Microbiologie - Virusuri și Bacterii

Încă de la începutul existenţei sale, organismul uman intră în contact cu variaţi factori de mediu (fizici, chimici şi biologici) care acţionează asupra lui, în diferite moduri, de cele mai multe ori însă acestea având doar efecte negative. Asemenea influenţe nocive se pot exercita încă din timpul existenţei sale intrauterine, determinând ample tulburări de organogeneză şi modificări evolutive (malformaţii congenitale) sau chiar moartea sa.

După naştere însă, între organismul uman şi microorganismele din jurul său se stabilesc variate raporturi de interacţiune. Astfel, de cele mai multe ori, omul vine numai incidental în contact cu cea mai mare parte a acestor microorganisme, dar, cu unele dintre ele poate stabili chiar strânse relaţii de interacţiune şi, uneori, de convieţuire.

În mod normal, imediat după naştere, epiteliul cutanat şi mucoasele majorităţii organelor interne ale omului sunt invadate treptat de o mulţime de microorganisme care alcătuiesc microflora normală a organismului uman, a cărei conservare constantă în limitele unui anumit mediu, asigură sănătatea acestuia. Asemenea relaţie de simbioză poate, uneori, deveni folositoare pentru ambii parteneri (ca în cazul sintezei unor vitamine esenţiale de către unii coli intestinali) dar, deseori, ea poate dobândi aspecte de comensualism prin care microorganismele componente ale microflorei normale depind, din punct de vedere nutriţional, de gazda care le adăposteşte, fără a-i aduce prejudicii.

Această convieţuire se bazează însă pe un echilibru destul de instabil de forţe astfel încât, atât factori externi (environmentali), cât şi interni (ce ţin de organismul – gazdă) pot modifica relaţiile de interdependenţă în sensul transformării acestora în microorganisme condiţionat patogene care, profitând de orice ”locus minoris resistentiae”, pătrund spre ţesuturile sensibile, provocând adevărate traume fiziologice. Dacă, însă, asemenea microorganisme nu se pot dezvolta decât în organismul omului sau al unor animale, afectându-le sănătatea, atunci între cei doi membri ai ecuaţiei se stabileşte o relaţie de parazitism.

Microorganismele care pătrund şi invadează ţesuturile organismului - gazdă, unde se multiplică şi determină tulburări morfologice sau / şi funcţionale, sunt considerate microorganisme patogene, iar acţiunea lor patogenă depinde numai de posibilitatea de a găsi cea mai convenabilă poartă de intrare spre structurile fragile ale organismului uman. Dimpotrivă, simpla lor prezenţă pe suprafeţele epiteliale ale organismului – gazdă, fără ca ele să se multiplice, caracterizează numai starea de contaminare. Pentru realizarea stării de infecţie este necesară pătrunderea şi multiplicarea microorganismelor patogene în ţesuturile organismului – gazdă, iar dacă interacţiunea dintre microorganismul patogen şi gazda umană pe care acesta parazitează se materializează prin leziuni manifeste şi contra-reacţii din partea gazdei, atunci rezultă starea de boală (clinică sau subclinică).

Virusurile reprezintă o categorie specifică de agenţi infecţioşi, structural şi fiziologic fundamental diferiţi de oricare dintre microorganismele cunoscute (Zarnea G., 1983).

Morfologia virusurilor

Din punct de vedere morfologic virusurile pot aparţine următoarelor tipuri principale: formă cilindrică-alungită sau de bastonaş (virusul mozaicului tutunului); formă sferică (izometrică), sferoidală (virusul gripal), formă paralelipipedică (virusul variolei), formă de cartuş sau obuz (virusul piticirii galbene la cartof), formă de mormoloc, spermatozoid sau cireaşă cu coadă (unii bacteriofagi). Dimensiunile virusurilor 17 nm - 2500 nm.

Structura virusurilor

Deşi diferitele virusuri se deosebesc mult ca formă şi dimensiuni ele sunt constituite după principii comune. Particula virală matură (virionul) este alcătuită din două componente esenţiale: genomul viral şi capsida, precum şi un constituient accesoriu, învelişul extern.

Genomul viral este reprezentat în mod obişnuit printr-o moleculă de acid nucleic (ADN sau ARN, niciodată ambele). Genomul viral poartă informaţia genetică necesară replicării în sensul sintezei constituienţilor virali şi a precursorilor lor.

Capsida virală (gr. "Kapsa" = cutie), acoperă genomul fiind alcătuită din subunităţi proteice denumite capsomere. Capsomerele sunt constituite din molecule proteice aşezate în mod regulat, formând în ansamblu structura specifică a virusului. Capsida protejează materialul genetic.

Capsida şi genomul viral formează nucleocapsida.

La unele virusuri nucleocapsida este acoperită de o altă structură numită învelişul extern sau peplosul (gr. peplos = manta).

Bacteriofagii

Bacteriofagii sunt virusuri adaptate la viaţa parazitară în celulele bacteriene şi care prin multiplicare produc liza acestora.

În anul 1915 Twort, descoperă fenomenul de liză transmisibilă, dar nu poate explica cu exactitate cauza acesteia.

D'Herelle (1917) demonstrează natura particulară a fagului şi îl consideră, ca virus, determinându-l bacteriofag (mâncător de bacterii).

În anul 1940, ia fiinţă un grup de cercetători, denumit "grupul fag", condus de Delbrück, sistemul bacterie-bacteriofag fiind folosit ca model experimental pentru cele mai importante studii de genetică moleculară.

Structura fagilor diferă de la un grup la altul, în majoritate, aceştia încadrându-se în două tipuri de bază şi anume:

- tipul icosaedric (poliedric);

- tipul filamentos.

Datele cele mai numeroase cunoscute în prezent sunt cele referitoare la fagii din seria T, îndeosebi la fagi T-par (T2, T4, T6).

Anatomia fagilor T-par

Particula virală matură a fagilor T-par cu g.m. 2,2 x 1010 este alcătuită din ADN şi proteină şi din punct de vedere anatomic prezintă următoarele componente: cap, guler, coadă, placă bazală şi fibrele cozii.

Capul fagului, la microscop prezintă o formă poliedrică iar în secţiune are o formă hexagonală, cu o lungime de 100 nm şi o lăţime de 65 nm.

Acesta este constituit din capsomere cu Ø de 4 nm, dar nu este cunoscut încă, numărul şi modul de aşezare al acestora.

În interiorul capului, se găseşte genomul, alcătuit dintr-o moleculă de ADN d.c., liniară, cu lungimea de 50 m, ce cuprinde 200 gene, fiind împachetată foarte strâns.

În partea bazală a capului, la locul de prindere al cozii se află un dop proteic, cu rol de articulare mecanică.

Între acest dop şi placa bazală se găseşte un tub lung de 120 nm, reprezentat de cilindrul axial al cozii. El are un Ø de 7,5 nm şi un canal central cu Ø de 2 nm, prin care trece ADN-ul în momentul introducerii în celula bacteriană.