Antibiotika und Resistenz
Lea hat eine Mittelohrentzündung. Die Kinderärztin in Köln verschreibt ihr ein Antibiotikum für sieben Tage. Nach drei Tagen geht es Lea schon viel besser. Darf sie die Tabletten jetzt weglassen? Und warum warnen Ärzte davor, dass Antibiotika irgendwann nicht mehr wirken? Das klären wir in diesem Abschnitt: Am Ende kannst du Leas Frage beantworten.
Was sind Antibiotika?
Antibiotika sind Medikamente gegen bakterielle Infektionen. Sie töten Bakterien ab oder hemmen ihre Vermehrung. Manche stören den Bau der Zellwand, andere die Herstellung von Eiweißen in der Bakterienzelle. Menschliche Zellen haben keine Zellwand, deshalb werden sie kaum geschädigt.
Die Geschichte beginnt 1928: Der Brite Alexander Fleming untersuchte im Labor Bakterienkulturen auf Nährböden (Agarplatten). Auf einer Platte war ein Schimmelpilz gewachsen. Rund um den Pilz wuchsen keine Bakterien: Der Pilz gab einen Stoff ab, der die Bakterien hemmte. Fleming nannte ihn Penicillin. Später wurde es zu einem Medikament weiterentwickelt und rettete im 20. Jahrhundert Millionen Menschen das Leben.
Beschreibe, wie Alexander Fleming das Penicillin entdeckte.
Beschreibe, wie Alexander Fleming das Penicillin entdeckte.
Wie entsteht eine Resistenz?
Ein Bakterium ist resistent, wenn ein Antibiotikum ihm nichts oder kaum etwas anhaben kann. Resistenzen entstehen nicht, weil sich Bakterien „anpassen wollen“, sondern durch Zufall und Auslese:
-
Variation: Bakterien einer Population sind nicht alle gleich. Durch Mutationen (zufällige Veränderungen des Erbguts) tragen einige wenige ein Gen, das sie unempfindlich macht. Diese Mutation gab es schon vor dem Antibiotikum.
-
Selektion: Wird das Antibiotikum eingesetzt, sterben die empfindlichen Bakterien. Die resistenten überleben.
-
Vermehrung: Die Überlebenden teilen sich und haben viel Platz und Nahrung. Ihre Nachkommen erben das Resistenzgen.
-
Nach kurzer Zeit besteht die Population fast nur noch aus resistenten Bakterien.
Die Legende oben in der Abbildung zeigt, welche Farbe für „empfindlich“ und welche für „resistent“ steht. Diesen Vorgang nennt man natürliche Selektion: Das Antibiotikum ist der Auslesefaktor.
Erkläre, was man unter einer Antibiotikaresistenz versteht.
Erkläre, was man unter einer Antibiotikaresistenz versteht.
Eine Bakterienpopulation enthält zufällig einige wenige Bakterien mit einem Gen, das sie gegen ein Antibiotikum unempfindlich macht. Das Antibiotikum wird eingesetzt. a)…
Eine Bakterienpopulation enthält zufällig einige wenige Bakterien mit einem Gen, das sie gegen ein Antibiotikum unempfindlich macht. Das Antibiotikum wird eingesetzt.
- a) Beschreibe, was mit den empfindlichen und den resistenten Bakterien passiert.
- b) Erkläre, wie sich die Zusammensetzung der Population verändert.
- c) Gib die Bezeichnung für diesen Vorgang an.
Ein Schüler sagt: „Die Bakterien passen sich an das Antibiotikum an und werden dadurch resistent." Beurteile die Aussage fachlich korrekt, indem du Mutation, Variation…
Ein Schüler sagt: „Die Bakterien passen sich an das Antibiotikum an und werden dadurch resistent." Beurteile die Aussage fachlich korrekt, indem du Mutation, Variation und Selektion verwendest.
Antibiotika richtig anwenden
Je öfter Antibiotika eingesetzt werden, desto stärker werden resistente Bakterien ausgelesen. Deshalb gelten diese Regeln:
-
Antibiotika nur nehmen, wenn die Ärztin oder der Arzt sie verschreibt, und nur bei bakteriellen Infektionen.
-
Die Dosis und die Einnahmezeiten genau einhalten.
-
Die Packung vollständig aufbrauchen, auch wenn es dir schon besser geht.
-
Übrig gebliebene Tabletten nicht für später aufheben oder weitergeben.
Warum die Therapie beenden? Nach ein paar Tagen sind die meisten Bakterien tot, aber einige überlebende (teils weniger empfindliche) sind noch da. Setzt man das Mittel zu früh ab, vermehren sie sich wieder, die Krankheit kehrt zurück, und unter den Überlebenden sind eher die weniger empfindlichen Bakterien.
Weitere Ursachen für zunehmende Resistenzen sind der zu häufige oder unnötige Einsatz (etwa bei Virusinfekten) und der Einsatz in der Tiermast: Wenn Masttieren vorbeugend Antibiotika ins Futter gemischt werden, überleben im Stall resistente Keime. Sie können über Fleisch, Kontakt oder Gülle auf den Menschen übergehen.
Nenne zwei Regeln, die bei der Einnahme von Antibiotika beachtet werden sollten.
Nenne zwei Regeln, die bei der Einnahme von Antibiotika beachtet werden sollten.
Ein Patient in Düsseldorf nimmt sein Antibiotikum nach zwei Tagen nicht mehr, weil er sich besser fühlt. a) Erkläre, warum das Risiko der Resistenzbildung steigt. b)…
Ein Patient in Düsseldorf nimmt sein Antibiotikum nach zwei Tagen nicht mehr, weil er sich besser fühlt.
- a) Erkläre, warum das Risiko der Resistenzbildung steigt.
- b) Erkläre, warum er die Therapie trotzdem komplett beenden sollte.
- c) Nenne eine weitere Ursache für zunehmende Resistenzen.
Ein Landwirt gibt seinen Masthähnchen vorbeugend Antibiotika ins Futter. a) Erkläre, wie dadurch resistente Keime entstehen können. b) Beschreibe, wie diese Keime auf…
Ein Landwirt gibt seinen Masthähnchen vorbeugend Antibiotika ins Futter.
- a) Erkläre, wie dadurch resistente Keime entstehen können.
- b) Beschreibe, wie diese Keime auf den Menschen übergehen können.
- c) Beurteile die Maßnahme und nenne eine Alternative.
Multiresistente Keime und Tests im Labor
Manche Bakterien sind gegen mehrere Antibiotika gleichzeitig resistent. Bekanntestes Beispiel in deutschen Krankenhäusern ist MRSA: Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus. Er ist unempfindlich gegen viele Penicilline und wichtige Reserve-Antibiotika. Für gesunde Menschen ist er oft harmlos, bei Patienten mit Wunden oder schwachem Immunsystem kann er gefährlich werden.
Maßnahmen gegen die Ausbreitung:
-
gründliche Händedesinfektion von Personal und Besuchern
-
Isolierung betroffener Patienten, Schutzkittel und Handschuhe
-
Antibiotika nur gezielt einsetzen
Ob ein Antibiotikum wirkt, prüft man im Labor mit dem Agardiffusionstest: Bakterien werden auf einer Nährplatte verteilt, kleine Plättchen mit Antibiotika aufgelegt. Wirkt ein Mittel, entsteht um das Plättchen ein bakterienfreier Hemmhof. Je größer der Hemmhof, desto wirksamer das Antibiotikum. Kein Hemmhof bedeutet: Die Bakterien sind resistent.
Krankenhäuser in Deutschland fürchten MRSA-Keime. Erkläre, was MRSA bedeutet, und nenne zwei Maßnahmen, die die Ausbreitung verringern.
Krankenhäuser in Deutschland fürchten MRSA-Keime. Erkläre, was MRSA bedeutet, und nenne zwei Maßnahmen, die die Ausbreitung verringern.
Im Labor werden drei Agarplatten mit denselben Bakterien beimpft. Plättchen mit Antibiotikum A erzeugen einen Hemmhof von 20 mm, mit B von 5 mm, mit C von 0 mm. a) Deute…
Im Labor werden drei Agarplatten mit denselben Bakterien beimpft. Plättchen mit Antibiotikum A erzeugen einen Hemmhof von 20 mm, mit B von 5 mm, mit C von 0 mm.
- a) Deute die Ergebnisse.
- b) Wähle für eine Therapie ein Antibiotikum aus und begründe.
- c) Erkläre, warum ein Antibiotikum mit kleinem Hemmhof nach längerer Anwendung noch unwirksamer werden kann.