Die Hassliebe zwischen Mensch und Mikroorganismen

Autor: Zhang Zhetao, Das erste angeschlossene Krankenhaus der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas (Südbezirk)

Shi Tianlu, das erste angeschlossene Krankenhaus der Universität für Wissenschaft und Technologie von China (Südbezirk)

Guo Yujin Jining Erstes Volkskrankenhaus

Gutachter: Zhao Jie, Vorsitzender der Abteilung für klinische Pharmazie der Chinesischen Ärztekammer, Erstes angeschlossenes Krankenhaus der Universität Zhengzhou

Chefapotheker Professor

Wenn es um Mikroorganismen geht, fragen Sie sich vielleicht: Was sind Mikroorganismen? Wo leben Mikroorganismen? Mikroorganismen sind eine Gruppe winziger Organismen, die im menschlichen Körper und in der Natur vorkommen. Sie sind klein, einfach aufgebaut, mit bloßem Auge nicht zu erkennen und können nur mit Hilfe eines Mikroskops beobachtet werden. Dazu gehören Bakterien, Viren, Pilze, Chlamydien, Mykoplasmen usw., die uns im Alltag häufig begegnen.

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1. Die „Konfrontation“ zwischen Menschen und Mikroorganismen

Die Geschichte der Mikroorganismen ist viel länger als die des Menschen, und der Mensch lebt seit Beginn seiner Existenz mit Mikroorganismen zusammen. Mikroorganismen koexistieren mit dem menschlichen Körper. Obwohl die Menschen schon seit langer Zeit von ihrer Existenz wissen, wurde ihnen ihr „Erscheinungsbild“ zum ersten Mal im Jahr 1676 deutlich, als Leeuwenhoek Mikroorganismen zum ersten Mal durch ein von ihm selbst hergestelltes Mikroskop betrachtete. Im Jahr 1876 injizierte Koch Mäusen Milzbrandbakterien und tötete sie damit. Damit bewies er, dass Milzbrand durch Bakterien verursacht wird, und schlug damit die „Keimtheorie“ der Krankheit vor. Von da an begannen die Menschen durch die Erforschung, Entwicklung und Anwendung von Medikamenten einen Krieg gegen die Bakterien.

Im Jahr 1928 entdeckte Fleming zufällig im „natürlichen Arsenal“ „Penicillin“, das Staphylococcus aureus abtöten kann. Es handelt sich um das uns bekannte Penicillin. Es handelt sich um einen Stoffwechselprodukt von Bakterien und wird daher als Antibiotikum bezeichnet. Seit Florey 1944 die industrielle Produktion von Penicillin gelang, werden immer mehr natürliche, halbsynthetische und synthetische Antibiotika zur Behandlung von Infektionen eingesetzt und die Menschheit ist in das Zeitalter der Antibiotika eingetreten. Im Jahr 1935 extrahierte Domagk „Prontosil“ (ein Sulfonamid-Medikament) aus Kleiderfarbstoffen und legte damit den Grundstein für die Forschungs- und Entwicklungsrichtung der chemischen Synthese von Antiinfektiva. Aus dem Stoffwechsel von Bakterien gewonnene Antibiotika und chemisch synthetisierte Arzneimittel werden zusammenfassend als antibakterielle Arzneimittel bezeichnet. Antimikrobielle Arzneimittel, auch als Antiinfektiva bekannt, sind Arzneimittel, die Mikroorganismen abtöten oder ihr Wachstum bzw. ihre Vermehrung hemmen können. Dazu gehören antibakterielle, antivirale und Trichomonaden-Mittel sowie Arzneimittel gegen Mykoplasmen, Chlamydien und Rickettsien. Antiparasitika gehören jedoch nicht dazu.

Nach mehr als 30 Jahren Forschung und Zusammenstellung veröffentlichte Rosebery 1962 „Indigenous Microorganisms of Man“, in dem er die in verschiedenen Teilen des menschlichen Körpers vorkommenden Bakterien detailliert beschrieb. Pasteur, ein berühmter französischer Mikrobiologe, sagte: „Bakterien könnten für uns nützlich und sogar unverzichtbar sein.“ Im Jahr 2007 wurde in Washington, USA, das „Human Microbiome Consortium“ gegründet, mit dem Ziel, die Informationen des Mikrobioms im menschlichen Körper vollständig zu verstehen. China wurde auch einer der Initiatoren des „Human Microbiome Project“. Es ist absehbar, dass unser Verständnis dieser voneinander abhängigen Mikroorganismen weiter zunehmen wird.

2. Harmonisches Zusammenleben zwischen Mensch und Mikroorganismen

In verschiedenen Teilen des menschlichen Körpers herrschen unterschiedliche Umgebungen, beispielsweise hinsichtlich der Temperatur, des pH-Werts, des Sauerstoffgehalts und anderer Bedingungen, die das Wachstum bestimmter Mikroorganismen bestimmen. Unser Magen sondert beispielsweise stark saure Magensäure ab, die die meisten Bakterien fernhält. Nur spezielle Bakterien wie Helicobacter pylori, die saure Umgebungen vertragen, können darin „leben“. Darüber hinaus erhält ein Neugeborenes in dem Moment, in dem es den Geburtskanal der Mutter verlässt, das erste Geschenk der Mutter – das Mikrobiom der Mutter, und das Immunsystem des Babys öffnet ein Fenster für die Mikroorganismen. Traditionell gilt Muttermilch als steril, doch mit der Entwicklung der Molekularbiologie hat man nach und nach entdeckt, dass Muttermilch Säuglingen eine vielfältige Bakterienquelle bietet. Darüber hinaus beeinflussen Faktoren wie die Nachsorge nach der Geburt, die Art der Entbindung, die Ernährung der Mutter und die Einnahme von Antibiotika durch die Mutter die Zusammensetzung der Muttermilchflora.

Mit zunehmendem Alter wird unsere Beziehung zu unserer Mikrobiota enger: Wir bieten ihnen einen geeigneten Lebensraum und die Nährstoffe, die sie zum Wachsen brauchen, und sie arbeiten hart, damit unser Körper richtig funktioniert. Sie können uns dabei helfen, Mineralien wie Kalzium, Magnesium und Zink in der Nahrung freizusetzen, wodurch die Nahrung leichter aufgenommen werden kann. Sie können uns dabei helfen, bestimmte Vitamine wie B-Vitamine und Vitamin K zu synthetisieren, damit der Körper sie aufnehmen kann. Sie können auch Lipide, die wir nicht verdauen können, in kurzkettige Fettsäuren zerlegen, die eine große Anzahl entzündungshemmender Zellen sammeln und aktivieren, um das überreagierende Immunsystem zu beruhigen; Sie können sogar bestimmte Chemikalien (wie Giftstoffe und Medikamente), die wir in unseren Körper aufnehmen, abbauen, sodass sie keinen „Ärger“ verursachen.

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3. Mikrobieller Einfluss auf Arzneimittelwirkungen

Unsere Mikrobiota hilft uns bei der Verarbeitung von Medikamenten in unserem Körper, unabhängig davon, ob wir sie zur Teilnahme „einladen“ oder nicht. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass die Wirksamkeit eines Arzneimittels nicht nur vom Arzneimittel und dem Körper abhängt, sondern auch von seinen „Nachbarn“ im Körper beeinflusst wird. Bei einem von zehn Patienten kann es aufgrund von Veränderungen im Darmbakterium Erwinia lentus zu einer schwachen Reaktion auf Digoxin, ein Medikament zur Behandlung von Herzinsuffizienz, kommen. Im Dickdarm „lebende“ Bakterien können Sulfasalazin in 5-Aminosalicylsäure umwandeln und dadurch eine entzündungshemmende Wirkung entfalten. Zu den anderen Medikamenten, die in ähnlicher Weise betroffen sind, gehört Olsalazin. Die therapeutische Wirkung von Olsalazin hängt maßgeblich von den Bakterien im Darm ab. Nur mit Hilfe der bakteriellen Azoreduktase kann Olsalazin in therapeutische 5-Aminosalicylsäure umgewandelt werden. Ebenso ist Lactulose auf den Stoffwechsel der Darmbakterien angewiesen, um in Milchsäure und Essigsäure umgewandelt zu werden und so ihre abführende Wirkung zu entfalten. Auch Darmmikroben können die Aufnahme und den Stoffwechsel von Statinen beeinflussen, was zu Unterschieden in deren Wirksamkeit führt. Darüber hinaus können einige chinesische Kräuterbestandteile auch von Darmmikroorganismen in entsprechende resorbierbare Wirkstoffe umgewandelt werden, wie beispielsweise das Ginsenosid Rb1 im Ginseng.

Die Wirkung von Arzneimitteln auf den menschlichen Körper wird auch durch die Mikroorganismen im Körper beeinflusst. Clostridium difficile, ein anaerobes Bakterium, das in unserem Darm lebt, kann den Stoffwechsel von Paracetamol und seine Lebertoxizität beeinträchtigen. Die durch die Leber inaktivierten Produkte von Irinotecan werden durch Darmmikroorganismen reaktiviert, was zu Nebenwirkungen wie Durchfall, Gewichtsverlust und einer Unterdrückung des Immunsystems führt.

Das Mikrobiom in unserem Körper ist wie die Bewohner jedes Gebäudes. Es ist bei jedem Menschen anders. Dieser Unterschied ist auf viele Faktoren zurückzuführen, wie etwa genetische Veranlagung, Lebensumfeld, Alter, Ernährungsgewohnheiten und eingenommene Medikamente, insbesondere Antibiotika, die einen sehr wichtigen Einfluss auf das Mikrobiom im Körper haben.

4. Antimikrobielle Medikamente sind kein Allheilmittel

Tatsächlich sind Mikroorganismen und der menschliche Körper voneinander abhängig. Unter normalen Lebensbedingungen bleiben die Arten und die Anzahl der Bakterien auf und im menschlichen Körper relativ konstant. Wenn der menschliche Körper im Regen steht und sich erkältet, ein Trauma erleidet, einer Operation oder anderen invasiven Eingriffen unterzogen wird oder an anderen Krankheiten leidet, die eine Funktionsstörung des Immunsystems verursachen, sinkt die Widerstandskraft des Körpers und externe pathogene Bakterien oder Bakterien, die sich auf der Körperoberfläche angesiedelt haben, nutzen die Gelegenheit, in den Körper einzudringen und sich massenhaft zu vermehren, was zu einer Infektion führt. Der Zweck der Verwendung antimikrobieller Medikamente besteht lediglich darin, von außen eindringende Krankheitserreger abzutöten oder die lokale Verbreitung von Bakterien auf eine Zahl zu reduzieren, die mit der menschlichen Immunabwehr im Einklang steht, und nicht darin, alle Bakterien im menschlichen Körper abzutöten. Mikroorganismen können ohne den Menschen überleben, der menschliche Körper kann jedoch ohne bestimmte Bakterien nicht überleben.

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Mikroorganismen begleiten uns seit Millionen von Jahren. Doch wie wir in Harmonie mit ihnen leben können, ist noch immer ein Thema, das der langfristigen menschlichen Forschung bedarf.