05.10.2012 Grundbegriffe Bio-Gefährdung in der Feuerwehr • Grundlagen • Zellbiologie • Bakterien / Viren / Pilze • Ausbreitung / Übertragung / Inkubationszeit • Gefahren beim Umgang mit BA / GVO • in Laborbereichen • beim Transport Einführung in die Grundbegriffe der biologischen Gefahren • Ausbreitung von Erregern • Biowaffen. 2 1 2 Biologische Agenzien = Biologische Arbeitsstoffe (BA) Zellbiologie Mikroorganismen Organismus: Mensch, Tier, Pflanze, Pilze... • Algen • Bakterien • Pilze (einschließlich Hefen) • Parasiten und Protozoen • Viren Aufbau des menschlichen Organismus: Organsystem (Funktionseinheit aus mehreren Organen) Organe (funktionelle Einheit aus verschiedenen Geweben) Protozoen Zellkulturen höherer Organismen Gewebe (Zellverbände) • pflanzliche Zellkulturen • tierische Zellkulturen Zellen (kleinste Funktionseinheiten) Zellorganellen (Reaktionsräume) Gentechnisch veränderte Organismen (GVO) Zellkern (Raum des genetischen Materials) DNA (Desoxyribonucleinsäure) • Mikroorganismen • Zellkulturen. 3 3 1 05.10.2012 Grundlagen Bakterien / Pilze / Viren Unterscheidung durch die Eigenschaften • Zellaufbau • Verhalten • Übertragung / Verbreitung • Lebensdauer / Vermehrung • schädigender Wirkung. 5 KRANKHEITSERREGER 5 Krankheitserreger Mikroorganismen: • Bakterien • Viren • Prionen • Pilze • Parasiten. Bakterium Virus enthält Erbmaterial und alle nötigen Strukturen zum „Leben“ enthält Erbmaterial Proteinmantel oft durch Hülle geschützt selbständige Vervielfältigung benötigt Zelle zur Vermehrung 9 2 05.10.2012 Grundstruktur von Viren Größenvergleiche A. unbehülltes Virus B. behülltes Virus 1. Kapsel 2. Nukleinsäure 3. Capsomer 4. Nukleincapsid 5. Virion 6. Hülle 7. Spike (Hülle der Glykonproteine) A: Haar (0,066 mm dick) B: E. coli (0,0001 mm dick) C: Bakterium/Säugetierzelle Virus BAKTERIEN (bakterion = griech. Stäbchen) z.b. Borrelien, Cholera, Legionärskrankheit, Salmonellen Helicobacter pylori, pylori, verursacht Magengeschwüre 3 05.10.2012 VIREN Hefekolonien (Virus = griech. Gift) z.B. Hepatitis, Influenza, Ebola,… Bäckerhefezelle: ca. 1000fach Bäckerhefezelle: ca. 9000fach Biotechnologie Biotechnologie Herstellung von Käse mit Bakterien und Pilzen Herstellung von Bier, Wein und Brot mit Hefen 4 05.10.2012 Biotechnologie Biotechnologie Herstellung des Antibiotikums Penicellin mit einem Schimmelpilz Biologische Abwasserreinigung INFEKTIONSWEGE Verbreitung / Übertragung / Inkubationszeit Verbreitung / Übertragung Kontaktinfektion • Kontamination • Inkorporation • Infektion (Hände, Berührung kontaminierter Gegenstände...) Schmierinfektion (Kontakt mit Körperflüssigkeiten; Ausscheidungen, Speichel, Blut...) Inkubationszeit Aerogene Infektion (Infektion über die Luft; “Tröpfcheninfektion” (Niesen, Husten,Staub...) • Zeit von dem „ersten Kontakt“ bis zum ersten Auftreten von sympthomatischen Erkrankungen. Infektion durch ein Medium (z.B. Blutpräparate) Perkutane Infektion (Übertragung über die Haut; Spritzen, Insektenstiche...) 19 20 20 5 05.10.2012 INFEKTIONSPFORTEN Kontamination (Haut, Schleimhaut) PROBLEMATIK Biologische Agenzien (BA) sind vermehrungsfähiges Material! heli Ingestion (Magen-Darm-Trakt) Inhalation (Einatmen) 20 Inokulation (Stich- oder Schnittwunden) 21 22 23 2n Somit können selbst geringste Mengen ein großes Gefährdungspotential darstellen! 22 BESONDERE PROBLEMATIK 23 noch Fragen? • Keine Sinneswahrnehmung möglich! • Keine Meßgeräte zur schnellen Detektion vor Ort zur Verfügung • Möglicherweise großes Gefährdungspotential durch teilw. sehr geringe Mengen (Milliliter!) - folglich: • Spezielle Präventivmaßnahmen (Hygiene) • Besond. DEKO-Maßnahmen (Desinfektion) 23 24 24 6 05.10.2012 Einteilung der Kampfstoffe Biowaffen Biologische Kampfstoffe Chemische Kampfstoffe Freisetzen von BA´s vorsätzlich und gezielt. Bakterien Lungenkampfstoffe Taktische Gemische besonders schwierig und gefährlich (bakteriologisch-toxische Gemische) Rickettsien Blutkampfstoffe Viren Hautkampfstoffe Toxine Nervenkampfstoffe 25 26 das „Dreckige Biologische Kampfstoffe Arten biologischer Kampfstoffe Bakterien einzellige, stäbchenförmige Lebewesen (in diesem Sinne Krankheitserreger) Rickettsien bakterienähnliche Organismen (wachsen nur in lebenden Zellen) Viren nichtzellige Erreger (Vermehrung in lebenden Wirtszellen) zwölf biologische Kampfstoffe (besonders geeignet für einen Terroreinsatz) Bakterien/ Rickettsien Toxine Viren Toxine Milzbrand Pocken Botulinus Pest virale hämorrhagische Fieber (VHF) Ricin Hasenpest Rotz Giftstoffe, in diesem Sinne ein Bakteriengift (giftiges Stoffwechselprodukt) Dutzend“ das sogenannte „Dreckige Dutzend“ Staphylokokken Enterotoxin B virale Encephalitis (VEE) Brucellose Q-Fieber 28 7 05.10.2012 biologische Kampfstoffe Ausbreitung Erstmaßnahmen Rettung Verbreitung über Nahrungsmittel indirekte Erkennung anhand Betroffener Verbreitung über das Trinkwasser B-Einsatz Beachtung des Eigenschutzes Formen der Freisetzung Verbreitung als flüssige Substanz lebensrettende Sofortmaßnahmen kontaminierte Kleidung entfernen Verbreitung als feste Substanz Desinfektion/Dekontamination baldmöglichst ärztliche Betreuung Verbreitung als Aerosol 29 Milzbrand/Anthrax Angriffsziele Menschen Psychoterror Tiere Pflanzen Massenvernichtung Ausschalten einer Elite Attackieren einer Volksgruppe Lahmlegen der Infrastruktur. Destabilisierung der Märkte Gewinneinbußen Vernichtung der Zucht Vernichtung der Bestände Krankheitsüberträger. Symptome ... Lunge: blutiger Auswurf (ansteckend!), Fieber, Schüttelfrost, Atemnot Darm: blutiges Erbrechen, blutiger Stuhl, Darminfektion Komplikationen Hautblutungen, Milzvergrößerung, Kreislaufschock Letalität Hautmilzbrand: unbehandelt bis zu 20 % der Infizierten Darmmilzbrand: hoch Lungenmilzbrand: sehr hoch Vernichtung der Ernte. 31 32 Epidemiegefahr eher gering Haltbarkeit der Erreger sehr hoch, da sporenbildend 32 8 05.10.2012 Bioterror Bioterror 33 34 34 35 noch Fragen? Bioterror 35 36 36 9 05.10.2012 Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit. 37 10