Keime oder Mikroben sind \u00fcberall, im Wasser, im Boden, in der Luft, auf Fleisch und Sauerkraut und auch im Darm. Seit Milliarden von Jahren bev\u00f6lkern sie die Erde und machen Leben erst m\u00f6glich. Ihre Aufgaben sind vielschichtig. Sie k\u00f6nnen als Freunde oder als Feinde auftreten. Sie sind vielgestaltig. Zu ihnen z\u00e4hlen:<\/p>\n\n\n\n
Aufgaben der Bakterien in der Umwelt<\/strong><\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n Ohne Bakterien ist kein Leben m\u00f6glich. Bakterien zersetzen Stoffe und stellen sie anderen Lebensformen als Nahrung bereit, zum Beispiel den Pflanzen als kompostierte Erde. Bakterien sind Teil des Stickstoff – und Kohlenstoff-Kreislauf und sie sind gemeinsam mit Algen und gr\u00fcnen Pflanzen an der Photosynthese beteiligt.<\/p>\n\n\n\n Die Besiedelung des S\u00e4ugetiers durch Bakterien<\/strong><\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n Die Haut und die meisten der Schleimh\u00e4ute sind durch Mikroben besiedelt. Alle Abschnitte des Verdauungstraktes, der Urogenitalorgane und die gesamte Hautoberfl\u00e4che inklusive der Augen werden von unterschiedlichen Mikrobengesellschaften bewohnt. Ihre Aufgaben beginnen bei der Unterst\u00fctzung des Immunsystems indem sie eine Barriere gegen\u00fcber krankmachenden Eindringlingen bilden. Sie sind an der Bildung und Aufnahme von Vitaminen beteiligt und verwerten und entsorgen Abfallstoffe. Bei vielen Stoffwechselprozessen bieten sie Unterst\u00fctzung.<\/p>\n\n\n\n Befindet sich die Mikroflora im Gleichgewicht so dient sie der Gesundheit des Wirtes. Jede externe oder interne St\u00f6rung f\u00fchrt zu Krankheit.<\/p>\n\n\n\n Bakterien und der Verdauungstrakt<\/strong><\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n Die Schleimh\u00e4ute des Verdauungstraktes verf\u00fcgen \u00fcber ein eigenes Abwehrsystem, das „Mukosa-Immunsystem“. Dringen Fremdeiwei\u00dfe\/Antigene in den Verdauungstrakt, reagiert das Abwehrsystem mit der Bildung von Antik\u00f6rper-Eiwei\u00dfstoffen, den IgA-Molek\u00fclen. Diese Antigen-Antik\u00f6rper-Reaktion aktiviert die Bildung von Lymphozyten im Respirationstrakt, im Verdauungstrakt und im Urogenitaltrakt. Bei fortgesetztem Antigenkontakt werden Phagozyten\/Fresszellen aktiviert und Zytokine freigesetzt. Diese Signalmolek\u00fcle regulieren die Immunantwort. Die Phagozyten, unterteilt in neutrophile Granulozyten, Monozyten und Makrophagen, durchlaufen in der Kindheit ein Training, in dem sie lernen k\u00f6rpereigene Zellen von Eindringligen zu unterscheiden. Die Lymphozyten als Unterscheidungszellen teilen den Fresszellen mit, wer erw\u00fcnscht und wer unerw\u00fcnscht ist.<\/p>\n\n\n\n Auch das Nervensystem ist durch die Aussch\u00fcttung von Neurotransmittern an der Koordination der Abwehr beteiligt. Vergleicht man die K\u00f6rperabwehr mit einer Streitkraft, so haben Eindringlinge kaum eine Chance durchzukommen, wenn die Verteidigungslinien optimal besetzt sind.<\/p>\n\n\n\n Eine wichtige Barriere bildet die Kolonisationsresistenz. Die k\u00f6rpereigenen Mikroflora verhindert die Ansiedlung m\u00f6glicher pathogener Keime. \u00dcberwinden sie diese erste Barriere des Darms, so wird das weitere Vordringen vom Mukosa-Immunsystem verhindert. Eindringlinge die diese H\u00fcrde genommen haben, werden von Antigen-Antik\u00f6rper-Reaktionen und Fresszellen aufgehalten. dringen zu viele Keime ein, und \u00fcberleben, werden sie im K\u00f6rper Infektionen ausl\u00f6sen und ihn gegebenenfalls t\u00f6ten.<\/p>\n\n\n\n Dies ist eine stark vereinfachte Darstellung der komplexen Vorg\u00e4nge im K\u00f6rper. Andere Mechanismen wie das Nervensystem, das Hormonsystem und die Psyche m\u00fcssen im Kontext von Krankheiten und deren Abwehr mitber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n Antibiotika<\/strong><\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n Das letzte Jahrhundert wird in die Medizingeschichte als das der Antibiotika eingehen. Entdeckung und Anwendung der Antibiotika geh\u00f6ren zu den bedeutendsten Entwicklungen der Medizingeschichte. Louis Pasteur formulierte den Satz \u201eLeben verhindert Leben\u201c, nachdem er 1877 erkannt hatte, dass sich manche Bakterienarten gegenseitig am Wachstum hindern.<\/p>\n\n\n\n 1893\u20131897: Vorarbeiten von Gosio und Duchesne<\/p>\n\n\n\n Aus einem Schimmelpilz der Gattung Penicillium isolierte Bartolomeo Gosio 1893 Mycophenols\u00e4ure, die er sogar kristallin darstellen konnte. Gosio beobachtete, dass er damit das Wachstum des Milzbranderregers behindern konnte. Er ver\u00f6ffentlichte diese Arbeiten 1893 und noch einmal 1896; sie wurden jedoch international nicht wahrgenommen, wohl weil er auf Italienisch schrieb.<\/p>\n\n\n\n Ebenfalls bereits drei\u00dfig Jahre vor Alexander Fleming, dem \u201eoffiziellen\u201c Entdecker des Penicillins, schrieb der franz\u00f6sische Milit\u00e4rarzt Ernest Duchesne seine Doktorarbeit \u00fcber seine als Medizinstudent gemachte Beobachtung, dass bestimmte Schimmelpilze \u00fcber antibiotische \u2013 also Bakterien abt\u00f6tende \u2013 Eigenschaften verf\u00fcgen. Er gilt heute als erster Entdecker der antimikrobiellen Wirksamkeit von Schimmelpilzen.<\/p>\n\n\n\n Angeregt wurden seine Forschungen durch die Beobachtung, dass die im Milit\u00e4rhospital besch\u00e4ftigten arabischen Stallknechte die S\u00e4ttel f\u00fcr die Pferde in einem dunklen, feuchten Raum aufbewahrten, um die Bildung von Schimmelpilzen zu f\u00f6rdern. Auf Duchesnes Frage, warum sie das t\u00e4ten, antworteten die Stallburschen, dadurch w\u00fcrden die Wunden, die durch das Scheuern der Sattel entst\u00fcnden, schneller abheilen. 1896 bereitete Duchesne eine L\u00f6sung aus diesen Schimmelpilzkulturen zu und injizierte sie mehreren erkrankten Meerschweinchen. Wie sich herausstellte, genasen alle Versuchstiere nach verabreichter Injektion.<\/p>\n\n\n\n Was sind Antibiotika?<\/strong><\/p>\n\n\n\n Ein Antibiotikum (griech. anti- \u201egegen\u201c und bios \u201eLeben\u201c; Mehrzahl: Antibiotika) ist ein Stoff, der einen hemmenden Einfluss auf den Stoffwechsel von Mikroorganismen hat und so deren Vermehrung oder Weiterleben unterbindet. In der Regel werden Antibiotika als Arzneistoffe zur lokalen oder systemischen (im ganzen K\u00f6rper wirkend) Therapie bakterieller Infektionskrankheiten definiert.<\/p>\n\n\n\n Herkunft<\/strong><\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n Antibiotika werden als nat\u00fcrliche Stoffwechselprodukte von Bakterien, Pilzen und h\u00f6heren Organismen (z.B. Pflanzen, Amphibien, Manteltieren) gebildet. Sie dienen zum Beispiel der Abwehr von Infektionen oder schalten direkte Konkurrenten im Ressourcenwettbewerb aus. Zur Arzneimitteltherapie verwendet man Substanzen, die entweder vollsynthetisch, teilsynthetisch oder biotechnologisch gewonnen werden.<\/p>\n\n\n\n Sie werden meist von Pilzen oder Bakterien produziert, deren Antibiotikaproduktion und -spektrum durch Ver\u00e4nderungen der Gene im Vergleich zu den Wildst\u00e4mmen gesteigert wurde.<\/p>\n\n\n\n Wie wirken Antibiotika?<\/strong><\/a><\/p>\n\n\n\n Zum Verst\u00e4ndnis von Resistenzproblemen muss man die Wirkmechanismen der Antibiotika und der Erreger betrachten. Es ist ein Teufelskreis aus Resistenzen, Abwehrschw\u00e4chen und Kettenreaktionen entstanden.<\/p>\n\n\n\n Antibiotika hemmen das Wachstum von Mikroben oder t\u00f6ten sie, indem sie die Gen- oder die Protein\/Eiwei\u00df-Synthese hemmen, die Durchl\u00e4ssigkeit der Zellmembran \u00e4ndern oder den Zellstoffwechsel sch\u00e4digen.<\/p>\n\n\n\n Werden sie im Kapseln eingenommen, gelangen sie \u00fcber die Magen-Darm-Passage und die Leber in den Blutkreislauf und von dort aus an ihren Zielort, den eigentlichen Krankheitserreger. Auf dem Weg dorthin begegnen sie vielen Mikroben die zur gesunden Flora geh\u00f6ren und dem Mukosa-Abwehrsystem. Da Antibiotika nicht selektiv wirken, entfalten sie auf der gesamten Passage ihre bakteriostatische oder bakterizide Wirkung und st\u00f6ren das nat\u00fcrliche Gleichgewicht der gesunden Mikroflora. H\u00e4ufige Gaben verst\u00e4rken diesen Vorgang.<\/p>\n\n\n\n Werden Antibiotika durch Injektion verabreicht, so tritt schnell eine Wirkung im ganzen K\u00f6rper ein.<\/p>\n\n\n\n Wie reagieren Bakterien auf Antibiotika?<\/strong><\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n Ein Beispiel: Ein bestimmtes Antibiotikum hemmt die Bildung der Zellwand von Bakterien durch einen Inhaltsstoff (Beta-Laktam-Antibiotika).<\/p>\n\n\n\n Einige Bakterien (z.B. Staphylokokken) sind in der Lage ein Enzym zu bilden, das eben diesen Wirkstoff inaktiviert. Ist eine h\u00f6here Konzentration von Beta-Laktam-Antibiotikum vorhanden, wird auch das Enzym vermehrt gebildet. Das ist eine m\u00f6gliche Resistenzbildung von vielen Strategien, die Bakterien entwickeln. Um diese Resistenzentwicklung zu \u00fcberlisten sind Hemmstoffe gegen die Enzyme der Bakterien (z.B. Clavulans\u00e4ure) entwickelt worden, die bei gleichzeitiger Gabe mit dem Antibiotikum dessen Wirksamkeit erh\u00f6hen, allerdings wurden k\u00fcrzlich zunehmend Bakterienst\u00e4mme beobachtet, die wiederum dagegen Enzyme bilden……<\/p>\n\n\n\n Eine andere M\u00f6glichkeit der Bakterien sich gegen Antibiotika zu wehren ist ein spezielles Resistenzgen, das nicht auf dem bakteriellen chromosomalen Erbgut, sondern davon getrennt, auf einem kleinen mobilen genetischen Element sitzt, das Plasmid genannt wird. Solche Resistenzplasmide k\u00f6nnen leicht zwischen verschiedenen Bakterien ausgetauscht werden, so dass es auf diesem Weg zu einer Weiterverbreitung der Resistenz kommen kann.<\/p>\n\n\n\n Wie entstehen Resistenzen?<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n \u201eDort, wo Antibiotika h\u00e4ufig eingesetzt werden, gedeihen resistente Bakterien: bei Patientinnen und Patienten im Krankenhaus, im Pflanzenschutz oder bei Nutztieren im Stall. Neben Erregern wie dem im Krankenhaus gef\u00fcrchteten methicillinresistenten Staphylococcus aureus (MRSA) verdienen auch antibiotikaresistente Bakterien auf Lebensmitteln, wie Salmonellen oder Campylobacter, Aufmerksamkeit: Sie werden regelm\u00e4\u00dfig auf roher Putenbrust oder H\u00e4hnchenkeulen nachgewiesen. Zwar t\u00f6ten ausreichendes Kochen und Braten die Bakterien ab. Wenn sie jedoch vorher auf andere Nahrungsmittel wie Salat oder Brot gelangen, k\u00f6nnen sie bei Verzehr im Verdauungstrakt zu Erkrankungen f\u00fchren oder ihre Resistenzen an andere Bakterien im Organismus \u00fcbertragen. <\/strong>Verbreiten sich die Erreger und ihre Resistenzgene, werden sie zum Problem – weil Antibiotika dann m\u00f6glicherweise nicht mehr wirken.\u201c (Quelle:https:\/\/www.bfr.bund.de\/de\/presseinformation\/2019\/19\/antibiotika_am_limit__bakterien_wappnen_sich_gegen_reservemittel-240989.html, zuletzt am 7.3.2021 gepr\u00fcft)<\/em><\/p>\n\n\n\n Andere M\u00f6glichkeiten der Resistenzbildung<\/strong><\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n Eine Infektion wird mit einem Antibiotikum bek\u00e4mpft, es bleiben wenige Erreger in Nischen zur\u00fcck. Hat nur eines der Bakterien ein Resistenzgen, das eben das verabreichte Antibiotikum erkennen und abwehren kann, wird es sich, in der durch das Antibiotikum „aufger\u00e4umten“ Umgebung auch ungest\u00f6rt vermehren k\u00f6nnen. Nach einer Regenrationszeit kann die Infektion erneut aufflammen und nun ist das Antibiotikum unwirksam.<\/p>\n\n\n\n Da Infektionen naturgem\u00e4\u00df \u00fcbertragbar sind, werden damit auch die Resistenten Bakterien weitergegeben. Gerne dort, wo sich viele kranke oder geschw\u00e4chte Menschen oder Tiere aufhalten.<\/p>\n\n\n\n Eine weitere M\u00f6glichkeit der Resistenzausbreitung sind Gen-Informations-\u00dcbertragungen von Bakterium zu Bakterium. Dieser findet auch zwischen unterschiedlichen Bakterienarten statt. Diese Strategie wird durch die Anwesenheit von Antibiotika gef\u00f6rdert.<\/p>\n\n\n\n Zus\u00e4tzlich werden Resistenzgene mit<\/strong> dem Antibiotikum verabreicht. Die Anzucht der Antibiotika erfolgt auf Substraten aus Pilzen u.a. Diese sind gegen das Antibiotikum resistent. Ihre DNS l\u00e4sst sich nicht in allen F\u00e4llen von dem Antibiotikum trennen und gelangt so in den erkrankten K\u00f6rper. Das Erreger-Bakterium nimmt die Fremd DNS dankbar auf….<\/p>\n\n\n\n Wie intelligent Bakterien sind zeigen folgende Antibiotika-Abwehr-Strategien:<\/p>\n\n\n\n Desinfektionsmittel k\u00f6nnen Antibiotikaresistenzen f\u00f6rdern<\/strong><\/p>\n\n\n\n \u201eKreuzresistenzen: Diese entstehen, wenn ein Resistenzmechanismus Mikroorganismen unempfindlich gegen gleich mehrere antimikrobielle Wirkstoffe macht. Unter anderem k\u00f6nnen sogenannte Effluxpumpen daf\u00fcr verantwortlich sein: Sie transportieren Biozide und Antibiotika aus den Bakterienzellen heraus.<\/em><\/p>\n\n\n\n Co-Selektion: H\u00e4ufig befinden sich in Bakterien mehrere Resistenzgene gemeinsam auf mobilen genetischen Elementen wie Plasmiden. Verschiedene Resistenzen k\u00f6nnen dann gleichzeitig auf ein Bakterium \u00fcbertragen und durch Biozide co-selektiert, also angereichert, werden.<\/em><\/p>\n\n\n\n Stimulierung der \u00dcbertragung: Geringe, nichtt\u00f6dliche Biozidkonzentrationen k\u00f6nnen die \u00dcbertragungsrate von Plasmiden erh\u00f6hen und damit m\u00f6glicherweise die Verbreitung von Resistenzgenen direkt f\u00f6rdern.\u201c<\/em><\/p>\n\n\n\n Quelle: https:\/\/www.bfr.bund.de\/cm\/343\/resistenz-entwicklung-gegen-desinfektionsmittel-in-der-lebensmittelkette.pdf<\/a>, 2021.03.07<\/p>\n\n\n\n Die Aussichten<\/strong><\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n Bakterien haben einen derart kurzen Entwicklungszyklus, dass die Pharmaindustrie mit ihren Antworten nicht mehr nachkommt. Enterokokken sind bereits gegen das m\u00e4chtige Vancomycin resistent. Enterokokken sind in ihren angestammten Lebensr\u00e4umen nicht pathogen, \u00fcbertragen aber ihre Resistenzinformationen auf pathogene (krankmachende) Bakterien. F\u00fcr die Gattung Staphylokokken, die bereits gegen fast jedes Antibiotikum resistent sind, w\u00fcrde das bedeuten, dass gegen sie kein einziges Antibiotikum mehr wirksam w\u00e4re.<\/p>\n\n\n\n „Neue antimikrobiell anwendbare Medikamente sind nicht in Sicht. Der Grund: Viele namhafte Pharmafirmen sind aus diesem Milliardengesch\u00e4ft ausgestiegen-„Die Pipeline ist ausgetrocknet“, so ein verantwortlicher Wissenschaftler aus den USA.“<\/em> (Quelle: Volker Rusch, Bakterien-Freunde oder Feinde)<\/p>\n\n\n\n Weitere Faktoren zur Bildung von Resistenzen<\/strong><\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n