Mikrobiologie

Um uns herum und in unserem Körper befinden sich große Mengen von Lebewesen, die zu klein sind, als dass wir sie mit bloßem Auge noch sehen können. Ihre Beschreibung und Erforschung ist Aufgabe der Mikrobiologen.

Die Mikrobiologie ist die Lehre von den pflanzlichen und tierischen Kleinstlebewesen, die das menschliche Auge ohne besondere optische Hilfen nicht mehr wahrnehmen kann. Sie werden als Mikroorganismen oder Mikroben bezeichnet. Zu ihnen zählen Bakterien, Zellparasiten wie Rickettsien, Pilze wie Hefe- und Schimmelpilze, Protozoen (Urtierchen, Einzeller) und Viren. Bis auf die Viren sind die genannten Mikroben zwar einzellig, stellen aber – eine jede für sich – einen lebensfähigen Organismus mit eigenständigem Stoffwechsel dar. Sie wachsen und können sich durch Teilung vermehren. Das alles können Viren nicht aus sich heraus, da sie unter anderem keinen eigenen Stoffwechsel haben. Um wachsen und sich vermehren zu können, brauchen diese Mikroorganismen geeignete Wirtszellen, deren Erbmaterial und Stoffwechselenzyme (Substanzen, die die biochemischen Vorgänge ermöglichen) sie dann benutzen. Außerhalb von Wirtszellen sind Viren in keiner Weise aktiv, sondern befinden sich in einer Ruhephase. Untersuchung von Mikroben Bakterien, Zellparasiten, Pilze und Protozoen können in einem Tropfen Flüssigkeit auf einem Glasplättchen unter einem gewöhnlichen Lichtmikroskop betrachtet werden. Noch genauere optische Untersuchungen ermöglicht die Fluoreszenzmikroskopie. Die Proben werden mit fluoreszierenden Substanzen behandelt, die unter ultraviolettem Licht, womit das Spezialmikroskop arbeitet, aufleuchten. Unter Rasterelektronenmikroskopen werden sogar Einzelheiten der extrem feinen Oberflächenstruktur von Krankheitserregern sichtbar.

Anzüchtung

Die Untersuchung von Kleinstlebewesen erbringt häufig nur dann zufrieden stellende Ereignisse, wenn die Mikroorganismen im Labor gezüchtet und dabei voneinander getrennt werden. Die meisten Untersuchungsproben enthalten nämlich immer mehrere Arten Mikroben. Das gewonnene Material wird deshalb auf verschiedene Nährböden gestrichen, die jeweils immer nur eine Sorte Mikroorganismus wachsen lassen. Darüber hinaus werden alle Geräte, Spatel und anderes Laborbesteck steril (keimfrei) gehalten. Auch diese Maßnahme soll gewährleisten, dass die Untersuchungsergebnisse so unverfälscht wie möglich sind. Steril gemacht werden Gerät und Besteck durch Behandlung mit Chemikalien, ultraviolettem Licht, feuchter oder trockener Hitze. Mikroorganismen werden unter sterilen Bedingungen, häufig sogar in Brutkästen in Laboratorien angezüchtet. Man entnimmt die Ausgangsgeneration dem Blut oder Gewebe befallener Tiere. Dann werden diese Mikroben in Zellsuspensionen (Zellen in einer flüssigen Substanz) oder in Gewebskulturen, die vom Wirtstier stammen, zum Wachsen und zur Vermehrung gebracht.

Krankheitserreger

Um eine Infektion mit Mikroben genau zu diagnostizieren, wird der Arzt eine Blut-, Urin- oder Speichelprobe des Patienten in einem mikrobiologischen Labor untersuchen lassen. Oft genügt die mikroskopische Untersuchung der angezüchteten Mikrobenkolonien, gelegentlich wird ein genauerer Test erforderlich. Dann wird Patientenblut mit Blutserum (Blut ohne Blutkörperchen und ohne Fibrinogen für die Blutgerinnung) von einem Tier vermischt, das mit den als Krankheitserregern vermuteten Mikroben infiziert ist. Dieses Blutserum enthält neben den Mikroben die gegen sie produzierten Antikörper zur Krankheitsbekämpfung. Enthält das Patientenblut die gleiche Art Mikrobe wie das Blut des Testtieres, kommt es zu einer Reaktion zwischen diesen Mikroben und den Antikörpern. Sie ist als Verklumpung unter dem Mikroskop erkennbar. Die Antikörper können auch ohne das Tierserum zum Patientenblut gegeben werden. In einem komplizierteren Verfahren werden nicht die Mikroben, sondern die Antikörper im Patientenblut nachgewiesen, die dessen Organismus schon zur Abwehr produziert hat.

Im Jahre 1929 wurde entdeckt, dass der Schimmelpilz Penicillum eine Substanz erzeugt, die viele Bakterienarten vernichtet: nämlich das Penicillin. Das war die Geburtsstunde der Antibiotika. Seitdem wurden immer häufiger immer mehr Mikrobenarten zur Produktion von Arzneimittelwirkstoffen eingesetzt. Neuerdings sind Mikrobiologen auch in der Lage, den genetischen Aufbau (Aufbau der Erbanlagen) von Bakterien zu verändern. Damit werden Mikroben entwickelt, die Wirkstoffe bilden, die auch von Menschen und Tieren, aber jeweils nur in sehr geringen Mengen produziert werden. Dabei geht es um Vitamine, Enzyme oder auch Hormone.

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Hi! Ich habe im Moment nicht viel zu sagen. :-)