Friedrich Loeffler Institut für Medizinische Mikrobiologie

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1 Friedrich Loeffler Institut für Medizinische Mikrobiologie

2 Infektionen gehören weltweit zu den häufigsten Todesursachen Trotz großer Fortschritte sind Therapieoptionen häufig unbefriedigend Auftreten neuer Erreger/Erregervarianten Auftreten von Resistenzen Im Krankenhaus erworbene Infektionen

3 Warum gibt es Medizinische Mikrobiologie? Aufklärung von Infektionsursachen Identifizierung von Pathogenen Empfindlichkeitstestung Therapieempfehlungen Infektionskontrolle ( Hygiene)

4 Entdecker bakterieller und viraler Infektionserreger Diphtherie Corynebacterium diphtheriae Rotz Maul- und Klauenseuche Burkholderia mallei FMDV

5 Mikrobiologische Diagnostik Klinischer Befund Der Arzt auf Station entscheidet sich anhand der Anamnese und des klinischen Befundes (Fieber!) für eine mikrobiologische Diagnostik Materialentnahme/Probentransport Dem Patienten wird Probenmaterial entnommen und diese unverzüglich mit einem Begleitschein ins mikrobiologische Labor geschickt Materialanlage Pathogenidentifizierung ggf. Resistenztestung Befund erstellen Die Ergebnisse werden der Station schriftlich mitgeteilt. In angezeigten Fällen erfolgt eine zusätzliche telefonische Durchsage

6 Mikrobiologische Diagnostik Materialentnahme Tupferabstriche Urin Urin-Monovette 10 ml Stuhl Stuhlgefäß mit Löffel

7 Mikrobiologische Diagnostik Materialentnahme Blut Für serologische Diagnostik (Serum) Blutkulturen Aerobe und anaerobe Blutkulturflaschen

8 Mikrobiologische Diagnostik Materialentnahme Lungensekret, Bronchoalveoläre Lavage (BAL), Punktate Sputumgefäß Röhrchen mit Schraubverschluß

9 Mikrobiologische Diagnostik Materialentnahme Spezialmedien Helicobacter pylori Mycoplasmen

10 Klinikum der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Anforderungsschein 1 / 2 / 3 Einsendeschein STATIONS- BARCODE Eingangsdatum Entnahmedatum Uhrzeit Friedrich Loeffler Institut für Medizinische Mikrobiologie Direktor: Prof. Dr. med. Ivo Steinmetz Martin-Luther-Str. 6 Tel.: , Greifswald Fax Klinische Diagnose / Fragestellung Hier auf jedes Blatt Patienten-Etikett kleben. Wenn nicht vorhanden, bitte ausfüllen: Einsender Patientenname Vorname Geburtsdatum Patienten-Nummer Geschlecht m w Ambulante Infektion Nosokomiale Infektion Immunsuppression Prä-TX Post-TX Seit wann Womit Reiseanamnese Antiinfektiöse Reiseland Therapie Datum Unterschrift des einsendenden Arztes Erregernachweis 1 / 2 / 3 Kultur / Antigennachweis / Nukleinsäurenachweis / mikroskopische Untersuchung Bakterien Viren Pilze Parasiten Ein Anforderungsschein pro Material (aerobe + anaerobe Blutkulturflasche = ein Material) SEPSIS INTRAABDOMINELLE INFEKTIONEN Blutkultur, arteriell venös MUSKEL- u. SKELETTINFEKTIONEN Blutkultur aus Katheter* Abszessmaterial* ZVK Bioptat* *Entnahmeort Drainflüssigkeit* Bakteriologie Mykologie Gewebeprobe* ATEMWEGSINFEKTIONEN Gelenkpunktat* Punktat* Ambulant erworben Wundabstrich tief* Nosokomial erworben oberflächlich* Nach Aspiration Bei Mucoviszidose *Entnahmeort Standardbakteriologie Rachenabstrich Jeweils 1 x für Aktinomyzeten Viren Nasenabstrich Bakterien Mykobakterien (Tuberkulose) Tonsillenabstrich Pilze Candida u. a. Sprosspilze BAL Schimmelpilze inkl. Aspergillus Bronchialsekret GASTROENTERITIS / Pleurapunktat GASTROINTESTINALE INFEKTIONEN Sputum Trachealsekret Stuhl Nasennebenhöhlen-Abstrich Erbrochenes Anal-/Rektalabstrich Standardbakteriologie Gallepunktat Bordetella pertussis Duodenalsekret Chlamydien (separater Abstrich) Pankreassekret Legionella Magenaspirat Legionella-Antigen (Urin) Schleimhautbioptat* Mykoplasmen UROGENITALTRAKT- INFEKTIONEN GYNÄKOLOGISCHE INFEKTIONEN PRÄ- / PERINATALE INFEKTIONEN Abstrich* Jeweils 1 x für Viren Bakterien Punktat* Pilze *Entnahmeort Ejakulat Vaginalsekret Mittelstrahl-Urin Katheter-Urin Blasenpunktionsurin Beutelurin Tupferurin Fruchtwasser Urogenitaltrakt-Infektionen / Gynäkologische Infektionen Standardbakteriologie Chlamydien (separater Abstrich) Urogenitale Mykoplasmen Streptokokken Gruppe B Neiss. gonorrhoeae (Gonokokken) Gardnerella Adenoviren ZNS-INFEKTIONEN Liquor aus Punktat aus Katheter Ventrikelkatheter Peritonealkatheter Punktat* Bioptat* *Entnahmeort Standardbakteriologie Mycoplasmen/Ureaplasmen Mykobakterien (Tuberkulose) Adenovirus Cytomegalievirus Enteroviren FSME-Virus Herpes simplex Virus Polyomavirus JC Varizella Zoster Virus West Nile Virus Candida u. a. Sprosspilze Cryptococcus neoformans Schimmelpilze inkl. Aspergillus Toxoplasma gondii

11 Mikrobiologische Diagnostik - Nachweismethoden Direkter Nachweis Kulturelle Anzucht Mikroskopischer Nachweis (Fluoreszenz) Nachweis von Erregerbestandteilen - Nukleinsäure: PCR - Antigen-Nachweis (ELISA) Indirekter Nachweis Nachweis von Antikörpern (z.b. ELISA, Western Blot)

12 Nachweismethoden Kulturelle Anzucht Anzucht auf Nährmedien 3-Ösen Ausstrich Impföse aus Platin

13 Nachweismethoden Kulturelle Anzucht Bebrütungsverfahren Bebrütung aerober und fakultativ anaerober Keime Urin und Stuhl: Bebrütung bei 37 C Verdacht auf Hefen: Bebrütung bei 30 C Brutschrank Mikrophile und anaerobe Bebrütung Rachenabstrich: Bebrütung bei 5% CO2 und 37 C Bei Verdacht auf Anaerobiern: In Spezialtöpfen mit reduzierenden Zusätzen

14 Nachweismethoden Kulturelle Anzucht Anzucht von Bakterien auf Nähragar

15 Nachweismethoden Kulturelle Anzucht Anzucht von Bakterien auf Nähragar

16 Nachweismethoden Kulturelle Anzucht Anzucht von Bakterien auf Nähragar

17 Nachweismethoden Mikroskopie Durchlichtmikroskopie Gram-Färbung Eiterabstrich Ziehl-Neelsen Färbung zum Sichtbarmachen Säurefester Stäbchen

18 Nachweismethoden Mikroskopie Immunfluoreszenz Wird eingesetzt wenn eine Kultur des Erregers nicht möglich ist zum schnellen Nachweis (wenige Stunden) zum direkten Nachweis eines Erregers zum Nachweis von Antigenen Direkter Erregernachweis (Treponemen) Antigen-Nachweis (CMV)

19 Nachweismethoden - ELISA Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay 96-well Platte mit aufgetragenen Proben

20 Nachweismethoden Western Blot Nachweis spezifischer Antikörper Vorteil gegenüber ELISA: höhere Spezifität Nachteil: deutlich höherer Aufwand mit höheren Kosten

21 Nachweismethoden PCR Polymerase Kettenreaktion ( polymerase chain reaction ) Prinzip: Vervielfältigung (Amplifikation) eines spezifischen Genabschnittes mit Hilfe sequenzspezifischer Primer Negativ Kontrolle 2 Positiv Kontrolle 3 Probe

22 Nachweismethoden PCR Spezifische Gene (Toxine, Antibiotikaresistenzen, Enzyme, Hüllproteine) 16S rrna Gene (Identifizierung von Mikroben auf der Genus- oder Spezies- Ebene)

23 Einteilung pathogener Mikroorganismen Einzellige Mikroorganismen Bakterien (Prokaryoten) Pilze (Eukaryoten) Protozoen (Eukaryoten) Subzelluläre biologische Objekte Keine Lebewesen i. e. Sinne Prionen (infektiöse Proteine) Viroide (infektiöse Nukleinsäure) Viren Mehrzellige Lebewesen Helminthen (Würmer) Arthropoden (Gliederfüßer)

24 Einteilung von Bakterien Unterscheidungsmerkmale Form Zellwand Gram-positive Bakterien Gram-negative Bakterien Zellwandlose Bakterien Sauerstoffverwertung aerobe Bakterien obligat anaerobe Bakterien fakultativ anaerobe Bakterien Sporenbildendner/ Nicht-Sporenbildner

25 Einteilung von Bakterien Zellwandaufbau Grampositive Bakterien Gramnegative Bakterien

26 Einteilung von Bakterien Färbung nach GRAM

27 Einteilung von Viren Viren sind viel kleiner als Bakterien und lichtmikroskopisch nicht zu erkennen können sich nicht eigenständig vermehren (replizieren), sondern benötigen in jedem Fall eine Wirtszelle enthalten entweder RNA oder DNA, nicht aber beides sind völlig unempfindlich gegenüber Antibiotika Aufbau Nukleinsäure Kapsid Hülle

28 Einteilung von Viren Typ der Nukleinsäure DNA oder RNA-Viren einzelsträngige Nukleinsäure Leserichtung (+) oder (-) doppelsträngige Nukleinsäure Hülle Behüllte Viren Unbehüllte Viren Symmetrie des Nukleinsäure-Kapsid-Komplexes Kugelig Helikal Ikosaedrisch

29 Einteilung von Pilzen Dermatophyten Können Keratin verwerten Befallen fast ausschließlich Nägel, Haut und Haare Hefen (Sprosspilze) wichtigster Vertreter: Candida albicans opportunistischer Erreger, kann insbesondere bei Immunsuppression zu schweren Verlaufsformen führen Schimmelpilze Weit in der Umwelt verbreitet Auslöser von Allergien Infektionen meist bei immunsupprimierten Patienten

30 Einteilung von Parasiten Protozoen einzellige, eukaryote Organismen, gehören bereits zum Tierreich Sporen- und Wimperntierchen Malaria-Erreger Amöben (Rhizopoden) Geißeltierchen (Flagellaten) Würmer (Helminthen) Fadenwürmer (Nematoden) Saugwürmer (Trematoden) Bandwürmer (Cestoden) Gliederfüßer (Arthropoden) Spinnentiere (z. B. Zecken) Insekten (z. B. Läuse, Wanzen und Flöhe)

31 Kolonisation oder Infektion? Die physiologische bakterielle Besiedlung des Menschen Nase: Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis Mund/Rachen: Streptococcus mutans Streptococcus pneumoniae Neisseria Haemophilus Actinomyces Bacteroides Dünndarm: Geringe Besiedlung (10 6 /ml) Lactobacillus Streptococcus Vagina: Lactobacillus Haut: Propionibacterium acnes Staphylococcus epidermidis Magen: Helicobacter pylori Lactobacillus Kolon: Dichte Besiedelung (10 12 /ml) Bifidobacterium Bacteroides E. coli Enterococcus Lactobacillus Clostridium Klebsiella Proteus Enterobacter Hefen... In und auf unserem Körper leben 10 mal mehr Prokaryoten (v. a. Bakterien) als wir menschliche Zellen besitzen!!!