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Questions and Answers
Welche Zellen sind verantwortlich für die Bildung von Antikörpern?
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Antigenpräsentierende Zellen sind für die Erkennung spezifischer Pathogene verantwortlich.
Antigenpräsentierende Zellen sind für die Erkennung spezifischer Pathogene verantwortlich.
True
Was geschah mit der Labormaus, nachdem ein Protein aus E.coli injiziert wurde?
Was geschah mit der Labormaus, nachdem ein Protein aus E.coli injiziert wurde?
Die Maus starb.
Die ___ Immunantwort erfolgt sofort nach dem Eindringen eines Krankheitserregers.
Die ___ Immunantwort erfolgt sofort nach dem Eindringen eines Krankheitserregers.
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Ordnen Sie die folgenden Immunzellen ihren jeweiligen Funktionen zu:
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Welche der folgenden Todesursachen hat die höchste Anzahl an Todesfällen weltweit?
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Obligat pathogene Keime sind nur bei immun geschwächten Individuen krankheitserregend.
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Was verursacht eine Sepsis?
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Ein __________ wird als lokalisierte Infektion beschrieben, die sich auf die Eintrittspforte des Erregers beschränkt.
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Ordnen Sie die Begriffe den richtigen Definitionen zu:
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Was ist ein Beispiel für eine Erkrankung, die durch eine generalisierte Infektion verursacht werden kann?
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Fakultativ pathogene Keime sind immer krankheitserregend.
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Welcher Erreger wurde 1982 entdeckt?
Welcher Erreger wurde 1982 entdeckt?
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Nennen Sie eine Krankheit, die durch einen Parasiten verursacht werden kann.
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Der erste bekannte Erreger von 1973 war Penicillium marneffei.
Der erste bekannte Erreger von 1973 war Penicillium marneffei.
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Was sind Bovine Meat and Milk Factors (BMMF)?
Was sind Bovine Meat and Milk Factors (BMMF)?
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Der Erreger __________ wurde 1990 entdeckt.
Der Erreger __________ wurde 1990 entdeckt.
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Ordne die Erreger den Entdeckungsjahren zu:
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Welches der folgenden ist KEIN neuer Pathogen aus dem Jahr 2003?
Welches der folgenden ist KEIN neuer Pathogen aus dem Jahr 2003?
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Horizontale, direkte Übertragungswege umfassen nur Luftübertragung.
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Nenne einen neuen Erreger, der 2019 entdeckt wurde.
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Was beschreibt die Inkubationszeit?
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Endogene Infektionen entstehen durch eindringende Mikroorganismen von außen.
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Was versteht man unter Pathogenität?
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Eine __________ Infektion erfolgt durch Mikroorganismen, die von außen eindringen.
Eine __________ Infektion erfolgt durch Mikroorganismen, die von außen eindringen.
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Ordne die folgenden Eintrittspforten den entsprechenden Infektionsarten zu:
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Was beschreibt die Virulenz eines Erregers?
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Ein Pathogenitätsfaktor ist ein Molekül, das irrelevant für die Krankheit ist.
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Nenne eine Eintrittspforte, durch die Erreger in den Körper eindringen können.
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Was erkennen Toll-like Rezeptoren?
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Zytokine haben keine regulierende Funktion auf das Wachstum von Zellen.
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Was geschieht während der Phagozytose?
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Die _______ sind die Zellen, die die Antigene im MHC einfügen.
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Ordnen Sie die Typen von Zytokinen ihren Funktionen zu:
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Welche zwei Teilsysteme umfasst das adaptive Immunsystem?
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Monozyten und Makrophagen spielen keine Rolle bei der Erkennung von Antigenen.
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Was transportieren die antigenpräsentierenden Zellen zu den Lymphknoten?
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Welche Art von E. coli ist mit hämorrhagischer Kolitis assoziiert?
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E. coli K-12 ist ein pathogener Stamm von E. coli.
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Was bewirkt die Akkumulation von fremder DNA in pathogenen E. coli-Stämmen?
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E. coli mit ___________ führt zu Ruhr-ähnlichen Erkrankungen.
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Ordne die E. coli-Stämme ihren Eigenschaften zu:
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Welcher E. coli-Stamm ist nicht mit Diarrhoe assoziiert?
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Pathogene E. coli-Stämme können durch horizontalen Gentransfer Gene austauschen.
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Nenne eine Erkrankung, die durch ETEC verursacht wird.
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Study Notes
Todesfälle durch Infektionskrankheiten in den USA
- Die Grafik zeigt die Mortalitätsrate pro 100.000 Einwohner in den USA von 1900 bis 1990.
- Es ist deutlich erkennbar, dass die Mortalitätsrate im Laufe der Zeit stark gesunken ist.
- Ein signifikanter Anstieg der Mortalitätsrate ist um 1918/19 zu beobachten, was auf die Influenza-Pandemie zurückzuführen ist.
Definition von Infektionskrankheit
- Eine Infektionskrankheit ist eine Erkrankung, die durch das Eindringen und die Vermehrung von Mikroorganismen (z. B. Bakterien, Viren, Pilze oder Protozoen) im menschlichen Körper ausgelöst wird.
- Viele Infektionskrankheiten sind ansteckend (infektiös) und können von Mensch zu Mensch übertragen werden.
Klassifizierung von Krankheiten nach Häufigkeit
- Endemie: Andauernd gehäuftes Auftreten einer Infektionskrankheit in einer begrenzten Region oder Population.
- Epidemie: Auftreten einer Krankheit in ungewöhnlich großen Fallzahlen in einer örtlich begrenzten Population.
- Pandemie: Weltumspannende Epidemie.
Todesursachen im Jahr 2001
- Weltweit sterben etwa 35 % aller Menschen an Infektionskrankheiten.
- In Afrika 2002: 10,7 Millionen Todesfälle durch Infektionskrankheiten.
- In Nord- und Südamerika 2002: 6,0 Millionen Todesfälle durch Infektionskrankheiten.
- Infektionskrankheiten waren die häufigste Todesursache weltweit im Jahr 2001.
Infektionskrankheiten in den USA
- In den USA sterben 3 von 10 Todesfällen an Infektionskrankheiten.
- 15 % der Gesundheitskosten gehen auf nosokomiale Infektionen zurück.
- Es gibt 2 Millionen nosokomiale Infektionen mit 20.000 Todesfällen jährlich in den USA.
- Für die Behandlung resistenter Keime werden jährlich 4 Mrd. US-Dollar ausgegeben.
Todesursachen weltweit
- Akute Luftwegsinfektionen (einschliesslich Grippe und Lungenentzündung): 3,5 Mio.
- HIV/AIDS: 2,3 Mio.
- Durchfallerkrankungen: 2,2 Mio.
- Tuberkulose: 1,5 Mio.
- Malaria: 1,1 Mio.
- Masern: 0,9 Mio.
Begriffe
- Parasiten: Organismen, die auf Kosten eines Wirts leben.
- Obligat pathogene Keime: Erreger, die bei fast jedem nicht immunen Individuum krankheitserregend sind.
- Fakultativ pathogene Keime: Erreger, die nur bei Abwehrschwäche Infektionen verursachen können.
- Lokale Infektion: Die Infektion beschränkt sich auf die Eintrittspforte des Erregers.
- Generalisierte Infektion: Erreger dringen ins Gefäßsystem vor und betreffen den gesamten Organismus.
- Sepsis: Systemerkrankung durch Mikroorganismen und/oder ihre toxischen Bestandteile; oft mit lokalen Herden.
- Infektionsdosis: Minimale Anzahl an Mikroorganismen, die eine Infektion auslösen.
- Nosokomiale Infektion: Im Krankenhaus erworbene Infektion.
Pathogenitätsstrategien
- Adhärenz: Anhaftung an Wirtszellen
- Invasion: Eindringen in Wirtszellen.
- Spreading: Ausbreitung im Wirt.
- Transcytosis, Transmigration: Durchgang durch die Zelle.
- Habitat: Ort des Lebens bzw. der Vermehrung; intrazellulär (innerhalb der Zelle), extrazellulär (außerhalb der Zelle), fakultativ intrazellulär (kann sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zelle vermehren).
- Verlauf: akut „hit-and-run“ (schnelle Infektion, ohne andauernde bleibende Schäden), chronisch-persistierend (läufige längere Infektion mit persistentem Zustand)
Koch'sche Postulate
- I. Optischer Nachweis: Nachweis des Erregers unter dem Mikroskop.
- II. Kultureller Nachweis: Isolierung und Züchtung des Erregers in einem künstlichen Nährmedium.
- III. Pathogenitätsnachweis: Nachweis der Erkrankung beim Versuchstiere.
- IV. Mikroorganismus muss aus infizierten Organismen erneut kultivierbar sein: Nachweis des Erregers in einer neuen Kultur.
Streptococcus group A
- Kettenbildende Kokken
- Gram-positiv
- Beta-hämolysierend: Auflösen der Erythrozyten im Blut.
- Verursacher von Scharlach, Mittelohrentzündung usw.
Bacillus anthracis
- Stäbchenförmige Bakterien
- Gram-positiv
- Sporenbildend: erhöht Übertragbarkeit durch Aerosole.
- Verursacher von Milzbrand
Bacillus anthracis - Symptome und Infektionswege
- Lungenmilzbrand: Einatmung von kontaminiertem Staub; Symptome: Schnupfen, hohes Fieber, Schock
- Darmmilzbrand: Verzehr kontaminierter Lebensmittel; Symptome: blutige Durchfälle, Schock
- Hautmilzbrand: Hautkontakt mit kontaminiertem Material; Symptome: Geschwüre, hohes Fieber
Seuchen und Erreger
- Liste von Seuchen und ihren Erregern (Diphterie, Lepra, Milzbrand usw. und entsprechende Entdeckungsjahre)
Neue Pathogene
- Liste neuer Krankheitserreger (viren-artig) mit Entdeckungsjahren (Penicillin marneffei, Legionella usw.)
Bovine Meat and Milk Factors (BMMF)
- Virus-ähnliche zirkuläre DNA in menschlichen Zellen.
- Entsteht durch Kuhmilch und Rindfleisch
- DNA-Elemente sind ringförmig und zeigen Ähnlichkeiten zu Acinetobacter baumannii.
- Neue Klasse von Erregern mit Charakteristika von Viren und Bakterien.
Übertragungswege
- Horizontale, direkte Übertragungswege: Kontakt (Hände, Sexualkontakte) und Aerogen (Tröpfchen, Aerosol).
- Horizontale, indirekte Übertragungswege: Vehikel (unbelebt: Wasser, Lebensmittel, Körperflüssigkeiten) und Vektor (belebt: Mücken, Zecken).
- Vertikale Übertragungswege: Pränatal (vor der Geburt) und Perinatal (um die Zeit der Geburt).
Pathogenität
- Stumme/manifeste Infektion?
- Inkubationszeit?
- Infektionsdosis?
- Lokale/allgemeine Infektion?
- Endogen/exogen?
- Nosokomiale Infektion?
Begriffe (Stumme, Inkubationszeit, Endogene, Exogene Infektion)
- Stumme Infektion: Infektion ohne klinische Symptome.
- Inkubationszeit: Zeitspanne zwischen Infektion und Auftreten von Krankheitssymptomen.
- Endogene Infektion: Durch kolonisierende Mikroorganismen verursachte Infektion.
- Exogene Infektion: Durch von außen eindringende Mikroorganismen verursachte Infektion.
Pathogenität/Virulenz
- Pathogenität: Fähigkeit eines Keims, Krankheiten hervorzurufen.
- Virulenz: Grad der Pathogenität einer Krankheitserregerart auf eine Population bezogen.
- Virulenz- und Pathogenitätsfaktoren: Plasmide, Transposons, Chromosom, Phagen
Übertragung von medizinisch wichtigen Eigenschaften zwischen Bakterien
- Antibiotikaresistenz (z.B. NDM-1)
- Adhäsionsfaktoren
- Invasinen
- Kapselbildung
- Toxine
Pathogenitätsfaktoren von E. coli
- Enterotoxin
- Virulenz-Plasmid
- O-Antigene
- Geißen, H-Antigene.
- Eisenaufnahme
- Fimbrien
- Toxin
- Kapsel, K-antigene.
- Adhäsin
Pathogenitätsfaktoren
- Ziel: Kolonisierung, Schädigung von Geweben und/oder Zellen → Verbreitung.
- Fitnessfaktoren: Wachstumsvorteil, Habitatanpassung.
- Siderophore: Fe3+-Aufnahme.
- Adhäsine: Adhärenz an Zellen.
- Invasine: Invasion in Zellen.
- Exotoxine, Aggressine: Enzyme, Zerstörung von Zellen, Geweben.
- Endotoxin: Complementresistenz, Schock.
- Kapsel: Phagozytoseresistenz.
- Impedine: Evasion der Immunantwort.
- Moduline: Modulation der Immunantwort.
Escherichia coli
- 1919 entdeckt von Theodor Escherich.
- Gram-negativ, stäbchenförmig.
- Peritriche Begeißelung.
- Über 100 Serotypen.
- Wichtiger Teil der Darmflora.
- Infektionen können durch fakultativ pathogene Enterobakterien endogen im Darm entstehen.
- Obligat pathogene Enterobakterien werden fäkal-oral übertragen.
Escherichia coli - intestinale Infektionen
- EPEC: enteropathogen (Säuglingsenteritis, Epitheladhärenz, Enterotoxine)
- EAggEC: enteroaggregativ (Diarrhö)
- ETEC: enterotoxisch (Cholera-ähnliche Diarrhöe)
- EIEC: enteroinvasivierung (Ruhr-ähnliche Erkrankung.)
- EHEC: enterohämorrhagisch (hämorrhagische Kolitis, HUS)
EHEC im Jahr 2011
- Anzahl der Fälle von EHEC und HUS im Jahr 2011.
Escherichia coli (K-12 = typischer Darmbewohner)
- Erregerreservoir Mensch.
- Kann septisch werden.
Das Pathogenitätspotential steckt im Genotyp
- PAI: Pathogenitätsinseln
- Horizontale Gentransfers.
- Akkumulation von „fremder DNA“ wie z.B. Virulenzplasmide
Pathogenitätsinseln
- Liste von Organismen und deren Pathogenitätsinseln mit Größe (kb) und den damit verbundenen Funktionen.
- PAI I-IV, LEE, HPI, SHI1-2, SPI1-5, VPI, Cag, PAI usw.
Aufbau von Pathogenitätsinseln
- Tragen Virulenzgene.
- Vorkommen in pathogenen Stämmen, fehlen in nicht-pathogenen Stämmen.
- Große genomische DNA Fragmente.
- G+C Gehalt und „Codon Usage“ sind unterschiedlich zum Restgenom.
- Als mobile genetische Einheiten sind PAI häufig von direkten Wiederholungssequenzen („direct repeats“) flankiert.
- Recht instabil.
Die Komponenten der Infektionsabwehr
- Angeborene, unspezifische Abwehr: Physikalische Barrieren (Haut, Mukosa), Zelluläre Abwehr (Granulozyten, Makrophagen, NK-Zellen), Chemische Barrieren (pH, Lipide, Enzyme, Komplementfaktoren, Interleukin).
- Erworbene, spezifische Abwehr: Zelluläre Abwehr (T-Zellen). Humorale Abwehr (B-Zellen, Antikörper).
Abwehrstrategien
- Natürliche Barrieren (Wirt): Haut (trocken, verhornt, saurer pH, Fettsäuren), Schleimhaut (Schleim auf Epithelzellen, Anwesenheit von Normalflora)
- Respiratorischer Trakt: Gerichtete Ziliarbewegung, Flimmerepithel.
- Magen: Salzsäure.
- Darm: Peristaltik, Anwesenheit der Normalflora
- Harntrakt: Harnstrom
Pathogene des Verdauungsweges des Menschen
- Liste der häufigsten Pathogene im Verdauungstrakt (Prevotella, Streptococcus, Veillonella, Helicobacter, Enterococci, Lactobacilli, Bacteroides, Bifidobacterium, Enterobakterien, Enterokokken, Escherichia, Eubacterium usw.)
Pathogene der Atemwege des Menschen
- Liste der häufigsten Pathogene im Respirationstrakt (z.B. Staphylococcus aureus, Neisseria meningitidis, Streptococcus pyogenes, Corynebacterium diphtheriae, Haemophilus influenzae, Influenzavirus, Coccidioides immitis, Bordetella pertussis, Streptococcus pneumoniae, Coxiella burnetti usw.).
Adhärenz
- Mikrobielle Anhaftung an Epithelzellen.
- Lose Assoziation, Adhäsion, Invasion.
Adhärenz von Bakterien an Zellen
- Selektivität: Adhäsin/Rezeptor-Bindung.
- Schlüssel-Schloss-Prinzip.
- Deterministischer, häufig gewebs- und organspezifische Besiedelung.
Listeria monocytogenes
- Aktin-GFP
Mikroorganismen und Pathogenese
- Kontakt zum Pathogen.
- Adhäsion an Haut oder Schleimhaut.
- Eindringen durch das Epithel.
- Besiedelung, Wachstum = Produktion von Virulenzfaktoren.
- Toxizität (lokal oder systemisch).
- Invasivität.
- Schädigung des Gewebes, Krankheit
Fragen zum Immunsystem
- Frage zu den Bestandteilen der Immunantwort.
- Frage zu Antikörpern und den Zellen, die sie bilden.
- Frage zu antigenpräsentierenden Zellen.
- Frage zur Behandlung einer erkrankten Labormaus mit einem Protein aus E. coli
NETs als Mechanismus der Erregerabwehr
- Neutrophil Extracellular Traps (NETs) dienen der Erregerabwehr.
- NETs sind Strukturen aus Granula- und Zellkernbestandteilen.
- Bakterien werden in NETs gefangen und durch Elastasen abgebaut.
- NET-Bildung ist ein Prozess, der mit der Zelltodprograminierung zusammenhängen könnte.
Die Immunabwehr
- Angeborene Immunantwort: Schnell, unspezifisch.
- Erworbene Immunantwort: Langsam, spezifisch.
- Zellen der angeborenen Immunantwort: Makrophagen, Monozyten, Dendritische Zellen, natürliche Killerzellen, Granulozyten.
- Zellen der erworbenen Immunantwort: B-Zellen, Plasmazellen, B-Gedächtniszellen, T-Zellen, T-Helferzellen, T-Suppressorzellen, T-Gedächtniszellen, T-Killerzellen.
- Antigen-Antikörper-Komplex: Antikörper reagieren spezifisch auf Antigene.
Antigenpräsentierende Zellen
- Makrophagen, Monozyten.
- präsentieren Antigene auf der Zelloberfläche an MHCII-Rezeptoren.
- Phagozytose, lysosomale Zerkleinerung, Antigen-Präsentation.
Adaptive Immunsystem
- Humorale und zelluläre Immunantwort.
- Adaptivität: Lernen, neue Erreger spezifisch zu erkennen.
- dauert länger als die angeborene Immunantwort.
- Erkennung des Pathogens.
- Aufbau des Immunsystems.
- Immunologisches Gedächtnis.
Toll-like Rezeptoren
- Erkennen mikrobielle Liganden (z.B. dsRNA, Flagellin, bakterielle oder virale DNA)
- Auslösen einer Zellantwort.
Die proinflammatorische Antwort
- LPS löst eine Pro-inflammatorische Antwort aus.
- Zytokine(LPS, IL-1, IL-8, TNF-a, IL-6, IL-12) steuern die Pro-inflammatorische Antwort.
Phagozytose
- Aufnahme von Nahrungspartikeln oder Pathogenen.
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Dieses Quiz behandelt die Mortalitätsraten durch Infektionskrankheiten in den USA zwischen 1900 und 1990, einschließlich wichtiger Ereignisse wie der Influenza-Pandemie. Zudem werden Grundlagen und Klassifizierungen von Infektionskrankheiten erklärt. Teste dein Wissen über diese bedeutenden gesundheitlichen Themen!
