Bakterielle Infektion
BAKTERIEN UND MENSCHEN: VON ANTIBIOTIKA UND DEM MIKROBIOM
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Mehrere Milliarden Jahre lebten nur Bakterien und Archaeen auf der Erde. Und das, bedingt durch ihr exponentielles Vermehrungspotenzial, in riesigen Mengen. Bakterien sind extrem vielfältig und konnten sich als Lebensform so weiterentwickeln, dass sie bis heute ein gegenwärtiges Thema sind. Ihre Vielfalt und Aktualität zeigt sich auch in Bezug auf uns Menschen: Wir kennen sie als Krankheitserreger, aber auch als nützliches Mikrobiom.
Antibiotika sind seit ihrer Entdeckung eine tragende Therapiemöglichkeit für die unterschiedlichsten Krankheitserscheinungen. Dabei unterscheiden sie per se nicht zwischen den Bakterien im Mikrobiom und den krankheitserregenden. Für eine möglichst nebenwirkungsarme Therapie existieren Präparate, die als sinnvolle Zusatzempfehlung eine Therapie mit Antibiotika ergänzen.
Was sind Bakterien eigentlich?
Als einzellige Mikroorganismen ohne Zellkern gehören Bakterien zu Prokaryoten. Das heißt, ihre Erbinformation (Desoxyribonucleinsäure, DNS) liegt frei im Zytoplasma. Bakterien sind einteilbar in anaerobe, die keinen Luftsauerstoff brauchen, und die aerobe, die für die Zellatmung Luft benötigen.
Bakterien kommen in drei verschiedenen Grundformen vor: Kugelförmige Kokken, Stäbchen und Schrauben wurden bisher festgestellt, mit einigen Variationen.
Aktuelles zu Antibiotika:
Bakterien und Menschen: das Mikrobiom
Anaerobe Bakterien sitzen zum Beispiel im Mikrobiom des Darms. Bakterien beanspruchen einen hohen Anteil im und am Körper des Menschen: Sie kommen im Schutzmantel der Haut vor oder im Mund, wo sie die Aufspaltung des Speisebreis unterstützen. Außerdem unterstützen die Bakterien des Mikrobioms das Immunsystem. Ihre Aufgaben gehen aber noch weiter, zum Beispiel:
| Ort | Aufgabe |
|---|---|
| Mund | Mundschleimhaut schĂĽtzen; Wachstum pathogener Mikroben hemmen; Nahrung zersetzen |
| Darm | Verdauen (Ballaststoffe); Immunsystem stärken; schädliche Mikroorganismen verdrängen |
| Vagina | Infektionsschutz durch Produktion Milchsäure |
| Atemwege | Schädliche Mikroben abwehren |
| Haut | Säureschutzmantel erhalten; vor Krankheitserregern schützen |
Aber worin liegt nun genau der Unterschied zwischen den „bösen“ Bakterien und den „guten“ des menschlichen Mikrobioms? Pathogene, also krankmachende Bakterien lösen durch unterschiedliche Vorgänge krankhafte Reaktionen aus oder schädigen das Gewebe. Diese Vorgänge lösen sie durch ihre Oberflächenstrukturen aus oder durch Stoffwechselprodukte, Toxine oder Enzyme.
Einige Bakterien sind für den Menschen immer pathogen. Bei anderen kommt es darauf an, wo sie sich befinden: Escherichia coli zum Beispiel gehört zum gesunden Darmmikrobiom, im Bereich der Vulva können die Bakterien aber Harnwegsinfektionen verursachen.
Gefährlich ist, dass sich manche pathogene Bakterien vor dem Immunsystem verstecken oder die Immunantwort gänzlich unterdrücken können. Dies führt nämlich dazu, dass sie sich nach Eintritt in den Wirt ungehindert vermehren können.
Pest
Das Bakterium Yersinia pestis, der Pesterreger, ist ab 37 Grad Celsius von einer Schutzhülle umgeben, die eine Bekämpfung erschwert. Daher kam es zu der extremen Sepsis bei den Erkrankten, die der Vermehrung der Bakterien keinen Einhalt gebieten konnten.
Antibiotika: wĂĽrdige Gegner fĂĽr Bakterien
Das Zeitalter der Antibiotika beginnt im Jahr 1928, als Alexander Fleming experimentiert mit einer Bakterienkultur, vergisst sie dann jedoch, bis sie verschimmelt. Der Schimmelpilz hemmt das Wachstum der Bakterienkultur. Die extrahierte, bakterientötende Substanz aus dem Schimmel nennt er Penicillin.
Zunächst noch unbeachtet, werden die Kraft des Penicillins und seine Wichtigkeit für die Kriegsmedizin erst zum Zweiten Weltkrieg durch die Forscher Florey und Chain festgestellt. Ihnen gelingt es, Penicillin statt durch Schimmelpilze nun chemisch herzustellen. Der Umstand verhilft zum Durchbruch dieser bahnbrechenden Entdeckung.
Wie wirken Antibiotika?
Antibiotika als Medikament töten Bakterien ab oder hemmen ihr Wachstum, während sie menschlichen Zellen nicht schaden. Das heißt nicht, dass sie dem Menschen nicht schaden können, unser Mikrobiom, das ja unter anderem aus Bakterien besteht, leidet durchaus unter Antibiotika.
Penicillin hemmt die Zellwandbildung von Bakterienzellen, was wiederum zu deren Auflösung führt. Es gibt noch weitere Wirkmechanismen: Die unterschiedlichen Antibiotika stören auch die Proteinbiosynthese – beispielsweise Tetracycline – oder sie blockieren die DNS-Replikation.
Proteinbiosynthese
Bakterien überleben, so wie alle Lebewesen, durch ihre ständige Proteinherstellung für Stoffwechselreaktionen oder den Aufbau von Zellstrukturen.
Es gibt innerhalb von Antibiotika Unterschiede darin, ob sie bakterizid wirken – also die Bakterien abtöten – oder als Bakteriostatika das Erregerwachstum hemmen.
| Antibiotikum | Bakterizid | Bakteriostatisch | Wirkungsweise |
|---|---|---|---|
| Penicillin, Amoxicillin, Fosfomycin, Cephalosporine | X | Hemmung der Zellwandbildung | |
| Gentamicin, Clindamycin | X | Hemmung der Proteinbiosynthese | |
| Ciprofloxacin, Levofloxacin | X | Gyrasehemmer (Gyrase packt DNS kompakt zusammen) | |
| Metronidazol | X | Brechen Erbgut-Strang |
Antibiotika und das Mikrobiom
Diese Wirkweisen von Antibiotika gegen Bakterien richten sich auch gegen die des menschlichen Mikrobioms, was zu Nebenwirkungen oder Folgeschäden führt. Bis zu einem gewissen Grad verschwinden diese Nebenwirkungen nach der erfolgreichen Antibiotikatherapie wieder.
Typische Begleiterscheinungen von Antibiotika sind Scheidenpilz oder Durchfall während der Therapie, da die nützlichen Bakterien an den entsprechenden Stellen des Mikrobioms ebenfalls abgetötet werden. Hierfür eignen sich Zusatzverkäufe wie Prä- oder Probiotika. Auch die Ernährung kann das Mikrobiom unterstützen: durch Joghurt etwa. (Er kann aber natürlich bei einem Antibiotikum, das nicht mit Milchprodukten eingenommen werden soll, nur mit dem entsprechenden Abstand verzehrt werden.)
Die korrekte Einnahme von Antibiotika
Ob Antibiotika korrekt oder fehlerhaft angewendet werden, hat geringe oder keine Auswirkung auf das Mikrobiom. Es wird trotzdem angegriffen. Allerdings ist die richtige Einnahme dafĂĽr entscheidend, wie sich die Wirkung der Antibiotika auf die pathogenen Bakterien entfalten kann.
Grundsätzlich wird die Einnahme mit einem Glas Wasser empfohlen. Die Dosierung ist entsprechend der ärztlichen Verordnung einzuhalten, genauso wie zeitliche Abstände.
Milchprodukte, und Nahrungsergänzungsmittel mit mehrwertigen Metallkationen wie Calcium und Magnesium, aber auch UV-Strahlung durch Sonne oder Solarium sind beispielsweise während der Einnahme von Doxycyclin zu meiden. Dabei muss nur die UV-Strahlung den ganzen Tag über beachtet werden. Die Mikronährstoffe sind nach einem Abstand von mindestens vier Stunden wieder einnehmbar.
Die Wirkung hormoneller Kontrazeptiva wird durch einige Antibiotika eingeschränkt. Bei oralen Kontrazeptiva, also der Pille, schränkt außerdem Durchfall als mögliche Nebenwirkung die Wirksamkeit ein. Deshalb sollten Sie in der Beratung eine zusätzliche Verhütung mit einer Barrieremethode erwähnen.
Wichtig ist, dass Antibiotika über den ganzen verordneten Zeitraum hinweg eingenommen werden, auch wenn die Krankheitsbeschwerden sich schon vorher bessern. Denn sonst könnten die wenigen, noch nicht eliminierten Bakterien Resistenzen gegen das Antibiotikum entwickeln.
Zu der korrekten Einnahme gehört auch das Beobachten von Nebenwirkungen, um heftige Reaktionen wie Allergien rasch festzustellen und behandeln zu können. Die Kund*innen sollten die Therapie nicht paranoid beginnen, aber den Körper in gesundem Maß während der Behandlung zu beobachten ist empfehlenswert.
Zusatzempfehlungen für die häufigsten Nebenwirkungen, die unter anderem das Mikrobiom betreffen, runden das Beratungsgespräch erfolgreich ab und nehmen den Kund*innen einige Sorgen.
Quellen:
https://www.medi-karriere.de/wiki/bakterien/
https://www.oekosystem-erde.de/html/leben-02.html
http://www.yersiniapestis.info/bakterium.html
Thomas Karow, Ruth Lang-Roth: „Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie 2024/25“, Thomas Karow Verlag, Neuauflage 2023.