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4.4.3: Infektionskrankheiten - Biologie

4.4.3: Infektionskrankheiten - Biologie



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Weltweit machten Infektionskrankheiten (biologische Gefahren) im Jahr 2020 drei der zehn häufigsten Todesursachen aus. Durchfallerkrankungen (meist durch schlechtes Wasser, sanitäre Einrichtungen und Hygiene); und andere Infektionskrankheiten wie Malaria. Kinder sind besonders anfällig für Umwelteinflüsse, die sie einem frühen Krankheitsrisiko aussetzen. Unterernährung (der Zustand, der auftritt, wenn der Körper nicht genügend Nährstoffe erhält) trägt wesentlich zur Kindersterblichkeit bei – Unterernährung und Umweltinfektionen sind untrennbar miteinander verbunden.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) kam kürzlich zu dem Schluss, dass etwa 50 % der Folgen von Unterernährung tatsächlich auf unzureichende Wasser- und Sanitärversorgung sowie schlechte Hygienepraktiken zurückzuführen sind. Darmwürmer, die unter schlechten hygienischen Bedingungen gedeihen, infizieren beispielsweise fast 90 Prozent der Kinder in Entwicklungsländern und können je nach Schwere der Infektion zu Unterernährung, Anämie oder Wachstumsstörungen führen. Etwa 6 Millionen Menschen sind an Trachom erblindet, einer Krankheit, die durch den Mangel an sauberem Wasser in Verbindung mit mangelhaften Hygienepraktiken verursacht wird.

Ein aufkommende Infektionskrankheit ist entweder neu für die menschliche Bevölkerung oder hat in den letzten zwanzig Jahren eine Zunahme der Prävalenz gezeigt. Beispiele sind die Coronavirus-Krankheit 19 (COVID-19), die Ebola-Virus-Krankheit, das West-Nil-Virus, das Zika-Virus, das plötzliche akute Atemwegssyndrom (SARS), die H1N1-Influenza; Schweine- und Vogelgrippe (Schweine-, Vogelgrippe), Humanes Immunschwächevirus (HIV)/erworbene Immunschwächeerkrankung (AID und eine Vielzahl anderer viraler, bakterieller und protozoischer Erkrankungen (Tabelle (PageIndex{a})). die Krankheit neu ist oder sich die Bedingungen geändert haben, um eine Zunahme der Häufigkeit zu verursachen, ihr Status als neu auftretend impliziert die Notwendigkeit, Ressourcen einzusetzen, um ihre zunehmenden Auswirkungen zu verstehen und zu kontrollieren. Neu auftretende Krankheiten können ihre Häufigkeit im Laufe der Zeit allmählich ändern oder ein plötzliches weit verbreitetes Wachstum erfahren .

Tabelle (PageIndex{a}): Einige neu auftretende und wieder auftretende Infektionskrankheiten
KrankheitErregerJahr entdecktBetroffene RegionenÜbertragung
AidsHIV1981WeltweitKontakt mit infizierten Körperflüssigkeiten
Chikungunya-FieberChikungunya-Virus1952Afrika, Asien, Indien; Verbreitung nach Europa und AmerikaMücken übertragen
Ebola-Virus-ErkrankungEbola Virus1976Zentral- und WestafrikaKontakt mit infizierten Körperflüssigkeiten
H1N1-Influenza (Schweinegrippe)H1N1-Virus2009WeltweitTröpfchenübertragung
BorrelioseBorrelien burgdorferi Bakterium1981Nördliche HemisphäreVom Säugetierreservoir zum Menschen durch Zeckenvektoren
West-Nil-Virus-ErkrankungWest-Nil-Virus1937Afrika, Australien, Kanada bis Venezuela, Europa, Mittlerer Osten, WestasienMücken übertragen

Neu auftretende Krankheiten kommen in allen Ländern vor, sowohl in den Industrieländern als auch in den Entwicklungsländern. Einige Nationen sind besser gerüstet, um mit ihnen umzugehen. Nationale und internationale Gesundheitsbehörden achten auf Epidemien in Entwicklungsländern, da diese Länder selten über die Gesundheitsinfrastruktur und das Fachwissen verfügen, um mit großen Ausbrüchen effektiv umzugehen. Zusätzlich zu dem altruistischen Ziel, Leben zu retten und Nationen zu helfen, denen es an Ressourcen mangelt, bedeutet die globale Natur des Transports, dass sich ein Ausbruch überall schnell auf jeden Winkel des Planeten ausbreiten kann. Die Bekämpfung einer Epidemie an einem Ort – ihrer Quelle – ist viel einfacher, als sie an vielen Fronten zu bekämpfen.

Im Jahr 2015 hat die WHO Prioritäten für mehrere neu auftretende Krankheiten gesetzt, die mit hoher Wahrscheinlichkeit Epidemien auslösen und die wenig verstanden wurden (und daher dringend Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen erforderten).

EIN Wiederauftretende Infektionskrankheit ist eine Krankheit, die nach einer vorherigen Phase des Rückgangs an Häufigkeit zunimmt. Sein Wiederauftreten kann auf sich ändernde Bedingungen oder alte Präventionsregime zurückzuführen sein, die nicht mehr funktionieren. Beispiele für solche Krankheiten sind arzneimittelresistente Formen der Tuberkulose, bakterielle Lungenentzündung und Malaria. Auch arzneimittelresistente Bakterienstämme, die Gonorrhoe und Syphilis verursachen, werden immer weiter verbreitet, was Bedenken hinsichtlich nicht behandelbarer Infektionen aufkommen lässt.

Eine Vielzahl von Umweltfaktoren kann zum Wiederauftreten einer bestimmten Krankheit beitragen, einschließlich Temperatur, Feuchtigkeit, menschliche Nahrungs- oder Futtermittelquellen usw. Das Wiederauftreten der Krankheit kann durch das Zusammentreffen mehrerer dieser Umwelt- und/oder sozialen Faktoren verursacht werden um optimale Bedingungen für die Übertragung der Krankheit zu ermöglichen.

Es scheint wahrscheinlich, dass eine Vielzahl von Infektionskrankheiten die menschliche Bevölkerung seit Tausenden von Jahren befallen hat, als die Umwelt-, Wirts- und Erregerbedingungen günstig waren. Die wachsende Bevölkerung hat das Potenzial für die Übertragung von Infektionskrankheiten aufgrund der Nähe zum Menschen erhöht und die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sich Menschen „zur richtigen Zeit am falschen Ort“ aufhalten, damit Krankheiten auftreten (z. B. Naturkatastrophen oder politische Konflikte). Globale Reisen erhöhen das Risiko, dass ein Krankheitsüberträger in nur wenigen Stunden Tausende von Kilometern entfernt Infektionen überträgt, wie die Vorsichtsmaßnahmen der WHO in Bezug auf internationale Reisen und Gesundheit belegen.

Ausgewählte Infektionskrankheiten

COVID-19

Coronavirus-Krankheit 19 (COVID-19) ist eine Atemwegserkrankung, die durch ein Virus namens neuartige Coronavirus-Spezies (SARS-CoV-2) verursacht wird. Zu den Symptomen gehören Fieber oder Schüttelfrost, Husten, Kurzatmigkeit oder Atembeschwerden, Müdigkeit, Kopfschmerzen und Halsschmerzen. Die WHO erklärte die Coronavirus-Krankheit 19 (COVID-19) am 30. Januar zu einem Gesundheitsnotstand von internationaler Tragweite und am 11. März 2020 zu einer Pandemie eine der schlimmsten Pandemien in der Geschichte der Menschheit mit einer erstaunlichen Zahl von mehr als 90,2 Millionen Infektionen in 177 Ländern und 1,9 Millionen Todesfällen weltweit zum 10. Januar 2021 (Abbildung (PageIndex{a})). Dies veranschaulicht, wie lokal auftretende Krankheitserreger die Fähigkeit haben, sich schnell und grenzüberschreitend auszubreiten und zu einer unmittelbaren Bedrohung der öffentlichen Gesundheit für die ganze Welt zu werden. Hier können Sie die neuesten COVID-19-Daten einsehen.

Abbildung (PageIndex{a}): Neue bestätigte COVID-19-Fälle pro Million Einwohner vom 1. März 2020 bis 10. Juni 2021 in ausgewählten Ländern. Bild von Max Roser, Hannah Ritchie, Esteban Ortiz-Ospina und Joe Hasell (2020) – „Coronavirus Pandemie (COVID-19)“. Online veröffentlicht auf OurWorldInData.org. (CC-BY).

Studien deuten darauf hin, dass SARS-CoV-2 von Fledermaus-Coronaviren stammen könnte und den Menschen direkt oder über andere Tiere als Vermittler infiziert. Es verbreitet sich hauptsächlich zwischen Menschen über die Atemwege, indem es Tröpfchen, Aerosole, Atemwegssekrete oder Speichel einbezieht. Es wird am häufigsten durch direkte Kontaktübertragung übertragen, aber es wurde in bestimmten Situationen, beispielsweise in einem geschlossenen Raum, eine Übertragung durch die Luft dokumentiert (Abbildung (PageIndex{b})). Forscher untersuchen weiterhin die Übertragung des Virus durch die Luft. Dieses Coronavirus ist während seiner Inkubationszeit, die 3-7 Tage, höchstens 14 Tage beträgt, ansteckend, wenn bei den Patienten keine Symptome auftreten. Bei den Infizierten kann es zu einer leichten bis mittelschweren Erkrankung (80 %), einer schweren Erkrankung (15 %) und einer kritischen Erkrankung (5 %) mit einer Gesamtsterblichkeitsrate von 0,5–2,8 % mit viel höheren Raten (3,7–14,8%) bei Achtzigjährigen kommen . Die schweren und kritischen Krankheitskategorien (ca. 20 % aller Infektionen) haben die Gesundheitssysteme weltweit überfordert (Abbildung (PageIndex{c})). Die COVID-19-Seite der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten enthält die neuesten Informationen zur Verhinderung der Übertragung, zu Impfstoffen, Symptomen und Tests.

Abbildung (PageIndex{b}): Herkunft von SARS-CoV-2 und mögliche Übertragungswege auf den Menschen. SARS-CoV-2 wird von Fledermäusen direkt oder durch Zwischenwirte wie Ratten, Schuppentiere, Schlangen und Ratten auf den Menschen übertragen. Das Virus wird auf verschiedenen Wegen unter den Menschen übertragen, einschließlich Tröpfchen, Aerosole, direktem Kontakt und anderen potenziellen Wegen wie Urin, Stuhl und Kotabstrichen. Menschliche Organe mit einem Protein namens ACE2-Rezeptor (ACE2+) sind Ziele für Virusinfektionen. Die Ausbreitung von Krankheiten kann durch Quarantäne im Krankheitsfall, soziale Distanzierung, das Vermeiden großer Versammlungen (nicht abgebildet), das Tragen von Masken (nicht abgebildet) und Impfungen (nicht abgebildet) begrenzt werden. Bild und Bildunterschrift (modifiziert) von Tizaoui, K., Zidi, I., Lee, KH, Ghayda, RA, Hong, SH, Li, H., Smith, L., Koyanagi, A., Jacob, L., Kronbichler , A., & Shin, JI (2020). Aktualisierung des aktuellen Wissensstandes zu Genetik, Evolution, Immunpathogenese und Übertragung bei der Coronavirus-Krankheit 19 (COVID-19). Internationale Zeitschrift für biologische Wissenschaften, 16(15), 2906–2923. https://doi.org/10.7150/ijbs.48812 (CC-BY).

Abbildung (PageIndex{c}): Lieutenant (Junior Grade) Natasha McClinton, eine chirurgische Krankenschwester, bereitet einen Patienten auf einen Eingriff auf der Intensivstation an Bord des US-Krankenhausschiffs USNS Comfort vor. Das Schiff versorgt kritische und unkritische Patienten unabhängig von ihrem COVID-19-Status. Im April 2020 arbeitete Comfort mit der Javits New York Medical Station als integriertes System zusammen, um das medizinische System von New York City als Reaktion auf die COVID-19-Pandemie zu entlasten. Bild und Bildunterschrift (geändert) von US Navy Mass Communication Specialist 2. Klasse Sara Eshleman (Public Domain).

Ebola-Virus-Krankheit

Ebola-Virus-Erkrankung, früher als hämorrhagisches Ebola-Fieber bekannt, ist eine seltene und tödliche Krankheit, die durch eine Infektion mit einem der Ebola-Virusstämme verursacht wird (Abbildung (PageIndex{d})). Ebola kann bei Menschen und nichtmenschlichen Primaten Krankheiten verursachen. Gesundheitsexperten waren sich des Ebola-Virus seit den 1970er Jahren bewusst, aber in Westafrika kam es zwischen 2014 und 2016 zu einem Ausbruch in noch nie dagewesenem Ausmaß. Frühere menschliche Epidemien waren klein, isoliert und eingedämmt. Tatsächlich litten die Gorilla- und Schimpansenpopulationen Westafrikas weitaus schlimmer unter Ebola als die menschliche Bevölkerung. Das Muster kleiner isolierter menschlicher Epidemien hat sich 2014 geändert. Seine hohe Übertragungsrate, gepaart mit kulturellen Praktiken zur Behandlung von Toten und möglicherweise seinem Auftreten in einem städtischen Umfeld, führte dazu, dass sich die Krankheit schnell ausbreitete und Tausende von Menschen starben. Die internationale Gemeinschaft des öffentlichen Gesundheitswesens reagierte mit großen Notfallmaßnahmen, um Patienten zu behandeln und die Epidemie einzudämmen.

Abbildung (PageIndex{d}): Das Ebola-Virus. Bild von CDC (gemeinfrei).

Die Ebola-Epidemie 2014-2016 war die größte in der Geschichte (mit 28.616 Fällen und 11.310 Todesfällen) und betraf mehrere Länder in Westafrika. In Nigeria und Mali wurde eine kleine Anzahl von Fällen gemeldet, und in Senegal wurde ein einziger Fall gemeldet; diese Fälle wurden jedoch eingedämmt, ohne sich in diesen Ländern weiter auszubreiten. Selbst mit Unterstützung internationaler Organisationen hatten die Systeme in Westafrika Mühe, Kranke zu identifizieren, zu versorgen und die Ausbreitung zu kontrollieren. Die Einbindung lokaler Führungskräfte in Präventionsprogramme und Nachrichtenübermittlung sowie eine sorgfältige Umsetzung der Richtlinien auf nationaler und globaler Ebene trugen dazu bei, die Ausbreitung des Virus einzudämmen und diesem Ausbruch ein Ende zu setzen. Die US-amerikanische Food and Drug Administration hat Ende 2019 einen Impfstoff gegen Ebola zugelassen.

HIV/AIDS

Menschlicher Immunschwächevirus (HIV) ist ein Virus, das das Immunsystem des Körpers angreift. Wenn HIV nicht behandelt wird, kann es zu erworbenes Immunschwächesyndrom (Aids). Menschen mit AIDS haben ein geschwächtes Immunsystem und sind daher anfälliger für Krebs und andere Infektionen. Erstmals im Jahr 1981 identifiziert, die HIV/AIDS Epidemie hat sich mit rasender Geschwindigkeit ausgebreitet. Im Jahr 2019 lebten weltweit 38 Millionen Menschen mit HIV. Über 95 Prozent der Menschen mit HIV leben in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen. Im Jahr 2019 gab es 1,7 Millionen Neuinfektionen, mehr als die Hälfte der Neuinfektionen betrifft junge Menschen unter 25 Jahren. Allein 2019 starben 690.000 Millionen Menschen an AIDS und verwandten Krankheiten. Im Jahr 2016 war HIV/AIDS die zweithäufigste Todesursache in Afrika. Auf ihrem Höhepunkt verkürzte die Epidemie die Lebenserwartung in mehreren Ländern um mehr als 10 Jahre (Abbildung (PageIndex{e})).

Abbildung (PageIndex{e}): In sechs Ländern Subsahara-Afrikas ging die Lebenserwartung Ende der 1990er und Anfang der 2000er Jahre dramatisch zurück. Da die Bemühungen zur Bekämpfung der Pandemie die Zahl der Neuinfektionen (Inzidenzen) und die Sterblichkeitsraten durch HIV reduziert haben, ist die Lebenserwartung erneut gestiegen. Bild von Max Roser und Hannah Ritchie (2018) - "HIV / AIDS". (CC-BY).

Dieses Video der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) erklärt HIV-Prävention und -Tests.

Malaria

Ungefähr 40 % der Weltbevölkerung – hauptsächlich in den ärmsten Ländern der Welt – sind von Malaria bedroht. Malaria ist eine durch Mücken verbreitete Infektionskrankheit, die durch einen einzelligen Protozoen-Parasiten namens . verursacht wird Plasmodium. Im Jahr 2019 gab es 229 Millionen Malariafälle und 409.000 Todesfälle, wobei die meisten Fälle und Todesfälle in Afrika südlich der Sahara (Zahl (PageIndex{f})). Aber auch Asien, Lateinamerika, der Nahe Osten und Teile Europas sind betroffen. Schwangere Frauen haben ein besonders hohes Malariarisiko. Schwangere ohne Immunität riskieren sowohl eine akute als auch eine schwere klinische Erkrankung, die bei bis zu 60 % dieser Frauen zum Verlust des Fötus und bei mehr als 10 % zum Tod der Mütter führt, einschließlich einer Sterblichkeitsrate von 50 % bei denjenigen mit schwerer Erkrankung. Semiimmune schwangere Frauen mit Malariainfektion riskieren eine schwere Anämie (Mangel an ausreichend roten Blutkörperchen, um Sauerstoff zu liefern) und ein beeinträchtigtes fetales Wachstum, auch wenn sie keine Anzeichen einer akuten klinischen Erkrankung zeigen. Schätzungsweise 10.000 Frauen und 200.000 Säuglinge sterben jährlich an den Folgen einer Malariainfektion während der Schwangerschaft.

Abbildung (PageIndex{f}): Todesfälle durch Malaria von 1990 bis 2017. Die Zahl der Todesfälle erreichte um 2004 einen Höchststand von über 800.000 und lag 2017 bei knapp über 600.000. Der größte Anteil der Todesfälle ereignete sich in Afrika südlich der Sahara. Bild von Max Roser und Hannah Ritchie (2013) - "Malaria". (CC-BY).

Tuberkulose

Die WHO schätzt, dass 10,4 Millionen neue Fälle und 1,5 Millionen Todesfälle auftreten von Tuberkulose (TB) jedes Jahr. Ein Drittel der TB-Fälle bleiben dem Gesundheitssystem unbekannt. Bei denjenigen, die eine Behandlung in Anspruch nehmen, sind jedoch Prävalenz und Mortalität deutlich zurückgegangen und Millionen von Menschenleben wurden gerettet.

Tuberkulose wird durch das Bakterium verursacht Mycobacterium tuberculosis, das über die Atemwege zwischen Menschen übertragen wird und am häufigsten die Lunge betrifft, aber jedes Gewebe schädigen kann. Wenn eine infizierte Person hustet, ausatmet, spricht usw., wird das Bakterium in Tröpfchen freigesetzt, die mehrere Stunden in der Luft schweben können. Nur eine Minderheit (ca. 10 Prozent) der Personen, die mit . infiziert sind M. tuberkulose zu einer aktiven TB-Erkrankung fortschreiten, während der Rest eine latente Infektion aufrechterhalten kann, die als Reservoir dient. TB hat besondere Herausforderungen, darunter (a) eine beträchtliche Anzahl von Patienten mit aktiver Erkrankung sind asymptomatisch und können eine Infektion übertragen, ohne es zu wissen; (b) die Patienten müssen die Behandlung für sechs bis neun Monate aufrechterhalten; und (c) der Erreger persistiert in vielen infizierten Individuen in einem latenten Zustand für viele Jahre, kann jedoch über ein Leben lang reaktiviert werden, um eine Krankheit zu verursachen und übertragbar zu werden.

Dieses Video der CDC erklärt die Grundlagen von TB.

Krankheitsausrottung

Viele Krankheiten sind weltweit ausgerottet oder fast ausgerottet (Tabelle (PageIndex{b})). Zu den Strategien zur Ausrottung von Infektionskrankheiten gehören Impfungen, verbesserte Hygiene und sanitäre Einrichtungen, vorbeugende Medikamente und Aufklärung über das öffentliche Gesundheitswesen. Einige dieser Strategien werden in Environmental Health Reduction diskutiert, und die Impfung wird weiter unten diskutiert.

Tabelle (PageIndex{b}): Infektionskrankheiten, die ausgerottet wurden und in Zukunft ausgerottet werden könnten.
KrankheitBürde der KrankheitUrsacheMöglichkeiten zur AusrottungTodesfall
Pocken1980 für ausgerottet erklärtVariola-VirusAusgerottet durch Impfung30%
Rinderpest2011 für ausgerottet erklärtRinderpestvirusHygienemaßnahmen und Impfungen100%
Kinderlähmung116 Fälle im Jahr 2017PoliovirusImpfungBei paralytischer Polio 2-5% bei Kindern und erhöht auf 15-30% bei Erwachsenen
Guinea-Wurm-Krankheit30 Fälle im Jahr 2017Parasitärer Wurm Dracunculus medinensisHygiene, Wasserdekontamination und GesundheitserziehungNicht tödlich, aber schwächend
Masern173.457 gemeldete Fälle an die WHO im Jahr 2017Masern-MorbillivirusImpfung15%
Mumps560.622 gemeldete Fälle an die WHO im Jahr 2017Mumps-OrthorubavirusImpfung0,01% bei Mumps-bedingter Enzephalitis
Röteln6.789 gemeldete Fälle an die WHO im Jahr 2017RötelnvirusImpfungNicht gemeldet
Lymphatische FilarioseKeine Schätzung verfügbar. Im Jahr 2014 waren 68 Millionen Menschen infiziert und 790 Millionen Menschen waren von einer Ansteckung bedrohtSpulwürmer:
W. Bancrofti,
B. malaiisch,
B. timori
Vorbeugende ChemotherapieNicht tödlich, aber stark schwächend
Zystizerkose2,56–8,30 Millionen Fälle von der WHO geschätztBandwürmer:
T.solium,
T. saginata,
T. asiatica
Hygiene und Gesundheitserziehung. Impfung von SchweinenVariiert zwischen den Ländern <1-30%

Tabelle modifiziert von Max Roser, Sophie Ochmann, Hannah Behrens, Hannah Ritchie und Bernadeta Dadonaite (2014) - "Eradication of Diseases". (CC-BY).

Impfung

Impfungen Funktion bei der Auslösung einer spezifischen Immunantwort, die einem Krankheitserreger bei Exposition sofort entgegenwirken kann. Impfstoffe führen zur Produktion spezialisierter Zellen und Antikörper, die Krankheitserreger effizient und effektiv bekämpfen können. Es gibt verschiedene Arten von Impfstoffen. Einige bestehen aus toten oder inaktivierten Krankheitserregern oder Teilen davon. Die im Dezember 2020 von der FDA zugelassenen Impfstoffe Pfizer-BioNTech und Moderna COVID-19 bestehen aus einem Stück des genetischen Materials des Virus (sogenannte mRNA). Bei der Injektion verwendet der Körper diese genetische Information, um das Spike-Protein des Virus zu synthetisieren, das eine Immunantwort stimuliert, ohne eine Infektion zu verursachen.

Die Entwicklung und Zulassung eines Impfstoffs tilgt nicht automatisch eine Krankheit (Abbildung (PageIndex{g})), denn der Impfstoff muss an diejenigen verteilt werden, die ihn benötigen. Der Zugang ist in Entwicklungsländern besonders schwierig, insbesondere für Menschen mit niedrigem Einkommen. Für die nach wie vor weit verbreitete Tuberkulose gibt es seit 100 Jahren einen Impfstoff, der jedoch bei schweren Formen der Erkrankung bei Kindern wirksamer schützt als Lungeninfektionen bei Erwachsenen.Zur Ausrottung der Tuberkulose wird wahrscheinlich ein neuer, wirksamerer Impfstoff benötigt.

Abbildung (PageIndex{g}): Weltweite Todesfälle im Jahr 2017, die durch Krankheiten mit bestehenden Impfstoffen verursacht wurden. Tuberkulose war für 1,18 Millionen Todesfälle verantwortlich, gefolgt von Masern (95.290 Todesfälle) und Keuchhusten (91.804 Todesfälle). Bild von Samantha Vanderslott und Bernadeta Dadonaite (2013) "Impfung". Online veröffentlicht auf OurWorldInData.org. (CC-BY).

Neue Impfstoffe müssen rigoros getestet werden, bevor sie zugelassen werden. Impfstoffe sind nicht nur sicher, wir würden auch ohne sie mit einem Anstieg tödlicher Infektionskrankheiten konfrontiert sein. Die Antivax-Bewegung hat leider falsche Informationen verbreitet, die die Sicherheit von Impfstoffen in Frage stellen, aber Sie können sich hier mit zuverlässigen Informationen über die Entwicklung, Prüfung und Sicherheit von Impfstoffen informieren.

Antibiotika Resistenz

Antibiotika und ähnliche Medikamente, die zusammen als antimikrobielle Mittel bezeichnet werden, werden seit 70 Jahren zur Behandlung von Patienten mit Infektionskrankheiten eingesetzt. Technisch, Antibiotika sind Stoffe, die von bestimmten Mikroorganismen (wie dem Pilz, Penicillium, oder das Bakterium Streptomyces), die das Wachstum anderer Mikroorganismen hemmen. Alle Medikamente, die zur Behandlung von bakteriellen Infektionen verwendet werden, werden jedoch allgemein als Antibiotika bezeichnet. Keine dieser Definitionen umfasst Substanzen zur Behandlung von Virusinfektionen, die als antivirale Mittel bezeichnet werden. Seit den 1940er Jahren hat der Einsatz von Antiobitika Krankheiten und Todesfälle durch Infektionskrankheiten stark reduziert. Diese Medikamente werden jedoch so weit verbreitet und so lange verwendet, dass sich die infektiösen Organismen, die die Antibiotika abtöten sollen, an sie angepasst haben, wodurch die Medikamente weniger wirksam werden.

Der übermäßige Einsatz von Antibiotika hat die Entwicklung von Krankheitserregern ermöglicht Antibiotika Resistenz, das auftritt, wenn sich Bakterien so verändern, dass die Wirksamkeit von Medikamenten, Chemikalien oder anderen Mitteln zur Heilung oder Vorbeugung von Infektionen verringert wird (Abbildung (PageIndex{h})). Übergebrauch kann viele Formen annehmen, wie z. B. die Aufnahme von Antibiotika in Haushaltsprodukte oder die Verschreibung von Antibiotika zur Behandlung von Infektionen, ohne zuerst festzustellen, ob die Infektion bakteriell oder viral ist (in diesem Fall wäre das Antibiotikum nicht wirksam). Ähnlich wie bei der Entwicklung der Pestizidresistenz begünstigt die weit verbreitete Verwendung von Antibiotika Personen, die zufällig Genversionen haben, die Antibiotikaresistenz verleihen. Diese Individuen haben die besten Überlebens- und Fortpflanzungschancen, so dass sich ein antibiotikaresistenter Stamm entwickelt. Das anfängliche Antibiotikum ist gegen diesen Stamm nicht mehr wirksam und muss mit alternativen Medikamenten behandelt werden. Zum Beispiel wurde Tuberkulose (TB) in den meisten Teilen der Welt fast eliminiert, aber arzneimittelresistente Stämme haben diesen Trend nun umgekehrt.

Ein ähnliches Beispiel für Arzneimittelresistenz hat sich in . entwickelt Plasmodium, die Protozoen, die Malaria verursachen. Das Insektizid Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT) wurde häufig zur Bekämpfung von Malaria übertragenden Mückenpopulationen in tropischen Regionen eingesetzt. Nach vielen Jahren entwickelten die Mücken jedoch eine natürliche Resistenz gegen DDT und verbreiteten die Krankheit erneut weit. Auch Medikamente gegen Malaria wurden zu häufig verschrieben Plasmodium um arzneimittelresistent zu werden.

Abbildung (PageIndex{h}): Antibiotikaresistenzen geben Medizinern zunehmend Anlass zur Besorgnis. (1) Anfänglich ist eine Vielzahl von Mikroben (Keimen) vorhanden, und einige sind arzneimittelresistent. (2) Wenn Antibiotika verwendet werden, töten sie sowohl krankheitserregende als auch nützliche Mikroben ab. Es bleiben jedoch arzneimittelresistente Mikroben. (3) Die arzneimittelresistenten Mikroben vermehren sich und können schließlich einen arzneimittelresistenten Stamm produzieren. (4) Arzneimittelresistente Bakterien können ihre Resistenzgene sogar an andere Bakterien weitergeben, auch an andere Bakterienarten.

Neue Formen der Antibiotikaresistenz können internationale Grenzen überschreiten und sich problemlos zwischen Kontinenten ausbreiten. Viele Formen des Widerstands breiten sich mit bemerkenswerter Geschwindigkeit aus. Jedes Jahr erkranken in den Vereinigten Staaten mindestens 2 Millionen Menschen an schweren Infektionen mit Bakterien, die gegen eines oder mehrere der zur Behandlung dieser Infektionen vorgesehenen Antibiotika resistent sind. Mindestens 23.000 Menschen sterben jedes Jahr in den USA an den direkten Folgen dieser antibiotikaresistenten Infektionen. Viele weitere sterben an anderen Erkrankungen, die durch eine antibiotikaresistente Infektion kompliziert wurden. Der Einsatz von Antibiotika ist weltweit der wichtigste Faktor, der zu Antibiotikaresistenzen führt. Antibiotika gehören zu den am häufigsten verschriebenen Arzneimitteln in der Humanmedizin, jedoch werden bis zu 50 % aller dem Menschen verschriebenen Antibiotika nicht benötigt oder sind wie verordnet nicht optimal wirksam.

Das Video unten zeigt ein Experiment an der Harvard Medical School, bei dem sich Bakterien sehr schnell an scheinbar tödliche Bedingungen anpassen.

In den letzten Jahren hat die Besorgnis über Methicillin-resistente zugenommen Staphylococcus aureus (MRSA), ein Bakterium, das gegen viele Antibiotika resistent ist. In der Gemeinschaft sind die meisten MRSA-Infektionen Hautinfektionen. In medizinischen Einrichtungen verursacht MRSA lebensbedrohliche Infektionen der Blutbahn, Lungenentzündung und Infektionen der Operationsstelle.

Namensnennung

Modifiziert von Melissa Ha aus den folgenden Quellen:

  • Umwelt, Gesundheit und nachhaltige Landwirtschaft von Umweltbiologie von Matthew R. Fisher (lizenziert unter CC-BY)
  • Umweltgesundheit und Überleben von Kindern: Epidemiologie, Ökonomie, Erfahrungen. Umwelt und Entwicklung. 2008. Weltbank. Washington, D.C. CC-BY.
  • Globale öffentliche Gesundheit von Mikrobiologie von OpenStax (CC-BY). Kostenloser Zugang unter openstax.org.
  • Patel, V., D. Chisholm., T. Dua, R. Laxminarayan und M. E. Medina-Mora, Herausgeber. 2015. Psychische, neurologische und Substanzgebrauchsstörungen. Prioritäten bei der Krankheitskontrolle, dritte Auflage, Band 4. Washington, DC: Weltbank. doi:10.1596/978-1-4648-0426-7. (CC-BY).
  • Balkhair A. A. 2020. COVID-19-Pandemie: Ein neues Kapitel in der Geschichte der Infektionskrankheiten. Oman medizinisches Journal, 35(2), e123. https://doi.org/10.5001/omj.2020.41 (CC-BY-NC).
  • Tizaoui, K., Zidi, I., Lee, K. https://doi.org/10.7150/ijbs.48812 (CC-BY).
  • Ebola (Ebola-Virus-Krankheit). Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten. Abgerufen am 10. Januar 2021. (gemeinfrei)
  • 2014-2016 Ebola-Ausbruch in Westafrika. 2019. Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten. (gemeinfrei)
  • Über HIV. 2020. Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten. (gemeinfrei)
  • HIV/AIDS auf einen Blick. 2003. Weltbank. CC-BY.

4.4.3: Infektionskrankheiten - Biologie

Das National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), die National Institutes of Health (NIH) des Department of Health and Human Services (DHHS) unterstützen die Forschung zum grundlegenden Verständnis der Mikrobiologie und Immunologie, die zur Entwicklung von Impfstoffen und Therapeutika führt und medizinische Diagnostik zur Vorbeugung, Behandlung und Diagnose von Infektions- und immunvermittelten Erkrankungen. Die NIAID Division of Microbiology and Infectious Diseases (DMID) unterstützt ein umfassendes außeruniversitäres Forschungsprogramm, das sich auf die Prävention und Bekämpfung von Krankheiten konzentriert, die durch praktisch alle Infektionserreger verursacht werden. Das NIAID konkurriert erneut mit dem Programm der Structural Genomics Centers for Infectious Diseases (SGCID), das hier nun als Centers for Research on Structural Biology of Infectious Diseases (CRSTAL-ID) bezeichnet wird.

Das Ziel des CRSTAL-ID-Programms besteht darin, weiterhin die experimentelle Bestimmung von 3D-Proteinstrukturen und anderen Molekülen mit wichtigen biologischen Rollen bei menschlichen Pathogenen sowie Pathogen- und Wirtsproteinen, die an Wirt-Pathogen-Interaktionen beteiligt sind, zu unterstützen. Zu den Krankheitserregern gehören diejenigen, die auf den NIAID-Erregerlisten der Kategorien A-C stehen, und Organismen, die mit neu auftretenden und wieder auftretenden Infektionskrankheiten in Verbindung stehen: https://www.niaid.nih.gov/research/emerging-infectious-diseases-pathogens.

Dieses CRSTAL-ID-Programm wird Forschungsprojekte unterstützen, die experimentelle Ansätze nutzen, um die molekularen Mechanismen von Protein-Targets zu definieren und weitere Einblicke in die funktionelle Rolle dieser Targets zu gewinnen. Das Wissen über diese Proteinstrukturen und ihre molekularen Funktionen wird Folgendes ermöglichen: 1) eine strukturelle Sicht auf biologische Prozesse und Wege, die Untersuchungen auf Systemebene unterstützt, und 2) Einblicke in funktionelle Mechanismen des/der Protein-Targets, entweder im Komplex mit anderen biologischen Moleküle oder mit synthetischen Verbindungen. Darüber hinaus wird das CRSTAL-ID Projekte unterstützen, die strukturgesteuertes Impfstoffdesign und Wirkstoffforschung durchführen und Evaluierungs- und Validierungsassays durchführen, die für den therapeutischen Einsatz gegen Infektionskrankheiten erforderlich sind. Dieser rationale strukturgesteuerte Ansatz wird die Selektivität, Spezifität und Optimierung von Medikamenten- und Impfstoffentwicklungspipelines verbessern. Von entscheidender Bedeutung ist, dass das CRSTAL-ID-Programm Projekte zur Antibiotikaresistenz und Pandemievorsorge für neu auftretende Bedrohungen durch Infektionskrankheiten unterstützen wird, wobei der Schwerpunkt auf Viren mit epidemischem oder pandemischem Potenzial liegt, um die Koordinierung der NIAID-Reaktionsbemühungen zu unterstützen. Die von den CRSTAL-ID-Zentren bereitgestellten 3D-Strukturinformationen, Reagenzien und Dienstleistungen werden der breiten wissenschaftlichen Gemeinschaft kostenlos zur Verfügung gestellt.

Der Zweck dieser Aufforderung ist die wissenschaftliche Unterstützung des CRSTAL-ID-Programms durch a) die Generierung von 3D-Strukturen für Targets, die von bakteriellen, viralen, eukaryotischen und anderen humanpathogenen Erregern abgeleitet sind, unter Verwendung modernster Hochdurchsatztechnologien und struktureller biologische Methoden, einschließlich Röntgenkristallographie, Kernspinresonanz (NMR), Kryo-EM und Strukturmodellierung b) Charakterisierung molekularer Funktionen und biochemischer Eigenschaften ausgewählter Targets c) Evaluierung von strukturgesteuertem Design und funktionellen Studien von Wirkstoff-Targets und Impfstoffen Kandidaten d) Bereitstellung von Pandemievorsorge und schnelle Reaktion auf neu auftretende Bedrohungen durch Infektionskrankheiten und programmatische Prioritäten e) Bereitstellung eines Dienstes zur Bestimmung von 3D-Strukturen für die externe wissenschaftliche Gemeinschaft und f) Verbreitung von vertragsgenerierten Ressourcen, einschließlich aller 3D-Strukturinformationen und Reagenzien.

Es wird erwartet, dass zwei Verträge mit Kostenerstattung und Aufwandsart mit einem einjährigen Basisleistungszeitraum beginnend am oder um den 1. Juni 2022 vergeben werden. Die Zuteilungen werden voraussichtlich 4 einjährige Optionszeiträume umfassen. Die Gesamtlaufzeit der Performance einschließlich der Optionen beträgt fünf Jahre. Der Basisaufwand der Regierung wird auf 31.200 Arbeitsstunden pro Vertragsjahr geschätzt, was 15 Vollzeitäquivalenten (VZÄ) entspricht, wobei ein VZÄ mit 2.080 Stunden definiert ist. Zusätzlich zum Basisaufwand wird erwartet, dass jedes Leistungsjahr eine Optionsmenge für bis zu 12 zusätzliche Vollzeitstellen enthält.

Jeder verantwortliche Anbieter kann einen Vorschlag einreichen, der von der Agentur geprüft wird. Dieser Request for Proposal (RFP) ist elektronisch verfügbar und kann über Beta Sam abgerufen werden: https://sam.gov/opp/826f1fdbf8054deca4af4abbc37240e5/view. Diese Bekanntmachung verpflichtet die Regierung nicht, einen Auftrag zu vergeben. Es werden keine Sammelrufe angenommen. Es werden keine Faxübertragungen akzeptiert.

Für diese Aufforderung verlangt die NIAID, dass Vorschläge über die NIAID-Website zur elektronischen Vertragsvorschlagsübermittlung (eCPS) eingereicht werden. Die Einreichung von Vorschlägen per Fax oder E-Mail ist nicht zulässig.


Ausgewählte Augenkrankheiten bei Schafen und Ziegen

Harriet J. Davidson , J. Phillip Pickett , in Food Animal Practice (Fünfte Ausgabe), 2009

KONJUNKTIVAL- UND HORNHAUTSTÖRUNGEN

Bei Schafen Infektion mit Chlamydophila pecorum (Chlamydia psittaci ist der frühere taxonomische Name) und Moraxella ovis (Branhamella ovis ist der frühere taxonomische Name) am häufigsten. Mykoplasmen spp. und andere aerobe Bakterien, insbesondere Neisseria ovis, kann auch eine Bindehautentzündung verursachen. Bei Ziegen sind Mykoplasmeninfektionen am häufigsten, obwohl auch aerobe Bakterien isoliert wurden. Obwohl ein Großteil des Syndroms bei jungen Ziegen verursacht wird durch Mycoplasma agalactiae, es kann auch verursacht werden durch Mycoplasma conjunctivae . Bei Schafen und Ziegen, bei denen chlamydophile und mykoplasmatische Infektionen am wahrscheinlichsten sind, sind topische ophthalmologische Tetracyclin-, Oxytetracyclin/Polymyxin B- oder Erythromycin-Salben die Behandlungen der Wahl. Diese Präparate sollten 3 bis 4 mal täglich angewendet werden. Wenn eine topische Therapie nicht praktikabel ist, kann eine Injektion von langwirksamem Oxytetracyclin (10-20 mg/kg, i.m.) oder die Zugabe von Oxytetracyclin zum Futter (80 mg/Kopf/Tag) von Vorteil sein. Bei Schafen und Ziegen kann gleichzeitig eine Polyarthritis vorliegen. Bei Ziegen können Milchdrüsen- und Uterusinfektionen auch gleichzeitig mit einer Keratokonjunktivitis auftreten. Die Erkrankung schreitet selten über eine leichte Hornhauttrübung hinaus, mit gelegentlichen begleitenden Geschwüren und Konjunktivitis. Ein Rückfall kann in jedem Stadium der Genesung auftreten, aber späte Läsionen sind nicht so schwerwiegend wie anfängliche Läsionen.

Thelazia kaliforniensis Infektionen sind in Nordamerika weit verbreitet, klinische Erkrankungen sind jedoch selten. Beteiligung der Bindehaut oder des Tränennasengangs mit der Nasenschleimhaut Östrus ovis kann reizende Konjunktivitis und Epiphora verursachen. Systemische Organophosphat-Anthelminthika und Ivermectin sind bei der Abtötung des Parasiten wirksam. Die Behandlung erfolgt am besten im Herbst, wenn die Larven klein sind. In schweren Fällen kann auch die manuelle Extraktion der Larven aus der Bindehautsackgasse und das Spülen der Tränennasengänge sinnvoll sein.

Der Filaridennematode Elaeophora schneideri befällt Schafe, Hirsche und Elche in den Hochgebirgsregionen des westlichen Nordamerikas. Die Krankheit wird manchmal als „Kopfschmerzen“ oder Blindheit mit klaren Augen bezeichnet. Erwachsene Würmer leben in der Halsschlagader und den inneren Oberkieferarterien, aber Mikrofilarien können sich in den Kapillarbetten des Gesichts und der Augenhöhle festsetzen und eine immunologische Reaktion mit Gesichtsschwellung, Alopezie, Verkrustungen, Bindehautschwellung und Hornhautulzerationen hervorrufen. Die Diagnose mittels Hautbiopsie ist schwierig und wird am besten durch eine Nekropsie und Beurteilung der Halsschlagader oder der inneren Oberkieferarterien bestätigt. Die Therapie kann orales Piperazin (50 mg/kg-220 mg/kg einmal täglich) oder Diethylcarbamazin (100 mg/kg) umfassen. Die Wirksamkeit der Ivermectin-Therapie ist nicht bekannt.


Mikrobiologie von Aerosolen

Die Mikrobiologie von Aerosolen ist ein aufstrebendes Forschungsgebiet, das an der Schnittstelle verschiedener wissenschaftlicher und gesundheitsbezogener Disziplinen liegt. Dieses augenöffnende Buch synthetisiert das aktuelle Wissen über Mikroorganismen&mdashbakterien, Archaeen, Pilze, Viren&mdash, die in der Luft schweben. Das Buch wurde gemeinsam von einem interdisziplinären und internationalen Expertengremium verfasst und sorgfältig herausgegeben, um einen Überblick über das aufstrebende Gebiet der Aerobiologie zu geben.

Vier Abschnitte innerhalb Mikrobiologie von Aerosolen präsentieren die klassischen und Online-Methoden zur Probenahme und Charakterisierung von luftgetragenen Mikroorganismen, ihre Emissionsquellen und ihre Ausbreitung über kurze bis große Entfernungen, ihren Einfluss auf atmosphärische Prozesse und Wolken sowie ihre Folgen für die menschliche Gesundheit und Agrarökosysteme. Außerdem werden praktische Überlegungen erörtert, darunter Probenahmetechniken, ein Überblick über die Quantifizierung und Charakterisierung von Bioaerosolen, der Transport von Bioaerosolen und eine Zusammenfassung der laufenden Forschungsmöglichkeiten auf diesem Gebiet. Umfangreich ist das Buch:

  • Erkundet dieses neue Feld, das auf viele verschiedene Disziplinen anwendbar ist
  • Deckt die Emission von Bioaerosolen in ihre Lagerstätte ab, wobei sowohl quantitative als auch qualitative Aspekte berücksichtigt werden
  • Bietet Einblicke in die sozialen und ökologischen Auswirkungen des Vorhandenseins von Bioaerosolen in der Atmosphäre
  • Beschreibt die Auswirkungen von Bioaerosolen auf die menschliche Gesundheit, die Tier- und Pflanzengesundheit sowie auf physikalische und chemische atmosphärische Prozesse

Geschrieben von Autoren, die international für ihre Arbeiten zu biologischen Aerosolen anerkannt sind und aus einer Vielzahl von wissenschaftlichen Bereichen stammen, an denen zusammengearbeitet wurde, Mikrobiologie von Aerosolen ist eine ausgezeichnete Ressource für Forscher und Doktoranden oder Doktoranden, die sich für Atmosphärenwissenschaften oder Mikrobiologie interessieren.


Mikrobiologie von Aerosolen

Die Mikrobiologie von Aerosolen ist ein aufstrebendes Forschungsgebiet, das an der Schnittstelle verschiedener wissenschaftlicher und gesundheitsbezogener Disziplinen liegt. Dieses augenöffnende Buch synthetisiert das aktuelle Wissen über Mikroorganismen&mdashbakterien, Archaeen, Pilze, Viren&mdash, die in der Luft schweben. Das Buch wurde gemeinsam von einem interdisziplinären und internationalen Expertengremium verfasst und sorgfältig bearbeitet, um einen Überblick über das aufstrebende Gebiet der Aerobiologie zu geben.

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Geschrieben von Autoren, die international für ihre Arbeiten zu biologischen Aerosolen anerkannt sind und aus einer Vielzahl von wissenschaftlichen Bereichen stammen, an denen zusammengearbeitet wurde, Mikrobiologie von Aerosolen ist eine ausgezeichnete Ressource für Forscher und Doktoranden oder Doktoranden, die sich für Atmosphärenwissenschaften oder Mikrobiologie interessieren.


Was uns seltene Krankheiten über die zelluläre Grundlage des Alterns lehren

Im Juni 2014 erschien mein Buch mit dem Titel Seltene Krankheiten und Orphan Drugs: Schlüssel zum Verständnis und zur Behandlung von Volkskrankheiten wurde von Elsevier veröffentlicht. Das Buch baut das Argument auf, dass unsere beste Chance, die Volkskrankheiten zu heilen, darin besteht, die seltenen Krankheiten zu studieren und zu heilen.

Kapitel 4 erklärt, dass vieles, was wir über den Alterungsprozess zu wissen glauben, aus der Untersuchung seltener Krankheiten des vorzeitigen Alterns stammt, wie das Hutchinson–Gilford-Progerie-Syndrom, Bloom-Syndrom, Werner-Syndrom, Cockayne-Syndrom, Dyskeratosis congenita, Fanconi-Anämie, Wolfram-Syndrom und Mondscheinkrankheit. Die Erkenntnisse aus diesen seltenen Krankheiten sind in Kapitel 4 zusammengefasst.

Wenn sich nicht teilende Zellen verschleißen oder Schäden erleiden, die nicht repariert werden können, sterben sie ab.Die Gewebe, in denen sich diese beschädigten Zellen befinden, funktionieren mit verminderter Kapazität. Osteoarthritis zum Beispiel ist eine chronische Krankheit, die durch wiederholte Episoden von Knochenknirschen auf dem Knorpelpolster in den Gelenken auftritt. Arthrose tritt vor allem in gewichttragenden Gelenken wie Knie und Hüfte auf. Im Laufe des Lebens wird der Knorpel ausgefranst und erodiert. Verletzte Chondrozyten teilen sich nicht, oder sie teilen sich mit unzureichendem Eifer, um ein normales Knorpelpolster wiederherzustellen. Mit fortschreitender Erosion der Knorpelauskleidung entwickelt sich im Gelenk eine Entzündungsreaktion. Die Entzündungsreaktion führt zu Schmerzen, Schwellungen und damit verbundenen klinischen Symptomen.

Betrachten Sie Eizellen. Alle Eizellen, die eine Frau produzieren wird, sind in utero vorhanden und erreichen nach 5 Monaten / 8217 Schwangerschaft einen Spitzenwert von etwa 7 Millionen Zellen. Nach Erreichen des Höhepunkts, etwa 3 Monate vor der Geburt, beginnen die Eizellen abzusterben, sie werden nicht ersetzt. Die Zahl der lebenden Eizellen nimmt ab, bis die Zahl unter einen Schwellenwert von 1000 fällt, was die Menopause auslöst [28]. In diesem Fall, wie in jedem anderen Beispiel für das Altern von menschlichem Gewebe, sind an dem Prozess Zellen beteiligt, die sich nicht regenerieren können.

Gebrechlichkeit ist ein universelles Merkmal des Alters. Ab einem Alter von etwa 50 Jahren nimmt die Muskelmasse allmählich ab. Die mit extremem Altern verbundene Gebrechlichkeit ist zum Teil auf eine fortschreitende Sarkopenie zurückzuführen. Muskelzellen verkümmern (d. h. verkleinern), sterben ab und werden nicht erneuert. Gebrechlichkeit tritt auf, weil Muskelzellen nicht darauf ausgelegt sind, sich kontinuierlich und unbegrenzt zu erneuern.

Früher dachte man, dass die Gehirnzellen, mit denen Sie geboren wurden, dieselben Zellen sind, mit denen Sie sterben werden, und dass sich die Gehirnzellen nicht teilen. Es ist heute bekannt, dass die Regeneration (d. h. das Wachstum neuer Neuronen) während des gesamten Lebens stattfindet. Das mag so sein, aber neues Wachstum kommt von Reservezellen, nicht von vollständig differenzierten Neuronen. Die Zellteilung kann nicht in einer Zelle erfolgen, die sehr groß wird, wie ein Neuron, und die Anhängsel (dh ein Axon und Dendriten) hat, die sich zu und von anderen Zellen erstrecken, manchmal über große Entfernungen (bis zu mehreren Fuß im Fall von Motoneuronen, die innervieren .). Fußmuskulatur). Axone werden von einem abhängigen Netzwerk periaxonaler Zellen (d. h. Oligodendrozyten im zentralen Nervensystem und Schwann-Zellen im peripheren Nervensystem) umhüllt. Neuronen sind anatomisch transfixiert und können nicht aufgerundet werden, um sich zu teilen. Daher hat das vollständig ausgereifte Neuron wenig oder keine Regenerationsmöglichkeiten. Folglich finden viele der zellulären Veränderungen, die wir mit dem Altern in Verbindung bringen, in Neuronen statt. Die mit dem Altern einhergehende Demenz beruht auf der Unfähigkeit verletzter Neuronen, sich zu reparieren oder zu ersetzen

Die Tauopathien sind Erkrankungen, bei denen sich Tau-Protein innerhalb von Neuronen ansammelt. Tau-Proteine ​​sind an der Stabilisierung der Mikrotubuli in jeder Zelle des Körpers beteiligt, aber sie reichern sich am stärksten in den Neuronen des zentralen Nervensystems an. Wenn ein vollständig differenziertes Neuron seine Tau-Proteine ​​nicht beseitigen kann, erleidet es fortschreitende Schäden, die zum Zelltod führen. Obwohl Tau-Proteine ​​allgegenwärtig sind, entwickeln sich die Tauopathien immer als neurodegenerative Erkrankungen. Beispiele für Krankheiten, bei denen Tau-Proteine ​​gefunden werden, sind: Alzheimer-Krankheit, progressive supranukleäre Lähmung, argyrophile Grain-Krankheit, kortikobasale Degeneration, Demenz pugilistica, eine Form des Parkinsonismus, die als Lytico–Bodig-Krankheit oder als Parkinson–dementia Complex of Guam, a . bekannt ist Form des Parkinsonismus in Verbindung mit Chromosom 17, frontotemporale Demenz, frontotemporale Lobärdegeneration, Hallervorden–Spatz-Krankheit, Lipofuszinose, Meningioangiomatose, Pick’-Krankheit, ein seltener Neuronentumor, bekannt als Gangliogliom [29], subakute sklerosierende Panenzephalopathie, Tangle-Enzephalopathie vorherrschende Demenz und tuberöse Sklerose.

Agin Die Prionenkrankheiten sind ein weiteres Beispiel für Störungen, die auf sich nicht teilende Neuronen abzielen. Der Begriff Prion wurde 1982 von Stanley Prusiner eingeführt [30]. Prionen sind der einzige Infektionserreger, der weder DNA noch RNA enthält. Ein Prion ist ein falsch gefaltetes Protein, das als Vorlage für Proteine ​​des gleichen Typs dienen kann, um sich falsch zu falten, wodurch Klumpen von nicht funktionierendem Protein produziert werden, die zur Degeneration der Zellen führen. Der Ort der größten Akkumulation von Prionenproteinen befindet sich in Gehirnzellen. Obwohl nur wenige Wissenschaftler Prionen als lebende oder andere Organismen betrachten würden, sind sie zweifellos übertragbare Infektionserreger. Der häufigste Übertragungsweg der Prionenkrankheit ist der Verzehr von Gehirnen infizierter Tiere.

Die Zellen des Körpers, die am anfälligsten für die Prionenkrankheit sind, sind die Neuronen des Gehirns. Der Grund für die besondere Empfindlichkeit von Neuronen gegenüber Prionenerkrankungen liegt in der begrenzten Fähigkeit der Neuronen, sich zu replizieren (dh beschädigte Neuronen durch neue Neuronen zu ersetzen), sich wieder zu verbinden (geschädigte Verbindungen zwischen einem Neuron und anderen Zellen zu ersetzen) und degenerierte Zellen zu entfernen Zellen und Trümmer. Es gibt fünf bekannte Prionenkrankheiten des Menschen, und alle erzeugen Enzephalopathien, die durch eine Abnahme der kognitiven Fähigkeiten und eine beeinträchtigte motorische Koordination gekennzeichnet sind. Sie sind: Kuru, Creutzfeldt–Jakob-Krankheit, bovine spongiforme Enzephalopathie (beim Menschen als neue Variante der Creutzfeldt–Jakob-Krankheit bekannt), Gerstmann–Straussler–Scheinker-Syndrom und tödliche familiäre Schlaflosigkeit. Derzeit sind alle Prionenkrankheiten progressiv und tödlich. Prionen wurden in Pilzen beobachtet, wo ihre Anreicherung keine schädliche Wirkung zu haben scheint und sogar für den Organismus von Vorteil sein kann [31].

In Abschnitt 4.3 haben wir die vielen ursächlichen Mechanismen aufgelistet, die den seltenen Erkrankungen des vorzeitigen Alterns zugrunde liegen. Ausnahmslos jede Krankheit des vorzeitigen Alterns verursacht einen Defekt im normalen Prozess der Zellerneuerung. Wenn wir verstanden hätten, wie man die Stammzellerneuerung kontrolliert und aufrechterhält, eine Leistung, die Nematoden anscheinend gemeistert haben, dann könnten wir verstehen, wie wir den Alterungsprozess besiegen können. In Kapitel 7 besprechen wir Krebs, eine weitere Störung der Zellerneuerung. Während das Altern eine Krankheit von Zellen ist, die sich nicht teilen können, ist Krebs eine Krankheit von Zellen, die sich nicht mehr teilen können. Ich fordere Sie auf, mehr über dieses Buch zu lesen. Auf der Website von Google Books gibt es eine gute Vorschau des Buches. Wenn Ihnen das Buch gefällt, bitten Sie Ihren Bibliothekar, ein Exemplar dieses Buches für Ihre Bibliothek oder Ihren Lesesaal zu erwerben.


Globale Märkte für Syndrom-Multiplex-Diagnostik, 2019 und 2020-2024: Strategien und Trends, Prognosen von Respiratory, Sepsis, GI - ResearchAndMarkets.com

Werden gezielte Tests auf bestimmte Krankheitserreger obsolet? Wird Diagnostik den Arzt ersetzen? Wird der Test auf Infektionskrankheiten in die Arztpraxis oder sogar ins Heim verlagert?

Syndromtests bewähren sich auf dem Markt. Spieler melden ein zweistelliges Wachstum. Kosten senken, Ergebnisse verbessern und sogar im Kampf gegen antimikrobielle Resistenzen helfen. Erfahren Sie mehr über diesen Markt, einschließlich der Probleme und Aussichten. Die beiden Schlüsseltrends Point of Care Testing und Molecular Diagnostics verschmelzen mit spektakulärem Erfolg. Es könnte möglicherweise die meisten Testprotokolle an vorderster Front ersetzen UND gleichzeitig Geld sparen.

Der Bericht prognostiziert die Marktgröße bis 2024. In einem speziellen Abschnitt untersucht der Bericht die Zahlen dazu, wie die syndromale Molekulardiagnostik die traditionelle Panel-basierte Bestellung von Infektionskrankheitstests ersetzt.

Behandelte Schlüsselthemen:

1. Einführung und Marktdefinition

1.1 Was sind Syndromale Multiplex-Tests?

1.2 Syndromtests – die stille Revolution in der Diagnostik

1.2.1 Syndromtests – mehr als nur Panels

1.3.1 Multiplex-Marktgröße

1.5 US-Medizinmarkt und klinische Labortests - Perspektive

1.5.1 US-amerikanische Medicare-Ausgaben für klinische Tests

2. Die Infektionskrankheiten – Wegweiser zu den Krankheitserregern

2.1 HIV - Humanes Immunschwächevirus (AIDS)

2.1.1.2 Struktur und Genom

2.1.3.2 Point-of-Care-Tests (POCT)

2.1.3.5 Nukleinsäurebasierte Tests (NAT)

2.1.3.6 Andere Tests zur HIV-Behandlung

2.2.1.3 Replikation des Hepatitis-B-Virus

2.2.1.4 Serotypen und Genotypen

2.2.4 Marktchancenanalyse

2.3.6 Marktchancenanalyse

2.4 HPV - Humanes Papillomavirus

2.4.3 Marktchancenanalyse

2.5.1.5 Struktur, Eigenschaften und Subtyp-Nomenklatur

2.5.2.1 Vor-/Nachteile von molekularen Assays

2.5.3 Marktchancenanalyse

2.6 CTGC - Chlamydien/Gonorhoea

2.6.3.1 Nukleinsäure-Amplifikationstests (NAATs).

2.6.3.2 Durchführung von NAAT-Tests

2.6.4 Marktchancenanalyse

2.7.4 Molekulardiagnostische Tests

2.7.5 Marktchancenanalyse

2.8 MRSA - Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus

2.8.2 Von der FDA zugelassene molekulare Tests

2.8.3 Marktchancenanalyse

2.9 VRE – Vancomycin-resistente Enterokokken

2.9.1 FDA-zugelassene MDx-Tests für VRE

2.9.2 Marktchancenanalyse

3. Branchenübersicht

3.1.2 Unabhängiges Labor spezialisiert/esoterisch

3.1.3 Unabhängiges Labor national/regional

3.1.4 Unabhängige Laboranalytik

3.1.5 Öffentliches nationales/regionales Labor

3.2 Die Marktsegmente für klinische Laboratorien

3.2.1 Traditionelle Marktsegmentierung

3.2.2 Laborfokus und Segmentierung

3.2.3 Segmentierung des Marktes für Syndromtests

3.3.1 Anteil an Krankenhaustests

3.3.2.1 Krankenhaus vs. Zentrallabor

3.3.3 Arztpraxis-Labor

4. Markttrends

4.1 Wachstumstreiber

4.1.2 Auswirkung von Syndromtests auf die Kosten

4.1.3 Point-of-Care-Vorteil

4.1.4 Syndromtests, Genauigkeit und diagnostisches Risiko

4.1.6 Verbesserung der Ergebnisse.

4.2 Faktoren, die das Wachstum begrenzen

4.2.3 Infektionskrankheiten gehen zurück, aber

4.2.5 Wirtschaftswachstum verbessert den Lebensstandard

4.3 Instrumentierung und Automatisierung

4.3.1 Instrumente, die für den Marktanteil entscheidend sind

4.3.2 Die Schrumpfmaschine.

4.3.3 Wechsel der Syndromtests zu großen Instrumenten?

4.4 Entwicklung diagnostischer Technologien

4.4.1 Vergleich von Syndrom und gezieltem Testen

4.4.2 Der Multiplex-Paradigmenwechsel

4.4.2 Der Markt für Sepsis-Tests – Leitartikel für Syndrome

4.4.3 Der Einzelbesuch und die antimikrobielle Resistenz

4.4.4 Syndrome fördern die Akzeptanz von POCT

5. Jüngste Entwicklungen bei Syndromtests

  • Jüngste Entwicklungen – Bedeutung und Verwendung dieses Abschnitts
  • Bedeutung dieser Entwicklungen
  • So verwenden Sie diesen Abschnitt
  • Applied BioCode reicht FDA-Antrag für Syndromic BioCode Respiratory Pathogen Panel ein
  • Expedeon AG und Sona Nanotech kooperieren bei Multiplex-POC
  • Leistungsbewertung des neuen GI-Panels von QIAGEN
  • McKesson vertreibt QIAstat-Dx-Syndrom-Testlösung in den USA
  • Applied BioCode erhält FDA-Zulassung
  • Meridian Bioscience übernimmt GenePOC Inc
  • Curetis führt DNA-Schnelltests auf Antibiotikaresistenz ein
  • Qiagen erhält FDA-Zulassung für Syndrom-Testsystem
  • Entasis Therapeutics unterzeichnet Vereinbarung zur Schnelldiagnostik mit bioMrieux
  • Akonni Biosystems reicht Multiplex-Diagnostiksystem bei FDA ein
  • Ador Diagnostic erhält 30 Millionen US-Dollar an Finanzierung für 100-Plex-PoC
  • SAW Diagnostics erhält Finanzierung für die Kommerzialisierung der PoC-Plattform
  • QuantuMDx und Molbio geben MoU bekannt
  • Immunexpress erhält einen 745.000-Dollar-Auftrag für den schnellen Sepsis-Assay
  • Mobidiag Inks Vertriebsangebote für Europa und den Nahen Osten
  • BIOFIRE FILMARRAY-System für klinische Phase-3-Studie ausgewählt
  • bioMrieux lanciert die BIOFIRE FILMARRAY Pneumonia Panels
  • XCR Diagnostics und Luminex schließen Lizenzvertrag
  • Palmetto Final LCD verweigert die Abdeckung von großen Atemschutzmasken
  • Karius-Test soll in Brasilien verfügbar sein
  • Inflammatix HostDx-Fiebertest kann bakterielle und virale Infektionen schnell unterscheiden
  • Das STD-Kit von Panagene erhält die Zulassung
  • Investition von GenePOC durch Medicare-Entscheidung bestätigt
  • Startup Prominex sammelt 4 Millionen US-Dollar in Serie A1
  • Alveo schließt Finanzierung zur Schaffung barrierefreier Diagnosegeräte ab
  • MBio Diagnostics, Inc. Finanzierung unterstützt Skalierung der PoC-Testplattform
  • GenePOC führt seinen GenePOC CDiff-Test in Kanada ein
  • Siemens Healthineers schließt Übernahme von Fast Track Diagnostics ab
  • Chembio und FIND entwickeln Point-of-Care Multiplex-Test
  • Applied BioCode erhält CE-Kennzeichnung für 18-plex Gastrointestinal Pathogen Panel
  • Schnelle molekulare Grippetests gewinnen an Boden
  • Cepheid erhält FDA-Zulassung und CLIA-Freistellung für Xpert Xpress Grippetest
  • bioMrieux beantragt FDA-Zulassung des Pneumonie-Gremiums
  • Mobidiag gibt Veröffentlichung eines Multiplex-qPCR-Tests zum Nachweis von Antibiotikaresistenzen bekannt
  • Bakterien
  • Fast Track Diagnostics erhält CE-Kennzeichnung für den Echtzeit-PCR-Nachweis von Hochrisiko-HPV
  • SEEGENE entwickelt Multiplex-PCR-Tests in 4 Tagen
  • Seegene tritt in Zusammenarbeit mit Thermo Fisher Scientific in den US-amerikanischen Diagnostikmarkt ein.
  • Fusionsgenomik zur Entwicklung aller Krankheitserreger-Diagnostik.
  • Anapa Biotech kündigt MeltPlex-Technologie an
  • Erster Multiplex-Test auf durch Zecken übertragene Krankheiten
  • ArcherDx, MGH verklagt Qiagen wegen verankerter Multiplex-PCR-Technologie
  • Akonni Biosystems geht chinesische Kommerzialisierungspartnerschaft mit Righton ein
  • Vela kauft Great Basin Scientific
  • BARDA vergibt bis zu 30 Millionen US-Dollar an Cue Health für Influenza- und Atemwegspathogen-Test
  • QIAGEN schließt Vereinbarung zur Übernahme von STAT-Dx
  • GA-EMS erhält Diagnosegerätevertrag
  • Biocartis & Immunexpress unterzeichnen Partnerschaft für Sepsis

6. Profile der wichtigsten Unternehmen für Syndromtests

  • Abbott Diagnostics (Alere)
  • Beschleunigen Sie die Diagnose
  • Ador-Diagnose
  • Akkoni Biosystems
  • Alveo-Technologien
  • Angewandter BioCode
  • Atlas-Genetik
  • Aus Diagnostik
  • BD-Diagnose
  • Biokartis
  • BioFire-Diagnostik
  • bioMrieux
  • Bio-Rad-Labors
  • Bosch Healthcare Solutions GmbH
  • Cepheiden
  • Stichwort Gesundheit
  • Curetis
  • Diagenode-Diagnose
  • Diasorin
  • Expedeon
  • Fusionsgenomik.
  • GenePOC-Diagnostik
  • Genetische Signaturen
  • GenMark Dx
  • Hologic
  • Immunexpress
  • Entzündungshemmer
  • Invetech
  • Janssen Diagnostik
  • Karius
  • Lexigen
  • Luminex
  • Mbio-Diagnostik
  • Meridian-Biowissenschaften
  • Mesa Biotech
  • Mobidiag
  • Nanomix
  • Oxford Nanopore
  • Panagene
  • Primerdesign
  • Prominex
  • Qiagen (Statdx)
  • Quantumdx
  • Quidel
  • Molekulare Diagnostik von Roche
  • Sägediagnose
  • Seegene
  • Sensorik
  • Siemens Healthineers (Fast Track Diagnostics)
  • SkylineDx
  • Sona Nanotech
  • T2 Biosysteme
  • Thermo Fisher
  • Veramarx
  • XCR-Diagnose

7. Globale Marktgröße

7.1 Globale Marktgröße von Syndrom nach Land mit Diagrammen

7.2 Syndrome Globale Marktgröße nach Syndrom mit Diagrammen

8. Globaler Markt nach Syndrom

8.1 Markt für Atemwegssyndrom

8.2 Markt für GI-Enterisches Syndrom

8.3 Blut-Sepsis-Syndrom-Markt

8.4 Meningitis-Syndrom-Markt

8.5 Markt für sexuell übertragbare Krankheiten

9. Panel-Testing-Markt – Volumen und Preisprognose mit MDx-Aktie


1 Ungedeckter medizinischer Bedarf bei lebensbedrohlichen Infektionen und Pflege von Schwerkranken 1
Michael Bauer, Andreas Kortgen und Mervyn Singer

1.1 Lebensbedrohliche Infektionen und Sepsis &ndash Definition des Problems 1

1.2 Sepsis als &bdquoVersteckte Katastrophe im Gesundheitswesen&rdquo 3

1.3 Mikroorganismen und Infektionsarten, die Sepsis 4 . auslösen

1.4 Neu auftretende Resistenzprobleme bei bakteriellen Infektionen 5

1.5 Die Rolle von Pilzen und Viren 5

1.6 Die Notwendigkeit neuer Ansätze in der Diagnostik lebensbedrohlicher Infektionen und Sepsis 7

1.7 Schnelle und sensible kulturunabhängige Strategien zur Identifizierung von Blutstrominfektionen 8

1.8 Jenseits der Infektion &ndash Profiling der Immunantwort des septischen Wirts 10

1.9 Wirtsfaktoren, die zur Pathogenese der Sepsis 11 beitragen

2 Identifizierungsmethoden &ndash Ein Überblick 19
Oliwia Makarewicz, Claudia Stein, Wolfgang Pfister, Bettina Loumlffler und Mathias Pletz

2.1 Taxonomie pathogener Organismen 19

2.2 Mikroskopische Methoden 20

2.2.3 Immunfluoreszenz 30

2.2.4 In-situ-Hybridisierung 30

2.2.5 Dunkelfeldmikroskopie 31

2.3 Kulturbasierte Methoden 31

2.3.2 Automatisierte Differenzierungssysteme 33

2.3.5 Empfindlichkeitsprüfung 37

2.4 Nukleinsäurebasierte Techniken 38

2.4.2.1 Ribosomale RNA-Gene 41

2.5.1 Antigen&ndashAntikörperbasierte Methoden 44

2.5.1.3 Quantitative Immunoassays 45

2.5.2 Automatisierte Immunoassays 46

2.5.3 Anwendungen des serologischen Tests 47

2.5.3.1 Arten von menschlichen Antikörpern und was sie anzeigen? 47

2.5.3.2 Gültigkeit von Antikörpern gegen opportunistische Spezies 47

2.5.3.3 Spezifität von Pilzantigenen 48

2.5.3.4 Spezifische Urin-Antigen-Tests 48

2.6 Schlussfolgerungen und Perspektiven 49

3 Nukleinsäure-Amplifikationstechniken 55
Marc Lehmann und Roland P. H. Schmitz

3.2 Das grundlegende PCR-Protokoll 56

3.3.1 Spezifische Primer im Vergleich zu Breitband-Primern und das Schicksal falscher Zielerfassung 63

3.4 Modifizierte Endpunkt-PCR-Protokolle 66

3.5 Nicht-PCR-NAT: Isotherme Amplifikationsprotokolle 70

3.6.1 Quantifizierung in qPCR 77

3.6.2 Schmelzkurvenanalyse (MCA) 78

3.7 Kontrollen, Sondierung und allgemeine Aspekte der Ergebnisinterpretation 78

3.7.1 Strategien bei der Amplikon-Verifikation 80

3.7.1.3 Massenspektrometrie 81

3.8.3 Nukleinsäureisolierung und -präparation 85

3.9 Anwendungsgebiete der PCR 86

3.9.2 Typisierung und Epidemiologie 88

3.9.3 Erregernachweis in komplexen klinischen Proben 89

3.9.4 Allgemeine Aspekte der Ergebnisinterpretation 90

3.9.4.1 Sensitivität und Spezifität 90

3.9.4.2 NAT versus Kultur 92

3.9.4.3 Das Schicksal des Nachweises von Antibiotikaresistenzen 93

3.10 Nachweis von mikrobiellen Spuren in BSI, Aszites und Synovialflüssigkeit 94

3.10.1 Gezüchtete Blutkulturmedien als Proben 97

3.11 Kommende Routinelösungen &ndash Morgendämmerung der Assay-Automatisierung 98

3.12 Fazit und Perspektive 100

4 DNA-Mikroarrays für den Erregernachweis 113
Holger Schulze, Maya Rubtsova und Till T. Bachmann

4.2 DNA-Mikroarrays zum Nachweis bakterieller Krankheitserreger 114

4.2.1 Wichtige bakterielle Erkrankungen 114

4.2.1.1 Blutstrominfektionen/Sepsis 114

4.2.1.3 Infektiöser Durchfall 123

4.3 Nachweis von Antibiotikaresistenzen 155

4.3.1 Gram-negative Bakterien 165

4.3.2 Gram-positive Bakterien 170

4.3.2.1 Staphylococcus aureus 170

4.4 DNA-Mikroarrays für die Virusdiagnostik 173

4.4.1 Humane Papillomaviren 177

4.4.1.1 Kommerzielle HPV-Tests 178

4.4.2 Atemwegsviren 180

4.4.4 Hepatitis-Viren 182

4.5 DNA-Mikroarrays zum Nachweis von Pilzpathogenen 184

4.6 DNA-Mikroarrays für die Parasitendiagnostik 200

4.6.2 Wassergetragene Parasiten 201

4.7 Fazit ein Ausblick 207

5 MALDI-ToF 221
Stefan Zimmermann

5.2 MALDI-ToF-Technologie 222

5.3 Bakterienidentifikation mittels Massenspektrometrie 225

5.4 Kulturunabhängige schnelle Identifizierung klinischer Krankheitserreger 234

5.5 Prüfung der Antibiotikaempfindlichkeit mittels Massenspektrometrie 239

6 IR- und Raman-Spektroskopie zum Nachweis von Krankheitserregern 253
Ute Mühlberg, Sandra Kloszlig, Dragana Kusi´c, Susann Meisel, Ralf Heinke, Stephan Stöckckel, Petra Rümlsch und Jürgen Popp

6.2.1 IR- und NIR-Absorptionsspektroskopie 256

6.2.2 Raman-Spektroskopie mit Anregung im NIR-Bereich 260

6.2.3 Resonanz-Raman-Spektroskopie 263

6.3 Anregung mit sichtbaren Wellenlängen 264

6.4 UV-Resonanz-Raman-Spektroskopie 266

6.4.1 Oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie 270

6.4.1.2 Analyse von Massenbakterienproben mit SERS 272

6.5 Einzelzellanalysen 276

6.5.1 Mikro-Raman-Spektroskopie mit Anregung im sichtbaren oder NIR-Bereich 276

6.5.2 Oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie an Einzelzellen 284

6.6 Fazit und Ausblick 287

7 FISCH 295
Graeme N. Forrest, Jwan Mohammadi und Shahrzad Mohammadi

7.2.1.1 Original PNA FISH Plattform 296

7.2.1.2 PNA FISH Durchflusszytometrie 297

7.2.1.3 Beacon-basierter FISH (bbFISH) 298

7.3 Klinische Auswirkungen von PNA FISH 299

7.3.1 Gram-positive Organismen 299

7.3.2 Gram-negative Sonden 303

7.3.2.2 Beta-hämolytische Streptokokken 309

7.3.2.4 Helicobacter pylori 310

7.4 Zusammenfassung und Ausblick 311

8 Schlussfolgerungen 319
Sibyll Pollok, Karina Weber, Michael Bauer und Jürgen Popp


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1.1 Die ursprüngliche Definition privilegierter Strukturen 1

1.2 Die Rolle privilegierter Strukturen im Drug Discovery-Prozess 1

1.3 Die lockeren Definitionen von &ldquoPrivilegierten Strukturen&rdquo 2

1.4 Synthese und biologische Aktivitäten carbocyclischer und heterocyclischer privilegierter Strukturen 2

1.4.1 Synthese und biologische Aktivitäten von drei ] und vier ]gliedrigen privilegierten Ringstrukturen 2

1.4.2 Synthese und biologische Aktivitäten fünfgliedriger privilegierter Ringstrukturen 2

1.4.3 Synthese und biologische Aktivitäten sechsgliedriger privilegierter Ringstrukturen 4

1.4.4 Synthese und biologische Aktivitäten bicyclischer 5/5- und 6/5-Ring-privilegierter Strukturen 4

1.4.5 Synthese und biologische Aktivitäten bicyclischer 6/6- und 6/7-Ring-privilegierter Strukturen 4

1.4.6 Synthese und biologische Aktivitäten tricyclischer und tetracyclischer ringprivilegierter Strukturen 4

1.5 Kombinatorische Bibliotheken von &ldquoPrivilegierten Strukturen&rdquo 4

1.6 Umfang dieser Monographie 9

2.2.1 Auf dem Markt befindliche Arzneimittel von 1,4-Benzodiazepin 15

2.2.2 1,5-Benzodiazepin auf dem Markt befindliche Arzneimittel 16

2.2.3 Linear fusionierte BDZ-vermarktete Medikamente 16

2.2.4 Angular fusioniertes-1,4-Benzodiazepin auf dem Markt erhältliche Arzneimittel 17

2.3 Fallstudien zur medizinischen Chemie 17

2.3.1 Herz-Kreislauf-Anwendungen 17

2.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 19

2.3.3 Magen-Darm-Anwendungen 23

2.3.4 Anwendungen für Infektionskrankheiten 24

2.3.5 Entzündungsanwendungen 25

2.3.6 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 27

2.3.7 Onkologische Anwendungen 28

2.4.1 Kondensation von o-Phenylendiaminen zu 1,5-Benzodiazepine 31

2.4.1.1 Kondensation von o-Phenylendiaminen mit Ketonen 31

2.4.1.2 Kondensation von o-Phenylendiaminen mit &alpha,&beta-ungesättigten Ketonen 33

2.4.1.3 Kondensation von o-Phenylendiaminen mit Alkinen 34

2.4.2 Reduktive Kondensation von &alpha-substituierten Nitrobenzolen mit Ketonen und &alpha,&beta-ungesättigten Ketonen 35

2.4.3 Intramolekulare Cyclisierungen zu 1,4-Benzodiazepine 35

2.4.3.1 Intramolekulare Cyclisierungen&ndashPath A 36

2.4.3.2 Intramolekulare Cyclisierungen&ndashPath B 37

2.4.3.3 Intramolekulare Cyclisierungen&ndashPath C 39

2.4.3.4 Intramolekulare Cyclisierungen&ndashPath D 40

2.4.3.5 Intramolekulare Cyclisierungen&ndashPath E 42

2.4.3.6 Intramolekulare Cyclisierungen&ndashPath F 42

2.4.3.7 Intramolekulare Cyclisierungen&ndashPath G 42

2.4.3.8 Intramolekulare Cyclisierungen&ndashPath H 42

2.4.4 Ugi-Mehrkomponentensynthese 42

2.4.5 Herstellung von 1,4-Benzodiazepinen 44

2.4.6 Pyrrolo[2,1-c]benzodiazepine 45

2.4.7 Verschmolzene BDZ-Ringsysteme 45

2.4.8 Festphasensynthese von BDZs 47

3 1,4-Dihydropyridine 59

3.2 Auf dem Markt befindliche 1,4-Dihyropyridin-Arzneimittel 59

3.3 Medizinische Chemie-Fallstudien 59

3.3.1 Kardiovaskuläre Anwendungen 59

3.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 61

3.3.3 Anwendungen für Infektionskrankheiten 62

3.3.4 Entzündungsanwendungen 63

3.3.5 Gesundheitsprobleme für Männer und Frauen 64

3.3.6 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 65

3.3.7 Onkologische Anwendungen 65

3.4 Synthese von 1,4-Dihydropyridinen 66

3.4.1 Klassische Hantzsch-Synthese 66

3.4.2 Modifizierte Hantzsch-Bedingungen 66

3.4.3 1,4-disubstituierte-1,4-Dihydropyridine 69

3.4.4 Organometallische Additionen an Pyridiniumsalze 69

3.4.5 Aus Iminen und Enaminoverbindungen 71

3.4.6 Mehrkomponentensynthese 72

3.4.6.1 Dreikomponentensynthese von 1,4-Dihydropyridinen 72

3.4.6.2 Vierkomponentensynthese von 1,4-Dihydropyridinen 74

3.4.7 Organokatalytische Synthese von 1,4-Dihydropyridinen 74

3.4.8 Sonstige Vorbereitungen 75

3.4.9 Herstellung von 1,4-Dihydropyridinen 76

4.2 Vermarktete Biaryl-Medikamente 83

4.3 Fallstudien zur medizinischen Chemie 87

4.3.1 Herz-Kreislauf-Anwendungen 87

4.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 89

4.3.3 Anwendungen für Infektionskrankheiten 95

4.3.4 Entzündungsanwendungen 98

4.3.5 Gesundheitsprobleme für Männer und Frauen 102

4.3.6 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 103

4.3.7 Onkologische Anwendungen 109

4.4 Synthese von Biarylen 114

4.4.1 Übergangsmetallkatalysierte Kreuzkupplungssynthese 114

4.4.1.1 Suzuki&ndashMiyaura-Kreuzkupplungsreaktionen mit Boronsäuren 114

4.4.1.2 Suzuki&ndashMiyaura-Kreuzkupplungsreaktionen mit Boronatestern 114

4.4.1.3 Metallkatalysierte Homokupplungsreaktionen 121

4.4.1.4 Uhlmann-Kupplungsreaktionen 122

4.4.1.5 Kumada&ndashTamao&ndashCorriu Kreuzkupplungsreaktionen 123

4.4.1.6 Negishi-Kreuzkupplungsreaktionen 124

4.4.1.7 Hiyama-Kreuzkupplungsreaktionen 124

4.4.1.8 Stille-Kreuzkupplungsreaktionen 125

4.4.1.9 Sonstige Kreuzkupplungsreaktionen 126

4.4.1.10 Metall-katalysierte Kreuzkupplungsreaktion zur Entfernung funktioneller Gruppen 127

4.4.2 C&bdquo&YumlH-Funktionalisierungsreaktionen 127

4.4.2.1 Oxidative Kupplungsreaktionen 127

4.4.2.2 Direkte C&bquo&YumlH-Arylierungen 127

4.4.2.3 C&bdquo&YumlH-Funktionalisierung mit dirigierenden Gruppen 127

4.4.3 Cycloadditionsreaktionen 132

4.4.3.1 [3+3]-Cycloadditionsreaktionen 132

4.4.3.2 [4+2]-Cycloadditionsreaktionen 132

4.4.3.3 [2+2+2]-Cycloadditionsreaktionen 133

4.4.3.4 Tandem-Cycloadditionsreaktionen 133

4.4.4 Biaryl-Phenol-Synthesen 133

4.4.5 Sonstige Synthesen 134

5 4-(Hetero)Arylpiperidine 155

5.2 Vermarktete 4-(Hetero)Arylpiperidin-Medikamente 155

5.3 Fallstudien zur medizinischen Chemie 159

5.3.1 Herz-Kreislauf-Anwendungen 159

5.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 159

5.3.3 Anwendungen für Infektionskrankheiten 168

5.3.4 Entzündungsanwendungen 169

5.3.5 Gesundheitsanwendungen für Männer und Frauen 174

5.3.6 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 175

5.3.7 Onkologische Anwendungen 177

5.4 Synthese von 4-(Hetero)Arylpiperidinen 179

5.4.1 Herstellung aus 4-Piperidinonen 179

5.4.2 Herstellung aus 4-präfunktionalisierten 3-Alkenylpiperidinen 180

5.4.3 Herstellung aus Negishi-Kreuzkupplung von 3-Zinked Piperidinen 180

5.4.4 Herstellung aus 4-funktionalisierten Piperidinen 181

5.4.5 Konjugierte Addition an ungesättigte Piperidine 181

5.4.6 Sonstige Synthesen 183

6 Spiropiperidine 194

6.2 In Verkehr gebrachte Spiropiperidin-Medikamente 194

6.3 Fallstudien zur medizinischen Chemie 195

6.3.1 Herz-Kreislauf-Anwendungen 195

6.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 197

6.3.3 Anwendungen für Infektionskrankheiten 203

6.3.4 Entzündungsanwendungen 205

6.3.5 Gesundheitsanwendungen für Männer und Frauen 210

6.3.6 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 211

6.3.7 Onkologische Anwendungen 216

6.4 Synthese von Spiropiperidinen 218

6.4.1 Chinolinylspiropiperidine 218

0003364809.INDD 7 18.12.2017 21:40:53

6.4.2 Azaspiro[5.5]alkansysteme 218

6.4.3 Diazaspiro[5.5]alkan-Derivate 221

6.4.4 1,4-Benzodioxinylspiropiperidine 222

6.4.5 Spirobenzooxazinylspiropiperidine 223

6.4.6 (Iso)Chinolinylspiropiperidine 223

6.4.7 Indenospiropiperidine 225

6.4.8 Indolin(on)ylspiropiperidine 225

6.4.9 Cyclohexadienonylspiropiperidine 226

6.4.10 Cyclopenta[b]pyrrolospiropiperidine 226

6.4.11 Chromanylspiropiperidine 226

6.4.12 (Iso)Benzofuran(on)ylspiropiperidine 227

6.4.13 Indenospiropiperidine 227

7 2-Aminopyrimidine 237

7.2 Vermarktete 2-Aminopyrimidin-Medikamente 237

7.3 Fallstudien zur medizinischen Chemie 239

7.3.1 Kardiovaskuläre Anwendungen 239

7.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 241

7.3.3 Anwendungen für Infektionskrankheiten 245

7.3.4 Entzündungsanwendungen 248

7.3.5 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 254

7.3.6 Sonstige Anwendungen 255

7.3.7 Onkologische Anwendungen 256

7.4 Synthese von 2-Aminopyrimidinen 267

7.4.1 Aminierungen mit 2-Halo- oder 2,4-Dihalogenpyrimidinen 267

7.4.2 Kreuzkupplungsreaktionen mit 2-Aminopyrimidinen 270

7.4.3 Aminierungen mit 2-Sulfonylpyrimidinen 270

7.4.4 Cyclisierungen mit Guanidinen 272

8 2-Aminothiazole 284

8.2 Vermarktete 2-Aminothiazol-Medikamente 284

8.3 Fallstudien zur medizinischen Chemie 286

8.3.1 Anwendungen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen 286

8.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 288

8.3.3 Anwendungen für Infektionskrankheiten 292

8.3.4 Entzündungsanwendungen 296

8.3.5 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 299

8.3.6 Onkologische Anwendungen 301

8.3.7 Sonstige Anwendungen 305

8.4 Synthese von 2-Aminothiazolen 306

8.4.1 Hantzsch-Synthese aus &alpha-funktionalisierten Ketonen und Thioharnstoffen 306

8.4.2 Hantzsch-Synthese aus Ketonen und Thioharnstoffen 306

8.4.3 Synthese aus &alpha-Halogenketonen und Thiocyanaten 308

8.4.4 Synthese aus Vinylaziden und Thiocyanaten 308

8.4.5 Synthese aus Amidinen und Thiocyanaten 309

8.4.6 Synthese aus Alkenyl- und Alkinylverbindungen mit Thiocyanaten oder Thioharnstoffen 309

8.4.7 Sonstige Synthesen 309

8.4.8 Herstellung von 2-Aminothiazolen 311

9 2-(Hetero)Arylindole 321

9.2 Vermarktete 2-Arylindol-Medikamente 321

9.3 Medizinische Chemie-Fallstudien 321

9.3.1 Kardiovaskuläre Anwendungen 321

9.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 322

9.3.3 Anwendungen für Infektionskrankheiten 323

9.3.4 Entzündungsanwendungen 325

9.3.5 Gesundheitsanwendungen für Männer und Frauen 326

9.3.6 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 328

9.3.7 Sonstige Anwendungen 328

9.3.8 Onkologische Anwendungen 328

9.4 Synthese von 2-(Hetero)Arylindolen 332

9.4.1 Funktionalisierung zum vorgeformten Indolsystem 332

9.4.1.1 2-Funktionalisierte metallierte Indole mit Arylhalogeniden (Strategie 1) 332

9.4.1.2 2-halogenierte oder 2-triflatierte Indole mit funktionalisierten Arenen (Strategie 1) 332

9.4.1.3 Direkte Arylierung von Indol mit funktionalisierten Arenen (Strategie 2) 334

9.4.1.4 Direkte oxidative Kupplung von Indolen mit (Hetero)Arenen (Strategie 3) 334

9.4.2 Fischer-Indol-Synthese 334

9.4.3 Bischler&ndashMohlau Indolsynthese 334

9.4.4 Metallkatalysierter Ansatz mit Alkinen 334

9.4.4.1 Intramolekulare Cyclisierungen von o-Alkinylanilinen (Strategie A) 336

9.4.4.2 Intramolekulare Cyclisierungen von o-Alkinylanilinen mit anderen Gruppen (Strategie B) 336

9.4.4.3 Intramolekulare Cyclisierungen von o-Haloanilinen mit Alkinen (Strategie C) 337

9.4.4.4 Intramolekulare Cyclisierungen von o-Alkinylhalogenarenen mit primären Aminen (Strategie D) 340

9.4.4.5 Verschiedene Übergangsmetall-katalysierte Reaktionen 340

9.4.4.6 Reduktive Cyclisierungen von o-Nitroalkinylarenen 342

9.4.5 Intramolekulare reduktive Cyclisierungen von o-Nitro- (oder Azido)alkenylarenen 342

9.4.6 Cyclisierungen von Arylamido- und Arylimin-Vorstufen 343

9.4.7 Cyclisierungen von o-Vinylaminoarenen 344

9.4.8 Cyclisierungen mit N-Arylenaminen oder N-Arylenaminonen 344

9.4.9 Mehrkomponentensynthese 345

9.4.10 Radikalcyclisierungsreaktionen 346

9.4.11 Verschiedene Cyclisierungen mit o-substituierten Anilinen 346

10 Tetrahydroisochinolin 356

10.2 In Verkehr gebrachte THIQ-Medikamente 356

10.3 Fallstudien zur medizinischen Chemie 357

10.3.1 Kardiovaskuläre Anwendungen 357

10.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 359

10.3.3 Anwendungen für Infektionskrankheiten 365

10.3.4 Entzündungsanwendungen 366

10.3.5 Gesundheitsanwendungen für Männer und Frauen 369

10.3.6 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 369

10.3.7 Sonstige Anwendungen 370

10.3.8 Onkologische Anwendungen 372

10.4 Synthese von THIQs 376

10.4.1 Pictet&ndashSpengler-Reaktionen 376

10.4.1.1 Klassische Pictet&ndashSpengler-Reaktionen 376

10.4.1.2 Pictet&ndashSpengler-Reaktionen mit maskierten Carbonylverbindungen 377

10.4.1.3 Modifizierte Pictet&ndashSpengler-Reaktionen 377

10.4.1.4 Pictet&ndashSpengler-Reaktionen 377

10.4.1.5 Pictet&ndashSpengler-Synthese von Tic 378

10.4.2 Übergangsmetall-katalysierte Reaktionen 379

10.4.2.1 Intramolekulare &alpha-Arylierungsreaktionen 379

10.4.2.2 Intramolekulare Cyclisierungen von N-Propargylbenzylaminen 379

10.4.2.3 Intramolekulare Heck-Cyclisierungen 379

10.4.2.4 Intramolekulare nukleophile Additionen 379

10.4.2.5 Eintopf-Mehrschritt-Metall-katalysierte Cyclisierungsreaktionen 380

10.4.3 Mehrkomponentensynthese von THIQs 382

10.4.4 Synthese von 3-Aryltetrahydroisochinolinen 382

10.4.5 Synthese von 4-Aryltetrahydroisochinolinen 383

10.4.6 Verschiedene intramolekulare Cyclisierungen 386

10.4.7 Asymmetrische Reduktion von 1-substituiertem-3,4-

10.4.7.1 Iridium-katalysierte Hydrierungen von Dihydroisochinolinen, Isochinolinsalzen und Isochinolinen 388

10.4.7.2 Ruthenium- und Rhodium-katalysierte Reduktionen von Dihydroisochinolinen 389

10.4.7.3 Asymmetrische Additionen an Dihydroisochinolinen, Dihydroisochinolin

Salze und Dihydroisochinolin-N-Oxide 389

10.4.7.4 Asymmetrische intramolekulare Cyclisierungen 391

10.4.7.5 Asymmetrische intramolekulare Cyclisierungen mit chiralen Sulfoxiden 391

10.4.7.6 Verschiedene asymmetrische Präparate 392

10.4.8 Arylierungen von THIQs 393

10.4.9 C&bdquo&YumlH-Funktionalisierung von THIQs 395

10.4.9.1 Direkte C-1 (Hetero)Arylierungen von THIQs 395

10.4.9.2 Oxidative C-1-CDC-Reaktionen 395

10.4.9.3 Oxidative C-1-CDC mit &beta-Ketoestern 396

10.4.9.4 Oxidative C-1-CDC mit Ketonen 397

10.4.9.5 Oxidative C-1-CDC mit Indolen 397

10.4.9.6 Oxidative C-1-CDC mit aliphatischen Nitroverbindungen 398

10.4.9.7 Oxidative C-1-CDC mit Alkinen 399

10.4.9.8 Oxidative C-1-CDC mit Alkenen 399

10.4.9.9 Oxidative C-1 Kreuz-dehydrierende Phosphonierungen 400

10.4.9.10 Verschiedene oxidative C-1-CDC-Reaktionen 400

11 2,2-Dimethylbenzopyrane 414

11.2 In Verkehr gebrachte 2,2-Dimethylopyran-Arzneimittel 414

11.3 Medizinische Chemie-Fallstudien 415

11.3.1 Kardiovaskuläre Anwendungen 415

11.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 416

11.3.3 Anwendungen für Infektionskrankheiten 418

11.3.4 Entzündungsanwendungen 419

11.3.5 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 419

11.3.6 Onkologische Anwendungen 419

11.3.7 Cannabinoid-Rezeptoren 421

11.4 Synthese von 2,2-Dimethylbenzopyranen 423

11.4.1 Anellierungen von Phenolderivaten mit ungesättigten Systemen 423

11.4.1.1 Anellierungen von Phenolderivaten mit einfachen Alkenen 423

11.4.1.2 Anellierungen von Phenolderivaten mit &alpha,&beta-ungesättigten Systemen 424

11.4.1.3 Anellierungen von Phenolderivaten mit Nitroalkenen 424

11.4.1.4 Anellierungen von Phenolderivaten mit Allylalkoholen 424

11.4.1.5 Anellierungen von Phenolderivaten mit Propargylalkoholen 425

11.4.2 Ersatz der Methylgruppe von 2,2-Dimethylbenzopyranen 425

11.4.3 Funktionalisierung von 2,2,-Dimethylbenzopyranen 426

11.4.4 Kondensierte 2,2-Dimethylbenzopyran-Ringsysteme 428

11.4.5 Festphasensynthese von 2,2-Dimethylbenzopyranen 428

12.2 In Verkehr gebrachte Hydroxam-Medikamente 435

12.3 Medizinische Chemie-Fallstudien 436

12.3.1 Anwendungen des zentralen Nervensystems 436

12.3.2 Anwendungen für Infektionskrankheiten 436

12.3.3 Entzündungsanwendungen 439

12.3.4 Gesundheitsanwendungen für Männer und Frauen 452

12.3.5 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 453

12.3.6 Onkologische Anwendungen 453

12.4 Synthese von Hydroxamaten 466

12.4.1 Synthese von Hydroxamaten aus Carbonsäuren 466

12.4.2 Synthese von Hydroxamaten aus Carbonsäurederivaten 466

12.4.2.1 Synthese von Hydroxamaten aus Estern 466

12.4.2.2 Synthese von Hydroxamaten aus Säurechloriden 468

12.4.2.3 Synthese von Hydroxamaten aus Oxazolidinonen 468

12.4.3 Sonstige Synthesen von Hydroxamaten 469

12.4.4 Festphasensynthese von Hydroxamaten 469

13 bicyclische Pyridine mit Ringverbindungsstickstoff 481

13.2 Vermarktete bicyclische Pyridin-Arzneimittel mit Ringverbindung 481

13.3 Medizinische Chemie-Fallstudien 482

13.3.1 Kardiovaskuläre Anwendungen 482

13.3.2 Anwendungen des zentralen Nervensystems 483

13.3.3 Magen-Darm-Anwendungen 487

13.3.4 Anwendungen für Infektionskrankheiten 488

13.3.5 Entzündungsanwendungen 491

13.3.6 Anwendungen für Stoffwechselkrankheiten 493

13.3.7 Sonstige Anwendungen 494

13.3.8 Onkologische Anwendungen 494

13.4 Synthese von Pyrazolo[1,5-a]pyridinen 498

13.4.1 [3+2] Dipolare Cycloadditionen 498

13.4.2 Intramolekulare Cyclisierungen 499

13.4.3 Aus N-Aminopyridinium-Yliden 500

13.4.4 Von 2-substituierten Pyridinen 500

13.4.5 Thermische und radikalische Cyclisierungen 500

13.5 Synthese von Imidazo[1,5-a]pyridinen 501

13.5.1 Aus 2-Methylaminopyridinen 501

13.5.2 Aus 2-Methylaminopyridinamiden 502

13.5.3 Aus 2-Methylaminopyridin-Thioamiden oder Thioharnstoffen 503

13.5.4 Aus Pyridin-2-Carbaldehyden (Picolinaldehyden) 503

13.5.5 Aus 2-Cyanopyridinen 503

13.5.6 Aus Pyridin-2-Estern 504

13.5.7 Aus Di-2-Pyridylketonen 504

13.5.8 Von Pyridotriazolen 504

13.5.9 Sonstige Synthesen 504

13.5.10 Chemische Untersuchungen von Imidazo[1,5-a]pyridinen 505

13.6 Synthese von Imidazo[1,2-a]pyridinen 507

13.6.1 Ugi-Dreikomponentenreaktionen 507

13.6.1.1 Klassische Ugi-Dreikomponentenreaktionen von 2-Aminopyridinen, Aldehyden und (Iso)Nitrilen 507

13.6.1.2 Modifizierte Ugi-Dreikomponentenreaktionen 507

13.6.2 Aus 2-Aminopyridinen und Carbonylverbindungen 509

13.6.2.1 Aus 2-Aminopyridinen und Methylketonen 509

13.6.2.2 Aus 2-Aminopyridinen und &beta-Ketoestern 509

13.6.2.3 Aus 2-Aminopyridinen und verschiedenen Ketonen 510

13.6.2.4 Aus Pyridinen und 2-Aminopyridinen mit &alpha-Haloketonen oder &alpha-Haloaldehyden 511

13.6.3 Aus 2-Aminopyridinen und Alkinen 512

13.6.3.1 Aus 2-Aminopyridinen und Alkinen 512

13.6.3.2 Aus 2-Aminopyridinen, Alkinen und Aldehyden 513

13.6.4 Aus 2-Aminopyridinen und &alpha,&beta-ungesättigten Systemen 513

13.6.5 Aus 2-Aminopyridinen und Nitroolefinen 515

13.6.6 Cyclisierungen aus 2-Aminopropargylpyridinen 515

13.6.7 Cyclisierungen von Pyridyl-Enaminen(onen) 517

13.6.8 Aus anderen Heterocyclen 517

13.6.9 Sonstige Synthesen 518

13.6.10 Chemische Entwicklung von Imidazo[1,2-a]pyridinen 520

13.6.10.1 Kreuzkupplungsreaktionen von vorfunktionalisierten Imidazo[1,2-a]pyridinen 520

13.6.10.2 C&bdquo&YumlH-Funktionalisierung von Imidazo[1,2-a]pyridinen 521


4. DISKUSSION

Die wichtigsten Krankheiten aus verschiedenen Perspektiven (Auswirkungen auf landwirtschaftliche Betriebe, Tiergesundheit, Wirtschaft, Umwelt und öffentliche Gesundheit) wurden anhand einer ursprünglichen Priorisierungsmethode basierend auf den Ergebnissen von drei Datenquellen und nach Korrektur der jeweiligen Verzerrungen identifiziert. Insbesondere wurden 19 Krankheiten identifiziert, die in den früheren Seuchenpriorisierungsübungen nicht aufgeführt waren und die für Rinderhalter ein großes Problem darstellen, obwohl sie derzeit nicht unbedingt durch ein nationales Kontrollprogramm angegangen werden.

Diskrepanzen zwischen der Veterinärbefragung (DS1) und den Labordaten (DS2) bei 13 Erkrankungen erklären sich vor allem dadurch, dass sie meist im Feld anhand klinischer Symptome diagnostiziert und behandelt werden. Dies ist bei den beiden Krankheiten der Fall, die den signifikantesten Krankheitsindex aufweisen, aber nicht aus der DS 2-Analyse hervorgehen (Mastitis und interdigitale Dermatitis).

Neosporose und Paratuberkulose zeigten keinen steigenden Trend, werden aber von der RVP häufig vermutet. Darüber hinaus sind sie beide Teil eines nationalen Kontrollprogramms mit durchschnittlich 155.379 bzw. 290.057 jährlichen Testanforderungen (DS2). Ein echter Anstieg war daher unwahrscheinlich.

Sechs Krankheiten zeigten durch Analyse von Labordatenbanken einen signifikanten Anstieg, jedoch nicht aus Sicht der RVP. Tatsächlich hat die Zahl der angeforderten Tests in den letzten 3 Jahren für BEL, Leptospirose und Blauzungenkrankheit zugenommen. Obwohl Belgien 1997 offiziell als BEL-frei erklärt wurde (AFSCA, 2017a , b ), wird es immer noch parallel zur Brucellose getestet, um diesen Status zu erhalten (CODA-CERVA, Riocreux Flavien persönliche Mitteilung) und stellt keine wirkliche Zunahme von Verdachtsmomente. Die Einstufung als „wichtig“ könnte daher überdacht werden. Sowohl bei Leptospirose als auch bei der Blauzungenkrankheit stieg die Zahl der Testanfragen im Jahr 2015 trotz einer geringen Häufigkeit, die von RVP gemeldet wurde, deutlich an. Dies könnte mit einer verstärkten Überwachung zusammenhängen, die durch Ausbrüche der Blauzungenkrankheit in Frankreich und vermutete Ausbrüche von Leptospirose in Belgien motiviert war. Tatsächlich wurde bei Leptospirose im ersten Halbjahr 2014 ein Höhepunkt der Abtreibungen mit ikterischem Syndrom beobachtet, was zu erhöhten Tests führte (Delooz et al., 2015). Darüber hinaus wird häufig über subklinische Infektionen mit der Blauzungenkrankheit berichtet (Brenner et al., 2010).

Wir beobachteten mehr als 25 % der positiven Ergebnisse für die Bo-HV4-Krankheit, die Schmallenberg-Krankheit und die Kryptosporidiose. Diese Erkrankungen wurden von der RVP nicht als häufig, zunehmend oder bedeutend eingestuft. Frühere Studien haben den endemischen Status von Bo-HV4 in Südbelgien zusammen mit einer hohen Serokonversionsrate bei Kühen bestätigt (Delooz, Czaplicki, Houtain, Dal Pozzo & Saegerman, 2016). Dennoch wird der Zusammenhang zwischen Bo-HV4 und Abtreibung noch immer kontrovers diskutiert und die Krankheit könnte von der RVP aufgrund des nicht pathognomonischen Charakters der klinischen Symptome unterschätzt werden. Um die Rolle von Bo-HV4 bei Abtreibungen weiter zu bewerten, umfasste eine kürzlich durchgeführte Studie die Suche nach dem Virus in dem bereits in Südbelgien implementierten Abtreibungsprotokoll (Delooz et al., 2016 Delooz, Czaplicki, Houtain, Mullender, & Saegerman, 2012) und hob hervor, dass in dieser Region bereits verbandsspezifische Sensibilisierungsbotschaften versandt wurden (Delooz et al., 2012). Bei der Schmallenberg-Krankheit hängt ein so hoher Anteil positiver Ergebnisse wahrscheinlich mit dem bestätigenden Charakter des Tests im Rahmen eines Herdenmanagementprogramms oder einer Herdenpolitik zusammen, da die klinischen Symptome ziemlich pathognomonisch sind, spiegelt dies wahrscheinlich weder eine hohe Krankheitsprävalenz noch die aktuelle Zirkulationsrate von der Virus. Zuletzt wurde ein hoher Anteil positiver Tests auf Kryptosporitiose festgestellt. Kryptosporidie sp. ist ein Kokzidium, das vor allem bei jungen Tieren klinische Symptome verursacht, ausgewachsene Rinder sind resistent und zeigen daher keine klinischen Symptome (Geurden, 2007).

Die Überprüfung früherer Maßnahmen zur Priorisierung von Krankheiten führte dazu, dass zusätzliche Krankheiten, die ebenfalls als wichtig erachtet wurden, in die Liste aufgenommen wurden. Dies waren: (a) große Zoonosen mit geringen oder keinen Auswirkungen auf die Tiergesundheit, dh Campylobacteriose, CCHF, Zystizerkose und Echinokokkose, (b) in Belgien ausgerottete oder durch ein wirksames nationales Bekämpfungsprogramm bekämpfte Krankheiten (Milzbrand, Aujeszky-Krankheit, BSE, boTB, Brucellose, MKS und Tollwut) und (c) Krankheiten mit geringer Inzidenz wie Anaplasmose, Babesiose und Botulismus.

Die in dieser Studie zusammengestellte Liste von 48 wichtigen Krankheiten entspricht dem belgischen Kontext und umfasst alle in Belgien meldepflichtigen Krankheiten mit Ausnahme der Trichomonose. Die Krankheit wird selten von RVP diagnostiziert oder in den Labors getestet, zudem scheinen Zoonosestämme bei Rinderabtreibungen nicht belastet zu sein (Shaapan, 2016). Ihre Aufnahme in die Liste hängt von den Zielen und der vorgesehenen Anwendung der Krankheitsklassifizierung ab.

Von den 48 Krankheiten sind 25 nicht meldepflichtig, aber in Belgien aufgrund ihrer wirtschaftlichen Auswirkungen und/oder ihres hohen Auftretens von großer Bedeutung. Neunzehn davon wurden bei den vorherigen Priorisierungsübungen nicht als wichtig erachtet, obwohl sie bei ausgewachsenen belgischen Rindern relevant waren. Diese zusätzliche Liste könnte die Entscheidungsträger für zukünftige Kontrollprogramme als Orientierungshilfe verwenden, da diese Krankheiten für Rinderhalter ein großes Problem darstellen. Die sechs von den drei Datenquellen als wichtig eingestuften Krankheiten decken die verschiedenen Krankheitsübertragungswege ab, daher sollte die ordnungsgemäße Umsetzung der entsprechenden BSM (Tabelle 4) die Prävention und Kontrolle der meisten anderen Rinderkrankheiten verbessern. Basierend auf dem transtheoretischen Modell der Verhaltensänderung sowie anderen Theorien und bestehenden Modellen (Armitage, 2009 Mase, Gramig & Prokopy, 2017 Morris, Marzano, Danady & O'Brien, 2012 Prochaska & Diclemente, 1983 ) möglicher persönlicher Vorteile“ ist ein ständiger Schlüsselfaktor, der zu neuen Verhaltensweisen motiviert. Daher könnte die Ermittlung der Risikofaktoren und der damit verbundenen Biosicherheitsmaßnahmen im Zusammenhang mit den sechs Krankheiten mit einem hohen oder signifikanten Krankheitsindex verwendet werden, um die technischen Leitlinien für Landwirte zu verbessern und ihre wichtigsten Anliegen besser zu beantworten. Hat sich der Landwirt einmal auf eine Verhaltensänderung eingelassen und ist er von der Effizienz und Relevanz der Biosicherheit überzeugt, wird die Einführung zusätzlicher Maßnahmen problemlos akzeptiert. Da die sechs wichtigsten zu berücksichtigenden Krankheiten alle möglichen Übertragungswege abdecken, sollten sich zukünftige Forschungen auf die BSM-Priorisierung basierend auf ihrem Umsetzungsgrad und ihrer Akzeptanz durch die Hirten, ihrer Durchführbarkeit und ihrer Kosteneffizienz im Hinblick auf die Krankheitsprävention konzentrieren . Um die Akzeptanz des BSM für die Priorisierung durch die Landwirte sicherzustellen, wird ein partizipativer Ansatz empfohlen, um die Meinungen, Wahrnehmungen und Fachkenntnisse der Landwirte zu diesem Thema zu berücksichtigen.


Globale Marktprognosen für molekulare Diagnostik bis 2026 – Das Point-of-Care (POC)-Segment wird im Prognosezeitraum voraussichtlich das schnellste Wachstum verzeichnen

Der globale Markt für Molekulardiagnostik wird voraussichtlich bis 2026 19,8 Milliarden US-Dollar erreichen, was im Prognosezeitraum einer CAGR von 9,1 % entspricht. Es wird erwartet, dass die zunehmende Prävalenz von Infektionskrankheiten wie dem humanen Papillomavirus und der Influenza die Hauptantriebskraft des Marktes sein wird.

Instrumente wie PCR und Sequenzierungsplattformen der nächsten Generation werden von Zentrallaboren und diagnostischen Instituten aufgrund der Schnelligkeit dieser Tests, die schnelle und zuverlässige Ergebnisse und ein hohes Volumen an diagnostischen Verfahren in diesem Segment liefern, weithin bevorzugt. Die damit verbundenen Vorteile, darunter die benutzerfreundliche Natur dieser Tests und die schnelle Bereitstellung der Gesundheitsversorgung, werden das Wachstum des Point-of-Care-Segments ankurbeln.

In unterentwickelten Regionen Afrikas und Nigerias nehmen andere Infektionen wie HIV und Tuberkulose seit einigen Jahren stark zu. Es wird geschätzt, dass dies die Nachfrage nach frühen und genauen Diagnosetechniken erhöht, um ihren Anstieg einzudämmen.

Molekulare Testwerkzeuge bieten Klinikern bessere Alternativen, um unzählige infektiöse Bakterien, Viren und Krankheitserreger in kurzer Zeit zu erkennen und gleichzeitig hochpräzise Ergebnisse zu liefern. Initiativen unter der Leitung von Organisationen wie der WHO zur Durchführung von Diagnoseprogrammen in Regionen mit Hochrisikogebieten werden als ein wichtiger Treiber für die Renderings angesehen.

Pränatale genetische Tests, die zum Zwecke der Früherkennung von Anomalien, die sich bei Föten entwickeln, durchgeführt werden, sollen auch den Kundenstamm für den Molekulardiagnostikmarkt erweitern. Darüber hinaus wird die starke Annahme ungesunder Lebensstile, die zu einer großen Zahl von Patienten mit chronischen Krankheiten wie Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen führen, das Wachstum voraussichtlich positiv beeinflussen.

Steigende Gesundheitsausgaben, steigendes Bewusstsein bei Patienten und Ausweitung der F&E-Aktivitäten im Zusammenhang mit der Wirkstoffforschung und -entwicklung dürften den Markt in Nordamerika und Europa antreiben. Die steigende Nachfrage nach verbesserten Diagnosetechnologien zur Vorbeugung von Epidemien, unerfüllte klinische Bedürfnisse und jüngste Aktivitäten wichtiger Akteure zur Expansion in dieser Region sind die Hauptfaktoren, die das Marktwachstum im asiatisch-pazifischen Raum unterstützen.

Die Hauptakteure treiben strategische Kooperationen mit großen technologiebasierten Unternehmen und Diagnosezentren voran und erschließen sich Entwicklungsregionen, um ihren Marktanteil zu erhöhen und Stabilität zu erreichen.

Weitere zentrale Ergebnisse der Studie legen nahe:

  • Gemessen am Produkt waren Reagenzien im Jahr 2018 aufgrund ihrer erhöhten Nutzungsraten das größte umsatzgenerierende Segment. Reagenzien sind Schlüsselprodukte, die in akademischen und Forschungsinstituten zur Durchführung verschiedener molekularbiologischer Protokolle verwendet werden und weiter zum Wachstum dieses Segments beitragen
  • Bezogen auf den Teststandort waren die Zentrallabore 2018 aufgrund ihrer etablierten Basis in den abgelegenen und aufstrebenden Regionen marktführend mit dem größten Marktanteil. Das Point-of-Care-Segment wird im Prognosezeitraum voraussichtlich das schnellste Wachstum verzeichnen
  • Auf Antragsbasis dominierten im Jahr 2018 Infektionskrankheiten den gesamten Molekulardiagnostikmarkt. Das Anwendungssegment Onkologie wird im Prognosezeitraum aufgrund des steigenden Bewusstseins bei Menschen und Angehörigen der Gesundheitsberufe in Bezug auf die Krebsdiagnose eine CAGR von rund 11,8 % aufweisen
  • Basierend auf der Technologie dominierte die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) den Markt in Bezug auf den Umsatz im Jahr 2018, was auf die zunehmenden Anwendungen der Multiplex-PCR gegenüber dem herkömmlichen PCR-Verfahren und die Einführung einfach zu handhabender PCR-Handling-Kits zurückzuführen ist
  • Nordamerika entwickelte sich 2018 als größtes regionales Segment, gefolgt von Europa, vor allem getrieben durch eine gut ausgebaute Gesundheitsinfrastruktur. Für den asiatisch-pazifischen Raum wird im Prognosezeitraum das schnellste Wachstum erwartet
  • Einige der Hauptakteure sind Novartis AG (Grifols) Siemens Healthcare GmbH Bio-Rad Laboratories, Inc. Alere, Inc. Danaher Corporation BioMerieux SA Sysmex Corporation Becton Dickinson und Company Johnson & Johnson Services, Inc. Bio-Rad Laboratories, Inc. Bayer AG, Qiagen Hologic, Inc. (Gen Probe) Cepheid F. Hoffmann-La Roche Ltd und Dako

Behandelten Themen

Kapitel 1. Methodik und Anwendungsbereich
1.1. Marktsegmentierung und Umfang
1.2. Marktdefinition
1.3. Informationsbeschaffung
1.3.1. Gekaufte Datenbank
1.3.2. Interne Datenbank
1.3.3. Sekundärquellen und Perspektiven von Drittanbietern
1.3.4. Hauptforschung
1.4. Informationsanalyse
1.4.1. Datenanalysemodelle
1.5. Marktformulierung und Datenvisualisierung
1.6. Datenvalidierung und Veröffentlichung

Kapitel 2. Zusammenfassung
2.1. Marktaussichten
2.2. Segmentausblick
2.3. Wettbewerbseinblicke

Kapitel 3. Molekulare Diagnostik Marktvariablen, Trends und Umfang
3.1. Ausblick auf die Marktlinie für molekulare Diagnostik
3.1.1. Aussichten für den IVD-Markt
3.2. Durchdringungs- und Wachstumsperspektivenkartierung
3.3. Rechtliche Rahmenbedingungen
3.3.1. Erstattungsrahmen
3.3.2. Standards und Konformitäten
3.4. Marktdynamik
3.4.1. Markttreiberanalyse
3.4.2. Analyse der Marktzurückhaltung
3.5. Molekulare Diagnostik Marktanalysetools
3.5.1. Branchenanalyse - Porter's
3.5.2. PESTEL-Analyse
3.5.3. Analyse wichtiger Deals und strategischer Allianzen

Kapitel 4. Markt für molekulare Diagnostik – Wettbewerbsanalyse
4.1. Jüngste Entwicklungen und Auswirkungsanalyse nach wichtigen Marktteilnehmern
4.2. Unternehmens-/Wettbewerbskategorisierung (Key Innovators, Marktführer, Emerging Players)
4.3. Anbieterlandschaft
4.3.1. Liste der wichtigsten Distributoren und Channel-Partner
4.3.2. Analyse der wichtigsten Marktanteile von Unternehmen, 2018
4.4. Öffentliche Firmen
4.4.1. Analyse der Marktposition des Unternehmens (Umsatz, geografische Präsenz, Produktportfolio, wichtige zu wartende Industrien, wichtige Allianzen)
4.4.2. Marktanteil des Unternehmens
4.4.3. Wettbewerbs-Dashboard-Analyse
4.4.4. Marktdifferenzierungen
4.4.5. Synergieanalyse: Große Deals und strategische Allianzen
4.5. Privatunternehmen
4.5.1. Liste der wichtigsten aufstrebenden Unternehmen
4.5.2. Regionaler Netzplan
4.5.3. Analyse der Marktposition des Unternehmens (geografische Präsenz, Produktportfolio, wichtige Allianz, Branchenerfahrung)

Kapitel 5. Markt für molekulare Diagnostik: Produktschätzungen und Trendanalyse
5.1. Definitionen und Geltungsbereich
5.2. Analyse des Produktmarktanteils, 2018 und 2026
5.3. Markt für molekulare Diagnostik nach Produkt, 2014 bis 2026
5.4. Marktgröße & Prognosen und Trendanalysen, 2014 bis 2026 für die folgenden,
5.4.1. Instrumente
5.4.2. Reagenzien
5.4.3. Andere

Kapitel 6. Markt für molekulare Diagnostik: Teststandortschätzungen und Trendanalyse
6.1. Definitionen und Geltungsbereich
6.2. Analyse der Marktanteile von Teststandorten, 2018 & 2026
6.3. Markt für molekulare Diagnostik nach Teststandort, 2014 bis 2026
6.4. Marktgröße & Prognosen und Trendanalysen, 2014 bis 2026 für die folgenden,
6.4.1. Punkt der Pflege
6.4.2. Selbsttest oder OTC
6.4.3. Zentrallabore

Kapitel 7. Markt für molekulare Diagnostik: Technologieschätzungen und Trendanalyse
7.1. Definitionen und Geltungsbereich
7.2. Technologie-Marktanteilsanalyse, 2018 und 2026
7.3. Markt für molekulare Diagnostik nach Technologie, 2014 bis 2026
7.4. Marktgröße & Prognosen und Trendanalysen, 2014 bis 2026 für Folgendes:
7.4.1. PCR
7.4.2. ISH
7.4.3. INAAT
7.4.4. Chips und Mikroarrays
7.4.5. Massenspektrometer
7.4.6. Sequenzierung
7.4.7. TMA
7.4.8. Andere
7.5. Technologiemärkte nach Produkten, 2014 bis 2026:
7.5.1. PCR
7.5.2. ISH
7.5.3. INAAT
7.5.4. Chips und Microarrays
7.5.5. Massenspektrometer
7.5.6. Sequenzierung
7.5.7. TMA
7.5.8. Andere

Kapitel 8. Markt für molekulare Diagnostik: Anwendungsschätzungen und Trendanalyse
8.1. Definitionen und Geltungsbereich
8.2. Analyse der Marktanteile von Anwendungen, 2018 und 2026
8.3. Markt für molekulare Diagnostik nach Anwendung, 2014 bis 2026
8.4. Marktgröße & Prognosen und Trendanalysen, 2014 bis 2026 für Folgendes:
8.4.1. Onkologie
8.4.2. Pharmakogenomik
8.4.3. Ansteckende Krankheit
8.4.4. Gentest
8.4.5. Neurologische Erkrankung
8.4.6. Herzkreislauferkrankung
8.4.7. Mikrobiologie
8.4.8. Andere

Kapitel 9 Markt für molekulare Diagnostik: Regionale Schätzungen und Trendanalyse nach Produkt, Testort, Technologie und Anwendung
9.1 Markt für molekulare Diagnostik: Regionale Bewegungsanalyse, 2018 und 2026
9.2 Markt für molekulare Diagnostik: Führende Akteure, 2018:
9.3 SWOT-Analyse nach Faktoren (politische und rechtliche, wirtschaftliche und technologische)
9.4 Nordamerika
9.5. Europa
9.6 Asien-Pazifik
9.7 Lateinamerika
9.8 MEA

Kapitel 10 Wettbewerbslandschaft
10.1 Strategierahmen
10.2 Heatmap-Analyse privater Unternehmen
10.3 Abbott
10.4 Becton, Dickinson und Company
10.5 bioMerieux S.A.
10.6 Bio-Rad Laboratories Inc.
10.7 Dako
10.8 Danaher Corporation
10.9 Hologic Inc. (Gen-Sonde)
10.10 Illumina Inc.
10.11 Johnson & Johnson Services Inc.
10.12 Novartis (Grifols)
10.13 Qiagen
10.14 Roche-Diagnostik
10.15 Uhr Siemens Healthcare Private Limited
10.16 Sysmex Corporation

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Research and Markets bietet auch Custom Research-Dienste an, die gezielte, umfassende und maßgeschneiderte Recherchen ermöglichen.


Schau das Video: DOKU Die Welt der Bakterien Quarks u0026 Co 13 12 2011 (August 2022).