Was sind Bakterien?

Bakterien sind Einzeller ohne Zellkern, die selbstversorgend alles produzieren, was sie zum Leben benötigen. Zudem verfügen Bakterien über einen eigenen Stoffwechsel und ein eigenes Erbgut. Sie können Ausmaße zwischen 0,1 und 700 Mikrometer annehmen und sind damit um einiges größer als Viren und doch immer noch kleiner als menschliche Zellen. Unter dem Mikroskop können Bakterien mal verzweigte Fäden, zylinderförmige Gebilde, eine Stab- oder Kugelform aufweisen.

Entgegen dem Irrglauben, dass alle Bakterien Infektionskrankheiten auslösen, sind viele Bakterien sogar nützlich. So verfügt der Mensch von Natur aus über viele Bakterien im Darm, in der Mundhöhle und auf der Haut, ohne dass diese Krankheiten auslösen würden. Im Gegenteil: "gute" Bakterien helfen dem Darm zum Beispiel bei der Verdauung. Auf der Haut sorgen die sogenannten "guten" Bakterien dafür, dass sich krankheitsauslösende Keime dort nicht verbreiten. Nur etwa ein Prozent aller Bakterien sind wichtige Erreger von Infektionskrankheiten, wenn sie etwa in den Körper eindringen und dort Stoffwechselprodukte produzieren. Zu den bekanntesten bakteriellen Erkrankungen gehören zum Beispiel Chlamydien, Diphtherie, Keuchhusten, Listeriose, Pest, Salmonellen, Tetanus, Tripper, Tuberkulose oder Typhus. Gegen einige dieser Krankheiten gibt es bereits Schutzimpfungen. Im Regelfall werden bakterielle Infektionen mit Antibiotika behandelt.

Wie sind Bakterien aufgebaut?

Ähnlich wie eine pflanzliche Zelle besitzt auch eine Bakterienzelle eine Zellwand, welche aus Murein gebildet ist. Während einige Bakterien nur eine Mureinschicht in der Zellwand aufweisen, verfügen andere über mehrere Mureinschichten. Dieser Unterschied im Aufbau der Zellwand bewirkt, dass bei der sogenannten Gram-Färbemethode Bakterien eine unterschiedliche Färbungen annehmen. Wiederum andere Bakterien umgeben sich zusätzlich zu einer Zellwand noch mit einer Kapsel. Hierunter versteht man eine sehr dichte Schutzschicht, welche aus Zuckern und Eiweißbausteinen (sogenannten Aminosäuren) bestehen. Neben der Kapsel bietet auch ein sogenannter Biofilm Schutz. Hierunter versteht man eine klebrige Substanz, welche Bakterien absondern, um sich an andere Zellen oder Objekte anzuheften. Insbesondere an den Zähnen können sich Kariesbakterien (Zahnbelag oder Placque) dank dieses Biofilms bilden.

Daneben gibt es auch einige wenige Bakterien, welche überhaupt keine Zellwand haben, wie zum Beispiel Mykoplasmen und Thermoplasma-Arten. Mykoplasmen sind parasitär lebende Bakterien, welche sich selbst vermehren können. Die sogenannten Thermoplasma-Arten sind hingegen hitzeliebende Bakterien, welche über eine stabile Plasmamembran verfügen und bevorzugt in vulkanischen Böden anzutreffen sind.

Wie entstehen Bakterien?

Bakterien sind sozusagen die ältesten Bewohner der Erde und vermehren sich unter den verschiedensten Bedingungen durch Zellteilung. Dabei teilt das Bakterium seine Zelle in zwei Teile und klont sich somit praktisch selbst. Bakterien kommen nicht nur in der Luft, sondern auch im Wasser oder in Lebensmitteln vor und können für sehr lange Zeit in der Umwelt oder aber auch im menschlichen Körper überleben.

Wie können Bakterien abgetötet werden?

Bakterien reagieren empfindlich auf hohe Temperaturen, aber auch chemische Stoffe wie Alkohol, Aldehyde und/oder Chlor. Zur medizinischen Behandlung von Bakterien im menschlichen Körper wird zum Beispiel ein Antibiotikum eingesetzt. Das Antibiotikum verhindert entweder die Vermehrung von Bakterien oder zerstört diese in direkter Weise. Dafür kann das Antibiotikum zum einen dafür sorgen, dass die Bakterien nach der Zellteilung keine neue Zellwand aufbauen können. Da die Zellwand als schützende Außenhülle fungiert, platzt das Bakterium ohne diese Zellwand und stirbt ab. Zum anderen kann das Antibiotikum aber auch die Proteinbiosynthese blockieren und das Bakterium auf diese Weise abtöten.

Sind alle Bakterien gleich?

Es gibt einige Bakterien, die wahre Überlebenskünstler sind. Sie halten nicht nur äußerster Kälte, Hitze oder Trockenheit stand, teilweise kommen sie auch ganz ohne Sauerstoff aus. Bei sehr schlechten Lebensbedingungen können manche Bakterienarten auch Sporen bilden, was sie unempfindlich gegenüber Hitze, Strahlung und/oder Austrocknung macht.

Wieder andere Bakterien sind äußerst beweglich oder ziemlich stabil gebaut, d.h. sie werden von außen von einer Membran umgeben und zusätzlich durch eine Zellwand geschützt. Die meisten Bakterien verfügen über eine Hülle aus Zuckerbaustein (Biofilmen), der sie vor der Umwelt schützt.

Generell lassen sich Bakterien nach ihrer jeweiligen Farbe einteilen, welche sie annehmen, wenn sie mit bestimmten Färbemitteln in Kontakt kommen. Hierbei spricht man von der sogenannten Gram-Färbung, welche sich wie folgt unterscheiden lässt:

• Grampositive Bakterien: wie die Diphtherie- oder Milzbrand-Erreger sowie die Pneumokokken und Streptokokken, welche unter anderem Lungen- und Mandelentzündungen auslösen. Die Grampositiv Bakterien färben sich blau.
• Gramnegative Bakterien: wie die Erreger von Cholera, Keuchhusten, Pest und Typhus. Die Gramnegativ Bakterien färben sich rot.

Was sagen die unterschiedlichen Formen über Bakterien aus?

Generell werden die drei verschiedenen Bakterienformen unterschieden:

• kugelige Bakterien: Hierunter fallen alle rundlich bis ovalen Bakterien, die sogenannten Kokken. Sie bilden meist typische Doppel-, Vierer- oder Achtergruppen, finden sich in größeren Haufen zusammen (Staphylokokken) oder bilden mehr oder weniger lange Ketten (Streptokokken).
• stäbchenförmige Bakterien: Die sogenannten Stäbchenbakterien können einzeln vorkommen (wie zum Beispiel die Typhusbakterien) oder unterschiedliche Lagerungen bilden, wie zum Beispiel die Diphtheriebakterien. Sofern die Stäbchenbakterien Sauerstoff zum Leben benötigen und Sporen ausbilden, werden sie auch Bazillen genannt, wie zum Beispiel die Milzbrandbakterien.
• schraubenförmige Bakterien: werden wiederum in vier Gruppen unterteilt: die Spirillen, Borrelien, Treponemen sowie Leptospiren.

Welche Erkrankungen können Bakterien hervorrufen?

Es gibt eine Vielzahl von Bakterien, welche zum Beispiel die folgende Erkrankungen hervorrufen können:

• Chlamydien: Mediziner unterscheiden hierbei verschiedene Arten von Chlamydien, welche jeweils unterschiedliche Krankheitsbilder hervorrufen können, wie zum Beispiel eine Bindehautentzündung, eine Infektion der Harn- und/oder Genitalorgane sowie Lungenentzündungen.
• Diphtherie: äußert sich durch einen bellenden Husten, Schluckbeschwerden und/oder einen süßlich-fauligen Mundgeruch. Diese Symptome werden durch das Toxin des grampositiven Stäbchenbakteriums Corynebacterium diphtheriae ausgelöst.
• Gonorrhoe (Tripper): ist eine Geschlechtskrankheit, welche durch Neisseria-Bakterien ausgelöst wird. Sofern die Erkrankung frühzeitig behandelt wird, heilt sie meist vollständig ab. Bei später Diagnose und Behandlung kann Unfruchtbarkeit als Spätfolge bleiben.
• Keuchhusten: ist eigentlich eine Kinderkrankheit, welche auch zunehmend Jugendlichen und Erwachsenen betreffen kann und meist durch das gramnegative Bakterium Bordetella pertussis hervorgerufen wird.
• Meningokokken: können eine Hirnhautentzündung (Meningitis) oder eine bakterielle Blutvergiftung (Sepsis) hervorrufen.
• Pneumokokken: gehören ebenfalls zu den Streptokokken, allerdings treten sie meist als Pärchen auf (Diplokokken). Pneumokokken können Lungenentzündungen verursachen, aber auch eine Hirnhautentzündung, Mittelohr- und/oder Nasennebenhöhlenentzündung auslösen.
• Salmonellen: verursachen eine typische Lebensmittelerkrankung (Salmonellose).
• Scharlach: werden von den grampositiven, kugelförmigen A-Streptokokken (Streptococcus pyogenes) ausgelöst.
• Staphylokokken: können Abszesse, Wundinfektionen oder eine bakterielle Blutvergiftung (Sepsis) verursachen. Staphylococcus-aureus-Stämme sind besonders gefürchtet, da sie resistent gegen Methicillin und andere Antibiotika sind.
• Streptokokken: Sogenannte A-Streptokokken können eine Mittelohr- und/oder Mandelentzündung, eine Wundrose (Erysipel), eine Lungenentzündung und/oder Rheumatisches Fieber auslösen. B-Streptokokken können eine Hirnhautentzündung hervorrufen. Andere Streptokokken können als Kariesbakterien in Erscheinung treten.
• Tetanus (Wundstarrkrampf): wird durch Bakterien vom Typ Clostridium tetani ausgelöst. Die Krankheit ruft starke Muskelkrämpfe hervor, welche zum Tod durch Ersticken führen können.
• Tuberkulose: wird meist durch den Erreger Mycobacterium tuberculosis ausgelöst.