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Mibi (Fach) / allgemein (Lektion)

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• AB resistenzmechanismen Mikroorganismen, die die antibiotische wirkung von AB abschwächen oder neutralisieren können: enzymatische Inaktivierung von wirkstoffen durch verschiedene gene: Das Bakterium produziert Proteine, die das Antibiotikum neutralisieren. Bekanntestes Beispiel hierfür sind die β-Lactamasen (Cephalosporine + Penicilline) entweder durch modifizierung oder hydrolytische spaltung  Veränderung der äußeren hülle, dass die nicht mehr permeabel ist--> säurefeste Mykobakterien reduzierung influx aktives herauspumpen von wirkstoffen  mit Efflux-Pumpen (zB E.coli) Veränderung zelluläre angriffstellen: mutation, modifikation, resistenzen ribosomale schutzproteine  Biofilme eindringen in Körperzellen: Staph. aureus dringt in Epithelzellen der Lunge ein, hier Ruhezustand und ist geschützt solange das AB im Körper ist. Wird erst wieder freigegeben wenn die Zelle abstirbt
• Antibiotikaresistenzprüfung (PCR, Typisierung) mikrobiologische Überprüfung der Empfindlichkeit bzw. Widerstandsfähigkeit von Bakterien gegenüber verschiedenen Antibiotika Getestet werden keine Fertigarzneimittel, sondern die antibiotischen Grundstoffe  Mikrobouillondilution (zur bestimmung MHK)Epsilometer-Test (E-Test) (zur bestimmung MHK) - teuerDer Epsilometer-Test basiert auf einem Papierstreifen, der mit einem Antibiotikum getränkt ist, dessen Konzentration vom Anfang des Streifens bis zu seinem Ende kontinuierlich - und zwar exponentiell - zunimmt. Die in den verschiedenen Segmenten enthaltenen Wirkstoffkonzentrationen sind wie bei einem Lineal auf den Teststreifen aufgedruckt.Der Epsilometer-Teststreifen wird in der Petrischale auf den Nährboden gelegt, der mit der zu untersuchenden Bakterienkultur beimpft wurde. Nach Bebrütung der Kultur kann 24 Stunden später die minimale Hemmkonzentration (MHK) des Antibiotikums für das untersuchte Bakterium abgelesen werden. Sie entspricht der Konzentration, bei der die Hemmhof-Ellipse den Teststreifen überkreuzt Agardilutionstest (zur Hilfe der Erstellung eine Antibiogramms, pro AB werden die Grenzkonzentrationen getestet, die untere und die obere. ZB auf unterer und oberer Grenzkonz des AB Wachstum = resistenz, beide kein Wachstum = sensibel, auf unterer Wachstum und auf oberer kein = intermediär, auf oberer kein und auf unterer Wachstum = nonsense) biochemisch:  oxidation/fermentationstest (für gram negative stäbchen)-hib Medium (unterscheidung von E.coli, Samonella und Klebesia)-hämolyse  (unvollständige, vollständige, keine Hämolyse)-indolbildung ( + bei e.coli)-katalase test  (wenn + = Staphylokokken)-koagulase reaktion   (wenn + = St. aureus, wenn - = staph. epidermidis)Oxidase-Test (+ wenn Gram - Stäbchen)-ringphänomen-maldi tof = zur Analyse großer Moleküle Typisierung Biotypisierung: zb. durch Katalayse, Hämolyse (Speziesnachweiß) Serotypisierung:Kauffmann- White Schema/Agardiffusionstest (antibiogramm) --> dabei wird eine Petrischale komplett mit einem Bakterium geimpft und darauf verschiedene AB aufgebracht und dann bebrütet. Und die resistenten Bakterien entsteht kein freier wall, sie vermehren sich PCR: = Polymerase kettenreaktion st eine Serotypisierung (unterschiedliche Genotypen)-Antigene werden mithilfe eines Serums bestimmt bestimmte Gen sequenzen eines DNA abschnittes werden vermehrt 20 bis 50 zyklen 1. Hitzedenaturierung (aus doppelstrang wird einzelstrang, wasserstoffbrückenbindung löst sich) 2. Primer werden gesetzt und durch die DNA polymerase (hitzebeständig) wird ein neuer doppelstrang hergestellt 3. elongation
• Biofilmbildung/ Quorum sensing Biofilme sind eine strukturierte Gemeinschaft von bakteriellen Zellen, die in eine selbst produzierte polymere Matrix eingebettet sind  und die an eine inerte oder lebende Oberfläche adhärieren.“  aus einer Schleimschicht (Film), in der Mikroorganismen (z. B. Bakterien, Algen, Pilze, Protozoen) eingebettet sind (in einer Matrix aus extrazellulären Polymeren Substanz)  EPS können ABs inaktivieren entstehen, wenn Mikroorganismen sich an Grenzflächen ansiedeln bilden sich überwiegend in wässrigen Systemen, entweder auf der Wasseroberfläche oder auf einer Grenzfläche zu einer festen Phase Schutz: UV licht, Wärme, Austrocknung, Antibiotika, PH,  nachweiß ist schwierig Beispiele mit in vitro Nachweisen der Biofilmbildung:  rekurrierende Mastitis (insb. Staphylococcus aureus)  Wundinfektionen (z. B. St. pseudintermedius - Hund oder Actinobacillus equui - Pferd Implantat-assoziierte Biofilme  Keratokonjunktivitis (z. B. Moraxella bovis – Rind)  Periodontitis (oft polymikrobiell – Hund)  Pseudomonas aeroginosa Als Quorum sensing wird die Fähigkeit von Einzellern bezeichnet, über chemische Kommunikation die Zelldichte der Population messen zu können. Sie erlaubt es den Zellen einer Suspension, bestimmte Gene nur dann zu aktivieren, wenn eine bestimmte Zelldichte über- oder unterschritten wird. zb. Haemophilus z.b:bioluminiszenz, Bildung von Biofilmen, Sekretion bestimmter stoffe 
• gram positiv / gram negativ (Aufbau Zellhülle) Funktionen: Exoskelett, Permeabiliätsbarriere träger von Viruldnzfaktoren, Kontakt mir Wirt, sitz von Antigenen,  hier sitzen die LPS auf  Gram-positive Bakterien Erscheinen nach der Gramfärbung blau/lila Haben eine dicke Zellwand mit mehrschichtigem Murein Besitzen in die Zellwand verankerte Teichonsäuren Haben nur eine Membran (zytoplasmatische Membran), in die Lipoteichonsäuren verankert sind aufgrund der fehlenden äusseren Membran sind gram-positive Bakterien für exogene Substanzen gut permeabel Bei gram-positiven Bakterien handelt es sich hauptsächlich um Kokken Beispiele gram-positiver Bakterien: Staphylokokken, z.B. S. aureus                                                                       Streptokokken, z.B. S. pyogenes Listerien Clostridien Mycobakterien Nocardien Gram-negative Bakterien Erscheinen nach der Gramfärbung rot/rose Haben eine dünne Zellwand mit einschichtigem, dünnen Murein enthalten zwei Membranen (äussere Membran und zytoplasmatische Membran) besitzen in der äusseren Zellmembran verankerte Lipopolysaccharide, welche beim Zerfallen der Bakterien als Endotoxine wirken äussere Membran weist zwar eine geringe Permeabilität auf, enthält aber Poren über welche der Influx reguliert wird haben periplasmatischen raum  Bei gram-negativen Bakterien handelt es sich hauptsächlich um Stäbchen Beispiele gram-negativer Bakterien: Pseudomonaden Legionellen Bordetellen, z.B. Bordetella pertussis Campylobacter Helicobacter pylori Enterobakterien, z.B. E. coli, Salmonellen Borrelien Chlamydien (intrazellulär) Nisserien
• Resistenzausbreitung - horizontal oder verttikal  horizontal:  - interspezifisch/intraspezifisch/intergenus/ -konjugation, transformation, transduktion vertikal: - durch mutation - durch vermehrung über plasmide  - verringerter influx von AB in Bakterienzelle - verstärkter efflux im wirt: tier mensch 
• Shigatoxine zerstören kappilare Endothelzellen (ZNS/Darm/Niere)
• Endogene Infektion Erreger stammt aus der körpereigenen Microbiota Infektion durch eine Eintrittpforte  Immunsuppression ist ein Auslöser 
• Siderophore oligopeptide die eisen binden können  bei aerobiern
• saprophyt Saprophyten sind Organismen, die weder Chemo- noch Photosynthese betreiben und sich ausschließlich heterotroph ernähren, d.h. von toten, organischen Stoffen bauen energiereiche Stoffe ab, und wandeln diese in anorganische Stoffe um, die wiederum von Pflanzen aufgenommen werden können. sie besiedeln Haut und Schleimhautoberflächen MDT: E coli Mund: Streptokokken Haut: Corynebakterium werden auch Fäulniserreger genannt
• APX toxine bei actinobazillis pleuropneumoniae besonders virulent beiinflussen makrophagen und neutrophile granulozyten
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• beta- toxin bei clostridium perfringens bildet eine selektive Pore die Kationenselektiv ist trypsinsensitiv ist ein enterotoxin
• Mastitiserreger Rind Staphylococcus Areus Strepptococcus Agalactiae/dysgalctiae/uberis Trueperella pyogenes Escheria Coli
• spirochäten gram negativ  können sich aktiv bewegen  werden auch als endoflagellen bezeichnet zellwand enthält ornithin brachyspira, leptospira, 
• flagellen Geißeln fadenförmige Gebilde auf der Oberfläche einzelner Zellen, die der Fortbewegung dienen Prokaryoten:  sind gewendelte Proteinfäden außerhalb der Zellmembran, die sich nicht aktiv verformen, an ihrem in der Zelle verankerten Ende durch einen Motor in Drehung versetzt werden und auf diese Weise – ähnlich wie ein Propeller – einen Schub oder Zug ausüben Eukaryoten: sind fädige, von der Zellmembran umschlossene Ausstülpungen der Zelle, in deren Inneren sich ein Bündel von Mikrotubuli befindet und die durch aktive Formveränderung eine Bewegung bewirken endoflagellen: bei spirochäten, körper und flagelle sind von memran umgeben
• murein peptidoglykan vernetzung durch glykosytische bindung und transpeptidierung bei gram positiv und gram negativ  murein= wand gibt stabilität  gram positiv= dick gram negativ=dünn Angriffspunkt: beta- laktame 
• endotoxin funktionelle Zellwandbestandteile gramnegativer – Erreger, werden bei Lyse freigesetzt, sind Lipopolysaccharide verursachen unspezifische Entzündungsreaktionen  Lipopolysaccaride !!! werden beim Zerfall frei  hitzestabil  fälschlich als Endotoxin bezeichnet, weil der Entdecker annahm sie kommen aus dem Bakterien-inneren bestehen aus 3 Teilen ( Lipid A/ Kernregion/ Polysaccarid) Lipid A- Endotoxin !!!
• fimbrien auch Pilli aus Proteinen  bei gram negativen keimen  dienen als Adhäsine (Anheftung an Zielzelle)
• plasmide DNS Ringförmig teil des CHromosoms  bewegt sich frei  teilt sich autonom in Wirtszelle  teil des horizontalen genpools  Eigenschaften: resistenz, toxine (shigatoxin)
• phagen sind Viren die Bakterien infizieren können virulenzfaktoren übertragen 
• endospore überdauerrungsform nicht vegetativ  geringer wassergehalt  zb.: Clostridium Tetani/ clostridium Botulinum, Bazillus antracis !!!!!
• Pathogenitätsmechanismen /invasionsmechanismen Adhäsion (durch Oberflächenproteine die eine Verbindung zur EZM herstellt, -> binden Fibrinogen, kollagen etc.  -> zb. Staphylococcus areus Invasion Komplementresistenz Phagozytenresistenz Antigenmimikry Exotoxine/ Endotoxine  Enzyme (Proteasen, die Immunglobuline spalten können, zb. Streptokokkus  Prtoteine (LPS) Fimbrien antigene, durch Mutation Latenzmechanismen für einen dauerhaften Verbleib innerhalb von Zellen Herunterregulation der Synthese eigener Antigene Blockierung der T-Zell-vermittelnden Zelllyse
• Exotoxin bei Gram positiv sowie gram negativen Keimen nicht essenzieller Bestandteil der Zelle plasmid oder phagen produzierte enzyme Enzyme (Proteine ) erkennen spezifische rezeptoren und verursachen spezifische symptome durch „Nicking“ = enzymatische Spaltung wird der Wirkteil aktiviert, die oft vorhandene S – S – Brücke wird reduziert  werden aktiv sezerniert (nur in lebender Bakterienzelle)  sind thermolabil, hochtoxisch zb: neurotoxine, hämolysine,  untergruppen: neurotoxine enterotoxine, ZB: staphylokokkus Aureus, Clostridium Perfringens/ Clostridium Tetenai, E. coli, bordetella Pertussis, Corynebakterium diptheriae, Bazillus antracis 
• hyphe fadige vegeationsorgane von Pilzen  Mycel: gesamtheit der hypen  können vegetative und reproduktive stadien bilden 
• anerobier Obligat: clostridium, bacteroides, Fusobakterium Fakultattiv: E. Coli, Klebsiella, 
• Typische Eitererreger Staphylococcus, Streptococcus, Acranobacterium, E. Coli, Actinomyces, Fusobacterium, pasteurella, bacteroides
• bacillus sporenbildend wachsen aneob  stäbchenform  gram positiv zb: bacillus antrahcis, bacillus larvae, 
• prokaryonten fehlen von: nucleolus, epr, golgi-apperat, lysosomen, mithochindrien, mikrotubuli,  heterotroph und autotroph vegetative vermehrung 70 s ribosomen (30s und 50s )  Der periplasmatische Raum ist ein Zellkompartiment zwischen Cytoplasmamembran und äußerer Membran Gram-negativer Bakterien besitzen zirkulare DNS
• Serotyp Als Serotypen bezeichnet man Untergruppen von Bakterien,die sich in ihren antigenen Eigenschaften unterscheiden Serotypen erlauben die weitere Einteilung einer Erreger-Subspezies, was vor allem aus epidemiologischer Sicht von Interesse ist bestimmt durch Oberflächenantigene (zb. LPS) 
• intrazelluläre überlebensstrategien Lawsonia,Rickettsia,Clamydia,EhrlichaYersiniaBurcella, mykobakterium ,  Listeriasalmonellanocardia Überlebensstrategien:  sind zum großen teil aerob sind „Stoffwechselparasiten“, die von essentiellen Wirtsmolekülen abhängig sind und daher extrazellulär nicht wachsen können  clamydia: protease, golgi-apperat des wirts wird zerstört und dient nun zur ernährung coxiella: hohe tenazität ehrlicha: verhindern fusion endosom lysosom anaplasma: überleben im neutrophilen granulozyt, wenig pamps, kein lps verhinderung fusion lysosom zu phagolysosm  säurefeste zellwand  äußere lipidschicht  bildung von granulomen  verhinderung der ansäuerung im makrophagen
• Toxisches Schocksyndrom (TSS) - streptokokken induziertes Schocksyndrom (Tamponkrankheit) - durch Streptokokken und Staphylokokken - durch superantigene
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• Superantigene - aktivieren T-Lymphozyten ohne Antigene - unabhängig von MHC Komplexen - unkontrollierte T-Zellvermehrung - Entstehung Zytokinlawine
• Adhärenz Als Adhärenz oder Adhäsion wird auch das Anhaften von Bakterien an Zellwand- oder extrazelluläre Matrixstrukturen mittels sog. Adhäsine bezeichne
• Invasion Die Invasion in eukaryotische Zellen ist für viele pathogene Bakterien ein wichtiger Schritt im Verlauf der Infektion eines Organismus . Auf diese Weise können die Bakterien z. B. die Angriffe des Immunsystems bzw. die Wirkung von Antibiotika umgehen. Der Invasionsprozess erlaubt es ihnen auch, durch bestimmte Zellschichten hindurchzutreten und in tief gelegene Wirtsgewebe und Organe einzuwandern. Zur Internalisation synthetisieren die Bakterien verschiedene Oberflächenstrukturen, die als Invasine bezeichnet werden. Die Invasine ermöglichen die Anheftung der Bakterien an eukaryotische Zellrezeptoren, in deren Folge verschiedene Signaltransduktionswege in der Zelle aktiviert werden. Diese Aktivierung bewirkt eine dramatische Umstrukturierung des Zellzytoskeletts, d. h., es werden Aktinfilamente rearrangiert und pseudopodienähnliche Ausläufer bzw. Membranfalten von der Wirtszelle ausgebildet, die die Bakterien umwandern und sie in eine Vakuole im Zellinneren einschließen

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