutaţia, Transfer de material genetic de la o bacterie donatoare la o bacterie receptoare Important: Transpoziţie, Transformare, Transducţia, Conjugarea bacteriană Util: apariţia rezistenţei la mai multe antibiotice la o bacterie anterior sensibilă. caracterul spontan al mutaţiilor la bacterii: teste Facultativ: Testul însămânţării replicative (testul Lederberg): apariţia în cadrul unei tulpini sensibile la Streptomicină a unei bacterii rezistentă la Streptomicină. Testul fluctuaţiei (testul Luria Delbrűck): apariţia proprietăţii de rezistenţă la Bacteriofag, în cadrul unei populaţii bacteriene sensibile. Recombinare genetică. Esential: Recombinarea genetică: definitie. Tipurile de recombinare Important: Fenomene în care intervine. Util: Reparare leziunilor ADN; integrarea şi excizia unor fragmente sau molecule de ADN; transpoziţia elementelor mobile; Facultativ: modificarea proprietăţilor bacteriene: a) variaţia de fază a antigenului H, b) modificarea structurii de suprafaţă a bacteriilor (ex. gonococi, pneumococi).

Recombinarea omoloagă Esential: definiţie, proprietăţi. Mecanismul molecular: etape. Fenomene în care intervine. Consecinţe asupra bacteriilor. Modificarea structurii pililor la gonococ.

19

Important: diviziunea bacteriilor, reparare recombinatoriea a leziunilor ADN, “sistemul S.O.S.”, transformarea. Util: proteină „rec A”: mecanism de actiune. Facultativ: Se poate produce între catene diferite ale aceleiaşi molecule de ADN sau între molecule diferite de ADN: între molecule circulare sau între o moleculă circulară şi fragment de ADN pătruns în celulă. recombinarea între o genă activă şi o genă incompletă, cu apariţia unei noi gene active, ex. gonocul genă activă pentru pili).

Recombinarea situs specifică Esential: definiţie, proprietăţi, fenomene în care intervine. Mecanismul molecular:

etape. Integrarea genomului fagic în cromozomul bacterian (profag). Consecinţe asupra bacteriilor: modificarea unor proprietăţi bacteriene. Important: Fenomenul de inversie, segmente invertibile, modificarea unor proprietăţi bacteriene, modificarea structurii antigenice a antigenului H (flagelar) la Salmonella, Util: Plasmide şi bacteriofagi Facultativ: între molecule diferite de ADN, secvenţe palindromice, secvenţe repetitive de baze azotate, repetiţii de baze azotate (directe, inversate). Excizia genomului fagic din cromozomul bacterian.

Transpoziţia: Elementele genetice mobile, transpozoni. Esential: Transpoziţia: definiţie. tipuri, determinism genetic, structura ţintă de integrare. Elemente mobile transpozabile: definiţie. Clasificare. Transpozoni: clasificare, proprietăţi, tip de transpoziţie. Secvenţele de inserţie (IS), Transpozonii compuşi, de clasă II, mutatori: proprietăţi, fenomene si consecinţe asupra bacteriilor Important: Rezistenţă la antibiotice, Transpozoni de rezistenţă la antibiotice: exemple, fuziunea repliconilor, amplificarea rezistenţei la antibiotice, transpoziţie replicativă. Integron. Util: plasmidele R, bacteriofagul Mu, mutaţii, Facultativ: Retropozoni (retroni), virusul HIV şi alte retrovirusuri. LTR (long terminal repeats).

Mutaţia

Esential: definiţie, material genetic în care intervine. Mecanismele moleculare de producere a mutaţiilor. Tipuri de mutaţii. Consecinţe asupra bacteriilor. Tipuri de mutante. Soarta mutantelor în natură, în organismul uman, în mediul spitalicesc. Important: Rata mutaţiei, Frecvenţa mutaţiei. Consecintele mutaţiilor (extinse, punctiforme, tăcute, sens schimbat, non sens, înainte, înapoi, supresoare, condiţionat letale si a revers mutaţiei). Mutantele temperaturo-sensibile: aplicabilitate practica. Mutante/clone, Mutante de rezistenţă la antibiotice (AB), supravieţuirea în mediul spitalicesc. Util: Caracterul spontan al mutaţiei (testul însămânţării replicative (testul Lederberg), testul fluctuaţiei (testul Luria Delbrűck), Probabilitatea apariţiei concomitente a 2 mutaţii, mutaţiile induse, sisteme de reparare (sistemul SOS, endonucleaze), Facultativ: tautomeria bazelor azotate (forma ceto şi aminică, forma cetonică, aminică forma enolică, iminică a bazelor azotate), codoni cu acelaşi sens, alţi codoni, codoni stop, celulă bacteriană mutantă sau mutant, clone mutante, mutaţia si operonul lactozei.

Transfer de material genetic de la o bacterie donatoare la o bacterie receptoare prin:

Transformare Transpoziţia

20

Conjugarea bacteriană Transducţia

Transformarea

Esential: definiţie, condiţii, etape, consecinţe asupra bacteriilor. Fragmentul de ADN transferat: proprietăţi. Bacterii la care a fost evidenţiat fenomenul de transformare. Rolul natural al transformării. Importanţa experimentală a transformării (transformarea artificială) Important: recombinare omoloagă, proteina rec. A. Bacteriile receptoare. Starea de competenţă. Modificarea structurii antigenice a pililor gonococilor şi evoluţia cronică a uretritei gonococice. Transformarea artificială conditii, rol, tehnologia ADN-ului recombinant şi ingineria genetică Util: Frecvenţa recombinării, Transfecţia. Insulină, hormon de creştere, antigen HBs. Facultativ: Experiment Griffith (1928), pentru elucidarea virulenţei pneumococilor: pneumococi vii capsulaţi de tip S3, R2 vii, necapsulaţi, şi pneumococi S3 omorâţi prin căldură.. Avery: elementul transformant este ADN-ul (1944). Fragmentul de ADN codifică capsula pneumococică (recombinarea omoloagă dintre genele care codifică capsula).

Plasmide Obiective educationale: Plasmidele sunt minicromozomi sau cromozomi facultativi, cele mai simple

microorganisme, a căror mediu de viaţă sunt bacteriile. Se pot integra sau nu în cromozomul bacterian sau în alte plasmide. Pot deţine gene pentru proprietăţi bacteriene. Plasmidele circulă între tulpinile aceleaşi specii bacteriene, între specii şi chiar între genuri diferite (de la bacterii Gram pozitive la bacterii Gram negative). Esential: definiţie, tipuri (conjugante, episomale, criptice). Plasmide F, R, bacteriocinogene „col”: definiţie, proprietăţi, specificitate, fenomene în care intervin, consecinţe asupra bacteriilor (proprietăţi fenotipice conferite bacteriilor). Important: Structură (gene), Replicarea plasmidelor în cursul diviziunii bacteriane (autoreplicare). Bacteriocinele (colicine): definitie, bacterii producătoare, denumire, mecanism de acţiune, spectru de acţiune, efect, importanta. Mecanismul de dobândire a rezistenţei faţă de antibiotice la bacteriile Gram negative (rezistenţa în bloc faţă de antibiotice, bacteriile multiplu rezistente la antibiotice, infecţii intraspitaliceşti). Util: grupe de incompatibilitate, enzimele de modificare şi restricţie, integraze şi excizionaze. Plasmide neconjugante. Facultativ: cointegrarea a 2 molecule de plasmide. Transformarea tumorală şi producerea de tumori la plante: Agrobacterium tumefaciens, o bacterie care deţine o plasmidă (gene de inducere a transformării tumorale). Transferul plasmidelor la descendenţi.

Conjugarea bacteriană

Obiective educationale: Transferul de material genetic la bacteriile Gram negative (prin pili de sex), la bacteriile

Gram pozitive (prin feromoni), prin transpozoni. Esential: I. Conjugarea prin pili de sex: definiţie, fenomene în care intervine. 1) Transfer de materal genetic plasmidic: 2) Transfer de material genetic cromozomial. 3) Transfer de material genetic plasmidic şi cromozomial: Sexducţia: definiţie, consecinţe asupra bacteriilor. II. Conjugarea la bacteriile Gram (+):definiţie, etape, mecanism, consecinţe asupra bacteriilor. Important: Conjugarea bacteriana: etape; efect; conjugarea R+-R-, col+-col-, F+-F-: consecinţe asupra bacteriilor, în mediul spitalicesc. Conjugarea Hfr-F-: definiţie, etape. Particularitaţi ale bacteriilor, F+, Hfr, F-. Recombinare genetică cu frecvenţă crescută.

21

Localizarea (integrarea) plasmidei F în cromozomul bacteriei, importanţa pentru transfer de gene în bacteria receptoare şi pentru proprietăţile dobindite de bacterii. Conjugarea întreruptă: etape şi importanţă. Excizia plasmidei F din cromozomul bacterian, plasmida F’ plasmide F like, plasmidă hibridă: proprietăţi. Harta genetică a cromozomului bacterian la Escherichia coli. Importanţa cunoaşterii hărţilor genetice, Util: Replicarea de transfer a cromozomului bacterian: modelul, durată, consecinţe, Recombinarea omoloagă. Bacterii donatoare (D) sau masculine, bacterii feminine sau receptoare (R): proprietăţi, particularitati la bacterii Gram pozitive si negative; plasmidă: replicarea plasmidei; rolul pililor de sex. Transferul genelor cromozomiale şi a proprietăţilor codificate de acestea de la bacteria D la bacteria R: exemple. Feromoni de sex: bacterii producatoare, natură, efect asupra bacteriilor donatoare. Proteine de ataşare (de aderare): bacterii producatoare. Facultativ: perechi de bacterii: Bacterie F+- Bacterie F-; Bacterie Hrf+-Bacterie F-, Bacterie R+- Bacterie R-, Bacterie col+- Bacterie col-. Frecventa bacterilor Hfr şi F+ într-o populaţie bacteriană. Clonări de gene întocmirea hărţilor genetice (în laborator),

Bacteriofagi - Transducţia

Esential: definiţie, tipuri, proprietăţi, consecinţe asupra bacteriilor. Forma si structură bacteriofagilor, simetrie. Infectarea bacteriei: etape. Bacteriofagi litici: structura genomului. Ciclul litic: etape. Fenomene genetice în care intervine: Transducţia: definiţie, tipuri, proprietăţi (generalizată; localizată-specifică). Bacteriofag lizogen (temperat): structura genomului. Ciclul lizogen. Conversia lizogenă: definitie, proprietăţi fenotipice bacteriene, exemple. Factorii de patogenitate (toxine bacteriene) codificaţi de bacteriofagii temperaţi Important: Transducţia generalizată: definitie, etape, efecte (consecinţe) asupra bacteriilor; Transducţia localizată. Util: Bacteriofagul al E. coli: proprietati, integrarea în cromozomul bacterian, recombinare situs specifică. Excizia profagului din cromozomul bacterian: conditii, consecinte. Bacteriofag defectiv, coinfectant: definitie, proprietati, frecventa, posibilitati evolutive; Facultativ: Transducţia completă, Transducţia abortivă: definitie, proprietate fenotipică conferita bacteriei receptoare, evolutie in diviziunile bacteriene succesive

Ingineria genetică

22

Esential: tehnologia ADN-ului recombinant şi ingineria genetică, biotehnologia definiţie, producere, aplicatii practice, exemple. Important: Endonucleozele de restricţie, gene clonate: exemple, vector, recombinare situs specifică, transcriere, Util: produşi utili omenirii in prezent si in viitor: Facultativ: arme biologice, măsuri de protecţie. Rolul materialulul genetic extracromozomial Esential: Materialul genetic extracromozomial reprezintă un element de variabilitate a caracterelor bacteriene, conferind bacteriilor proprietăţi noi, uneori importante, cum ar fi patogenitatea bacteriană, modificarea structurii antigenice, dobândirea unor proprietăţi metabolice, rezistenţa la antibiotice şi la alţi factori antibacterieni. Important: Toxine bacteriene codificate de bacteriofagii temperaţi: exemple. Toxine bacteriene codificate de plasmide: exemple. Proprietăţi conferite bacteriilor prin plasmide: exemple. Proprietăţi conferite bacteriilor prin bacteriofagi: exemple. Util: Aderare bacteriană, Invazivitate bacteriană. Rezistenţa bacteriilor la antibiotice Rezistenţa la mecanismele de apărare ale organismului uman (rezistenţa la efectul bactericid al serului) Facultativ: Proprietăţi metabolice conferite bacteriilor: exemple. Rezistenţa bacteriilor la acţiunea unor factori de mediu, la antiseptice, detergenţi, radiaţii, bacteriofagi, colicine. Modificări antigenice bacteriene datorate bacteriofagiilor .


Intrebări 1. Repliconii bacterieni sunt:

a) bacteriofagul b) cromozomul c) plasmidele de virulenta d) elementele genetice mobile e) plasmidele R

2. Transductia:

a) se realizeaza prin intermediul pililor comuni b) este un fenomen de transfer de material genetic c) se realizeaza prin intermediul pililor sexuali d) se realizeaza prin ADN liber e) implica transfer de ADN prin intermediul bacteriofagului

3. Ce intelegeti prin ciclul litic si ciclul lizogen al bacteriofagilor?

ANTIBIOTICE ŞI CHIMIOTERAPICE

23

Tabla de materii (Subcapitole, teme, etc.) Proprietăţile generale ale antibioticelor Rezistenţa la antibiotice Antibiotice care inhiba sinteza peretelui celular Antibiotice cu acţiune asupra membranei citoplasmatice Antibiotice care inhibă sinteza proteică Antibiotice cu acţiune la nivelul aparatului genetic Antibiotice care inhibă sinteza acidului folic Proprietaţi generale

Esential: Antibiotice/Chimioterapice: definiţie, Dezinfectante/Antiseptice: definiţie. L Antibioticele, Defensine: definiţie, celule producatoare (exemple), structura, efect antibacterian, mecanism de acţiune, aplicabilitate practica, Familii de antibiotice: definiţie, proprietăţi, enumerare. Antibiotice neîncadrate în familii. Structurile celulare bacteriene la nivelul carora acţionează antibioticele: Structuri ţintă: exemple. Ţinta de acţiune a unui antibiotic, la nivel molecular. Mecanism de actiune al AB: condiţii necesare pentru ca un antibiotic sa fie activ asupra unei bacterii (în bacterie să existe ţinta de acţiune bacteria să fie permeabilă şi să dispună de un transportor pentru antibioticul respectiv, antibioticul să pătrundă în bacterie, să atingă ţinta de acţiune, să se menţină suficient timp în contact cu ţinta de acţiune, să realizeze în bacterie o concentraţie minimă activă, care să inactiveze reversibil sau ireversibil ţinta de acţiune). Important: Proprietăţile generale ale antibioticelor: Spectrul de acţiune al AB (spectru îngust, restrâns, larg, ultralarg). definiţie, exemple. Efectul antibacterian (AB bacteriostatice, bactericide) Util: Farmacocinetica (biodisponibilitatea) antibioticului, Facultativ: Istoric: Antibioticoterapie Fleming, mucegai din genul Penicillium stafilococi, 1929 Chain şi Florey au purificat şi industralizat Penicilina, introdusă în 1940 în terapia infecţiilor. Chimioterapie, Paul Erlich, efectul coloranţilor asupra bacteriilor, toxicitatea selectivă. Paul Erlich, Salvarsan, efect anti Treponema pallidum, terapia sifilisului, Domagk, care a introdus sulfamida roşie - Prontozil (1935) în terapia infecţiilor streptococice.

Mecanisme de dobândire a rezistenţei la antibiotice Esential: Rezistenţa la antibiotice: definiţie Rezistenţa la antibiotice este consecinţa unor modificări survenite la nivel genetic, independente de antibiotic. Rezistenţa naturală: definiţie, caracteristici, exemple. Rezistenţa dobândită: definiţie, caracteristici, factori favorizanti (specia bacteriană/antibiotic), exemple. Mecanisme genetice cromozomiale (mutaţie) şi extracromozomiale: achiziţionarea de material genetic exogen, care aduce informaţia genetică de rezistenţă la antibiotice (ex. plasmide R).

Important: Rezistenţa cromozomială: Mutaţia: definiţie (modificarea secvenţei de nucleotide) particularitati (spontană, monorezistenţa, corezistenţa, evoluţie rapidă a rezistenţei la antibiotice). Rata mutaţiei, Dobândirea rezistenţei prin mutaţie: antibiotice (Quinolone, Rifamicine, Fosfomicină, Polimixine), specii bacteriane (stafilococ, gonococ, bacilul tuberculozei, Mycobacterii): exemple. Rezistenţa extracromozomială. Mecanismele biochimice de dobândire a rezistenţei bacteriilor la antibiotice: proprietăţi, rezistenţa faţă de diverse familii de antibiotice: exemple (Modificarea permeabilităţii bacteriei pentru antibiotice¸ Modificarea transportului antibioticului, Modificarea ţintei de acţiune a antibioticelor, Substituirea ţintei de acţiune, Expulzarea antibioticului, Inactivarea sau modificarea antibioticului). Mecanismele de apariţie a rezistenţei prin mutaţie (modificarea: permeabilităţii bacteriei, transportului antibioticului în bacterie, ţintei de acţiune, producerea de enzime de inactivare a antibioticului). Mecanismele biochimice de

24

dobândire a rezistenţei extracromozomiale: producerea de enzime de inactivare a antibioticelor; modificarea structurii ţintă prin enzime, substituirea ţintei de acţiune - cu afinitate scăzută sau fără afinitate pentru antibiotice, expulzarea antibioticului din bacterie prin proteina de efflux).

Util: Caracterul spontan al mutaţiei: conjugarea R+ - R: Plasmidele R: (neconjugante, conjugante), transmitere la alte bacterii (transducţie, cointegrarea în plasmide conjugante, conjugare (la bacteriile Gram negative, Gram pozitive), proprietati conferite bacteriilor (rezistenţa în bloc faţă de antibiotice bacterii multiplu rezistente la antibiotice se selectează în special în mediul spitalicesc infecţii intraspitaliceşti) Facultativ: testul însămânţării replicative (testul Lederberg),

Antibiotice care inhiba sinteza peretelui celular Esential: Fosfomicina: Spectru de acţiune, mecanism de acţiune, Cicloserină: Spectru de acţiune, mecanism de acţiune, Bacitracină: Spectru de acţiune, mecanism de acţiune Glicopeptide: Reprezentanţi, spectru de acţiune, mecanism de acţiune, efect antibacterian, Familia β şi γ lactamine: Proprietati generale, Clasificare (subgrupe: grup I: derivaţii acidului 6 aminopenicilanic, grup II - derivaţi ai acidului 7 aminocefalosporanic: cefalosporine - subgrupe, Monobactami). ţinta de acţiune, mecanismul de acţiune, efect antibacterian, rezistenţa la β lactamine. Important: proprietati, reprezentanţi, spectru de acţiune pentru: Peniciline naturale (biosintetice) si semisintetice: grupul Penicilinelor M (Izoxazolilpeniciline), grupul Penicilinelor A – Aminopeniciline, Carboxi Peniciline, Ureido-Peniciline, Amidino-Peniciline, Inhibitori de β lactamază (Penicilin sulfone) – Sulbactam Cefalosporine de generaţia 1-a, Cefalosporine de generaţia a 2-a, Cefalosporine de generaţia a 3-a, Cefalosporine de generaţia a 4-a, β lactamaze: clasificare,

Util: Penami (Penicilinele naturale şi semisintetice): reprezentanţi, Oxapenami: reprezentanţi, Penemi: Carbapenemi (Tienamicinele): reprezentanţi, Cefemi - Cefalosporine (de generaţia 1, 2, 3, 4), Oxacefemi: reprezentanţi, Cefamicine: reprezentanţi, Carbacefemi: reprezentanţi, Monobactami: reprezentanţi, γ lactamine: reprezentanţi, proprietăţi

Facultativ: specii bacteriene producatoare de β Lactamaze, Formele L, Stafilococii Meticilino-rezistenţi (MRSA)

Antibiotice cu acţiune asupra membranei citoplasmatice Esential: Polipeptide ciclice: Reprezentanţi, spectru de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa Antibiotice care inhibă sinteza proteică Esential: Aminoglicozide/aminociclitoli (Aminozide): proprietati generale, Ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Tetracicline: proprietati generale, ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Fenicoli: proprietati generale, ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Grupul MLS: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa la grupul MLS. Ketolide. Oxazolidinone: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, Acid fusidic: mecanism de acţiune, rezistenţa, Important: Aminoglicozide de generaţia I: reprezentanţi. Aminoglicozide de generaţia II: reprezentanţi. Aminoglicozide de generaţia III: reprezentanţi. Aminociclitoli: reprezentanţi. Tetracicline de generaţia I: Tetracicline de generaţia II: reprezentanţi. Fenicoli: reprezentanţi. Macrolide, Lincosamide, Streptogramine (Sinergistine): reprezentanţi.

25

Util: Aminoglicozide/aminociclitoli (Aminozide): spectru de acţiune,. Tetracicline: spectru de acţiune. Fenicoli: spectru de acţiune. Grupul MLS: spectru de acţiune. Ketolide: spectru de acţiune. Oxazolidinone: spectru de acţiune. Acid fusidic: spectru de acţiune. Facultativ: Aminoglicozide/aminociclitoli (Aminozide): efect antibacterian. Tetracicline: efect antibacterian. Fenicoli: efect antibacterian. Grupul MLS: efect antibacterian. Ketolide: efect antibacterian. Oxazolidinone: efect antibacterian, Acid fusidic: efect antibacterian. Antibiotice cu acţiune la nivelul aparatului genetic Esential: Rifamicine: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Quinolone (Acid nalidixic, Fluoroquinolone): ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Novobiocina: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune. Imidazoli: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Nitrofurani: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Important: Fluoroquinolone: reprezentanţi. Rifamicine: reprezentanţi. Imidazoli: reprezentanţi. Nitrofurani: reprezentanţi. Util: Quinolone (Acid nalidixic, Fluoroquinolone): spectru de acţiune. Rifamicine: spectru de acţiune. Novobiocina: spectru de acţiune. Imidazoli: spectru de acţiune. Nitrofurani: spectru de acţiune. Facultativ: Quinolone (Acid nalidixic, Fluoroquinolone): efect antibacterian. Rifamicine: reprezentanţi, Novobiocina, efect antibacterian. Imidazoli: efect antibacterian. Antibiotice care inhibă sinteza acidului folic Esential: Sulfamide: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Trimetoprim: ţintă de acţiune, mecanism de acţiune, rezistenţa. Asocieri medicamentoase: Important: Important: Sulfamide: reprezentanţi. Trimetoprim + Sulfametoxazol = Clotrimoxazol (Biseptol, Bactrim). Util: Sulfamide: spectru de acţiune, efect antibacterian. Trimetoprim: spectru de acţiune, efect antibacterian. Facultativ: Sinteza acidului folic: etape, enzime implicate. Difidropteroat sintetaza (Folatsintetaza), dihidropteroat reductaza (Folatreductaza), dihidrofolatreductaza

Tuberculostatice Esential: Antibiotice clasice active asupra bacilului tuberculos, Tuberculostatice: mecanism de acţiune, rezistenţa. Important: Tuberculostatice: reprezentanţi.. Util: Tuberculostatice: spectru de acţiune, efect antibacterian Facultativ: Asocieri medicamentoase

Aspecte cantitative în antibioticoterapie

Esential: indice terapeutic Important: concentraţia serică, CMI(concentraţia minimă inhibitorie), CMB (concentraţia minimă bactericidă) Util: concentraţia tisulară Facultativ:

Reguli în aplicabilitatea antibioticoterapiei

Esential: tipul de infecţie: tipul de bacterie, localizarea bacteriei, Testarea sensibilităţii la antibiotice (antibiograma) Important: Asocieri de antibiotice: sinergice, antagonice Util: Toxicitatea antibioticului Facultativ: Farmacocinetica antibioticelor.

26

27


Intrebari 1.Care dintre antibioticele notate a-j, actioneaza prin mecanismele notate de la 1-10: a) cefalosporinele f) tetraciclinele b) quinolonele g) aminoglicozidele c) MLS h) sulfamidele d) cloramfenicolul i) polimixinele e) rifampicine j) peniciline Mecanisme: 1) se leaga de ribozomii 30S inhiband sinteza proteinelor bacteriene , 2)inhiba sinteza peptidoglicanului in faza de polimerizare 3) inhiba sinteza ARNm bacterian (inhiba transcrierea informatiei genetice din ADN), 4) actioneaza asupra MC 5) inhiba sinteza acidului folic 6) se leaga de PBP (PLP) din peretele celular 7) blocheaza actiunea ADN girazei bacteriene cu rol in metabolismul ADN 8) inhiba sinteza proteinelor bacteriene avand ca tinta ribozomii 50S 9) blocheaza reciclarea bactoprenolului Faceţi perechi corespunzatoare.

2. Care dintre urmatoarele bacterii este intotdeauna rezistenta la penicilina si de ce?

a) bacteriile din genul Clostridium b) streptococul B –hemolitic de grup A c) mycoplasmele d) stafilococul aureu hemolitic

3. Care din urmatoarele antibiotice fac parte din familia beta-lactamine: a) aztreonam b) streptomicina c) amoxicilina d) penicilina G e) ciprofloxacin

ghid de studiu - cursuri

Documents