Inläsningsanvisningar till receptariekursen i Infektionsbiologi Vårterminen 2009 Målbeskrivningar och instuderingsuppgifter för receptarieprogrammets kurs i Infektionsbiologi. Hänvisningar till Karin Carlsons och Claës Linders bok ”Introduktion till mikrobiologi-med inriktning mot naturvetare och farmaceuter”, Studentlitteratur 2008, ISBN 978-91-44-04846-8 På bokens hemsida www.studentlitteratur.se/o.o.i.s?id=2474&csid=5035&ar tnr=32976 hittar Du bilder i färg och ytterligare instuderingsuppgifter. Kapitel 1,2,3 och 4 (sid 51-58 kursivt) Målbeskrivning Du skall kunna: Metoder för isolering av renkulturer på fast medium. Metoder för sterilisering och när de olika metoderna är lämpliga att använda. Hur avdödningskurvor kan användas för att bestämma lämpliga betingelser vid sterilisering. Bakteriers generella näringskrav. Skillnaden mellan respiration och fermentation. Skillnaden mellan allmänna, selektiva och differentierande medier och i vilka sammanhang respektive medium används. Indelning av bakterier med avseende på tillväxttemperatur, förhållande till syre. Vad som menas med ett mediums redoxpotential och vattenaktivitet Hur pH påverkar tillväxten för bakterier och svampar. Vad som menas med kvorumreglering. Uppbyggnaden av prokaryota celler. Funktion och uppbyggnad av cellmembran, cellvägg,flageller, pili och kapsel Gramfärgning och bakgrunden till indelningen i grampositiva och gramnegativa bakterier. Morfologiska huvudgrupper hos bakterier. Endosporer, bildning, förekomst och betydelse för överlevnad. Biofilmbildning. 1 Instuderingsfrågor 1. Vad means med en död mikroorganism? 2. Vilka faktorer påverkar antalet överlevande bakterieceller efter en viss tids sterilisering? 3. Beskriv grafiskt avdödningskurvor för mikroorganismer och vilka upplysningar man kan läsa ut från kurvorna vad gäller betingelser för sterilisering. 4. Beskriv de viktigaste steriliseringsmetoderna och ange deras användningsområden. 5. Ange de generella näringskrav en bakterie har och beskriv hur ett näringsmedium skall vara sammansatt för att tillåta växt av många olika bakterier. 6. Hur tillväxer kolibakterier i ett flytande medium och hur kan man med olika mätmetoder följa denna tillväxt? 7. Vad menas med kvorumreglering? 8. Vad är innebörden av följande begrepp? a) strikt eller obligat anaeroba mikroorganismer b) mikroaerofila mikroorganismer c) obligat aeroba mikroorganismer d) fakultativt anaeroba mikroorganismer e) vattenaktivitet 9. Beskriv hur gramfärgning går till och förklara varför man får en skillnad mellan grampositiva och gramnegativa bakterier. Hur är cellväggen uppbyggd i gramnegativa respektive grampositiva bakterier.? 10. Hur förökar sig bakterier? 11. Vilka funktioner har cellväggen hos bakterier och hur är den uppbyggd? Beskriv skillnaden i struktur mellan den grampositiva och den gramnegativa cellväggen. 12. Hur är prokaryota cellers DNA organiserat? 13. Vad har flageller och pili för funktion hos bakterien och hur är dessa uppbyggda? 14. Under vilka förhållanden bildas endosporer? Vilka bakteriesläkten kan bilda endosporer? 15. Hur går endosporbildningen till? Vilka substanser bidrar till den extrema resistensen mot värme och kemikalier? 16. Vad är biofilm? Vilken betydelse har biofilm för infektionsbehandling? Kapitel 5 (ingår i kursen i Genteknik och molekylärbiologi och Du behöver bara in Infektionsbiologikursen läsa avsnittet om ”Konjugation” sid 93-94) Målbeskrivning Du skall kunna: Förklara arvsmassans organisation och funktion i bakteriecellen. Redogöra för förloppen vid transformation, transduktion hos bakterier. 2 Vad som menas med konjugation och hur hela kromosomen kan överföras till en mottagarbakterie genom en sådan process Förklara plasmiders betydelse för bakteriers miljöanpassning. Beskriva strukturen hos en resistensplasmid . Instuderingsfrågor 1. Hur är arvsmassan organiserad hos bakterier? 2. Vad händer vid en konjugation mellan två bakterier? 3. Vad har bakterier för nytta av konjugation? 4. Varför blir inte alla kolibakterier F+ med tiden? 5. Beskriv principen för transduktion och transformation. 6. Skissera uppbyggnaden av en resistensplasmid. 7. Vad har bakterien för generell nytta av plasmider? 8. Varför är överföringen av DNA vid konjugation och transformation inte känslig för restriktionsenzymsnedbrytning? Kapitel 6. (Läs Firmicutes, Aktinobakterier, Bacteroides, Spiroketer, Klamydier, Proteobakterier) Du skall kunna: Olika bakteriegrupper där patogena bakterier ingår Instuderingsfrågor 1. Vilka sjukdomsalstrande bakterier ingår bland aktinobakterierna respektive proteobakterierna, ge några exempel Kapitel 7 ingår ej i kursen Kapitel 8 och Medicinskt viktiga bakterier (separat kompendium) Målbeskrivning Du skall kunna: Begreppen patogenicitet, virulens, normalflora, opportunistisk infektion. Redogöra för innebörden i Kochs postulat. Redogöra för de olika nivåerna i kroppens försvar mot infektioner. Redogöra för virulensegenskaper hos bakterier och hur vissa viktiga toxiner verkar. Känna till viktiga patogena bakterier som Staphylococcus aureus, Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, Enterococcus, Bacillus anthracis, Clostridium botulinum, Clostridium tetani, Clostridium perfringens, Mycoplasma, Corynebacterium diphteriae, Mycobacterium tuberculosis. Mycobacterium 3 leprae, Rickettsia, Pseudomonas aeruginosa, Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Bordetella, Legionella, Salmonella, Shigella, Escherichia coli (EIEC,EHEC, ETEC, UPEC), Yersinia, Vibrio, Haemophilus, Helicobacter pylori, Campylobacter jejuni, Borrelia , Treponema, Chlamydia Instuderingsfrågor 1. Definiera begreppen patogen och virulens. 2. Vad innebär Kochs postulat och hur används detta? 3. Vilka delar av kroppen är normalt koloniserade av bakterier? 4. Vad menas med en opportunistisk infektion? 5. Vilka är de vanligaste angreppsvägarna för en infekterande bakterie? 6. Sammanfatta de viktigaste komponenterna i kroppens infektionsförsvar. 7. Vad innebär fagocytos och hur kan bakterier motverka den? 8. Vilka funktioner har nedanstående strukturer för en bakteries virulens: a) kapsel b) pili c) exotoxiner d) endotoxiner 9. Berätta om hur stelkrampstoxin, shigatoxin, koleratoxin och difteritoxin verkar 9. Vad menas med invasivitet? 10. Berätta om en bakterie som orsakar a) luftvägsinfektion b) urinvägsinfektion c) gastroenterit (mag/tarminfektion) d) könssjukdom e) hudsjukdom f) hjärnhinneinflammation 11. Varför är tuberkulos ett så stort hälsoproblem? 12. Hur kan kolibakterier orsaka gastroenterit? 13. Magsårsbakterien infekterar en mycket stor del av mänskligheten. Varför blir inte alla infekterade sjuka av magsår? Kapitel 9 (Ingår i kursen i farmakologi men bör läsas kursivt eftersom det behövs för förståelse av laborationen) Målbeskrivning Du skall kunna: Beskriva skillnader mellan eukaryota och prokaryota celler som utgör möjliga angreppspunkter för antibiotika mot sjukdomsalstrande bakterier. Förklara begreppet selektiv toxicitet. Förklara begreppen baktericid och bakteriostatisk effekt samt hur dessa kan bestämmas. 4 Förklara betydelsen av begreppen synergism och antagonism. Beskriva lappmetoden för känslighetsbestämning (Det s.k. SIR-systemet). Beskriva angreppspunkt, verkningsmekanism och resistensmekanism samt huvudsakliga användningsområden för de antibiotika som är skrivna med fet stil i tabellen på förgående sida, som är en förteckning över samtliga svenska antibiotika. Instuderingsfrågor 1. Vad innebär begreppet riktad terapi med antibiotika? Ge skäl till varför riktad terapi är eftersträvansvärd. 2. Vad menas med MIC-värde och vilken nytta har man av detta för att avgöra om antibiotika har bakteriostatisk eller bakteriocid effekt? 3. På vad sätt kan hög konsumtion av antibiotika påverka uppkomst och spridning av antibiotikaresistens? 4. Förklara selektiviteten för sulfonamider och trimetoprim. 5. Beskriv penicilliners verkningsmekanism och förklara varför penicilliner endast påverkar växande celler. 6. Normalt skall man alltid använda smalspetriga antibiotika. När kan det vara befogat att använda bredspektriga? 7. Diskutera olika alternativ för behandling av infektioner med penicillinasproducerande bakterier. 8. Beskriv verkningsmekanism och användningsområden för gentamicin, tetracyklin, kloramfenikol, rifampicin och kinoloner. 9. Ge exempel på förändringar i bakteriecellen som leder till resistens mot antibiotika. Kapitel 10, 11 och 12 ingår inte i kursen. Kapitel 13 Målbeskrivning Du skall kunna: Virus allmänna uppbyggnad. Påvisande och haltbestämning av virus Vilka alternativa former av nukleinsyra som kan förekomma hos virus Indelningen av bakteriofager i virulenta och temperata, samt skillnaden i förökningsförlopp mellan dessa båda typer av fager. Förökningsförloppen för animala virus av RNA-typ och DNA-typ inkluderande retrovirus. Orientering om olika viktiga patogena virus och deras egenskaper där namnen angetts med fet stil och vissa antivirala medel (anigvna med fet stil och strukturformel) och deras verkningsmekanismer samt resistensutveckling 5 Instuderingsfrågor 1. Jämför uppbyggnaden av en viruspartikel (virion) med uppbyggnaden av en cell! 2. Redogör för förökningen av bakteriofag T4! 3. Definiera begreppet lysogeni och vegetativt förlopp hos bakteriofagen lambda! 4. Hur kan bakteriofager användas vid fagterapi. Fördelar /nackdelar jämfört med antibiotika? 5. Varför är virusinfektioner okänsliga för antibiotikabehandling? 6. Berätta om olika metoder att påvisa en virusinfektion ! 7. Vad händer efter att ett virus infekterat en organism? 8. Beskriv de olika stegen i virusförökningen hos ett animalt virus! 9. Vad menas med att ett RNA-virus har pluspolaritet, minuspolaritet och kan DNAvirus också ha denna typ av polaritet? 10. Berätta om HIV-virus och AIDS! Vilket samband finns? 11. När behandlas virusinfektioner med antivirala medel? 12. Berätta om virus som orsakar influensa! Varför måste man vaccinera om sig varje år mot influensa för att ha ett gott skydd? 13. På vilket sätt skiljer sig retrovirus och hepadnavirus från andra virus vid sin förökning? 6