Mikrobiologie. Zahnmedizin Münster

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1 Mikrbilgie Zahnmedizin Münster

2 1te Auflage II

3 Zusammenfassung: Mikrbilgie Kennwrt VL: staphylcccus Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung: Mikrbilgie... I Inhaltsverzeichnis... III EINFÜHRUNG IN DIE MEDIZINISCHE MIKROBIOLOGIE... 1 Mikrrganismen... 3 Bakterien... 5 Körpereigene Flra... 9 Mikrrganismen als Krankheitserreger Infektinen TOXIN VERMITTELTE ERKRANKUNGEN Endtxine Membranschädigende Txine Clstridium perfringens: ThetaTxin Neurtxine Tetanustxin Btulinustxin ADP ribsylierende Txine Chlera Diphterie Entertxischer E-cli Superantigene Txic Shck Syndrm durch S. aureus Bacillus anthracis - Anthrax NOSOKOMIALE INFEKTIONEN, ENDOKARDITIS-PROPHYLAXE Endkarditis Diagnstik Therapie Risik für eine infektiöse Endkarditis nach Zahnbehandlungen Prphylaxe Nskmiale Infektinen III

4 Erreger Nskmialen Infektinen VIROLOGIE Grundlagen Virushepatitis Akute virale Hepatitis Chrnische virale Hepatitis Labr Hepatitis A Virus HAV Hepatitis E HEV Hepatitis B HBV Hepatitis D HDV Hepatitis C HCV ACTINOMYCETEN/ANAEROBIER Anaerbier Anaerbe sprenlse Bakterien Erkrankungen Diagnstik Therapie Aktinmyceten aerbe Aktinmyceten. Crynebakterien Aerbe Aktinmyceten: Mykbakterien Aerbe Aktinmyceten: Ncardien Aerbe Aktinmyceten: Streptmyces spp Fakultativ anaerbe Aktinmyces spp: Ursache der Aktinmykse Aktinmykse ANTIBIOTIKA-THERAPIE Wirkart der Antibitika Bakterizide Antibitika: Bakteristatische Antibitika Antibitika:Therapiemittel Hemmung der Zellwandsysthese IV

5 EINFÜHRUNG IN DIE MEDIZINISCHE MIKROBIOLOGIE Quelle VL Mitschrift + Duale Reihe MikrbilgieS.2-11 DEFINITION Die Medizinische Mikrbilgie ist die Lehre vn den Ursachen menschlicher Infektinskrankheiten, ihrer Quellen und Verbreitung, deren Pathgenese, den möglichen Erscheinungsfrmen, den körpereigenen Abwehrmaßnahmen, der Diagnstik swie den Möglichkeiten einer Therapie, speziell der direkten antimikrbiellen Chemtherapie. Die Präventin der Infektinskrankheiten ist die eigentliche Aufgabe der Hygiene. Hierzu gehören: Erkennen und Vernichten möglicher Erreger in der Umgebung des Menschen, nch bevr sie ihre pathgenen Eigenschaften entfalten können vrzeitiger Schutz durch Impfung Erziehung vn medizinischem Persnal wie vn Patienten zu einem Verhalten, das Erkrankungen vermeidet Verrdnungen bzw. Gesetze, die der Ausbreitung der Erreger Einhalt gebieten Mikrbilgie Lehre vn Krankheitserregern Erreger, Eigenschaften Z.b Tuberkulse, Pkken.. Nachweis vn Erregern (+Resistenz) Infektilgie Wechselwirkung vn Erreger-Mensch Henle-Kch-Pstulat 1 1

6 2 Das Henle-Kch-Pstulat gilt als Gldstandard der Infektinslehre, kann jedch für viele Infektinskrankheiten nicht in allen Punkten erfüllt werden, z. B. werden pathgene Mikrrganismen auch bei völlig Gesunden gefunden (Keimträger, Ausscheider). Typische klinische Krankheitsbilder sind nicht selten mit dem Nachweis unterschiedlicher Mikrrganismen vergesellschaftet (z. B. Influenza mit Influenza-A-Viren, Haemphilus-influenzae-Bakterien der bestimmten Staphylcccusaureus- Stämmen), hne dass der jeweilige Nachweis für das Krankheitsgeschehen kausal sein muss. Typische klinische Krankheitsbilder werden aber auch vn unterschiedlichen Mikrrganismen kausal verursacht (z. B. Chlera durch Vibri chlerae der durch bestimmte E.-cli-Stämme). Pathgene Mikrrganismen können häufig auch bei völlig Gesunden gefunden werden (Keimträger, Ausscheider). Reinkulturen bestimmter pathgener Mikrrganismen (z. B. Viren) sind nicht immer möglich. Während Labrpassagen können Virulenzfaktren verlren gehen. Der amerikanische Virlge T. M. Rivers ergänzte 1937 das Henle- Kch-Pstulat um das Antikörper-Pstulat: Die Bildung spezifischer Antikörper als Flge der intensiven Auseinandersetzung des Immunsystems mit einem infektiösen Agens gilt als beweisend für die Ätilgie einer Infektinskrankheit. Geschichte der Mikrbilgie: Vrmedizinische Mikrbilgie Gärung - enzymatische Spaltung vn niedermlekularen Khlenhydraten Verrttung - Zersetzung zellulsehaltiger Pflanzensubstanz Fäulnis - Abbau vn Eiweißstffen Verwesung - tierisches Material Antni van Leeuwenhek ( ) Erste Beschreibung vn Bakterien aus Zahnplaque und Eiter (ca 1683) Edward Jenner Luis Pasteur ( ) Gärung, Fäulnis und die spntane Entstehung vn Leben Haltbarmachung durch Pasteurisierung Die Keimtherie der Krankheit Vrbeugung gegen Infektinskrankheiten durch Impfung Rbert Kch ( ) Begründer der mdernen Bakterilgie und Mikrbilgie (neben L. Pasteur) 2

7 Wissenschaftler, Mikrbilge, Infektilge, Epidemilge, Trpenmediziner, Plitiker und nch vieles mehr Milzbrand, Tuberkulse, Chlera etc Alexander Flemming ( ) Lyszym 1923 Penicillium ntatum 1928 Nbelpreis 1945 Mikrrganismen = lebende Kleinstrganismen und Viren schädliche Flgen: Txine à Störung der Gesundheit (Intxikatin); Auslösung vn Allergien Einteilung der Mikrrganismen Ursprung aus der Umwelt der aus der physilgischen Standrtflra des betrffenen Individuums Subzelluläre bilgische Objekte Prinen Als Prinen bezeichnet man infektiöse prteinhaltige Agenzien, bei denen sich keine Nukleinsäuren nachweisen lassen (infektiöse Eiweiße). Viride Viride sind fremde nackte Nukleinsäuren innerhalb einer Zelle. Ihre Bedeutung als Krankheitserreger für den Menschen ist unklar. Viren Viren sind bligate Zellparasiten hne eigenen Stffwechsel. Sie enthalten immer nur eine Nukleinsäure (RNA der DNA). Einzellige Mikrrganismen (Prtisten) 3 Prkarynten 3

8 Prkarynten sind einzellige Lebewesen, das Erbmaterial (RNA und DNA) ist aber nicht in einem Zellkern gelagert. Sie werden unterteilt in die Archaebakterien und Eubakterien (=Bakterien) Eubakterien(bakterien) Bakterien sind einzellige Mikrrganismen, deren Erbmaterial in einem einzigen Chrmsm enthalten ist, das frei im Zytplasma der Zelle liegt, das wiederum vn einer zytplasmatischen Membran umgeben ist. Zusätzlich können nch weitere Strukturen die Hülle ergänzen. Bakterien haben einen kmplexen Stffwechsel, der einen eigenen Prteinsyntheseapparat beinhaltet. Sie vermehren sich ungeschlechtlich durch Querteilung. Eukarynten Eukarynte Zellen (Eukarynten) besitzen einen vn einer Kernmembran umgebenen Nukleus (eu [griech.] = wahrlich; karyn [griech.] = der Kern). Sie besitzen Mitchndrien und ein endplasmatisches Retikulum Pilze Pilze (Fungi) unterscheiden sich vn Pflanzen dadurch, dass sie keine Phtsynthese betreiben und deshalb vm Abbau rganischen Materials leben müssen (hetertrphe Lebensweise). Zellkern mit teils diplidem, teils haplidem Chrmsmensatz Vn Pilzarten sind nur ca. 1% als Krankheitserreger für den Menschen vn Bedeutung Prtzen Prtzen besitzen eine Zellmembran und differenzierte Organellen zur Frtbewegung und Aufrechterhaltung ihres Stffwechsels. Mehrzellige Lebewesen (Metazen) Helminthen (Würmer) Würmer sind vielzellige, dem Tierreich zugehörende Organismen Arthrpden (Gliederfüßler) Arthrpden sind vn medizinischem Interesse, da sie als Vektren (Überträger vn Viren, Bakterien, Prtzen) und seltener als direkte Krankheitserreger (z. B. Krätzemilben) in Erscheinung treten 4

9 Bakterien Prkarynten/Eubakterien Kein Zellkern Nukleinsäure NICHT strukturiert Nukletid und Plasmide Starre Zellwand Zellteilung, ungeschlechtliche Vermehrung Echte/typische Bakterien: Vermehrung durch Zweiteilung Anfärbung der Zellwand, Lichtmikrskpie ca 10μm Chlamydien Rickettsien Vermehrung nur intrazellulär (Wirtszelle zur Vermehrung ntwendig) Anzüchtung in Zelkulturen möglich, aber sehr klein Genetisch eindeutig Bakterien à Augeninfektinen, Harnwegsinfektinen, Mykplasmen Vermehrung durch Zweiteilung Keine feste Zellwand Lassen sich sehr schlecht anfärben Bakterienstruktur 4 Frm Kkken rundlich, kugelig Staphylkkken (Traubenkkken) viele Kkken auf einem Haufen, teilen sich in allen Ebenen des Raumes Streptkkken: Teilen sich nur in einer Ebene des Raumes, Kettenförmige Anrdnung 5

10 Stäbchen Bacillus: dicke, gerade, lange Stäbchen Keulenfrm Spindelfrm Kapseln Möglich Geißeln Möglich à Beweglichkeit Zellwand (Murein) Feste Frm, Stabilität, Überleben Zytplasmamembran Barriere für chemische Substanzen Ribsmen Zellstffwechsel (30S-70S) Nukletid Kernäquivalent, chrmsmale genetische Infrmatin Plasmide Freie DNA mbile genetische Infrmatin, teilweise Träger vn Resistenzgenen Gram-negativ/Gram-psitiv Unterschiedlicher Zellwandaufbau Gram-negativ: Erscheinen in der Gram-Färbung rt Gram-psitiv: Erscheinen in der Gram-Färbung blau Für Färbungen nutzbar Wachstum Temperatur: Humanpathgene Arten C Zusammensetzung Nährböden: z.b: Kchsalzgehalt, ph Resistenzen/Tleranz gegenüber anderen Chemikalien Wachstum- Sauerstffknzentratin Aerb Unter nrmalen Umweltbedingungen Obligat aerb: Wachstum nur mit Luftsauerstff Micraerphil Erhöhte CO 2 Knzentratin Anaerb Unter Ausschluss vn Luftsauerstff Obligat anaerb; Sauerstff txisch 6

11 Färbungen Gram Färbung 5 grampsitive Bakterien: blaue Färbung gramnegative Bakterien: rte Färbung Vrgehen Blauer Farbstff: Gentanavilett, Kristallvilett Verstärkung (Beizen): Lugllösung Entfärben: Acetn-Alkhl, Alkhl (Gram-negativen Bakterien entfärben sich, gram psitive bleiben blau) Gegenfärbung rter Farbstff 6 7

12 Färbung auf Säurefestigkeit Rter Farbstff Entfärben mit Salzsäure-Alkhl Gegenfärbung Blauer Farbstff Säurefeste Stäbchen (rte Stäbchen, Hinweis auf Mycbacterium spp.) Untersuchung bei Verdacht auf Tuberkulse Untersuchung auf Bakterien Lichtmikrskpie Meist 1000fache Vergrößerung Meist nach Gram gefärbte Präparate Schnell, preiswert, wenig sensitiv Begrenzte Identifizierung der Bakterien Keine Resistenzbestimmung Kultur Flüssige Medien (Builln) Anzucht Vermehrung à Trübung C 2 Bildung Blutkulturen Festkultur Agarplatten (AgarAgrar) (halbfest-fest) Unterschiedliche Bebrütungsbedingungen., Indikatrmedien, Klnienmrphlgie Hämlyse α β ƴ Keimvermehrung durch Zweiteilung Aus einem Bakterium à Klnie identischer Tchterzellen Makrskpische Beurteilung Antibitika 7 Resistenzentwicklung ist ein glbales Prblem Antibitika gehören zu den 10 umsatzstärksten Arzneimittelverrdnungen sind unter den erste 3 häufigsten verrdneten Medikamenten 2007: 363 Mi definierte Tagesdsen 8

13 Körpereigene Flra Eine natürliche Flra vn mehreren hundert verschiedenen Arten, welche die Mediziner nicht alle kennen, besiedelt den Menschen. Auf der Haut und auf manchen Schleimhäuten findet man ca Bakterienzellen, während der menschliche Körper selbst nur aus ca humanen Zellen besteht Einige dieser Besiedler sind zwar ptentiell pathgen undwarten auf ihre Chance, eine Infektin zu erzeugen. Die überwiegende Mehrzahl ist jedch völlig apathgen, als harmls. Stellvertreterfunktin: Verdrängung vn pathgenen Keimen durch den Enzug der Nährstffe Absenken des ph/prdukin vn antimikrbiellen Wirkstffen (flüchtige Fettsäuren wie Butyrat, Amidasen, Bactericine der Perxide) Hämstase der Flra 8 Die menschliche Oral-Nrmalflra: 1ml Speichel = ca 108 Bakterien apathgene Spezies Neisserien Cynebakterien bligat pathgene Spezies Enterbacteriacea fakultativ pathgene Spezies Staphylkkken Streptkkken Enterkkken Aktinmyzeten Anaerbier 9

14 Nutzen der natürlichen Keimflra am Beispiel der Darmflra 9 Mikrrganismen als Krankheitserreger DEFINITIONEN Intxikatin Einige Mikrrganismen führen zur Erkrankung, hne dass sie selbst in den Wirtsrganismus eindringen bzw. eine Entzündung hervrrufen. Hier wird der menschliche Organismus durch die Aufnahme vn sezernierten Txinen (Giften) gestört und geschädigt. Infektin Diese kann als swhl durch exgene als auch durch endgene Mikrrganismen ausgelöst werden. Ausmaß und Flgen einer Infektinskrankheit hängen vn der Suszeptibilität (Empfänglichkeit bzw. Abwehrbereitschaft) des Patienten und vm Grad der Pathgenität (Schädlichkeit) des Erregers ab. Allergie Die ständige Auseinandersetzung des Immunsystems mit den pathgenen, aber auch apathgenen Keimen aus der Umwelt bzw. der körpereigenen Flra frdert das angebrene und das erwrbene Immunsystem des Menschen zu einer andauernden Leistungsbereitschaft heraus. Das eigentliche Ziel ist zwar, die Infektin zu verhindern, aber gelegentlich kann diese Reaktin auch überschießend der fehlerhaft sein, sdass sich keine prtektive Immunität, sndern eine allergische Reaktin entwickelt. Kntagisität Die Kntagisität beschreibt die Fähigkeit eines Keimes, bei Kntakt auch die Chance zu nutzen und eine Infektin hervrzurufen Virulenzfaktren Keime haben verschiedene Virulenzfaktren wie Enzyme, Txine der Adhäsinsfaktren. Sie sind entscheidend dafür, wie schnell und wie stark sich ein Erreger im Wirtsrganismus ausbreitet. bligat pathgene Keime = verursachen stets eine Infektin fakultativ pathgene Keime = verursachen nur dann eine Infektin, wenn die Bedingungen für sie geeignet sind ( =Opprtunisten) Aus Sicht des Mediziners ist vr allem die Pathgenität eines Mikrrganismus wichtig. Manche können auch Allergien und Intxikatin auslösen. Auch apathgene Mikrrganismen der Umgebung können eine allergische Wirkung haben. Pathgene Keime lösen 3 verschiedene Reaktinen aus Intxikatin Infektin Allergie 10