Mikrobiologie und Immunologie: Glossar zu Erregern und Abwehr

Grundlagen der Epidemiologie

Epidemie

Ein Ausbruch von Infektionskrankheiten, der sich schnell in derselben Region verbreitet.

Pandemie

Eine Epidemie, die viele Länder oder Regionen betrifft.

Krankheitsformen

Emergente Krankheiten (Neu auftretend)

Verursacht durch Keime, die bisher unbekannt waren.

Re-Emergente Krankheiten (Wieder auftretend)

Beispiele: Tuberkulose, Dengue-Fieber, Malaria, sowie der „Pferdeschwanz“ (Anmerkung: Originalbegriff beibehalten).

Erreger und Keimtheorie

Die Keimtheorie (Germ Theory)

Jede Krankheit wird durch einen bestimmten Mikroorganismus verursacht, und jeder Organismus verursacht eine andere Krankheit.

Pathogene (Erreger)

Erreger sind Parasiten, die in den Körper (Wirt) eindringen und sich reproduzieren, wobei sie Gewebe zerstören. Sie sind für die Symptome verantwortlich. Die Menge der Symptome wird als Syndrom bezeichnet.

Typen von Erregern

• Viren: Zelluläre Parasiten, die in die Zellen eingeführt werden müssen, um sich zu reproduzieren. Sie verursachen kleinere Infektionen.
• Bakterien: Einzellige prokaryotische Organismen, die sich ohne Eingriff in andere Zellen reproduzieren können.
• Protozoen und Pilze: Protozoen sind einzellige Eukaryoten. Pilze können ein- oder mehrzellig sein.

Zelltypen

Eukaryotische Zellen

Sie bilden den Körper eines Tieres, einer Pflanze oder eines Pilzes. Die einzelne Zelle kann auch ein Einzeller sein.

Prokaryotische Zellen

Zellen, die ausschließlich Bakterien bilden.

Infektionswege und Übertragung

Quellen der Infektion

Wesen oder Objekte, die einen Erreger beherbergen können.

Übertragungswege

Direkte Übertragung

Direkter Kontakt zwischen kranken und gesunden, infizierten Menschen, entweder physisch oder durch Partikel übertragbar.

Indirekte Übertragung

Keime werden von der Infektionsquelle über ein Medium weitergegeben.

Reservoirs

Tiere, die Erreger für den Menschen beherbergen können.

Das Immunsystem und Abwehrmechanismen

Immunität und Gedächtnis

Das Immunsystem erinnert sich an den Keim und reagiert bei erneutem Kontakt schneller und intensiver. Dies kann auf natürliche oder künstliche Weise erfolgen.

Vakzinierung (Impfung)

Ein Prozess, bei dem Krankheitserreger eingeführt werden, die ihre Fähigkeit, Infektionen zu verursachen, verloren haben, jedoch die Fähigkeit zur Stimulierung der Immunantwort beibehalten.

Antigen-Reaktion

Organismen oder Moleküle, die das Immunsystem anregen, erkannt werden und dessen Antwort stimulieren.

Antikörper

Proteine, die von Lymphozyten produziert werden.

Merkmale der Immunantwort

• Spezifität: Lymphozyten und Antikörper sind nur für dieses spezifische Antigen wirksam.
• Vielfalt: Das Immunsystem ist in der Lage, auf eine Vielzahl von Molekülen zu reagieren.
• Unterscheidung zwischen Selbst und Fremd.
• Gedächtnis: Das System merkt sich die Erreger und kann schneller und stärker reagieren.

Ablauf der Immunantwort (5 Schritte)

1. Der Keim wird gefunden und phagozytiert (aufgenommen).
2. Teile des Keims werden auf der Oberfläche des Makrophagen exponiert und den Lymphozyten präsentiert.
3. Die Zelle erhält den Reiz, sich zu multiplizieren.
4. B-Zellen produzieren Antikörper gegen den Keim.
5. T-Zellen sind in der Lage, infizierte Zellen zu erkennen und zu zerstören.

Therapie und Resistenzen

Antibiotika

Chemische Stoffe biologischen oder synthetischen Ursprungs, die Bakterien abtöten oder deren Vermehrung verhindern können.

Virostatika

Medikamente, die Viren bekämpfen. Antibiotika wirken auf Bakterien, aber nicht auf Viren.

Antibiotikaresistenzen

Bakterien erwerben Resistenzen gegen ein Antibiotikum:

• Durch Mutation: Die genetische Information kann sich spontan verändern. Diese Änderung kann die Fähigkeit zum Überleben verbessern.
• Durch den Austausch von Genen: Wenn eine Bakterienart eine Resistenz erworben hat, kann diese Information an eine andere Art weitergegeben werden.

Selektion und Vermehrung resistenter Stämme

Die Auswahl und Verbreitung resistenter Sorten wird erleichtert durch:

• Unsachgemäße Behandlung: Die Auswahl und Verbreitung resistenter Sorten wird durch die unsachgemäße Anwendung oder das Fehlen des Antibiotikums erleichtert.
• Die Verwendung von Antibiotika in Pflanzen und Tieren.

Beispiel: Influenza (Grippe)

Struktur und Infektionszyklus

Merkmale der Influenza:

• Die genetische Information ist in 8 kleinen RNA-Molekülen verteilt.
• Die Virushülle trägt zwei Arten von verankerten Molekülen, die das Virus definieren.

Der Infektionszyklus (5 Schritte)

1. Das Virus bindet an eine Zellmembran.
2. Das Virus dringt durch Endozytose in die Zelle ein.
3. Die Vesikelmembran und das Virus binden, und die RNA wird freigesetzt.
4. Die zelluläre Maschinerie wird genutzt, um Kopien der genetischen Information herzustellen.
5. Neue Viren treten aus der Zelle aus und infizieren neue Zellen.