Krankheitserreger und Diagnose

Präsentation zum Thema: "Krankheitserreger und Diagnose"—  Präsentation transkript:

1 Krankheitserreger und Diagnose
Bakterien Parasiten Pilze Prionen Viren

2 Bakterien (Krankheiten)
Cholera Pest Tuberkulose Keuchhusten (Pertussis) Botulismus Lepra Tetanus Streptokokken Staphylokokken Neisserien Gonokokken Meningokokken Enterokokken

3 A macrophage extends a semiliquid
projection (a so-called pseudopodium) towards some bacteria in the foreground. Image by Lennert Nilsson, Karolinska Inst., Stockholm © Boehringer Ingelheim International GmbH

4 A series of images shows (top left to bottom right) the process – called phagocytosis – by which some bacteria are ingested by a macrophage. Image by Lennert Nilsson, Karolinska Inst., Stockholm © Boehringer Ingelheim International GmbH

5 Parasiten (Krankheiten)
Schweinebandwurm Trichinellen Egel (Lungen-, Leber-) Fadenwürmer Hakenwürmer Bandwürmer Toxoplasmose (Toxoplasma gondii) Malaria (Plasmodium malariae-Anophelesmücke) afrikanische Tryponosomiasis, Schlafkrankheit (Trypanosoma brucei-TseTse-Fliege)

6 Vor dem Essen, nach dem Essen, Händewaschen nicht vergessen
Vor dem Essen, nach dem Essen, Händewaschen nicht vergessen." – diese Faustregel der Kindererziehung zielt ins Zentrum des Themas "Parasiten". Diese sind nur mikroskopisch erkennbare Krabbler, Saugmilben, Rebläuse etc. Auf eine freilebende Tierart kommen vier Parasitenarten - Parasiten sind damit die Gewinner der Evolution.

7 Mit ihrem Stich kann eine Sandmücke den Menschen mit Leishmanien infizieren. Zwei dieser Parasiten sind links abgebildet. Es handelt sich um einzellige Organismen, so genannte Flagellaten. Fotos: Moll, Uni Würzburg

8 Verlauf der Elephantiasis
In Afrika und anderen Ländern der Dritten Welt kann schon ein einfacher Mückenstich Elephantiasis verursachen. Manche Stechmücken übertragen die Larven des Fadenwurms Wuchereria bancrofti, der im menschlichen Organismus diese Erkrankung des Lymphsystems auslösen kann. Filzläuse (Phthirus pubis, rechts) in unseren Haaren wirken wie Drahtseilakrobaten

9 Prionen Rinderwahn (BSE) Creutzfeldt-Jakob-Krankheit
Kuru (Papua Neuguinea) Scrapie (Traberkrankheit)

10 Viren Parvo- (Fetusfehlbildung, Hauterkrankungen) Bakteriophagen
DNA Viridae Parvo- (Fetusfehlbildung, Hauterkrankungen) Papova- (Papillomaviren: Warzen, Zervixkarz.) Adeno- (Erkältungen, Durchfall) Herpes- Alpha-Virinae (orale, genitale Erkrankung, Windpocken) Beta-Virinae (CMV: Fieber, Lungen-, Leber-, Netzhautentzündg.) Gamma-Virinae (Epstein Barr Virus: Pfeiffer-Drüsenfieber) Pox- (Pocken) Bakteriophagen Viren, deren Wirte Bakterien sind

11 RNA Viridae Picorna- Enterovirus Poliomyelitis V-Kinderlähmung, Revo-
Coxsackie-V-abakterielle Meningitis, Fieber Hepatitis A (Serotyp 72)-Hep A Revo- Rota- und Coloradoviren (Magen-Darmtrakt) Paramyxo- Paramyxo V Mumps-Virus Morbilli V Masern-Virus Rinderpest-Virus Hundestaupe-Virus Pneumo V Mäusepneumonie-Virus

12 RNA Viridae Rhabdo- Vesiculo V Lyssa V Tollwutvirus (Virus gelangt ins ZNS-bis zur Herzlähmung) Bunya- (fieberhafte Erkrankungen) Toga- Alpha-V ( Malaria z.B.) Flavi-Virinae (West Nil V, FSME: Frühsommer-Meningo- Enzephalitis, Gelbfieber) Rubi-V (Rötelnvirus-Missbildungen in Schwangerschaft) Retro- Spumavirinae (biolog. Wirkung unbekannt) Oncovirinae (für Mensch und Tier gefährlich-Krebs) Lentivirinae (HIV-AIDS)

13 Diagnose von Viren Virusisolierung (Anzüchten in Tieren, Bakterien- oder Zellkultur) Direkter Virennachweis (Elektronenmikroskop) Indirekter Nachweis (Plaquemethode) Immunologische Verfahren (ELISA, RIA) Serodiagnose (Antiköpernachweis: IgG, IgM)

14 Virusisolierung Eventuell infiziertes Probenmaterial (z.B. von Menschen) wird auf Testsysteme übertragen: Hühnerembryonen (bebrütete Hühnereier-selten) Säuglingsmäuse Zellkulturen (Monolayer) Das Auftreten von typischen Krankheitssymptomen im Testsystem zeigt Virus in Probenmaterial an: CPE (zytopathischer Effekt) Plaques (Lysen) Hühnereier werden bis heute zur Gewinnung von Impfstoffen verwendet.

15 Direkter Virusnachweis
Elektronenmikroskopie (hohe Viruskonz. nötig) Pockenviren Rotaviren Coronaviren (SARS) Elektronenmikroskop. Viruspartikelzählung (Zugabe einer bekannten Menge an Latexpartikeln-interner Standard)

16 Indirekter Virusnachweis
Plaque Methode Aussäen von Monolayer auf festem Nährboden (Agar) Infektion mit Probenmaterial (verschiedene Verdünnungen herstellen) Virus lysiert Zelle, diese wiederum nur Nachbarzellen, dabei entstehen Plaques (Löcher im Zellrasen) Pro Virus entsteht ein Plaque

17 Immunologische Verfahren
RIA Kompetitive Probenbindung -Bekannte radioaktive Antigenprobe (in diesem Fall der Virus der auch zu bestimmen ist) -Unbekannte Virus-Antigen Probe -Zugabe von Antikörper, der Antigen bindet -Ausfällung des Antigen-AK Komplexes -Umso mehr Radioaktivität ausgefällt wurde, umso weniger Virus in der zu untersuchenden Probe Sandwich ELISA

18 Serodiagnostik Komplementbingungsreaktion (KBR)
Hämagglutinationshemmtest (HHT) Neutralisationstest (NT) Immunfloureszenz Nukleinsäurehybridisierung Diagnostik Influenza Virus

19 Komplementbingungsreaktion (KBR)
Patientenserum zufügen von Testantigenen in bekannter Menge Sind Antikörper im Patientenserum Komplex aus Antigen und Antikörper bildet sich Zugabe von Komplement und Hammelerythrozyten: Kein Farbumschlag-Infektion: Sind Antikörper im Patientenserum, bindet das Komplement zur Gänze an den entstandenen Antikörper-Antigen Komplex- Kein Kompliment übrig für die Hämolyse der Erys! Farbumschlag-keine Infektion Sind keine Antikörper im Patientenserum, bindet Komplement an die Erys, es kommt zur Hämolyse, diese zeigt somit an, dass keine Infektion besteht!!

20

21 Hämagglutinationshemmtest (HHT)
Hämagglutinine sind Oberflächenstrukturen mancher Viren (Rötelvirus) Hämagglutinine verklumpen rote Blutkörperchen (Agglutination) Vom Körper gebildete Antikörper richten sich gegen diese Hämagglutinine Testprinzip: Patientenserum werden Hämagglutinine zugegeben Antikörper in der Patientenprobe: Hämagglut. werden gebunden. Eryzugabe führt zu keiner Agglutination Keine Infektion: Hämagglutinine binden an zugegebene Erythrozyten: Agglutination

22

23 Neutralisationstest (NT)
Nutzt die Tatsache, dass der Körper gegen eingedrungenes Antigen (Virus) Antikörper bildet Testprinzip: Patientenprobe wird def. Menge an Antigen (zu testendes Virus z.B.) zugegeben. Infektion: Antikörper der Patientenprobe neutralisieren zugegebenes Antigen und Lösung ist nicht mehr imstande Zellkultur zu infizieren. Keine Infektion: Keine Antikörper, damit wird zugegebenes Antigen nicht von Patientenprobe neutralisiert und kann damit Zellen infizieren!!

24 Immunfluoreszenz Zugabe von Patientenserum:
Nachweis von Antikörpern im Patientenserum Testprinzip: empfindliche Zellkultur wird mit dem zu untersuchenden Virus infiziert. Zugabe von Patientenserum: Bei Infektion: Antikörper des Serum neurtalisieren Virus und Zellen werden nicht cytopathisch. Keine Infektion: keine Antikörper, daher ist Virus imstande Zellen zu infizieren Zugabe von fluoreszensmarkierten Antikörpern, die den Erstantikörper binden Bei Infektion: Antikörper-Antikörper Komplex, damit enststeht Fluoreszenz, im Mikroskop zu beobachten. Keine Infektion: Kein Erstantikörper, keine Bindung an fluoreszenzmarkierten Antikörper möglich, keine Fluoreszenz

25 Nukleinsäurehybridisierung
Dient dem Nachweis viraler Gene in der Patientenprobe Testprinzip SB: DNA aus Patientenprobe wird isoliert, fragmentiert, auf Gel aufgetragen und auf Nitrozellulose geblottet. Verwendung radioaktiv markierter Gensonden (DNA Fragmente des nachzuweisenden Virus) zur Hybridisierung mit der Blot-DNA. Infektion: es kommt zu einer Hybridisierung, auf der Photoplatte entstehen Schwärzungen Keine Infektion: Gensonden sind nicht homolog zur Patientenprobe, keine Hybridisierung, keine Schwärzung.

26 Diagnostik Influenza Virus
Nachweis Viraler Antigene Proben: Nasen-, Rachen-, Alveolarsekret Nur 1-4 Tage nach Krankheitsbeginn möglich! Immunfluoreszenz ELISA Virusanzucht in Zellkultur Hoch spezialisiert, nur in wenigen Labors möglich: PCR Retrospektiv: serologischer Antikörpernachweis KBR, ELISA, Immunfloureszenz

27 HIV wird immer durch Western Blot bestätigt!!!!
Diagnostik HIV: ELISA HIV Antikörper ist festphasengekoppelt =Erstantikörper Zugabe des Patientenserum (Antigen) Zugabe von Antikörper-Enzym-Konjugat =Zweitantikörper Überschuß an Konjugat durch Waschen entfernen Substratzugabe (an sich farblos), erst durch Enzym wird Subtrat umgesetzt: Farbreaktion Umso intensiver die Farbe umso mehr Antigene (HIV) waren in der Probe: Direkt proportional!! HIV wird immer durch Western Blot bestätigt!!!!

28 Influenzavirus Adenovirus HIV Virus