medizinische Mikrobiologie

Krankheitserreger, die Fähigkeit Krankheit hervorzurufen

Eine Besiedelung des Hostes durch der Normalflora fremde Mikroorganismen

Verletzung des Hostes durch einen Krankheitserreger oder andere Faktoren die diePhysiologie des Hostes beeinflusst

Gesteigerte Fähigkeit sich an Zellen/Oberfächen anzuheften

Fähigkeit krankheitsverursachende Toxine zu produzieren

LPS/extrazellular freigesetztes Protein, das dem Host unmittelbar Schaden zufügt

Die relative Fähigkeit Krankheit zu verursachen --> Krankheitserreger unterscheiden sich im Repertoir der Toxine, die sie synthetisieren können --> unterschiedl. Virulenz

Antibiotikum mit breitem Wirkspektrum, in der Regel gegen gram-positive undgram-negative Krankheitserreger

Auftreten einer Krankheit in hoher Zahl in einer begrenzten Region

- Krankheiten häufig auf Mikrobiom zurückzuführen - 100mal mehr Gene als unser eigenes Genom --> 20% Unterschied auf Genom-Ebene des Mikrobioms zwischen Menschen - sehr divers (starke taxonomische Unterschiede, aber nur wenig funktionelle Unterschiede) - versch. Habitate z.B. Magen-Darmtrakt --> unterschiedl. ph-Werte --> unterschiedl. taxonomische Gruppen --> großer Nutzen durch Stoffwechselprodukte unseres Mikrobioms (B-Vitamine, K etc.) - sehr dynamisch & anfällig für Medikamente (Antibiotika), Stress etc; starken Einfluss auf Diversität 

= Faktoren, die die Virulenz  erhöhen, häufig Enzyme, Untescheidung versch. Klassen von Toxinen Virulenzfaktoren: - Anheft-Proteine - Kapsel- oder Schleimhüllen - Lipoteichonsäuren (Bestandteile der gram+ Zellwand) - Fimbriae (Pili) - Produktion von Toxinen

- viele multiresistenze Stämme (gegen Antibiotika) - synthetisiert versch. Toxine: Cytotoxine, Superantigen-Toxine (SA) --> führen zu Überstimulierung des Immunsystems & evlt. toxischer Schock & Organversagen

- werden ans Zelläußere abgegeben - umfassen auch Enterotoxine (im Dünndarm aktiv) - 3 Typen nach Wirkmechanismus  --> AB-Toxine --> Cytotoxine --> Superantigen-Toxine

- LPS-Teile der gram--Zellwand --> werden erst freigesetzt, wenn Zelle lysiert Aufbau LPS: O-Spezifischers PS + Kern-PS + Lipid A (in der Zellmembran) (toxisch) Lipid A: durch Lyse freigesetzt --> stimuliert Zellen unseres Immunsystems  --> Freisetzung von Cytotoxinen --> Immunantwort: - Senkung Blutdruck - Abfallen Blutzucker - Klumpen von Blutplättchen - Fieber

A-Komponente = aktive Komponente B-Komponente = interagiert mit Zellrezeptoren an Zelloberfläche & stell sicher, dass das Toxin sein Ziel findet Beispiele: C. diphteriae - Hemmung der Proteinbiosynthese --> Toxin wird aufgenommen (B-Komponente stellt Spezifität des Rezeptors sicher) --> A-Komponente inaktiviert Protein (Elongationsfaktor 2) - Proteinsynthese wird verhindert - Zelltod V. cholerae - Hyperaktivierung --> führt zur Hyperaktivierung von Membranproteinen - Schleimhautzellen geben Kationen ab --> Wasser fließt aus Gewebe --> Durchfall

wirkt auf Synapsen & Muskeln - verhindert Freisetzung von Acetylcholin (Neurotransmitter--> Erregung von Muskeln) - Muskeln können nicht kontrahieren --> Atmung kann aussetzen

wirkt auf hemmende Synapsen --> werden inaktiviert --> Dauererregung von Muskeln

- in der Lage Zellen zu lysieren (z.B. Blutzellen (Hemolysine --> Enzym)) Enzymatische Lyse: Toxin zerstört Bestandteile der Zellmembran --> Lyse der Zelle Porenformation: Toxin bildet Poren --> Zelle läuft aus --> Zelltod

geringe Zahl von infektionen (kontinuierlich)

Epidemien, die sich nicht lokal begrenzen (international)

neue Zahl an Fällen von Infektionen in einer Zeit

Zahl der aktiven Fälle --> Verbreitung einer Krankheit in einer Population

Reprodutkionswert --> wieviele Krankheitsübertragungen pro infizierter Person

- reduziert Verbreitungsrisiko --> Ziel eines jeden Impfprogamms - hängt stark vom Reproduktionswert ab

- Selektivität für mikrobielle Zellen (keine Toxizität für Menschen) - langsame Resistenzentwicklung  - enges Wirkungsspektrum (keine Föderung von Resistenzbildung)

- Zellwandsynthese unterbinden - Proteinbiosynthese unterbinden (50S & 30S Ribosomen Untereinheiten)  --> z.b. Tetracycline - verhindern, dass tRNAs an Ribosom binden können - Stoffwechselwege hemmen - Membranfunktion zerstören - Hemmung DNA gyrase (Topoisomerase) --> keine DNA-Replikation mehr möglich

hemmen die Zellwandsynthese - verhindern, dass sich Transpeptidbrücken im Peptidoglykan ausbilden --> hemmt Enzym, dieses die Brücken ausbilden

hemmt Zellwandsynthese - bindet an teminale Alanin-Reste, der Aminosäurenseitenkette in Peptidoglykan --> es können keine neuen Untereinheiten eingebaut werden --> Wachstum der Zelle wird gehemmt

hemmt Zellwandsynthese - verhindert, dass gebildete Zellwandbestandteile nach außen transportiert werden können --> verhindert Dephosphorylierung von Phospho-Lipid-Carrier --> kann nicht regeneriert werden --> kein Transport

- Umschreibung DNA in mRNA  - Binden tRNA - Bildung Peptidbindungen - Translokation Peptidyl-tRNA z.B. Tetracycline unterbinden das Binden von Aminoacyl-tRNA an Ribosomen 

- Resistenzen primär enzymatisch vermittelt durch Lactamasen, die Beta-Laktam-Ring spalten (Enzyme von Bakterien) (bei Beta-Lactam) - Ziel vom Antibiotika wird so verändert, dass es nicht mehr binden kann - Efflux (gezielter Transport von AB aus der Zelle) - Durchlässigkeit für best. AB wird reduziert - häufig auf Plasmiden (horizontaler Gentransfer) - Gene werden häufig horizontal übertragen unter Bakterien