Wussten Sie, dass nur 1 Prozent aller Bakterien krankheitserregend sind? In diesem Beitrag klären wir Sie unter anderem darüber auf, was Bakterien überhaupt sind, wie sie sich vermehren, wie sie übertragen werden, welche Krankheiten Sie auslösen können und welche Mittel es dagegen gibt. Und wir stellen Ihnen kurz vor, wie Sie Bakterien mit Roche Laborsystemen schnell und präzise detektieren können.
Unter Bakterien versteht man einzellige Lebewesen. Sie versorgen sich selbst, indem sie in ihrer Zelle das produzieren, was sie zum Leben brauchen. Im Gegensatz zum Virus haben sie einen eigenen Stoffwechsel und besitzen in ihrem eigenen Erbgut alle Informationen zur Reproduktion.
Bakterien sind etwa 0,1 bis 700 Mikrometer groß und damit im Vergleich zum Virus um ein Vielfaches größer. Unter dem Mikroskop zeigt sich, dass Bakterien in vielen verschiedenen Formen existieren: Das reicht von kugelförmigen Gebilden über verzweigte Fäden beziehungsweise Stäbchen bis hin zu zylinderförmigen Gebilden.
Bakterien gehören mit zu den ältesten Bewohnern der Erde. Sie kommen in der Luft, im Wasser oder auch in Lebensmitteln vor. Bakterien vermehren sich unter unterschiedlichsten Bedingungen. Und sie können – ähnlich wie Viren – für Wochen oder gar Monate in einem menschlichen Körper oder in der Umwelt bleiben.¹
Sie tummeln sich auch auf der inneren und äußeren Oberfläche von Menschen und anderen Lebewesen. Wie zum Beispiel auf der Haut, im Darm oder in der Mundhöhle, was für unsere Gesundheit sehr gut ist. Denn die "guten" Bakterien (s. nächsten Abschnitt) auf der Haut sorgen zum Beispiel dafür, dass sich dort krankheitserregende Keime nicht ausbreiten können. Dasselbe gilt für Bakterien im Darm. Diese helfen zusätzlich bei der Nahrungsverdauung.²
Sie stellen mit Abstand den größten Anteil der menschlichen Normalflora dar. Mit dem Begriff Normalflora bezeichnet man alle Mikroorganismen, die den menschlichen Körper auf natürliche Weise besiedeln. Wenn Fachleute die Flora nur eines bestimmten Besiedlungsort betrachten, z.B. den Darm, so bezeichnen sie diese als Darmflora. Damit ist die Gesamtheit aller natürlichen Bakterien im Darm gemeint.²
Bakterien reproduzieren sich per Zellteilung. Das heißt, das Bakterium teilt sich in zwei identische Einheiten. Man kann also auch von einem Klonen sprechen.¹
Die Bakterienzelle vergrößert sich und verdoppelt ihr Erbgut, also das Bakterienchromosom. Anschließend wird zwischen den beiden identischen Bakterienchromosomen eine neue Zellwand hochgezogen, sodass aus einer Bakterienzelle zwei Tochterzellen entstanden sind.²
Wie schnell sich eine Bakterie vermehrt, hängt von den äußeren Bedingungen und ihrer Art ab. Unter idealen Bedingungen sind einige Bakterienarten in der Lage, sich innerhalb von zwanzig Minuten zu verdoppeln.²
Bakterien, die im Wasser vorkommen, werden von eukaryotischen Einzellern wie zum Beispiel Ciliaten und Flagellaten gefressen. Außerdem saugen bestimmte Bakterien andere Bakterien aus oder Bakteriophagen lösen diese auf. Als krankheitserregende Keime werden sie überwiegend durch körpereigene Abwehrreaktionen vernichtet. Oder aufgrund von Nährstoffkonkurrenz anderer Organismen wie zum Beispiel bestimmte Schimmelpilze.
Einige Bakterienarten sind echte Überlebenskünstler. Sie zeigen sich gegen Trockenheit oder Kälte überaus widerstandsfähig. Teilweise kommen sie sogar ohne Sauerstoff aus.¹
Außerdem sind sie relativ stabil: Wie Körperzellen sind sie äußerlich von einer Membran umgeben. Zusätzlich sind die meisten Bakterien durch eine Zellwand geschützt. Und einige haben, um noch besser geschützt zu sein, um diese Zellwand Schichten mit wasserhaltigem Material angelagert, Schleimhüllen und Kapseln.¹
Die Mehrheit von ihnen sind in sogenannten Biofilmen angesiedelt. Diese Biofilme schützen sie mithilfe ihrer Hülle aus Zuckerbausteinen vor der Umwelt.¹
Im Zellplasma, also dem Zellinneren, befindet sich neben verschiedenen anderen Zellstrukturen das Erbgut der Bakterienzelle: das sogenannte Bakterien-Genom. Hin und wieder enthalten Bakterien zusätzliches Erbmaterial in Form von Plasmiden.²
Bei schlechten Bedingungen bilden manche Bakterien Sporen, um zu überleben. Als Spore befindet sich ein Bakterium in einer Art Schlafzustand. So ist sie gegen Strahlung, Ultraschall, Hitze oder Austrocknung unempfindlich. Da die Spore inaktiv ist, verbraucht sie sehr wenig ihrer Reserven. Und kann so selbst unter widrigsten Umständen sehr lange überleben. Werden die äußeren Bedingungen hingegen wieder besser, “wacht” die Spore aus ihrem Schlafzustand auf und keimt als Bakterium erneut auf.
Nicht alle Bakterien machen krank – im Gegenteil! Viele von ihnen sind sogar gut für unsere Gesundheit. Lediglich zirka ein Prozent ist krankheitserregend. Wenn diese in den menschlichen Körper eindringen, fangen sie an, Stoffwechselprodukte zu produzieren. Und diese sorgen dann für verschiedene Krankheitsbeschwerden.
Es gibt mehrere Wege, wie sich Menschen mit krankheitserregenden Bakterien anstecken können. Manche können zum Beispiel über infektiöse Tröpfchen erfolgen, die ein Infizierter beim Niesen oder Husten ausstößt. Beispiele hierfür sind Scharlach und eine durch Meningokokken ausgelöste Hirnhautentzündung. Man spricht in beiden Fällen von einer Tröpfcheninfektion.
Bei einer Schmierinfektion steckt man sich unter anderem mit Salmonellen an: Angenommen, ein Mensch, der salmonellenbedingt an Durchfall erkrankt ist, wäscht sich nach dem Gang zur Toilette nicht gründlich die Hände. Dann kann er die Keime auf Gegenstände wie zum Beispiel eine Türklinke übertragen. Fasst ein Gesunder nun diese Türklinke an und berührt anschließend mit seiner kontaminierten Hand seinen Mund, seine Nase oder seine Augen, kann er sich infiziert haben.
Eine Ansteckung durch Schmierinfektion ist ebenfalls bei direktem Mensch zu Mensch Kontakt möglich. Und zwar dann, wenn ein Mensch mit kontaminierten Händen einem gesunden Menschen die Hand gibt.
Hauptsächlich werden Salmonellen aber über kontaminierte Lebensmittel übertragen. Aber auch über kontaminiertes Wasser.
Zu den bekanntesten bakteriellen Erreger gehören Salmonellen und Staphylokokken. Salmonellen verursachen eine typische Lebensmittelvergiftung namens Salmonellose. Staphylokokken hingegen können eine Blutvergiftung oder Abszesse verursachen.¹
Es gibt viele Krankheiten, die durch Bakterien ausgelöst werden. Hier einige Beispiele:
Chlamydien-Infektion: Es existieren verschiedene Arten von Chlamydien. Diese verursachen unterschiedliche Krankheitsbilder. Wie zum Beispiel Bindehautentzündungen, Harnröhrenentzündungen, Gebärmuttterhals- und Prostataentzündungen.²
Cholera: Für schwere Durchfallerkrankungen ist das Bakterium Vibrio cholerae verantwortlich. Sie tritt hauptsächlich in Regionen mit sehr unhygienischen Verhältnissen auf.²
Diphterie: Folgende Symptome werden vom Toxin des Bakteriums Corynebacterium diphteriae hervorgerufen: Schluckbeschwerden, bellender Husten und ein süßlich-fauliger Mundgeruch.²
E.coli-Infektionen: Beim Escherichia coli handelt es sich um ein Bakterium, von dem diverse Stämme existieren. Einige von ihnen leben im Darm gesunder Menschen. Andere hingegen können zum Beispiel im Verdauungs- oder Harntrakt Infektionen wie Blasenentzündungen und Durchfallerkrankungen auslösen.²
Gonorrhoe: Diese Geschlechtskrankheit wird durch das Bakterium Neisseria gonorrhoeae (Gonokokken) ausgelöst. Wenn man eine Gonorrhoe rechtzeitig erkennt und behandelt, heilt diese in der Regel folgenlos aus. Andernfalls drohen Spätfolgen, wie zum Beispiel Unfruchtbarkeit.²
Keuchhusten: Diese "Kinderkrankheit", die heutzutage zunehmend auch bei Jugendlichen und Erwachsenen auftritt, wird in der Regel durch das Bakterium Bordetella pertussis verursacht.²
Listeriose: Diese Form der Lebensmittelvergiftung wird durch Bakterien der Art Listeria momocytogenes ausgelöst. Sie verursacht Übelkeit, Erbrechen und Durchfall.²
Meningokokken-Infektionen: Mit Meniningokokken werden Bakterien der Art Neisseria meningitis bezeichnet. Die dadurch hervorgerufenen bakteriellen Infektionen zeigen sich überwiegend in Form von Hirnhautentzündungen oder “Blutvergiftungen” (Sepsis).²
Pest: Das Bakterium Yersinia pestis wird von Rattenflöhen auf den Menschen übertragen. Heute kommt diese Erkrankung aber nur noch selten vor.²
Salmonellose: Hiermit bezeichnet man Infektionen und Lebensmittelvergiftungen, die durch eine Untergruppe der Salmonelle-Bakterien verursacht werden. Dazu zählen beispielsweise Typhus und Parathypus.²
Scharlach: Diese sehr ansteckende Infektionskrankheit wird durch kugelförmige A-Streptokokken (Streptococcos pyogenes) ausgelöst.²
Staphylokokken/MRSA-Infektionen: Sie kommen häufig in Form von bakteriellen "Blutvergiftungen", Wundinfektionen oder Herzinnenhaut-Entzündungen vor. Dabei sind Infektionen mit Staphylococcus-aureus-Stämmen, die gegen Methicillin und andere Antibiotika resistent sind, besonders gefürchtet. Sie sind sehr häufig die Ursache der sogenannten Krankenhausinfektion.²
Tetanus: Ursache dieser Krankheit – auch als Wundstarrkrampf bezeichnet – sind Bakterien der Art Clostridium tetani. Sporen dieser Bakterien befinden sich überwiegend im Erdreich. Menschen können sich beispielsweise über eine kleine Wunde anstecken, die sie sich bei der Gartenarbeit zugezogen haben. Das Gift dieser Bakterien verursacht im menschlichen Körper starke Muskelkrämpfe, die bis zum Tod durch Ersticken führen können.²
Als prophylaktische Maßnahmen vor Bakterien wie zum Beispiel gründliches Händewaschen kann man die Keimbelastung in der Regel gut reduzieren. Auf diese Weise lässt sich bereits eine Reduktion der Keime von über 80 Prozent erzielen. Mittels Desinfektionsmaßnahmen wie zum Beispiel mit 70 Prozent Ethanol, UV-Bestrahlung und Hitzebehandlung erreicht man eine Reduktion von mindestens 99,9 Prozent. Auch der Einsatz von HEPA-Filtern in Lüftungssystemen eignet sich als prophylaktische Maßnahme.
Als Gegenmittel wirken zum Beispiel eine hohe Temperatur oder bestimmte chemische Substanzen wie Aldehyde, Alkohol sowie Chlor. Aber im menschlichen Körper setzt man andere Substanzen ein, wie zum Beispiel Antibiotika.
Die effizientesten Therapeutika bei der Bekämpfung von Infektionen, die durch Bakterien ausgelöst werden, sind Antibiotika wie zum Beispiel Penicillin. Es gibt heutzutage mehrere Wirkstoffe, die gezielt gegen ganz spezielle Bakterien wirken oder als sogenannte Breitband-Antibiotika eingesetzt werden. Aber: Bei zu kurzer Einnahme oder falscher Dosierung können sich resistente Stämme entwickeln. So verfügen beispielsweise einige Stämme des Bakterium Staphylococcus aureus eine Multiresistenz gegen fast alle bekannten Antibiotika und kann zu schweren bis sogar tödlichen Verläufen führen.
Antibiotika verhindern ihre Vermehrung oder zerstören diese direkt. Zum Beispiel sorgen sie dafür, dass ein Bakterium nach erfolgter Zellteilung keine neue Zellwand bildet. Und ohne neue Zellwand platzt das Bakterium. Andere Antibiotikaklassen hingegen töten das Bakterium, indem sie die Proteinbiosynthese, ein biochemischer Prozess zur Herstellung von Proteinen, blockieren.
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