Bakterien

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Dr. Guido Beyaert
Mikrobiologische Grundlagen
Viren, Bakterien, Pilze und andere
Lebewesen
Lindau 15.12.2011
Version 2009-03-27
Mikroorganismen & Hygiene
Welche Organismen -
Welche Gefahren?
2
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Welche Organismen -
Welche Gefahren?
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Mikroorganismen & Hygiene
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Mikroorganismen & Hygiene
Musterpraxis in Sachen Hygiene
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Mikroorganismen & Hygiene
Musterpraxis in Sachen Hygiene
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Mikroorganismen & Hygiene
Musterpraxis in Sachen Hygiene
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Mikroorganismen & Hygiene
Musterpraxis in Sachen Hygiene
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Mikroorganismen & Hygiene
Musterpraxis in Sachen Hygiene
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Musterpraxis in Sachen Hygiene
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Mikroorganismen & Hygiene
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Welche Praxis ist das wohl ?
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Mikroorganismen & Hygiene
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Mikrobiologische Grundlagen
o Parasiten
22
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Mikrobiologische Grundlagen
o Parasiten
o Mikroben
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Mikrobiologische Grundlagen
o Parasiten
o Mikroben
 Hefen und Pilze
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Mikrobiologische Grundlagen
o Parasiten
o Mikroben
 Hefen und Pilze
 Bakterien
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Mikrobiologische Grundlagen
o Parasiten
o Mikroben
 Hefen und Pilze
 Bakterien
o Viren
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Mikrobiologische Grundlagen
o Parasiten
o Mikroben
 Hefen und Pilze
 Bakterien
o Viren
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Merkmale
 Klein
Größenordnung: Micrometer, µ
28
(1 µ = 1/1000 mm)
Gewinnen von Einzelkolonien
Ein Klümpchen Bakterien:
Das sind:
??? Zellen
29
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Gewinnen von Einzelkolonien
Ein Klümpchen Bakterien:
Das sind:
1 mm3 = ??? Zellen
30
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Gewinnen von Einzelkolonien
Ein Klümpchen Bakterien:
Das sind:
1 mm3 = 109 Zellen
31
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Gewinnen von Einzelkolonien
Ein Klümpchen Bakterien:
Das sind:
1 mm3 = 109 Zellen
10 m2
??? Zellen / cm2
32
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Gewinnen von Einzelkolonien
Ein Klümpchen Bakterien:
Das sind:
1 mm3 = 109 Zellen
10 m2
10 000 Zellen / cm2
33
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Bakterien
Merkmale
 Klein
 Einzellig
34
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Merkmale
 Klein
 Einzellig
 Zellverbände wie bei Staphylokokken und
Streptokokken bestehen aus mehreren Zellen
35
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Merkmale
 Klein
 Einzellig
 Zellverbände wie bei Staphylokokken und
Streptokokken bestehen aus mehreren Zellen
 Kein Zellkern
Ringförmiges Chromosom ohne Kernwand (Zelläquivalent)
„Prokaryonten“ (Vorzellkerner)
Zusätzliche Informationen evtl. in „Plasmiden“
36
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Merkmale
 Klein
 Einzellig
 Zellverbände wie bei Staphylokokken und
Streptokokken bestehen aus mehreren Zellen
 Kein Zellkern
 Vermehren sich durch Teilung
Alter Name: Spaltpilze
E. coli z.T. alle 20 Minuten
37
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Aus 1 E. coli-Zelle werden nach
38
20 min
2
40 min
4
60 min
8
4 Std.
4096
8 Std.
16.777.215 = 107
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Merkmale
 Klein
 Einzellig
 Zellverbände wie bei Staphylokokken und
Streptokokken bestehen aus mehreren Zellen
 Kein Zellkern
 Vermehren sich durch Teilung
 Stoffwechsel
Aufnahme von Nährstoffen
Produktion von Zellmasse etc.
eigenes Leben
39
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Aufbau
Fimbrien
Zellkernäquivalent
Zytoplasmamembran
Kapsel
Zellwand
Zytoplasma
40
Geißel
Bakterien
Aufbau
• Zytoplasma
Flüssigkeit mit Enzymen, DNS, RNS
41
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Bakterien
Aufbau
• Zytoplasma
• Zytoplasma-Membran
dünnes Häutchen
instabil, verletzlich
42
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Bakterien
Aufbau
• Zytoplasma
• Zytoplasma-Membran
• Kernäquivalent
DNS nicht umschlossen durch
Kernwand
43
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Bakterien
Aufbau
• Zytoplasma
• Zytoplasma-Membran
• Kernäquivalent
• Zellwand
44
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Bakterien
Aufbau
• Zytoplasma
• Zytoplasma-Membran
• Kernäquivalent
• Zellwand
Riesenmolekül
Murein, Peptidoglykom
Nur bei Bakterien
45
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Zusätzliche Elemente
• Kapsel
Schleimschicht
Schützt gegen körpereigene Abwehr
Umweltfaktoren wie Austrocknen
Desinfektion
46
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Bakterien
Zusätzliche Elemente
• Flagellen, Geißeln
dünne, lange Fäden
dienen der Fortbewegung
unterschiedliche Anordnung der Geißeln
47
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Bakterien
Zusätzliche Elemente
• Flagellen, Geißeln
dünne, lange Fäden
dienen der Fortbewegung
unterschiedliche Anordnung der Geißeln
48
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Bakterienbewegung
a
b
c
d
d
49
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Bakterienbewegung
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Bakterienbewegung
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Bakterienbewegung
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Bakterienbewegung
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Bakterienbewegung
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Bakterienbewegung
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Bakterienbewegung
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Bakterien
Zusätzliche Elemente
• Sporen
Dauerformen
resistent gegen Hitze, Austrocknung
Vorkommen b. manchen Gruppen
können extrem lange überleben
57
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Bakterien
Zusätzliche Elemente
• Sporen
Dauerformen
resistent gegen Hitze, Austrocknung
Vorkommen b. manchen Gruppen
können extrem lange überleben
58
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Bakterien
Zusätzliche Elemente
• Sporen
59
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Bakterien
Zusätzliche Elemente
• Pili, Fibrien
Anhaftung an andere Bakterien b.
„Konjugation“
an Wirtszellen (Adhäsion)
auch bei der Biofilmbildung
60
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Bakterien
Zusätzliche Elemente
• Pili, Fibrien
Anhaftung an andere Bakterien b.
„Konjugation“
an Wirtszellen (Adhäsion)
auch bei der Biofilmbildung
61
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Biofilme
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Planktonische Bakterien finden eine nährstoffreiche Umgebung
62
Biofilme
Bakterien lagern sich auf der Oberfläche an
63
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Biofilme
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Die Bakterien kriechen aufeinander zu und bilden Mikrokolonien
64
Zitat
Biofilme
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Die Bakterien kriechen aufeinander zu und bilden Mikrokolonien
65
Zitat
Biofilme
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Ausscheidung extrazellulärer Matrix und Verlust der Geißeln
 Biofilm
66
Biofilme
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Der Biofilm wächst in Höhe und Breite durch Anlagerung
planktonischer Bakterien und Zellteilung
67
Biofilme
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Der Biofilm nimmt durch Besiedlung verschiedener BakterienArten an Komplexität zu
68
Biofilme
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Organismen völlig anderer Art nutzen den Biofilm als Lebensraum
 Einzeller und Viren siedeln sich an
69
Biofilme
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Der Biofilm erreicht seine maximale Größe und Komplexität und
erreicht ein stabiles Stadium
70
Biofilme
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Durch Verdau der extrazellulären Matrix kann sich der Biofilm
auch spontan auflösen
71
Biofilme
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Durch Verdau der extrazellulären Matrix kann sich der Biofilm
auch spontan auflösen
72
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Biofilme
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Planktonische
Bakterien
BiofilmeBakterien
Schnelle Vermehrung
Aktiv oder passiv beweglich
Kurze Lebensdauer
Hohe Sterblichkeit
Langsame Vermehrung
Unbeweglich
Lange Lebensdauer
Niedrige Sterblichkeit
-----------------------------R-Strategie
------------------------------K-Strategie
Planktonische Bakterien als Vermehrungsform der Biofilme?
73
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Biofilme
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Biofilme sind Lebensgemeinschaften!
Was ist ein Organismus?
74
Bakterien
Formen
• Stäbchen
75
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Bakterien
Formen
• Stäbchen
• Kokken
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Bakterien
Formen
• Stäbchen
• Kokken
77
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Bakterien
Formen
• Stäbchen
• Kokken
• Schrauben
78
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Bakterien, Vorkommen
Vorkommen
• Mensch und Tier
Haut
Nasen/Rachen
Urigenital (Vaginalflora)
Darminhalt
79
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Bakterien, Vorkommen
Vorkommen
• Mensch und Tier
• Natur
Überall
80
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Bakterien, Pathogenität
Gute Bakterien
• Schutz vor Infektionen
81
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Bakterien, Pathogenität
Gute Bakterien
• Schutz vor Infektionen
• Normalbesiedlung
82
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Bakterien, Pathogenität
Gute Bakterien
• Schutz vor Infektionen
• Normalbesiedlung
• Lebensmittel
o Bier
o Wein
o Sauerkraut
83
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Bakterien, Pathogenität
Gute Bakterien
• Schutz vor Infektionen
• Normalbesiedlung
• Lebensmittel
• Biotechnologie
o Antibiotika
o Enzyme
o Methan
84
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Böse Bakterien
• Durchfall
o Lebensmittelinfektionen
o Schmierinfektionen
o Lebensmittelintoxikationen
85
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Böse Bakterien
• Durchfall
• Wundinfektionen / Eiter
86
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Bakterien, Pathogenität
Böse Bakterien
• Durchfall
• Wundinfektionen / Eiter
• Atemwegsinfektionen
87
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Pathogenitätsfaktoren
• Enzyme
88
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Pathogenitätsfaktoren
• Enzyme
• Toxine
89
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Pathogenitätsfaktoren
• Enzyme
• Toxine
o Endo-Toxine = Zersetzungstoxine
o Exo-Toxine = Ausscheidungstoxine
90
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Übertragungswege
• Schmierinfektionen
91
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Übertragungswege
• Schmierinfektionen
• Aerogen
92
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Übertragungswege
• Schmierinfektionen
• Aerogen
• Lebensmittel
93
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Bekämpfung
• Hygiene
94
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Bekämpfung
• Hygiene
• Desinfektionsmittel
95
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Bekämpfung
• Hygiene
• Desinfektionsmittel
• Antibiotika
96
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien, Pathogenität
Bekämpfung
• Hygiene
• Desinfektionsmittel
• Antibiotika
Problem: Resistenzen
97
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Multiresistente Erreger
 Hospitalismus
 Multiresistente Erreger (MRE)
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Multiresistente Erreger
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Welche?
 MRSA
Methicillin-Resistente-S. aureus
 ORSA
Oxacillin-Resistente-S. aureus
 VRSA
Vancomycin-Resistente-S. aureus
 VRE
Vancomycin-Resistente Enterokokken
 GISA VISA Glycopeptid Intermediäre …
Multiresistente Erreger
Β-Laktamasen
ß-Laktame
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Multiresistente Erreger
Β-Laktamasen
Resistenz gegen alle β-Lactam-Antibiotika
und gegen viele andere
101
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Multiresistente Erreger
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Spezifität:
Penicillinasen
Cephalosporinasen
Spektrum evtl. eng
ESBL:
breites Spektrum, d.h. gegen
alle ß-Lactame
102
Multiresistente Erreger
Entstehung von Resistenzen
= Kontakt mit subletalen Dosen
Unterdosierung
 Unnötiger Einsatz
 Tiermast
 Schweiß
 Wasser
103
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Dr. Guido Beyaert
Multiresistente Erreger
Codierung
 chromosomal
 extrachromosomal
104
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Dr. Guido Beyaert
Multiresistente Erreger
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Multiresistente Erreger
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Seminare
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Multiresistente Erreger
Dr. Guido Beyaert
Weitergabe
 chromosomal:
vertikal
 extrachromosomal:
horizontal
Multiresistente Erreger
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Dr. Guido Beyaert
Bedrohung
 Resistenzen wachsen nur langsam aus
 Virulenz bleibt
 Schwer therapierbar: ethische und wirtschaftliche
Probleme
Bakterien
109
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Dr. Guido Beyaert
Bakterien
110
Serratia sp.
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Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
o Parasiten
o Mikroben
 Hefen und Pilze
 Bakterien
o Viren
111
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Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Amanita muscaria – ein Pilz, aber keine Mikrobe
112
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Sprosszellen der Backhefe Candida robusta,
der asexuellen Form der Bierhefe.
Rasterelektronenmikroskopisches Bild.
113
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Sprosszellen der Bierhefe Saccharomyces
cerevisiae, in denen Sexualsporen
entstanden sind
114
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Elektronenmikroskopie von C. albicans auf Reisagar: Chlamydosporenbildner (a) und
atypischer Stamm aus dem Südwesten Afrikas (b, Herkunft Angola).
115
Hefen und Pilze
Sporangien von Mucor
116
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Aspergillus-Köpfchen
117
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Rhodotorula rubra
118
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Subkultur von Aspergillus versicolor auf Malz-Extrakt-Agar
(Difco) unter Zugabe einer Spurenelementlösung (mit Zn,
Mn).
119
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
120
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
121
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Großflächige Schimmelpilze können sich hinter Schränken oder unter
Styropor-Innendämmung schnell ausbreiten
122
Hefen und Pilze
123
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Nagelmykosen
Vor Beginn der Therapie
124
Nach 28 wöchiger Behandlung mit
Batrafen Lösung und Creme
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Hefen und Pilze
Dr. Guido Beyaert
Zur Treffsicherheit der Pilzdiagnostik
Nagelabrasion. Durchführung in einem
Plexiglas-Schutzkasten
125
Nagelabrasion. Mit Hilfe der
Schumannfräse
Hefen und Pilze
Myzetom (Maduramykose) des Fußes.
126
Seminare
Beratungen
Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Before Ketoconazole treatment.
127
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Hefen und Pilze
Before Ketoconazole treatment.
After Ketoconazole treatment.
128
Seminare
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Dr. Guido Beyaert
Viren
o Parasiten
o Mikroben
 Hefen und Pilze
 Bakterien
o Viren
129
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Viren
o Parasiten
o Mikroben
 Hefen und Pilze
 Bakterien
o Viren
130
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Dr. Guido Beyaert
VIELEN DANK
FÜR IHRE
AUFMERKSAMKEIT!
131
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