BAKTERİLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ

1. BAKTERİLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ Dr Gözde COŞAR HAZIRLAYAN; ARŞ. GÖR .DR Gözde COŞAR

3. Prokaryot ve Ökaryot olmak üzere ikiye ayrılır; Prokaryot mikroorganizmaların gerçek çekirdekleri yoktur. Bir tane koromozomları vardır. Kromozom bir adet dairesel çift iplikli DNA molekülünden oluşur. Çekirdek zarları ve çekirdekçikleri yoktur. Ribozomları 70S büyüklüğündedir Hücre zarı 2 tabakalıdır ve kolesterol bulunmaz.(Mikoplazma ve Ureoplazmada zar 3 tabakalı ve kolesterol içerir) Holozoik canlılardır. Çünkü lizozomları yoktur(prokaryotlar ve mantarlar besin maddelerini sitoplazmik zardan salgıladıkları enzimler sayesinde hücre dışında parçalayıp sindirirler)

4. Ökaryotik hücreler • Gerçek çekirdek vardır. Bu çekirdek bir zarla çevrelenmiş olup çok sayıda kromozom içerir. Kromozom sayısı mutlaka diploiddir. • ÖkaryotDNAsı lineer olmakla beraber mitokondrilerde dairesel DNA bulunur. • Ribozomları 80S büyüklüğündedir, ancak istisna olarak mitokondrilerinde 70S ribozom bulunur. • Hücre zarlarında kolesterol bulunur. • Mantarlar haricinde hücre duvarları yoktur • Holofitik beslenirler. Lizozom ve diğer organelleri vardır.

5. *Riketsiyaların ATP sentezleyecek enzimleri bulunduğu halde konak hücrenin enerjisini kullanırlar.

6. Bakteriler şekillerine göre kok,basil vespiroketolarak 3temel gruba ayrılırlar. Bazı bakterilerin şekilleri değişken olup pleomorfikdenir. • Gram boyanma özelliklerine göre de gr+ ve gr- olarak ayrılırlar; Kristal viyole;tüm bakterileri mora boyar. Lugol;kristal viyole ile komplex oluşturur. Tüm bakteriler mor görünmeye devam eder. Alkol veya asetonla renk giderilir. Gr+ bakteriler mor,gr- bakteriler alkol ile duvar lipidlerini kaybettikleri için renksiz görünürler. Kritik basamaktır. Sulu fuksinile gr- bakteriler pembeye boyanırlar. Gr+ bakteriler mor görünmeye devam ederler. ***Gr boyamada bakterilerin görülebilmesi için ml de 10 bakteri bulunması gerekmektedir.

8. Hücre zarı Hücre duvarının altında Gr- bakterilerde hücre zarı≈ iç zar Ökaryotlardan farkı sterolØ İstisna Mikoplasma ve UreoplaSma Görevleri; • Selektifpermeabilite • Elektron transportu • Oksidatiffosforilasyonla enerji üretilmesi

9. Hücre duvarı • Bütün bakterilerde ortak olarak en dıştaki yapıdır. • Mikoplasma Ureaplasmada Ø • Bazı bakterilerde kapsül,flajel(kamçı) ve pilus(tüy) gibi hücre duvarı dışında yer alan bazı yüzey yapıları bulunabilir. • Hücre duvarı tam geçirgendir.(gr-lerde dış zar nedeniyle kısmen yarı geçirgen)

10. Görevleri; • Bakteriye şeklini verir. • Gram boyanma özelliğini belirler. • Antijeniktir. • Endotoksin içerir.(gr –lerde) • Por içerir.(gr –lerde) • Biyosentez(hücre duvarı öncüllerinin sentezinde görev alan enzimler(PBP) ,DNA sentezini sağlayan enzimler hücre zarındadır. • Betalaktamaz salgılanması • Hidrolitik enzimlerin salınması ve sindirim ***PBP; hücre duvarının oluşmasında rol oynayan transpeptidasyon reaksiyonlarını katalizleyerek peptidoglikanın yapılmasında rol alırlar. Aynı zamanda PBP lerbetalaktam antibiyotiklere bağlananırlar

11. Peptidoglikan tabaka(murein mukopeptid) • Hücre zarının hemen üzerinde bulunur. • Hücre duvarının sağlamlık ve direncinden sorumludur. • Mitojenik ve pirojeniktir. • Peptidoglikan tabaka betalaktam antibiyotiklerin hedefidir. • Bu tabaka NAM ve NAG alt birimlerinden oluşur. Gözyaşı,tükrük ve mukusta bulunan LİZOZİM bunlar arasındaki B(1,4)glikozid bağlarını kopararak peptidoglikanı parçalar. • Gr – bakteriler(dış zar geçirgen olmadığı için), • Klamidyalar(hücre duvarında muraminik asit bulunmadığı için) ve • hücre duvarı içermeyen bakteriler(L formları, sferoplastlar, protoplastlar, Mycoplasma, Ureoplasma) lizozimden etkilenmezler

12. Teikoik asit • Sadece gr+ bakterilerde bulunur. • Peptidoglikan tabakanın içinde ve dışında adacıklar alinde bulunur. • Antijenik olup türe özgü antikor yanıtına neden olur. • Mukozalarda bulunan fibronektin ve diğer reseptörlere tutunmaya aracılık eder. • Bakteriyofajlar için reseptörler içerir. Lipoprotein tabaka • Peptidoglikan ile dış zar arasında bağlantı sağlayarak dış zarı stabilize eder. • Sadece gr-lerde bulunur.

13. GR- BAKTERİLERİN DUVAR YAPISI Polisakkarit kısmı bakteriden bakteriye değişir. Antijenik kısımdır. Lipid kısmı endotoksin özelliği gösterir. Toksik kısımdır. Sabittir değişmez.

14. Dış zar • İçte fosfolipid ,dışta lipopolisakkarid katmanından oluşur ve gr- bakteri hücre duvarına seçicilik özelliği kazandırır. • Dış membranda bulunan porlar(porinproteinleri)dış ortamla iç ortam arasında madde alışverişini sağlar. Bu porlar antibiyotik direncinde rol alırlar. Örneğin; Pseudomonas cinsi bakterilerin porları , E.Coli’den 100 kat daha az geçirgen olduğu için antibiyotiklere oldukça dirençlidir. • Por proteinleri bakteriyofajlar için reseptör görevi yaparlar.(tıpkı gr+lerdeki teikoik asit gibi.)

15. Lipopolisakkarid tabaka • gr- bakterilerin en dışında bulunur.LPS 3 ayrı birimden oluşur: • Lipid A;endotoksindir. • Bütün gr-lerde aynı yapıdadır(fosfolipid) • Ateş ve sepsisten sorumludur. • Endotoksinin patolojik etkileri ait olduğu bakterinin cinsinden bağımsız olarak hep aynıdır. • Öz polisakkarid; • lipidA ya bağlıdır. Tüm gr-lerde aynıdır. • Dış polisakkarid; • Türe özgüdür ve gr- bakterinin somatik Oantijenidir.O antijenine karşı ıgM yapısında antikor oluşur.

16. Periplazmik aralık • Dış zar ile hücre zarı arasındaki boşluğa periplazmik aralık denir. • Bu aralıkta betalaktamazlar ,aminoglikozid modifiye edici enzimler, kloramfenikol asetilazlar gibi antibiyotik direnç enzimleri, sindirim enzimleri vs bulunur. • Gr+lerin betalaktamaz ve diğer enzimleri hücre dışına salınır. Orada dilüe olur. Bu yüzden gr +ler daha fazla enzim salgılamalıdır. Tedavileri gr-lere göre daha kolaydır.

17. Mezozom • Hücre zarının devamıdır. 2 tipi vardır: • Septal mezozom : • kromozom replikasyonu buradan başlar. • Lateral mezozom: • plazmid tutunma ve çoğalması,spor oluşumu,enerji üretimi,protein(özellikle penisilinaz)salgılama ve depolama fonksiyonuna sahiptir.

18. HÜCRE DUVARI DIŞINDAKİ ÖZEL YAPILAR Kapsül • Fagositozu önlediği için virulansı belirler. Kapsüllü bakterilerin kapsülünü yitirmiş varyantları nonpatojendir. • Kapsül antijeniktir.Kapsül polisakkaridine karşı antiserum kullanılarak bakteriler tiplendirilebilir.Bu olaya kapsül şişmesi(quellung reaksiyonu)denir. Şarbon basilinin kapsülü protein yapıda olduğu için kapsül şişme reaksiyonu negatiftir.

19. Kapsül polisakkaridleri antijen olarak kullanılarak aşı oluşturulabilir. (pnömokok,meningokok,hib aşısı) • Kapsül bazen bakteri duvarının devamıymış gibi görünen bir tabaka şeklinde olabilir. Buna glikokaliks veya özellikle Staphylococcus epidermidis’te slime tabakası denilir bir diğer adı da biyofilm tabakadır. • Streptococcus mutans’ın glikokaliksi dekstraniçerir ve diş çürüklerinin öncülü olan plak oluşmasında önemlidir.

20. Kamçı(flagella) • Hareketi sağlar. • Flagellin adlı proteinden oluşur. • Flagelladan kaynaklanan antijene H antijeni denir. Hareketsiz bakterilerin H antijeni yoktur. • Spiroketlerde (Treponema,Leptospira,Borrelia); Normal bakteri kamçısından farklı yapıda,hücrenin etrafına sarılmış vaziyette spiral şekilli, aksiyal filamanadı verilen organeller vardır. Bu bakteriler diğer bakterilerin aksine yoğun ortamlarda da hareket edebilirler.

21. 5.Peritrichia E.coli,Proteus 1-atrichia Klebsiella, Shigella 2.Monotrichia Campylobacter Kolera 3.amphitrichia 4.lophotrichia

22. Bazı hareketli ve hareketsiz bakteriler

23. Pilus(fimbria) • Hedef dokulara tutunmayı sağlar. • Pilin proteininden oluşur. • Hareketle ilişkisi Ø • Gr-lerde bulunur. Gr +lerde genellikle bulunmaz(Corynebacteriumrenale hariç) • Pilusların 2 önemli rolü vardır; • Adi piluslar • bakterinin insan hücre yüzeyine bağlanmasına aracılık eder. • Seks pilusu(F pilus) • konjugasyon sırasında erkek ve dişi bakteriler arsında bağlanmayı sağlar. Bu pilusun yapımı F plazmiditarafından kodlanır.

24. Spor • Olumsuz çevre şartlarına direnç sağlar. • Metabolik olarak inaktiftir. • Üreme ile ilişkisi yoktur. • Lateral mezozomdan gelişir. • Sporun direnci; dehidrate oluşuna ve dipikolinik aside bağlıdır. Dipikolinik asit bir Ca iyon şelatörüdür ve sadece sporun yapısında bulunur.

25. GR+ VE GR- BAKTERİLERİN FARKLARI

26. GR+ KOKLAR Streptokoklar Stafilokoklar Enterokoklar

27. Staphylococcus Streptococcus sp./Enterococcus sp. + katalaz - DNAaz-Koagülaz + - hemoliz S.epidermidis S.saprophyticus gama S.aureus alfa beta Safrada erime -optokin Safra eskülin ve yüksek tuzda üreme - + S.pneumoniae S.viridans Enterococcus spp. Basitrasin Dirençli:non-grupA Duyarlı:S.pyogenes

28. STREPTOKOKLAR • Gr+ ikili ya da zincir yapmış koklardır. • Fakültatif anaerop, bazıları zorunlu anaeroptur (peptostreptokok) • Katalaz- olmalarına rağmen aerop ortamda üreyebilmelerinin nedeni, eritrositlerdeki katalazı kullanabilmeleridir. Sadece kanlı besiyerlerinde üreyebilirler.

29. Streptokoklar değişik yöntemlerle sınıflandırılabilirler. Yaptıkları hemolize göre 3’e ayrılırlar; • 1. alfa hemolitik streptokoklar; eritrositlerin kısmi hemolizi söz konusudur. Viridans streptokoklar ve pnömokoklar… • 2.beta hemolitik streptokoklar;eritrositler tamamen lizise uğramıştır.A,B,C ve G grubu streptokoklar… • 3.gama streptokoklar;hemoliz yoktur. D grubu streptokoklar ve enterokoklar genelde hemoliz yapmazlar. Ancak bazen alfa veya beta hemoliz yaparlar. A grubu Streptokoklardaki hemolizden streptolizin O ve streptolizin S sorumludur.

30. Streptokokların hücre duvarındaki C-maddesine göre gruplandırılması (LANCEFİELD A-U) A GRUBU → Streptococcuspyogenes B GRUBU → Streptococcusagalactia D GRUBU → Streptococcusbovis • Streptokokların çoğu normal florada bulunur. • Viridansstreptokoklarvepnömokoklarorofarenkste, • S.pyogenes deride ve daha az sayıda orofarenkste, • S.agalactia kadın genital sisteminde, • D grubu streptokoklar, enterokoklar ve anaerop Streptokoklar kalın barsakta bulunurlar.

31. Streptococcus pyogenes(Grup A streptokoklar); • Farenjit, Kızıl, ARA, Streptococcus agalactia(GBS); • Kadınların %15-20sinde vajen florasında bulunur. Yeni doğanda en sık sepsis, pnömoni ve menenjit etkenidir. GrupD Streptokoklar; • Bağırsak florasında bulunurlar. • S.bovisbarsak tümörü ve peridivertikülitli hastada bakteriyemi yapar. Viridans streptokoklar • Lancefield serumları ile tanımlanamazlar. S.mitis,S.salivarius,S.sanguis ve S.mutans bulunur. • S. Mutans diş çürüğü etkenidir. Glikokaliks(dekstran) ile diş minesine yapışır. Diş çekimi sonrası ağız florasından kana geçerek subakut bakteriyel endokardit yaparlar. Bozuk kapağı tutarlar.

32. Pnömokoklar • mum alevi görünümünde kapsüllü gr-diplokoktur. • Sadece kapsüllü suşlar virülandır • İnsanların yaklaşık %20-30unda üst solunum yolları normal florasında bulunur. • Toplum kökenli pnömonide en sık etkendir • Otitis media, sinüzit ve 3.Aydan sonraki menenjitlerin en sık etkenidir Peptostreptokoklar • Anaerop streptokoklardır. • Özellikle diş çekimi sonrası beyin apselerine neden olabilirler.

33. Enterokoklar; • Bağırsak florasında bulunurlar E.faecalis ve E.faecium en sık karşılaşılan türlerdir • Toplum kökenli endokardit yapabilirler. Bu özellikle kapak bozukluğu olan kişilerde subakut endokardit şeklinde görülür. • Ürogenital girişim sonrasında meydana gelen endokardit vakalarında en muhtemel etken Enterokoktur. Enterokok endokarditlerinde kolon kanseri varlığı araştırılmalıdır • Enterokok infeksiyonlarının %60’ı nozokomiyaldir. • En sık yaptıkları hastalık nozokomiyal üriner infeksiyon genellikle üriner kateter ile ilişkilidir. • Enterokoklarda intrensek çoklu antibiyotik direnci vardır. Sülfonamidler, klindamisin, sefalosporinlere(5.kuşak hariç) doğal olarak vardır.

34. Leuconostoc • gr+,hareketsiz,sporsuz koklar • Asıl olarak süt ürünleri,turşu,şarap imalatında kullanıldığı için endüstriyel önemleri vardır. • Ancak son zamanlarda immünsüprese hastalarda bakteriyemi, kcdeabselere yol açmaktadır. • Bakterinin en önemli özelliği, vankomisineintrensek dirençlidir.

35. NutrisyoneldefektliStreptokoklar (Granulicatella(Abiotrophia)türleri) • Üreme ortamlarında sistein veya pridoksal fosfat B6 vitaminlerine gereksinim duyan bakterilerdir. Satellit Streptokoklar olarak da adlandırılırlar. • Bunlar üst solunum yolu, güs, gis de normal flora üyesi olarak bulunurlar. • İnfeksiyon bölgesinden hazırlanan gr ile boyalı preparatlarda streptokok morfolojisinde bakterilerin görülmesi,ancak rutin olarak kullanılan besiyerlerinde üreme olmaması tanıda yardımcıdır.

36. STAPHYLOCOCCUS SPP KOAGÜLAZ + - S.aureus NOVOBİYOSİN duyarlı dirençli S.epidermidis S.saprophyticus

37. Kapsül; Stafilokoklarda çok ince bir kapsül bulunur. • Alfa toksin; stafilokok infeksiyonlarında doku harabiyetinden ve abse oluşumundan sorumludur. Kanlı agardaki beta hemolizden sorumludur. • Beta toksin(sfingomyelinaz C);Alfa toksin gibi doku hasarı ve abse oluşumundan sorumludur • Protein A; hücre duvarında bulunan bir proteindir.S.aureusta bulunur,diğer türlerde yoktur.IgGnin Fc kısmına bağlanarak komplemanın bağlanmasını ,aktivasyonunu,opsonizasyonu ve fagositozu önler.

38. Koagülaz; fibrinojeni fibrine çevirerek pıhtı oluşturur ve stafilokokların nötrofillerden saklanmasını sağlar. 2 çeşit koagülaz vardır.bağlı koagülaz (kümeleşme faktörü,lamda bakılır) ve serbest koagülaz (tüpte bakılır). S .aureusun her iki koagülazı da vardır. • Hyalüronidaz; S.aureus kökenlerinin %90ında vardır. Hyalüronik asidi parçalayarak bakterinin yayılmasını sağlar. • Stafilokinaz; fibrinolizin de denir. Pıhtıyı eritir. S.aureus ların tamamında vardır.

39. Lipaz; S.aureusların tamamı,koagülaz negatiflerin ise %30u tarafından salgılanır. Lipidleri eriterek stafilokokların ciltteki yağ doku içinde yaşamalarını ve fronkül,karbonkül gibi cilt infeksiyonu yapmalarını sağlar. Lökosidin (Panton valentin toksini); Lökositleri parçalayarak fagositoza direnç oluşturur. Hemorajik pnömoniye yol açar. Özellikle MRSA kökenlerinde bulunur Eksfolyatif toksin;Epidermolitik toksin de denir. Haşlanmış deri sendromuna neden olur Enterotoksinler(A-F); En sık A tipi görülür,kısa kuluçka dönemli besin zehirlenmesi yapar.F tipine TSST1 veya pirojenik ekzotoksin C denir.

40. S.aureus; Kanlı agarda beta hemoliz ve sarı pigment Mannitolü fermente eder %10NaCl içeren besiyerinde üreyebilir Başlıca 2 mekanizma ile hastalık oluşturur. Toksin üretimi; toksik şok sendromu,haşlanmış deri sendromu,gıda zehirlenmesi İnvazyon; S.aureusun tipik lezyonu absedir. Deri ve yumuşak doku infeksiyonları,endokardit,pnömoni,osteomyelit,septik artrit.

42. Mikrokoklar; • Stafilokoklardan farklı olarak zorunlu aeropturlar • Kolonileri genellikle sarı kırmızı pigmentli olup, glukozu fermente etmezler. • Lizostafine dirençlidirler • Oksidaz+ • Basitrasin duyarlıdır • Normal deri florasında bulunurlar.

43. Stomatokoklar • Sadece S.mucilaginosus türü bulunur. • Stafilokoklardan farklı olarak katalaz enzimi üretimleri zayıftır. • Kapsül+olup bu sayede kateter, şantlara yabancı cisimlere yapışabilirler. • İnsanda üst solunum yolu ve orofarinks florasında bulunurlar.

44. GR+ SPORLU BAKTERİLER; • Bacillus cinsi • aerop ve fakültatif anaerop • katalaz + • Bacillus anthracis dışındakiler hareketlidir. • Bacillus antracis • kapsülü D-glutamik asit (polipeptid) yapısındadır. • Kapsül şişme reaksiyonu –tir. • Toksin üreten virulan suşlar R koloni yapar.

45. Bacillus cereus • Pirinçli yemekler,et ve pasta ile bulaşır. Besin zehirlenmesi 2 şekilde görülür;kusma ile seyreden tip ve ishal ile seyreden tip. • Bacillus atrophaeus(subtilis)etilen oksit ve Geobacillus stearothermophilusotoklav kontrolünde kullanılır. • B.atrophaeus(subtilis) guthrie testinde kullanılır.

46. Clostrıdıum cinsi bakteriler; • Anaerop,gr+,sporlu bakterilerdir. • 3 mekanizma ile hastalık oluştururlar; 1.toksijenik-noninvaziv 2.İnvaziv 3.Pürülan Toksijenik-noninvaziv hastalıkların içinde en sık görüleni C.difficilenin neden olduğu antibiyotiğe bağlı ishal ve pseudomembranöz enterokolittir. İnvaziv hastalık yapan en önemli patojen C.perfringenstir. Gazlı gangren etkenidir. Pürülan infeksiyon ise daha çok vücudun kapalı bölgelerinde ve polimikrobiyal olarak meydana gelir.

47. Clostridium tetani; Terminal sporlu olması nedeniyle davul tokmağı veya raket şeklinde görülür. İnvazyonØ Tetanospazmin ve tetanolizin adlı 2 toksini vardır. Hastalıktan tetanospazmin sorumludur. Toksin retrograd aksonal transportla MSSye gider. GABA ve glisin salınımını inhibe ederek Spastik felç yapar.

48. Clostrıdıum botulinum; Bilinen en kuvvetli toksindir. En sık salgın yapan tür tip A dır. Tip A toksin aynı zamanda myotonik hastalıkların tedavisinde (tortikollis,blefarospazm,strabismus) ve botoks uygulamasında kullanılır. Bakterinin ürediği ve toksin salgıladığı besinlerin pişirilmeden yenmesi ile meydana gelir. Toksin barsaktan emilip kana geçer ,kafa çiftlerini ve otonom sinir sistemini tutarak asetilkolin salınımını engeller.. Mss yi etkilemez. Flask felç oluşturur.

49. GR+ SPORSUZ DALLANAN BASİLLER • Actinomycetales takımında toplanmışlardır. • Anaerop olanlar; • Actinomyces,Arachnia,Bifidobacterium, • Aerop olanlar • Nocardia,Rhodococcus. • Nocardia ve Rhodococcus equinin hücre duvarında mikolik asid bulunur, aside rezistan boyanır.

50. GR+ ÇOMAKLAR Bu grupta spor yapmayan gr+ aerop basiller bulunur.