MiBi 2

Sensibel: MHK ≤ Grenzkonzentration („unterer breakpoint“). MHK ist so gering, dass bei Therapie mit der üblichen Dosierung i. A. ein Therapieerfolg zu erwarten ist.

• Resistent: MHK ≥ Grenzkonzentration („oberer breakpoint“). MHK ist so hoch, dass kein Therapieerfolg zu erwarten ist.

• Intermediär: MHK in einem Bereich (zwischen zwei Grenzkonzentrationen) für den keine Beurteilung hinsichtlich des zu erwartenden Therapieerfolges möglich ist

Die bisherigen Untersuchungen zeigen, dass Microbial Source Tracking mit wirtsspezifischen DNA-Markern für den Einsatz in der Praxis geeignet ist. Zusammen mit der Betrachtung der örtlichen Gegebenheiten ist Microbial Source Tracking ein hilfreiches Werkzeug bei der Ursachenforschung und der Ermittlung der Herkunft fäkaler Gewässerbelastungen. Damit trägt es wesentlich zu einer zielorientierten Bewirtschaftung des Gewässers bei (Herkunft von beispielsweise E.coli durch Überprüfungen unterschiedlicher Spots und entsprechender Rückverfolgung der Herkunft

Direkte Nachweismethoden • Oberflächenausstrich/Ausplattieren auf festem Medium (Petrischale) • Gussplattenverfahren • Tupferabstrich, evtl. Resuspendierung und Ausstrich • Abklatschverfahren (Platten, „Agar-Film“, etc...) • Anreicherungskultur (Flüssigmedium), selektiv oder nicht-selektiv

Indirekte Nachweismethoden • Immunologische/genetische Verfahren • Nachweis von Metaboliten (ATP, etc...)

• Zellmorphologie: Stäbchen, Kokken, Kommaförmig, Spirillen, filamentös,...

• Färbungen: Gram-Färbung, Geißelfärbung, Kapselfärbung,...

• Fluoreszenzmarkierungen: - Nukleinsäuren (DAPI, Propidiumiodid, Acridin-Orange...) usw

Live/Dead Farbstoffe können lebende und tote Zellen unterscheiden

Latex-Agglutinations-Test • An sehr kleine Latexpartikel gekoppelte AK führen bei Bindung an AG zu einer Quervernetzung und damit zur makroskopisch sichtbaren Verklumpung (Agglutination) positives Resultat

GLISA = Gold-Labeled Immunosorbent Assay für den Nachweis von Mikroorganismen

 Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA und „Sandwich-ELISA“)

Antigen wird an eine feste Phase gekoppelt (z.B. Mikrotiterplatte). • Beim Sandwich-ELISA ist der Primärantikörper (Capture) direkt an der festen Phase verankert (häufigste Assay-Form): • Bindung des Antigens (Zielzellen, Proteine, Toxine,...) • Entfernen der ungebundenen Antigene durch Waschschritte • Markieren mit Detection-Antikörper • Waschschritte zur Entfernung ungebundener AK • Nachweis mit Enzym-konjugierten Antikörper: Zugabe von Enzym-Substrat • Messung der Reaktionsprodukte (Farbstoffe, Fluoreszenz)

Gensonden • Gensonden sind kurze Stücke einzelsträngiger DNA (Oligonucleotide, ca. 20-100 Basen) von genau definierter Sequenz, komplementär zur nachzuweisenden Zielsequenz. Nachweis von ribosomaler RNA: • Bestandteil der Ribosomen • drei rRNA-Typen mit unterschiedlicher Größe bei Prokaryoten: 5S, 16S, 23S • hohe evolutionäre Stabilität • typische Struktur

Vorteile der Gensonden-Methoden: • Sehr spezifischer Nachweis mit geeigneten Sonden

Nachteile: • Komplexer Versuchsablauf, geschultes Personal erforderlich • Auch tote Zellen enthalten DNA/RNA mögliche falsch positive Ergebnisse • Kommerziell erhältliche Tests relativ teuer

Microarrays • Microarrays sind miniaturisierte Anordnungen von molekularen Sonden (Nukleinsäuren, Peptide oder Polysaccharide) auf einer ebenen Festkörperoberfläche («chips») • Mit Arrays lassen sich viele Gensequenzen in einem Experiment analysieren Vorteile: • parallele und schnelle Analyse wichtiger diagnostischer Parameter (mRNATranskripte, Proteine,...) • Automatisierung Hürden: • hohe Kosten (Geräte und Reagenzien) • notwendige Standards (für den Interlabor-Vergleich der Daten)

Amplifikation von speziellen Genabschnitten durch spezifische OligonukleotidPrimer mit Hilfe einer DNA-Polymerase und Nachweis des entstehenden Produkts (Gelelektrophorese). • Theoretisch ist der Nachweis eines einzelnen Ziel-DNA Fragmentes möglich, also ein "single-copy" Gen in einer einzelnen Zelle. 

Nachweis möglich mittels Suche nach: Flagelline, Virulezfaktoren, Toxingene etc.

Vorteile • kleinste Mengen von Zielorganismen nachweisbar (auch nicht kultivierbare oder nicht vermehrungsfähige Zellen) • Ergebnis innerhalb von Stunden

Nachteile • Keine Entscheidung ob ein Organismus lebend oder abgetötet ist • PCR-Inhibitoren (z.B. aus Lebensmittelmatrix) falsch negatives Ergebnis • mögliches Kontaminationsrisiko falsch positives Ergebnis

Kriterien für Typisierungs-Methoden

• alle Organismen einer Spezies müssen mit der verwendeten Methode typisierbar sein.

Typisierungsmethoden müssen: - ein hohes Differenzierungs-Potential haben

- sehr reproduzierbar sein 

Vorteil: • Einfache Durchführung, keine Spezialausstattung nötig

Nachteile: • DNA muss frei von Verunreinigungen sein • Differenzierung begrenzt (vor allem kleine Fragmente werden erfasst)

Vorteile: • geeignet für ganze Bakteriengenome • Inter-Labor Vergleichbarkeit der Ergebnisse ("PulseNet", Network for foodborne bacterial disease surveillance, Internationale Standardisierung 

Nachteile: • Aufwändiger als einfache RFLP Methode

5) Phagentypisierung (Phagovarbestimmung, Lysotypie) • Unterscheidung durch unterschiedliche Empfindlichkeit einzelner Stämme einer Spezies gegenüber verschiedenen Bakteriophagen für diese Spezies Muster der Sensitivität Phagovar • 8-10 verschiedene Phagen nötig • sehr feine Differenzierung möglich, oft unterhalb der Serotypebene (Salmonella, Listeria, Staphylococcus,...)

Vorteil: • Einfache und kostengünstige Methode

Nachteil: • Standardisierung der Phagen und Methode schwierig • nicht alle Stämme sind mit Phagen typisierbar

Säuerung der Milch (MSB) Ausfällung des Caseins (Joghurt, Sauermilch) oder Verstärkung der Ausfällung (Käse) und Schutz vor Verderbserreger und Pathogenen

• Lochbildung HÄHÄ durch MSB (heterof.) in Käse (CO2)

• Aromabildung durch MSB (Butter: Diacetyl; Joghurt: Acetaldehyd) sowie durch Schimmelpilze (Roquefort, Camembert-Käse) sowie Rotschmierebakterien (Sauermilchkäse)

• Wildtierkot
• Bewässerung
• Luft / Staub
• Personalhygiene (bei Begehungen und Ernte)
• Organische Dünger

Nachernte:

Geplegtes, modernes Ernte und Schnittwerkzeug

Entsprechende schnelle Verarbeitung und Lagerung bei optimalen Kühtemperaturen

Keine Sammellagerung

Reinigung und Desinfektion der Lager

• Ernte

(Erntemethode, geographische Lage der Produktionsflächen, Klimabedingungen, Reifezustand bei der Ernte)

• Verarbeitung

(Schärfe der Schneidemesser, Waschprozess, Größe der Schnittstücke)

• Lagerbedingungen

(Temperatur während Transport und Verteilung)

Außerdem: Zunahme globaler Handel, so können auch Erreger mit erhöhter Pathogenität verteilt werden

• Transformation:       Aufnahme freier DANN
• Transduktion:            durch Bakteriophagen
• Konjugation:             Plasmid-Übertragung über Pili

• Sparsame Anwendung von Antibiotika in der Tiermast und der Verschreibung für Menschen
• Ausbildung und Schulung von Antibiotikaverschreibendem Personal
• Entwicklung von Alternativen (neuen Wirkstoffen)
• Steigerung von Hygienemaßnahmen
• Prophylaxe, dass Tiere gesund bleiben

• Oberfläche der Bakterienzelle (v.a. Zellwand-Synthese) Quervernetzung bei Mureinsynthese durch Transpeptidase bindet ß-Lactam-AB irreversibel
  Bsp.: alle ß-Lactam-AB Penicilline (Auf proliferierende Bakterien beschränkt)
• Cephalosporine (Gleicher Wirkmechanismus wie Penicilline, häufig breiteres Wirkungsspektrum, widerstandsfähiger gegen ß-Lactamasen)
•  
• Carbapeneme (Stabil gegen ESBL, breites Wirkspektrum umfasst alle ZW-bildenden Gram-negativen und –positiven Bakterien, Für lebensbedrohliche Infektionen reserviert sowie Erreger, die gegen andere ß-Lactame resistent sind)
• Glycopeptid-AB - Vancomycin -  (Peptidoglykan-Quervernetzung) • Auf Gram-positive beschränkt, Reserve-AB gegen wichtige ß-Lactamresistente Erreger nosokomialer Infektionen

• Bakterielles Ribosom
  Bsp.: Aminoglykoside, Tetrazykline, Makrolide -  Auch bei ruhenden Zellen wirksam

• Folsäure-Synthese
  Bsp.: Sulfonamide

• Enzyme der Nucleinsäuresynthese - Hemmen die bakterielle RNA Polymerase (Rifampicin) oder Nucleinsäurepackung (Gyrasehemmer, z. B. Fluorchinolon)

• Probiotika: lebende MO, die sich nach oraler Aufnahme und Magen-Passage längere Zeit im Intestinaltrakt ansiedeln können und positive Wirkung auf die Gesundheit ausüben können.
• Voraussetzungen:
  • Biologische Sicherheit (GRAS-Status = generall recognized as safe)
  • Widerstandsfähigkeit gegen Magensalze und Gallensäure
  • Überlebensfähigkeit und Erhalt der Aktivität in der Anwendungsform
  • Kolonisierung des Intestinaltrakts über längeren Zeitraum

Milchsäurebakterien

LAB (Enzym)

• Umschalten des Stoffwechsels von Atmung auf Gärung durch anaerobes Millieu

Durch weniger hohe ATP Produktion während der Gärung, wird mehr Glucose verstoffwechselt um die benötigte ATP Menge zu generieren.

• Homo:         es wird nur Milchsäure gebildet (z. B. Enterecoccus spp.)
• Hetero:        neben Milchsäure werden weitere Stoffwechselprodukte wie Essigsäure,
                       Ethanol und CO₂ gebildet (z. B. Leuconostoc spp.)

• Lactobacillus      (Lactobaceriae)                                             (Familie)
• Leuconostos       (Lauconostocaceae)
• Lactococcus       (Streptococcaceae)

• Tee:              - Farbe und Aroma entsteht durch Fermentation der grünen Blätter
                       - Blätter werden angewelkt und maschinell gerollt (Austritt Zellsaft)
                       - Fermentation (35-40 °C, einige Stunden) in dünnen Lagen, erwünschte
                         Effekte (Verfärbung, Aromabildung) ausschließlich durch pflanzeneigene
                         Enzyme (Phenoloxidasen)
• Kaffee:         - durch Fermentation Entfernung des Fruchtfleisches durch pflanzeneigene
                          Enzyme und Mikroorganismen
                        - Organismen: Pektinasen, Hefen
                        - Farbe und Aroma erst durch Röstung

• Aus erhitztem Sojamehl, geschroteten Weizenkörnern, Wasser und Meersalz
• Mit Schimmelpilzkulturen (Aspergillus oryzae oder Aspergillus soyae) beimpft und einige Tage bei 30 °C inkubiert
• Schimmelpilz bedeckte Masse wird in Gefäß mit Salzwasser übergossen und mit Hefen & MSB beimpft
• Anschließend für bis zu einem Jahr fermentiert
• Rohe Sojasauce wird abgepresst und bei 70 °C bis 80 °C pasteurisiert

• Abbau des Fruchtfleischs
• Abtötung des Pflanzenkeims
• Entwicklung von brauner Farbe und Aroma

• Über Lebensmittel
• Nehmen die Toxine, die im LM vorhanden sind, auf