07 Nov 2017

Wunderwaffe Mikrobiom – Bakterien sind nicht immer schädlich

Der Mensch beherbergt zahllose Mikroorganismen – nur wenige sind schädlich, die meisten braucht er, um zu überleben

07 Nov 2017

Kampf den Keimen – ob im Wasser oder wo auch immer … Der Mensch teilt sich seinen Körper mit Billionen von Mikroorganismen – auf uns und in uns leben mehr Mikroorganismen, als wir selbst Zellen haben! Eklig? – keineswegs: ohne die mikroskopisch kleinen Lebewesen und Helfer könnten wir nicht einmal unser Mittagessen verdauen …

Seit der Mensch zu Zeiten von Robert Koch zum ersten mal den Blick auf die bis dahin verborgene Welt der Mikroorganismen geworfen hat, tobt der Kampf gegen die unsichtbare Bedrohung. Mit allerlei chemischen Mitteln versuchen wir seitdem, die Herrschaft der Mikroorganismen auf unserem Planeten zu bekämpfen. Seien es mikrobiell belastete Oberflächen oder Trinkwasser oder Kühlwasser – überall versuchen wir, mit entsprechenden Wirkstoffen die Zahl der Keime und Mikroorganismen zu reduzieren.

Mikroorganismen – nützliche Mitbewohner?

Doch schon kurz nach ihrer Entdeckung keimte der Verdacht auf, dass Mikroorganismen nicht per se schädlich und daher zu bekämpfen sind. Ganz im Gegenteil, viele der kleinen Mitbewohner scheinen wir zu brauchen, um überhaupt in dieser Welt überleben zu können. Eine der ersten dokumentierten Erfahrungen zur Nützlichkeit von Bakterien und anderen Mikroorganismen datiert noch in die Zeit des 1. Weltkrieges. Schon 1917 hatte der deutsche Arzt Alfred Nissle sich intensiv mit der Darmflora beschäftigt.

Bakterien

Foto: pixabay / CC 0

Er wunderte sich damals, dass von den Soldaten, die im Ersten Weltkrieg im Dreck der Schützengräben und Feldlager lagen, wo es nirgendwo sauberes Trinkwasser gab, EINER nicht an Durchfall erkrankte. Daraus schloss er schon damals, dass dieser Soldat vielleicht besonders viele oder besonders starke Darmbakterien haben müsse, um sich erfolgreich gegen schädliche Keime, beispielsweise aus dem Wasser, zu wehren. Und so begann er, aus dem Stuhl dieses Patienten eine Bakterienkultur zu isolieren, die später seinen Namen erhielt: Escherichia coli Nissle. Ein Medikament aus diesen E.-coli-Bakterien verabreichte er Durchfallkranken Kameraden – und es half! Damit hatte er das erste Probiotikum erfunden. Heute bezeichnet man als probiotische Lebensmittel solche Stoffe, die Mikroorganismen (z. B. Milchsäurebakterien) enthalten und die, sofern sie die Magenpassage überwinden können, im Dünndarm, teilweise auch im Dickdarm, durch schiere zahlenmäßige Verdrängung und Produktion von antibakteriellen Stoffen eine Fehlbesiedlung mit schädlichen Darmkeimen verhindern sollen.

Probiotika als Alternative zu Bioziden

Dass solche Probiotika nicht nur in Lebensmitteln ihre „antibakterielle Wirkung“ gegenüber Schadorganismen entfalten, sondern auch bei der Oberflächendesinfektion oder Trinkwasserentkeimung eine hohe Wirksamkeit aufweisen, zeigen zahlreiche neuere Untersuchungen und viele inzwischen verfügbare Produkte, beispielsweise hier. Auch in diesen Bereich muss man offensichtlich nicht immer „mit Kanonen auf Spatzen schießen“, und erreicht oft eine bessere hygienische Wirkung ohne „Designer-Chemikalien“, manchmal auch ganz ohne Chemie und Biologie

Dauernder Chemikalieneinsatz bei der Hygiene fördert Resistenzen

Erst langsam setzt sich die Erkenntnis durch, dass wir mit unserem chemischen Rundumschlag in den letzten Jahren mehr Schaden angerichtet haben, als uns lieb sein kann. So berichten zahlreiche Quellen und Untersuchungen schon seit vielen Jahren, dass die regelmäßig eingesetzten antimikrobiell wirksamen Substanzen in der täglichen Hygiene und Desinfektion zu vielen Resistenzproblemen geführt haben. Bekannte Beispiele dafür sind die kritischen Antiobiotika-Resistenzen vieler multiresistenter Keime und Bakterien (3-MRGN, 4-MRGN, …). Daher wird es Zeit, dass wir unsere Bakterienflora als wesentlichen Teil unserer Biosphäre und unseres normalen Lebens betrachten.

Interessanterweise haben zahlreiche Forschungen und Untersuchungen in den letzten Jahren gezeigt, dass wir nicht nur eine riesige Zahl an Mikroorganismen beherbergen, sondern dass die Zusammensetzung dieser Lebensgemeinschaft, das menschliche Mikrobiom, sogar so typisch für einen Menschen ist, dass man ihn mit einer geeigneten Charakterisierung, ähnlich wie am Genom, der Gesamtheit aller Gene der körpereigenen Zellen, identifizieren kann.

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(Video: YouTube)

Mikrobiom des Menschen ist „menschenspezifisch“

Daher laufen aktuell zahlreiche Untersuchungen, das Mikrobiom des menschlichen Körpers genauer untersuchen und besser verstehen zu können, wie beispielsweise das „Human Microbiome Project„. Ziel dieses Projektes ist es, das menschliche Mikrobiom vollständig abzubilden, z.B. durch Sequenzierung des Genoms aller uns besiedelnden Mikroorganismen. Inzwischen verdichten sich die Hinweise, dass der Mensch bereits bei der Geburt durch Passieren des mütterlichen Geburtskanals die Grundlagen seines Mikrobioms „angeheftet“ bekommt. Und diese Basis-„Impfung“ ist offenbar die Basis für die spätere Weiterentwicklung und Ausgestaltung der Bakterienflora.

Natürlich geschieht diese Untersuchung nicht nur zum Selbstzweck und zur „Kartographierung“ und eindeutigen Identifizierung des Menschen: hat man erst einmal verstanden, welche Mikroorganismen uns besiedeln und wie sie ihre Funktionen auf und in unserem Körper ausüben, dann ist der Weg nicht mehr weit zu Entwicklung und Einsatz patientenspezifischer Medikamente („drug design“). Die werden dem Menschen der Zukunft dann so genau passen, wie heute seine Maßhemden oder -schuhe; Nebenwirkungen wegen zu hoher Medikamentendosierungen könnten dann der Vergangenheit angehören.

Drug Design kann Medikamentenmenge reduzieren

Nicht zu vergessen, dass mit einer solchen „menschenspezifischen Behandlung“ nicht nur die Menge an wirksamen Substanzen selbst reduziert werden kann. Mit einer solchen Mengenreduzierung einher geht natürlich auch die Reduzierung der Menge der ausgeschiedenen Stoffe bzw. deren Abbauprodukte – eine große Entlastung für unsere Abwasseraufbereitungs- und Kläranlagen, die bereits heute die Vielzahl der enthaltenen Spurenstoffe und Rückstände nicht mehr vollständig entfernen können;

Tabletten-Blister

Foto: pxhere.com / CC 0

mit der Folge, dass wir im „Dauerfeuer“ von ständig, z.B. über das Trinkwasser, aufgenommenen Minidosierungen antimikrobiell wirksamer Substanzen mehr und mehr Resistenzen gegen im Notfall lebenswichtige Antibiotika entwickeln.

Symbiotische Mikroorganismen auf und in uns: moderne „Gesundheitspolizei“?

Ein weiterer interessanter Nebeneffekt könnte schließlich sein, dass man bei genauem Studium des menschlichen Mikrobioms sicherlich auch zahlreiche biowirksame Stoffe und Organismen finden wird, die wir für weitergehende Anwendungen, z.B. in Hygiene und Desinfektion, nutzen können. Ein interessantes Beispiel für ein solches „Zufallsfund-Ergebnisse“ wurde kürzlich bei der näheren Untersuchung des Bakteriums „Burkholderia gladioli“ entdeckt und veröffentlicht. Dieses Bakterium lebt in spezifischen Organen eines pflanzenfressenden Käfers und schützt dessen Eier durch die Produktion von Antibiotika vor schädlichen Pilzen – ist das nicht eine interessante Aussicht, dass wir in Zukunft vielleicht gar keine synthetischen Medikamente mehr brauchen werden, sondern unsere Gesundheit der Fürsorge „unserer Mikroorganismen“ überlassen können?

Aktualisierung 08.01.2018:

Neue Erkenntnisse aus der bakteriellen und Mikrobiom-Forschung zeigen, dass es im Grunde offenbar gar keine Einzel-Lebewesen gibt; der Mensch besteht aus genauso vielen eigenen Zellen wie aus Mikroorganismen seines Mikrobioms (nicht „in bin ich“, sondern „ich bin wir“ …) – und genau so ist es bei allen anderen Organismen und Lebewesen auch. Es gibt zwar eine für uns sichtbare Abgrenzung nach außen, z.B. unsere Haut als Außenhülle, aber auf der Haut existiert ein weiteres für uns unsichtbares „Organ“, unser Mikrobiom, das zahlreiche lebenswichtige Funktionen steuert, die wir bis heute schon verstanden haben – und vermutlich noch viele mehr, die wir noch nicht ansatzweise verstanden haben …

Mit diesen Erkenntnissen ist absehbar, dass die Zukunft der Medizin bei der Bekämpfung von Krankheiten langfristig wohl der Biotechnologie mit auf jeden Menschen individuell maßgeschneiderten Biomolekülen oder Mikroorganismen gehören wird; die Zeiten, in denen wir mit mehr oder weniger einfachen chemischen Molekülen ca. 1 % schädliche und ca. 99 % nützliche Mikroorganismen auf und in unserem Körper beseitigt haben, gehören wohl schon bald der Vergangenheit an.

Wer diese wissenschaftlichen Erkenntnisse auch für sich erkannt hat, wird die Sagrotan-Flasche wohl nur noch selten verwenden …

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Blog-Beiträge Dr. Matthias Brück

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