Archiv für den Monat Juli 2015

Antibiotika – Bakterien – Resistenz


Antibiotika“ finden sich regelmäßig zu unterschiedlichen Themen in den Medien wieder. Scheint fast so als hätten sie „Starpotential“. 😉 So ganz falsch ist das nicht, da es sich bei den Antibiotika um wichtige Medikamente gegen bakterielle Infektionen handelt. In diesem Blogbeitrag zu Mikroben habe ich festgestellt: Sie sind überall, die Mikroorganismen – von nützlich bis tödlich. Wobei wir natürlich die nützlichen, z.B. Darmbakterien, behalten wollen und nur Medikamente bei den gefährlichen Keimen brauchen.

Wortwolke

Ein paar Begriffe rund um Antibiotika; erstellt mit wortwolke.com

Allerdings werden Antibiotika mittlerweile so weit verbreitet eingesetzt, dass NDR Extra3 die Lage in einem Beitrag satirisch aufbereitet hat, denn SO sollte es natürlich nicht laufen.

Aber wie sollten Antibiotika dann eingesetzt werden?

Antibiotika sind Medikamente, die gegen Bakterien wirken. Folglich sollten sie nur bei bakteriellen Infektionen eingesetzt werden. Bei Virus-Erkrankungen, wie z.B. Erkältungen, wirken Antibiotika nicht. Sie sollten dort erst eingesetzt werden, wenn der Verdacht besteht, dass sich – aufgrund des geschwächten Immunsystems – zusätzlich bakterielle Infektionen ausbreiten. Aber wenn ihr richtig krank seid, geht ihr ohnehin zum Arzt, oder?

Um eine für Menschen und Tiere nicht lebensgefährliche Wirkung zu erzielen, nutzt man die Unterschiede zwischen eukaryotischen Zellen (bei Menschen und Tieren) und (prokaryotischen) Bakterienzellen. Unterschiede zwischen eukaryotischen und prokaryotischen Zellen findet man sowohl im Zellaufbau wie auch in der molekularen Struktur. (siehe Abbildung, vereinfachte Darstellung)

Zellen_1

Vereinfachte Darstellung: Tier- und Bakterienzelle

Hier habe ich eine Auswahl von Antibiotika-Klassen (also mit unterschiedlicher chemischer Struktur) und deren Angriffspunkte:

  • Zellwandsynthese: Penicilline, Cephalosporine, Vancomycin
  • Proteinsynthese (anderer Aufbau der Ribosomen): Tetracycline, Streptomycin
  • Folsäurestoffwechsel: Sulfonamide

Das ein oder andere Antibiotikum (bzw. der Name) kommt euch bestimmt bekannt vor.
Tipp: Auf jeden Fall mit dem Arzt oder Apotheker 😉 sprechen, ob man in die Sonne darf, die Pillen mit Milchprodukten einnehmen kann, welche Nebenwirkungen auftreten können oder was sonst so zu beachten ist.

Doch wo ist jetzt das Problem?

Zum einen wirken ohnehin nicht alle Antibiotika gegen alle Bakterien. Zum anderen können Bakterien, die eigentlich auf ein bestimmtes Antibiotikum ansprechen, eine Resistenz entwickeln, so dass dieses nicht mehr wirkt.

Bakterien vermehren sich durch Zellteilung, was zur Folge hat, dass schnell viele neue Zellen entstehen. Damit steigt auch die Möglichkeit für Veränderungen im Erbgut (DNA-Mutationen), die sich auf die Wirksamkeit der Antibiotika auswirken können.

Eine weitere Möglichkeit, wie Bakterien Informationen weitergeben können, sind Plasmide. Plasmide sind kleine ringförmige DNA-Stücke außerhalb des Bakterienchromosoms (der Haupt-Erbsubstanz). Plasmide können zusätzliche Gene, z.B. zu Antibiotika-Resistenzen und der Möglichkeit eines Plamidaustauschs mit anderen Bakterien, enthalten. Wenn die Austauschmöglichkeit besteht, werden Informationen von Bakterium zu Bakterium weitergegeben.

Und das Problem?

Eigentlich sind es mehrere Probleme:

  • Bakterien sind überall:
    Auch ein gesunder Mensch beherbergt eine Vielzahl von, teilweise nützlichen, Bakterien, die ihm – solange er gesund ist und das Immunsystem einwandfrei funktioniert – nicht gefährlich werden. Bei einer Erkrankung oder einem geschwächten Immunsystem (OP, Krebserkrankung etc.) kann dies schon anders aussehen und zu zusätzlichen lebensgefährlichen Komplikationen führen.
    Außerdem werden durch die Einnahme der Antibiotika nicht nur die gewünschten, krankmachenden Bakterien abgetötet, sondern auch nützliche Bakterien z.B. Darmbakterien, die dort wichtige Aufgaben übernehmen. Schon mal bei Antibiotika-Einnahme heftigen Durchfall gehabt?
  • Jeder Antibiotika-Einsatz kann zu Resistenzen führen:
    Wie oben beschrieben, können durch Mutationen oder Plasmidaustausch resistente Bakterien entstehen, die sich fleißig weitervermehren.
  • Antibiotika wirken nicht gegen Virus-Infektionen:
    Erkältungen oder die „echte Grippe“ (Influenza) werden in der Regel von Viren ausgelöst. Viren können nicht mit Antibiotika bekämpft werden. Folglich sollte nicht automatisch bei einer Erkältung ein Antibiotikum verschrieben werden.
  • Ich habe keine Symptome mehr – und nehme meine Medikamente nicht mehr:
    Da Bakterien unterschiedlich gut auf das Antibiotikum ansprechen, gibt es einige, die länger durchhalten – und sich nach Absetzen wieder mit dem „Durchhaltegen“ oder schlimmer „Resistenzgen“ vermehren können. Deshalb möglichst immer bis zum Schluss nehmen und bei Nebenwirkungen – vor dem Absetzen – auf jeden Fall mit dem Arzt sprechen.
  • Der Tipp des Tages gegen jede Infektion: Hände waschen
    Wer die Hände mit ausreichend Seife wäscht, schützt seine Gesundheit und die anderer. Ihr kennt das: nach der Toilette, vor dem Kochen und dem Essen, vor dem Krankenbesuch und danach…
    Hier das Video zum Händewaschen 😉

Antibiotika wirken nicht bei jeder Krankheit und sollten deshalb ausschließlich bei bakteriellen Infektionen eingesetzt werden. Wer einmal mit der Einnahme angefangen hat, sollte sie so lange nehmen, wie der Arzt sie verschrieben hat bzw. bei Nebenwirkungen auf jeden Fall mit dem Arzt sprechen und nicht einfach mit der Einnahme aufhören.

Der Do-it-yourself-Tipp für die Gesundheit lautet: regelmäßig Händewaschen. 😉

Da ich bekennender Science Slam-Fan bin, habe ich euch passend zum Thema einen Vortrag von Ronald Jäpel herausgesucht. Viel Spaß 😀

Meine Lesetipps zum Thema:

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Die Nutzpflanzen-Ausstellung im Botanischen Garten der Heinrich-Heine-Universität

Das gute Wetter habe ich heute für einen Ausflug an „meine“ Uni genutzt. Heute gab es eine Führung von Professor Peter Westhoff durch die Ausstellung „Nutzpflanzen – Gestern|Heute|Morgen“, die seit 26. Juni 2015 bis Ende 2016 geöffnet ist. Sonntags um 15 Uhr finden Führungen zu verschiedenen Themen statt.

Ausstellung_Termine

Führungen zur Ausstellung Nutzpflanzen – Gestern|Heute|Morgen; Foto: Ricarda Schügner

Da wir im Botanischen Garten der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf sind (und nicht in irgendeinem Museum), handelt es sich bei der Ausstellung nicht um Fotos oder Modelle, sondern um lebende Pflanzen in Beeten. Man kann die Pflanzen sehen, tatsächlich auch mal anfassen und vor allem ihren Duft riechen. Meine Empfehlung: die Kräuterecke mit ihren Aromen.

Professor Westhoff, Direktor des Botanischen Gartens, erläuterte in der Einführung, dass er den Begriff „Kulturpflanzen“ dem Begriff „Nutzpflanzen“ vorzieht. In der Ausstellung werden Pflanzen gezeigt, die von Menschen ausgewählt und gezüchtet wurden (= Kulturpflanzen), während der Begriff „Nutzpflanzen“ nur eine Nutzung durch den Menschen bedeutet. Eine Nutzpflanze könnte somit auch eine gesammelte Wildpflanze sein.

Der ersten „Hingucker“ bei der Führung war ein Beet mit sehr dekorativen, riesigen Blütenständen. Von der Art der Blüten hätte ich auf irgendwas mit „Allium“ (z.B. Zierlauch) getippt, aber dass es sich bei den Pflanzen um unser Gemüse Porree (bzw. Lauch 🙂 ) handelt, ist mir erst beim zweiten Blick aufgefallen. Seht selbst:

Porree

Porree (Lauch) in voller Blüte; Foto: Ricarda Schügner

Die Ausstellung ist nach Nutzung sowie Inhaltsstoffen sortiert. Neben Beeten mit ölhaltigen, eiweißhaltigen und kohlenhydrathaltigen Pflanzen findet man Beete für „Geist und Seele“ (u. a. mit Tabak), Kräuter, Kohl und „Färbe Pflanzen“. Eine komplette Reise durch die Nahrungs- und Genussmittel. Da in meiner Familie immer „gegärtnert“ wurde, kannte ich eine Reihe der Pflanzen. Was mir jedoch nicht bewusst war, war die Tatsache, dass die wichtigsten Nahrungspflanzen erst nach Europa eingeführt wurden. Die Geschichte/Einführung der Kartoffel aus Südamerika war mir noch bekannt (ist ja nicht sooo lange her), aber dass auch unsere Getreide Weizen und Roggen (aus dem Vorderen Orient) nicht heimisch sind, war mir neu.

Zu den eiweißreichen Nahrungspflanzen gehören die Leguminosen, wie unsere Bohnen und Erbsen. Die Besonderheit dieser Schmetterlingsblütler ist ihr Zusammenleben mit Bakterien. Die Leguminosen leben in Symbiose (was bedeutet, dass das Zusammenleben für beide Arten vorteilhaft ist) mit Bakterien, die den Stickstoff aus der Luft in für die Pflanzen nützlichen Dünger umwandeln können. Die Bakterien erhalten dafür von den Pflanzen produzierte Nahrung. Da die Stickstoffverbindungen ein wertvoller Dünger für die Felder sind, werden Lupinen (auch Leguminosen) als Gründünger eingesetzt. Die Leguminosen bieten auch eine Pflanze, die sowohl wertvolle Eiweiße wie auch Fette liefert: die Sojabohne.

Weiterhin gibt es eine große Auswahl an verschiedenem Kohl: Blumenkohl, Rotkohl… Also ist für jeden was dabei. 😉

Kohl

Verschiedene Kohlsorten; Foto: Ricarda Schügner

In weiteren Beeten wurden Pflanzen gezeigt, die zum Färben von Kleidung verwendet werden oder dem Genuss dienen. Mein Favorit ist allerdings das Kräuterbeet. Hier gibt es nicht nur duftende Kräuter, sondern auch scharfe 🙂 – wie Chili in Variationen.

Im Bereich zur Zukunft der Nutzpflanzen wird die Frage gestellt: Wovon leben wir morgen?

Schild_Zukunft

Die Frage zur Zukunft: Wovon leben wir morgen? Foto: Ricarda Schügner

In diesem Teil der Ausstellung sind neben Nahrungspflanzen auch Pflanzen zu finden, die einen besonders hohen Biomasseertrag haben und zur Gewinnung von Bioenergie eingesetzt werden.

Einerseits wird auf diese Weise Energie aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen, aber andererseits gehen Flächen zum Anbau von Nahrungspflanzen verloren. Im Hinblick auf eine wachsende Weltbevölkerung und die Notwendigkeit von Nahrungsimporten sowie Tierfutterimporten ist eine Abwägung erforderlich, ob Nahrungspflanzen oder Biomassepflanzen angebaut werden sollen. Eine Auswertung des Statistischen Bundesamtes zur Flächenbelegung von Ernährungsgütern 2010 zeigt, dass die Zahl der Flächen, die für den Nahrungs- und Tierfutteranbau genutzt werden seit 2000 zurückgegangen sind (S. 7). Im gleichen Zeitraum sind die Importe für Tierfutter deutlich gestiegen (S. 11).

Eine weitere „Zukunftspflanze“ ist die Lupine, die schon seit langem als Gründüngung auf Feldern eingesetzt wird. Bisher wurde sie trotz wertvoller Inhaltsstoffe nicht als Nahrungspflanze genutzt, da sie Bitterstoffe enthält und einen sehr intensiven Geschmack aufweist. Für eine Aufbereitungsart, die den unangenehmen Eigengeschmack entfernt und die anderen Inhaltsstoffe schont, gab es den Zukunftspreis 2014. Hierzu habe ich ein Youtube-Video von Fraunhofer für euch:

Mein Tipp:

Die Ausstellung „Nutzpflanzen – Gestern|Heute|Morgen“ lohnt sich auf jeden Fall. Wer nicht an den sonntäglichen Führungen teilnehmen kann, findet viele Tafeln mit Informationen sowie Erklärungen an den einzelnen Beeten. Und hier noch einmal der Link zu den Terminen für die Führungen.

Tafeln

Die Informations-Tafeln der Nutzpflanzen-Austellung; Foto: Ricarda Schügner

Hier findet ihr weitere Beiträge rund um unsere Ernährung: