Gram-Positive Pathogene

Question 1

Internalisierte Toxine (aß5-Toxine)

Answer 1

• Cholera Toxin, vom Vibrio cholerae. Toxin wirkt auf Gs-Protein und führt zu Wasserverlusst (Diarrhö)
• Heat-labile Enterotoxin, von E.coli-Stämmen, wirkt ebenfalls auf Gs-Protein, und hat gleiche Symthomatik wie Cholera Toxin

Question 2

Internalisierte Toxine (Shiga Toxin)

Answer 2

• Shiga Toxin, von Shigella spp
• Shiga-like Toxin von E.coli-Stämmen

diese beiden Toxine wirken auf die 28S rRNA und führt zum Zelltod. Diese Krankheit wird Bakterienruhr genannt.

Question 3

Internalisierte Toxine (Pertussis Toxin [ab2gde]alles auf Griechisch)

Answer 3

Pertussis Toxin (ab2gde) von Bordetella persussis, wirkt auf Gi-Protein und beeinflusst das Hormonsystem.
Krankheit wird Keuchhusten genannt.

Question 4

Internalisierte Toxine (andere Untereinheitenzusammensetzung)

Answer 4

-Diphtheria Toxin (ab), von Coryneb. diphteriae führt zu Zelltod, die Krankheit wird Diphtherie genannt.

• Edema Toxin (a3b7), von Baccillus anthracis, greift Enzyme an und frührt zu Wasseransammlung
• Lethal Toxin (a3b7), von Baccillus anthracis, greift MAPK-Kinasen an, führt zu Zelltod.

Diese Krankheit wird Milzbrand genannt.

Question 5

Actinobakterien

Answer 5

• Diphtherie wird aus gelöst von Corynebacterium diphtheriae
• Tuberkulose von Mycobacterium tuberculosis
• Lepra (Aussatz) von Mycobacterium leprae

Question 6

Corynebacterium diphtheriae

Answer 6

löst Diphtherie aus, ist ein Gram + MO’s mit einem hohe n G-C Gehalt (50-75%)

Es ist ein wichtiger Antibiotika-Produzent, der keine Äußere Membran, aber eine Hydrophobe Zellwand.

Es bildet Exosporen aus.

Question 7

Diphtherie

Answer 7

auch Krupp-Husten, Corynebacterium diphtheriae

• Infektion der des Rachens mit gelblich-weißen Belag
• wird über Tröpfchen-Infektion Übertragen
• Impfung ist die beste Prophylaxe

Question 8

Toxin der Diphtherie

Answer 8

Diphtherietoxin

greift den Translations-Elongationsfaktor EF2/ EF-TU.

Question 9

Diphtherietoxin

Answer 9

ist eine Peptid-Sequenz, die besteht aus A und B.
A und B sind über SS-Brücke verbunden.

Auf A ist die ADP Ribosyl-Transferase
Auf B ist sind Location und Rezeptor Domänen.

Question 10

ADP Ribosylierung

Answer 10

mit Diphtherie Toxin:

Translation Elongation Factor EF-2/EF-TU ( Diphtahmin)
bindet Histidin. Das Histidin wird dann von einem NAD+ (ohne Nikotinamid) kovalent gebunden.

Question 11

ADP-Ribosylierende Toxoine

Answer 11

Diphtherietoxin 
Exotoxin A
Choleratoxin
Hitze-labiles Enterotoxin
Pertussis Toxin

Question 12

Tuberkolose

Answer 12

Mycobacterium tuberculosis

• Chronischer Husten mit blutigem Sputum, Fieber, Nachtschweiß, Gewichtsverlust
• Tröpfchen-Infektion

Question 13

Mycobacterium tuberculosis

Answer 13

• Langsames Wachstum: Verdoppelungszeit 16-20 h
• High-G+C Gram-positive
• Zellwand mit Mykolsäuren und Arabinogalactan
• Intrinsische Antibiotika-Resistenz
• Invasion von Makrophagen
• Granulombildung in Lunge als Ergebnis der
Immunantwort

Question 14

Zellwand von Mycobacterium

Answer 14

über der Murein-Schicht ist eine Polyarabinogalactan-Schicht, auf der wieder um Mycoli acids sind.

Mycolic acids: sind langkettige, verzweigte Fettsäuren, die in Zellwänden von Mykobakterien vorkommen

Question 15

Tuberkulose Therapie

Answer 15

Unkomplizierte Antibiotika-sensitive Lungen-TB

gibt man einen Mix aus 4 Wirkstoffen, für 2 Monate

• Isoniazid: —>Mycolsäure-Biosynthese
• Rifampicin:—> RNA-Polymerase
• Pyrazinamide:—> ribosomales Protein S1
• Ethambutol: —> Mycolsäure-Biosynthese

nach danach gibt man nur noch Isoniazid und Rifampicin für weitere 4 Monate

Question 16

Tuberkulose Therapie Multi-Drug-Resistant

Answer 16

Multi-Drug-Resistant (MDR) Tuberculosis

gibt man 18-24 Monate mit 4-6 Wirkstoffen und Fluorochinolon (ein Gyrase ≈ Topoisomerase-Hemmstoff)

Question 17

Tuberkolose Prävention

Answer 17

Isolation von Patienten mit offener Tuberkulose

Impfung mit:
Bacille Calmette–Guérin (BCG) Lebendimpfstoff, gefährlich für kranke Patienten

Test auf Tuberculin-Empfindlichkeit, Glycerin-Extrakt vom M. tuberculosis wird suchten injiziert
2-3 Tage später wird Test ausgewertet. Bei Schwellung positiv.

Question 18

Firmicutes

Answer 18

Die Firmicutes bilden zusammen mit den Actinobacteria die große Gruppe der Gram-positiven Bakterien. Sie unterscheiden sich von den Actinobakterien jedoch unter anderem durch ihren niedrigeren GC-Gehalt.
Viele können widerstandsfähige Endosporen bilden, einige leben phototroph, manche Arten syntroph, andere spielen als Krankheitserreger eine wichtige Rolle.

Question 19

Firmicutes Vertreter

Answer 19

Streptococcus, Lactococcus, Lactobacillus, Bacillus und Clostridium.

Question 20

Firmicutes

Answer 20

Str. salivarius
Staph. aureus,
Staph. epidermides
B. subtilis

Question 21

Firmicutes (Streptococcus, Enterococcus, Staphylococcus)

Answer 21

Merkmale

• Kugelige Zellen, in Paaren, Ketten, oder Haufen, nicht beweglich
• Low-G+C Gram+
• Teichonsäuren
• Häufig Kapseln
• Fakultativ anaerob
• Normalerweise Bestandteil der Haut-, Schleimhaut- und/oder Darmflora des Menschen

Question 22

Merkmale: (Streptococcus, Enterococcus, Staphylococcus)

Answer 22

Streptococcus Enterococcus
obligatorisch fermentative Milchsäurebakterien homo- oder heterofermentativ
Paare oder Kettenkokken

Question 23

Str. pneumoniae

Answer 23

Pneumonie, Meningitis, Mittelohrentzündung, Lungenentz., Hirnhautentz.,

Prävention: Kapselmaterial mit Diphtherietoxin kovalent binden.

Question 24

Str. pyogenes

Answer 24

Scharlach, Rheumatisches Fieber,

Question 25

Impfungen Streptokokken

Answer 25

Neue Vaccine durch Konjugat mit Diphtherietoxin – Herdimmunität

• Für weitgehenden Schutz vor Epidemien Impfraten von >80 – 95% erforderlich

Question 26

Neurotoxische Clostridien

Answer 26

Clostridium botulinum (Bacillus botulinus)

Merkmale
• anaerob, Gram-positiv sporenbildende Stäbchen
• Saccharolytische Clostridien und peptolytische Clostridien
• Wenige human-pathogene Vertreter

• Virulenz-steigernde Eigenschaften:

• Endosporen hochgradig resistent
• Sehr schnelles Wachstum unter anaeroben Bedingungen - Aminosäuren als Nährstoffe bei peptolytischen Clostridien - Große Zahl an Neuro-, Entero- und histolytischen Toxinen

Question 27

C. perfringens

Answer 27

Wachstum in traumatisierten Geweben,

–>Nekrosen, Bildung von Gasbläschen ==> Gasbrand

Question 28

C. tetani

Answer 28

Wachstum in traumatisierten Geweben, Neurotoxinbildung –>Wundstarrkrampf. ==> Tetanus

• Lange, dünne Stäbchen, G+, beweglich, peritrich begeißelt
• Toxin = Zink-Protease
• Toxin wird vom Motor Neutron –> zur Synapse der Inhibitory .. –> Toxin blockiert die Freisetzung von Glycin ==> Muskel kontrahiert ständig

Question 29

C. botulinum

Answer 29

Lebensmittelvergiftung: Neurotoxinaufnahme (Nahrung), Lähmung der Muskulatur ===> Botulismus

• Toxine = Zink-Proteasen
-Präsynaptische Blockade der Acetylcholin Freisetzung

Question 30

Die 3 giftigsten Naturstoffe

Answer 30

Botulinustoxin Clostridium botulinum
Tetanustoxin Clostridium tetani
Diphterietoxin. Coryneb. diphtheriae

Erst auf Platz 5 ist Aflatoxin B1 vom Aspergillus spp.

Question 31

Staatliche B-Waffenforschung: Großbritannien

Answer 31

Gruinard Island (“Anthrax Island”):
1942 Milzbrandexperiment: Schafe nach Gruinard Island (NW Scotland)
Milzbrandfreisetzung mit Granate: Nach drei Tagen fingen die Schafe an zu sterben

Question 32

Biologische Agentien als B-Waffen

Answer 32

Am meisten erforscht Milzbrand durch Bacillus anthracis

Pockenvirus als B-Waffe

Das isolierte Botulinum toxin als B-Waffe

Question 33

Anthrax = Milzbrand

Answer 33

• Erreger: Bacillus anthracis

* Typische Wirte: Rind, Schaf, Ziege ,Mensch nach Exposition mit infiziertem Material:

Question 34

Milzbrand: Wege der Infektion

Answer 34

• Hautmilzbrand. (95%): Geschwürbildung an kleinen Verletzungen, Schwellung 20% letal
• Lungenm.: Atemwege, erst erkältungs- ähnlich, dann Pneumonie mit Atem- problemen und Ödemen. Schock nach mehreren Tagen, Letalität 80-90%
• Darmmilzbrand: Infiziertes Fleisch, schwere Enteritis, blutige Durchfälle und Erbrechen, Letalität 25-60 %

Question 35

Bacillus anthracis Virulenzfaktoren

Answer 35

-DIe Kapsel aus: Kapsel Biosyntheseproteine
(Poly-g-Glutamat)

• EF: edema factor cAMP-Cyclase
• LF: lethal factor. Zn- Protease
• PA: protective antigen. Bindung/Transferase

Question 36

Protective Antigen (PA)

Answer 36

Formt eine transmembran ß-Barrel

und katalysiert die Aufnahme der Toxine in die Zellen

Question 37

Edema Toxin (EdTx)

Answer 37

Edema Factor + Protective Antigen
CaM and Ca2+- dependent adenylyl cyclase
Elevates cAMP levels in macrophages
Main role in pathogenesis: Impairment of phagocyte function

Question 38

Lethal Toxin (LeTx)

Answer 38

Lethal Factor + Protective Antigen
Zn+2 metalloproteinase that cleaves MAPKK
Causes hyperinflammatory condition in macrophages