real biologs

hur delas bakterier in efter utseende?

1. Kulformiga kocker 

1. Stavformiga baciller

2. Spiralformade spirocheter / spiriller

alla är omgivna av en cellvägg som består av långa sockermolekyler: peptidoglykan.

hur delas bakterier in efter uppbyggnad?

1. grampositiva: tjock cellvägg(fler lager peptidoglykan) med lite strukturer på utsidan.

2. gramnegativa: tunn cellvägg(mindre rader peptidoglykan) med ytterligare ett cellmembran på utsidan.

• baserar medicinsk behandling på detta: antibiotika kanske inte funkar lika bra på gramnegativa bakterier

gramnegativa: cellmembranet fungerar som ett omgivande skydd, uppbyggt som vårt: dubbel fosfolipider. Plasmamembranen hos prokaryoter är också en viktig del i cellandningen då bakterier inte har mitokondrier.

• Även elektrontransportkedjan sker över cellmembranet istället över det mitokondriella membranet.

redogör för uppbyggnaden av virus

• Består av arvsmassa (DNA/RNA)

• och ett hölje (omgivande och skyddande struktur ex ett protein) 

redogör för virus 2 olika livscyklar

1. Lytisk livscykel: Viruset injicerar sin arvsmassa i värdcellen. Arvsmassan kommer inte värdcellen känna igen som främmande utan börjar uttrycka DNA:t / RNA:t till proteinerna som viruscellen är gjorda av vilket skapar nya virusceller. Tillslut blir cellen full av virus och spricker vilket sprider fler viruspartiklar.

2. Lysogen livscykel: Virus arvsmassa kommer kopieras in i cellens DNA => får en permanent plats i cellens arvsmassa. - Skillnaden mellan lytisk och lysogen livscykel är att dottercellen också kommer bära på virusets arvsmassa.

• ex: retrovirus, ex: HIV som infekterar immuncellerna => T-celler minskar i antal.

Allergen

Det man är allergisk mot, det som triggar en felreaktion av immunsystemet och skapar en allergisk reaktion.

Atopisk allergi

• Snabb, direkt reaktion (t.ex pollen & djur-mjäll)

• Beror på att Immunoglobulin E antikroppar felreagerar (sätter sig på antigenet av allergenen och får mastceller att frigöra stora mängder histamin - behöver ta antihistamin) => typiska symptom som snuva och nässelutslag.

• Vad gör histaminet med blodkärlen?

blodkärl: De vidgas och blir mer genomsläppliga => svullnad och rodnad => mindre blodtryck (större volym blod får plats) => kan ske en anafylaktisk chock

vävnader: Histamin binder till receptorer i vävnader, vilket orsakar klåda och ökad produktion av slem

Allergiskt kontakteksem

• Sker långt efter den första exponeringen, (ex parfym / metaller)

• Beror på att T-hjälparcellerna felreagerar och skickar signaler till mastceller + fagocyter och startar en inflammation i yttersta hudlagret => hudeksem

Autoimmuna sjukdomar

Immuncellernas förmåga att skilja på kroppseget och främmande fungerar inte => immuncellerna attackerar kroppsegna celler

• Uppkommer ofta efter en infektion då de regulatoriska T-cellerna inte har minskat antal T-mördarceller tillräckligt mycket

Ex: diabetes typ 1: alfaceller i bukspottskörteln förstörs (de som producerar insulin) + betaceller förstörs (de som producerar ämnet som regulerar / sänker blodsockret)

Ex: MS - nervsjukdom där immuncellerna attackerar nervtrådar i ryggmärgen => domningar & förlamning

Ex: Reumatism - immuncellerna attackerar leder => smärta i fingrar, armbågar

Fyra sätt immunitet skapas på

	Artificiell	Naturlig
Aktiv	Vaccination: injicerar mRNA som kodar för ett antigen / försvagat virus och kroppen producerar B och T-minnesceller och antikroppar.	Genomgår en infektion och kroppen producerar B och T-minnesceller och antikroppar. Ex vattkoppor
Passiv	Får färdiga antikroppar mot farliga sjukdomar som rabies / bätt av giftormar	Antikroppar överförs från en gravid mamma till barnet via moderkakan. Ger barnet immunitet i 3-4 månader.

Variolation

Injicerar det riktiga, farliga smittämnet (antigen) från en sjuk till en icke-smittad i syfte att skapa immunitet

Ex: injicerade kokoppor-virus som har samma antigen som smittkoppor. Men skillnaden var att kokoppor var ett mindre farligt virus så det skapades rätt B- och T-minnesceller( T-mördar minnesceller bla) utan att många dog som i variolation.

immunologiskt minne

Innebär att vårt immunsystem skapar T och B minnesceller och antikroppar mot ett visst antigen.

• Efter en infektion minns minnescellerna patogenen och gör att kroppen kan reagera snabbare och kraftigare vid nästa infektion av samma typ.

Detta gäller inte för bakterier (går inte att skapa immunitet mot dem) då deras antigen muterar sig väldigt ofta

Antigen

Ett antigen är en molekyl (ofta ett protein / kolhydrat) på ytan av en patogen som känns igen som “främmande” av immunförsvaret och skapar en immunreaktion.

• Antikroppar binder till ett specifikt antigen och märker ut patogenen för destruktion - hjälper andra immunceller / leukocyter (vita blodkroppar)

• Ex i en organ-transplantation vill man ha så lika HLA antigen på kropparna som möjligt så att immuncellerna inte ser de nya cellerna som främmande.

Första försvarsnivån (passiv icke specifik)

1. Mekaniska(fysiska) passiva barriärer:

• Huden: täta celler -innehåller keratin - svårnedbrytbart. Huden har också körtlar som utsöndrar lysozymer som dämpar bakterietillväxt(förstör deras cellvägg) och håller lågt pH. Hudens bakterier i normalfloran bidrar till konkurrens.

2. Kemiska passiva barriärer:

• enzymer, tårvätska, lågt pH.

• Tårvätskan rensar bort främmande partiklar när vi blinkar och den innehåller lysozymer som förstör en del bakteriers cellvägg.

• Andningsvägarna isoleras av slemhinnor som utsöndrar ett sekret där bakterier, virus, och skräp fastnar och slemmet transporteras sedan upp till munhålan mha cilierna i luftrören. => magsäcken eller hostar ut det.

• Magsäcken innehåller det proteinspjälkande enzymet pepsin och är har lågt pH.

Andra försvarsnivån (aktiv icke-specifik)

Innehåller feber, inflammation och de 5 leukocyterna (vita blodkroppar). Dessa vita blodkroppar letar sig fram till patogener via positiv kemotaxis som amöbor. När de har aktiverats ökar de snabbt i antal genom att dela sig.

inflammationsreaktionen

kan ske av både en patogen (bakterier i sår) och en mekanisk skada. (inflammation i knäled)

1. Sätts igång av mastceller eller andra fagocyterande vita blodkroppar skickar ut signalämnen (främst histamin)

• Detta ökar blodflödet => rodnad + svullnad

• Området svullnar upp pga blodkärlen läcker vätska => smärta (tryck på smärtreceptorer)

2. Fler vita blodkroppar (leukocyter) kommer till det inflammerade området eftersom mer blod transporteras dit. Och för att inflammerade celler skickar ut signalämnen som lockar dit fler immunceller (cytokiner, interferoner, komplementproteiner etc)

3. Området blir fullt med fagocyterande leukocyter som utför endocytos i samband med deras fagocytos. Resterna - som inte äts upp - blir till var

feberreaktionen

vita blodkroppar (leukocyter) ser någonting främmande: äter upp det och skickar ut pyrogener som transporteras upp till hjärnan och dess temperaturcentrum => kroppstemperaturen ökar =>:

• Bakterier reproducerar sig långsammare och får sämre ämnesomsättning

• Levern tar upp Zn + Fe joner ur blodet => Bakterier får brist på detta => Bakterier reproducerar sig långsammare

• Immunsystemet arbetar snabbare

• Reparation av skadade celler går fortare

Vad händer vid feber över 43 grader respektive 45?

43: kroppsceller riskerar att dö + inre blödningar är en stor risk

45: proteiner sönderdelas + blodproteiner koagulerar + stor risk för död

monocyter

• förekomst: lagrade i mjälten och rör sig via blodet till infekterad vävnad (De som läcker ut från blodkärl vid infektioner delas upp till makrofager + dendritiska varav båda är APC)

• förekomst: cirkulerar även i blodet och tar hand om skadade / åldrade celler

• fagocyterar främmande patogener(både virus + bakterier),

makrofager (APC)

• APC: kan aktivera T-hjälparceller => aktiverar tredje försvarsnivån

• förekomst: vandrar från blodet till vävnader

• fagocyterar patogener(både virus + bakterier), cancerceller, och döda celler

• utsöndrar signalämnen (cytokiner, interferoner, komplement-proteiner) som lockar fler immunceller.

Neutrofila granulocyter

• förekomst: först på plats vid en infektion + vandrar från blodet —> vävnader

• utgör 50-60% av alla leukocyter

• frisätter toxiner som dödar eller hämmar bakterier och svampar

• fagocyterar bakterier / svampar och bryter sedan ner dem via lysozymer.

• rekryterar andra immunveller via cytokiner, interferoner, komplement-proteiner

Eosinofila granulocyter

• förekomst: cirkulerar i blodet —> vandrar till vävnader

• bekämpar parasiter - kan spruta ut lysozymer på dem

• deltar vid allergiska reaktioner

• frisätter toxiner som dödar/hämmar bakterier + parasiter men som kan orsaka vävnadsskador

• de bryter också ner (mha lysozymer) de komplex av antigen-antikroppar som de hittar.

Basofila granulocyter

• förekomst: cirkulerar i blodet —> vandrar till vävnader

• utsöndrar histamin(vidgar blodkärl + sammandrar andningsvägar) => vita blodkroppar kan ta sig fram.

• utsöndrar heparin: ett antikoagulerande ämne => vita blodkroppar kan ta sig fram.

• försvarar mot parasiter

• bidrar alltså till allergi + inflammation

NK-celler (natural killers) lymfocyter - ej fagocyt

• förekomst: cirkulerar i blodet och vandrar in i vävnader

• är lymfocyter

• bekämpar cancerceller + infekterade kroppsceller genom att inducera apoptos (naturlig celldöd) i cellen. (sprutar in ämnen som förstör cellkärnan)

• Effektiva för de behöver inte känna igen ett antigen utan kan direkt döda en främmande / infekterad cell

Mastceller

• förekomst: stationerade i vävnader (ex slemhinnor i lungan)

• utsöndrar mycket histamin => kan framkalla inflammation

• utsöndrar heparin: antikoagulerande

• rekryterar andra immunceller (förmodligen via cytokiner osv): makrofager + neutrofila eosinofiler

• Deltar i sårläkning och försvar mot patogener men kan också orsaka allergiska reaktioner (producerar för mycket histamin när Ig E felreagerar)

Dendritiska celler (APC)

• förekomst: de första som kommer i kontakt med patogenen och befinner sig i epitelvävnader (hud, slemhinnor) vandrar till lymfknutor

• APC: kan aktivera T-hjälparceller

• APC: kan aktivera B-celler

=> introducerar patogenen till tredje försvarsnivån

• fångar upp och fagocyterar patogener i vävnader - det är dessa som de sönderdelar och presenterar dess antigen på sin yta

Vilket komplex har APC på sin yta? (De APC vi jobbar med iaf)

MHC II komplex

B-cell (APC) humorala försvaret

• förekomst (när de aktiverats) : främst i lymfsystemet + blodet.

• uppgift: att producera antikroppar

• aktivering:

1. B-cell + antigen (binder till antigenet med sin B-cellsreceptor - en antikropp på cellytan som den har muterats med från början) + T-hjälparceller måste aktivera den via cytokiner / andra signalämnen så att den börjar mogna till plasmaceller + minnes-b-celler

2. APC+ antigen (dendritisk cell) + T-hjälparceller måste aktivera den via cytokiner / andra signalämnen så att den börjar mogna till plasmaceller + minnes-b-celler

Aktivering bonus: för att aktiveras fullt ut behäver t-hjälparcell med samma antigen känna igen B-cellens antigen och stimulerar B-cellen (mha cytokiner) att börja dela sig och mogna till plasmaceller och minnesceller.

• När den aktiveras: blir till plasmaceller (massproducerar 2000 fria antikroppar / sekund) och B-minnesceller (långlivade som vid aktivering blir plasmaceller igen) dessa kan snabbt producera antikroppar om antigenet tar sig in i kroppen. => immunitet mot ett visst antigen

-ex vattkoppor b-minnescellerna stannar kvar hela livet

• kan aktivera: t-hjälparceller

T-lymfocyter cellmedierade försvaret

Det finns 3 olika varianter som en omogen T-cell kan mogna till + att den kan bilda T-minnesceller (bla T-mördar minnesceller)

T-hjälparcell

• aktivering:

1. makrofag + antigen

2. APC + antigen (ex dendritisk cell / makrofag / B-cell)

T-hjälparcellen känner igen antigenet med sin T-cellsreceptor (TCR) och blir aktiverad

• uppgift: har i uppgift att hjälpa mördar t-celler hitta till infekterade celler (när den blir aktiverad utsöndrar den signalsubstanser - cytokiner)

• kan aktivera: T-mördarceller + B-celler(aktiverar B-cellen fullt ut) (mha att t-hjälparcellen utsöndrar cytokiner vid aktivering)

T-mördarcell

• aktivering:

1. infekterad kroppscell (HLA antigen) + virusantigen på kroppscellens yta (visas upp på MHC I)

2. t-hjälparceller guidar den till infekterade celler + ger den aktiverande signaler

• uppgift: tar direkt död på den infekterade kroppscellen genom att frigöra ämnen som får cellen att gå i apoptos (programmerad celldöd) - om detta går fel och den inte känner igen kroppsegna celler får vi en autoimmunsjukdom

Regulatorisk T-cell / suppressor T-cell

• aktivering:

1. infekterad kroppscell (HLA antigen) + virusantigen på kroppscellens yta (visas upp på MHC I)

• uppgift:

• bromsa immunsystemet - minska antal T- och B-celler eftersom det är kostsamt + finns en risk att T-mördarceller börjar attackera kroppsegna celler => autoimmunsjukdom

• Gör alltså att vita blodkroppar reproducerar sig långsammare

• Viktigt i en process som heter perifer immuntolerans.

Vad gör fagocyter? i samband med B-celler och T-mördarceller

exempel scenario:

Plasmaceller producerar antikroppar som binder till antigenet och märker ut patogenen för destruktion. De redan smittade kroppscellerna (infekterade) dödas av T-mördarceller som skickar den i apoptos. Fagocyter städar upp.

Vad gör minnesceller och hur kommer de till?

En del T- och B-celler omvandlas till minnesceller. Dessa ger ett snabbare, starkare (mer effektivt) svar nästa gång kroppen stöter på samma patogen.

text interferoner i boken

Virus drabbar oss ofta värre än bakterier. De är svåra att upptäcka, speciellt når de redan har trängt in i en cell. Den infekterade cellen kan då varna andra celler genom att skicka ut interferoner. Som svar tillverkar de friska cellerna i omgivningen olika proteiner, som gör att viruset får svårare att föröka sig. Interferonerna är också en alarmsignal till makrofager och NK-celler samt till det specifika försvaret - den tredje nivån.

att tänka på i diskussionsfrågor

• Bredd (flera perspektiv, biologiskt, ekonomiskt, socialt) och djup (flera led). Globalt/lokalt, individ/samhälle / etik / nationellt / internationellt/ Om detta görs leder det till, vilket i sin tur kan leda till. Däremot kan det också leda till, vilket medför. Vad kan göras? Vem kan göra det?

Vilka problem har vi idag med antibiotika?

• Multiresistenta sjukdomsframkallande bakterier ⇔ ofungerande antibiotika

• multiresistent: resistent mot 7-8 antibiotikaklasser; en klass=ett sätt för antibiotikan att döda en bakterie (t.ex en löser upp DNA:t, en löser upp cellväggen)

• ingen forskning på ny antibiotika

• Svårt att komma på nya typer - ekonomiskt ogynnsamt

• Vanliga sjukdomar kan bli livsfarliga

Hur kom problemen med antibiotika till?

• överanvändning av antibiotika, med djur brukar det användas i förebyggande syfte för att de inte ska bli sjuka: Ju mer vi använder den desto mindre verkningsgrad har antibiotikan

• bakterier har en evolution

• stagnation av forskning på ny antibiotika

• utsläpp från läkemedelsföretag i naturen (eg vatten - djur/folk dricker detta ovetande) 

Vad behöver/kan vi göra?

• öka forskning

• och utbildning

• minskad användning

• incitament för utveckling av ny antibiotika (eg ekonomiska) 

• stärka hygien, sanitet, och vaccinationer(Vaccinationer minskar spridningen av infektioner och behovet av antibiotika. ). Sanera vatten/avlopp

När ska antibiotika användas?

• Mot allvarliga bakteriella infektioner ex. blodförgiftning och bakteriell lunginflammation (livshotande)

• Antibiotika behöver användas:

• Mot allvarliga och livshotande sjukdomar såsom sepsis och allvarlig pneumoni.

• Mot de sjukdomar där man riskerar allvarliga följder, såsom klamydia eller öroninflammation hos barn 0-1 år.

• Vid scenarion där det är viktigt att förebygga bakteriella infektioner, såsom vid operation och organtransplantationer, förlossningar och vid cancerbehandlingar eftersom deras immunsystem redan är så pass försvagad.

• Generellt: När det handlar om att rädda liv.

När inte användas: Vid virusinfektioner och lindriga bakteriella sjukdomar.

credit till samuels quizlet

Vart kommer bakteriers antibiotikaresistents ifrån rent fysiskt?

• Naturligt urval, de med gynnsamma mutationer överlever

• Eller horisontell genöverföring: 

1. transformation: fritt DNA släpps ut från ett bakterie och tas upp av en annan

2. transduktion: virus överför genetiskt material från en bakterie till en annan

3. konjugation: plasmider (små DNA ringar) överförs mellan cellerna och i de ringarna finns ofta genen för antibiotikaresistens.

Beskriv antibiotikans 3 verkningsmekanismer.

 Löser upp cellväggen eller membran

• hindrar korsbindning mellan peptidoglyakneras 

2. Hindrar proteinsyntesen

3. Hindrar DNA/RNA-syntesen

Vad är det för mekanismer som gör att bakterierna blir antibiotikaresistenta? (6 stycken)

1. Pumpa ut antibiotika

2. Minska permeabiliteten i cellmembranet 

3. Förstöra antibiotikan

4. Modifiera antibiotikan så att den inte längre blir verksam

5. Kamouflera antibiotikans mål 

6. Uttrycka nya / alternativa proteiner Skapa ett alternativt protein till den som antibiotikan förstör.

Multiresistenta bakterier har förmodligen många av dessa mekanismer tillgängliga.

Hur påverkar en antibiotikabehandling en människa?

Antibiotika dödar de patogena bakterierna och individen blir frisk

1. Antibiotikabehandlingen kan misslyckas: antibiotika kanske inte funkar lika bra på gramnegativa bakterier

2. Antibiotika kan påverka normalfloran på huden (icke-patogena bakterier) => patogener får konkurrens om yta och mat. 

• Antibiotika dödar / hämmar känsliga bakterier men de resistenta på normalfloran (icke-patogener) överlever och får mindre konkurrens. Om dessa bakterier hamnar på fel plats kan de skapa infektion. Dessa resistenta bakterier kan dessutom via horisontell överföring överföra genen till patogener. 

Risker med multiresistenta bakterier i kroppen:

• Misslyckad behandling - kan inte ta död på patogenen

• Om vi har en multiresistent E-coli i tarmen gör det inget problem, men det finns en risk att den sprider sig till andra platser där den blir en patogen.

• Resistensen kan spridas till patogena bakterier som då blir multiresistenta

Vad kan göras åt antibiotikaproblemet?

• Aktörer / stater kan minska / lägg till lagar på att inte använda antibiotika i förebyggande syfte

• Aktörer / stater kan införa regler om större utrymme för djur => mindre sjuka djur => mindre användning av antibiotika

• Bättre hygien hos människor och djur

• konsumenter kan köpa mindre kött (från Sverige eller inget) från djur som blir behandlade med antibiotika => Livsmedelsproduktionen säljer mindre kött med antibiotika pga lägre efterfrågan

• Ekonomi/aktörer: staten / aktörer / vi(?-skatt) ger ekonomiskt stöd till forskare som forskar på ny antibiotika

• Aktörer kan påverka genom utbildning i skolan, EU lager och regler kring användning

• Införa förebyggande åtgärder såsom öka hygien, vaccination och ökad rengöring av vatten och avlopp.