| Fylum | Klass | Ordning | Familj | Genus | Art/Underart |
|---|
Termer
Adhesion (Vidhäftning) [under utarbetande]InledningMed adhesion i bakteriologiska sammanhang menar man bakteriers förmåga till vidhäftning på ytor (t.ex. vävnader), som kan vara mer eller mindre specifik. För att specifik vidhäftning ska kunna äga rum, måste det finnas en receptor på ytan och en ligand på bakterien, som kan binda till ytan. Bakterier använder s.k. adhesiner som ligander för att kunna fästa till olika receptorer på celler i värddjurets vävnad. Adhesiner utgörs av proteiner eller polysackarider och även dess receptorer kan utgöras av dessa komponenter. Adhesiner är viktiga virulensfaktorer eftersom de bidrar till att bakterier kan kolonisera olika vävnader.Adhesin-Receptorsystem hos bakterierFimbrier (= vanliga pili) fungerar ofta som adhesiner och ibland kan en speciell polypeptid, som sitter i spetsen på fimbrien, utgöra själva liganden. Membranproteiner kan också fungera som adhesiner.Uppdaterad: 2013-03-04. |
||||||||||||||||||||
AnaerobodlingInledningVissa patogena bakterier är anaeroba och måste odlas i syrefri atmosfär. Vilken metoden som används beror på hur anaerob bakterien som ska odlas är. Det finns strikt anaeroba bakterier, som inte alls tål syre, och det finns syretoleranta anaeroba bakterier, som tål syre under kortare perioder.Strikt anaeroba bakterierOm man jobbar med strikta anaerober eller om man har stora mängder av prover, som man ska odla ifrån, kanske man föredrar ett s.k. anaerobskåp där man arbetar med gummihandskar förseglade till skåpet. Anaerobskåpet håller konstant temperatur och atmosfären kan t.ex bestå av kvävgas (N2) och koldioxid (CO2).Syretoleranta bakterierOm man jobbar med syretoleranta anaerober kanske man fördrar en s.k. anaerobklocka där man med hjälp av kemikalier absorberar syre (O2) och genererar CO2. Det finns kommersiella system för detta ändamål. Anaerobklockan kan ställas in i ett värmeskåp vid inkuberingen.Uppdaterad: 2013-02-25. |
||||||||||||||||||||
BakterieräkningBakterier kan räknas på olika sätt och här följer tre principiellt olika metoder:
Uppdaterad: 2013-03-03. |
||||||||||||||||||||
BakteriofagerInledningVirus är organismer, som parasiterar på värdcellens proteinsyntesmaskineri. Bakteriofager (fager eller bakterievirus) är virus, som infekterar och replikeras i bakterieceller. Fager kan ha dsDNA, ssDNA, dsRNA eller ssRNA som kromosom och kromosomen kan vara cirkulär eller linjär. Fager har antingen en lytisk eller en lysogen livscykel.Lytiska fagerLytiska fager injicerar sin kromosom i värdbakterien. För att kunna göra detta, måste fagen fästa till specifika receptorer på bakteriens yta. Därefter replikeras kromosomen och fagproteiner syntetiseras med hjälp av värdbakteriens ribosomer mm. När ny fagavkomma har bildats så lyserar värdbakterien och fagpartiklarna söker upp nya värdbakterier.Lysogena fagerLysogena (= temperata) fager lyserar inte värdbakterien omedelbart utan dess kromosom kan istället integreras i bakteriens genom och föreligger där som en s.k. profag (endogen fag). Profagen kommer sedan att replikeras i samband med bakteriens delning och förs vidare till efterföljande generationer. Fagen kommer att existera som profag tills miljön för bakterierna försämras. Då kan profagen bli aktiv, bilda nya fagpartiklar och lysera värdcellen.Lysogen omvandlingVissa bakterier (t.ex. Corynebacterium diphtheria, Clostridium botulinum, Shigella dysenteriae, Escherichia coli av typ VTEC och Streptococcus pyogenes) är patogena endast om de bär på en profag. Man säger då att de har genomgått en lysogen omvandling och det är alltså profagens gener som kodar för viktiga virulensfaktorer.Fager som diagnostiska verktygGenom att fager inte bara är artspecifika utan också i många fall stamspecifika, kan de användas för subtypning av bakterier. Fagtypning används t.ex. för epidemiologiska studier av Salmonella enterica subsp. enterica. Man testar då en uppsättning av fagtyper och undersöker vilken av dessa, som kan lysera den aktuella salmonellastammen. För att utföra testet, sprids en droppe av bakterier på en agarplatta, som sedan får torka på ytan. Därefter appliceras små droppar av fager med definierade specificiteter. Efter inkubering av agarplattan inspekteras den för plack, som bildas där fager för vilka bakterien är känslig, har applicerats. Exempel på andra bakteriesläkten för vilka fagtypning används: Bacillus, Campylobacter, Clostridium och Staphylococcus.FagterapiEftersom problemen med multiresistenta bakteriestammar ökar över hela världen, har intresset för att behandla bakteriella infektionssjukdomar genom fagterapi ökat. För detta ändamål passar lytiska fager bäst. Metoden är fortfarande på försöksstadiet, men många forskare anser att den har stor potential både inom human- och veterinärmedicin.Uppdaterad: 2013-03-03. |
||||||||||||||||||||
BiofilmBakterier som växer fritt i flytande medium sägs vara planktoniska, men vissa bakterier kan övergå till att växa på fasta substrat och bildar då s.k. biofilmer. Biofilmer kan finnas på levande eller döda ytor och förekommer i naturen, på material vid industriella processer och inom sjukvården. Biofilmer utgörs av populationer (en eller flera) av bakterier, som fäster till en yta och till varandra samt är inneslutna i ett nätverk (matris) av biopolymerer. Bildning av biofilm startar med att bakterier fäster på en yta med hjälp av t.ex fimbrier (pili) där de binder irreversibelt och först växer som ett monolager. Därefter bildar de flera lager och producerar någon form av biopolymer (extracellulär matris), som ofta består av samma material som kapseln, men i en lösare struktur. Biopolymeren består alltså av polysackarider och kallas glykokalyx (som kapseln). Dextran är ett exempel på en sådan polysackarid. Biofilm består av en eller flera bakteriepopulationer (arter), glykokalyx, DNA och proteiner.En bakterieart, som inte själv kan fästa vid ytor, kan ofta fastna på andra bakteriers glykokalyx och växa i form av en biofilm. Bakterier i biofilmer är mer motståndskraftiga mot antibiotika, rengöringsmedel och fagocytos än vad planktoniska bakterier är. Bakterier (Streptococcus spp.) kan växa i form av biofilmer på tänder (= plaques), på implantat (t.ex hjärtklaffar), i plastslangar som transporterar näringsämnen mm. Hos patienter med cystisk fibros kan Pseudomonas aeruginosa växa i form av biofilm i lungorna. I en biofilm kan bakterier kommunicera med varandra genom att skicka ut kemiska signalsubstanser (quorum sensing) för att reglera genuttrycket i hela populationen. Länk till videomontage på YouTube som rekommenderas: "What Are Bacterial Biofilms?" Uppdaterad: 2013-03-03. |
||||||||||||||||||||
DirektutstrykDirektutstryk innebär att man gör en suspension av ett kliniskt prov och stryker ut det direkt på ett objektglas utan att först göra en bakterieodling. Därefter fixeras provet och färgas genom enkelfärgning eller differentialfärgning för att man ska få indikation på om provet innehåller patogena bakterier.Uppdaterad: 2013-02-23. |
||||||||||||||||||||
EnkelfärgningsmetoderMed enkelfärgningsmetoder menar man sådana metoder som utnyttjar det faktum att den negativt laddade cytoplasman i bakterier drar till sig positivt laddade färgämnen som kristallviolett och metylenblått. Detta kan användas för snabbfärgning av preparat på objektglas efter fixering med etanol.Med enkelfärgningsmetoder kan man avgöra om ett prov innehåller stavar eller kocker, men ej om de är grampositiva eller gramnegativa. För att avgöra om bakterierna är grampositiva eller gramnegativa kan man använda Gramfärgning, som är en differentialfärgningsmetod. Uppdaterad: 2013-02-24. |
||||||||||||||||||||
GenomInledningMed termen genom menar man den kompletta uppsättningen av genetisk material i en cell. Genomstorlek brukar uttryckas i Mb eller Mbp (= megabaspar). Alltså är 1 Mbp = 1 000 000 bp. Storleken på bakteriegenom varierar mellan 0,5 och 10 Mbp. Bakteriegenom består av kromosom(er) och eventuellt även plasmid(er). Bakterier är haploida till skillnad från högre organismer, som är diploida. Könsceller från högre organismer är emellertid också haploida. Den fullständiga genomsekvensen har bestämts för ca 4000 bakteriestammar och det finns ytterligare ca 14 000 pågående genomprojekt för bakterier.KromosomKromosomen utgör primärt genetiskt material, som är helt nödvändigt för bakterien. Bakterier har i allmänhet en cirkulär kromosom, men det finns undantag (se nedan).PlasmidPlasmider (see också Genom ovan) utgör sekundärt genetiskt material, som inte alltid är livsnödvändigt för bakterien. Bakterier, som bär på plasmider, har i allmänhet en eller flera cirkulära plasmider men det finns också undantag. Plasmider utgör i allmänhet upp till 10% av genomet och de replikeras oberoende av kromosomen.Undantag
Uppdaterad: 2013-03-03. |
||||||||||||||||||||
Gramfärgning [under utarbetande]InledningGramfärgning är en s.k. differentialfärgningsteknik eftersom man kan skilja på två stora grupper av bakterier genom denna metod. Dessa två grupper är grampositiva och gramnegativa bakterier, som färgas mörklila respektive skära till röda.PrincipGrampositiva bakterier har en tjock cellvägg (peptidoglykan), som består av flera lager och kan liknas vid ett nätverk. Gramnegativa bakterier har en mycket tunnare cellvägg och dessutom ett yttermembran. Kristalviolett (KV+), som är det primära färgämnet, binder till negativt laddade grupper på bakterien och färgar den lila. Man använder sedan jod (I-), som bildar ett stort komplex (KV-I) med KV och därmed binds färgen till bakterien. När grampositiva bakterier behandlas med avfärgnigsvätskan (etanol-aceton), så dehydreras bakterien och färgen stannar kvar. När gramnegativa bakterier behandlas med avfärgningsvätskan, så löses yttermembranet upp och peptidoglykanen exponeras, så att även KV-I-kompexet tvättas ut. Därefter gör man en motfärgning med safranin eller basiskt fuksin, som gör att gramnegativa bakterier blir skära eller röda.Metod... ... ...Grampositiva bakterierMedlemmar av fyla Firmicutes och Actinobacteria (undantag: genus Mycobacterium).Gramnegativa bakterierMedlemmar av fyla Proteobacteria (undantag: vissa medlemmar av ordningen: Rickettsiales), Cyanobacteria och SpirochaetesUppdaterad: 2013-02-26. |
||||||||||||||||||||
HemolysInledningHemolys innebär att röda blodkroppar (erytrocyter) spricker sönder (hemolyserar) och släpper ut cellinnehållet (hemoglobin). Vissa bakterier producerar s.k. hemolysiner, som ger dem hemolytisk förmåga. De flesta hemolysiner är proteiner (enzymer eller poriner), men det finns även andra typer av hemolysiner som rhamnolipider och biologiska detergenter.ProteinhemolysinerHemolysiner är membranförstörande exotoxiner och de kan indelas i två grupper: toxiner med enzymatisk aktivitet och kanalbildande toxiner (= poriner).Enzymatiskt aktiva hemolysiner är ofta lipaser som t.ex. α-toxin hos Clostridium perfringens, som är ett fosfolipas. När lipaser spjälkar lipider i plasmamembraner hos värddjurets celler, så fragmenteras membranet och cellinnehållet läcker ut. Poriner är uppbyggda av subenheter, men utsöndras av bakterien i monomerisk form. I värddjurets cellmembran aggregerar monomererna till kanalbildande polymerer (heptamerer), som gör att jongradienten över värdcellens plasmamembran inte kan upprätthållas och det osmotiska trycket i cellen ökar tills den lyserar. FunktionEn funktion hos hemolysiner är att bakterien kan utnyttja hemolys för att frigöra och utnyttja näringsämnen från värddjurets celler. Järn t.ex., är essentiellt för många patogena bakterier, men finns bara närvarande i mycket låga koncentrationer utanför celler. Om bakterien har tillgång till fritt hemoglobin så kan den utnyttja det järn, som är bundet till hemgrupperna i hemoglobinet. Hemolysiner verkar inte bara på erytrocyter utan kan också lysera andra typer av celler.Identifiering av bakterier baserad på hemolysGenom odling på blodagar kan bakterier differentieras, på basis av deras förmåga att producera hemolysiner. Hemolysen kommer att ge upphov till en uppklarningszon av blodagarn runt kolonin. Bakterier kan orsaka olika typer av hemolys:
Uppdaterad: 2013-03-06. |
||||||||||||||||||||
Homogenisering
A. Homogenisatorn, som laddas med en plastpåse innehållande provmaterial och odlingsmedium
Klicka på bilden om du vill förstora den. Uppdaterad: 2013-02-26. |
||||||||||||||||||||
Kochs postulatInledningRobert Koch var en tysk läkare (1843-1910), som intresserade sig för sambandet mellan mikroorganism och sjukdom. Koch formulerade fyra kriterier (Kochs postulat), som måste vara uppfyllda för att bevisa att en viss mikroorganism har orsakat en viss sjukdom (för virus gäller dock andra kriterier).Kochs postulat
SlutsatsOm alla kriterier är uppfyllda har man bevisat samband mellan mikroorganism och sjukdom, men om inte alla kriterier är uppfyllda, så kan det ändå finnas ett samband.År 1996 publicerades ett antal nya kriterier för att bevisa ett samband mellan mikroorganism och sjukdom (Fredricks and Relman, Clin. Microbiol. Rev. 9:18-33). Dessa kriterier är baserade på detektion av specifika DNA-sekvenser i samband med sjukdom. Uppdaterad: 2013-03-08. |
||||||||||||||||||||
Kolonibildande enhet (CFU)Mängden bakterier i ett flytande prov uttrycks ofta som kolonibildande enheter per ml (CFU/ml). Detta värde bestäms genom att man först gör en tiofaldig spädningsserie av det prov som ska undersökas. Sedan tar man en känd volym (t.ex. med hjälp av en kalibrerad 1 µl plastögla) ur varje rör och stryker ut på lämpliga plattor. Efter inkubering väljer man ut en platta, på vilken man ser ca 100 kolonier och genom att räkna kolonierna kan man få en god uppfattning om antalet CFU/ml i provet. Glöm inte att multiplicera med rätt omvandlingsfaktor. Anledningen till att man använder begreppet CFU är att det inte är säkert att varje koloni härstammar från en enda bakterie eftersom vissa bakteriearter lätt aggregerar i suspensionskulturer. Endast levande (egentligen odlingsbara) bakterier kommer att ge upphov till kolonier.Antal bakterier (döda och levande) i ett prov kan bestämmas genom att man räknar dem under ett mikroskop i en kalibrerad kammare (en s.k. Bürknerkammare). För urinvägsinfektion (UVI) används begreppet CFU och man bruka klassificera mängden bakterier i urin på följande sätt: 0 cfu/ml: ingen växt <25 000 cfu/ml: sparsam växt 25 000 - 100 000 cfu/ml: måttlig växt >100 000 cfu/ml: riklig växt Uppdaterad: 2013-03-03. |
||||||||||||||||||||
Lancefield gruppering av streptocockerStreptococcer brukar ibland delas in i s.k. Lancefield-grupper efter den amerikanska mikrobiologen Rebecca Lancefield (1895 – 1981), som utveckade ett system för serologisk indelning baserad på kolhydratsammansättningen i cellväggen. De olika grupperna kallas Lancefield group A till V (utom I och J). Dessutom finns en grupp NG (= non-groupable).Uppdaterad: 2013-03-06. |
||||||||||||||||||||
Lipopolysackarid (LPS)InledningLipopolysackarider (LPS), som också kallas lipoglykaner, finns bara i yttermembranet hos gramnegativa bakterier. LPS är ett s.k. endotoxin (se även toxin nedan) och den toxiska egenskapen sitter i lipid A (se nedan).StrukturLPS är en amfipatisk molekyl, d.v.s. den har båda hydrofila (vattenälskande) och hydrofoba (vattenavstötande = lipidälskande) regioner. Den hydrofoba delen (kolvätekedjor) förankrar LPS i det yttre lipidskikt av bakteriens yttermembranets och den hydrofila delen (laddade grupper) pekar utåt mot bakteriens omgivning. Kemiskt består LPS av en lipddel och en polysackariddel. Lipiddelen består av lipid A, som är en fosforylerad glukosamindisackarid med flera (ca 6) bundna kolvätekedjor, vilka utgör den hydrofoba delen av molekylen. Kolhydratdelen består av en s.k. kärna ("core oligosackarides", "core antigen" eller R-antigen), som är direkt bunden lipid A. En polysackarid (O-polysackarid, O-antigen eller somatiskt antigen) är sedan bunden till R-antigenet.SpecificitetTack vara de olikheter, som finns i LPS från olika gramnegativa bakterier, kan dess antigena egenskaper användas för typning och subtypning av bakterier. De antigena egenskaperna varierar också i olika delar av LPS:
Effekter på värddjuretDjur (inkl. människa) utsätts hela tiden för små mängder LPS i blodcirkulationen på grund av omsättningen av gramnegativa tarmbakterier och därför stimuleras hela tiden det medfödda immunsystemet. Om man utsätts för större mängder LPS som t.ex vid en sepsis frisätts cytokiner, vilket leder till feber och inflammation. Vid toxiska koncentrationer av LPS kan blodproppar bildas i kapillärsystemet vilket i sin tur kan leda till livshotande tillstånd.Uppdaterad: 2013-03-06. |
||||||||||||||||||||
Nomenklatur för bakterierInledningNomenklatur för bakterier avser namngivning och bakterier namnges liksom andra organismer enligt det binomiala system, som infördes av Carl von Linné (1674–1748). Detta innebär att bakterien har ett artnamn, som talar om vilket släkte (genus) den tillhör (genusnamn) och ett namn, som tillsammans med genusnamnet är unikt för bakterien (artepitet). Ett exempel på detta är Moraxella bovis, där genusnamnet talar om att bakterien tillhör genus Moraxella och artnamnet talar om att bakterien har isolerats från nötkreatur. Genusnamn och artepitet bildar tillsammans det vetenskapliga artnamnet, som alltid skrivs i kursiv stil. Bakterienamn är internationella och man använder latin eller latiniserad grekiska för att bilda namnet. Om missförstånd ej kan uppstå, så kan man förkorta genusnamnet efter att det har skrivits ut första gången i en text, t.ex. M. bovis. Observera dock att det också finns bakterier, som heter Mycoplasma bovis och Mycobacterium bovis.Det finns strikta internationella regler för hur bakterier ska namnges och dessa regler finns publicerade i en bok som heter:" International Code of Nomemclature of Bacteria". För att man ska få ett föreslaget namn accepterat måste man publicera en vetenskaplig artikel om den föreslagna arten och denna måste godkännas av en internationell taxonomikommitté. TrivialnamnTrivialnamn används ofta som wtt förenklat sätt att namnge bakteriesläkten. Trivialnamn ska skrivas med liten bokstav och får ej kursiveras. Exempel på trivialnamn är: laktobaciller, mykobakterier, salmonella, stafylokocker och streptokocker. De vetenskapliga namnen för dessa grupper är: genus Lactobacillus (eller Lactobacillus spp.), genus Mycobacterium (eller Mycobacterium spp.), genus Salmonella (eller Salmonella spp.), genus Staphylococcus (eller Staphylococcus spp.) resp. genus Streptococcus (eller Streptococcus spp.).Om man avser en specifik bakterieart får man inte använda ett trivialnamn som avser ett helt bakteriesläkte. Subspecies, biovarer och serovarerIbland finns ett behov av att dela upp bakteriearter i underarter, eftersom de är alltför nära besläktade för att betraktas som olika arter, men alltför avlägset besläktade för att betraktas som samma art. I detta fall införs en underart genom att lägga till ett underartepitet och skriva (subsp. eller ssp.) framför underartepitetet. Ett exempel på detta är Streptococcus equi subsp. equi. När man delar en art i flera underarter, får den ursprungliga arten alltid samma underartepitet som artepitetet. Ofta vill man också dela in arter och underarter i olika biovarer (biologiska varianter) eller olika stammar, men detta regleras inte lika strikt utan forskare kan själva namnge sina stammar eller biovarer. En typ av biovar är serovar (serologisk variant) där man identifierar olika ytantigener med hjälp av specifika antikroppar. Smittspårning och epidemiologi bygger på att man kan identifiera olika varianter av en och samma bakterieart. SalmonellanomenklaturEn bakterieunderart som förekommer i flera tusen olika serovarer är Salmonella enterica subsp. enterica. En vanlig serovar är Dublin och ska man då skriva det fullständiga och korrekta namnet för den bakterien, så blir det Salmonella enterica subsp. enterica serovar Dublin. Observera att namnet på serovaren skrivs med stor bokstav och skall ej kursiveras. Om namnet förekommer på flera ställen i texten kan man skriva S. enterica subsp. enterica serovar Dublin. Även detta är relativt långt att skriva ut och därför har man bestämt att det också är acceptabelt att skriva enbart Salmonella Dublin, utom på första stället i texten där hela namnet måste skrivas ut.Man kan läsa mer om namngivning av salmonella på VetBact under Salmonella spp. och Salmonella enterica. Uppdaterad: 2013-03-06. |
||||||||||||||||||||
ParameterParameter är en term, som vanligen används för att identifiera variabla och mätbara egenskaper, som definierar ett system. Systemet kan t.ex. bestå av en bakteriekultur och exempel på parametrar är: mängd tillsatta bakterier, odlingstemperatur, odlingstid, saltkoncentration, glukoskoncentration, CO2-koncentration o.s.v.Med analysparameter inom livsmedelsmikrobiologi avser man olika standardiserade rutinmetoder för bestämning av t.ex. antal långsamväxande bakterier, intestinala enterokocker, odlingsbara mikroorganismer o.s.v. Uppdaterad: 2013-02-26. |
||||||||||||||||||||
PatogenicitetInledningFörmågan hos en mikroorganism att orsaka någon form av skada (d.v.s. sjukdom) hos värddjuret kallas patogenicitet och mikroorganismer som har denna förmåga kallas patogener (eller patogena organismer). Patogen är en "allt-eller-inget-egenskap", d.v.s. en mikroorganism är antingen patogen eller icke-patogen för ett visst värddjur. Virulens är inte synonymt med patogenicitet utan beskriver graden av skada, som den patogena organismen har orsakat. En högvirulent bakterie är mycket smittsam och/eller ger kraftiga symptom.Obligata eller opportunistiska patogenerEn mikroorganism kan vara en obligat patogen eller en opportunistisk patogen. En obligat patogen förekommer hos värddjuret endast i samband med sjukdom. Mikroorganismer, som man hittar hos friska värddjur, men som kan orska sjukdom under vissa omständigheter kallas opportunistiska patogener. Sådana omständigheter kan vara nedsatt immunförsvar, annan infektion, skadad vävnad o.s.v.Egenskaper som gör en bakterie patogen
Uppdaterad: 2013-03-06. |
||||||||||||||||||||
PlasmidInledningPlasmider utgör sekundärt genetiskt material i bakterier, som kan utnyttjas vid behov (se också Genom ovan). Plasmider kan föreligga i en eller flera kopior i en cell, eftersom de replikeras oberoende av kromosomen. En bakterie kan bära på flera olika plasmider.FunktionPlasmider kan innehålla genetisk information, som behövs för:
Praktisk användningPlasmider har kommit till mycket stor användning inom molekylärbiologi för bl.a. kloning av gener. Då använder man sig av genetiskt modifierade plasmider, som bara innehåller ett fåtal gener samt något lämpligt kloningsställe.Uppdaterad: 2013-03-06. |
||||||||||||||||||||
PyogenPyogen betyder varbildande eller varbildande bakterie. Om mucus också produceras, så sägs bakterien vara mukopurulent. Exempel på pyogena bakterier är Burkholderia mallei, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Sta. epidermidis, Streptococcus pyogenes och Str. pneumoniae.Pyogena bakterier kan orsaka pyemi (se sepsis nedan). Uppdaterad: 2012-12-12. |
||||||||||||||||||||
Quorum sensingInledning"Quorum sensing" är ett system för signalering och svar i en population av organismer (t.ex. bakterier), som regleras av populationens storlek. Man kan säga att genuttrycket (= proteinsyntesen) av vissa proteiner kan regleras som svar på en förändring av populationstätheten. Kvorum kommer från latinets quorum ”av dem” och syftar på det minsta antal närvarande, som kräves för att en församling ska vara beslutsmässig.Varför kommunicerar bakterier med varandra?Om väldigt få bakterier finns närvarande inom ett visst område är det slöseri med energi att tillverka och utsöndra t.ex. vissa enzymer och därför regleras genuttrycket genom quorum sensing. Även bildning av biofilm (se ovan) regleras av quorum sensing. Syntes av beståndsdelarna i en biofilm initieras när den bakteriella populationstätheten har nått en viss nivå.Hur kommunicerar bakterier med varandra?Bakterier använder quorum sensing för att vid behov reglera genuttrycket i förhållande till populationens storlek. Detta uppnås genom att bakterien skickar ut kemiska signalsubstanser i form av komplicerade organiska molekyler (polypeptider i grampositiva och N-acyl homoserin laktoner i gramnegativa bakterier). I en population av planktoniska bakterier (se Biofilm ovan) blir inte koncentrationen av signalsubstanser tillräckligt hög för att bakterierna ska kunna kommunicera med varandra, men i en biofilm är den det och därför kan de kommunicera.Länkar
Uppdaterad: 2013-03-06. |
||||||||||||||||||||
RenkulturInledningEtt kliniskt prov innehåller sällan bakterier i renkultur, utan de föreligger vanligtvis i blandflora. Vid en bakteriell infektionssjukdom hittar man alltså den patogena bakterien i blandning med normalfloran. För att kunna identifiera viktiga bakterier i kliniska prover måste de renodlas, d.v.s man måste ha dem i renkultur. En renkultur innehåller alltså bara en enda bakterieart och detta kan åstadkommas genom renstrykning (se nedan) på agarplattor.Uppdaterad: 2013-02-25. |
||||||||||||||||||||
Renstrykning
En koloni, som kommer från en renstrykning, utgör i allmänhet en klon eftersom den med stor sannolikhet härstammar från en enda bakteriecell. Det finns dock undantag eftersom vissa bakterier växer i form av aggregat snarare än enskilda celler. Om man arbetar med bakterier, som har en tendens att svärma, får man försöka använda plattor, som minskar den risken (t.ex. CLED-agar för vissa bakterier). Uppdaterad: 2013-03-05. |
||||||||||||||||||||
RörlighetInledningMånga bakterier är rörliga och de kan förflytta sig genom att utnyttja principiellt skilda mekanismer. Rörelsemekanismer har utvecklats för att bakterier ska kunna attraheras eller repelleras av vissa stimuli. Rörlighet är en egenskap, som används för karaktärisering och identifiering av bakterier och därför har man utvecklat metoder för att påvisa rörlighet. Bakteriers rörelseförmåga måste kunna skiljas från s.k. Brownsk molekylrörelse, som är slumpmässig och beror på att värmerörelse hos vattenmolekyler, som kan knuffa till bakterier så att det uppfattas som om bakterierna rör sig under mikroskopet..Simmande förflyttning med hjälp av flagellerBakterier kan ha flageller, som kan vara en eller flera till antalet, och som fungerar som propellrar och gör att bakterierna kan röra sig i en bestämd riktning. Mycket förenklat kan man säga att flagellen består av ett rörligt filament, som är kopplat till en molekylär motor (basalkropp) i bakteriens hölje via en krok. Flagellen består av många subenheter av proteinet flagellin, som bildar en ihålig och flexibel cylinder. Den molekylära motorn, som är uppbyggd av proteinsubenheter, drivs av protongradienten (eller en Na+-jongradient) över plasmamembranet och kan få filamenten att rotera medsols eller motsols. Denna rotation får bakterierna att simma i en bestämd riktning respektive tumla. Riktningen beror av yttre stimuli och vid tumlandet kan bakterierna byta rörelseriktning.Bakterier inom fylumet Spirochaetes har s.k. periplasmiska flageller (= endoflageller eller axialfilament), som är lokaliserade till det plasmatiska utrymmet mellan cellmembranet och yttermembranet. Detta arrangemang resulterar i en skruvliknande rörelse (eller flatvågsrörelse), som gör att dessa bakterier kan ta sig fram i mycket viskösa material (t.ex. mucus). Ryckande rörelse med hjälp av typ IV pili (fimbrier)Bakterier, som har så kallade typ IV pili kan röra sig genom att de yttre ändarna av dessa pili, som har hakar, vidhäftar till ett fast substrat, som kan utgöras av en yta som bakterien sitter på eller andra bakterier. När piluset kontraheras, dras bakterien framåt. Rörelse, som produceras av typ IV-pili är typiskt ryckig och den kallas helt enkel för ryckig rörelse. Pseudomonas aeruginosa uppvisar ryckig rörelse.Glidande rörelse på ytorVissa bakterier kan glida på våta ytor, men de molekylära mekanismerna för detta är ofullständigt utredda. Exempel på bakterier, som har denna förmåga är: medlemmar av fylumet Cyanobacteria samt släktena Flavobacteria och Mycoplasma.Rörelse genom användning av värdcellens cytoskelettVissa patogena bakterier kan röra sig inuti värdcellen genom att utnyttja dess cytoskelettet. Cytoskelettet används normalt för att flytta organeller inuti cellen. Genom att stimulera aktinpolymerisering vid en av värdcellens poler, kan dessa bakterier bilda en slags svans, som driver dem genom värdcellens cytoplasma. Exempel på bakterier som kan använda denna mekanism är Listeria spp. och Shigella spp.Uppdaterad: 2013-03-06. |
||||||||||||||||||||
SepsisSepsis (blodfögiftning) är ett potentiellt dödligt tillstånd med en generell inflammatorisk reaktion [systemiskt inflammatoriskt responssyndrom (SIRS)], som vanligen är orsakad av en bakterieinfektion.Termen septikemi används ibland som en synonym till sepsis och avser då en sepsis där man har påvisat bakterieväxt i blodet. Enbart förekomst av bakterier i blodet är inte synonymt med sepsis utan detta tillstånd kallas bakteriemi och är övergående. Pyemi är en form av sepsis, som resulterar i omfattande bölder av metastatisk natur. Pyemi orsakas oftast av närvaro av pyogena (varbildande) bakterier i blodet. Uppdaterad: 2012-12-11. |
||||||||||||||||||||
SideroforInledningOrdet siderofor kommer från grekiskan och betyder järnbärare. Sideroforer är lågmolekylära, substanser, som har mycket hög affinitet för järn (Fe3+) och de binder järn genom s.k. kelatbindning. Järn är essentiellt för nästan alla livsformer. Många bakterier kan utsöndra sideroforer, som gör att de kan ta upp järn även i en omgivning där koncentration av fritt järn är mycket låg. Hos däggdjur är järn hårt bundet till olika proteiner (t.ex. ferritin, laktoferrin, hemoglobin och transferrin) och därför behöver patogena bakterier binda upp järn i form av lösliga komplex med sideroforer. Sideroforer betraktas som virulensfaktorer.Exempel på sideroforer
Uppdaterad: 2013-02-03. |
||||||||||||||||||||
SporerInledningSporer hos bakterier är inte samma sak som sporer hos svampar. Bakterier använder inte sporer för att föröka sig utan för att överleva ogynnsamma betingelser (brist på näringsämnen, extremt pH, hög temperatur mm). Vissa bakterier kan alltså övergå till ett vilostadium genom att bilda sporer.EndosporerEndosporer bildas, som namnet antyder, inuti baktericellen. Endosporer är mycket motståndskraftiga och kan bildas av medlemmar av fylumet Firmicutes. De släkten, som har störst betydelse inom veterinärmedicinen är Bacillus och Clostridium. Medlemmar av släktet Paenibacillus kan också bilda endosporer. I varje bakteriecell bildas endast en spor och den kan överleva utan tillgång på näringsämnen. Endosporer tål höga och låga temperaturer, intorkning, kemiska desinfektionsmedel och UV-strålning och anledningen till att de är så resistenta är att de innehåller nästan inget vatten och att cellväggen innehåller dipikolinsyra. Sporen innehåller också mycket calcium (Ca) och när Ca2+ pumpas in i sporen, så pumpas vatten ut. Förutom höljet (cortex) innehåller sporen i stort sett bara DNA, ribosomer och polymeraser. Detta är tillräckligt för att sporerna ska kunna germinera, d.v.s. utvecklas till bakterier igen, när förhållandena har blivit gynnsamma.Eftersom endosporer är så resistenta, krävs det behandling med fuktig värme (+121°C) under 15 min för att dessa sporer skall avdödas. Användning inom diagnostikEndosporer har betydelse för identifiering av bakterier. Läget av sporen i modercellen kan ge information om tänkbara bakterier. B. cereus, B. subtilis och C. tetani t.ex. har central, subterminal respective terminal spor.LänkVideoklipp på YouTube som rekommenderas: "Bacterial Spore Formation".AkineterOrdningarna Nostocales och Stigonematales inom fylumet Cyanobacteria bildar så kallade akineter, som är en typ av vilostadium för dessa bakterier. Akineter har inte så stor likhet med endosporer och de är inte alls lika resistenta, men i form av akineter kan dessa cyanobakterier överleva kyla (vintertid) och intorkning.ExosporerSläktena Actinomyces och Streptomyces, som hör till fylumet Actinobacteria kan bilda en typ av sporer, som ibland kallas exosporer. Exosporer uppkommer genom avknoppning av de mycelliknande strukturer (filament), som bildas när dessa bakterier växer. Exosporer är inte alls lika resistenta som endosporer och har därför inte samma kliniska betydelse. De har också en helt annan uppbyggnad.VBNCÄr egentligen något annat än sporer, se VBNC (Viable but nonculturable) nedan.Uppdaterad: 2013-03-05. |
||||||||||||||||||||
TillväxtkurvaInledningBakterier förökar sig genom delning (två identiska dotterceller bildas vid celldelningen). Om tillgången på näringsämnen är konstant och om de fysikal-kemiska egenskaperna hos odlingsmediet inte förändras, så delar de sig med samma hastighet hela tiden. Detta innebär att tillväxten är exponentiell. Den exponentiella tillväxtfasen (log-fasen) kan dock inte fortgå hur länge som helst eftersom odlingsmediet utarmas på näringsämnen och mediets pH förändras vanligtvis. När man startar en odling i flytande medium, tar det lite tid innan bakterierna kommer igång att växa, speciellt från kliniska prover eller från nerkylda kulturer och denna fas av odlingen brukar kallas lag-fas. GenerationstidDen tid det tar för antalet bakterier att fördubblas under odling kallas generationstid och den kan variera väldigt mycket för olika bakterier. Escherichia coli, som odlas under optimala betingelser har en generationstid på 20 min, medan Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis har en generationstid på ca 24 tim. Detta innebär i praktiken att om man sprider dessa två bakterier på lämpliga odlingsplattor, så kan man lätt se kolonier av E. coli efter ett dygn, medan kolonier av M. avium subsp. paratuberculosis inte kan observeras förrän tidigast om 3 månader! Tillväxtkurva
Bestämning av en tillväxtkurvaNär man bestämmer en tillväxtkurva vill man oftast kunna följa tillväxten av bakterier i realtid för att veta när man ska göra t.ex. en tillsats av någon substans eller när odlingen bör avbrytas. Den snabbaste och enklaste metoden är att regelbundet ta ut prover från kulturen och bestämma ljusspridningen genom spektrofotometri. Med en spektrofotometer mäter man normalt absorbans vid olika våglängder, men i en suspension (av t.ex. bakterier) kan man även mäta ljusspridning (OD = optical density). Ljusspridningen är proportionell mot antal bakterier per ml och med hjälp av en standardkurva kan man bestämma antalet bakterier i absoluta tal. Uppdaterad: 2013-03-03. |
||||||||||||||||||||
ToxinerInledningBakterietoxiner är viktiga virulensfaktorer och de brukar indelas i exotoxiner (exo = ute) och endotoxiner (endo = inne). Exotoxiner syntetiseras och utsöndras aktivt, medan endotoxiner utgör en del av bakterien och frigörs först när bakterierna dör och lyserar. De flesta endotoxiner är lokaliserade till bakteriens hölje och vanligen avses endast lipopolysackarider (LPS) i yttermembranet hos gramnegativa bakterier (se även lipopolysackarid ovan). Endotoxiner är värmestabila.ExotoxinerExotoxiner utgörs vanligen av värmekänsliga (värmelabila) proteiner, men kan också vara värmestabila polypeptider. Exotoxiner kan bildas av både grampositiva och gramnegativa bakterier. Bland de bakteriella exotoxinerna hittar man några av naturens mest potenta toxiner. Dödlig dos för människa av t.ex. botulinumtoxinet är endast 1-2 ng (1 ng = 0,000 000 001 g) per kg kroppsvikt vid intrevenöst upptag. Detta innebär att botulinumtoxinet är ca. 6 000 000 gånger giftigare än skallerormsgift.Exotoxiner kan i sin tur indelas efter t.ex.:
En toxoid är ett proteintoxin, som har denaturerats (genom t.ex. värmebehandling eller kemisk behandling) och därför förlorat sin toxicitet. En toxoid har däremot kvar sina antigena egenskaper och kan därför användas i vacciner. EndotoxinerLPS finns ej hos grampositiva bakterier, men förutom LPS finns det några andra endotoxiner och ett exempel är cryproteinet hos Bacillus thuringiensis, som är ett s.k. δ-endotoxin. Endotoxiner är i allmänhet mycket mindre toxiska än exotoxiner.SekretionssystemBakterier har komplicerade sekretionssystem for att kunna exportera proteiner till omgivningen eller till cytoplasman hos värdorganismens celler. Proteiner som ska exporteras är ofta toxiner. Information om sekretionssystem kommer att införas i termlistan.Uppdaterad: 2013-03-05. |
||||||||||||||||||||
VBNC (Viable but nonculturable)VBNC syftar på bakterier, som är livskraftiga men ej odlingsbara (på engelska: viable but nonculturable). Dessa bakterier har på grund av ogynnsamma betingelser gått in i ett tillstånd med mycket låg metabolisk aktivitet och de delar sig därför inte längre. Detta tillstånd är inte alls så resistent som sporer, men de kan föreligga som VBNC under åtminstone 1 års tid. Under de rätta betingelserna kan VBNC-bakterier återgå till normaltillståndet och bli odlingsbara igen.Exempel på bakteriesläkten och arter, som kan övergå till VBNC-tillståndet: Aeromonas, Burkholderia, Campylobacter, Enterobacter, Entercoccus, Escherichia coli, Francisella, Helicobacter, Klebsiella, Legionella, Listeria, Mycobacterium, Pasteurella, Pseudomonas, Salmonella, Serratia, Shigella, Streptococcus och Vibrio. Uppdaterad: 2013-02-26. |
||||||||||||||||||||
Virulens och virulensfaktorerInledningVirulens är inte synonymt med patogenicitet (se även patogenicitet ovan), utan beskriver graden av skada, som den patogena organismen har orsakat värddjuret. En högvirulent bakterie är mycket smittsam och/eller ger kraftiga symptom. Infektionsdosen (ID) är alltså lägre för en högvirulent än för en lågvirulent patogen.VirulensfaktorerVirulensfaktorer är de komponenter, som bakterien tillverkar för att kunna:
Uppdaterad: 2013-03-06. |
Renstrykning är en teknik, som används inom bakteriologi för att isolera enskilda bakteriearter eller stammar från ett prov, som innehåller en blandflora av bakterier. Man använder en steril plastögla (eller platinaögla), som har doppats i provet, och stryker ut på 1/3 (alt. 1/4) av en agarplatta. Sedan tar man en ny ögla och stryker från första tredjedelen in i nästa tredjedel av plattan. Detta upprepas sedan en gång (alt. två gånger) till. På detta sätt får man en signifikant minskning av antalet bakterier mellan varje tredjedel (alt. fjärdedel) och chansen är god att man någonstans på plattan kan hitta enskilda kolonier av den eller de bakterier man vill isolera. Bilden till höger visar en renspridning av Staphylococcus aureus subsp. aureus i tre steg på en nötblodagarplatta. De båda bilderna (A och B) visar samma platta fotograferad med belysning ovanifrån respektive i motljus. Notera att på platta B kan man se spåren av stryken även om inga bakteriekolonier kan observeras.