Temperaturbedingungen für Bakterienwachstum

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Questions and Answers

Welche Temperaturbedingungen sind am günstigsten für das Wachstum mesophiler Bakterien?

  • 60°C (correct)
  • 100°C
  • 50°C
  • 70°C

Was beschreibt den Einfluss von Temperatur auf die Dauer der Sterilisation von Nahrungsmitteln?

  • Erhöhung der Temperatur reduziert die Sterilisationszeit. (correct)
  • Erhöhung der Temperatur erhöht die Sterilisationszeit.
  • Die Temperatur hat keinen Einfluss auf die Sterilisationszeit.
  • Temperatur hat nur bei thermophilen Bakterien Einfluss auf die Sterilisationszeit.

Was ist eine charakteristische Eigenschaft thermophiler Bakterien im Vergleich zu mesophilen Bakterien?

  • Sie wachsen langsamer bei Temperaturen über 60°C.
  • Sie benötigen niedrigere Temperaturen für das Wachstum.
  • Sie haben kürzere D-Zeiten bei hohen Temperaturen. (correct)
  • Sie können Temperaturen von 100°C problemlos überstehen.

Welche der folgenden Aussagen betrifft nicht die Sterilisierung medizinischer Instrumente?

<p>Dauer der Sterilisierung ist unabhängig von der Art des Instruments. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Zusammenhang zwischen Dampfdruck und der Sterilisationsdauer?

<p>Erhöhter Dampfdruck kann die Sterilisationsdauer verkürzen. (A)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Wirkung von antimibiellen Agenzien auf Mikroorganismen?

<p>Sie hemmen das Wachstum oder töten Mikroorganismen ab. (C)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Aussagen über die antibakterielle Wirkung ist korrekt?

<p>Bakterizide Wirkstoffe töten Bakterien ab. (B)</p> Signup and view all the answers

Wie wirkt ein bakterizider Stoff in der Bekämpfung von Infektionen?

<p>Er wirkt abtötend auf Bakterien. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen zu antimikrobiellen Agenzien ist falsch?

<p>Alle antimikrobiellen Agenzien sind bakterizid. (C)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Beispiele beschreibt eine bakterielle statische Wirkung?

<p>Ein Medikament, das das Wachstum von Bakterien hemmt. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Aufgabe hat das Ventil während des Erhitzungsprozesses im Autoklaven?

<p>Es wird vor dem Aufheizen geschlossen und bleibt bis zur gewünschten Temperatur geschlossen. (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist das Ziel der Desinfektion in einem Autoklaven?

<p>Die Reduktion von Mikroben um einen Faktor von mindestens 105. (A)</p> Signup and view all the answers

Wobei hilft das Thermometer in einem Druckkessel?

<p>Es misst die Temperatur zur Überwachung des Sterilisationsprozesses. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Materialien sollten im Autoklaven nicht zusammen behandelt werden?

<p>Flüssigkeiten und feste Abfälle. (B)</p> Signup and view all the answers

Wann beginnt das System nach dem Sterilisationsprozess, herunterzufahren?

<p>Nach ca. 20 Minuten. (A)</p> Signup and view all the answers

Welches Sicherheitsinstrument ist entscheidend für die Vermeidung von Überdruck im Autoklaven?

<p>Das Manometer. (D)</p> Signup and view all the answers

Was geschieht mit der Luft im Kessel während der Erhitzungsphase?

<p>Sie wird durch Wasser ersetzt, das verdampft. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage zur Befüllung des Autoklaven ist korrekt?

<p>Erst wird Wasser eingefüllt, dann das Material hinzugefügt. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage zur Radioaktivität ist korrekt?

<p>Radioaktivität kann zur Sterilisierung von Einwegmaterialien verwendet werden. (C)</p> Signup and view all the answers

Wofür ist ein Tiefenfilter besonders geeignet?

<p>Filtration von großen Flüssigkeitsmengen. (D)</p> Signup and view all the answers

Was beschreibt die Dosis in Gray?

<p>Die Dosis, die nötig ist, um 10% aller überlebensfähigen Organismen zu eliminieren. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage zu Membranfiltern ist falsch?

<p>Sie sind nur für den Einsatz in Pumpen geeignet. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion von antibiotischen Stoffwechselprodukten?

<p>Sie hemmen das Wachstum anderer Mikroorganismen. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Anwendungen betrifft keinen Mikrobiologischen Filter?

<p>Reduktion von Luftverunreinigungen. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist das Ziel der Sterilisation von Nahrungsmitteln durch Radioaktivität?

<p>Die Nahrungsmittel von pathogenen Mikroorganismen zu befreien. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt die Wirkung von Tetracyclin am besten?

<p>Tetracyclin hemmt das Wachstum von Bakterien, ohne sie zu lysieren. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage ist über die Verwendung von Antibiotika korrekt?

<p>Antibiotika hemmen das Wachstum anderer Mikroorganismen in geringer Konzentration. (A)</p> Signup and view all the answers

Wie wirken Aminoglykoside wie Streptomycin und Kanamycin auf Bakterien?

<p>Sie töten Bakterienzellen ab. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft hat ein Mikrobiologischer Filter?

<p>Er muss auf die Größe der zu filternden Mikroben abgestimmt werden. (C)</p> Signup and view all the answers

Was kennzeichnet die Wirkung von Bakteriziden grundsätzlich?

<p>Bakterizide töten Bakterienzellen ab, jedoch nicht durch Lyse. (C)</p> Signup and view all the answers

Was entspricht nicht den Eigenschaften von Membranfiltern?

<p>Sie bieten keine vielfältigen Anwendungen. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Substanzen ist kein Aminoglykosid?

<p>Chloramphenicol (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über Spectinomycin ist zutreffend?

<p>Spectinomycin hemmt das Wachstum von Zellen, ohne sie zu töten. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptwirkung von Chloramphenicol?

<p>Es hemmt die Proteinsynthese der Bakterien. (A)</p> Signup and view all the answers

Welches dieser Antibiotika hat eine bakterizide Wirkung?

<p>Streptomycin (D)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Antibiotika ist bekannt dafür, das Wachstum von Bakterien zu hemmen aber nicht zu töten?

<p>Tetracyclin (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Wirkungsweise von Ciprofloxacin?

<p>Es hemmt die bakterielle Gyrase. (B)</p> Signup and view all the answers

Durch welche Mechanismen können Bakterien gegen Kanamycin resistent werden?

<p>Inaktivierung durch Phosphorylierung (B), Acetylierung (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion von Erythromycin bei der bakteriellen Proteinbiosynthese?

<p>Es inhibiert die Translokation während der Translation. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Eigenschaft ist typisch für Tetracyclin?

<p>Es verhindert die Anlagerung von Aminoacyl-tRNA. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen ist falsch im Zusammenhang mit der Resistenzmechanismen von Antibiotika?

<p>Acetylierung ist irrelevant für die Antibiotikaresistenz. (C)</p> Signup and view all the answers

Was bewirkt die Phosphorylierung in Bezug auf Antibiotika?

<p>Inaktiviert bestimmte Antibiotika wie Kanamycin. (A)</p> Signup and view all the answers

Welches Antibiotikum ist bekannt dafür, gut löslich zu sein und klinisch verwertbare therapeutische Konzentrationen zu erreichen?

<p>Ciprofloxacin (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über den Resistenzmechanismus von Erythromycin ist zutreffend?

<p>Es inhibiert die Wirkung von Elongationsfaktor EF-G. (D)</p> Signup and view all the answers

Durch welche Mechanismen verlieren Antibiotika ihre Wirksamkeit?

<p>Veränderung der Zellmembranpermeabilität (A), Zugabe von Bindungsproteinen (C), Spaltung des ß-Lactam-Rings (D)</p> Signup and view all the answers

Welchen Mechanismus nutzt Tetracyclin, um die bakterielle Synthese zu hemmen?

<p>Es bindet an die 30S Untereinheit. (B), Es blockiert die Bindung von Aminoacyl-tRNA. (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Mesophile Bakterien

Bakterien, die optimale Wachstum bei mittleren Temperaturen (z.B. 37 °C) zeigen.

Thermophile Bakterien

Bakterien, die optimale Wachstum bei hohen Temperaturen aufweisen.

Sterilisation von Nährmedien

Der Prozess, bei dem Nährmedien durch Hitzebehandlung von Mikroorganismen befreit werden

Sterilisation von medizinischen Instrumenten

Einsatz von Hitze, um medizinische Instrumente von Mikroorganismen zu befreien.

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Sterilisation von Operationswäsche

Entfernung von Mikroorganismen von Operationskleidung durch Hitze

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Dampfdruck-Sterilisation

Eine Methode der Sterilisation unter hohem Druck, wodurch Mikroorganismen abgetötet werden.

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D-Zeit

Die Zeit (in Minuten), die erforderlich ist, um die Anzahl der Mikroorganismen um den Faktor 10 zu reduzieren, bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck (typischer Parameter in der Sterilisation).

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Desinfektion großer Flächen

Spesielle Methode zur Reinigung großer Gebiete, zum Beispiel zur Entfernung von Krankheitserregern.

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Sterilisation

Verfahren zur Abtötung aller Mikroorganismen, auch Sporen, auf einem Gegenstand.

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Radioaktivität in der Sterilisation

Anwendung hochdosierter Strahlung zur Sterilisation, ohne die Gegenstände selbst radioaktiv zu machen.

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Dezimalreduktionsdosis (Dosis)

Die Dosis, die benötigt wird, um 90% der Mikroorganismen abzutöten.

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Mikrobiologische Filter

Geräte zur Sterilisierung von Flüssigkeiten in großen oder kleinen Mengen.

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Tiefenfilter

Filtertypen für die Sterilisation von Flüssigkeiten, bestehend aus mehreren Schichten.

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Membranfilter

Filter mit kleinen Poren, meistens für Flüssigkeiten in kleinen Mengen.

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Antibiotika

Stoffwechselprodukte von Pilzen oder Bakterien, die das Wachstum anderer Mikroorganismen hemmen.

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Druckkessel

Ein geschlossener Behälter zum Erhitzen und Sterilisieren von Materialien unter Druck.

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Thermometer, Manometer

Messgeräte zum Ablesen der Temperatur und des Drucks im Druckkessel.

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Autoklavenöffnung

Der Prozess, den Autoklav zu öffnen, um Materialien hinein zu legen.

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Material einlegen

Einlage des Materials in den Autoklaven nach Öffnen.

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Wasserbefüllung und Aufheizen

Füllen des Druckkessels mit Wasser und Erhitzen unter offenem Ventil.

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Luft entfernen

Der Dampf verdrängt die Luft aus dem Autoklaven.

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Ventil schließen

Das Ventil wird geschlossen, um den Druck aufzubauen.

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Bakterieab tötung

Der Prozess, mit dem vorhandene Bakterien durch Hitze abgetötet werden.

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Desinfektion

Reduktion der Keimanzahl um mindestens 10^5, um die Infektion von Materialien zu verhindern.

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Fest-Flüssig Trennung

Trennung von festen und flüssigen Materialien.

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Sicherheitsinstrumente

Geräte zum Schutz während des Prozesses.

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Tetracyclin Wirkung

Hemmt das Bakterienwachstum, aber tötet die Zellen nicht ab und lysiert sie nicht.

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Spectinomycin Wirkung

Hemmt das Bakterienwachstum, tötet die Zellen nicht ab.

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Bakterizid

Tötet Bakterienzellen ab, aber lysiert sie nicht.

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Chloramphenicol

Ein Antibiotikum, dass bakteriostatisch wirkt.

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Aminoglycoside (z.B. Streptomycin, Kanamycin)

Bakterizide Antibiotika.

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Bakteriengruppen

Unterteilt nach Wirkungsweise auf Bakterien (z.B. wachstumshemmend oder bakterizid).

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Antibiotika

Verbindungen, die das Wachstum von Mikroorganismen hemmen, z.B. Bakterien.

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bakterielle Erreger bekämpfen

Infektionen durch Bakterien mit Substanzen behandeln, die das Wachstum der Bakterien hemmen oder töten.

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Anti-mikrobielle Agenzien

Substanzen, die das Wachstum von Mikroorganismen hemmen

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bakteriostatisch

Die Art der anti-mikrobiellen Wirkung, durch die das Wachstum von Bakterien gehemmt wird, ohne diese abzutöten

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bakterizid

Die Art der anti-mikrobiellen Wirkung, die Bakterien abtötet.

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Konzentration von Antibiotika

Die Stärke der anti-mikrobiellen Wirkung hängt von der Konzentration der Substanz in der Behandlung ab.

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Mikroorganismen (MO)

Eine allgemeine Bezeichnung für kleine Organismen wie Bakterien, Pilze, Viren und Algen.

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Antibiotika-Aufspaltung durch Enzyme

Bakterien können Enzyme produzieren, die Antibiotika unwirksam machen, indem sie chemische Bindungen im Molekül aufbrechen.

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Antibiotika-Resistenzmechanismen

Bakterien entwickeln Resistenz, indem sie Enzyme produzieren, die Antibiotika chemisch modifizieren (z.B. Phosphorylierung, Adenylierung, Acetylierung).

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Antibiotikum: Ciprofloxacin

Ein Antibiotikum, das die bakterielle Gyrase hemmt und dadurch die Replikation des Bakterien-Genoms stört.

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Antibiotikum: Kanamycin

Ein Antibiotikum, das an die 30S-Untereinheit des Ribosoms bindet und die bakterielle Proteinbiosynthese hemmt.

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Antibiotikum: Erythromycin

Ein Antibiotikum, das den Elongationsfaktor EF-G blockiert und die Translokation bei der Proteinbiosynthese hemmt.

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Antibiotikum: Tetracyclin

Ein Antibiotikum, das die Anlagerung von tRNA an die mRNA in der 30S-Untereinheit des Bakterien-Ribosoms verhindert.

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Study Notes

Keimreaktion - Gastrointestinale Infektionen

  • E. coli: 5%

  • Shigella: 17%

  • Campylobacter: 45%

  • Salmonella: 80%

Campylobacter jejuni

  • gram-negative, mikroaerophil
  • Überträger: Trinkwasser, Oberflächenwasser, Milch, ungegartes Geflügelfleisch
  • entzündliche Darmerkrankung (Enteritis)
  • schwere Komplikation: Guillain-Barré-Syndrom

Salmonella

  • Durchfall erreger (Salmonella enteritidis, typhimurium)
  • spontan ausheilend
  • Übertragung: unsaubere Lebensmittel, Oberflächen

Haltbarmachung - Chemische Verfahren

  • Zusatz von Konservierungsstoffen
  • Pökeln
  • Salzen
  • Räuchern
  • Trocknen
  • Einmachen
  • Einfrieren
  • Räuchern
  • Zucker
  • Rühren
  • Salz

Haltbarmachung - Physikalische Verfahren

  • Hitze
  • Pasteurisieren
  • Einkochen
  • Backen
  • Sterilisieren
  • Kochen
  • Kühlen
  • Gefrieren

Haltbarmachung - Biologische Verfahren

  • Milchsäuregärung
  • Schutzgas (CO2, N2)
  • Vakuumverpackung

Temperatur Einfluss

  • Mesophile Bakterien: wachsen zwischen 20 und 45°C
  • Thermophile Bakterie: bevorzugen höhere Temperaturen
  • Psychrophile Bakterien: bevorzugen niedrige Temperaturen
  • D-Wert (Dezimale Reduktionszeit): Zeitspanne, nach welcher bei einer gegebenen Temperatur nur noch 10% der ursprünglichen Population lebensfähig sind.
  • 70°C -> D = 3 Min
  • 60°C -> D = 12 Min
  • 50°C -> D = 42 Min

Autoklaven

  • Dampfdruck-Sterilisation von Nahrungsmitteln, medizinischen Instrumenten, Operationswäschen
  • Druckkessel mit Thermometer, Manometer, Kontroll- und Sicherheitsinstrumente
  • Öffnung des Autoklaven
  • Material in den Autoklaven legen
  • Befüllung mit Wasser, aufheizen
  • Wasser verdampft und vertreibt Luft aus Kessel
  • Ventil schließen+vorgeschriebene Temperatur
  • Abtötung vorhandener Bakterien nach ca. 20 Min.

Begriffe - Desinfektion & Sterilisation

  • Gezielte Entkeimung, sodass Materialien nicht mehr infizieren können
  • Keimreduktion um mindestens 105
  • Abtötung von Zellkulturen, sowie von Mikroorganismen und Pflanzen, einschließlich deren Ruhestudien (Sporen)
  • Reduktion von koloniebildenden Einheiten (KBE) um mindestens 106
  • Vollständige Zerstörung der Vermehrungs- und Infektionsfähigkeit sowie der Toxizität von Materialien, Pflanzen und Tieren sowie Zellkulturen
  • Zerstörung der Toxizität ihrer Zellinhaltstoffe

Wirkungsmechanismen (Desinfektion und Sterilisation)

  • Schädigung der Nukleinsäuren durch chemische Agenzien (z.B. Ethylenoxid) oder physikalische Einwirkungen (UV-Strahlung, γ-Strahlung)
  • Zerstörung der Raumstruktur von Proteinen durch Hitze
  • Zerstörung der Zytoplasmamembran durch Herauslösen von Membran-Lipiden (bei Alkoholen oder oberflächenaktiven Substanzen)

Desinfektionsmittel

  • Alkohole (Haut, Hände, kleinere Flächen)
  • Aldehyde (Instrumente, Oberflächen, Raumbegasung)
  • Chlorhexidin (Haut- und Schleimhaut, Defektion)
  • Ethylenoxid(medizinische Geräte)
  • Stickstoffverbindungen (Haut- und Schleimhaut)
  • Halogene (Chlor, lod) (Desinfektion von Wasser/Instrumenten, Haut- / Schleimhäute)
  • Phenole (Instrumente, Oberflächen, Raumbegasung)
  • Schwermetalle (weniger Anwendung)

Biologische Sicherheitswerkbänke

  • UV-Strahlung, um den Innenraum zu sterilisieren
  • Klasse I (Material im Innenraum, nicht steril)
  • Klasse II (Arbeitsschutz, Produktschutz, Luft von außen durch Filter)

Strahlung

  • Kurzwellige UV-Strahlung (z.B. UV-Deckklampe) für Desinfektion großer Flächen/ Räume
  • Radioaktivität zur Sterilisation von medizinischen Einwegmaterialien und Nahrungsmittel (seltene Verwendung)

Mikrobiologische Filter

  • Lösungen in großen/kleinen Mengen filtern
  • Tiefenfilter
  • Membranfilter (verschiedene Porenweiten)

Antibiotika

  • Stoffwechselprodukt von Pilzen/Bakterien, das in geringer Konzentration das Wachstum anderer MO hemmt.
  • Kleine chemische Verbindungen
  • Aus MO gewonnen
  • Wirken in niedriger Konzentration auf andere MO
    • Wachstumshemmend (bakteriostatisch)
    • Abtötend (bakterizid)

Antibiotika-Empfindlichkeit

  • Minimale hemmende Konzentration (MIK)
  • Konzentrationsreihe von Antibiotika
  • Reagenzgläser mit Bakterien gefüllt und inkubiert
  • Minimale hemmenden Konzentration messen

Agar Diffusionstest

  • Diffusion biologischer Stoffe in Agarmedium
  • z.B. Antibiotika-Resistenz, Antibiotikaempfindlichkeit
  • Bakteriensuspension auf Agarplatte
  • Antibiotika-haltige Scheibchen auf die Platte
  • Inkubation
  • Hemmhöfe messen

Antibiotika-Substanzen

  • Salvarsan (heilendes Arsen), arsenhaltige Verbindungen
  • Frühsyphillis (Stadium I, nach 2-3 Wochen; Stadium II, nach 9-10 Wochen)
  • Spätsyphillis (Stadium III, nach 3-4 Jahren; Stadium IV, nach 10-20 Jahren)
  • Arten von Antibiotika: verschiedene Klassen (Kohlenhydrate, Makrozyklen, Chinone, Aminosäuren usw.)

Wirkungsweise von Antibiotika (mechanistischer Überblick)

  • Zellwandsynthese
  • DNA-Gyrase
  • RNA-Polymerase
  • Ribosomen
  • Proteinbiosynthese
  • Folsäurestoffwechsel
  • Membranstrukturen

Anti-mikrobielle Wirkungsspektrum

  • Viele Antibiotika wirken auf gramnegative Bakterien (z.B. Tobramycin)
  • Eukaryonten (Pilze, Fungi)
  • Bakterien (gram- negativ, gram- positiv)
  • Obligatorisch parasitische Bakterien
  • Viren

Beta-Lactamase und Beta-Lactamantibiotika

  • Bakterien können schnell gegen Beta-Lactam-Antibiotika resistent werden und exprimieren eine Beta-Lactamase.
  • Ein Enzym, das den Beta-Lactam-Ring aufspaltet, es wirkt auf die Antibiotika-Wirkungsweise ein.
  • Penicillin und Ampicillin

Methicillin-Resistente Staphylococcus aureus (MRSA)

  • Abwehrmechanismen gegen Antibiotika wie Methicillin,
  • schwer zu behandeln
  • Staphylococcus aureus kann gelegentlich auf der Haut gesunder Menschen vorkommen.
  • MRSA stellt für gesunde Personen keine Gefahr dar, aber kann einen Gesundheitsrisiko darstellen.
  • Faktoren für einen Therapieerfolg: In-vitro Aktivität des Antibiotikums, Immunstatus des Patienten, Infektionslokalisierung

Nebenwirkungen

  • Biologische Nebenwirkungen (Soor, andere Infektionen, Pseudomembranöse Kolitis, Herxheimer-Reaktion, Allergische Reaktionen und toxische Wirkungen)

Patient mit Infektion

  • Mikrobiologischer Weg(Blut, Stuhl, Harn, Gewebebiopsie, Abstrich)
  • Immunologischer Weg (Anti-Körpertest)
  • Konventionelle/Molekuläre Mikrobiologie (Anreicherungs-, Selektiv-, und Differentialmedien, Reinkultur-Isolierung)
  • Immunologische/ Molekulare Identifizierungen
  • Antibiotikaempfindlichkeit

Probennahme & Methoden

  • Rachen-, Nasen- und Nasenabstrich
  • Methode zur Bestimmung von Bakterien, Enzymaktivität, Substrat und Gasbildung
  • Serologische Methoden (Erreger-spezifische Antikörpernachweis, Erreger-spezifische Antigennachweis)

ELISA-Test

  • Antikörper gegen ein Virus in einer Mikrotiterplatte gebunden
  • Probenmaterial des Patienten
  • Enzyme-gekoppelte Antivirus-Antikörper
  • Substrat zugesetzt und photometrisch gemessen

Western Blot

  • Protein aufgetrennt (SDS-PAGE)
  • Übertragung auf einen Filter
  • Antikörper mit einem Farbstoff gekoppelt und auf den Filter
  • Detektion des Proteins
  • Visuelle Darstellung

Bakteriologische & Serologische Diagnostik

  • Vorteile: Einfache Probengewinnung, Vielfältige Testmöglichkeiten, Standardisierte Methoden, schnelle Befunderstellung
  • Nachteile: Schwierige Ergebnisinterpretation, komplexe Organismen, viele Immunantworten, eingeschränkte Studien, oft wenig definierte und validierte kommerziell erhältliche Tests.

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