In 80 Keimen um die Welt (eBook)

Christina Haese (Autor)

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2025
655 Seiten
Wiley-VCH (Verlag)
978-3-527-83475-4 (ISBN)

Infos

Eine gelungene Mischung aus Zeitgeschichte, Lokalkolorit und Wissenschaft - mit den Steckbriefen der 80 'Most Wanted' Krankheitserreger der Menschheitsgeschichte: Nie war Mikrobiologie spannender!

Jules Vernes Romanhelden Phileas Fogg, der sich 1872 auf die damals unmöglich erscheinende Wette einlässt, die Welt in nicht mehr als 80 Tagen zu umrunden, kennt immer noch jedes Kind. Damals wie heute bildete das Reisen nicht nur, sondern trug auch zur Verbreitung von Krankheiten bei, wie wir in der Corona-Pandemie des Jahres 2020 leidvoll erfahren haben.
Was liegt also näher, als die Reiseroute des Romanhelden einmal mit den Augen eines Mikrobiologen zu verfolgen? Genau dies tut Christina Haese und nimmt ihre Leser*innen mit in die Zeit des ausgehenden 19. Jahrhunderts, in der die Medizin gerade begonnen hatte, die Erreger der großen Seuchen zu entdecken und entsprechende Schutzmaßnahmen einzuführen. Am Wegesrand erfahren wir nicht nur allerlei Kurioses über das Reisen vor 150 Jahren, sondern lernen außerdem 80 winzige Mitbewohner unseres Planeten kennen, die uns buchstäblich überall auflauern.

Christina Haese arbeitet als Medizinische Technologin für Laboratoriumsanalytik im Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene der TU München und hat die Weiterbildung zur Biomedizinischen Fachanalytikerin für Medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene und Molekulare Biologie und Diagnostik (DIW-MTA) absolviert. Während des Semesters betreut sie das Mikrobiologische Praktikum für Studierende der Medizin. Sie schreibt regelmäßig Artikel für die Fachzeitschrift MTA-Dialog und ist Mitautorin des Buches 'Medizinische Mikrobiologie für Dummies'.

Textauszug

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Die Geschichte der Bakteriologie

Das Unsichtbare sichtbar zu machen gelang dem niederländischem Tuchhändler Thonis Phillipson (1632–1723). Sie kennen ihn wahrscheinlich unter dem Namen Antoni van Leeuwenhoek, den er später nach der Straßenecke in der Nähe vom „Löwentor“ in seiner Heimatstadt Delft, annehmen wird. Zunächst entwickelte er die Linsen zur Qualitätsbeurteilung von Stoffen. Wahrscheinlich durch Robert Hookes (1635–1703) Werk „Micrographia“, das im Jahr 1665 erschien, wurde Antonis Neugier auf den Mikrokosmos geweckt. Durch den Tuchhandel finanziell unabhängig geworden, konnte er sich der Naturwissenschaft und der Perfektionierung der damaligen Mikroskope widmen. Er baute über 500 Mikroskope mit Linsen, die eine 270-fache Vergrößerung und eine hohe Auflösung erreichten. Im Jahr 1675 untersucht er seinen Speichel und war überrascht. Unzählige kleine Tierchen wimmelten darin!

Er unterschied drei Formen. Die Bazillen (stäbchenförmige Bakterien), die Kokken (kugelförmige Bakterien) und die Spirochäten (lange gewundene Bakterien). Eine Einteilung, die auch heute noch eine der Grundlagen der Bakteriologie darstellt. Am 26.08.1723 verstarb er im Alter von 90 Jahren in Delft. Sein Geheimnis der Linsenherstellung nahm er mit ins Grab. Diese hohe Vergrößerung und Auflösung, die Leeuwenhoek mit seinen selbstgebauten Mikroskopen schaffte, wird erst wieder in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts erreicht werden.

Abb. 2 Links: Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723). Der erfolgreicher Tuchhändler und Naturforscher entdeckte die Mikroorganismen, darunter die Bakterien und Protozoen (Einzeller). Mitte: eines von Leeuwenhoeks Mikroskopen. Das Untersuchungsmaterial wird auf die Nadelspitze, die durch Schrauben bewegt werden kann, aufgebracht (rechte Darstellung). Von der anderen Seite wird das Objekt durch eine bikonvexe Linse betrachtet, die zwischen zwei Metallplatten eingefasst ist. Rechts: Verschiedene Bakterienformen aus dem Zahnbelag, die Leeuwenhoek in einem Brief von 1683 beschreibt (alle Abbildungen:Juulijs/Adobe Stock Photos).

Das Leeuwenhoeks kleine Tierchen Auslöser der gefürchtetsten Plagen der Menschheitsgeschichte sind, wird erst ungefähr 200 Jahre später vermutet. Einer der Ersten war Robert Kochs Lehrer, Friedrich Gustav Jakob Henle (1809–1885). Einer der bedeutendsten Anatomen seiner Zeit. In seinem Werk „Von Miasmen und Kontagien“ aus dem Jahr 1840 stellt er diese Möglichkeit zur Diskussion und benennt die drei, nach ihm und seinem Schüler Robert Koch benannten, Henle-Koch-Postulate. Diese sagen aus, dass: Erstens der Erreger bei einem erkrankten Tier oder Menschen mit den entsprechenden Symptomen nachgewiesen werden muss. Zweitens muss dieser Erreger aus dem Erkrankten in Reinkultur isoliert werden. Drittens muss der Erreger bei der Übertragung auf Gesunde die gleiche Krankheit mit den gleichen Symptomen hervorrufen und daraus wieder isoliert werden können. Was zur damaligen Zeit unmöglich war. Henle bedauert es sehr, dass er aus Ermangelung entsprechender Hilfsmittel seine Postulate nicht experimentell beweisen kann.

Wichtige Erkenntnisse kommen von Louis Pasteur (1822–1895). Mit seinen Forschungen zur Gärung widerlegt er die Theorie der Urzeugung. Pasteur, ein Chemiker aus Paris, gelangt mit seinen Forschungen über die Erkrankungen der Seidenraupen zur Bakteriologie. Mit seinen Schülern und späteren Kollegen entwickelt er Impfstoffe. Unter anderem gegen die Geflügelcholera, Milzbrand und Tollwut. Er gilt, zusammen mit Robert Koch (1843–1910) als „Vater der Bakteriologie“. Koch ist zunächst nur ein kleiner Landarzt in Sachsen. Fernab der Welt der großen Forscher, bringt er sich die bakteriologischen Methoden im Eigenstudium bei. Berühmt wird er u. a. wegen seinen Arbeiten über Milzbrand, Tuberkulose und Cholera. In seinem Labor in Berlin entwickeln er und seine zahlreichen Schüler und Mitarbeiter die Grundlagen, mit denen jedes Mikrobiologische Labor noch heute arbeitet.

Ein großes Problem war die Erzeugung von Reinkulturen. Das sind Kulturen, die nur aus einer einzigen Bakterienspezies bestehen. Sie sind eine wichtige Voraussetzung zur Bestätigung des zweiten Postulates. Und um mit Bakterien vernünftig arbeiten zu können. Um dies zu erreichen, führte Pasteur zeitaufwendige Verdünnungsreihen durch. Trotzdem war es schwer Reinkulturen zur Arbeit zu erhalten, wenn man von einem Ausgangsmaterial ausging, in dem viele verschiedene Spezies vorkommen. Koch gelang es durch die Nutzung von festen Nährmedien. Er gab den Flüssigmedien aus Fleischbouillon oder Serum einfach Gelatine hinzu. Der Beginn der Festnährmedien. Mit den sich daraus ergebenen Reinkulturen entstanden bessere Möglichkeiten zur Erforschung der Bakterien. Hier zeigt sich, dass Fogg Recht hatte auf eine exakte Temperatur zu bestehen. Gelatine verflüssigt sich bei 36 °C, der idealen Bebrütungstemperatur für die meisten humanpathogenen Bakterien. Hilfe kommt aus Fanny Angelina Hesses (1850–1934) Küchenschrank. Ihr Mann, Walther Hesse (1846–1911), arbeitet von 1881 bis 1882 als Assistent für Koch. Sie unterstützt ihren Mann als Laborassistentin und Zeichnerin. Auf ihren Rat verwendet Walther den Zusatz Agar-Agar anstatt der Gelatine. Ein Mittel, das sie schon seit Jahren zur Verfestigung von Marmelade verwendet.

Abb. 3 Links: Angelina Fanny Hesse (1850–1934). Sie assistierte ihrem Mann Walther Hesse (1846–1911) als Zeichnerin und Technische Assistentin während seiner Arbeit in Robert Kochs Labor von 1881–1882. Von ihr kam die Idee den Zusatz Agar-Agar, einem Substrat aus Meeralgen, für die Nährmedien zu verwenden (National Library of Medicine / Wikimedia commons / Public Domain). Rechts: Foto von verschiedenen Nährmedien. Die Flüssigmedien dienen der Anreicherung von Bakterien. Es kann aber nicht direkt daraus eine Identifikation und Testung der Bakterien stattfinden. Dafür werden Reinkulturen auf Festnährmedien (Agarplatten) benötigt.

Im Jahr 1887 kommt Julius Richard Petri (1852–1921), ebenfalls Schüler und Assistent von Koch, auf die Idee, die Nährmedien in praktische Schälchen zu gießen. Die Petrischale ist geboren. Das ist eine flache, meiste runde Schale. Der Deckel ist ein paar Millimeter größer als der Boden. Die Schale wird dann auf dem Deckel bebrütet, sodass die Bakterien eigentlich „Kopfüber“ wachsen, wenn sie so etwas wie einen Kopf hätten. So sammelt sich eventuell entstehendes Kondenswasser im Deckel und flutet nicht die ganze Agarplatte. Die Bakterien würden zwar nicht ertrinken, aber anstatt wie von ihnen erwartet in hübschen Einzelkolonien zu wachsen, schwimmen sie alle durcheinander. Die Identifizierung und Sensibilitätstestung kann man dann erstmal vergessen. Heute gibt es für jeden Wunsch spezielle Nährmedien, auf denen die gesuchten Bakterien sogar in unterschiedlichen Farben wachsen. Mit etwas Geschick und Kreativität kann dies für kleine Kunstwerke, der Agar-Art, genutzt werden.

Abb. 4 Agar-Art. Das unterschiedliche Wachstumsverhalten einzelner Bakterienspezies auf verschiedenen Agarplatten kann genutzt werden um Bilder „zu malen“. Links auf Blutagar und rechts auf Mueller Hinton Agar. Rot = Serratia marcescens, Blau = Chromobacterium violaceum, Weiß = Staphylococcus epidermidis, Gelb = Micrococcus luteus. Grün auf Blutagar = Streptococcus mitis/oralis. Grün auf Mueller Hinton Agar = Pseudomonas aeruginosa.

Bunt wird es auch in der Mikroskopie. Koch und seine Schüler probieren, wie auch andere (Mikro-)Biologen und Mediziner, verschiedene Methoden zur Anfärbung von Bakterien und Geweben aus. Vor allem Kochs Kollege Paul Ehrlich (1854–1915), war begeistert bei der Sache. Seine Färbemethode zur Anfärbung von säurefesten Stäbchen (Mykobakterien) wird immer noch gelehrt, auch wenn sie in der Routine meist von einer Immunfluoreszenz-Färbung abgelöst wurde. Nur die Lieblingsfärbung der Bakteriologen ist nicht von Koch und Co.

Diese Ehre gebührt dem dänischen Pathologen, Bakteriologen und Pharmakologen Hans Christian Joachim Gram (1853–1938). Auf seiner Europareise in den Jahren 1883 bis 1885 studierte er unter anderem Bakteriologie und Pharmakologie in Straßburg, Marburg und Berlin. Während seiner Arbeit in Berlin entwickelt er 1884 die nach ihm benannte Färbemethode. Ihm fällt auf, dass im Lungengewebe einige Bakterien (in diesem Fall waren es die Pneumokokken) einen blauen Farbstoff trotz anschließender Entfärbung mit Alkohol behalten können, während andere Bakterien dazu nicht in der Lage sind und wieder verblassen. Diese blauen Bakterien werden grampositive Bakterien genannt. Sie besitzen eine dicke Zellwand, die den blauen Farbstoff, trotz anschließender Behandlung mit Ethanol, festhält. Die Gegenfärbung mit einem roten Farbstoff, zum Beispiel Safranin, wurde erst einige Jahre später von dem deutschen Pathologen Carl Weigert (1845–1904) eingeführt....

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 31.7.2025
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Sachbuch/Ratgeber ► Natur / Technik ► Naturwissenschaft
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Biologie
• Schlagworte: Biowissenschaften • Geschichte • Geschichte der Medizin u. Naturwissenschaften • Medizin
• ISBN-10: 3-527-83475-3 / 3527834753
• ISBN-13: 978-3-527-83475-4 / 9783527834754