Krankheitserreger und Übertragungswege

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Questions and Answers

Welche dieser Übertragungswege fällt unter die vertikalen Übertragungswege?

Aerosole

Wasser

Vektoren

Pränatal (correct)

Welche Bakterien sind durch Aerogen (Tröpfchen) übertragbar?

Meningokokken, Gr.A (correct)

Salmonellen

Malaria

Chlamydia

Was beschreibt am besten eine endogene Infektion?

Infektion durch eigene Mikroben (correct)

Übertragung durch Mücken

Erwerb einer Infektion über Sexualkontakte

Infektion durch kontaminierte Lebensmittel

Welche Erkrankung wird am häufigsten durch Vektoren übertragen?

Lyme Borreliose Signup and view all the answers

Welche der folgenden Fragen ist nicht relevant für die Pathogenität eines Erregers?

Behandlungsoptionen Signup and view all the answers

Welche der folgenden Faktoren sind Virulenzfaktoren?

Adhäsine Signup and view all the answers

Was wird als ein unwichtiger Begleitprodukt der Pathogenität betrachtet?

Antibiotika-Resistenz Signup and view all the answers

Wie werden Virulenz- und Pathogenitätsfaktoren übertragen?

Durch Transposons Signup and view all the answers

Was ist eine mögliche Wirkung von Virulenzfaktoren auf Symptome?

Erhöhen die Schwere der Symptome Signup and view all the answers

Was ist ein Beispiel für einen Pathogenitätsfaktor?

Toxine Signup and view all the answers

Was sind Siderophore und welche Rolle spielen sie bei Escherichia coli?

Sie unterstützen die Aufnahme von Fe3+ und haben eine immunsuppressive Wirkung. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Faktoren trägt nicht zur Pathogenität von Escherichia coli bei?

Peritriche Begeißelung Signup and view all the answers

Welche Aussage über Escherichia coli ist korrekt?

Escherichia coli wurde 1919 von Theodor Escherich entdeckt und hat über 100 Serotypen. Signup and view all the answers

Welche Funktion haben Adhäsine im Kontext von Escherichia coli?

Sie helfen dabei, sich an Zellen und Gewebe anzulagern. Signup and view all the answers

Was beschreibt die Rolle von Invasinen bei Escherichia coli?

Sie ermöglichen die Invasion in Zellen und Gewebe. Signup and view all the answers

Welches Pathogen wurde 1982 entdeckt?

Borrelia burgdorferi Signup and view all the answers

Was sind die charakteristischen Merkmale der Bovine Meat and Milk Factors (BMMF)?

Einzelsträngige, ringförmige DNA-Elemente Signup and view all the answers

Welches Ereignis fand 2003 statt?

Entdeckung von SARS-CoV-1 Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Übertragungswege ist korrekt?

Direkte Übertragungswege umfassen Kontakt. Signup and view all the answers

Welcher dieser Erreger wurde im Jahr 1990 entdeckt?

Bartonella henselae Signup and view all the answers

Welches der folgenden Pathogenen wurde zum ersten Mal 1977 identifiziert?

Campylobacter sp. Signup and view all the answers

Welches Virus wurde 2012 entdeckt?

MERS-CoV Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt obligat pathogene Keime?

Sie sind für fast jedes nicht-immunisierte Individuum krankheitserregend. Signup and view all the answers

Was charakterisiert eine lokale Infektion?

Die Infektion betrifft nur die Eintrittspforte des Erregers. Signup and view all the answers

Welches der folgenden Beispiele ist ein Symptom einer generalisierten Infektion?

Fieber und Schüttelfrost. Signup and view all the answers

Was ist ein typisches Merkmal von Sepsis?

Sie ist eine Systemerkrankung durch Mikroorganismen. Signup and view all the answers

Was beschreibt fakultativ pathogene Keime am besten?

Sie führen nur bei bestehender Abwehrschwäche zu Infektionen. Signup and view all the answers

Welche der folgende Krankheiten gehört nicht zu den häufigsten Todesursachen weltweit?

Hautinfektionen. Signup and view all the answers

Welche Aussage über Parasiten ist korrekt?

Sie leben auf Kosten eines Wirts. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Optionen ist kein Symptom einer Sepsis?

Aktive Wundheilung. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Stämme von Escherichia coli sind pathogen?

EPEC Signup and view all the answers

Was charakterisiert enterotoxische E. coli (ETEC)?

Produziert Cholera-ähnliche Toxine Signup and view all the answers

Welche Art von Adhärenz wird mit EHEC in Verbindung gebracht?

Epitheladhärenz Signup and view all the answers

Welches ist ein Ergebnis von hämorrhagischer Kolitis, die durch EHEC verursacht wird?

HUS (Hämolytisch-uzämisches Syndrom) Signup and view all the answers

Was ist das Hauptmerkmal des Pathogenitätspotentials von E. coli?

Die Ansammlung von „fremder DNA“ Signup and view all the answers

Welcher Faktor trägt zur horizontalen Genübertragung bei E. coli bei?

Virulenzplasmide Signup and view all the answers

Welche der folgenden Erkrankungen wird durch EIEC verursacht?

Ruhr-ähnliche Erkrankung Signup and view all the answers

Welche Aussage über E. coli K-12 ist korrekt?

Es ist ein typischer Darmbewohner. Signup and view all the answers

Study Notes

Todesfälle durch Infektionskrankheiten in den USA

Mortalitätsrate pro 100 000
Die Grafik zeigt die Anzahl der Todesfälle durch Infektionskrankheiten in den USA von 1900 bis 1990.
Es gab einen starken Anstieg der Mortalitätsrate in den 1910er Jahren, der mit der Influenza-Pandemie 1918/19 zusammenfällt.
Die Mortalitätsrate sank im Laufe der Zeit, stieg aber in den 1990er Jahren wieder leicht an.

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 verursacht wird.
Viele Infektionskrankheiten sind ansteckend.

Klassifizierung von Krankheiten nach Häufigkeit

Endemie: Eine andauernd häufige Infektion in einer begrenzten Region oder Population.
Epidemie: Auftreten einer Krankheit in ungewöhnlich großen Fallzahlen in einer örtlich begrenzten Population.
Pandemie: Weltweite Epidemie.

Todesursachen im Jahr 2001

Weltweit waren Infektionskrankheiten die häufigste Todesursache (ca. 35%).
In Afrika 2002: 10,7 Millionen Todesfälle
In Nord- und Südamerika 2002: 6,0 Millionen Todesfälle

Infektionskrankheiten in den USA

In den USA sterben 3 von 10 Personen an Infektionskrankheiten.
25 % aller Arztbesuche sind auf Infektionskrankheiten zurückzuführen.
Die Gesundheitskosten für Infektionskrankheiten in den USA betragen 120 Mrd. US-Dollar.
Nosokomiale Infektionen (Krankenhausinfektionen) erreichen 2 Mio. mit 20 000 Todesfällen
9,5 Mia. US $ werden für nosokomiale Infektionen ausgegeben
4 Mia. US $ werden für die Behandlung resistenter Keime ausgegeben

Todesursachen weltweit

Akute Luftwegsinfektionen (inkl. Influenza, Pneumonie): 3,5 Mio.
HIV/AIDS: 2,3 Mio.
Durchfall (Diarrhoe): 2,2 Mio.
Tuberkulose: 1,5 Mio.
Malaria: 1,1 Mio.
Masern: 0,9 Mio.

Begriffe (Parasiten, Obligat/Fakultativ pathogene Keime)

Parasiten: Organismen, die auf Kosten eines Wirts leben.
Obligat pathogene Keime: Erreger, die bei fast jedem nicht-immunen Individuum Krankheitserreger sind.
Fakultativ pathogene Keime: Erreger, die nur bei Abwehrschwäche zu Infektionen führen.

Weitere Begriffe (Lokale/Generalisierte Infektion, Sepsis, Infektionsdosis)

Lokale Infektion: Infektion, die sich auf den Eintrittsstellen der Erreger beschränkt (z. B. Wundinfektion).
Generalisierte Infektion: Erreger treten ins Gefäßsystem ein und befallen den gesamten Organismus (z. B. Typhus), kann zu Sepsis führen.
Sepsis: Systemerkrankung durch Mikroorganismen, oft mit lokalen Herden, die in die Blutbahn gelangen und Organschäden verursachen, im schlimmsten Fall Multiorganversagen.
Infektionsdosis: Minimaler Erreger-Anzahl für eine Infektion.

Nosokomiale Infektion

Definition: Im Krankenhaus erworbene Infektion (Krankenhausinfektion).
Häufige nosokomiale Infektionen: Harnwegsinfektion, postoperative Wundinfektion, Atemwegsinfektionen, Bakteriämien (Bakterien im Blut) und Sepsis.

Verteilung der Erreger von nosokomialen Infektionen (Tabelle)

Die Tabelle listet die 162 Erreger innerhalb der 124 nosokomialen Infektionen auf.
Eschericia coli ist der häufigste Erreger (19%).

Pathogenitätsstrategien (Adhärenz, Invasion, Spreading etc.)

Adhärenz: Anhaftung der Erreger an Zellen.
Invasion: Einwanderung der Erreger in oder in die Zellen
Spreading: Verbreitung der Krankheit durch Ausbreitung der Erreger.
Transcytosis: Transport durch Zellen.
Transmigration: Überquerung von Zellen.

Pathogenitätsstrategien (Habitat, Verlauf)

Habitat: intrazellulär, fakultativ intra- oder extrazellulär
Verlauf: akut ("Hit-and-Run") ,chronisch-persisten

Koch'sche Postulate

I. Optischer Nachweis (Beobachtung unter dem Mikroskop)
II. Kultureller Nachweis (Kultivierung des Erregers)
III. Pathogenitätsnachweis (Verursachung von Krankheitssymptomen im Tiermodell)
IV. Mikroorganismen müssen aus infizierten Organismen erneut kultivierbar sein.

Streptococcus

Kettenbildende Kokken
Gram-positiv
Beta-hämolysierend (auflösen der Erythrozyten in Blutagarplatten)
Beispiele: Scharlach, Mittelohrentzündung

Bacillus anthracis (Milzbrand)

Gram-positive Stäbchen
Sporenbildend (Endosporen erhöhen die Aeroselbständigkeit)
Milzbranderreger
Charakteristische, nichthämolytische Kolonien auf Blutagar.

Bacillus anthracis (Infektionen & Symptome)

Lungenerkrankungen, Darmerkrankungen, Hautkrankheiten
Symptome: Schnupfen, hohes Fieber, Schocks, blutige Durchfälle, Geschwüre.
Sterblichkeitsrate liegt zwischen 5-20%

Seuchen und ihre Erreger (Liste)

Eine Liste von Seuchen mit ihren Erregern und Entdeckungsdaten.

Neue Pathogene (Liste)

Eine Liste neuer Krankheitserreger mit Entdeckungsjahren.

Bovine Meat and Milk Factors (BMMF)

Unbekannte Erreger in Kuhmilch und Rindfleisch.
Einzelsträngige, ringförmige DNA-Elemente mit Ähnlichkeiten zu Acinetobacter baumannii und Gemycircular Virus.
Neue Klasse von Erregern mit Charakteristika von Viren und Bakterien.

Übertragungswege (horizontal, vertikal)

Horizontale Übertragung: Kontakt mit Händen, Sexualkontakte, Aerogen (Tröpfchen), Aerosol.
Vertikale Übertragung: Pränatal/Perinatal (über die Plazenta)

Pathogenität (Stumme/Manfeste Infektion, Inkubation, usw.)

Stumme / manifeste Infektion: (ohne/mit Symptomen)
Inkubationszeit: Zeit zwischen der Infektion und dem Auftreten der Symptome.
Infektionsdosis: Anzahl der Erreger für eine Infektion.
Lokalinfektion / Allgemeininfektion: Lokale Auswirkung auf den Körper (an der Eintrittspforte) oder verbreitete Erkrankung.
Endogene / exogene Infektion: Ausgang von Infektion (im Körper oder von Außen).
Nosokomiale Infektion: Krankenhausinfektion

Begriffe (Stumme/Endogene/Exogene Infektion)

Stumme Infektion: Infektion ohne klinische Symptome.
Endogene Infektion: Infektion, die von kolonisierenden Mikroorganismen im Körper ausgeht.
Exogene Infektion: Infektion, die von außen eindringenden Mikroorganismen hervorgerufen wird.

Begriffe (Pathogenität, Virulenz)

Pathogenität: Fähigkeit eines Erregers Krankheiten hervorzurufen.
Virulenz: Grad der Pathogenität einer Erregerart auf eine Population.

Eintrittspforten

Kleinste Wunden der Haut oder Schleimhaut
Insektenstiche
Eindringen durch intakte Schleimhaut
Aktives Eindringen durch intakte Haut
Transplazentar

Mikrobielle Virulenz

Die Grafik zeigt die Prozentzahl der getöteten Mäuse bei unterschiedlicher Anzahl injizierter Bakterien (Streptococcus pneumoniae, Salmonella typhimurium) - je weniger Zellen nötig sind, um ein Tier zu töten, desto größer die Virulenz.

Pathogenitätsfaktor/Virulenzfaktor

Moleküle (Enzyme, Toxine), die kausal für die Krankheit wichtig sind
Pathogenitätsfaktoren sind qualitativ wichtig und bestimmen ob es eine Erkrankung hervorruft.
Virulenzfaktoren sind quantitativ wichtig und beeinflussen den Krankheitsschweregrad.

Virulenz- und Pathogenitätsfaktoren (Kodierung durch)

Plasmide
Transposons
Chromosom
Phagen

Übertragung von Eigenschaften zwischen Bakterien

Beispiel: Antibiotikaresistenz

Pathogenitätsfaktoren von E. coli

Enterotoxine
Eisenaufnahmesysteme
Fimbrien
Adhäsione
Cytotoxine
Kapsel, K-Antigene
O-Antigene
Geißel (H-Antigene)

Pathogenitätsfaktoren (Zell/Gewebe-Schaden und Verbreitung)

Fitnessfaktoren: Wachstum und Habitatanpassung
Siderophore: Fe3+ Aufnahme
Adhäsionsfaktoren: Zell-Zell-Adhäsion, Gewebe-Zelle-Adhäsion
Invasion: Invasion in/durch Zellen/Gewebe
Exotoxine/Aggressine: Enzyme, Zellzerstörung, Gewebe-Schaden
Endotoxine: Komplementresistenz, Schock
Kapseln: Phagozytoseresistenz
Immobilin: Vermeidung der Immunantwort
Moduline: Modulation der Immunantwort

Escherichia coli

1919 von Theodor Escherich entdeckt
Gram-negativ, stäbchenförmig
Peritriche Begeißelung
Über 100 Serotypen
Wichtiger Teil der Darmflora
Infektionen können endogen im Darm entstehen
Obligat pathogene Erreger werden fäkal-oral übertragen.

Escherichia coli - intestinale Infektionen (EPEC, EAggEC, ETEC, EIEC, EHEC)

EPEC: Epitheladhärenz, Enterotoxine, Säuglingsenteritis.
EAggEC: Fimbrien, Enterotoxine, Diarrhoe.
ETEC: Toxine, Cholera-ähnliche Diarrhoe.
EIEC: Zellinvasion, Ruhr-ähnliche Erkrankung.
EHEC: Adhärenz, Zytotoxinen, hämorrhagische Kolitis, HUS.

EHEC im Jahr 2011 (Anzahl der Fälle) - Grafik

Die Grafik zeigt die Anzahl der EHEC- und HUS-Fälle im Jahr 2011.
Die Daten sind in einem Histogramm dargestellt, das den Erkrankungsbeginn in Tagen nach dem Durchfall anzeigt.

Escherichia coli (K-12, Pathogene, etc.)

K-12 ist ein typischer Darmbewohner.
Kann septisch werden.
Unterscheidung zwischen pathogenen und nicht-pathogenen E. coli. Pathogene E. coli verursachen intestinale und extraintestinale Infektionen

Das Pathogenitätspotential steckt im Genotyp

E. coli K12, EPEC, EHEC, EAgEC, ETEC, EIEC
Horizontaler Gentransfer und Akkumulation von „fremder DNA“ (z.B. Virulenzplasmide, Pathogenitätsinseln) bestimmen Erreger-Eigenschaften.
Identische Genabschnitte zwischen Salmonella und anderen Erregern (z.B. EHEC, EHEC).

Pathogenitätsinseln (Tabelle mit Beispielen)

Tabelle mit verschiedenen Pathogenitätsinseln, ihren Größen (kb) und kodierten Funktionen.
Beispiele für verschiedene Organismen (z.B. UPEC, EPEC, EHEC).

Aufbau von Pathogenitätsinseln

Tragen Virulenzgene und fehlen in nicht-pathogenen Stämmen.
Große genomische DNA Fragmente (10-200 kb).
G+C Gehalt und „Codon Usage“ differieren vom Restgenom.
Oft flankiert von Wiederholungssequenzen und oft an tRNA-Genen inseriert.
Recht instabil.

Die Komponenten der Infektionsabwehr (angeborene, unspezifische/erworbene, spezifische Abwehr)

Angeborene Abwehr: Physikalische Barrieren (Haut, Mukosa), Zelluläre Abwehr (Granulozyten, Makrophagen, NK-Zellen), Chemische Barrieren (pH, Lipide, Enzyme, Komplementfaktoren, Interleukin).
Erworbene Abwehr: Zelluläre Abwehr (Lymphozyten - T-, B-Zellen), Humorale Abwehr (Antikörper).

Abwehrstrategien (Natürliche Barrieren, physikalische etc.)

Haut: Trocken, verhornt, saurer pH, Fettsäuren, Normalflora.
Schleimhaut: Schleim auf Epithelzellen, Normalflora.
Respirationstrakt: Gerichtete Ziliarbewegung, Flimmerepithel.
Magen: Salzsäure.
Darm: Peristaltik, Normalflora.
Harntrakt: Harnstrom.

Pathogene des Verdauungsweges des Menschen (Liste von Bakterien)

Eine Liste häufiger bakterieller Erreger des oberen und unteren Verdauungstraktes mit Erregernamen.

Pathogene der Atemwege des Menschen (Liste von Erregern)

Staphylococcus aureus, Neisseria meningitidis, Streptococcus pyogenes usw. - Hier die verschiedenen beteiligten Regionen und Erreger.

Adhärenz (Mechanismen der Anhaftung)

Selektiv, Schlüssel-Schloss-Prinzip (Adhäsin/Rezeptor).

Antigenpräsentierende Zellen (Makrophage usw.)

Makrophagen und Monozyten: Phagozytose von Bakterien. Kleine Fragmente (Antigene) bleiben übrig. Diese werden an der Zelloberfläche präsentiert.
MHC-Moleküle präsentieren die Antigene.
Die Zellen transportieren diese Antigene in die Lymphknoten.

Adaptive Immunsystem

Zwei Teilsysteme: Humorale und zellulare Immunantwort.
Adaptiv, d.h. können neue Erreger spezifisch erkennen und beantworten.
Aufbau der adaptiven Antwort dauert länger als die angeborene Immunantwort.

Zellen der erworbenen Immunantwort (Plasmazellen, B-Zellen, T-Zellen usw.)

B-Zellen: Speziell auf Antigene reagierend (Bildung von Antikörpern)
T-Helferzellen: Steuern und regulieren die Immunantwort.
T-Suppressorzellen: Hemmen übermäßige Immunreaktionen.
T-Gedächtniszellen: Speichern Antigen-Informationen.
T-Killerzellen: Bekämpfen infizierte Zellen oder Krebszellen.
Plasmazellen: Produzieren Antikörper.
B-Gedächtniszellen: Speichern Antigen-Informationen und können schnell reagieren bei erneuter Infektion.

Antigen-Antikörper-Komplex

Antikörper sind Proteine, die von weißen Blutzellen bei der Reaktion auf Antigene gebildet werden.
Antigene sind Stoffe, an die Antikörper und Rezeptoren binden können.

Was passiert in einer Schnittwunde?

Verletzung: Bakterien dringen ein.
Unspezifische Abwehr: Defensine (Haut), Lysozym (Gewebe), Plasmaproteine (Komplementsystem) bekämpfen die Erreger.
Phagozytose: Fresszellen (Neutrophile Granulozyten, Makrophagen, Monozyten) nehmen Bakterien auf und zerstören sie mit Enzymen.
Zytokine: Makrophagen/Monozyten locken weitere Immunzellen mit Zytokinen an.
Antigenpräsentation: Makrophagen präsentieren Antigene auf der Zelloberfläche.
Lymphoknoten: Fresszellen werden in Lymphknoten transportiert und präsentieren dort Antigene.
T-Zellen: T-Helferzellen aktivieren B-Zellen.
B-Zellen: Wandern in die Blutbahn und bilden Plasmazellen.
Antikörper: Produktion, Abwehr.

Zusätzliche Fragen (Immunologie)

Fragen zur Struktur und Funktion des Immunsystems. (Nicht auf die Inhalte an dieser Stelle konkret bezogene Fragen).

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