Mikroorganismen und ihre Bedeutung für den Menschen

Wenn von Bakterien die Rede ist, spricht man von einzelligen Mikroorganismen, die mit Ausnahme von Protozoen keinen echten Zellkern besitzen und deshalb zu den Prokaryoten zählen.2, 4 Die große Mehrheit aller Bakterien ist für Menschen harmlos. Viele Bakterienarten sind sogar für den Menschen nützlich, wie zum Beispiel Darmbakterien. Manche Bakterien hingegen können Krankheiten auslösen. Bakterien werden auch in der Biotechnologie genutzt, um bestimmte Stoffe herzustellen.2 Mehr dazu später.

Die Archaea zählte man früher zu den Bakterien und bezeichnete sie als Archaebakterien. Sie unterscheidet sich von Bakterien unter anderem hinsichtlich der Stabilität ihrer Membran- und Zellwandstrukturen sowie bei den Komponenten der Transkriptions- und Translationsystemen.

Zu der Archaea zählen:

• Hyperthermophile Archaea – sie kommen z. B. in Hydrothermalquellen vor.

• Methanogene Archaea – sie kommen z. B. in Rinderpansen oder in Reisfeldern vor.

• Extrem halophile Archaea – diese leben in Umgebungen mit hoher Salzkonzentration.

Hefen sind einzellige Pilze, die sich durch Sprossung oder Teilung (Spaltung) vermehren.3 Bei Pilzen handelt es sich um Eukaryoten. Sie kommen als Einzeller in Form von Backhefe vor. Oder als Mehrzeller in Form von Mycelpilze. Sie vermehren sich geschlechtlich und ungeschlechtlich durch Sporen. Oder vegetativ durch das Ausbreiten von teilweise sehr langlebigen Myzelien.4

Pilze sind heterosoph. Sie ernähren sich überwiegend durch das Ausscheiden von Enzymen in die unmittelbare Umgebung. Sie schließen so polymere, wasserunlösliche Nährstoffe auf und nehmen diese in die Zellen auf.4

Pilze unterscheiden sich von Pflanzen durch ihre heterotrophe Lebensweise ohne Fotosynthese. Bei den meisten Pilzen kommt – im Gegensatz zu Pflanzen - in der Zellwand Chitin vor. Und von Tieren unterscheiden sich Pilze unter anderem durch die Existenz einer Zellwand.4

Mit Mikroalgen bezeichnet man mikroskopisch kleine Algen. Diese leben im Wasser und betreiben Fotosynthese.2 Sie gehören jedoch nicht zu den Pflanzen.4 In der Biotechnologie untersucht man Möglichkeiten, mithilfe von Mikroalgen Energie zum Beispiel in Form von Algenkraftstoffen zu gewinnen.2

Mit Protozoen bezeichnet man mobile Einzeller mit heterotropher Lebensweise. Sie haben keine Zellwand, besitzen jedoch im Gegensatz zu Bakterien einen Zellkern. Und sind damit Eukaryoten.

Es gibt zirka 40.000 beschriebene Protozoen-Arten. Davon sind etwa 8.000 Parasiten, von denen zirka 70 bei Menschen parasitieren. Lediglich 40 durch Protozoen hervorgerufene Infektionen können Krankheiten auslösen.

Link zum Bild: Mit Viren bezeichnet man bestimmte biologische Partikel. Diese bestehen in der Regel aus einem Erbgut sowie einer Proteinhülle.2 Viren können sich nicht bewegen. Sie werden meistens mit Körperflüssigkeiten oder mit dem Wind transportiert.4 Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel. Sie können sich darum nur dann vermehren, wenn sie geeignete Zellen infizieren. Deshalb zählt man Viren nicht zu den Lebewesen.2

Ein Mensch besteht aus etwa 10 bis 100 Billionen menschlicher Zellen. Dem stehen etwa 1 Billiarde Mikroorganismen entgegen, die sich auf oder im menschlichen Körper befinden. Hierbei handelt es sich vor allem um Bakterien.

Bei gesunden Menschen kommen Mikroorganismen in etwa gleichem Verhältnis in Darm, Mund, Nase und auf der Haut vor. Geht man bei Bakterien von einer Länge von 1,0 μm und einer Breite von 0,5 μm aus, haben auf einem Quadratzentimeter Haut theoretisch 200 Millionen Bakterien Platz. In der Praxis sind es jedoch nur etwa 100 bis 10.000 Bakterien.

Im Magen-Darm-Trakt eines Menschen bilden Bakterien die Darmflora. Sie erzeugen Vitamine wie Folsäure, Biotin und Vitamin K und stärken das Immunsystem. Außerdem vermeiden sie die Ansiedlung und Verbreitung von krankheitserregenden Bakterien und Pilzen.

Mikroorganismen, die aller Wahrscheinlichkeit bei Menschen keine Krankheiten auslösen, ordnet man der Risikoklasse 1 zu. Dazu zählen nützliche Mikroorganismen wie zum Beispiel Bäckerhefe oder Milchsäurebakterien sowie harmlose Bakterien, welche die Haut besiedeln beziehungsweise in der Luft vorkommen.

Diese Mikroorganismen können bei direktem Kontakt bei Menschen Krankheiten auslösen. Aber sie bleiben auf Personen beschränkt, die mit den Erregern in Kontakt kommen und verbreiten sich nicht in der Bevölkerung. Die von Mikroorganismen der Risikoklasse 2 ausgelösten Krankheiten können durch prophylaktische Maßnahmen verhindert oder erfolgreich behandelt werden. Beispiele für Mikroorganismen der Risikoklasse 2 sind Herpesviren, Schimmelpilze und bestimmte Salmonellenarten.

Mikroorganismen der Risikogruppe 3 können weitaus ernsthaftere Krankheiten auslösen, die sich in der Bevölkerung ausbreiten. Normalerweise gibt es für diese wirksame prophylaktische Maßnahmen und Therapien. Zu den Mikroorganismen der Risikogruppe 3 zählen unter anderen das Vogelgrippevirus, das HIV-Virus sowie vorläufig auch das Coronavirus.

Mikroorganismen der Risikogruppe 4 sind in der Lage, Erkrankungen mit schweren Verläufen auszulösen. Sich gegen diese vorbeugend zu schützen ist bis heute (Stand: 11/2022) genauso wenig möglich wie diese erfolgreich zu behandeln. Bis jetzt gehören ausschließlich Viren der Risikoklasse 4 an. Diese Viren lösen beispielsweise Ebola oder das Lassafieber aus.