Bakterien

Question 1

Begeißelungstypen

Anordnung & Arten

Answer 1

Nach Anordnung und Anzahl der Flagellen unterscheidet
man verschiedene Begeißelungstypen
(in der Reihenfolge steigender Schwimmgeschwindigkeit):

• peritrich: Viele Geißeln sind gleichmäßig über die
  Zelloberfläche verstreut.
• polytrich-bipolar: Die Geißeln stehen in zwei
  gegenüberliegenden Gruppen an den Zellpolen.
• polytrich-monopolar: Die Geißeln stehen in einer
  Gruppe an einem der Zellpole.
• amphitrich: Die beiden Geißeln stehen an den
  gegenüberliegenden Zellpolen.
• lateral: Die Geißeln stehen seitlich, nicht an den Polen
  der Zelle.

Question 2

Kokken

Arten, Unterscheidung, Bsp

Answer 2

kugelförmig
- Diplokokken: aus 2 Kokken, z.B Pneumokokken
- Streptokokken: Kette von Kokken, z.B Erreger Mandelentzündung
- Staphylokokken: Haufen von Kokken, z.B Erreger Blutvergiftung

Formen v. Kokken:

• unterscheiden durch Wachstums- & Teilungsverhalten

a) Kettenkokken

b) Diplokokken

c) Tetrakokken

d) Paketkokken

e) Haufenkokken

Question 3

Stäbchen & Spirillen

Answer 3

• Stäbchen: länglich, zylindrisch, z.B Gattung Bacillus (Erreger Typhus / Keuchhusten)
• Spirillen: spiralförmig, leben z.B in Schweinejauche

Question 4

Gram-Färbung v. Bakterien

Erklärung

Answer 4

• Methode zur differenzierenden Färbung von Bakterien
• nach Hans-Christian Gram
• vers. Bakterien reagieren auf diese Färbung unterschiedlich
• Gram-positive → Bakterien erscheinen nach Färbegang violett/blau
• Gram-negative → bleiben ungefärbt/rosa

Question 5

Zellwand Bakterien

Bedeutung, Bestandteil

Answer 5

• Dies ist ein wichtiges Kriterium für die
  Unterscheidung verschiedener Bakterien nach
  der Struktur ihrer Zellwand. Gram-positive
  Bakterien haben eine 3 bis 5-mal mächtigere
  Mureinschicht in ihrer Zellwand.
• Murein besteht aus Strängen von N-
  Acetylglucosamin und N-Acetylmuraminsäure.
  Diese werden durch eine Oligopeptidkette
  verknüpft.

Question 6

Stoffwechseltypen Bakterien

Arten, Bsp

Answer 6

• chemoheterotrophe Bakterien: nutzen organische Verbindungen als Energiequelle & C-Quelle → meisten Bakterien gehören dieser Gruppe an
• chemoautotrophe Bakterien: nutzen Oxidation von anorganischen Verbindungen wie Ammonium, Nitrat, Schwefel als Energiequelle, CO2 → C-Quelle, dazu gehören z.B Bakterien Nitrifikanten Nitrosomonas (NH4+ → NO2-) und Nitrobacter (NO2- → NO3-). Ihr Anteil an der mikrobiellen Biomasse von Böden ist sehr klein, trotz ihrer Bedeutung für den N-Kreislauf.
• photoautotrophe Bakterien: nutzen Licht als Energie-Quelle & CO2 → C-Quelle, z.B Cyanobakterien, die fälschlicherweise auch als Blaualgen bezeichnet werden
• photoheterotrophe Bakterien: nutzen Licht als E-Quelle & organische Verbindungen, die von anderen produziert wurden, als C-Quelle, z.B schwefelfreie Purpurbakterien

Question 7

Vermehrung Bakterien

Erklärung, einzelne Phasen

Answer 7

• Einfache Zweiteilung: DNA- Verdoppelung & Aufteilung auf beiden Zellpole → Einschnürung v. Zellwand & -membran → Trennung der beiden Tochterzellen
• unter Kulturbedingungen vermehren sie sich in charakteristischer Weise → Kurve mit 4 Phasen
• Latenzphase: zunächst werden durch
  Substratinduktion die nötigen Enzyme zur
  Verwertung der vorhandenen Nährstoffe
  hergestellt
• Exponentielle Phase: Bakt. verwerten die
  vorhandenen Nährstoffe und vermehren sich
  explosionsartigTeilungsgeschw. = abhängig von Bakterienart,
  Zusammensetzung + pH des Kulturmediums,
  Temperatur
• Stationäre Phase: Nährstoffe aufgebraucht
  oder Produktion Wachstums hemmender
  Stoffe (z.B. Säuren während Gärung)→
  Vermehrung sinkt auf Null
• Absterbephase: Bakterienzahl ↓, da sie
  „verhungern“ oder durch die selbst
  produzierten Hemmstoffe oder Toxine
  absterben

Question 8

Ökologische Bedeutung: Bakterien als Symbionten

Answer 8

• Mensch: 10x so viele Bakt. wie er Körperz. hat
• nicht nur jede Organismenart, sondern auch jedes Individuum verfügt über 1 jeweils sehr spez. Bakterienflora, z.B Mensch: nur 13% der Arten sind bei allen Individuen identisch
• Im Laufe der Stammesgeschichte sind
  artspezifische Wirt-Mikroben-Beziehungen
  entstanden – sehr ausbalanciert – meiste
  Bakterien haben ihren Wirten nichts an oder
  nützen ihnen sogar – erst Störungen dieser
  partnerschaftlichen Beziehungen führen zu
  Krankheiten
• Endosymbiontentheorie
• ********Knöllchenbakkterien:******** Symbiose mit Leguminosen (Bohne, Erbse, Klee) - Bodenbakterien Gattung Rhizobium “befallen” Wurzelhaare → Fixierung v. Luftstickstoff, dienen als Oberflächenvergrößerung

Question 9

Biofilme

Bedeutung für Organismen & Menschen

Answer 9

• Lebensgemeinschaften von Mikroorganismen
• aus Schleimschicht, in die Bakterien, Algen, Pilze & Protozoen eingebettet
• entstehen an Grenzflächen: an
  der Wasseroberfläche, auf Gestein oder
  Gebäuden, auf Öltröpfchen im Wasser, an
  Rohrwänden, auf Zähnen
• ****Medizin:****** Probleme durch Besiedelung von Kathetern, Implantaten **& medizinischen Instrumenten
• Krankenhaus Bremen Mitte: 3 Neugeborene
  starben 2011 an einer Infektion mit dem
  Darmbakterium Klebsiella, gegen das die
  meisten Antibiotika machtlos sind – Bakterien
  stammen angeblich aus einem Biofilm in
  einem Dosiergerät für Desinfektionsmittel
  (Klebsiellen können Desinfektionsmittel
  abbauen)
• auch der Mensch besiedelt: Haut, Schleimhäute, Darm & Zähne
• Zusammensetzung variiert individuell & Auswirkungen auf Gesundheit & Krankheit, auch Phänomene ohne medizinische Relevanz → Körpergeruch

Question 10

Bakterien für Gesundheit?

Answer 10

• Probiotika
• Joghurt, Topfen, Käse, Wurst
• Bakterien so gezüchtet, dass sie Magenpassage überleben
• intensive Werbung → gesundheitsfördernde Wirkung: helfen bei chronisch-entzündlichen
  Darmerkrankungen, Durchfall, chronischer
  Verstopfung, Erkältungskrankheiten, lindern
  Allergien, Neurodermitis
• konkurrieren mit anderen Darmbesiedler
• Probiotische Bakterien siedeln sich nicht
  dauerhaft im Darm an, sondern verweilen nur für
  einige Stunden→müssen regelmäßig (täglich &
  über mehrere Tage) aufgenommen werden
• jeder hat individuelle Darmflora
• Milchsäurebakterien (Lactobacillus) → normales Joghurt hat wahrscheinlich eine vergleichbare Wirkung

Question 11

Weitere Bedeutungen Bakterien

Answer 11

• Krankheitserreger (Pathogene) → Toxine
• Lebensmittel:
  *Milchsäuregärung →Herstellung von Sauerkraut, Sauermilch, Salami,
  *“Essigsäuregärung” (Oxidation!) → Weinessig
• Herstellung von AS, Enzymen, Antibiotika
• biolog. Abb. vonAbfällen, Abwasserreinigung, Bodenbildung, Humus
• Gentechnologiez.B Insulinproduktion

Question 12

3 Formen Rekombination

+ Erklärung Parasexualität

Answer 12

Parasexualiät: einseitige partielle Übertragung genetischen Materials, erfolgt in Form horizontalen Gentransfers → innerhalb einer Generation weitergegeben

1. Konjugation: Bakterium mit Plasmid + Bakterium ohne Plasmid, Plasmid-Kopie wird über Plasmabrücke einseitig auf anderes Bakterium übertragen
2. Transformation: ohne Kontakt von Zellen werden frei DNA-Stücke übertragen
3. ******Transduktion: Bakteriophagen **************übertragen DNA-Stücke von 1 Bakterienzelle in andere

Question 13

Darm-Hirn-Achse

Wie beeinflusst Ökosystem Darm unser Gehirn?

Answer 13

• Mikrobiotik: Ökosystem im Darm beeinflusst unser Gehirn auf erstaunliche Weise

VOM BAUCH ZUM KOPF

1. Die Gesamtheit der Mikroorganismen in unserem Darm, das Mikrobiom, wirkt auch auf die Hirnentwicklung ein und könnte eine Rolle bei psychischen und neurodegenerativen Erkrankungen spielen.
2. Studien an keimfrei aufgezogenen Mäusen legen nahe, dass Darmbakterien das ­Verhalten beeinflussen, die Stabilität der Blut-Hirn-Schranke ändern und möglicherweise an Krankheiten wie multipler Sklerose beteiligt sind.
3. Die genauen Mechanismen, über die Darm und Hirn aufeinander einwirken, sind noch unklar. In Frage kommen Hormone ebenso wie Immunproteine und Abbauprodukte aus dem Stoffwechsel der Mikroorganismen.

Question 14

Antiobiotika

Was sind sie?

Answer 14

• natürliche **Stoffwechselprodukte** von Bakterien, Pilzen & höheren Organismen (Pflanzen, Amphibien) gebildet, z.B als ****Abwehrmaßnahme gegen Infektion /**** um sich ********Selektionsvorteile********** i. Ressourcenwettbewerb
• **********Arzneinmitteltherapie:********** Substanzen, die entweder vollsynthetisch/teilsynthetisch / biotechnologisch gewonnen werden

Question 15

Wirkungsweise Antiobiotika

Answer 15

• **************bakteriozide************** (Abtötung) **************/ bakteriostatische (**************keine Vermehrung Bakterien) Wirkung
• ****Hemmung Zellwandsynthese****
• Beeinflussungg Zellmembran (Permeabilität******)********
• ****Hemmung DNA- & RNA-Synthese****
• Hemmung Proteinsynthese
• Antimetatabolitenwirkung (chem. Verbindungen, die lebenswichtigen Stoffwechselprozess blockieren/verändern)
• AB setzen an verschiedenen Zellorten an

Question 16

Antibiotikaresistenz

Definition, Ursachen

Answer 16

• Unempfindlichkeit von Bakterien gegenüber Antibiotika
  Ursachen:
• natürliche – erworbene Resistenz (Mutationen – horizontaler Gentransfer) Falscher Umgang!
• falscher Zeitpunkt
• falsche Infektion
• falsche Dosierung
• falsche Zeitspanne

Question 17

Mikrobiom

Was? Wo? Escherichia coli?

Answer 17

• Jeden Menschen besiedeln geschätzt 40 bis 100
  Billionen Kleinstlebewesen oder Mikroben –
  darunter Bakterien, Viren und Pilze.
• Die meisten leben im Verdauungstrakt, andere auf
  der Haut, in Hautfalten und auf Schleimhäuten. Die
  Gesamtheit der Gene dieser Lebewesen wird
  Mikrobiom genannt, alle Organismen zusammen
  heißen auch Mikrobiota. Jeder Körper beherbergt
  in etwa so viele Mikroben wie eigene Zellen.
• Escherichia coli: diese Keime können i. Darm schweren Durchfall & andere Erkrankungen auslösen

Question 18

Prophylaktischer Einsatz in der Massentierhaltung

Answer 18

130.000 t AB weltweit jährlich, das meiste davon in China, den USA und Brasilien
* knapp Hälfte davon wird in der Tierhaltung eingesetzt (Prävention, Behandlung, Wachstumsbeschleunigung) – in den USA fast 80%, in Ö vergleichsweise wenig; in EU Einsatz als Wachstumsmittel offiziell verboten
* →Langzeitfolgen für den Menschen: potenzielle Krankheitserreger werden resistent und verbreiten sich durch Dünger & Grundwasser → Lebensmittelexport!
* Exkremente der Schweine→weite Verbreitung durch Einsatz als Dünger bzw. durch Auswaschung in Regen- & Grundwasser
* Konservierungsstoff mit antibiotischer Wirkung (Natamycin E235) zur Oberflächenbehandlung von Käse & getrockneten, gepökelten Wurstwaren

Question 19

Arten von AB-Resistenzen

Answer 19

• Bakterien können Zielstruktur am Rezeptor
  (Proteine, an die A. anbinden) so verändern, dass
  Antibiotika nicht mehr eindringen können
• Bakterium produziert ein Enzym, das das
  Antibiotikum extrazellulär verdaut
• Dicke der Membran(v.a.gram-)nimmt beständig
  zu→Bakterium schirmt sich vor Wirkeintritt des
  A. ab
• Bakterium produziert Pumpe in der Zellmembran
  →A. werden aktiv aus der Zelle transportiert

Question 20

Folgen v. AB-Resistenzen

Answer 20

• resistente “Krankenhauskeime”: schwache / nicht ausreichende Immunabwehr bestimmter Patientengruppem: früh geb. Babys, ältere, Organempfänger, AIDS-Kranke, Krebsp. während Chemot.
• MRSA = (Methicillin-resistenter) multiresistenter Staphylococcus aureus → Haut & Schleimhäute (eitrige Infektionen, Blutvergiftungen)
• weitere Probleme:
• Tuberkulose, Pneumokokken

Question 21

Antibiotikaresistente Keime: MRSA

Wen besiedeln, was?

Answer 21

• Können Mensch und Tier besiedeln und auch auf
  Lebensmitteln nachgewiesen werden
• Antibiotikaresistente Keime: MRSA
• Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA)
  ist ein wichtiger humanpathogener Erreger und oftmals
  die Ursache von Krankenhausinfektionen.
  MRSA kommen beim Menschen und bei Tieren
  (landwirtschaftliche Nutztiere wie Schweine, Geflügel,
  Rinder sowie Pferde und Haustiere) vor, die
  Übertragung kann sowohl von Tier auf Mensch als auch
  umgekehrt erfolgen. Neben der primär in
  Gesundheitseinrichtungen auftretenden Variante, dem
  HA (Hospital Associated)-MRSA, ist seit nunmehr 10
  Jahren auch eine mit Nutztieren assoziierte Variante,
  der LA (Livestock Associated)-MRSA, meist vom
  klonalen Komplex (CC) 398, von Bedeutung.

Question 22

Antibiotikaresistente Keime:
ESBL-Bildner

Wofür steht EBSL, wozu führt es, Behandlung?

Answer 22

ESBL steht für „ExtendedSpektrum Beta-Laktamase“.
Dabei handelt es sich um Enzyme, die das ß-
Laktamantibiotikum durch Spaltung des ß-Laktamrings
wirkungslos machen.
Die Bedeutung der ESBL-bildenden Bakterien liegt in
einer häufig unwirksamen initialen Antibiotikatherapie,
was zu einer erhöhten Sterblichkeit bei schweren
Infektionen führen kann.
ESBL produzierende Bakterien sind nicht pathogener als
empfindliche Bakterien. Das bedeutet, sie führen nicht
häufiger zu Erkrankungen, allerdings sind die
Behandlungsmöglichkeiten (Anzahl der zur Verfügung
stehenden Antibiotika) eingeschränkt.

Question 23

Antibiotikaresistente Keime:
Colistin-resistente Keime

Answer 23

Der antimikrobielle Wirkstoff Colistin wird als eine der letzten
therapeutischen Möglichkeiten zur Behandlung von Infektionen
durch multiresistente Gram-negative Bakterien angesehen.
Ende 2015 wurde in China erstmals eine Plasmid-lokalisierte
übertragbare Form der Colistin-Resistenz in E. coli-Isolaten
beschrieben, seither ist das Colistin-Resistenz-vermittelnde Gen
mcr-1 weltweit in Nutztieren, im Menschen, in Lebensmitteln
und in Umweltproben festgestellt worden.
Wenngleich nach derzeitigem Wissensstand die Prävalenz dieses
Gens in humanen Isolaten noch als sehr niedrig anzusehen ist,
stellt das Vorkommen des mcr-1 Gens im Nutztierbestand und in
Lebensmitteln ein potentielles Risiko der Übertragung auf den
Menschen dar.

Question 24

AB: Indische Gewässer extrem belastet

Problem, wie gelangen Bakterien dorthin, Touristen, Donau

Answer 24

• Antibiotika-Fabriken in Indien könnten durch mangelnde
  Abwasserreinigung zur Entstehung resistenter Killer-
  Bakterien beitragen: Darauf weisen Untersuchungen am
  Pharmastandort Hyderabad hin.
  In Gewässern entwickeln Bakterien nach Angaben der
  Experten in kürzester Zeit Abwehrmechanismen gegen
  Antibiotika. Die resistenten Erreger könnten über Kontakt
  mit dem Wasser oder über die Nahrungskette in den
  menschlichen Körper gelangen, zum Beispiel den Darm.
  Das sei nicht allein für die indische Bevölkerung, sondern
  auch für Reisende ein Problem. Zahlreiche Indientouristen
  kehrten mit multiresistenten Bakterien zurück, die sie
  vorher nicht hatten.
• Antibiotikaresistente Bakterien werden immer häufiger, auch in Böden und Gewässern: Grazer Wissenschaftler haben solche multiresistenten Keime nun in der Donau nachgewiesen.
• bei neuen AB → innerhalb 2-3 Jahre *

Question 25

WHO-Liste: Die gefährlichsten Bakterien

Welche, wo kommen sie vor?

Answer 25

Die Weltgesundheitsorganisation WHO will den Kampf gegen antibiotika-resistente Bakterien verstärken: Sie hat heute erstmals eine Liste mit Bakterien veröffentlicht, die „die größte Bedrohung für die menschliche Gesundheit“ darstellen.
* Die stärkste Gefahr geht laut WHO von den Gattungen Acinetobacter, Pseudomonas sowie der Gruppe der Enterobacteriaceae aus - zu letzterer gehören etwa Klebsiella, E. coli, Serratia und Proteus. Diese Keime können tödliche Infektionen auslösen, etwa im Blut oder in der Lunge.
* Resistente Keime kommen oft in Krankenhäusern und Pflegeheimen vor.

Question 26

Lösung AB-Resistenz?

Answer 26

3 konkrete Maßnahmen → Verwendung um 80& drosseln ließ

• Regulation des Einsatzes: 50 mg AB/kg Fleisch → glob. Reduktion 64%
• Einschränkung Fleischkonsums → weniger Massentierhaltung → Red. 66%
• Verteuerung Medikamente → 31%
• verantwortungsvoller Umgang mit AB
• Phagentherapie (Russland & Georgien)
• Viren, die Bakterien abtöten
• Blaulicht: bewirkt in Kombination mit dem Lebensmittelfarbstoff Curcumin (E100), dass sich Keime einfach selbst auflösen (Entstehung freier Sauerstoffradikale greifen die Zellmembranen an).
• Biofilme - Pseudomonas - deruginara
• Siderophore, Eisen, Gallium
• “Cefiderocol” - neues Ab
• Überwindung von Multiresistenzen

Question 27

neuer Wissenschaftszweig: Soziomikrobiologie

Was, Bsp

Answer 27

• widmet sich der Entstehung von Mikrobengesellschaften
• denn wie Ameisen leben auch Bakterien in komplexen Verbänden, in denen sie miteinander kommunizieren und zum gegenseitigen Nutzen kooperieren
• krank machende Wirkung vieler infektiöser Bakterienstämme beruht auf ihrem Verhalten im Kollektiv → Interaktionen der Mikroben stören
  → deutlich kleineres Risiko der Resistenzbildung
• Beispiel: Pseudomonas aeruginosa
  (Erreger schwerer Lungeninfektionen)
  Pseudomonas-aeruginosa-Bakterien kooperieren miteinander, was sie dazu befähigt, schwer zu bekämpfende Infektionen zu verursachen.

Question 28

Pseudomonas aeruginosa

Was? Siderophore

Answer 28

• schüttet Signalmoleküle aus, die von anderen Mitgliedern ihrer Spezies mit Hilfe spezieller Rezeptoren erkannt werden
• Sobald genügend Artgenossen in der Nähe sind, beginnen sie gemeinsam, eine günstige Umgebung für sich zu schaffen. Sie sondern spezielle Moleküle ab, die zu einer Matte verkleben. Dort nisten sich die Zellen ein. Es entsteht ein so genannter Biofilm – auf dem Epithel der Lunge oder auf dem anderer Organe. In diesen Molekülrasen eingebettet sind die Mikroben vor Angriffen des Immunsystems geschützt.
• Bakterien wirken zusammen, um sich kollektiv Nährstoffe zu erschließenbenötigen z.B. Eisen – ist im menschlichen Körper schwer zu bekommen, da unsere Körperzellen dieses Element in Hämoglobin u.a. Moleküle einschließen, so dass es nicht mehr frei verfügbar ist
• setzen so genannte Siderophore (griech.: Eisenträger) frei → diese Moleküle entreißen den körpereigenen Molekülen die Eisenatome → Bakterien nehmen die beladenen Siderophore wieder auf und nutzen das Eisen für ihren eigenen Stoffwechsel

Question 29

Mit “Haifischhaut” gegen Bakterien

Answer 29

• Nicht glatt und glitschig sondern rau fühlt sich die Haut von Haien an. US-amerikanische Forscher ließen sich jetzt von ihr zu einer neuen Art von Oberfläche inspirieren, die im Kampf gegen gefährliche Krankenhauskeime helfen soll.
• Die Oberfläche ist mit vielen, kleinen Zähnchen besetzt und mit feinen Rillen überzogen. Diese spezielle Struktur verringert den Strömungswiderstand, ein interessanter Aspekt für die Konstruktion von Flugzeugen.
• Daneben verhindert die Struktur die Besiedlung mit Meeresorganismen, wie Algen oder Seepocken. Dass letzteres auch für Bakterien zu gelten scheint, zeigte sich in der Studie.
• Den Forschern zufolge ließe sich die Verbreitung bakterieller Infektionen in Krankenhäusern verringern, wenn Oberflächen mit mikroskopisch kleinen Unebenheiten, ähnlich wie sie bei Haifischhaut zu finden sind, bedeckt wären.
• Die Wissenschaftler hatten hierfür getestet, wie gut Bakterien verschiedene Materialien zum Beispiel nach Niesen oder Berühren besiedeln können. Im Versuch bewährte sich die künstliche Haihaut-Oberfläche und schnitt sogar besser ab als eine herkömmliche antibakterielle Oberfläche – die Beschichtung mit einer Kupferlegierung, die Bakterien abtötet.
• Auf der den Haien abgeschauten Oberfläche siedelten sich 94 Prozent weniger der gefährlichen Krankenhauskeime an als auf glatten Oberflächen. Bei der antibakteriellen Kupferlegierung waren es “nur” 80 Prozent weniger Keime

Question 30

AB-Krise

Problem, Lösung

Answer 30

Das Problem: Die Antibiotikakrise
- Die Entwicklung neuer Antibiotika ist sehr zeit- und kostenaufwendig
- Antibiotika wirken in einem breitem Spektrum, also unspezifisch und beeinträchtigen auch die natürliche und nützliche Bakterienflora.
- Viele Menschen vertragen keine Antibiotika aufgrund ihrer Nebenwirkungen oder wegen Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten.
- Immer häufiger sind die gängigen Antibiotika unwirksam gegen resistente Keime.
Die Lösung: Phagentherapie
- Das ist kein Grund, die Antibiotika abzulehnen. Diese Mittel waren und sind ein Segen für die Menschheit und werden es sicher auch bleiben. Trotzdem haben sie auch ihre Nachteile. Gerade die ausufernde und breite Anwendung in Medizin und Landwirtschaft verstärken das Problem.
- Deshalb ist es sinnvoll, Alternativen in Betracht zu ziehen. Es gibt einen natürlichen Feind von Bakterien:
- Die Bakteriophagen (Bakterienfresser),
gezielte Anwendung von Bakteriophagen zur Eindämmung einer bakteriellen Infektion nennt sich Pha-gentherapie:

Question 31

Phagentherapie

Praktische Anwendung

Answer 31

• Wundinfektionen (z.B. nach Operationen oder Verbrennungen)
  Hautinfektionen, Abszess, Akne, ..
  Augenentzündungen
  Lungenentzündung
  Blasenentzündung (speziell chronische)
• Bakterielle Geschlechtskrankheiten
  Magen-Darm-Infektionen
• Weniger geeignet bei Blut und Lymphe (Innere Infektionen), Hier zeigen sich die Vorteile der Antibiotika.

Question 32

Phagentherapie

Schwierigkeiten & Vorteile

Answer 32

Schwierigkeiten
- Pathogene Keime lassen sich vielleicht nicht isolieren und vermehren. Dann ist der Einsatz der Phagen-therapie in Frage gestellt.
- Wirksame Phagen könnten nicht gefunden werden. Dann ist Phagentherapie nicht möglich Überdosierung von wirksamen Phagen kann einen anaphylaktischen Schock auslösen. Es gilt:
- Je mehr Keime, desto weniger Phagen und umgekehrt.
- Phagen könnten zu allergischen Reaktionen führen, auch wenn bisher darüber nichts bekannt ist.

Vorteile
- Keine Störung der Mikroflora wegen der hohen Spezifität der Phagen.
Keine Nebenwirkungen, die man von Antibiotika kennt.
- Kostengünstige Produktion wirksamer Phagen auch in hoher Menge, z.B. bei Epidemien.
- Geringere Gefahr von Resistenzbildungen, da auch Phagen genetisch varieren, und dadurch die Evolution für und nicht gegen uns arbeitet.
- Phagentherapie ist arbeits- nicht kostenintensiv. Arbeitsplätze können geschaffen werden.
- Je länger ein Labor arbeitet, desto effizienter wird es.
Synergie-Effekte zwischen Medizin und Mikrobiologie.

Question 33

Phagentherapie

Theoretische Grundlagen

Answer 33

Theoretische Grundlagen
- Phagentherapie ist ein Mittel um die Anzahl ganz gewisser (spezifischer) Bakterien zu regulieren, tesser gesagt zureduzieren: Sie basiert also auf der Annahme, dass die Arwesenheit (ar falschen Ort) oder die zu große Anzahl von bestimmten Keimen eine Krankheit verursacht oder verschlimmert.
- Die Natur strebt immer nach dem Ausgleich. Wo Phagen fehlen, ist das Gleichgericht geston, Keine vermehren sich ungebremst und verursachen Beschwerden. Mit Hilfe der Phagentherapie wird dieses
Gleichgewicht wieder hergestellt:
- Werden alle Bakterien lysiert (zerstört), verschwinden auch die Phagen allmählich, da sie keine Wirtszet len mehr finden. Doch erst, wenn alle Phagen verschwunden sind, könnte eine Neuinfektion stattfinden.
- Diese Zeitspanne kann chronischen Entzündungen entgegenwirken,

Question 34

Phagentherapie

Arbeitsweise

Answer 34

• Isolation der pathogenen Keime, Identifikation und Kultur (auch Dauerkultur, wenn möglich).
  Wenn Phagen vorhanden, Test auf Wirksamkeit. Wenn nicht, oder vorhandene Phagen sind unwirksam,
  Isolation von wirksamen Phagen aus den örtlichen Abwässern.
• Phagen vermehren, filtern und waschen. Dauerkonserve anlegen. So entsteht ein Archiv.
• Anwendung beim Patienten.

Question 35

Was sind Phagen?

Definition & Vermehrungszyklus

Answer 35

• Phagen sind winzige Partikel aus Proteinen und Nukleinsäuren.
  Sie sind vergleichbar mit Viren, befallen aber nur Bakterien einer bestimmten Art oder sogar nur einer Un-tergruppe: Ein infiziertes Bakterium wird gezwungen, neue Phagen herzustellen und platzt dann auf. Tausende Phagen werden freigesetzt. Weitere Bakterien können dann infiziert werden.
• Vermehrungszyklus
  Der Phage dockt an eine Bakterienzelle an, injiziert seine DNS, und es beginnt die Produktion neuer Phagenbausteine. Diese bauen sich selbst zusammen und nach ca. einer halben Stunde sind die neuen Phagen fer-fig. Die Einzelheiten sind gut erforscht, jeder Mikrobiologe oder Genetiker hat davon schon gelesen oder gehört.

Question 36

Neues AB soll Resistenzen überwinden: Cefiderocol

Aufbau & Wirkung gegen welche Erreger?

Answer 36

• Strukturell ist Celderocol ein Cephalosporin, an das eine Seitenkettemit einer Catechol-Struktur gekoppelt wurde. Dieses sogenannte Siderophor kann dreiwertiges Eisen binden und ist gewissermaßen der trop an der Sache. Denn aerobe gramnegative Bakterien brauchen Eisen und haben ein aktives Transportsystem. der eisenbeladene siderophore, um ihren Bedarf zu decken. Cefiderocol nutzt dieses System, um durch die äußere Zellmembran zu gelangen und dann durch Störung der Zellwandsynthese die Zelle zerstören
• In vitro sei Cefiderocol gegen alle wichtigen aeroben gramnegativen Erreger wirksam, auch gegen die von der WHO als Problemkeime eingestuften Carbapenem-resistenten Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa und Enterobacterales wie Escherichia coli und Klebsiella pneumoniae,