ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 M l
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ • ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΩΝ
ΠΑΡΑΓΡΑΦΩΝ 1.1 και 1.2
1. 0 οργανισμός του ανθρώπου προκειμένου να διατηρεί σταθερό το ε-
σωτερικό του περιβάλλον είναι υποχρεωμένος να τροποποιεί συνεχώς
τη λειτουργία του. Συμφωνείτε με την πρόταση; Να αιτιολογήσετε την
άποψή σας παραθέτοντας επιχειρήματα που θα αντλήσετε από το σχο-
λικό εγχειρίδιο.
Απάντηση
Ο άνθρωπος, αν και ζει σε ένα περιβάλλον που συνεχώς μεταβάλλεται,
διαθέτει μηχανισμούς που διατηρούν σταθερό το εσωτερικό του περιβάλ-
λον, εξασφαλίζοντας την εύρυθμη λειτουργία του οργανισμού και επομέ-
νως την επιβίωσή του.
Η ικανότητα του οργανισμού να διατηρεί σταθερές τις συνθήκες του ε-
σωτερικού του περιβάλλοντος (θερμοκρασία, συγκεντρώσεις διάφορων
συστατικών κτλ.), παρά τις εξωτερικές μεταβολές, ονομάζεται ομοιόστα-
ση.
Στον ανθρώπινο οργανισμό υπάρχουν ομοιοστατικοί μηχανισμοί που
ρυθμίζουν:
• τη θερμοκρασία του σώματος (δέρμα),
• τη συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα,
• τη συγκέντρωση του νερού,
• το ρΗ του αίματος, που πρέπει να είναι σταθερό στο 7,4,
• τα επίπεδα του C02 στο αίμα.
Κάθε διαταραχή της ομοιόστασης μπορεί να οδηγήσει στην εκδήλωση
διάφορων ασθενειών. Οι διαταραχές της ομοιόστασης μπορεί να οφείλο-
νται σε παθογόνους μικροοργανισμούς, σε ακραίες μεταβολές των περι-
βαλλοντικών συνθηκών (θερμοκρασίας, ακτινοβολιών, διαθεσιμότητας ο-
ξυγόνου), ενώ συχνά είναι απόρροια του τρόπου ζωής (καπνίσματος, κα-
τάχρησης αλκοόλ κτλ.).
'Οταν διαταράσσεται η ομοιόσταση, ο οργανισμός προσπαθεί να την α-
ποκαταστήσει τροποποιώντας τη λειτουργία του. Η αδυναμία αποκατά-
στασης της ομοιόστασης μπορεί να οδηγήσει σε ανεπανόρθωτη βλάβη
του οργανισμού, ακόμη και στο θάνατο.
Ένα από τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα ομοιοστατικού μηχανι-
σμού στον άνθρωπο αποτελεί ο μηχανισμός ρύθμισης της θερμοκρασίας
45
KtiDAAAlO 1
του σώματος στους 36,6 "C. Πιο συγκεκριμένα, στην περίπτωση που βρε-
θούμε σε ένα χώρο με θερμοκρασία μεγαλύτερη από τους 36,6 "C, η θερ-
μότητα που φθάνει συνεχώς από το περιβάλλον στο σώμα μας τείνει να
προκαλέσει αύξηση της θερμοκρασίας του. Ωστόσο η αύξηση αυτή απο-
φεύγεται εξαιτίας μιας σειράς διαδοχικών αντιδράσεων, στις οποίες κύριο
ρόλο παίζει ο εγκέφαλος. Αρχικά οι θερμοϋποδοχείς του δέρματος μας,
δηλαδή τα ειδικά νευρικά σωμάτια που ανιχνεύουν τις μεταβολές της θερ-
μοκρασίας του περιβάλλοντος, ειδοποιούν τον εγκέφαλο για την αύξηση
της θερμοκρασίας, με μηνύματα που αποστέλλουν στο κέντρο των γενι-
κών αισθήσεων του εγκεφάλου. Στη συνέχεια το ειδικό κέντρο του εγκε-
φάλου για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας, με μηνύματα που αποστέλλει
στους ιδρωτοποιούς αδένες και στα αγγεία της επιφάνειας του δέρματος,
προκαλεί έκκριση ιδρώτα και διαστολή των αγγείων αντίστοιχα. Ο συνδυα-
σμός αιπών των δύο αντιδράσεων συμβάλλει στη διατήρηση της θερμο-
κρασίας του σώματος μας με τον εξής τρόπο: τα αγγεία που έχουν δια-
σταλεί φέρουν μεγάλες ποσότητες αίματος προς την επιφάνεια του δέρ-
ματος, η οποία όμως έχει ψυχθεί λόγω της εξάτμισης του ιδρώτα. Έτσι
ψύχεται το αίμα που φθάνει στα αιμοφόρα αγγεία του δέρματος και, επι-
στρέφοντας με την κυκλοφορία στο εσωτερικό του οργανισμού μας, απο-
τρέπει την αύξηση της θερμοκρασίας του.
2. Πολλοί θεωρούν το σύνολο των μικροβίων απειλητικό για την υγεία του
ανθρώπου. Συμφωνείτε με την άποψή τους; Με ποιους τρόπους ένα μι-
κρόβιο μπορεί να πλήξει την υγεία του ανθρώπου;
Απάντηση
Γ ενικά, ως μικροοργανισμοί ή μικρόβια χαρακτηρίζονται εκείνοι οι ορ-
γανισμοί τους οποίους δεν μπορούμε να διακρίνουμε με γυμνό μάτι, γιατί
έχουν μέγεθος μικρότερο από 0,1 mm.
Πολλοί από τους μικροοργανισμούς (όπως για παράδειγμα τα νιτρο-
ποιητικά βακτήρια) περνούν όλη τη ζωή τους στο φυσικό περιβάλλον. Άλ-
λοι, προκειμένου να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν, περνούν ένα μέρος
ή ολόκληρη τη ζωή τους στο εσωτερικό κάποιου πολυκύτταρου οργανι-
σμού. Οι μικροοργανισμοί αυτοί χαρακτηρίζονται ως παράσιτα, ενώ ο ορ-
γανισμός που τους «φιλοξενεί» ονομάζεται ξενιστής.
Κάποιοι από τους μικροοργανισμούς που χρησιμοποιούν τον άνθρωπο
ως ξενιστή μπορεί να προκαλέσουν διαταραχές στην υγεία του. Οι μικρο-
οργανισμοί αυτοί ονομάζονται παθογόνοι.
46
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Μ · ·
Οι περισσότεροι όμως μικροοργανισμοί όχι μόνο δεν είναι βλαβεροί για
τον άνθρωπο, αλλά αντίθετα είναι χρήσιμοι ή και απαραίτητοι, καθώς συμ-
μετέχουν σε σημαντικές διεργασίες (όπως είναι η αποικοδόμηση της νε-
κρής οργανικής ύλης) ή χρησιμοποιούνται από τον άνθρωπο για την παρα-
γωγή ουσιών χρήσιμων σε διάφορους τομείς (π.χ. υγεία, διατροφή κτλ.).
Άλλοι μικροοργανισμοί, όπως το βακτήριο Escherichia coli που ζει στο
έντερο, όταν υπάρχουν σε μικρό αριθμό και δε μεταναστεύουν σε άλλους
ιστούς και όργανα, αποτελούν φυσιολογική μικροχλωρίδα για τον άνθρω-
πο, είτε διότι παράγουν χρήσιμες χημικές ουσίες τις οποίες ο άνθρωπος
δεν μπορεί να συνθέσει μόνος του (π.χ. βιταμίνη Κ από την Ε. coli) είτε διό-
τι συμβάλλουν στην άμυνα του οργανισμού. Αν όμως, για κάποιο λόγο, αυ-
ξηθούν (π.χ. επειδή ο ξενιστής παρουσιάζει μειωμένη αντίσταση) ή βρε-
θούν σε άλλους ιστούς, τότε μπορεί να οδηγήσουν στην εκδήλωση ασθε-
νειών. Οι μικροοργανισμοί αυτοί χαρακτηρίζονται ως δυνητικά παθογό-
νοι.
Τα μικρόβια που απειλούν την υγεία μας δρουν μέσω των ουσιών που
παράγουν. Οι ουσίες αυτές ονομάζονται τοξίνες και διακρίνονται σε ενδο-
τοξίνες και εξωτοξίνες.
Οι ενδοτοξίνες βρίσκονται στο κυτταρικό τοίχωμα ορισμένων παθογό-
νων βακτηρίων και είναι υπεύθυνες για συμπτώματα όπως ο πυρετός, η
πτώση της πίεσης του αίματος κ.ά.
Οι εξωτοξίνες, οι οποίες εκκρίνονται από τα παθογόνα βακτήρια, δια-
σπείρονται με την κυκλοφορία του αίματος στο εσωτερικό του ανθρώπι-
νου οργανισμού και προσβάλλουν, ανάλογα με τη φύση τους, συγκεκριμέ-
να όργανα.
3. Μερικοί θεωρούν ότι η δημιουργία ενδοσπορίων στα βακτήρια δεν α-
ποτελεί τρόπο πολλαπλασιασμού τους. Είναι βάσιμη κατά τη γνώμη
σας η άποψή τους;
Απάντηση
Σε αντίξοες συνθήκες, όπως σε ακραίες θερμοκρασίες ή υπό τη δράση
ακτινοβολιών, πολλά βακτήρια μετατρέπονται σε ανθεκτικές μορφές, τα
ενδοσπόρια (1 βακτήριο -» 1 ενδοσπόριο). Τα ενδοσπόρια είναι αφυδατω-
μένα κύτταρα με ανθεκτικά τοιχώματα και χαμηλούς μεταβολικούς ρυθ-
μούς. Όταν οι συνθήκες του περιβάλλοντος ξαναγίνουν ευνοϊκές, τα ενδο-
σπόρια βλαστάνουν δίνοντας το καθένα ένα βακτήριο. Κατά συνέπεια εί-
ναι βάσιμη η άποψη ότι η δημιουργία ενδοσπορίων στα βακτήρια δεν απο-
τελεί τρόπο πολλαπλασιασμού τους.
47
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
4. Τρεις ημέρες μετά την αγορά και την κατανάλωση παστεριωμένου γά-
λακτος σε κονσέρβα διαπιστώσατε ότι το υπόλοιπο του περιεχομένου
της, παρά το ότι είχε τοποθετηθεί στο ψυγείο, «έκοψε». Τι μπορεί να
συνέβη κατά τη γνώμη σας;
Απάντηση
Στην παστερίωση το γάλα θερμαίνεται στους 62 °C για μισή ώρα. Με
την τεχνική αυτή καταστρέφονται όλα τα παθογόνα μικρόβια (καθώς και τα
περισσότερα μη παθογόνα), ενώ συγχρόνως διατηρείται αναλλοίωτη και η
γεύση του γάλακτος. Όμως με την παστερίωση παραμένουν και κάποια
βακτήρια με τη μορφή ενδοσπορίων, γΓ αυτό τα τρόφιμα αυτά πρέπει να
διατηρούνται σε χαμηλές θερμοκρασίες (ψυγείο). Τα ενδοσπόρια, και ι-
διαίτερα αυτά των βακτηρίων του γένους Lactobacillus ή Streptocccus ή
Lactococcus ή Leuconostoc, αν και έχουν χαμηλό μεταβολικό ρυθμό, είναι
δυνατόν να προκαλέσουν τη διάσπαση της λακτόζης σε γαλακτόζη και
γλυκόζη και τη μετατροπή τους σε γαλακτικό οξύ. Το γαλακτικό οξύ ελατ-
τώνει το ρΗ (ρΗ = 4) και προκαλεί μετουσίωση των πρωτεϊνών στις ακραί-
ες αυτές συνθήκες με αποτέλεσμα τη δημιουργία ιζήματος («κόψιμο» γά-
λακτος).
5. Είναι πιθανό να αποτελούμε ξενιστές για παθογόνους μικροοργανι-
σμούς χωρίς να νοσούμε;
Απάντηση
Παρ' ότι αποτελούμε ξενιστές κάποιων μικροοργανισμών (όπως το βα-
κτήριο Escherichia coli που ζει στο έντερο), δε νοσούμε όταν αυτοί υπάρ-
χουν σε μικρό αριθμό και δε μεταναστεύουν σε άλλους ιστούς και όργα-
να. Αντίθετα, οι μικροοργανισμοί αυτοί αποτελούν φυσιολογική μικροχλω-
ρίδα για τον άνθρωπο, είτε διότι παράγουν χρήσιμες χημικές ουσίες τις ο-
ποίες ο άνθρωπος δεν μπορεί να συνθέσει μόνος του (π.χ. βιταμίνη Κ από
την Ε. coli) είτε διότι συμβάλλουν στην άμυνα του οργανισμού.
Αν όμως, για κάποιο λόγο, αυξηθούν (π.χ. επειδή ο ξενιστής παρουσιά-
ζει μειωμένη αντίσταση) ή βρεθούν σε άλλους ιστούς, τότε προκαλούν την
εκδήλωση ασθενειών. Οι μικροοργανισμοί αυτοί χαρακτηρίζονται ως δυ-
νητικά παθογόνοι.
6. Ανάμεσα στα μέλη της επιστημονικής κοινότητας υπάρχουν αρκετοί
που θεωρούν τους ιούς έμβια όντα, ενώ άλλοι πιστεύουν ότι οι ιοί απο-
48
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
τελούν απλές χημικές ενώσεις. Με ποια από τις δύο απόψεις συμφω-
νείτε; Να αιτιολογήσετε την άποψή σας.
Απάντηση
Σύμφωνα με έναν ορισμό, «οργανισμός είναι μια αυτοτελής μονάδα
στην οποία υπάρχουν ανεξάρτητες δομές και λειτουργίες, που έχουν ως
σκοπό την επιβίωση ενός πληθυσμιακού αθροίσματος παρόμοιων μονά-
δων». Από τον ορισμό αυτό συνάγεται το συμπέρασμα πως ο άνθρωπος εί-
ναι ένας οργανισμός, τα κύτταρά του όμως, αν και ζωντανά, δεν είναι ορ-
γανισμοί. Από την άλλη μεριά, στους μονοκύτταρους οργανισμούς το κύτ-
ταρο αντιπροσωπεύει την ανεξάρτητη μονάδα, δηλαδή τον οργανισμό. Έ-
τσι, αν δεχτούμε τον παραπάνω ορισμό, οι ιοί αποτελούν απλές χημικές ε-
νώσεις και δε θεωρούνται οργανισμοί, αφού στερούνται λειτουργικής ανε-
ξαρτησίας.
Σύμφωνα με άλλον ορισμό του οργανισμού, με τον οποίο δίνεται έμφα-
ση στην ατομικότητα, στην ιστορική συνέχεια και στην εξελικτική ανεξαρ-
τησία, οι ιοί θεωρούνται οργανισμοί, αφού αναπαράγονται, επιζούν μετά
το θάνατο του ξενιστή τους και μπορούν να εξελιχθούν ανεξάρτητα από
τον οργανισμό στον οποίο δημιουργήθηκαν.
Η αμηχανία μας να τοποθετήσουμε τους ιούς σε μία από τις δύο κατη-
γορίες δεν απηχεί παρά τη δυσκολία να απαντήσουμε στο τι είναι ζωή ή
έμβιος οργανισμός.
7. Να συγκρίνετε, όσον αφορά τη δομή και τη λειτουργία, τους προκα-
ρυωτικούς οργανισμούς και τους ιούς.
Απάντηση
Βακτήρια Ιοί
1. Κύτταρο 1. Ακυτταρική δομή
2. Γενετικό υλικό DNA συγκεντρω- 2. Γενετικό υλικό DNA ή RNA.
μένο σε μια κεντρική περιοχή, το 3. Δεν έχουν κυτταρικό τοίχωμα,
πυρηνοειδές. Συνήθως δ,αθέ- ^ ^ ρ,βοοώματα
τουν επιπλεον μόρια γενετικού υ- η η μ
λικού, τα πλασμίδια. 5· E iya i υποχρεωτικά κυτταρικά πα-
3. Έχουν κυτταρικό τοίχωμα. ρασιτα.
4. Διαθέτουν ριβοσώματα.
5. Αναπαράγονται αυτοτελώς.
6. Σε αντίξοες συνθήκες σχηματί-
ζουν ενδοσπόρια.
49
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
8. Ένας μικροβιολόγος που εργαζόταν με τρία δείγματα μικροβίων (Α, Β,
Γ) ένα μύκητα, έναν ιό και ένα βακτήριο, μπέρδεψε τις αντικειμενοφό-
ρες πλάκες στις οποίες είχαν τοποθετηθεί. Αν το μικρόβιο Α διαθέτει
μια κεντρική περιοχή όπου είναι συγκεντρωμένο το γενετικό υλικό, το
μικρόβιο Β διαθέτει πολυάριθμους πυρήνες και το μικρόβιο Γ δεν έχει
καθόλου πυρήνα, μπορείτε να τον βοηθήσετε να διαπιστώσει ποιο μι-
κρόβιο είναι μύκητας, ποιο ιός, και ποιό βακτήριο.
Απάντηση
Οι μύκητες είναι ευκαρυωτικοί μονοκύτταροι ή κοινοκυτταρικοί οργανι-
σμοί (διαθέτουν κυτταρόπλασμα με πολυάριθμους πυρήνες). Αρα στην α-
ντικειμενοφόρο πλάκα στην οποία παρατηρούνται πολυάριθμοι πυρήνες
(μικρόβιο Β) βρίσκεται ο μύκητας.
Τα βακτήρια είναι προκαρυωτικοί οργανισμοί, δηλαδή δε διαθέτουν ορ-
γανωμένο πυρήνα. Συνήθως σχηματίζουν αθροίσματα, τις αποικίες. Το
σχήμα τους μπορεί να είναι ελικοειδές (σπειρύλλια), σφαιρικό (κόκκοι) ή
ραβδοειδές (βάκιλοι). Το γενετικό τους υλικό (DNA) βρίσκεται κατά κανό-
να σε μια συγκεκριμένη περιοχή, που ονομάζεται πυρηνική περιοχή (πυ-
ρηνοειδές). Άρα στην αντικειμενοφόρο πλάκα στην οποία παρατηρείται
συγκεντρωμένο το γενετικό υλικό σε μια κεντρική περιοχή (μικρόβιο Α)
βρίσκεται το βακτήριο.
Οι ιοί έχουν σχετικά απλή δομή (ακυτταρική). Αποτελούνται από ένα
πρωτεϊνικό περίβλημα με χαρακτηριστική γεωμετρία, το καψίδιο, μέσα στο
οποίο προφυλάσσεται το γενετικό τους υλικό. Ορισμένοι ιοί διαθέτουν και
ένα επιπλέον περίβλημα, το έλυτρο, το οποίο είναι λιποπρωτεϊνικής φύ-
σης. Το γενετικό υλικό ενός ιού μπορεί να είναι είτε DNA είτε RNA. Άρα
στην αντικειμενοφόρο πλάκα στην οποία δεν παρατηρείται πυρήνας (μι-
κρόβιο Γ) βρίσκεται ο ιός.
9. Μια βακτηριακή καλλιέργεια που ξεκίνησε από δύο βακτήρια μέσα σε
χρόνο 60 λεπτών οκταπλασίασε τον πληθυσμό της. Κάθε πόσα λεπτά
αναπαράγονται τα βακτήρια που την αποτελούν;
Απάντηση
Τα βακτήρια αναπαράγονται κυρίως μονογονικά με απλή διχοτόμηση.
Κάθε βακτήριο, όταν διαιρείται, σχηματίζει 2 βακτήρια. Η αύξηση του πλη-
θυσμού των βακτηρίων περιγράφεται με γεωμετρική πρόοδο της μορφής:
50
ΚΕΦΑΛΑΙΟ t t mm
Ν, = N0 • 2"
όπου Nt: ο τελικός αριθμός των βακτηρίων σε χρόνο t
Ν0: ο αρχικός αριθμός των βακτηρίων
2: ο λόγος της γεωμετρικής προόδου
η: ο αριθμός των διαιρέσεων σε χρόνο t
Έτσι έχουμε: Nt = Ν0 • 2η -» 2 • 8 = 2 - 2η -> η = 3
Μέσα σε χρόνο 60 λεπτών πραγματοποιήθηκαν 3 διαιρέσεις. Άρα ο
χρόνος της μιας διαίρεσης διαρκεί 60 : 3 = 20 λεπτά.
10.Ένα ποτήρι με παστεριωμένο γάλα στο οποίο περιέχονται δύο ενδο-
σπόρια βακτηρίων ξεχάστηκε έξω από το ψυγείο. Αν οι συνθήκες που
επικρατούν στο δωμάτιο είναι κατάλληλες για τη βλάστηση και τον πολ-
λαπλασιασμό των ενδοσπορίων, ποιος θα είναι ο μεγαλύτερος αριθμός
βακτηρίων που θα υπάρχουν στο ποτήρι μετά από 8 ώρες; (Να υπολο-
γισθεί ότι τα βακτήρια διαιρούνται κάθε 20 λεπτά.)
Απάντηση
Σε αντίξοες συνθήκες, όπως σε ακραίες θερμοκρασίες ή υπό τη δράση
ακτινοβολιών, πολλά βακτήρια μετατρέπονται σε ανθεκτικές μορφές, τα
ενδοσπόρια. Τα ενδοσπόρια είναι αφυδατωμένα κύτταρα με ανθεκτικά
τοιχώματα και χαμηλούς μεταβολικούς ρυθμούς. Όταν οι συνθήκες του
περιβάλλοντος ξαναγίνουν ευνοϊκές, τα ενδοσπόρια βλαστάνουν δίνοντας
το καθένα ένα βακτήριο.
Κάθε βακτήριο διαιρείται μέσα σε 20 λεπτά και προκύπτουν 2 βακτήρια,
από τα 2 προκύπτουν με νέα διαίρεση 4 κ.ο.κ. Η αύξηση του πληθυσμού
των βακτηρίων περιγράφεται με γεωμετρική πρόοδο της μορφής:
Ν, = Ν0 · 2"
όπου Ν,: ο τελικός αριθμός των βακτηρίων σε χρόνο t
Ν0: ο αρχικός αριθμός των βακτηρίων
2: ο λόγος της γεωμετρικής προόδου
η: ο αριθμός των διαιρέσεων σε χρόνο t
51
ΚπΦΑΛΑΐυ 1
Ο χρόνος που διαρκεί μία διαίρεση είναι 20 λεπτά. Κάθε ώρα πραγμα-
τοποιούνται 3 διαιρέσεις, οπότε σε 8 ώρες θα έχουν πραγματοποιηθεί 24.
Αντικαθιστώντας αυτά τα δεδομένα στην παραπάνω σχέση έχουμε:
Ν, = Ν0 · 2" -> Ν, = 2 • 224-> Ν, = 225.
11.Δύο καλλιέργειες διαφορετικού είδους βακτηρίων αναπτύσσονται στο
εργαστήριο στις ίδιες συνθήκες περιβάλλοντος και τροφής. Την τρίτη
ημέρα στον ίδιο χώρο, ανιχνεύθηκε σημαντική ποσότητα ακτινοβολίας
λόγω διαρροής η οποία αποκαθίσταται μετά από πέντε ημέρες.
Στα παρακάτω διαγράμματα παρουσιάζεται η ανάπτυξη των δύο καλ-
λιεργειών για χρονικό διάστημα οκτώ ημερών. Πώς μπορεί να εξηγηθεί
η πορεία ανάπτυξης κάθε καλλιέργειας;
100
80 · L^ / \
Ι 60- / \ => / \
% 40 · / \
C / \
20 - / \
ο II II II ιI ιI II II ^^^Π1
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Ημέρες
Καλλιέργεια Α
100 Τ
3 4 5
Ημέρες
Καλλιέργεια Β
52
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
Απάντηση
Στην καλλιέργεια Α μετά την τρίτη ημέρα άρχισε να μειώνεται ο πληθυ-
σμός των βακτηρίων μέχρι την ολική εξαφάνιση τους την όγδοη ημέρα. Τα
βακτήρια της καλλιέργειας αυτής λόγω εξοντώθηκαν λόγω της θανατηφό-
ρου επίδρασης της ακτινοβολίας στα βακτήρια αυτά. Στην καλλιέργεια Β
μετά την τρίτη ημέρα άρχισε να μειώνεται ο πληθυσμός των βακτηρίων ε-
ξαιτίας της ακτινοβολίας, αλλά στη συνέχεια σταθεροποιήθηκε λόγω της
μετατροπής αρκετών βακτηρίων σε ενδοσπόρια.
53
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΩΝ
ΠΑΡΑΓΡΑΦΩΝ 1.3.1, 1.3.2 ΚΑΙ 1.3.3
1. Βακτήριο κατόρθωσε να εισδύσει στον οργανισμό μας μέσω του δέρ-
ματος και να εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος. Ποιοι αμυντικοί
μηχανισμοί του δέρματος παρακάμφθηκαν, ποιοι και με ποια σειρά
πρόκειται να ενεργοποιηθούν;
Απάντηση
Αν ένα βακτήριο καταφέρει να διαπεράσει τους φραγμούς που παρε-
μποδίζουν την είσοδο του στον ανθρώπινο οργανισμό, όπως είναι το δέρ-
μα ή οι βλεννογόνοι, και βρεθεί στο αίμα, θα έχει παρακάμψει και τη δεύ-
τερη γραμμή αμυντικών μηχανισμών, στην οποία ανήκουν η φαγοκυττά-
ρωση, η φλεγμονώδης αντίδραση, ο πυρετός και η δράση ορισμένων α-
νπμικροβιακών ουσιών, όπως είναι το συμπλήρωμα και η προπερδίνη που
αντιμετωπίζουν το βακτήριο μετά την είσοδο του στον οργανισμό. Τότε θα
πρέπει να ενεργοποιηθούν οι μηχανισμοί ειδικής άμυνας, δηλαδή να υπάρ-
ξει ενεργοποίηση των βοηθητικών Τ-λεμφοκυττάρων, ενεργοποίηση των
Β-λεμφοκυττάρων για την παραγωγή αντισωμάτων (χυμική ανοσία), για
την εξουδετέρωση του αντιγόνου που στην προκειμένη περίπτωση είναι το
βακτήριο.
2. Ιός κατόρθωσε να εισδύσει στον οργανισμό μας μέσω του δέρματος
και να εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος. Ποιοι αμυντικοί μηχανι-
σμοί παρακάμφθηκαν, ποιοι και με ποια σειρά πρόκειται να ενεργοποι-
ηθούν;
Απάντηση
Αν ένας ιός καταφέρει να διαπεράσει τους φραγμούς που παρεμποδί-
ζουν την είσοδο του στον ανθρώπινο οργανισμό, όπως είναι το δέρμα ή οι
βλεννογόνοι, και βρεθεί στο αίμα, θα έχει παρακάμψει και τη δεύτερη
γραμμή αμυντικών μηχανισμών, στην οποία ανήκουν η φαγοκυττάρωση, η
φλεγμονώδης αντίδραση, ο πυρετός και η δράση ορισμένων αντιμικρο-
βιακών ουσιών, όπως είναι οι ιντερφερόνες το συμπλήρωμα και η προ-
περδίνη που αντιμετωπίζουν τον ιό μετά την είσοδο του στον οργανισμό.
Τότε θα πρέπει να ενεργοποιηθούν οι μηχανισμοί ειδικής άμυνας, δηλαδή
54
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 • • •
να υπάρξει ενεργοποίηση των βοηθητικών Τ-λεμφοκυττάρων, ενεργοποίη-
ση των Β-λεμφοκυττάρων για την παραγωγή αντισωμάτων (χυμική ανοσί-
α) και για την εξουδετέρωση του αντιγόνου που στην προκειμένη περίπτω-
ση είναι ο ιός, αλλά και ενεργοποίηση των κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττά-
ρων (κυτταρική ανοσία) για την καταστροφή των κυττάρων που μολύνθη-
καν από τον ιό.
3. Ποιο είδος ανοσίας μάς προστατεύει γρηγορότερα, η τεχνητή παθητι-
κή ανοσία ή η φυσική ενεργητική; Αιτιολογήστε την απάντησή σας.
Απάντηση
Με την τεχνητή παθητική ανοσία (οροί) έχουμε άμεση αντιμετώπιση
μιας ασθένειας, πριν ακόμη ενεργοποιηθεί το ανοσοβιολογικό σύστημα
του ατόμου. Ως γνωστόν, για την παραγωγή των αντισωμάτων ο οργανι-
σμός χρειάζεται κάποιες ημέρες μετά την επαφή του με το αντιγόνο (φυ-
σική ενεργητική ανοσία). Με τη χορήγηση του ορού παρέχονται στον ορ-
γανισμό μας έτοιμα αντισώματα με αποτέλεσμα να αντιδράσει σε μικρότε-
ρο χρονικό διάστημα.
4. Ποιο είδος ανοσίας μάς προστατεύει για μεγαλύτερο χρονικό διάστη-
μα από ένα μικροοργανισμό, η παθητική ή η ενεργητική; Αιτιολογήστε
την απάντησή σας.
Απάντηση
Η ενεργητική ανοσία μάς παρέχει προστασία για μεγαλύτερο χρονικό
διάστημα, διότι τα αντισώματα που παράγονται με την ενεργοποίηση του
ανοσοβιολογικού συστήματος μπορεί να κυκλοφορούν στο αίμα για μεγά-
λο χρονικό διάστημα, ενώ τα αντισώματα που χορηγούνται με τους ορούς
καταστρέφονται γρήγορα. Επίσης με την ενεργητική ανοσία παράγονται
και κύτταρα μνήμης, τα οποία, σε περίπτωση μιας νέας επαφής του ατό-
μου με το μικροοργανισμό, θα ενεργοποιηθούν και θα παραγαγάγουν πο-
λύ γρήγορα αντισώματα για την εξουδετέρωσή του.
5. Το διάγραμμα παρουσιάζει τη μεταβολή της συγκέντρωσης των αντι-
σωμάτων στο αίμα ενός ανθρώπου που μολύνθηκε ταυτόχρονα από δύ-
ο διαφορετικά μικρόβια (Α και Β). Να επισημάνετε δύο διαφορές στη
55
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
γραφική παράσταση της μεταβολής της συγκέντρωσης κάθε αντισώ-
ματος και να τις αιτιολογήσετε.
ΜΟΛΥΝΣΗ
Αντισώματα
Via μικρόβιο Α
Αντισώματα
για μικρόβιο Β
ημέρες
Απάντηση
Η καμπύλη για το μικρόβιο Β δείχνει μικρότερη συγκέντρωση αντισω-
μάτων, τα οποία εμφανίζονται στον ορό του αίματος αργότερα από τα α-
ντισώματα για το μικρόβιο Α, των οποίων η συγκέντρωση είναι μεγαλύτε-
ρη. Από το γεγονός αυτό συμπεραίνουμε ότι το άτομο έρχεται σε επαφή
για πρώτη φορά με το μικρόβιο Β και για δεύτερη φορά με το μικρόβιο Α,
για το οποίο το ανοσοβιολογικό του σύστημα διαθέτει κύτταρα μνήμης και
έτσι παράγει πολύ σύντομα και σε μεγαλύτερη συγκέντρωση ειδικά αντι-
σώματα.
6. Να τοποθετήσετε το σύμβολο + στα ορθογώνια στα οποία πιστεύετε
ότι υπάρχει αντιστοίχιση ανάμεσα στους όρους της κατακόρυφης και
της οριζόντιας στήλης:
ορός αντιβιοτικό Τ-λεμφοκύτταρο
ιός
βακτήριο
τοξίνη
καρκινικό κύτταρο
Απάντηση
ορός αντιβιοτικό Τ-λεμφοκύτταρο
ιός + +
βακτήριο + + +
τοξίνη + + +
καρκινικό κύτταρο +
56
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
7. Να εξηγήσετε γιατί:
α. Μπορούμε να νοσήσουμε από ερυθρά ή παρωτίτιδα μία φορά, ενώ
από γρίπη επανειλημμένα.
β. Τα μωρά που θηλάζουν έχουν μικρότερη πιθανότητα να νοσήσουν
από μια μολυσματική ασθένεια από εκείνα που δε θηλάζουν,
γ. Δε χρησιμοποιούμε αντιβιοτικά για την αντιμετώπιση του κρυολογή-
ματος.
Απάντηση
α. Επειδή ο ιός της γρίπης έχει την ιδιότητα να μεταλλάσσεται, δεν μπο-
ρεί ένα εμβόλιο να καλύψει όλα τα στελέχη του ιού που πιθανόν να
προκύψουν.
β. Τα μωρά που θηλάζουν δέχονται αντισώματα από το γάλα της μητέρας
τους (παθητική ανοσία), με αποτέλεσμα να νοσούν σπανιότερα από τα
παιδιά που δε θηλάζουν.
γ. Το κρυολόγημα οφείλεται σε ιό και τα αντιβιοτικά, ως γνωστόν, δε
δρουν εναντίον των ιών, καθώς αυτοί δε διαθέτουν δικό τους μεταβο-
λικό μηχανισμό, αφού αποτελούν υποχρεωτικά κυτταρικά παράσιτα.
8. Το διάγραμμα που ακολουθεί δείχνει τη διακύμανση της θερμοκρασίας
κατά τη διάρκεια μιας ασθένειας που προκλήθηκε από βακτήρια.
U
Ό
α 39
ήμερες
0^
Μόλυνση
α. Ποιο τμήμα του διαγράμματος αντιστοιχεί στην περίοδο των συ-
μπτωμάτων της ασθένειας;
β. Ποια είναι η περίοδος επώασης του βακτηρίου;
57
mm ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
γ. Ποια είναι η υψηλότερη θερμοκρασία που μετρήθηκε και πόσες ημέ-
ρες κράτησε ο πυρετός;
δ. Ποιο δεδομένο του διαγράμματος υποδηλώνει την εμφάνιση και τη
δράση αντισωμάτων;
Απάντηση
α. Το τμήμα του διαγράμματος που αντιστοιχεί στην περίοδο των συμπτω-
μά-των είναι αυτό μεταξύ της 10ης ημέρας, κατά την οποία παρατηρεί-
ται αύξηση της θερμοκρασίας, μέχρι την 20ή ημέρα, κατά την οποία η
θερμοκρασία επανέρχεται στα φυσιολογικά όρια.
β. Η περίοδος επώασης του βακτηρίου είναι 10 ημέρες.
γ. Η υψηλότερη θερμοκρασία που μετρήθηκε είναι 40 °C και ο πυρετός
κράτησε 10 ημέρες.
δ. Το δεδομένο που υποδηλώνει τη δράση αντισωμάτων είναι η πτωτική
μεταβολή της θερμοκρασίας μετά τη 18η ημέρα.
9. Ο Γιάννης και η Ελένη χτύπησαν παίζοντας. Ο Γιάννης είχε κάνει αντι-
τετανικό εμβόλιο, ενώ η Ελένη όχι, γι' αυτό της χορήγησαν αντιτετανι-
κό ορό.
α. Τι είναι εμβόλιο και τι ορός;
β. Ποιο είδος ανοσίας έχει ο Γιάννης και ποιο η Ελένη;
γ. Να περιγράψετε με ποιον τρόπο εξουδετερώθηκε πιθανώς το βακτή-
ριο του τετάνου στο Γιάννη και στην Ελένη.
Απάντηση
α. Τα εμβόλια είναι νεκροί ή εξασθενημένοι μικροοργανισμοί ή τμήματά
τους που εμφανίζουν αντιγονική αλλά όχι παθογόνο δράση, ενεργο-
ποιώντας το ανοσοβιολογικό σύστημα προκειμένου να παραγάγει αντι-
σώματα και κύτταρα μνήμης. Το άτομο που εμβολιάζεται δεν εμφανίζει
συνήθως τα συμπτώματα της ασθένειας και φυσικά δεν τη μεταδίδει.
Οι οροί είναι έτοιμα αντισώματα που έχουν παραχθεί από άλλο οργα-
νισμό (άνθρωπο ή ζώο) και χορηγούνται στο άτομο για την άμεση αντι-
μετώπιση του παθογόνου παράγοντα. Με τη χορήγηση ορού που πε-
ριέχει έτοιμα αντισώματα μπορεί να επιτευχθεί τεχνητά σε ένα ενήλικο
58
ΚΕΦΑΛΑΊΟ Ι mam
άτομο παθητική ανοσία. Η δράση της παθητικής ανοσίας είναι άμεση,
αλλά η διάρκειά της είναι παροδική, αφού οι οροί δε διεγείρουν την α-
νοσοβιολογική απόκριση του οργανισμού, με συνέπεια τη μη παραγω-
γή κυττάρων μνήμης.
β. Στην περίπτωση του Γιάννη τα αντισώματα παράγονται από τον ίδιο τον
οργανισμό του, οπότε αυτός έχει ενεργητική ανοσία (τεχνητή), ενώ
στην περίπτωση της Ελένης παρέχονται στον οργανισμό της έτοιμα α-
ντισώματα που έχουν παραχθεί από άλλο οργανισμό, οπότε αυτή έχει
παθητική ανοσία (τεχνητή).
γ. Στην περίπτωση του Γιάννη, όταν ο οργανισμός του εκτέθηκε και πάλι
στο ίδιο αντιγόνο (βακτήριο που προκαλεί τέτανο), ενεργοποιήθηκαν τα
Β-λεμφοκύτταρα μνήμης προκειμένου αυτά να πολλαπλασιαστούν και
τελικά να διαφοροποιηθούν σε πλασματοκύτταρα. Τα πλασματοκύττα-
ρα στη συνέχεια παρήγαγαν και απελευθέρωσαν μεγάλες ποσότητες
αντισωμάτων, ειδικών για το συγκεκριμένο αντιγόνο. Η παραπάνω δια-
δικασία ονομάζεται χυμική ανοσία, γιατί τα αντισώματα απελευθερώ-
νονται μέσα στο αίμα και στη λέμφο, αντιδρούν με το αντιγόνο και το
εξουδετερώνουν.
Παράλληλα με την ενεργοποίηση των Β-λεμφοκυττάρων μνήμης ενερ-
γοποιήθηκαν, κατά την επαφή του οργανισμού με το ίδιο αντιγόνο, τα
αντίστοιχα Τ-λεμφοκύτταρα μνήμης τα οποία κατέστρεψαν τα κύτταρα
-στόχους. Η δράση των Τ-λεμφοκυττάρων αποτελεί την κυτταρική ανο-
σία.
Στην περίπτωση της Ελένης τα έτοιμα αντισώματα συνδέθηκαν ειδικά
με το αντιγόνο (βακτήριο που προκαλεί τέτανο) και το εξουδετέρωσαν.
ΙΟ.Σε μια περιοχή έχει παρουσιαστεί επιδημία ιλαράς. Μετρήθηκαν οι συ-
γκεντρώσεις αντισωμάτων σε δύο αδέλφια, το Δημήτρη και τη Μαρία,
όπως απεικονίζονται στα παρακάτω διαγράμματα (σε συνάρτηση με το
χρόνο t).
Α. Να συγκρίνετε και να αιτιολογήσετε τα διαγράμματα.
Β. Να περιγράψετε την ανοσοβιολογική απόκριση που έλαβε χώρα:
α) στο ανοσοβιολογικό σύστημα της Μαρίας και
β) στο ανοσοβιολογικό σύστημα του Δημήτρη.
59
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
&ΔΚ. >2 5. 3. 5 ο
-II--
Δημήτρης
χρόνος (t)
Μαρία
χρόνος (1)
Απάντηση
Α. Η καμπύλη που αφορά το Δημήτρη δείχνει μικρότερη συγκέντρωση α-
ντισωμάτων, τα οποία εμφανίστηκαν στον ορό του αίματος αργότερα
από τα αντισώματα που παρήχθησαν στον οργανισμό της Μαρίας, των
οποίων η συγκέντρωση είναι μεγαλύτερη. Από το γεγονός αυτό συμπε-
ραίνουμε ότι ο Δημήτρης ήρθε για πρώτη φορά σε επαφή με τον ιό της
ιλαράς, ενώ η Μαρία για δεύτερη φορά, οπότε το ανοσοβιολογικό της
σύστημα διέθετε κύτταρα μνήμης και παρήγαγε πολύ σύντομα και σε
μεγαλύτερη συγκέντρωση ειδικά αντισώματα για τον ιό.
Β. (α) Στο ανοσοβιολογικό σύστημα της Μαρίας πραγματοποιήθηκε δευ-
τερογενής ανοσοβιολογική απόκριση. Η δευτερογενής ανοσοβιολογι-
κή απόκριση ενεργοποιείται κατά την επαφή του οργανισμού με το ί-
διο αντιγόνο (ιό ιλαράς) για δεύτερη (ή κάποια επόμενη) φορά. Στην
περίπτωση αυτή ενεργοποιούνται τα κύτταρα μνήμης, ξεκινά αμέσως η
έκκριση ειδικών αντισωμάτων και η ενεργοποίηση των ειδικών Τ-λεμφο-
κυπάρων, οπότε δεν προλαβαίνουν να εμφανιστούν τα συμπτώματα
της ασθένειας. Το άτομο δεν ασθενεί και πιθανότατα δεν αντιλαμβάνε-
ται ότι μολύνθηκε.
(β) Στο ανοσοβιολογικό σύστημα του Δημήτρη πραγματοποιήθηκε
πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση. Η πρωτογενής ανοσοβιολογι-
κή απόκριση ενεργοποιείται κατά την πρώτη επαφή του οργανισμού
με ένα αντιγόνο και περιλαμβάνει τα εξής στάδια: ενεργοποίηση των
βοηθητικών Τ-λεμφοκυττάρων, ενεργοποίηση των Β-λεμφοκυττάρων
για παραγωγή αντισω-μάτων (χυμική ανοσία) και για την εξουδετέρω-
ση του αντιγόνου, που στην προκειμένη περίπτωση είναι ο ιός της ιλα-
ράς, και ενεργοποίηση Τ-λεμφοκυττάρων (κυτταρική ανοσία) για την
καταστροφή των κυττάρων που έχουν μολυνθεί από τον ιό.
60
ΚΕΦΑΛΑΊΟ 1 mam
11.Στο νοσοκομείο παρουσιάστηκαν δύο περιστατικά ασθενών, ενός άν-
δρα και μίας γυναίκας, την ίδια ημέρα. Οι εξετάσεις που έγιναν έδωσαν
τα παρακάτω διαγράμματα, σύμφωνα με τα οποία (αλλά και σε συνδυα-
σμό με άλλα κλινικά συμπτώματα) στον ένα ασθενή διαγνώσθηκε μηνιγ-
γίτιδα και στον άλλο πολιομυελίτιδα. Ο γιατρός μετά την όγδοη ημέρα
έδωσε αντιβίωση και στους δύο ασθενείς.
άνδρας
γυναίκα
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Αντισώματα
άνδρας
γυναίκα
0 1 2 3 4 5 6 7
100
80
άνδρας
60
40
20
/ γυναίκα
Ϊ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ιντερφερόνες
100
80 · άνδρας^ ~
60 ·
40 ·
/ S " γυναίκα
20 •
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Τ-κυτταροτοξικά Β-ττλασματοκύτταρα
α) Τι είδους μικρόβιο προσέβαλλε καθέναν από τους δύο ασθενείς;
β) Ποιος από τους δύο ασθενείς έχει μηνιγγίτιδα και ποιος πολιομυελί-
τιδα;
γ) Χορηγήθηκε στον καθένα η κατάλληλη φαρμακευτική αγωγή; Σε κά-
θε περίπτωση να αιτιολογήσετε την απάντηση.
Απάντηση
α) Ο άνδρας προσεβλήθη από ιό και η γυναίκα από βακτήριο, πράγμα που
προκύπτει από τη μελέτη των διαγραμμάτων των ιντερφερονών και των
Τ-κυτταροτοξικών. Οι ιντερφερόνες παράγονται από τα κύτταρα του
οργανισμού όταν αυτά προσβληθούν από κάποιο ιό και τα Τ-κυτταρο-
τοξικά ενεργοποιούνται από τα Τ-βοηθητικά προκειμένου να καταστρέ-
ψουν κύτταρα του οργανισμού που έχουν προσβληθεί από ιό.
β) Ο άνδρας έχει πολιομυελίτιδα (ιός) και η γυναίκα μηνιγγίτιδα (βακτή-
ριο).
γ) Μόνο στη γυναίκα χορηγήθηκε η κατάλληλη φαρμακευτική αγωγή (α-
ντιβιοτικό). Στον άνδρα η χορήγηση αντιβιοτικού ήταν άσκοπη αφού τα
αντιβιοτικά δεν επιδρούν στους ιούς.
61
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΗΣ
ΠΑΡΑΓΡΑΦΟΥ 1.3.4
1. Να περιγράψετε τον τρόπο πολλαπλασιασμού του ιού HIV με τη βοή-
θεια του παρακάτω σχήματος.
I
.*3* *\s%
Απάντηση
Το γενετικό υλικό του ιού HIV περιλαμβάνει δύο μονόκλωνα μόρια RNA,
καθένα από τα οποία είναι συνδεδεμένο με ένα μόριο αντίστροφης μετα-
γραφάσης, ένα ένζυμο που καταλύει την αντίστροφη μεταγραφή, δηλαδή
τη σύνθεση DNA με πρότυπο RNA. Μετά την είσοδο του γενετικού υλικού
του ιού στο κύτταρο - ξενιστή, το RNA του ιού λειτουργεί ως πρότυπο για
την παραγωγή ενός μονόκλωνου μορίου DNA. Το μόριο αυτό, αφού γίνει
δίκλωνο χρησιμοποιώντας τα ένζυμα του κυττάρου, ενσωματώνεται στο
γενετικό υλικό του κυττάρου. Στην περίπτωση αυτή, κάθε φορά που το
κύτταρο αντιγράφει το DNA του προκειμένου να αναπαραχθεί, αντιγράφε-
ται και το γενετικό υλικό του ιού που έχει ενσωματωθεί σ' αυτό. Με τον
τρόπο αστό μπορούν να αναπαραχθούν γενιές κυττάρων, τα οποία θα φέ-
ρουν και τις γενετικές πληροφορίες του ιού. Κάποια στιγμή, για λόγους
που δεν είναι πάντοτε σαφείς, το γενετικό υλικό του ιού ενεργοποιείται,
μεταγράφεται και μεταφράζεται, με αποτέλεσμα την παραγωγή νέων ιικών
μορίων RNA και πρωτεϊνών. Από το συνδυασμό τους παράγονται νέοι ιοί,
οι οποίοι, αφού εγκαταλείψουν το προσβεβλημένο κύτταρο, μολύνουν με
την ίδια διαδικασία άλλα κύτταρα.
62
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 wmm
2. Ποιος πιστεύετε ότι είναι ο λόγος που δυσκολεύει τους επιστήμονες να
παραγάγουν ένα εμβόλιο για τον ιό του AIDS;
Απάντηση
Η ικανότητα του ιού να μεταλλάσσεται με ταχύτατους ρυθμούς καθι-
στά αδύνατη την πρόληψη και την αντιμετώπισή του από το ανοσοβιολο-
γικό σύστημα, πράγμα που δυσκολεύει τη θεραπεία της νόσου. Η παρα-
σκευή εμβολίου βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο, εξαιτίας των προ-
βλημάτων που οφείλονται στην πολυμορφικότητα του ιού σε συνδυασμό
με την ικανό-τητά του να μεταλλάσσεται.
3. Να αναφέρετε τα στάδια εξέλιξης από τη στιγμή που ένα άτομο προ-
σβληθεί από τον ιό ΗIV.
Απάντηση
Όταν ο ιός HIV εισέλθει στον οργανισμό του ανθρώπου, αρχίζει ένας
«αγώνας» μεταξύ αυτού και του ανοσοβιολογικού συστήματος. Με την εί-
σοδο του στον οργανισμό ο ιός HIV συνδέεται με τους ειδικούς υποδοχείς
που βρίσκονται στην πλασματική μεμβράνη των βοηθητικών Τ-λεμφοκυτ-
τάρων και μολύνει περιορισμένο αριθμό από αυτά τα κύτταρα. Κατ' αυτό
τον τρόπο το γενετικό υλικό του ιού εισέρχεται στα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτ-
ταρα. Εκεί πολλαπλασιάζεται χρησιμοποιώντας το ένζυμο αντίστροφη με-
ταγραφάση και αξιοποιώντας τους μηχανισμούς του κυττάρου. Αρχικά α-
πό το RNA του ιού συντίθεται μονόκλωνο DNA, το οποίο στη συνέχεια με-
τατρέπεται σε δίκλωνο DNA. Συνήθως το δίκλωνο DNA του ιού συνδέεται
με το DNA του κυττάρου - ξενιστή και έκτοτε παραμένει ανενεργό (σε λαν-
θάνουσα κατάσταση). Κατά την περίοδο αυτή το άτομο θεωρείται φορέας
του ιού.
63
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
Για λόγους που δεν έχουν πλήρως διευκρινιστεί, υπάρχει η πιθανότητα
να ενεργοποιηθεί ο ιός και να αρχίσει να πολλαπλασιάζεται. Οι καινούριοι
ιοί που προκύπτουν μολύνουν άλλα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα. Από τη
στιγμή της μόλυνσης του οργανισμού από τον ιό μέχρι τη διάγνωση της
νόσου στο αίμα απαιτείται αρκετό χρονικό διάστημα, που μπορεί να έχει
διάρκεια από 6 εβδομάδες έως 6 μήνες. Στο διάστημα αυτό το άτομο εμ-
φανίζει λοιμώξεις, οι οποίες γρήγορα παρέρχονται και δεν οδηγούν στην
υποψία για την ύπαρξη της συγκεκριμένης νόσου. Το άτομο όμως μπορεί
να μεταδίδει τον ιό χωρίς να το γνωρίζει.
Μετά από αρκετά χρόνια (συνήθως
7 έως 10), διάστημα κατά το οποίο το α-
νοσοβιολογικό σύστημα ενεργοποιείται
από πολλά αντιγόνα, εκδηλώνεται η τυ-
πική συμπτωματολογία της ασθένειας
(υψηλός πυρετός, έντονες λοιμώξεις,
διάρροιες). Κατά το χρονικό αυτό διά-
στημα ο ιός μολύνει και καταστρέφει ό-
λο και περισσότερα βοηθητικά Τ-λεμ-
φοκύτταρα, με αποτέλεσμα να εξασθε-
νεί η λειτουργία του ανοσοβιολογικού
συστήματος. Με την πάροδο του χρό-
νου τα συμπτώματα αυτά γίνονται εντονότερα και το άτομο οδηγείται τε-
λικά στο θάνατο.
4. Με ποιες μεθόδους μπορεί να γίνει η διάγνωση του AIDS;
Απάντηση
Η διάγνωση του AIDS γίνεται είτε με την ανίχνευση του RNA του ιού εί-
τε με την ανίχνευση των ειδικών για τον ιό αντισωμάτων στο αίμα του α-
σθενούς. Αυτό είναι δυνατό να γίνει μετά την παρέλευση 6 εβδομάδων έ-
ως 6 μηνών από την εισβολή του ιού στον οργανισμό. Δυστυχώς όμως η
ύπαρξη ειδικών αντισωμάτων ή ειδικών κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων
στον οργανισμό του ατόμου δε σημαίνει αυτόματα και ανοσία. Ο ιός συνυ-
πάρχει στο μολυσμένο άτομο με τα αντισώματα που έχουν παραχθεί γι'
αυτόν.
64
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ • ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΗΣ
ΠΑΡΑΓΡΑΦΟΥ 1.4
1. Ποιες διαφορές υπάρχουν ανάμεσα σε έναν κακοήθη και σε έναν καλο-
ήθη όγκο;
Απάντηση
Οι καλοήθεις όγκοι, των οποίων τα κύτταρα περιβάλλονται από συνδε-
τικό ιστό, δεν είναι επεκτατικοί, δηλαδή δεν εισβάλλουν στους γύρω ι-
στούς και δεν εξαπλώνονται σε άλλα σημεία του σώματος. Γ ενικά, δεν
προκαλούν σοβαρή βλάβη στον οργανισμό, εκτός εάν λόγω του μεγέθους
τους ασκούν πίεση σε ζωτικά όργανα. Αντίθετα, στους κακοήθεις όγκους
τα κύτταρα εμφανίζουν διαφορετική μορφολογία σε σχέση με τα φυσιολο-
γικά, εισβάλλουν στους γειτονικούς ιστούς, ενώ, μέσω της κυκλοφορίας
του αίματος ή της λέμφου, είναι δυνατόν να μεταφερθούν σε άλλα σημεί-
α του σώματος και να σχηματίσουν δευτερογενείς όγκους, φαινόμενο που
ονομάζεται μετάσταση.
2. Ποια είναι τα αίτια της εμφάνισης του καρκίνου;
Απάντηση
Ο καρκίνος είναι μια πολυσταδιακή και πολυπαραγοντική ασθένεια. Τα
αίτια που τον προκαλούν έχουν αναζητηθεί:
• σε μολυσματικούς παράγοντες, όπως είναι οι ιοί,
• σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως είναι οι διάφορες ακτινοβολί-
ες και χημικές ενώσεις,
• στον τρόπο ζωής που επιλέγουμε (κάπνισμα, κατάχρηση αλκοόλ, δια-
τροφι-κές συνήθειες),
• στις αλλαγές του γενετικού υλικού (μεταλλάξεις).
Όλοι αυτοί οι παράγοντες, δρώντας ταυτόχρονα ή διαδοχικά, οδηγούν
βραχυπρόθεσμα ή μακροπρόθεσμα στην εμφάνιση του καρκίνου.
65
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
3. Ποιος είναι ο ρόλος των ογκογονιδίων και των ογκοκατασταλτικών γο-
νιδίων στην καρκινογένεση;
Απάντηση
Τις τελευταίες δύο δεκαετίες η έρευνα στη Μοριακή Βιολογία έχει προ-
σανατολιστεί στη μελέτη των γονιδίων των καρκινικών κύτταρων και έχει
πράγματι εντοπίσει δύο κατηγορίες γονιδίων, τα ογκογονίδια και τα ογκο-
κατασταλτικά γονίδια, τα οποία παίζουν ρόλο στην καρκινογένεση. Τα ο-
γκογονίδια ανακαλύφθηκαν αρχικά σε διάφορους ιούς που έχουν την ιδιό-
τητα να μετατρέπουν, στο εργαστήριο, φυσιολογικά κύτταρα σε καρκινι-
κά. Παρόμοια όμως γονίδια βρέθηκαν στη συνέχεια και στα φυσιολογικά
κύτταρα και ονομάστηκαν πρωτοογκογονίδια. Τα γονίδια αυτά ρυθμίζουν
τον πολλαπλασιασμό και τη διαφοροποίηση των κυττάρων σε φυσιολογι-
κές συνθήκες. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, γονιδιακές μεταλλά-
ξεις ή χρωμοσωμικές ανωμαλίες είναι δυνατόν να μετατρέπουν τα γονίδια
αυτά σε ογκογονίδια, με αποτέλεσμα την εμφάνιση καρκίνου.
Τα ογκοκατασταλτικά γονίδια, όπως δηλώνει το όνομά τους, καταστέλ-
λουν την ανάπτυξη των όγκων, ρυθμίζοντας τη δράση των πρωτοογκογο-
νιδίων που ελέγχουν τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Η απενεργοποί-
ησή τους με γονιδιακή μετάλλαξη ή χρωμοσωμική ανωμαλία έχει ως απο-
τέλεσμα τον ανεξέλεγκτο κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Η μελέτη των ογκο-
κατασταλτικών γονιδίων και των προϊόντων τους μπορεί να οδηγήσει σε
βελτιωμένες μεθόδους θεραπευτικής αντιμετώπισης του καρκίνου.
Ρόλο στην καρκινογένεση παίζει επίσης και η απενεργοποίηση των γο-
νιδίων που ελέγχουν την παραγωγή επιδιορθωτικών ενζύμων. Τα επιδιορ-
θωτικά ένζυμα διορθώνουν λάθη που προκαλούνται είτε από εξωτερικούς
παράγοντες, όπως είναι η ακτινοβολία, είτε από τυχαία σφάλματα κατά
την αντιγραφή του DNA.
Η εμφάνιση του καρκίνου οφείλεται στη συσσώρευση μεταλλάξεων
στα παραπάνω γονίδια κατά τη διάρκεια της ζωής του ατόμου. Στην περί-
πτωση του καρκίνου του πάχος εντέρου οι ερευνητές, μελετώντας τα δια-
φορετικά στάδια εξέλιξής του, εντόπισαν μεταλλάξεις σε 6 διαφορετικά
γονίδια. Μία ή δύο μεταλλάξεις φαίνεται ότι είναι αρκετές για την ανάπτυ-
ξη ενός καλοήθους όγκου, ενώ για την ανάπτυξη ενός κακοήθους όγκου
υπολογίζεται ότι απαιτούνται περισσότερες από 5 μεταλλάξεις.
66
ΚΕΦΑΛΑΙΟ ι warn
4. «Το γεγονός ότι τα καρκινικά κύτταρα διαθέτουν μεταλλαγμένα γονίδια
δε σημαίνει απαραίτητα ότι ο καρκίνος είναι κληρονομικό νόσημα». Να
σχολιάσετε την παραπάνω πρόταση.
Απάντηση
Οι μεταλλάξεις αυτές συμβαίνουν σε σωματικά κύτταρα, έχουν επιπτώ-
σεις στο συγκεκριμένο άτομο και δεν κληροδοτούνται στους απογόνους
του. Μόνο εάν μια μετάλλαξη συμβεί στα άωρα γεννητικά κύτταρα, από τα
οποία προέρχονται οι γαμέτες, υπάρχει η πιθανότητα να κληροδοτηθεί α-
πό τους γονείς στους απογόνους, οι οποίοι θα πρέπει να υποστούν και άλ-
λες μεταλλάξεις κατά τη διάρκεια της ζωής τους για να εκδηλώσουν καρ-
κίνο. Στην περίπτωση αυτή μιλάμε για γενετική προδιάθεση των ατόμων
μιας οικογένειας σε κάποιο είδος καρκίνου ή με άλλα λόγια, για αυξημένη
πιθανότητα να πάθουν καρκίνο τα άτομα αυτά σε σχέση με τον υπόλοιπο
πληθυσμό.
5. Ποια θεραπευτική μέθοδος ακολουθείται στην περίπτωση που ένας
καρκίνος έχει κάνει μετάσταση; Ποιες είναι οι παρενέργειες αυτής της
μεθόδου;
Απάντηση
Υπάρχουν τέσσερις γενικοί τρόποι αντιμετώπισης του καρκίνου, η χει-
ρουργική επέμβαση, η ακτινοθεραπεία, η χημειοθεραπεία και η ανοσο-
θεραπεία, ενώ μελετώνται πειραματικά αρκετές άλλες θεραπείες και εμ-
βόλια.
Η χημειοθεραπεία χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση των καρκινι-
κών κυττάρων στην περίπτωση που έχει ήδη γίνει μετάσταση.
Ισχυρά φάρμακα, τοξικά για τα διαιρούμενα κύτταρα, μπορούν να φτά-
σουν μέσω της κυκλοφορίας του αίματος σε όλα τα σημεία του σώματος
και να καταστρέψουν τα καρκινικά κύτταρα. Όμως, εκτός από τα καρκινι-
κά κύτταρα, ενδέχεται να καταστραφούν και υγιή κύτταρα του οργανισμού
που βρίσκονται σε φάση διαίρεσης, όπως είναι για παράδειγμα τα κύττα-
ρα του επιθηλίου του εντέρου, τα κύτταρα του αίματος, του δέρματος κτλ.
Γ ι' αυτό το λόγο η χημειοθεραπεία μπορεί να έχει παρενέργειες όπως α-
πώλεια μαλλιών, ναυτία, εμετό, αίσθημα κόπωσης, οι οποίες όμως παρέρ-
χονται μετά την ολοκλήρωση της θεραπείας.
67
ΚΕΦΑΛΑΙΟ Τ
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΗΣ
ΠΑΡΑΓΡΑΦΟΥ 1.5
1. Ποια είναι τα συμπτώματα του στερητικού συνδρόμου; Πού οφείλεται
η μεγάλη ένταση των συμπτωμάτων αυτών;
Απάντηση
Τα εξαρτημένα από τα ναρκωτικά άτομα δύσκολα μπορούν να σταμα-
τήσουν τη λήψη των ουσιών αυτών. Και αν ακόμη το αποφασίσουν, έχουν
να αντιμετωπίσουν μια σειρά συμπτωμάτων που καθιστά την κατάσταση
δραματική. Το σύνολο των συμπτωμάτων απαρτίζουν το στερητικό σύν-
δρομο. Στο σύνδρομο αυτό περιλαμβάνονται η έντονη διέγερση, η έντονη
εφίδρωση, οι μυϊκές συσπάσεις και οι ισχυροί πόνοι σε ολόκληρο το σώ-
μα. Η ένταση των συμπτωμάτων αυτών είναι τόσο μεγάλη, ώστε το άτομο
συχνά αποθαρρύνεται, σταματά τη διαδικασία απεξάρτησης και επανέρχε-
ται πάλι στη συστηματική χρήση ναρκωτικών.
Πού οφείλεται όμως το γεγονός αυτό; Ας πάρουμε για παράδειγμα έ-
να μορφινομανή. Γνωρίζουμε ότι ο οργανισμός του ανθρώπου παράγει ο-
ρισμένες ουσίες, τις «φυσιολογικές μορφίνες», που λέγονται ενδορφίνες
και εγκεφαλίνες. Αυτές επιδρούν στα εγκεφαλικά κέντρα και έχουν ως
σκοπό την καταστολή των μικρών πόνων και των διεγέρσεων που παρου-
σιάζονται ανά πάσα στιγμή στον οργανισμό. Αλλιώς η ζωή μας θα ήταν έ-
να συνεχές μαρτύριο. Όταν ο πόνος είναι πολύ μεγάλος, δεν αρκεί η δρά-
ση των ενδορφινών για την καταστολή του και τότε βοηθάμε τον οργανι-
σμό με αναλγητικά φάρμακα.
Η μορφίνη και τα παράγωγά της λειτουργούν όπως οι ενδορφίνες, αλ-
λά έχουν ισχυρότερη δράση. Λαμβάνοντας συνεχώς δόσεις μορφίνης ανα-
στέλλονται οι μηχανισμοί παραγωγής των ενδορφινών, επειδή πλέον οι ου-
σίες αυτές δε μας χρειάζονται. Κατά συνέπεια, όταν ο μορφινομανής απο-
φασίσει να αποτοξινωθεί διακόπτοντας τη λήψη ναρκωτικών ουσιών, το
σύστημα της παραγωγής ενδορφινών δεν μπορεί πια να ενεργοποιηθεί, με
αποτέλεσμα το άτομο να υποφέρει από πόνους και η δραματική αυτή κα-
τάσταση να κάνει πολύ δύσκολη την απεξάρτησή του.
68
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
2. Πού οφείλεται η κίρρωση του ήπατος στους αλκοολικούς;
Απάντηση
Η υπερβολική κατανάλωση οινοπνεύματος ελαττώνει την ικανότητα
του λεπτού εντέρου να απορροφά τις θρεπτικές ουσίες που περιέχονται
στην τροφή μας. Αποτέλεσμα του γεγονότος αυτού είναι η φθορά του ή-
πατος, το οποίο, αντί να αποθηκεύει τις πρωτείνες και τους υδατάνθρα-
κες που χρησιμοποιούνται από τα ηπατικά κύτταρα, αποθηκεύει λίπη στο
συνδετικό ιστό που περιβάλλει τα ηπατικά κύτταρα. Η συνεχιζόμενη κατα-
νάλωση οινοπνεύματος από έναν αλκοολικό καταλήγει συχνά σε εκφυλι-
σμό του ηπατικού ιστού, μια κατάσταση που ονομάζεται κίρρωση του ήπα-
τος. Αυτό συμβαίνει επειδή η συνεχής διόγκωση του συνδετικού ιστού έ-
χει ως αποτέλεσμα τη συμπίεση και τη συρρίκνωση του ηπατικού κυττά-
ρου, ώστε αυτό να μην μπορεί να λειτουργήσει ομαλά και να καταστρέφε-
ται. Η κίρρωση του ήπατος, αν και δεν περιορίζεται στους αλκοολικούς,
παρουσιάζεται ωστόσο σ' αυτούς σε ποσοστό οκτώ φορές μεγαλύτερο α-
πό ό,τι στα μη εξαρτημένα από το αλκοόλ άτομα.
Το ηπατικό κύτταρο διαθέτει αναγεννητική ικανότητα, οπότε, αν διακο-
πεί η λήψη του οινοπνεύματος, τότε σιγά σιγά καίγεται το λίπος που έχει
αποθηκευτεί στο συνδετικό ιστό του ήπατος και το ήπαρ μπορεί να επανα-
κτήσει τη λειτουργικότητά του.
69
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
2. Πού οφείλεται η κίρρωση του ήπατος στους αλκοολικούς;
Απάντηση
Η υπερβολική κατανάλωση οινοπνεύματος ελαττώνει την ικανότητα
του λεπτού εντέρου να απορροφά τις θρεπτικές ουσίες που περιέχονται
στην τροφή μας. Αποτέλεσμα του γεγονότος αυτού είναι η φθορά του ή-
πατος, το οποίο, αντί να αποθηκεύει τις πρωτείνες και τους υδατάνθρα-
κες που χρησιμοποιούνται από τα ηπατικά κύτταρα, αποθηκεύει λίπη στο
συνδετικό ιστό που περιβάλλει τα ηπατικά κύτταρα. Η συνεχιζόμενη κατα-
νάλωση οινοπνεύματος από έναν αλκοολικό καταλήγει συχνά σε εκφυλι-
σμό του ηπατικού ιστού, μια κατάσταση που ονομάζεται κίρρωση του ήπα-
τος. Αυτό συμβαίνει επειδή η συνεχής διόγκωση του συνδετικού ιστού έ-
χει ως αποτέλεσμα τη συμπίεση και τη συρρίκνωση του ηπατικού κυττά-
ρου, ώστε αυτό να μην μπορεί να λειτουργήσει ομαλά και να καταστρέφε-
ται. Η κίρρωση του ήπατος, αν και δεν περιορίζεται στους αλκοολικούς,
παρουσιάζεται ωστόσο σ' αυτούς σε ποσοστό οκτώ φορές μεγαλύτερο α-
πό ό,τι στα μη εξαρτημένα από το αλκοόλ άτομα.
Το ηπατικό κύτταρο διαθέτει αναγεννητική ικανότητα, οπότε, αν διακο-
πεί η λήψη του οινοπνεύματος, τότε σιγά σιγά καίγεται το λίπος που έχει
αποθηκευτεί στο συνδετικό ιστό του ήπατος και το ήπαρ μπορεί να επανα-
κτήσει τη λειτουργικότητά του.
69
