Evolution im Zeitraffer – Antibiotikaresistenz von Bakterien

Mente et Malleo

Das Bakterien gegen immer mehr Antibiotika resistent werden, ist ebenso gefährlich wie natürlich. Gefährlich für uns, weil unsere besten Waffen gegen so viele Krankheiten immer stumpfer werden. Und natürlich, weil der Vorgang auf sehr drastische Art und Weise zeigt, wozu Evolution fähig sein kann.

künstliche “Antibiotika-Landschaften”

Erschreckend ist auch die Geschwindigkeit, mit der Bakterien eine Resistenz gegenüber Antibiotika aufbauen. Das kann durchaus im Bereich von wenigen Tagen liegen. Das zeigt auch ein Experiment sehr gut, welches von Forschern der Harvard Universität und dem Technion – Israel Institute of Technology durchgeführt wurde. Dabei wurde eine riesige Petrischale (microbial evolution growth arena plate” MEGA), mit den Maßen von ca. 1,8 x 3,6 m 60 x 120 cm (danke an werner67) mit Nährboden gefüllt. Danach wurde der Nährboden in der Schale in mehrere Streifen unterteilt, die, nach innen zunehmend, mit einem für die betreffenden Bakterien sehr wirksamen Antibiotikum ( Cotrimoxazol oder Ciprofloxacin) versetzt wurden.
Jeweils am Rand antibiotikafrei, danach ein Streifen mit einer Dosis, die von den Bakterien (normale E. coli) tödlich ist. Der nächste Streifen enthält bereits die zehnfache Dosis des vorherigen. In den darauf folgenden Streifen beträgt die Dosis bereits das hundertfache der normal tödlichen Dosis und ganz in der Mitte enthält der Nährboden die tausendfache Dosis. Die Bakterien sind in dem Video als milchig-weiße Masse gut erkennbar.

Antibiotikaresistenz in weniger als 12 Tagen

Die Antibiotika-versetzten Regionen stellen für die Bakterien eine Herausforderung dar, die sie, wenn sie die Gebiete besiedeln wollen, zu bewältigen haben. Die Antibiotika-freien Bereiche haben die Bakterien schnell besiedelt, aber an der ersten Grenze gibt es einen kurzen Halt. Erst als Mutationen einige wenige Bakterien befähigen, mit dem Antibiotikum fertig zu werden, erfolgt hier eine Besiedelung. Die mutierten Bakterienstämme stellen ab hier den dominanten Typus dar. Das Spiel wiederholt sich an jeder Grenze, bis entsprechende Mutationen ein Überleben in den bis dato lebensfeindlichen Gebieten ermöglichten. Innerhalb von nur 12 Tagen gelang es den Bakterien, auch die mittlere Region mit der 1000-fach tödlichen Dosis zu erobern.

Das dient natürlich (nicht nur) der eindrucksvollen Veranschaulichung evolutionärer Vorgänge, sondern hat auch einen ernsthaften Hintergrund. Man hofft, damit ein besseres Verständnis über die der Antibiotikaresistenz zugrunde liegenden Mechanismen zu gewinnen.

gefährliche Antibiotikaresistenzen

Das dürfte vermutlich auch dringend notwendig sein. Nach einem JAMA Bericht sind gut 30% aller Antibiotikaverschreibungen überflüssig. Jeder nicht notwendige Gebrauch von Antibiotika, ebenso wie jede zu früh abgebrochene Therapie, gibt den Bakterien die Gelegenheit, sich an sie anzupassen. Lars Fischer hat sich nebenan im Fischblog schon mehrfach Gedanken zu dem Thema gemacht. In gerade ging die Meldung durch die Presse (z.B. bei Spektrum online), dass eine Frau verstarb, weil sie sich mit Keimen infiziert hatte, die gegen sämtliche 26 der in den USA zugelassenen Antibiotika resistent waren.

5 Kommentare

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  2. Die industrialisierte Tierzucht ist das Hauptproblem.
    deswegen sollte man seinen Fleischkonsum einschränken. Wenn das nicht geht oder schwerfällt, sollte man bio-Produkte bevorzugen.
    Dass sogar im Honig schon Antibiotika sind , kann ich nicht verstehen.

  3. Ich glaube, da hat der Autor “feet” und “yards” verwechselt. Im Video ist der Agar 2 feet x 4 feet also ca. 60 x 120 cm und nicht 180 x 360cm gross.

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