Resistenzen gegen Antibiotika, Teil 1: Bakterien

Bakterielle Infektionen können wir heute erfolgreich mit Antibiotika behandeln. Doch immer öfter wirken diese wertvollen Medikamente nicht mehr. Jedes Jahr sterben in der Schweiz etwa 300 Menschen an multiresistenten Infektionen. Wie das passiert und wie dies uns alle betrifft, zeigen wir in dieser Artikelserie. In Teil 1: Wie machen Bakterien uns krank?

Bakterien waren die erste Form von Leben, welche die Erde bevölkerten. Ihr Aufbau ist denkbar einfach: Sie bestehen aus einer einzigen Zelle. Das Erbgut schwimmt als kreisförmiges Gebilde darin und enthält den Bauplan für Eiweisse, welche das Bakterium zum Funktionieren braucht. Die meisten Bakterien messen einige Mikrometer (Tausendstel eines Millimeters) oder weniger.

Dieser einfache Aufbau hat interessante Seiten. So benötigen Bakterien keinen Sexualpartner zur Vermehrung - sie können sich einfach teilen. Dafür kopieren sie ihr Erbgut und teilen das restliche Inventar unter den beiden Tochterzellen auf. Unter guten Bedingungen kann sich die Anzahl Bakterien etwa alle 20 Minuten verdoppeln!

Ausserdem passieren beim Kopieren des Erbguts immer wieder Fehler. Das heisst, dass sich das Erbgut eines Bakteriums mit jeder Teilung ein bisschen verändert. Wir werden in Teil 3 noch sehen, weshalb das wichtig ist.

Im Vergleich dazu ist der Mensch ein sehr junges Lebewesen. Unsere Art bevölkert die Erde erst seit etwa 40'000 Jahren. Und von Anfang an hatten wir dabei mit Bakterien zu tun.

Beim Wort "Bakterien" denken wir fast automatisch an Krankheit. Dabei sind nicht alle Bakterien schlecht - im Gegenteil. Bakterien können auch lebenswichtig sein. Als Teil unserer Darmflora machen sie einen unersetzbaren Teil unser Gesundheit aus.

Andere Bakterien setzt der Mensch sogar bewusst ein. Das "Laab", mit dem wir Milch zu Käse machen, ist nichts anderes als eine Mischung aus verschiedenen Bakterien, welche die Milch vergären.

Und dann gibt es noch die Bakterien, die uns krank machen. In der Wissenschaft bezeichnet man diese als "pathogen" (griechisch für Leid erzeugend). Bekannte Beispiele für bakterielle Krankheiten sind die Pest, Tuberkulose oder Syphilis.

In der Geschichte gibt es zahlreiche verschiedene Theorien, mit denen sich die Menschen die Entstehung von Krankheit erklärten. Dazu gehören die Besessenheit von Dämonen (Animismus), eine göttliche Strafe, bösartige Lüfte ("Miasma") oder ein Ungleichgewicht der Körpersäfte (Viersäftelehre oder Humoralpathologie). Es existierten aber auch schon grobe Vorstellungen von Hygiene, die in religiösen Reinheitsgeboten verkörpert wurden, zum Beispiel im 3. Buch Mose in der Bibel.

Dass Bakterien Krankheiten verursachen können, weiss man erst seit der Entdeckung des Mikroskops im 19. Jahrhundert. Denn erst mit dem Mikroskop konnte man die winzigen Organismen überhaupt erst erkennen.

Jedoch stellte sich dann die Frage, wie bewiesen werden kann, dass ein Bakterium verantwortlich für eine Krankheit ist. Der deutsche Professor Robert Koch stellte folgende drei Regeln auf, die erfüllt sein müssen, um ein Bakterium als Krankheitserreger zu bestätigen:

1. Der Erreger wird in allen kranken Organismen in typischer Ausprägung festgestellt.

2. Der verdächtigte Erreger kann isoliert und vermehrt werden.

3. Verabreicht man den isolierten Erreger einem gesunden Organismus, müsste dieser die gleiche Krankheit entwickeln.

Dieses Vorgehen ging als "Die drei Koch'schen Postulate" in die Medizingeschichte ein. Es ermöglichte, die Ursache von zahlreichen Krankheiten zu entdecken. Zusammen mit der Forschung des Franzosen Louis Pasteur brach in den 1880-er Jahren eine Phase von zahlreichen Entdeckungen an, welche man auch als "goldenes Zeitalter der Bakteriologie" nennt.

Die Vielfalt an Mechanismen, mit denen bakterielle Krankheiten uns zu Schaffen machen können, ist riesig. Kurz erklärt verursacht das Wachstum von Bakterien an unerwünschten Orten zu Reaktionen des Immunsystems, die zu Entzündungen führt. Eine Entzündung wiederum äussert sich in Beschwerden wie zum Beispiel Fieber, Schmerzen und Schwellungen.

Teilweise sondern Bakterien auch Giftstoffe ab, um den menschlichen Organismus zusätzlich zu schädigen. Manche vermögen sogar, das menschliche Abwehrsystem auszutricksen.

Kommt die menschliche Immunabwehr mit diesen Krankheiten nicht klar,  verlaufen sie tödlich. Entsprechend waren Infektionskrankheiten, zusammen mit Hunger, bis Mitte des 20. Jahrhunderts die führende Todesursache für Menschen. Erst die Entdeckung der Antibiotika sollte dies ändern. 

Lesen Sie in Teil 2, wie die Antibiotika entdeckt wurden.

Autor:

Florian Sarkar, eidg. dipl. Apotheker

Quellen:

Fritz H. Kayser et al: Medizinische Mikrobiologie. Thieme-Verlag Stuttgart, 2005

Museum optischer Instrumente

Schweizerisches Zentrum für Antibiotikaresistenzen, www.anresis.ch 

Letzte Aktualisierung: 10.11.2018