Prof. dr Tanja Berić

ANTI MIKROBNI AGENSI I PATOGENOST

MIKROORGANIZAMA

Antimikrobni agensi

Interakcije čoveka sa mikroorganizmima

Imunologija

Epidemiologija

• Redukcija (ili eliminacija) MO i ograničavanje njihovog efekta

• Dekontaminacija (sterilanti, dezinficijensi i sanitarna srdstva) – sterilizacija neživog materijala

• Antiseptici i germicidi – redukcija rasta MO NA tkivu

• Sterilizacija: toplotom, zračenjem, filtracijom i hemijskim agensima

• Antimikrobni agensi (AA) – inhibiraju rast ili ubijaju MO i mogu biti sintetički, semisintetički i prirodni

• Efekti AA:

- bakterio-statički

- bakterio-cidni

- bakteri-olitički

• Poželjna selektivna toksičnost

Kontrola rasta mikroorganizama

• Minimalna inhibitorna koncentracija (MIC)

• MIC je varijabilna vrednost, zavisi od

organizma, sastava medijuma, vremena

inkubacije, temperature.....

• standardizacija

• Disk-difuziona metoda

• zona inhibicije rasta

Merenje antimikrobne aktivnosti

Minimalna inhibitorna koncentracija

Disk-difuziona metoda

• Sintetički agensi i prirodni antibiotici

• podela na osnovu molek. strukture, mehanizma delovanja i spektra aktivnosti

• Početak 19. veka Ehrlich – koncept selektivne toksičnosti

• Sintetički agensi, analozi faktora rasta (vitamina, aminokiselina, purina i pirimidina...)

- sulfa lekovi (analozi prekursora folne kiseline)

- izoniazidi (uzak spektar, Mycobacterium)

- analozi azotnih baza

- kinoloni (sprečavaju superspiralizaciju DNK) G+ i G-

• Antibiotici – AA koje proizvode mikroorganizmi (bakterije i gljive)

- prirodni

- polusintetički

• Osetljivost i spektar aktivnosti

Antimikrobni agensi koji se koriste in vivo

Ciljna mesta i antimikrobni spektar različitih

antimikrobnih agenasa

• Antibiotici koji utiču na sintezu proteina

- interakcija sa ribozomima i ometanje translacije

- različiti mehanizmi (čak i za isti korak u sintezi proteina)

- inhibicija inicijacije ili elongacije pp lanca

- 30S ili 50S inhibitori

• Antibiotici koji utiču na transkripciju

- vezivanje za subjedinicu RNK polimeraze ili vezivanje za DNK i sprečavanje

elongacije RNK

• Antibiotici koji utiču na sintezu ćelijskog zida

- blokiranje transpeptidacije – β-laktamski antibiotici (penicilini i cefalosporini)

Mehanizmi delovanja različitih antibiotika

• Aminoglikozidi

- streptomicin iz Streptomyces griseus

- 30S inhibitori

- protiv gramnegativnih bakterija

• Makrolidi (sadrže laktonski prsten)

- eritromicin iz Streptomyces erythreus

- 50S inhibitori

• Tetraciklini

- širokog spektra ( i gram-pozitivne i –negativne)

- 30S inhibitori

- veliki broj polusintetičkih analoga

Antibiotici koje proizvode prokarioti

• Daptomicin

- ciklični lipopeptid sa jedinstvenim mehanizmom iz Streptomyces sp.

- vezuje se za ćelijsku membranu i izaziva njenu depolarizaciju i prestanak sinteze proteina i DNK = smrt ćelije ali ne i lizu

- protiv grampozitivnih

- rezistencija retka i još nije poznat mehanizam

• Plantezimicin

- inhibira enzim koji učestvuje u biosintezi lipida

- jedinstven mehanizam, za sada bez potencijala za

razvitak rezistencije

- protiv grampozitivnih

- „radi“ i protiv MRSA i VRE

Antibiotici koje proizvode prokarioti

Plantezimicin iz S. platensis

Antiviralni lekovi

• Osnovni problem – odsustvo selektivne toksičnosti

• Nukleozidni analozi (nukleozidni inhibitori reverzne transkripcije)

- AZT (azidotimidin) inhibira umnožavanje retrovirusa

• Inhibitori reverzne transkriptaze

• Inhibitori proteaza sprečavaju maturaciju retrovirusa

• Inhibitori fuzije sprečavaju ulazak HIV u T limfocit

• Interferoni indukuju interferenciju – fenomen da infekcija jednim virusom sprečava infekciju drugim

- Citokini koji sprečavaju replikaciju virusa stimulacijom proizvodnje antiviralnih proteina u neinficiranim ćelijama

- Specifični za domaćina, ne za virus

- Administracija – lokalno u visokoj dozi

Rezistencija na antibiotike i otkriće novih lekova

• Rezistencija – stečena osobina inače osetljivih MO

• Proizvodnja antibiotika podrazumeva i rezistenciju

• Horizontalni transfer gena kao vid „rasejavanja“ rezistencije

• Mehanizmi rezistencije:

- nedostatak ciljne strukture (mikoplazme nemaju ćelijski zid)

- nepropustljivost (G-negativne za penicilin)

- modifikacija antibiotika u neaktivnu formu (β-laktamaze)

- modifikacija ciljne strukture (mutacija u hromozomskim genima)

- modifikacija (ili razvitak novog) rezistentnog biohemijskog puta (ne sintetišu folnu kiselinu nego je uzimaju spolja)

- efluks (izbacivanje) antibiotika

• Plazmidna ili hromozomska rezistencija

Rezistencija na antibiotike i otkriće novih lekova

• R(esistance) plazmid prethodi eri upotrebe antibiotika u medicini

• Čovek nije „izmislio“ rezistenciju ali ju je favorizovao

• Novi analozi faktora rasta

- optimizacija rastvorljivosti i afiniteta uvođenjem sitnih hemijskih modifikacija koje ne utiču na strukture ključne za aktivnost

- kombinatorijska hemija sa automatizovanim sistemima za modifikaciju i testiranje osetljivosti in vitro

• Kompjuterski dizajnirani lekovi

- virtuelna testiranja afiniteta i delotvornosti korišćenjem 3-D modela

• Kombinovanje lekova

• Bakteriofagna terapija

Rezistencija na antibiotike i otkriće novih lekova

• Teixobactin – novootkriveni prirodni antibiotik (2015)

• otkriven skrinovanjem bakterija iz zemljišta koje ne mogu da se odgaje u laboratoriji – novi pool novih antibiotika

• inhibira sintezu ćelijskog zida vezujući se za prekursore peptidoglikana i teijhojne kiseline

• za sada nema rezistencije

Interakcije čoveka sa mikroorganizmima

• Čovek ima 1013-1014 ćelija ALI i 1014-1015 MO u i na sebi

• Korisne interakcije

- normalna mikroflora

- kolonizacija započinje rođenjem i obuhvata kožu, usnu duplju, gastrointestinalni trakt i urogenitalni trakt

• Štetne interakcije

- patogeni kolonizuju i oštećuju ljudsko telo = proces infektivne bolesti

- patogenost – sposobnost patogena da nanese štetu domaćinu

- faktori patogenosti – omogućavaju uspešnu invaziju i oštećenje

- virulencija – relativna sposobnost patogena da izazovu bolest (kvantitativna mera patogenosti)

- infekcija – svaka situacija u kojoj je mikroorganizam uspostavio rast u/na domaćinu

- bolest – infekcija praćena oštećenjem domaćina

Mehanizmi patogeneze

• patogeneza - proces izazivanja bolesti

• započinje izlaganjem patogenu i njegovim prianjanjem za kožu ili mukozne

membrane

• nastavlja se invazijom kroz epitel i kolonizacijom

• kad se uspostavi rast patogena došlo je do infekcije

• infekcija ne vodi nužno do pojave bolesti tek proizvodnjom faktora patogenosti

se postiže toksičnost

• Površinske strukture koje potpomažu prianjanje patogena:

- glikokaliks – površinski molekuli (sluz ili kapsula)

- fimbrije i pili

• Kolonizacija i infekcija zavise od vrste patogena i njegovih nutritivnih zahteva

• Inicijalni inokulum obično nije dovoljan da izazove štetu, patogen se mora umnožiti da bi uspešno kolonizovao target lokaciju

• Lokalizacija: - lokalna

- bakteremija (bakterije u krvi)

- septikemija (sistemska infekcija)

Mehanizmi patogeneze

Invazivnost patogena

• Određena je faktorima patogenosti

• Površinske strukture

• Faktori virulencije i toksini

• Faktori virulencije su najčešće različiti enzimi: hijaluronidaze, kolagenaze, proteaze, nukleaze, lipaze, fibrinolitički enzimi, koagulaze

• Toksičnost – sposobnost MO da izazove bolest posredstvom toksina koji inhibiraju ćelijske funkcije ili ubijaju domaćina

• Egzotoksini i endotoksini

Egzotoksini

• Toksični proteini koje oslobađaju patogeni u toku svog rasta

• transportuju se od mesta infekcije do udaljenih mesta gde izazivaju štetu

• Egzotoksini se klasifikuju u tri kategorije:

- citolitički toksini

- AB toksini

- superantigen toksini

• podgrupa egzotoksina su enterotoksini

- nespecifični, njihova aktivnost zahvata tanko crevo

- masivni gubitak tečnosti iz creva izaziva povraćanje i dijareju

- izazivači trovanja hranom i intestinalni patogeni

Citolitički toksini

• Degraduju ćelijsku membranu domaćina izazivajući lizu ćelija i smrt

• Često se nazivaju hemolizini

• Fosfolipaze (lecitinaze): α- toksin Clostridium perfringens

• Streptolizin O streptokoka razlaže sterole u membrani

• α- toksin stafilokoka prave pore u membrani kroz koje izlazi ćelijski sadržaj

S. pyogenes na krvnom agaru

C. perfringens na žumancetnom agaru

α- toksin stafilokoka

AB toksini

• Grade ih dve subjedinice, A i B

• Komponenta B se vezuje za površinski receptor na ć. membrani i omogućava komponenti A da uđe u citoplazmu i oštećuje ćeliju

• Toksin difterije (Corynebacterium dyphtheriae) inhibira sintezu proteina blokirajući transfer AK sa tRNK na rastući polipeptidni niz deaktivirajući EF -2

• nosilac tox gena je β fag

AB toksini • tetanus (Clostridium tetani) i botulinum (C. botulinum)

• neurotoksini

• botulinum toksin (7 srodnih toksina) najpotentniji biološki agens (1 mg može da ubije više od milion zamoraca!)

• bar dva su kodirana genima iz lizogenih bakteriofaga

• blokira otpuštanje acetilholina na nervo-mišićnoj sinapsi efektivno sprečavajući kontrakciju mišića (flacidna paraliza)

• tetanus toksin sprečava relaksaciju mišića – tetanus = nekontrolisana mišićna kontrakcija (spastična paraliza)

aktivnost botulinuma aktivnost tetanusa

AB toksini

• enterotoksin kolere (Vibrio cholerae)

• uzročnik se unosi hranom ili vodom

• A subjedinica aktivira adenilat ciklazu koja pretvara ATP u cAMP

• disbalans jona

• masivni gubitak vode iz creva – ozbiljna dijareja, dehidracija i gubitak elektrolita

aktivnost toksina kolere

Superantigeni

• treća klasa egzotoksina

• deluju indirektno na ćelije domaćina narušavajući imunski sistem

• T ćelije i njihovi citokini intenzivno uništavaju ćelije domaćina

• superantigeni aktiviraju mnogo više T ćelija nego što je normalan imunski odgovor (5-25% naspram prosečnih 0.01%)

• proizvode ih i bakterije i virusi

• ozloglašeni superantigeni streptokoka i stafilokoka

• superantigeni interaguju sa T ćelijama (tj., sa TCR) izvan definisanog mesta za vezivanje (manje specifični, zajednički za mnoge T ćelije)

• ekstenzivna proizvodnja citokina od strane velikog broja aktiviranih T ćelija rezultuje sistemskom upalnom reakcijom

• Staphylococcus aureus – sindrom toksičnog šoka

• S. pyogenes - šarlah

Endotoksini

• većina gramnegativnih bakterija proizvode toksične lipopolisaharide kao deo spoljašnjeg sloja ćelijskog zida

• Escherichia, Salmonella, Shigella

• nespecifični

• vezani su ZA ćeliju i otpuštaju se u većoj količini nakon lize bakterijskih ćelija

• simptomi: groznica (endotoksin stimuliše proizvodnju citokina koji deluju kao endogeni pirogeni proteini), dijareja, pad broja limfocita i krvnih pločica, opšta upalna reakcija

• lipid A je odgovoran za toksičnost, ali posredno, preko makrofaga i B ćelija koje kad vežu lipid A za odgovarajući receptor proizvode proinflamatorne citokine

• manje toksični od egzotoksina

Ć. zid gram-negativnih bakterija

Prirodna otpornost na infekciju

• fizički i hemijski faktori (barijere) zajednički svim kičmenjacima

• nespecifično inhibiraju invaziju većine patogena

Imunost i odbrambeni mehanizmi domaćina

• Imunost je aktivna sposobnost organizma da se odupre bolesti

• konstitutivna (urođena, nespecifična) i indukovana (adaptivna, specifična)

• urođeni imunski odgovor je u najvećoj meri funkcija fagocita i razvija se u roku od nekoliko sati

• fagocite mogu da „progutaju“, ubiju i „svare“ većinu patogena

• prepoznaju strukturne osobine zajedničke mnogim patogenima

• imunski odgovor u roku od nekoliko sati

• ako ih virulentnost patogena prevazilazi, fagocite mogu da aktiviraju adaptivni imunski odgovor (prezentacija antigena)

Imunost i odbrambeni mehanizmi domaćina

• adaptivni imunski odgovor – stečena sposobnost prepoznavanja i uništavanja specifičnih patogena ili njihovih produkata

• akcija je usmerena na jedinstvene molekule patogena – antigene

• fagocite prezentuju antigene limfocitima koji su ključni u adaptivnom odgovoru

• antigeni interaguju sa specifičnim receptorima na limfocitima

• interakcija aktivira limfocite da transkribuju i translatuju gene koji proizvode proteine specifične za patogen (antitela)

• antitela interaguju sa specifičnim patogenom obeležavajući ga za uništenje

• potrebni su dani da bi se razvio

Poreklo ćelija imunskog sistema

Krvni i limfni sistem

Konstitutivni imunski odgovor

• „radi“ i bez prethodnog izlaganja patogenu

• neki makromolekuli na i u patogenima ispoljavaju ponavljajuće molekularne obrasce: LPS sloj, flagelin, dsRNK, peptidoglukan (PAMP)

• njih prepoznaju fagocite „receptorima za prepoznavanje obrazaca“ (PRR)

• interakcija aktivira fagocitu da proguta i uništi patogen – fagocitoza

• fagocite proizvode:

- toksična kiseonična jedinjenja koja ubijaju patogene

- citokine i hemokine koji izazivaju upalu (lokalizacija infekcije)

• mnogi patogeni su razvili mehanizme kojima inhibiraju fagocitozu

• funkcionalno sličan sistem prisutan kod svih višećelijskih organizama

• Fagocite funkcionišu i kao APC (antigen prezentujuće ć.)

PAMP – pathogen asociated

molecular pattern

PRR – pattern recognition receptor

Adaptivni imunski odgovor

• antigen-specifična imunost koja se pokreće tek nakon

izlaganja patogenu ili njihovom produktu

• tolerancija na „domaće“

• primarni adaptivni imunski odgovor stvara klonove B

limfocita (veliki broj identičnih antigen-reaktivnih ćelija)

koje se diferenciraju u plazma ćelije i memorijske ćelije

• plazma ćelije su kratkoživeće dok memorijske ćelije

mogu da opstanu godinama i daju organizmu

dugotrajnu specifičnu imunost – imunološko pamćenje

• antigen-reaktivni limfociti:

- B ćelije (antitela tj., imunoglobulini)

- T ćelije (TCR-ćelijski receptori T ćelija)

• drugo izlaganje antigenu izaziva sekundarni adaptivni

imunski odgovor

T ćelije i prezentacija antigena

• T ćelije mogu da prepoznaju antigen samo ako je vezan za MHC protein (major histocompatibiliy complex) na fagocitima i dr. ćelijama

• MHC I – sve ćelije sa jedrom

• MHC II – antigen-prezentujuće ćelije - APC (makrofage, dendritične i B ćelije)

• APC degraduju antigene do malih peptida koji se vezuju za MHC i „postavljaju se“ na površinu ćelije – prezentacija antigena

• TCR interaguje sa MHC-peptid kompleksom što daje signal T ćeliji da raste i da se deli

• imunske T ćelije proizvode antigen-reaktivne klonove koji interaguju sa drugim ćelijama da iniciraju imunsku reakciju

T ćelije i prezentacija antigena

• Tc - T citotoksične ćelije prepoznaju svojim antigen-specifičnim TCR receptorima MHC I-protein kompleks na ćelijama inficiranim virusima ili tumorskim ćelijama i sekretuju proteine koji ubijaju „obeležene“ ćelije

• TH – T pomoćne (helper) ćelije interaguju sa MHC II-protein kompleksom i diferenciraju se u TH1 i TH2 ćelije koje proliferišu i proizvode citokine

• citokini interaguju sa receptorima na drugim ćelijama i aktiviraju ih da započnu imunski odgovor

• TH1 stimuliše makrofage da fagocitiraju obeležene ćelije i izaziva upalu koja ograničava infekciju

• TH2 koriste citokine da stimulišu antigen-reaktivne B ćelije da proizvode antitela

B ćelije i antitela

• imunoglobulini koje proizvode B ćelije

• 1 antigen – 1 antitelo

• B ćelije imaju preformirana antitela na površini ćelije

• da bi proizvele antitela, moraju prvo vezati antigen

• interakcija antitelo-antigen indukuje B ćelije da fagocitiraju patogen koji nosi antigen

• digestija patogena proizvodi bateriju antigena koji se prezentuju na površini B ćelija za antigen-specifične TH2 ćelije koje stimulišu proliferaciju B ćelija koje nose odgovarajući antigen

Primarni i sekundarni imunski odgovor

• B ćelije se zatim diferenciraju u plazma ćelije koje proizvode antitela i memorijske ćelije koje „pamte“ susret sa patogenom

• sekundarna infekcija pokreće memorijske ćelije da se transformišu u plazma ćelije direktno, bez prethodne aktivacije od strane T ćelija

• sekundarni odgovor brži i intenzivniji

Antitela

• više različitih klasa

• antitela otpuštena iz plazma ćelija interaguju sa antigenima na patogenu i:

- obeležavaju ga za uništenje fagocitozom (opsonizacija)

- pokreću komplement za razaranje patogena

• komplement – grupa proteina koji se vezuju za površinu patogena privučeni IgM ili IgG i mogu da:

- formiraju pore u membrani patogena izazivajući lizu

- blokiraju interakciju patogena (ili njegovih produkata) sa ćelijama domaćina

- pospešuju fagocitozu opsonizacijom

Građa i diverzitet antitela

• IgG čini 80% antitela u serumu

• 4 polipeptidna lanca povezana disulfidnim mostovima

• 2 identična „laka“ (220 AK) i 2 identična „teška“ (440 AK)

• konstantni i varijabilni domeni

• 2 mesta vezivanja antigena - bivalentno

• vezuje antigen snažno ali nekovalentno (afinitet vezivanja)

• individua može da proizvede milijarde različitih mesta za vezivanje antigena

• nova antitela se konstantno formiraju kroz rekombinovanje i mutacije u više od 300 gena koji kodiraju za varijabilne domene

Građa i diverzitet antitela

• antitela su preformirana

• somatske rekombinacije svojstvene samo T i B ćelijama

• rearanžmani gena koji kodiraju za Ig lance

• izlaganje antigena, pored stimulacije B ćelija da proizvode antitela i da se transformišu u plazma ćelije, dovodi i do genetičke hipermutacije u B ćelijama sa produktivnim genima za antitela što dodatno modifikuje i i diverzifikuje proizvodnju antitela

Opsonizacija

• pospešivanje fagocitoze usled depozicije

antitela ili komplementa na površini patogena

• većina fagocita poseduje receptore za antitela i

elemente komplementa

• simultano vezivanje receptora pojačava

fagocitozu i do 100x

Najvažnije osobine adaptivnog imunskog odgovora

• specifičnost

• imunske ćelije prepoznaju i reaguju sa individualnim molekulima (antigenima) putem direktne molekularne interakcije

• pamćenje

• imunski odgovor na specifično antitelo je brži i snažniji prilikom ponovnog izlaganja zato što inicijalno izlaganje patogenu indukuje rast i deobu antigen-reaktivnih ćelija u velikom broju kopija

• tolerancija

• imunske ćelije prepoznaju sopstvene antigene

• antitela na sopstvene antigene se uništavaju u toku razvića imunskog odgovora

Antigeni

• nisu obavezni i imunogeni

• hapteni nisu imunogeni ali mogu da se vežu za antitelo

• antigene prepoznaju antitela i TCR (T ćelijski receptori)

• „dobro“ antitelo određuju unutrašnji i spoljašnji faktori

• unutrašnji:

- veličina, tj. molekulska masa (˃ 10000)

- kompleksnost: - neponavljajući (proteini i ugljeni hidrati) = dobri

- ponavljajući (lipidi i šećeri) = loši

- odgovarajući fizički oblik (nerastvorljivi bolji od rastvorljivih)

• spoljašnji:

- doza (10 mg do 1g)

- put unošenja antitela (parenteralno bolje nego oralno ili topikalno)

- mora biti „stranac“

• EPITOP – deo antigena koji se direktno vezuje za antitelo

Imunizacija

• osobina imunološkog pamćenja iskorišćena za prevenciju infektivnih bolesti

• memorijske B ćelije mogu opstati godinama i posle ponovnog izlaganja antigenu nije im potrebna aktivacija od strane T ćelija

• transformišu se u plazma ćelije i proizvode antitela

• sekundarni imunski odgovor 10-100 veći titar specifičnih antitela

• prirodna i veštačka

• veštačka imunizacija – namerna veštačka indukcija imunosti na određen patogen

• pasivna i aktivna imunost

• pasivna – administracija seruma ili prečišćenih antitela iz krvi osoba sa aktivnim imunitetom

• terapeutska primena

Veštačka aktivna imunost

• vakcine – aktivni ili inaktivirani patogeni (ili njihovi produkti)

• bakterije (i virusi) ubijene hemijskim ili fizičkim sredstvima

• hemijski modifikovani egzotoksini – toksoidi

• atenuirani sojevi (nevirulentne forme koje nose antigene)

Veštačka aktivna imunost

• novina - sintetičke i vakcine nastale genetičkim inženjeringom

• sintetički peptidi – kratki peptidi koji mogu da budu dobri antigeni ako su vezani

za veće proteinske „nosače“

• rekombinantna-vektor vakcina

- geni koji kodiraju antigene (iz bilo kog virusa) se rekombinuju u genom

vaccinia virusa

- vakcina protiv besnila

• rekombinantna-antigen vakcina

- gen za antigen se uklonira u genom kvasca (npr.) i eksprimira a protein se

koristi za vakcinu

- vakcina protiv hepatitisa B i HPV

• DNK vakcine

- ekspresija gena ukloniranih u vektor (bakterijski plazmid) u ćelijama domaćina

Veštačka aktivna imunost

• novina - sintetičke i vakcine nastale genetičkim inženjeringom

• sintetički peptidi – kratki peptidi koji mogu da budu dobri antigeni ako su vezani za veće proteinske „nosače“

• rekombinantna-vektor vakcina

- geni koji kodiraju antigene (iz bilo kog virusa) se rekombinuju u genom

vaccinia virusa

• rekombinantna-antigen vakcina

- gen za antigen se uklonira u genom kvasca (npr.) i eksprimira a protein se koristi za vakcinu

- vakcina protiv hepatitisa B i HPV

• DNK vakcine

- ekspresija gena ukloniranih u vektor (bakterijski plazmid) u ćelijama domaćina

Epidemiologija

• infektivne bolesti izazivaju ≈ 24% smrtih slučajeva godišnje u svetu

• epidemiologija proučava pojavu, distribuciju i učestalost determinanti bolesti u ljudskoj populaciji

• moraju se proučiti efekti kako na pojedinca tako i na populaciju

• interakcije patogen – domaćin veoma različite

- hronične infekcije (patogen u ravnoteži sa domaćinom, oba preživljavaju)

- akutne infekcije (brze i dramatične, utiču na evoluciju i preživljavanje svih uključenih strana)

Rečnik epidemiologije

• epidemija – pojava velikog broja obolelih jedinki za relativno kratko vreme na nekom ograničenom području

• pandemija – epidemija svetskih razmera

• endemija – bolest je konstantno prisutna kod malog broja jedinki (rezervoari infekcije)

• incidenca neke bolesti – broj novih slučajeva za neko vreme

• prevalenca – totalni broj obolelih za neko vreme

• mortalitet – učestalost smrtnih slučajeva u populaciji

• morbiditet – učestalost bolesti u populaciji (i fatalnih i nefatalnih)

Progresija infektivne bolesti

• prati predvidivi obrazac

1. Infekcija

2. Inkubacija

3. Akutni period

4. Period opadanja

5. Period oporavka

Rezervoari bolesti i izvori infekcije

• živi, sa domaćina na domaćina

- direktno

- indirektno (vektorima)

• mnogi patogeni postoje samo u ljudskim populacijama (gonoreja, sifilis, polio, velike boginje)

• česti rezervoari bolesti su životinje gde je čovek slučajna žrtva – zoonoze (kuga, besnilo, ptičiji i svinjski grip)

• saprofitne zemljišne bakterije

• neživi objekti

• epidemije iz:

1. zajedničkog izvora (voda, hrana, vazduh)

- epidemija kolere izazvana neispravnom vodom

2. s domaćina na domaćina

- grip, boginje

Zajednica domaćina

• život u ekvilibrijumu za većinu patogena – koevolucija sa domaćinom

• patogeni čiji primarni domaćin nisu ljudi “nemaju obzira” (Clostridium)

• grupni imunitet - imunizovane osobe štite ostatak populacije zato što ne mogu da prenesu patogen

• % imunizovanih koji može da zaštiti populaciju različit za različite patogene

• ciklične bolesti – influenca se pojavljuje u ciklusima koji su vezani za školsku godinu

Grupni imunitet i prenošenje infekcije

Epidemiologija i javno zdravlje

• metode za identifikaciju, praćenje, zadržavanje i iskorenjivanje infektivnih bolesti u populaciji

• bolji uslovi života su ograničili neke bolesti samo na nerazvijene delove zemlje

• ključno – sprečavanje kontaminacije zajedničkih izvora: hrane i vode

• respiratorne infekcije je mnogo teže zadržati

• kontrola rezervoara bolesti: životinje imunizovati, invertebratske vektore uništavati

• imunizacija stanovništva, u krajnjoj potrebi - karantin i stroga izolacija

• stalno nadziranje

• eradikacija patogena – “success story” iskorenjavanje velikih boginja na svetskom nivou

Bioterorizam

• pretnja u svetu brzih internacionalnih putovanja i lako dostupnih tehničkih informacija

• biološki agensi se mogu koristiti kao oružje (vojske ili teroristi)

• najverovatniji načini primene su aerosol ili kroz hranu ili vodu

• Bacillus anthracis – preparati endospora

• ako se udahne, smrtnost je 100% ako se ne tretira