Mikroorganismen

Resistente Keime

Nach der Entdeckung von Antibiotika schienen bakterielle Infektionen kein Problem mehr darzustellen. Doch viele Bakterien haben sich so weiterentwickelt, dass ihnen die Antibiotika nichts mehr ausmachen – sie sind dagegen immun geworden.

Von Ulrike Brandt-Bohne und Remo Trerotola

Antibiotika und Resistenzbildung

Nach der Entdeckung von Antibiotika schienen bakterielle Infektionen kein Problem mehr darzustellen. Doch statt die Vermehrung der Keime durch entsprechende Hygienemaßnahmen in Schach zu halten, wurden den Menschen früher großzügig Antibiotika verabreicht.

Noch heute werden Antibiotika falsch eingesetzt, Behandlungszeiträume nicht eingehalten und selbst gegen Viren verschrieben, obwohl sie dort gar nicht wirken können. Auch in der Nutztierhaltung und sogar in der Pflanzenzucht werden Antibiotika vorsorglich (prophylaktisch) verabreicht.

Der nachlässige Umgang mit Antibiotika führt dazu, dass etliche Bakterien sich längst auf die einstigen Wundermittel eingestellt haben. Viele Keime bilden Resistenzen aus, wodurch Antibiotika unwirksam werden. Infektionen mit solchen resistenten Keimen können dann lebensbedrohliche Verläufe annehmen.

Problematisch ist der sorglose Umgang mit Antibiotika, weil in den kommenden Jahren kaum mit der Entdeckung von neuen, einsetzbaren Antibiotika zu rechnen ist.

Krankenhauskeime und Hygiene

Multiresistente Keime treten vor allem dort auf, wo man sich eigentlich Heilung erhofft: im Krankenhaus. Hier treffen Keime auf kranke, geschwächte Menschen, deren Immunsystem stark belastet ist.

Im Krankenhaus gilt es daher, die Verbreitung der Keime von einem Patienten auf den nächsten zu vermeiden. Eine strenge Schulung des Personals in Sachen Hygiene ist dafür unumgänglich.

Richtlinien zum Umgang mit entsprechenden Keimen sollen länderübergreifend mehr Sicherheit bieten. Aber die Umsetzung bleibt problematisch. Der Faktor menschliches Fehlverhalten bleibt ein Problem.

Arznei unter Verschluss

Ein Hauptproblem der Hygiene-Institute ist "Staphylococcus aureus": ein Bakterium, das enorm anpassungsfähig ist und immer wieder mit multiresistenten Brüdern und Schwestern über Kranke herfällt.

Viele Unis halten daher bestimmte Antibiotika unter Verschluss. "Diese Stoffe darf nur der Oberarzt oder der Hygienearzt verabreichen. Niemals werden die Präparate frei in die Station oder gar an den Patienten gegeben", sagt Professor Ingo B. Autenrieth von der Uni Tübingen.

So will seine Einrichtung gewährleisten, dass es gegen multiresistente Keime stets ein Ass im Ärmel gibt, an das sich die Bakterien nicht gewöhnen können – einen gewissenhaften Umgang vorausgesetzt.

Ein weiterer Grund, weshalb die Wundermittel nicht in den freien Verkauf kommen: Sie sind sehr viel teurer als die bekannten Produkte. Für den Kampf gegen die Keime gibt jede größere Klinik rund 20 Prozent ihres Etats aus.

Sollte gar kein Antibiotikum mehr wirken, bleibt nur eins: Man muss auch die nicht-resistenten Keime wieder im Patienten wachsen lassen. Diese vermehren sich nämlich schneller als die resistenten Keime.

Warum? Resistente Bakterien bauen die Informationen für Resistenz in ihre Erbinformation (DNA) ein. Das bedeutet, sie haben mehr Informationen, die sie bei der Teilung übermitteln müssen – ähnlich einem Rucksack, der immer voller wird.

Manchmal findet man gar Informationen für 16 Resistenzen auf einem DNA-Ring. Das ist erheblich mehr Erbinformation, die weitergegeben werden muss.

Der schneller wachsende und nicht-resistente Erreger tötet mit seinen Kampfstoffen den multiresistenten Keim ab. Riskant dabei: Wie widerstandsfähig ist der geschwächte Patient? Hartnäckige Erreger bleiben ein gewaltiges medizinisches Problem.

Natürliche Kampfstoffe

Antibiotika sind natürliche Kampfstoffe, die die Medizin einsetzt, um das Wachstum von Bakterien zu hemmen. Meist greifen sie die Zellwände von Bakterien an oder sie hemmen die Teilung des Bakteriums im Innern.

Auch dann erkennt der Wirkstoff seinen Feind über Eiweiße in der Zellwand. Tierische Zellen haben keine Zellwände. Somit haben Antibiotika auch keine direkte Auswirkung auf unser Vitalsystem.

Einst wurden ausschließlich Pilze gegen Bakterien eingesetzt. Heute allerdings setzt man auch Bakterien gegen Bakterien ein. Die natürliche Produktion von Antibiotika ist bemerkenswert. Denn Pilze und Bakterien geben ihre Giftstoffe nach außen ab.

Tiere und höhere Pflanzen hingegen produzieren zwar auch Gifte, ihre Substanzen verbleiben aber in den Zellen und werden oft erst bei Verletzungen frei.

Schimmelpilz als Wunderwaffe

Auf einen Zusammenhang zwischen Pilz und Bakterium wurde 1928 erstmals der Schotte Alexander Fleming aufmerksam. Das Versuchsergebnis wurde ihm sozusagen frei Haus geliefert.

Fleming kehrte aus seinem Urlaub in sein Labor an die Universität London zurück. Er stellte fest, dass seine Bakterienkolonien von einem Schimmel überzogen waren, dessen Keime sich als Schwebeteilchen mit der Luft verbreiten.

Fleming wollte die Versuchsschalen zunächst wegwerfen. Dann aber bemerkte er, dass das Staphylococcus-Bakterium sich dort nicht mehr ausbreiten konnte, wo der Schimmel gewachsen war. Bei dem Pilz handelte es sich um den Pinselschimmel Penicillium.

Endlich hatte Fleming einen Wirkstoff gegen jene Bakterien gefunden, an denen er seit Anfang der 1920er-Jahre forschte. Doch die Fachwelt beachtete seine Veröffentlichungen nicht. Ihm selbst fehlte das Geld.

Während seine Erkenntnisse in den Archiven ruhten, suchte das Militär während des Zweiten Weltkriegs dringend nach einem Mittel gegen Infektionen, an denen viele verwundete Soldaten starben.

Mit einem enormen Etat ausgestattet, griffen die jungen britischen Wissenschaftler Howard Walter Florey und Ernst Boris Chain 1939 auf Flemings Arbeiten zurück – mit Erfolg. Bereits 1944 hatten die alliierten Truppen einen Wirkstoff gegen bakterielle Erreger. Die späte Anerkennung für sein Schaffen erhielt Fleming 1945 zusammen mit Florey und Chain: den Nobelpreis für Medizin.

Einige Jahre nach dem Krieg waren Antibiotika keine Mangelware mehr. Inzwischen kommen sie gegen Keime bakterieller Infektionen wie Lungenentzündung, Tripper, Cholera, Syphilis, Diphtherie, Typhus, Tuberkulose und Borreliose zum Einsatz. Der Erreger der Pest gilt in Europa als ausgestorben.

Die Strategie bakterieller Erreger ist tückisch: Anfangs vermehren sie sich nur. Die Giftproduktion erfolgt erst, wenn die Anzahl der Keime eine spezifische Anzahl überschritten hat – frei nach dem Motto: "Gemeinsam sind wir stark."

Mediziner bezeichnen diese Zeit als Inkubationszeit. Nun erst bemerkt der Körper die Invasion – und wird mit der Vielzahl der Herde kaum noch fertig.

(Erstveröffentlichung 2007. Letzte Aktualisierung 19.07.2019)