Mikrobiologie für HFK (Fach) / Grundlagen Mikrobiologie (Lektion)

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• Was sind Viren? nichtzelluläre Teilchen, sehr klein (20-400nm) können sich nicht selbst vermehren. Besitzen nur DNA oder RNA.
• Was sind Prionen? infektiöse Eiweiße
• Was sind die Eigenschaften der Mikroorganismen? -Durchschnittlich 1 Mikrometer (o,2 bis 5), 1/1000 tel Millimeter. 1000 fache Vergrößerung im Mikroskop. -Alle Leistungen verglichen mit großen Organismen, werden in einer Zelle erbracht. -Nahrungsaufnahme und Verdauung -Energiegewinnung -Biosynthese -Anlage von speicherstoffen -Verarbeitung von Umweltreizen -Bewegung -Vermehrung -Entwicklung von Ruhestadien bei ungünstigen Umweltbedingungen ( Sporen, Biofilm) z. B auf Endoskopen, Schrittmachern, Prothesen
• Anpassungsfähigkeit von Bakterien an die Umwelt Bakterien und Pilze sind überall auf unserem Planeten -Antarktis -Überall wo Wasser ist -Hohe Luftschichten -Auch in extremen Bereichen der Erde -Bei unter -4 ° bis plus 113 Grad C -in ph Bereichen 1-11 -in 30%Kochsalzlösung und in 20% Zuckerlösung -In Normaldruck und bei mehreren hundert Bar Druck auf dem Meeresboden und Kilometer tier im Erdinneren.
• rolle der Mikroorganismen auf unserem Planeten -Bakterien können gefriergetrocknet und wieder aufgetaut werden, oder gefriergetrocknet und wieder suspendiert werden -ein g Gartenerde enthält viele hundert Arten von Bakterien und Pilzen -Pilze machen die Hälfte der Lebendmasse von Gartenerde aus (10:7pro g) -Bakterien 10 :8-9 pro g -Protozoen und Algen 10:6 10% der Biomasse sind Nematoden, Würmer und Schnecken Nur ein Bruchteil der existierenden Arten ist bekannt humanpathogene Keime mögen 36-37 Grad, Pseudomonas um die 20 grad
• Rolle der Mikroorganismen auf unserem Planeten Fressfeinde der Bakterien: -Bakterien stehen ganz unten in der Nahrungskette -Sie wurden vor allem von Protozoen gefressen - A .Strudler z. B Ciliaten, Pantoffeltierchen -B. Schlinger z. B Amöben ähnlich fressen Makrophagen in unserem Immunsystem wobei pathogenen Bakterien in Vakuolen überleben können (Reservoir für z. B Legionellen) -Schutz vor Schlingern bieten Biofilme -
• Rolle der Mikroorganismen auf unserem Planeten Bakterien als Nützling -Wein und Bierherstellung durch Hefen -Herstellung von Brot ( Sauerteig) und Milchprodukte durch Milchsäurebakterien Herstellung von speiseessig durch Essigsäurebakterien -Antibiotikaproduktion -Mikroorganismen werden zur herstellung von glutaminsäure, Insulin, Polysaccharide in der Lebensmittelindustrie, Enzymen (Proteinnasen, Amylasen, Pectinasen) -Enzymatische Katalysatoren: Vitamin C, Steroidhormone
• Was sind Bakteriophagen? sind Viren die Bakterien fressen.
• beschreibe extreme Standorte von Bakterien. Heiße Standorte (thermophile, extrem thermophile, hyperthermophile Bakterien) -thermophile (40 -60 grad C) -extrem thermophile (55-80 grad C) --hyperthrophil (75-gr. als 80 Grad C) -Die meisten thermophilen Bakterien sind stammesgeschichtlich sehr alte Bakterienarten (Archebacter) woraus man schließen kann, das die ersten Lebewesen an sehr heißen Standorten (schwarze Schlote) entstanden sind. Primär thermophil -sekundär thermophile Bakterien sind erst später entstanden -Bacillus stearotherophilus, Clostridium thermocellum und Thermoactinomyces vulgaris Sie kommen in Komposthaufen und selbsterhitztem Heu vor. Keim für Autoklav Beprobung ist der Bacillus stearotherophilus ! -
• beschreibe extreme Standorte von Bakterien Heiße Standorte (thermophile, extrem thermophile, hyperthermophile Bakterien) -thermophile (40 -60 grad C) -extrem thermophile (55-80 grad C) --hyperthrophil (75-gr. als 80 Grad C) -Die meisten thermophilen Bakterien sind stammesgeschichtlich sehr alte Bakterienarten (Archebacter) woraus man schließen kann, das die ersten Lebewesen an sehr heißen Standorten (schwarze Schlote) entstanden sind. Primär thermophil -sekundär thermophile Bakterien sind erst später entstanden -Bacillus stearotherophilus, Clostridium thermocellum und Thermoactinomyces vulgaris Sie kommen in Komposthaufen und selbsterhitztem Heu vor. Keim für Autoklav Beprobung ist der Bacillus stearotherophilus bis 113 Grad C Überlebensfähigkeit ! -
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• Beschreibe Funktion und Vorteile der Normalflora? -10 hoch 14Bakterien auf der Körperoberfläche und Schleimhaut. -Schutz gegen pathogene Bakterien -Stabilisierung des Immunsystems -Positiver Einfluß auf Verdauung und Fettverbrennung Deshalb soviel Antibiotika wie nötig und sowenig wie möglich !
• Erkläre die Wirkung der Normalflora -Entwicklung des Immunsystems -Beweis: Keimfrei aufgezogene Versuchstiere haben wenig Immungloboline, kleine Peyer Plaques, dünnere Lymphknoten -Kolonisationsresistenz: die Normalflora ist relativ stabil und erholt sich nach Störungen ( in der Regel, besser Störungen vermeiden z. B unnötige Antibiosen) -Infektionsquelle: beim abwehrgeschwächten Patienten oder durch invasive Diagnose oder Therapiemethoden können auch physiologische Keime Infektionen verursachen. -Kanzerogenese: entstehung von Nitrosaminen im Darm durch Stoffwechselprodukte der Normalflora. Zu lange Verweildauer von Nahrung im Darm
• Klassifizierung der Bakterien ( Form) 1. Grampositive Bakterien (Kokken oder Stäbchen) 2. Gramnegative Bakterien (Kokken oder Stäbchen) 3. Spirochäten 4.  bakterienähnliche Keime ( Clamydien)
• Wie groß sind Bakterien? Welchen Vergrößerungsfaktor braucht das Mikroskop? Bakterien sind zwischen 0,3-5 tausedstel Millimeter. Das Mikroskop braucht eine 500-1000 fache Vergrößerung
• Was für Bakterienformen gibt es? -Kugelbakterien (Kokken)  Lagerung in Ketten (Staphylokokken) Haufen( Streptokokken) zu zweit ( Diplokokken) -Stäbchen (gleichmäßig, keulenförmig, mit zugespitzten Enden) -Gekrümmte Stäbchen (kommaförmig, spiralig, schraubenförmig)
• Was für Bakterienformen gibt es ? Kokken , Kugelbakterien        Lagerung in: Haufen (Staphylokokken), Ketten (Streptokokken) , zu zweit (Diplokokken) Stäbchenbakterien, gerade Stäbchen, gleichmäßig ,keuenförmig, mit zugespitzten Enden Vibrionen Spinellen Diplokokken Sarcinen (sind Sacrophyten, eigentlich a pathogen , verursachen höchstens Harnwegsinfekte) Streptokokken Staphylokokken
• Welche Funktion hat die Zellwand ? -Gibt der Zelle die äußere Form -garantiert die osmotische Druckdifferenz -schützt das Innere der Zelle vor äußeren Noxen
• Wie unterscheidet sich die Zellwand von grampositiven Bakterien zu der von gramnegativen Bakterien? Die Zellwand  grampositiver Bakterien besteht aus einer dicken Mureinschicht . Die Zellwand gramnegativer Bakterien besteht aus einer sehr dünnen Mureinschicht und einer äußeren Membran mit viel Lipopolysacchariden. Es gibt auch L-Formen . Sie sind fast zellwandlos(Mureindefekte) bei L-Formen und Mykoplasmen wirkt wegen ihrer Zellwandlosigkeit nur Doxyciclin und Erytromycin
• Was sind Fimbrien? Sie dienen der Anhaftung von Bakterien an Wirtszellen (z. B E.Coli an Schleimhautzellen der Blase und des Nierenbeckens)
• Was ist der Biofilm? -Eine strukturierte Ansammlung von Bakterienzellen, eingebettet in Matrixprote. -Fremdkörper assoziierte Infektionsherde (z.B künstliche Gelenke, Herzschrittmacher )
• Was sind Bakteriensporen? -Dauerformen die nach dem Absterben der vegetativen Zelle überleben. Sie haben eine dicke Sporenwand und sind extrem wiederstandsfähig gegenüber Hitze, Austrocknung und Desinfektionsmittel -Sie besitzen eine sehr hohe Lebensdauer Jahrhunderte Nur 2 Bakterienfamilien können Sporen bilden: aerob die Bazillen anaerob die Clostridien (grampositive Stäbchen, anthracis und cereus)
• Was sind Bakteriensporen? -Dauerformen die nach dem Absterben der vegetativen Zelle überleben. Sie haben eine dicke Sporenwand und sind extrem wiederstandsfähig gegenüber Hitze, Austrocknung und Desinfektionsmittel -Sie besitzen eine sehr hohe Lebensdauer Jahrhunderte Nur 2 Bakterienfamilien können Sporen bilden: aerob die Bazillen anaerob die Clostridien (grampositive Stäbchen, anthracis und cereus)
• Welche Bakterienfamilien können Sporen bilden? aerob die Bazillen anaerob die Clostridien (grampositive Stäbchen, Cl. anthracis und Bacillus cereus)
• Was ist der Biofilm? -Es handelt sich um eine strukturierte Zusammenlagerung von Bakterien, umgeben von einer selbstproduzierten Polymermatrix, die auf einer künstlichen Oberfläche(Kunstgelenk, Schrittmacher) oder auf lebendem Gewebe anhaftet. Dadurch werden die in der Tiefe liegenden Bakterien vor Angriffen des Immunsystems oder Antibiotika geschützt. -Durch diesen Mechanismus wird eine Abtötung oder Entfernung der Bakterien erschwert, so daß u.U ein Ausbau der künstlichen Teile nötig wird.
• In welche Gruppen werden die humanpathogenen Bakterien auf Grund ihres Verhaltens gegenüber Sauerstoff eingeteilt? -Obligat aerobe Bakterien (sie brauchen Sauerstoff für ihren Stoffwechsel, z. B Pseudomonaden -Obligat anaerobe Bakterien  ( sie können ohne Sauerstoff fermentieren,für manche ist Sauerstoff Zellgift ( z.B Bacteroides spp) -Fakultativ anerobe Bakterien (sie stoffwechseln am liebsten aerob, können aber auch anaerob leben z.B Enterobakterien wie E.Coli
• Wie Vermehren sich Bakterien? Durch einfache Zellteilung (Querteilung)
• Wie wird die für die Zellteilung benötigte Zeit genannt? Generationszeit sie beträgt: -schnellwachsende Bakterie 20-30 Minuten (z. B E. Coli) -langsam wachsende Bakterien bis zu mehreren Stunden (z.B Mykobakterien)
• Welche genetischen Strukturen von Bakterien gibt es ? -Chromosomen (DNA Doppelhelix) an die Zelle gebunden, wird bei der Zellteilung verdoppelt. -Plasmide (DNA Doppelhelix, extrachromosomal) kann an andere Bakterienzellen (in der Regel der gleichen Art oder Gattung ) weitergegeben werden z:B Resistenzplasmide. beschleunigt die Resistenzverbreitung
• Was für diagnostische Nachweisverfahren gibt es in der Labordiagnostik? -Nachweis des Erregers:  Mikroskopie, Kultur , molekulare Verfahren -Nachweis von Erregerbestandteilen oder Erregerprodukten: erregerspezifische Genomsequenzen(PCR), Antigene, Toxine -Nachweis von erregerspezifischen Immunreaktionen:    Antikörper: IgA,IgM,IgG
• Was ist wichtig bei der Laborlogistik? -Kurze Transportzeiten -Labor in der Nähe -Kompetenter, gut erreichbarer Ansprechpartner im Labor -Schnelle Befundübermittlung -Wochenendnotdienst -Keine Befundung und Testung  eindeutiger Kontaminaten -Tel. oder schriftliche Erläuterung -Zeitnahe und Klinik bezogene Statistik
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• Welche laborlogistischen Vorraussetzungen sind wichtig? -Kurze Transportzeiten -Labor in der Nähe -Kompetenter, gut erreichbarer Ansprechpartner im Labor -Schnelle Befundübermittlung -Wochenendnotdienst -Keine Befundung und Testung  eindeutiger Kontaminaten -Tel. oder schriftliche Erläuterung -Zeitnahe und Klinik bezogene Statistik    
• Unteruchungsmaterial Stuhl Was muß beatecht werden? -Kirschgroße Portion -Schneller Transport oder kühlen -Unbedingt Verdachtsdiagnose oder Untersuchungsgrund angeben -Bei screening Untersuchungen (auf MRE) dieses unbedingt vermerken!!!!
• Was darf auf einem Untersuchungsauftrag nicht fehlen? -Name des Patienten -Art der Probe (z.B Sputum, Liquor) -Wenn nicht eindeutig: Entnahmeort (z.B Wundabstrich Fuß) -Mindestens ein Wort zur Klinik (z.B COPD, Pneumonie, Prostatitis, usw) Optional aber vernünftig: Vorliegende Antibiotikatherapie,wichtigVerlegung von einem ausländischen Krankehaus, Grundkrankheit)
• Was ist bei einer Probenentnahme im Respirationstrakt zu beachten? -Tupferabstrich z.B Tonsillen, Rachen -Spülflüssigkeit oder Punktat aus Nasennebenhöhlen -Lungensekret: Sputum (oft nicht gut geeignet) BAL, Bronchialsekret,Trachealsekret,geschützte Bürste) -wichtig: schneller Transport, wenn nicht möglich :kühlen
• Was ist bei Probenentnahme im Urogenitaltrakt zu beachten? -Mittelstrahlurin -Katheterurin -Blasenpunktionsurin -Urikult -Wichtig ist die korrekte Entnahmetechnik und ein schneller Versand
• Was ist bei der Probenentnahme von Genitalsekreten zu beachten? -Bei V.a eine venerische Erkrankung müssen in der RegelSpezialtupfer verwendet werden. -Zur Kultur muß kürzeste Transportzeit eingehalten werden.(Stunden) -Zurmolekularbiologischen Diagnostik müssen unbedingt Tupfer verwendet werden die ausschließlich für diesen Zweck geeignet sind (Gonokokken und Clamydien) -auf dem Untersuchungsauftrag unbedingt die Verdachtsdiagnose. angeben, da im labor spezielle Untersuchungsmethoden angewendet werden
• Was ist bei der Probenentnahme von Blut zu beachten? -Für Blutkulturen sollen ca.8 ml Blut in eine aerobe und eine anaerobe Flasche verbracht werden. Abnahme von 3 Blutkulturpaaren in24 Std. erhöht die Erfolgsquote. -Entnahme wenn irgend möglich VOR Beginn der Antibiose ansonsten am Ende eines Dosierintervalls (zweitbeste Lösung) -keine Materialien in Blutkulturflaschen impfen die mit physiologischer Flora behaftet sin(z.B BAL) - möglich sind : Liquor, Gelenkpunktate -für serologische Tests reichen 2-5 ml Blut in Röhrchen -
• Was ist bei der Probenentnahme von Eiter und Wundsekreten zu beachten? -Bei oberflächlichen Wunden werden Tupfer mit Erhaltungsmedien (z.B Trans Swab) benutzt. Abstriche möglichst vom Wundgrund. Diagnose von empfindlichen anaerobiern oft nicht möglich. -Bei tiefen und geschlossenen arealen(z.B Abszesse) möglichst mit der Spritze Flüssigkeit(Eiter) entnehmen und schnellstmöglich verschicken. -Älterer eiter ist oft steril, da Leukozyten und Makrophagen ihre arbeit gemacht haben, hier sind Präparate oder PCR´s nötig -
• Was ist bei der Probenentnahme von Liquor, Punktaten und Exudaten zu beachten? -Bei Entnahme unbedingt auf Sterilität achten -Sterile Röhrchen verwenden -(u.U auch Blutkulturflaschen) -Schnellster Versand(schon wegen lebensgefährlichen Infektionen nötig, einige Keime sind transportempfindlich z.B Meningokokken -Zur Sicherheit Transport und Fragestellung im Labor ankündigen
• Was weißt du über Staphylokokken? -grampositive Haufenkokken -aerobes, zur Not auch anaerobes Wachstum -Wichtigster Erreger: Staphylococcus aureus (koagulase positiv), spezieller st..aureus ist MRSA Medicillin-Oxaciclin resistent. -kaum pathogen ist Staph.epidermidis (koagulase negativ)
• wie unterscheidet sich die Pathogenität von MRSA und Staph.aureus? MRSA ist resistenter. Pathogenität istidentisch
• Was weißt Du zum Staph. aureus ? -Koagulase positiv -goldgelbe Kolonien -häufig Hämolyse auf Blutpagarplatten -wenn Oxacillin resistent ist es MRSA. Erkrankungen: Furunkel, Karbunkel, Impetigo, Wundinfektionen, Sinusitis,Otitis media(selten),Mastitis, Osteomyelitis, endocardistis, Sepsis -Toxinbedingte Erkrankungen: Lebensmittel-Intoxikation und Toxisches Schock Syndrom
• Was weißt du vom Staphylococcus epidermidis? -koagulase negativ -gehört zurwichtigsten Normalflora auf Haut und Schleimhäuten -bildet in der Regel keine Hämolyse auf den Blutagarplatten -bildet porzellanweiße Kolonien -ist ein Opertunist (kann beim abwehrgeschwächten Patienten alle möglichen Erkrankungen verursachen.
• Was ist MRSA? Methicillin resistente Staphylokokken. -Er ist wegen eines besonderen Penicillin Bindeproteins (PBP-2a) gegnüber Oxacillin(Methicillin und allen anderen Beta-Laktam-Antibiotika resistent. Meist auch gegenüber vielen anderen Antibiotika, so daß oft nur noch Vancomycin Teicoplanin, Linezolid und Daptomycin wirkt.
• Was ist MRSE? -Methicillin resistenter Staphylococcus epidermidis -Nur MRSE ist ein gefürchteter Hospitalismus erreger. bei dem Isolierungsmaßnahmen und Dekontaminationen angesbracht bzw. vorgeschrieben sind. -
• Was ist der Unterschied von MRSA und MRSE? -Nur MRSE ist ein gefürchteter Hospitalismus Erreger. bei dem Isolierungsmaßnahmen und Dekontaminationen angesbracht bzw. vorgeschrieben sind. -
• Was weißt Du über Streptokokken? -Grampositive Kettenkokken -aerobe (auch anaerob, aber schlechter wachsend) -auch als Pärchen wachsend ( Pneumokokken) -werden anhand ihres Hämolyseverhaltens (vergrünend, beta, vollständig) und iher Antigene auf der Zellwand (Lancefield A,BC,D) eingeteilt
• Was bedeutet die Lancefeld einteilung? wieviele Antigene sich auf der Zellwand befinden
• Was weißt Du über Streptococcus pyogenes? Kettenförmige Lagerung -serologische A-Gruppe -vollständige Hämolyse auf Blutagarplatten -zu 100% Penicillin sensibel Erkrankungen: -Infektionen der oberen Atemwege, invasive Infektionen der Haut (Impetigo contagiosa) und des subcutanen Bindegewebes(Erysipel), Scharlach, eitrige Tonsillitis. auch schwere lebensgefährliche Infektionen wie: Nekrotisierende Faszitis, TSS, Glomerulenephritis, akutes rheumatisches Fieber
• Was weißt Du zu Viridansstreptokokken? -Gehören zu keiner Lancefield Gruppe -verursachen eine alpha vergrünende Hämolyse auf der Blutagarplatte -gehören zu Normalflora, insbesondere im Rachen, aber auch auf allen anderenSchleimhäuten (nicht sterilen) -verursachen in der Regel keine Infektionen -Ausnahme: endocarditis lenta, Zahnkaries

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