Friedrich Loeffler Institut für Medizinische Mikrobiologie · Medizinische Mikrobiologie....

Friedrich Loeffler Institut für

Medizinische Mikrobiologie

Infektionen gehören weltweit zu den häufigsten Todesursachen

• Trotz großer Fortschritte sind Therapieoptionen häufig unbefriedigend

• Auftreten neuer Erreger/Erregervarianten

• Auftreten von Resistenzen

• Im Krankenhaus erworbene Infektionen

• Aufklärung von Infektionsursachen – Identifizierung von Pathogenen

• Empfindlichkeitstestung Therapieempfehlungen

• Infektionskontrolle ( Hygiene)

Warum gibt es Medizinische Mikrobiologie ?

Entdecker bakterieller und viraler Infektionserreger

Diphtherie Corynebacterium diphtheriae

Rotz Burkholderia mallei

Maul- und Klauenseuche FMDV

Mikrobiologische Diagnostik

Klinischer Befund

• Der Arzt auf Station entscheidet sich anhand der Anamnese und des klinischenBefundes (Fieber!) für eine mikrobiologische Diagnostik

Materialentnahme/Probentransport• Dem Patienten wird Probenmaterial entnommen und diese unverzüglich mit

einem Begleitschein ins mikrobiologische Labor geschickt

Materialanlage

Pathogenidentifizierung ggf. Resistenztestung

Befund erstellen• Die Ergebnisse werden der Station schriftlich mitgeteilt. In angezeigten Fällen

erfolgt eine zusätzliche telefonische Durchsage

Mikrobiologische Diagnostik

Materialentnahme

Tupferabstriche Urin

Stuhl

Urin-Monovette 10 ml

Stuhlgefäß mit Löffel

Mikrobiologische Diagnostik

Materialentnahme

Blut

Für serologische Diagnostik (Serum) Blutkulturen

Aerobe und anaerobe Blutkulturflaschen

Mikrobiologische Diagnostik

Materialentnahme

Lungensekret, Bronchoalveoläre Lavage (BAL), Punktate

Röhrchen mit SchraubverschlußSputumgefäß

Mikrobiologische Diagnostik

Materialentnahme

Spezialmedien

Helicobacter pylori Mycoplasmen

Abstrich*

Punktat**Entnahmeort _______________

Ejakulat Vaginalsekret Mittelstrahl-Urin Katheter-Urin Blasenpunktionsurin Beutelurin Tupferurin Fruchtwasser

Urogenitaltrakt-Infektionen /Gynäkologische Infektionen

Standardbakteriologie Chlamydien (separater Abstrich) Urogenitale Mykoplasmen Streptokokken Gruppe B Neiss. gonorrhoeae (Gonokokken) Gardnerella

Ein Anforderungsschein pro Material (aerobe + anaerobe Blutkulturflasche = ein Material)

Ambulant erworben Nosokomial erworben Nach Aspiration Bei Mucoviszidose

Rachenabstrich Nasenabstrich Tonsillenabstrich BAL Bronchialsekret Pleurapunktat Sputum Trachealsekret Nasennebenhöhlen-Abstrich

Kultur / Antigennachweis / Nukleinsäurenachweis / mikroskopische Untersuchung

Seit wann Womit

Ambulante Infektion Nosokomiale Infektion

Immunsuppression Prä-TX Post-TX

Reiseanamnese ReiselandAntiinfektiöse

Therapie

Unterschrift des einsendenden ArztesDatum

Klinische Diagnose / Fragestellung

Bakterien Viren Pilze Parasiten

SEPSIS

Jeweils 1 x fürViren

BakterienPilze Candida u. a. Sprosspilze

Schimmelpilze inkl. Aspergillus

Blutkultur, arteriell venös Blutkultur aus Katheter* ZVK*Entnahmeort ______________Bakteriologie Mykologie

Standardbakteriologie Bordetella pertussis Chlamydien (separater Abstrich) Legionella

Legionella-Antigen (Urin) Mykoplasmen

Abszessmaterial* Bioptat* Drainflüssigkeit* Gewebeprobe* Gelenkpunktat* Punktat* Wundabstrich tief*

oberflächlich**Entnahmeort ___________________

Standardbakteriologie Aktinomyzeten Mykobakterien (Tuberkulose)

Stuhl Erbrochenes Anal-/Rektalabstrich Gallepunktat Duodenalsekret Pankreassekret Magenaspirat Schleimhautbioptat*

Liquor aus Punktat aus Katheter

Ventrikelkatheter Peritonealkatheter Punktat* Bioptat*

*Entnahmeort _______________

Standardbakteriologie Mycoplasmen/Ureaplasmen Mykobakterien (Tuberkulose) Adenovirus Cytomegalievirus Enteroviren FSME-Virus Herpes simplex Virus Polyomavirus JC Varizella Zoster Virus West Nile Virus Candida u. a. Sprosspilze Cryptococcus neoformans Schimmelpilze inkl. Aspergillus

Jeweils 1 x fürViren

BakterienPilze

Adenoviren

Erregernachweis 1 / 2 / 3

Friedrich Loeffler Institut für Medizinische MikrobiologieDirektor: Prof. Dr. med. Ivo Steinmetz

Martin-Luther-Str. 6 Tel.: 03834 86-5552, -558017487 Greifswald Fax 03834 86-5583

Klinikum der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Anforderungsschein 1 / 2 / 3

ATEMWEGSINFEKTIONEN

ZNS-INFEKTIONENINTRAABDOMINELLE INFEKTIONEN MUSKEL- u. SKELETTINFEKTIONEN

Toxoplasma gondii

Eingangsdatum

Entnahme-datum

Uhrzeit

Hier auf jedes Blatt Patienten-Etikett kleben.Wenn nicht vorhanden, bitte ausfüllen:

Einsender

Patienten-name

Vorname Geschlechtm w

Geburtsdatum Patienten-Nummer

STA

TIO

NS

-B

AR

CO

DE

GASTROENTERITIS /GASTROINTESTINALE INFEKTIONEN

UROGENITALTRAKT- INFEKTIONENGYNÄKOLOGISCHE INFEKTIONENPRÄ- / PERINATALE INFEKTIONEN

Einsendeschein

Mikrobiologische Diagnostik - Nachweismethoden

Direkter Nachweis

• Kulturelle Anzucht

• Mikroskopischer Nachweis (Fluoreszenz)

• Nachweis von Erregerbestandteilen- Nukleinsäure: PCR- Antigen-Nachweis (ELISA)

Indirekter Nachweis

• Nachweis von Antikörpern (z.B. ELISA, Western Blot)

Anzucht auf Nährmedien

Impföse aus Platin

3-Ösen Ausstrich

Nachweismethoden – Kulturelle Anzucht

Bebrütungsverfahren

Bebrütung aerober und fakultativ anaerober Keime

• Urin und Stuhl: Bebrütung bei 37°C• Verdacht auf Hefen: Bebrütung bei 30°C

Mikrophile und anaerobe Bebrütung

• Rachenabstrich: Bebrütung bei 5% CO2 und 37°C• Bei Verdacht auf Anaerobiern:

In Spezialtöpfen mit reduzierenden Zusätzen

Nachweismethoden – Kulturelle Anzucht

Brutschrank

Anzucht von Bakterien auf Nähragar

Nachweismethoden – Kulturelle Anzucht

Anzucht von Bakterien auf Nähragar

Nachweismethoden – Kulturelle Anzucht

Anzucht von Bakterien auf Nähragar

Nachweismethoden – Kulturelle Anzucht

Nachweismethoden – Mikroskopie

Gram-Färbung Eiterabstrich

Ziehl-Neelsen Färbung zum SichtbarmachenSäurefester Stäbchen

Durchlichtmikroskopie

Nachweismethoden – Mikroskopie

Immunfluoreszenz

Wird eingesetzt …• … wenn eine Kultur des Erregers nicht möglich ist• … zum schnellen Nachweis (wenige Stunden)• … zum direkten Nachweis eines Erregers• … zum Nachweis von Antigenen

Direkter Erregernachweis(Treponemen)

Antigen-Nachweis (CMV)

Nachweismethoden - ELISA

Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay

96-well Platte mit aufgetragenen Proben

Nachweismethoden – Western Blot

Nachweis spezifischer Antikörper

Vorteil gegenüber ELISA:höhere Spezifität

Nachteil:deutlich höherer Aufwand mit höheren Kosten

Nachweismethoden – PCR

Polymerase Kettenreaktion („polymerase chain reaction“)

Prinzip:

Vervielfältigung (Amplifikation) einesspezifischen Genabschnittes mit Hilfesequenzspezifischer Primer

1 Negativ Kontrolle2 Positiv Kontrolle3 Probe

1 2 3

• Spezifische Gene (Toxine, Antibiotika-resistenzen, Enzyme, Hüllproteine)

• 16S rRNA Gene (Identifizierung von Mikroben auf der Genus- oder Spezies-Ebene)

Nachweismethoden – PCR

Einteilung pathogener Mikroorganismen

Einzellige Mikroorganismen

Bakterien (Prokaryoten)

Pilze (Eukaryoten)

Protozoen (Eukaryoten)

Subzelluläre biologische Objekte

Keine Lebewesen i. e. Sinne

Prionen (infektiöse Proteine)

Viroide (infektiöse Nukleinsäure)

Viren

Mehrzellige Lebewesen

Helminthen (Würmer)

Arthropoden (Gliederfüßer)

Unterscheidungsmerkmale

Form

Einteilung von Bakterien

Zellwand• Gram-positive Bakterien• Gram-negative Bakterien• Zellwandlose Bakterien

Sauerstoffverwertung• aerobe Bakterien• obligat anaerobe Bakterien• fakultativ anaerobe Bakterien

Sporenbildendner/Nicht-Sporenbildner

Zellwandaufbau

Einteilung von Bakterien

Grampositive Bakterien Gramnegative Bakterien

Einteilung von Bakterien

Färbung nach GRAM

Einteilung von Viren

Viren…

• … sind viel kleiner als Bakterien und lichtmikroskopisch nicht zu erkennen

• … können sich nicht eigenständig vermehren (replizieren), sondern benötigen

in jedem Fall eine Wirtszelle

• … enthalten entweder RNA oder DNA, nicht aber beides

• … sind völlig unempfindlich gegenüber Antibiotika

Aufbau

• Nukleinsäure

• Kapsid

• Hülle

Einteilung von Viren

Typ der Nukleinsäure

• DNA oder RNA-Viren• einzelsträngige Nukleinsäure Leserichtung (+) oder (-) • doppelsträngige Nukleinsäure

Hülle

• Behüllte Viren• Unbehüllte Viren

Symmetrie des Nukleinsäure-Kapsid-Komplexes

• Kugelig• Helikal• Ikosaedrisch

Einteilung von Pilzen

Dermatophyten

• Können Keratin verwerten• Befallen fast ausschließlich Nägel, Haut und Haare

Hefen (Sprosspilze)

• wichtigster Vertreter: Candida albicans• opportunistischer Erreger, kann insbesondere

bei Immunsuppression zu schwerenVerlaufsformen führen

Schimmelpilze

• Weit in der Umwelt verbreitet• Auslöser von Allergien• Infektionen meist bei immunsupprimierten Patienten

Einteilung von Parasiten

Protozoen

einzellige, eukaryote Organismen, gehören bereits zum Tierreich• Sporen- und Wimperntierchen Malaria-Erreger• Amöben (Rhizopoden)• Geißeltierchen (Flagellaten)

Würmer (Helminthen)

• Fadenwürmer (Nematoden)• Saugwürmer (Trematoden)• Bandwürmer (Cestoden)

Gliederfüßer (Arthropoden)

• Spinnentiere (z. B. Zecken)• Insekten (z. B. Läuse, Wanzen und Flöhe)

Kolonisation oder Infektion?

Die physiologische bakterielle Besiedlung des Menschen

Haut:Propionibacterium acnesStaphylococcus epidermidis

Nase:Staphylococcus aureusStaphylococcus epidermidis

Mund/Rachen:Streptococcus mutansStreptococcus pneumoniaeNeisseriaHaemophilusActinomycesBacteroides

Magen:Helicobacter pyloriLactobacillus

Dünndarm:Geringe Besiedlung (106 /ml)LactobacillusStreptococcus

Kolon:Dichte Besiedelung (1012/ml)BifidobacteriumBacteroidesE. coliEnterococcusLactobacillusClostridiumKlebsiellaProteusEnterobacterHefen...

Vagina:Lactobacillus

In und auf unserem Körper leben 10 mal mehrProkaryoten (v. a. Bakterien) als wir menschliche Zellen besitzen!!!