AHA!
Mit Antibiotika kann man Krankheiten bekämpfen, die durch Bakterien ausgelöst werden (Bild: Shutterstock).
WIE FUNKTIONIEREN ANTIBIOTIKA?
Ursprünglich bezeichnet man als Antibiotika Substanzen, die von Mikroorganismen (also Pilzen oder Bakterien) gebildet werden, um andere Mikroorganismen am Wachstum zu hindern oder sie abzutöten. Heute werden sie auch künstlich hergestellt und als Medikamente gegen bakterielle Erreger eingesetzt.
Ob Lungenentzündung, Angina oder Mittelohrentzündung: Antibiotika hat schon fast jeder einmal eingenommen und damit eine Verschlimmerung der Krankheit verhindert.
Das wohl bekannteste Antibiotikum ist das Penicillin. Entdeckt wurde es durch puren Zufall: Im Jahr 1928 experimentierte der schottische Bakteriologe Alexander Fleming mit sogenannten Staphylokokken. Diese Bakterienart löst eitrige Wundinfektionen aus, die damals häufig zu Amputationen oder gar zum Tode führten. Professor Fleming züchtete die Staphylokokken auf einem Nährmedium. Allerdings wurden die angelegten Kulturen häufig von einem Schimmelpilz besiedelt, der als Pinselpilz (Penicillium) bekannt ist. Beim genauen Betrachten erkannte Fleming, dass in der Nähe des blaugrünen Schimmels keine Bakterien wuchsen.
Tötete der Schimmelpilz also die Bakterien ab? Fleming züchtete den Schimmelpilz und testete einen Schimmelpilzextrakt an anderen tödlichen bakteriellen Erregern wie Bacillus anthracis (löst Milzbrand aus) und Meningokokken (lösen Hirnhautentzündung aus). Und tatsächlich: Auch gegen diese Bakterien konnte der Schimmelpilz etwas ausrichten.
Wie wirkt Penicillin?
Erst über 70 Jahre später klärten Wissenschaftler den Wirkmechanismus von Penicillin auf. Bakterien werden von einer Fetthülle – genannt Zellmembran – und von einer zucker- und proteinhaltigen Zellwand umgeben. Das Penicillin verhindert die Bildung der bakteriellen Zellwand. Ohne den Schutz der Zellwand platzen die „nackten“ Bakterien und sterben ab.
(Für alle, die es genau wissen wollen: Die Zellwand von Bakterien besteht aus langen Zuckerketten. Eiweissbrücken vernetzen die Zuckerketten miteinander. Für diese Verbrückung braucht es ein Enzym, die Glycopeptid-Transpeptidase. Penicillin ist chemisch gesehen den Eiweissbrücken sehr ähnlich. Es kann deshalb an das Enzym binden und es blockieren. Die Zellwandproduktion der Bakterien kommt dadurch zum Erliegen und die Bakterien sterben ab.)
Künstliche Herstellung
Antibiotika sind für die Medizin also höchst interessant, denn es können mit ihrer Hilfe Bakterien unschädlich gemacht werden, die bei Mensch oder Tier Krankheiten auslösen. Es wurden immer mehr natürliche antibiotisch wirksame Substanzen entdeckt, die nicht nur den Zellwand-Aufbau, sondern auch andere lebensnotwendige Stoffwechselaktivitäten von Bakterien hemmen. Mit Hilfe chemischer Prozesse baut man diese Substanzen nach und entwickelt sie weiter.
Das erste künstliche Antibiotikum wurde 1936 entdeckt: Der orange Farbstoff Prontosil wirkt stark antibakteriell. Aus diesem Farbstoff entwickelte man die noch heute eingesetzten Antibiotika aus der Stoffklasse der Sulfonamide. Kindbettfieber, Lepra und Lungenentzündung konnten mit diesen Antibiotika erstmals erfolgreich bekämpft werden. Auch heute noch forscht die Wissenschaft an neuen Antibiotika. Denn die alten verlieren immer mehr ihre Wirkung.
Bakterien können sich verändern und resistent werden
Bakterien können gegen Antibiotika resistent werden, wenn sie nicht vollständig abgetötet werden. Das passiert zum Beispiel, wenn Antibiotika nicht lange genug eingenommen werden. Antibiotikatabletten müssen deshalb über eine längere Zeit eingenommen werden, und die Behandlung darf nicht frühzeitig abgebrochen werden, auch wenn die Symptome schon verschwunden sind.
Die Bakterien können Resistenzen sogar untereinander austauschen. So kann es vorkommen, dass Bakterien entstehen, die resistent gegen viele verschiedene Antibiotika sind. Man nennt sie multi-resistente Erreger. Diese sind speziell gefährlich, weil man solche Bakterien kaum bekämpfen kann.
Antibiotika wirken NICHT gegen Viren
Das ist wichtig zu wissen! Viren haben keinen Stoffwechsel wie Bakterien, den ein Antibiotikum angreifen könnte. Viren sind für ihre Vermehrung auf die Zellen eines anderen Organismus angewiesen. Grippeviren beispielsweise programmieren die menschlichen Zellen zu Virusfabriken um. Die Zellen produzieren Viren sozusagen am Fliessband, bis sie schliesslich absterben. Gegen Viren gibt es kaum wirksame Medikamente. (Welche, kannst du in diesem Artikel nachlesen.) Das wirksamste Gegenmittel für virale Erkrankungen ist immer noch die Vorbeugung mit einer Impfung.
Quelle: Redaktion SimplyScience.ch