Serologie - Uni Marburg
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Die Skripte (Folien) sind unter den folgenden Adressen zu finden: Internet: http://www.uni-marburg.de/fb20/medmikrobio/lehre/NETZ K-Med: http://www.k-med.uni-giessen.de/ilias/goto.php?target=crs_6843&client_id=kmed A3 Global Deaths from Diseases Illness Annual deaths Cardiovascular diseases Diarrheal diseases Cancer Pneumonia Tuberculosis AIDS (1999) Chronic obstructive lung disease Measles Malaria Hepatitis B Tetanus (neonatal) Pertussis (whooping cough) Maternal mortality AIDS (1990) Schistosomiasis 12 million 5 million 4,8 million 4,8 million 5 million 2,8 million 2,7 million 1,5 million 1-2 million 1-2 million 775 thousand 500 thousand 200 thousand 200 thousand 200 thousand Source: World Health Organisation A11 Mögliche Krankheitserreger : 1) Prione 2) Viren 3) Bakterien 4) Pilze 5) Protozoen (Einzeller) 6) Metazoen (Würmer, Milben) A12 Erreger von Infektionskrankheiten des Menschen Subzelluläre Objekte: - Viren (20 - 200 nm) Einzellige Lebewesen: (Protisten) - Prokaryonten (200 - 2000 nm) - Eukaryonten (> 2000 nm) Mehrzellige Lebewesen - Helminthen (mm - m) - Arthropoden (cm) A16 Hitze- und Chemikalienbeständigkeit des Scrapie-Agens Behandlung: Reduktion der Infektivität 121 C – 1 h autoklavieren 106 100 C, 1 h 103 80 C, 1 h 101 1M NaOH 106 0,5% Hypochlorid 104 3,7% Formaldehyd 102 Nichtionische Tenside (z.B. 1% Sarcosyl) 101 Ionische Tenside (z.B. 1% SDS) 102 A19 A19 Besonderheiten der Bakterienzelle 1) DNA 1 „Chromosom“ in Ringform 2) Kein Zellkern 3) Flagellen (Geißeln) Insertion durch Basalgranula in der Zellmembran Mono-, lopho- und peritriche Begeißelung 4) Fimbrien / Pili Insertion in der Zellmembran Funktionen bei der Adhäsion und beim Gentransfer 5) Bakterienkapsel Polymere Polysaccharide (meistens) oder polymere Aminosäuren (selten) 6) Sporen Dauerformen, wasserarme Konzentrate aus DNA, Zytoplasma mit einer Sporenwand 7) Mesosom Einschnürungen des Cytoplasmas 8) Zellwand Siehe grampositiv und gramnegativ A40 Fieberauslösung TLRs A44 Probenentnahme - Probentransport Probenentnahme: Probentransport: richtiger Ort richtige Menge richtiger Zeitpunkt richtiger Träger richtige Temperatur in endlicher Zeit A45 Informationen an das mikrobiologische Labor 1) Angaben zur Person (Alter, Geschlecht) 2) Art der Probe (z.B. Katheter-Urin) 3) Ort der Probenentnahme (z.B. Eiter aus....) 4) Zeitpunkt der Probenentnahme 5) Angaben zur Erkrankung (Verdachtsdiagnose??) 6) antibiotische Vorbehandlung 7) Fragestellung A46 Probenversand vorzugsweise flüssiges Material versenden (keine Abstrichtupfer) besser für die Mikroskopie keine Austrocknungsgefahr wenn kein flüssiges Material zur Verfügung steht Tupfer in Transportmedium verbringen (Schutz vor Austrocknung, pH-Änderung, Nährstoffmangel, anaerob/aerob) mikroskopische Präparate in vorgefertigten Plastikbehältern versenden A47 Koch-Henle-Postulate 1. Der Erreger ist bei jedem Patienten mit der betreffenden Krankheit zu finden. 2. Der Erreger kommt bei keiner anderen Krankheit als zufälliger und nicht pathogener Keim vor. 3. Der rein isolierte Erreger ist imstande, von neuem die Krankheit auszulösen. A48 A49 10 mal soviele Bakterien wie Körperzellen A50 Begriffe aus der Infektionslehre Kontamination: Verunreinigung von Dingen oder Proben mit Mikroorganismen Kolonisation: Besiedelung von Epithelien mit Mikroorganismen Infektion: Eindringen von Mikroorganismen in das Gewebe a) endogene Infektion: Infektion, die von körpereigenen Mikroorganismen ausgeht und Infektion, die durch von außen eindringende Mikroorganismen verursacht wird. b) exogene Infektion: Infektionserkrankung: Schädliche Folgen der Infektion A51 Begriffe aus der Infektionslehre Konsequenzen der Wirtsexposition mit einem Erreger Keine Infektion: Da z.B. kein Rezeptor für den Keim vorhanden ist. Inapparente Infektion: Symptomlos Abortive Infektion: Abgemilderter Verlauf Manifeste Infektion: Krankheit mit Symptomen. Kommensalismus: Keim und Wirt adaptieren sich, Wirt wird zum Keimträger A52 Eintritt von HIV A54 MANIFESTATIONSINDEX VERSCHIEDENER INFEKTIONSKRANKHEITEN Infektion Pneumocystis carinii Poliomyelitis Virus (Kinder) Prozent der Infizierten (immunkompetenten) mit manifester Erkrankung 0 0,1 - 1,0 Epstein-Barr-Virus (Kinder 1. - 5. LJ.) 1,0 Röteln-Virus 50 Influenza-Virus (Junge Erwachsene) 60 Bordetella pertussis > 90 Salmonella typhi > 90 Plasmodium spp. > 90 Neisseria gonorrhoeae (erwachsene Männer) 99 HIV 99 Lassa Virus 100 A55 Begriffe aus der Infektionslehre Parasit : Organismus, der auf einem anderen Organismus lebt und sich von ihm ernährt. Pathogen : Parasit (z.B. Bakterium, Virus, Wurm), der Krankheiten hervorrufen kann. Symbiont : Organismus, der zusammen mit einem anderen Organismus lebt, zum gegenseitigen Vorteil beider Organismen. Kommensale: Normale Keime auf Haut und Schleimhaut; in ihrer Gesamtheit die Normalflora. Opportunist: Fakultativ pathogener Mikroorganismus, der zum Auslösen von Krankheit einer Prädisposition bedarf, häufig Keim der Normalflora, der an den „falschen Fleck“ gerät. A56 A57 Begriffe aus der Infektionslehre Pathogenität: Fähigkeit eines Keimes, eine Erkrankung hervorzurufen. Ein Keim kann dabei absolut oder fakultativ pathogen sein. Die Pathogenität wird bedingt durch Pathogenitätsfaktoren. Virulenz: Ausmaß der Pathogenität. Die Virulenz ist steigerbar durch Selektion und abschwächbar z.B. durch eine Tierpassage. A58 Begriffe aus der Infektionslehre Autotrophe Bakterien • bauen kohlenstoffhaltige Verbindungen aus dem in der Luft und im Wasser enthaltenen Kohlendioxid auf Heterotrophe Bakterien • beziehen Kohlenstoff aus organischen Verbindungen • sie sind deshalb von organischen Nährstoffquellen abhängig A59 Begriffe aus der Infektionslehre Auftreten einer Infektionskrankheit - sporadisches Vorkommen Einzelfälle ohne weitere Ausbreitung - endemisches Vorkommen jahrelanges Vorkommen von Einzeloder Gruppenerkrankungen in einem bestimmten Gebiet - epidemisches Vorkommen gehäuftes Auftreten in bestimmten Bevölkerungsgruppen und Gebieten mit begrenzter Zeitdauer (Tardivoder Explosiv-Epidemie) -pandemisches Vorkommen Ausbreitung über Länder und Kontinente A 60 Unspezifische Bakterien-Abwehr an Eintrittspforten (1) - Haut Trockene Hornschicht der Epidermis Antimikrobielle Wirkung der Talg- und Schweißdrüsen (Fettsäure, Milchsäure), niedriger pH (ca. 5,5) - Schleimhaut Abdeckung der Epithelien mit Schleim - Auge Tränenflüssigkeit Lysozym (spaltet die Zellwand grampositiver Erreger) - Speichel Lysozym, andere „Verdau“-Enzyme - Respirationstrakt Zilienbewegung des Flimmerepithels Husten, Niesen - Magen Salzsäure A 61 Unspezifische Bakterien-Abwehr an Eintrittspforten (2) Darm Peristaltik (befördert Bakterien nach außen) Urogenitaltrakt Urinfluss Antibakterielle Substanzen im Sperma Lactobazillus produziert Milchsäure in der Vagina (saurer pH, ca. pH = 6) Bakterielle Normalflora Besetzt potentielle Anhaftungsstellen für pathogene Mikroben Produziert antimikrobielle Substanzen Epithel + Immunzellen Produktion von Defensinen (kationische Peptide, vermitteln Porenbildung in der Bakterienzelle) A 62 STERILISATION UND DESINFEKTION • STERILISATION ist das Abtöten bzw. das irreversible Inaktivieren aller vermehrungsfähigen Mikroorganismen • DESINFEKTION ist das Abtöten bzw. das irreversible Inaktivieren aller Erreger übertragbarer Infektionen oder eine Keimreduktion von 5 log A 63 Pasteurisierung inaktiviert viele pathogene Keime, inklusive Mykobakterien und Brucellen, aber keine Sporen, durch erhitzen für oder a) 15 sec. auf 71°C b) 1-2 sec. auf 135 - 150°C (H-Milch) A 64 Themen rund um Antibiotika Einteilung der antimikrobiellen Substanzen Antibiotika sind von Pilzen oder Bakterien gebildete Stoffe, die schon in geringer Menge das Wachstum von Mikroorganismen hemmen oder diese abtöten. Chemotherapeutika sind alle in der Natur nicht vorkommenden synthetisch gewonnenen Substanzen mit antimikrobieller Wirksamkeit. A 69 Themen rund um Antibiotika Aus: Kumar et al, Crit. Care Med. 2006. 34:1589 Themen rund um Antibiotika A 71 Zuordnung der Antibiotika zu den verschiedenen Wirkmechanismen Zellwandsynthesen Penicilline Cephalosporine Carbapeneme Vancomycin Fosfomycin Zytoplasmamembran Colistin Polymyxin B Proteinsynthese Tetrazykline Makrolide Linezolid Aminoglykoside Chloramphenicol Nukleinsäuresynthese Rifampicin Gyrasehemmer A 72 Themen rund um Antibiotika Wirkungstypen von antimikrobiellen Substanzen - bakteriostatisch: Prototyp: Tetrazykline - bakterizid: a.) nur während der Teilungsphase der Bakterien Prototyp: Penicilline b.) unabhängig von der Teilungsphase Prototyp: Polymyxine A 73 Themen rund um Antibiotika Antibiotikaresistenz-Testung A 75 Themen rund um Antibiotika Minimale Hemmkonzentrationen (MHK) ist diejenige Konzentration eines Antibiotikums (in µg/ml) bei der nach 20-stündiger Einwirkung auf einen gegebenen Bakterienstamm kein sichtbares Wachstum zu erkennen ist Minimale Bakterizide Konzentration (MBK) ist diejenige Konzentration eines Antibiotikums (in µg/ml) bei der alle Keime abgetötet werden A 76 Themen rund um Antibiotika Mutant prevention concentration A 77 Themen rund um Antibiotika Genetische Veränderung von Bakterien Punktmutation Änderung eines Nukleotids (häufig reversibel) Deletion Verlust von zwei (bis größer 1000) Nukleotiden (irreversibel) Verlust eines Plasmids Erwerb eines Plasmids A 78 Themen rund um Antibiotika Mechanismen der Resistenzentwicklung 1. Spontanmutation - Einschrittmutation - Mehrschrittmutation Rate 1: 106 -107 Durch eine einzige Mutation kommt es zur Resistenz Mehrere Mutationen sind zur Resistenzausbildung notwendig 2. Resistenztransfer durch a) b) c) Transformation Transduktion Konjugation Übertragung durch lösliche DNA Übertragung durch Phagen Übertragung von Plasmiden über Sexpili 3. Ausbildung von Persisters Beispiel: Penicillin „Resistenz“, wenn sich Keime wegen Nährstoffmangel nicht vermehren A 79 Themen rund um Antibiotika Wirkmechanismen bakterieller Resistenzen 1. Primäre Antibiotikaresistenz Beispiel: Penicillinresistenz zellwandloser Bakterien 2. Produktion Antibiotika-abbauender bzw. -modifizierender Enzyme Beispiel: ß-Lactamase 3. Ausbildung Antibiotika-unempfindlicher Zielstrukturen Beispiel: Penicillinbindeproteine (PBP) mit geringer Affinität zu ß-Lactam Antibiotika bei MRSA 4. Permeabilitätsbarriere mit Störung des Transports durch die Zytoplasmamembran 5. Aktiver Efflux durch Pumpen in der Zytoplasmamembran A 81 Serologie -Ursprünglich definiert als Nachweis von Antikörpern -Jetzt auch verwendet für Nachweise von Antigenen mit Hilfe von Antikörpern Einsatz: a) Frustration (Nachweis des Erregers durch Anzucht oder PCR schwierig oder unmöglich) b) Nachweis von Folgeerkrankungen (z.B. reaktive Arthritis) Gonoblenorrhoe A 82 Serologie Gonoblenorrhoe A 83 Serologie A 84 Serologie Immunelektrophorese A 85 Serologie A 86 Serologie A 87 Serologie Indirekter Fluoreszenztest (z.B. FTA-abs) 4. Schritt: Waschen 3.Schritt: Anti-Human IgG mit Fluoreszenzfarbstoff 2. Schritt: Waschen 1.Schritt Patientenserum A 88 Serologie A 89 Serologie Serologie A 90 Western Blot
