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Antibiotika: Wirkung und Resistenz einfach erklärt
Antibiotika hemmen Bakterien in lebenswichtigen Prozessen oder töten sie ab. Gegen Viren wirken sie nicht. Resistenzen entstehen, wenn widerstandsfähige Bakterien überleben, sich vermehren oder Resistenzmerkmale weitergeben.
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Bakterien oder Viren: Wann helfen Antibiotika?
Antibiotikum
Ein Antibiotikum ist ein Medikament gegen Bakterien. Es hemmt ihre Vermehrung oder tötet sie ab.
Bakterien sind Zellen mit eigenem Stoffwechsel. Sie stellen Proteine her, bauen Zellbestandteile auf und vermehren sich durch Zellteilung. Antibiotika können solche bakteriellen Strukturen und Prozesse gezielt stören.
Viren besitzen diese Angriffspunkte nicht. Sie vermehren sich mithilfe einer Wirtszelle. Deshalb helfen Antibiotika nicht bei gewöhnlichen Erkältungen oder Grippe, die in der Regel durch Viren verursacht werden.
Fieber, Beschwerden oder erhöhte Entzündungswerte beweisen allein noch keine bakterielle Infektion. Ob ein Antibiotikum sinnvoll ist, muss medizinisch beurteilt werden.
Bei einer bakteriellen Blasenentzündung kann ein passendes Antibiotikum Bakterien hemmen oder abtöten. Bei einer virusbedingten Erkältung fehlt dagegen das passende Ziel: Das Antibiotikum bekämpft die Viren nicht.
So greifen Antibiotika Bakterien an
Verschiedene Antibiotika haben unterschiedliche Angriffspunkte:
- Zellwand: Wird ihr Aufbau gehemmt, verliert das Bakterium Stabilität.
- Ribosomen: Wird dort die Proteinsynthese gestört, fehlen lebenswichtige Proteine.
- Zellmembran: Eine Schädigung beeinträchtigt die Abgrenzung und wichtige Transportvorgänge.
- Erbgut und seine Verarbeitung: Störungen können die Vermehrung verhindern.
- Stoffwechselwege: Wird beispielsweise der Folsäurestoffwechsel blockiert, fehlen wichtige Bausteine für die Bildung des Erbguts.
Viele dieser Ziele unterscheiden sich von den Strukturen menschlicher Zellen. Dadurch können Antibiotika vergleichsweise selektiv gegen Bakterien wirken. Nebenwirkungen sind trotzdem möglich, unter anderem weil auch nützliche Bakterien des Körpers geschädigt werden können.
Bakteriostatisch und bakterizid
Bakteriostatische Antibiotika hemmen das Wachstum oder die Vermehrung von Bakterien. Bakterizide Antibiotika töten Bakterien ab.
Penicillin hemmt den Aufbau der bakteriellen Zellwand. Besonders bei wachsenden und sich teilenden Bakterien wird die Wand dadurch geschwächt. Das Beispiel zeigt die Wirkungskette: spezifisches Ziel → gestörter lebenswichtiger Prozess → Schädigung des Bakteriums.
Wie eine Antibiotikaresistenz entsteht
Antibiotikaresistenz
Eine Antibiotikaresistenz liegt vor, wenn ein Bakterium gegenüber einem Antibiotikum unempfindlich ist und trotz des Wirkstoffs überleben oder sich vermehren kann.
In einer Bakterienpopulation können Unterschiede vorkommen. Zufällige Veränderungen des Erbguts, also Mutationen, können beispielsweise den Angriffspunkt eines Antibiotikums verändern. Andere Bakterien besitzen möglicherweise Gene für Enzyme, die einen Wirkstoff unwirksam machen, oder sie umgehen einen blockierten Stoffwechselschritt.
Trifft ein Antibiotikum auf eine solche Population, wirkt es als Selektionsdruck:
- Empfindliche Bakterien werden gehemmt oder abgetötet.
- Widerstandsfähige Varianten überleben eher.
- Die Überlebenden vermehren sich und geben ihre Merkmale weiter.
- Dadurch steigt der Anteil resistenter Bakterien in der Population.
Das einzelne Bakterium gewöhnt sich nicht absichtlich an das Antibiotikum. Die Behandlung begünstigt bereits widerstandsfähige Varianten. Über Generationen verändert sich dadurch die Zusammensetzung der Population.
In einer Bakterienpopulation befindet sich zufällig eine Variante mit verändertem Angriffspunkt. Das Antibiotikum hemmt die empfindlichen Bakterien, erreicht an der veränderten Struktur aber nicht mehr seine volle Wirkung. Die resistente Variante überlebt häufiger und vermehrt sich. Nach mehreren Generationen besteht ein größerer Teil der Population aus ihren Nachkommen.
Wie sich Resistenzen ausbreiten
Resistenzmerkmale gelangen nicht nur durch Vermehrung an Nachkommen. Bakterien können Resistenzgene auch untereinander weitergeben – teilweise sogar zwischen verschiedenen Arten. So kann sich eine wirksame Abwehr gegen ein Antibiotikum schnell verbreiten.
Mehrere Mechanismen können ein Bakterium schützen:
- Der Angriffspunkt des Antibiotikums ist verändert.
- Ein Enzym spaltet oder verändert den Wirkstoff.
- Ein blockierter Stoffwechselweg wird umgangen.
- Resistenzgene werden von anderen Bakterien übernommen.
Unnötige Anwendungen setzen Bakterien einem vermeidbaren Selektionsdruck aus. Bei einer verordneten Behandlung sind Dosierung und Zeitabstände wichtig, damit eine ausreichend wirksame Konzentration erreicht wird. Wie ein bestimmtes Antibiotikum einzunehmen oder abzusetzen ist, richtet sich nach der ärztlichen Verordnung und den Angaben zum jeweiligen Medikament.
Antibiotika können Nebenwirkungen und Wechselwirkungen verursachen. Welcher Wirkstoff geeignet ist, hängt unter anderem von der Erkrankung, weiteren Medikamenten und Vorerkrankungen ab. Diese Lernseite ersetzt keine individuelle medizinische Beratung.
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Antibiotika wirken gegen . Resistente Varianten besitzen unter dem Selektionsdruck einen . Die Zusammensetzung der Population verändert sich über .
MRSA: Besiedlung ist nicht gleich Infektion
MRSA steht für methicillin-resistenten Staphylococcus aureus. Wegen seiner Resistenz lässt sich dieses Bakterium mit bestimmten Antibiotika nur schwer bekämpfen.
Manche Menschen tragen MRSA in der Nasen- oder Rachenschleimhaut, ohne Beschwerden zu haben. Das heißt Besiedlung: Das Bakterium ist vorhanden, verursacht aber keine Erkrankung.
Gelangen die Bakterien beispielsweise in eine offene Wunde oder treffen sie auf ein geschwächtes Immunsystem, können sie eine Infektion mit Entzündungen auslösen. Das Vorhandensein von MRSA bedeutet daher nicht automatisch, dass eine Person krank ist.
Person A trägt MRSA in der Nase und hat keine Beschwerden. Das ist eine Besiedlung. Bei Person B wurden in einer entzündeten Wunde MRSA-Bakterien nachgewiesen. Hier liegt eine Infektion nahe, die medizinisch beurteilt und behandelt werden muss.
Karteikasten
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Alles auf einen Blick
- Antibiotika
- wirken gegen Bakterien, nicht gegen Viren
- greifen Zellwand, Ribosomen, Membran, Erbgut oder Stoffwechsel an
- hemmen Vermehrung oder töten Bakterien
- erzeugen Selektionsdruck in einer variierenden Population
- begünstigen resistente Varianten
- erfordern eine passende und korrekt durchgeführte Anwendung
- können nützliche Bakterien beeinträchtigen und Nebenwirkungen verursachen
Abschluss-Check
Du solltest nun die Wirkungskette erklären können: Ein Antibiotikum trifft ein bakterielles Ziel und stört einen lebenswichtigen Prozess. Sind resistente Varianten vorhanden, überleben sie häufiger. Durch Vermehrung und die Weitergabe von Resistenzgenen kann ihr Anteil zunehmen.