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Gami (Fach) / Lektion 3 (Lektion)
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- Bedeutung der GIT Mikrobiota für den Menschen? 5 BSP 1. Verhinderung des Wachstums von pathogenen Bakterien Modulierung des Immunsystems Bildung antibiotisch wirksamer Stoffe Besetzung potenzieller Haftstellen am Darmepithel Konkurrenz um Substrate und Wuchsstoffe 2. Kontakt mit Immunsystem -> Reifung + Aufrechterhaltung der Funktion 3. Bildung kurzkettiger Fettsäuren 4. Vitaminsynthese (Thiamin, Riboflavin, B, K, Folat) 5. Gasbildung (H2, CO2, CH 4)
- Wie gelangt Sulfit in den Darm? saure Mucine mit KH-Schwefel-Seitenketten, Sulfate aus Wein, als Sulfide (sek Pflanzenstoffe) z.B. Allicin, LM Industrie: E 221-228, Tockenobst usw..
- Mikrobiota von Magen, Dünndarm und Dickdarm Daten beruhen auf umfangreichen Studien von Finegold sowie Holdeman und Moore Magen < 103 KBE/ml Vermutlich mit der Nahrung aufgenommene Organismen(In Essenpausen Rückgang der Anzahl 30 min nach Verabreichung eines Testorganismus)Der pH-Wert ist entscheidend --> Bei Patienten mit Magensäuremangel steigen Bakterienzahlen an Dünndarm: Anzahl stark vom Ort der Probennahme abhängig: oberer Dünndarm: fast steril - Ende des Dünndarms: nahe den Zahlen im Dickdarm Jejunum und Duodenum 102 bis 105 KBE/ml-1 Ileum und Cäcum 103 bis 109 Dickdarm: Ort der höchsten Bakteriendichte, H2O Resorption; Eindickung; Salzaufnahme, Unterschiede in den verschiedenen Abschnitten des Colons Zahlenmäßige Unterschiede, jedoch keine qualitativen Unterschiede zwischen Faeces und oberen Abschnitten des Colons
- Bakteriengruppen im humanen Darm? gram negative anaerobe Stäbchen anaerobe Kokken gram positive anaerobe nicht-sporenbildende Stäbchen Chlostridien : gram positive anaerobe Sporenbildner fakultativ anaerobe Enterokokken andere fakultativ anaerobe Bakterien weitere fakultative anaerobier
- Wie werden sauerstoffempfindliche Bakterien gezüchtet? Anaerobiertopf, Anaerobierbox
- Nenne Modelle zur Untersuchung der Darmmikrobiota Konventionelle Tiere Reinkulturen (in vitro) Definierte Mischkulturen Gnotobiotische Tiere
- Welche unnormalen Eigenschaften findet man bei Gnotobionten? keimfrei zur Welt gebrachtes u. keimfrei aufgezogenes Versuchstier Ein vergrößertes Caecum Ein unreifes Immunsystem Keine Verwertung von Ballaststoffen Verringerte Kolonisierungsresistenz (größere Infektionsanfälligkeit) Die Beimpfung mit bekannten Bakterienstämmen ändert dies teilweise, aber dennoch kommt es in gnotobiotischen Tieren leichter zur Etablierung von Bakterienstämmen, die sich in konventionellen Tieren nicht ansiedeln können. Manchmal ist es aber auch umgekehrt.
- Definiere und nenne Gründe für Besiedlungsresistenz Eindringende Bakterien haben in der Regel keine Chance, sich in Konkurrenz zu denautochthonen Bakterien zu etablieren Derselbe Stamm in keimfreie Tiere gebracht, kann durch die anschließende Besiedlung mitderselben konventionellen Mikrobiota nicht mehr entfernt werden, d.h. die Reihenfolge derBesiedlung ist durchaus von Bedeutung Ein Teil der natürlichen Mikrobiota mit der Darmwand assoziiert Eine primäre Schicht von Bakterien adhäriert an die Mukusschicht. An diese binden weitere sekundäre, tertiäre und weitere Schichten Stichwort: Biofilm Die einzelnen Schichten üben unterschiedliche physiologische Funktionen aus. Sie sind voneiner Matrix aus Polysacchariden bzw. Mucopolysacchariden umgeben→ Glycocalyx Redox-Potential pH-Wert Bacteriocine Fettsäuren Milchsäure (andere bakterielle Endprodukte) H2S Dekonjugierte Gallensäuren Wettbewerb um Substrate Wettbewerb um Adhäsionsstellen Lokale Immunität
- Ökologischen Prinzipien Nur anpassungsfähige Bakterien können sich etablieren. Für das Ökosystem wichtige Funktionen sind mehrfach vorhanden und tragen zu seiner Stabilisierung bei. Die Beziehungen von Bakterienpopulationen im Darm sindüberwiegend kooperativ, können aber auch antagonistisch sein
- Aufgaben des Colon? Aufgabe des Colons: Absorption von Salzen und Wasser Aufnahme und Verwertung von bakteriellen Fermentationsprodukten, aus im Dünndarm nicht abgebauten KH und EW 30 - 50% des Trockengewichtes des Coloninhaltes sind bakterielle Zellmasse kontinuierliche Kultur Komplexes bakterielles Ökosystem Angebot von Substraten durch Nahrungsaufnahme Entfernung der Endprodukte durch Defäkation Alle Nahrungsbestandteile, die der Verdauung im Dünndarm entgehen, sind im Prinzip bakterielle Substrate
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- Was bestimmt das Vorkommen versch. Bakterien in versch. Spezies? Form des Verdauungstraktes, Nahrungsauswahl --> Großteil ähnlich, Unterschiede auf Detailebene Kernmikrobiom (in allen zu finden und mehrfach abgesichert) variables Mikrobiom (in Anpassung an Physiologie, Immunsystem, Genotyp, Lebensstil und EN, Umgebung, Pathologische Zustände etc)
- Was ist bakterielle Chemotaxis, Taumeln und Schwimmen? Bewegung eines Organismus auf eine Chemikalie zu oder von einer Chemikalie weg anhand eines Konzentrationsgradienten primitives Verhaltensmuster Nachweis über Tracking Mikroskop positive Chemotaxis, hervorgerufen durch Lockstoffe negative Chemotaxis, hervorgerufen durch Schreckstoffe Bei der Fortbewegung unterscheidet man 2 Aktionsarten Taumeln: relativ seltenes, zufälliges Ereignis, das Bakterium schlägt danach eine zufällige Richtung ein; Flagelle dreht sich im Uhrzeigersinn -> Bündel fällt auseinander Schwimmen: erfolgt stetig auf leicht gebogener Spur, bis es wieder zum Taumeln und zur Richtungsänderung kommt; dazu dreht sich die Flagelle entgegen dem Uhrzeigersinn