Bakteriologie

• Morphologie

• Zellwandeigenschft (grampositiv, gramnegativ

• Kapselbildung

• Pathogenitätsfaktoren

• Stoffwechselwege (Enzyme)

• Molekularbiologische Verfahren

Dauerformen mit großer Widerstandsfähigkeit gegenüber Austrocknung, Hitze, Chemikalien

->nur bei einzelnen grampositiven Bakterien (Clostridium Botulinum, Clostridium tetani, bacillus anthracis)

Besitzen eine sehr dicke zellwand

Z.b. Staphylokokken, Streptokokken

Besitzen eine dünne zellwand und zweite Membran

Äußere Membran (Molekularsieb), lässt viele Substanzen nicht hindurch z.B Antibiotika

Z.B. E. Coli, Pseudomonas

Differenzierung und Diagnostizierung von Bakterien

Ablauf:

1. Färbung mit kristallviolett: alle Bakterien gefärbt

2. Behandlung mit Lugolscher Lösung: Bildung großer Farbkomplexe in allen Bakterien

3. Entfärben mit 96% Ethanol: gramnegative bakterien werden entfärbt, aus grampositiven kann Farbkomplex nicht ausgewaschen werden

4. Fuchsin Färbung (rosa): Darstellung von gramnegativen Bakterien

• mit gramfärbung schlecht anzufärben

• Wandaufbau ähnelt grampositiven Bakterien: keine äußere Membran und mehrschichtiges Peptidoglykan

• Polymer aus Arabinos und Galactose (Arabino-galactan) und langkettigen Lipiden (mykolsäuren)

• Bakterien praktisch nicht anfärbbar, nur unter Winwirkung von Hitze oder Phenol

• Von äußeren Einflüssen geschützt, z.B. Säure

Kapsel: extrazelluläre Polysaccharidschicht, die mit der Zellwand verankert ist

Bedeutung

• Schutz vor Austrocknung

• Barriere für Antibiotika • Anheftung

• Phagozytoseschutz: schlechte Erkennung als Fremdkörper

Enzymkomplex der Atmungskette

4 Cytc(Fe2+) + O2 + 8 H+innen → 4 Cytc(Fe3+) + 2 H2O + 4 H+außen

Differenzierung von gramnegativen Bakterien

1. Enterobakterien (E. coli, Salmonellen): Oxidase-negativ

2. Pseudomonaden/Aeromonaden: Oxidase-positiv

Oxidase Test

- Tetra Methyl Phenyldiamine als künstlicher Elektronenakzeptor

- Oxidation in Gegenwart von Sauerstoff und der Cytochrom c Oxidase zu einem blauen/violetten Farbstoff (Indophenolblau)

Identifizierung von Enterobacteriaceae

Prinzip

• Mikroröhrchen mit spezifischen Substraten und Indikatoren in dehydrierter Form

• Beimpfung mit Bakteriensuspension, Lösung der Substrate

• Die biochemischen Reaktionen der Bakterien können anhand von Farbumschlägen abgelesen werden; je nach Ergebnis ergibt sich ein Zahlencode, mit dem sich das Enterobakterium bestimmen läßt

• Kleinste DNA Mengen ausreichend (hohe Sensitivität)

• Hohe Spezifität durch Primersequenz

• Probenmaterial: Blut, Sekrete, Nahrungsmittel, Abstriche

• Für langsam wachsende und nicht anzüchtbare Bakterien geeignet

• Nachteile: anfällig für Verunreinigungen, sehr sauberes Arbeiten

erforderlich

• Weitere DNA-basierte Technik: Genomsequenzierung/Next Generation

sequencing direkt aus dem Patientenmaterial, kein Anzüchten der Bakterien erforderlich (=schnellere Diagnose)

Die DNA/Genom-Sequenz ist für jedes Bakterium spezifisch

Millionenfache Vervielfältigung von DNA/bestimmten Genen

•Differenzierung von Bakterien und Pilzen

• Koloniematerial (~105 Bakterien) wird direkt analysiert

Ablauf

1. Kristallisierung des Materials mit Säure

2. Verdampfen und Ionisieren des Materials

3. Beschleunigung der Ionen im elektrischen Feld

4. Bestimmung der Flugzeit der Ionen im Vakuum

5. Massenbestimmung der einzelnen Analyte

• Gesamt-Massenspektrum der Kolonie: “Molekulare Fingerabdruck”

• Größte Teil sind ribosomale Proteine

• Vergleich mit Referenzdatenbanken und Auswertung ist automatisiert

• Ergebnis in 5 Minuten nach Auftragen der Probe