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Antibiotikaresistenzen
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Antibiotikaresistenzen
Werden wir bald alle an einfachen Infektionen sterben?!
Was ist ein Antibiotikum
Antibiotika und ihre Derivate (Moleküle die ihre Stammverbindung sehr ähnlich sind z.B. Triglyceride) gehören zur Gruppe der Antifektiva
Was ist ein Antibiotikum (Resistenz)?
- Namensherkunft: anti=gegen bios=Leben
- kann natürlich vorkommen oder synthäthisiert ("zusammen reagiert") werden
- sieben Gruppen: Beta-Lactame, Glykopeptide, Polyketide, Aminoglykoside, Polypeptide, Chinolone und Sulfonamide
- drei häufige Wirkmechanismen
- ungewollte Nebenwirkungen
- es gibt bakteriozide und bakteriostatische
Antibiotika wirken nur gegen Bakterien nicht beispielsweise gegen eine von Viren ausgelöste Erkältung !!!
https://bilder.bild.de/fotos/wie-gefaehrlich-ist-antibiotika--24452549-26275356/Bild/4.bild.jpg
Viren Bakterien
Sind Viren Lebewesen?
Proteinhülle mit Erbgut
Kennzeichen des Lebens nicht alle erfüllt
-> Viren sind nicht wirklich lebendig
=> wenig Angriffsfläche für Wirkstoffe
"Hauptwaffe": Impfungen
Bakterien sind Lebewesen
-ähnlich wie menschliche Zelle, Erfüllung der Kennzeichen des Lebens
-> größere Angriffsfläche, dadurch das es Lebewesen sind
"Hauptwaffe":Antibiotika
Unterschied Viren und Bakterien
https://www.blutwert.net/wiki/bakterien-viren-unterschied.php
Was macht Antibiotika so besonders ?
Was macht Antibiotika so besonderes
- Antibiotika greifen Bakterien an
- in "Vorantibiotikazeiten" konnte eine kleine Wunde zum Tod führen, z.B. Blutvergiftung
- Infektionen wie Lungenentzündung, Pocken, Syphilis führten häufig zum Tod
Die Erfindung steigerte die durchschnittliche Lebenserwartung um ca. 10 Jahre
=> Antibiotika machen neben Impfungen einen wichtigen Bestandteil der modernen Medizin aus
Aber dieses wichtige Standbein könnte weg brechen
Geschichte des Penicillins
- zufällige Entdeckung der Wirkung durch Alexander Fleming 1928
- auf vergessener Kulturplatte mit Straphylokokken und dem Penicillin
Schimmelpilz
- dort wo der Pilz war gab es keine Bakterien
- er fand heraus das Penicillin gegen grampositive Bakterien wirkt
Geschichte des Penicillins
https://www.ptaheute.de/news/spezial/rueckblick/entdeckung-des-penicillins/
Wirkmecha-nismen von Antibiotika
ca min 1-2
https://www.youtube.com/watch?v=4YsaZQzT7Z8
https://liebeisstleben.de/2017/07/16/unterschaetzte-gefahr-die-antibiotika-falle/
Wie entsteht eine Resistenz
Wie entsteht eine Resistenz?
Mutation
- eine spontan auftretende, dauerhafte Veränderung des Erbguts
- kann weitergegeben werden
Evolution
- Vorteilhafte Mutationen setzen sich durch
- Laktosetoleranz, wer Milch trinken konnte hatte mehr Nahrungsmittel
-> mehr Nachfahren
- Nachteilige setzen sich nicht durch
-"Bakteriensex"
https://liebeisstleben.de/wp-content/uploads/2016/09/Antibio.gif
Wahrschein-lichkeit einer Mutation
Wahrscheinlichkeit einer Mutation
- Wahrscheinlichkeit für ein Mutation 1 zu 1 Milliarde
- Wahrscheinlichkeit für gewünschte Mutation zu 1 Billiarde
- Bakterien können sich exponentiell vermehren
- unter idealen Bedingungen in 20 min, wir gehen von 30 min aus
- 48x30 min = 1 Tag
- 2 hoch 30 (15 h) wurde die 1 Milliarde Bakterien
- nach 25 h hat man die eine Billiarde erreicht
- 50 Milliarden Bakterien können auf 1 Kubikzentimeter leben
Wirkung auf den Menschen
Antibiotika sind nicht wählerisch
> greifen alle Bakterien, die von der Wirkweise des Antibiotikas betroffen sind an
Wirkung auf den Menschen
Nicht alle Bakterien sind "böse Killer"
> drei Arten von "Hausgäste"
1. Stille Begleitern
2. Nicht so schlimme Bakterien, die wir nicht loswerden
3. Freundliche Gefährten besonders im Darm
Mikrobiom
Jeder Mensch hat sein eigenes,
individuelles Mikrobiom
- kann nach Einsatz von Antibiotika
monatelang beschädigt und angreifbar sein
- kann sich häufig nicht vollständig
erholen
- besonders schädlich für Kinder
- i.d.R. kehren unerwünschte Mikroorganismen schneller zurück
=> Darmflora für lange Zeit gestört
Bspw. pseudomembranöse Kolitis, bei welcher sich ein toxinausstoßendes Bakterium stark vermehrt
Mikrobiom
https://www.ratgeber-darmgesundheit.de/darmflora-aufbauen/
Weitere Gefahren
Antibiotika haben (häufig)
Nebenwirkungen
- Penicillin/Amoxcillin sind
in der Regel gut verträglich
- trotzdem allergische
Reaktion möglich bis zu einem anaphylaktischem Schock
- "Ausweichantibiotikum": Erythromycin
- Herzrhythmusstörung und temporäre Hörverlust
- andere können die Leber schädigen
- ...
https://weact.campact.de/petitions/warnung-und-eingeschrankter-einsatz-fur-chinolone-antibiotika
https://de.wikipedia.org/wiki/Erythromycin#/media/Datei:Erythromycin_A.svg
Wie schlimm ist es wirklich ?
- ~ 1 mio. Menschen sterben pro Jahr
- könnte sich noch um ein vielfaches steigern
- kaum noch große Pharmakonzern investieren in die Antibiotikaforschung
- schon in 10 Jahren könnte es kaum bis keine effektiven Antibiotika mehr geben
-Antibiotika werden immer häufiger und immer mehr Bereichen verwendet
Wie schlimm ist es wirklich?
MRSA= Methicillin-resistente Staphylococcus aureus/Multiresistenter Staphylococcus aureus
https://de.wikipedia.org/wiki/Staphylokokken
https://www.welt.de/wirtschaft/article172758772/Antibiotika-Resistenzen-Der-ernuechternde-Kampf-gegen-die-Killerkeime.html
Warum werden immer weniger Antibiotika produziert
Warum werden immer weniger Antibiotika produziert
Es ist für die Pharma-Firmen nicht wirtschaftlich
-> neue Produkte werden meist als Reserveantibiotikum verwendet
- neuartige Antibiotika gehen aus
-> Forschung wird immer teurer und erfolgloser
- hohe Sicherheitskontrollen
- kurzer Verwendungszeitraum
- Verärgerung der Anleger
Ausbreitung
https://www.nzz.ch/wissenschaft/hut-ab-vor-der-intelligenz-der-bakterien-ld.1321728
Was kann man gegen resistente Keime unternehmen
Was kann man dagegen unternehmen?
Reserve Antibiotika
Reserveantibiotika
Reserveantibiotika sollen nur dann eingesetz werden, wenn es keine anderen wirksamen Antibiotika mehr gibt. Sie haben extreme Nebenwirkungen wie Neurotoxität, Veränderung des Blutbildes,
Angriff des Knochenmarkes, etc. .
> trotz Regulierungen gibt es bei vielen Resistenzen
Colistin:
- altes Antibiotika
- lange ungenuzt
- Ende 2015 Resistenz entdeckt
Weitere: Ciprofloxacin, Cephalosporine
Oxazolidinone, Polymyxine, Aztreonam
Daptomycin, Fosfomycin, Tigecyclin
https://de.wikipedia.org/wiki/Colistin
Bakteriophagen
Bakteriophagen
- Viren
- Viren können sich nicht selbst fortpflanzen
- sind nur Proteinhülle mit Erbgut
- natürliche Feinde der Bakterien
- meist nur auf ein(e) Bakterium/-art spezialisiert (Schlüssel und Schloß)
Idee: Phagen greifen die eindringenden Bakterien an, aber wegen der Spezialisierung keine menschlichen Zellen und auch keine eigenen Mikroorganismen
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/11_Hegasy_Phage_T4_Wiki_D_CCBYSA.png
https://www.br.de/themen/wissen/antibiotika-antibiotikum-multiresistente-keime-resistenzen-superkeime-krankenhauskeime-100.html
https://www.medmix.at/phagen-antibiotika-multiresistente-bakterien/?cn-reloaded=1
Was können wir unternehmen
Was können wir unternehmen ?
1. Bewusster Umgang mit Antibiotika
> Verwendung nur im Notfall
> Korrekte Anwendung (Dosis, Laufzeit, etc.)
2. Lebensmittel wie Fisch & Fleisch aus Antibiotika meidender Herstellung
> trotz eines einzelnen kranken Tier, kollektiv angewendet
3. intra- und internationale Aufklärung
> besonders in armen Ländern steigt die Anzahl der verwendeten Antibiotika stark an
4. Förderung in die Entwicklung neuer Antibiotika oder Alternativen
https://medienportal.univie.ac.at/typo3temp/pics/6141728467.jpg
Warum haben die skandinavischen Länder so wenige MRSA- Erreger ?
- Überprüfung der Patienten bei
Krankenhausbesuch und evtl. Isolierung
- hoher Hygienestandard
- geringe Ausgabe von Antibiotika
Beispiel was unternommen werden kann
https://www.sueddeutsche.de/wissen/bakterien-die-achse-der-resistenzen-1.990779
Experiment: Herstellung eines Antibiotikas
Vorüberlegung
1. Versuch
2. Versuch
- Herstellung eines Antibiotikums aus natürlichen Haushaltsmittel
- Infektionsvorbeuger
- Bakterienwachstum aufzuhalten/ verlangsamen
Durchführung: Auf Kulturplatten eine Bakterienlösung auftragen und dann das Haushaltsmittel aufzutragen
Die besten Ergebnise werden wieder kombiniert
Kulturplatte 6: 3g Knoblauch (gepresst), 12g Wasser
Kulturplatte 7: 5g Probe 6, 1g Teebaumöl
Kulturplatte 8: 2g Honig, 1g Kurkuma, 1g Teebaumöl, 6g Wasser
Kulturplatte 9: Probe 8, 1g Hefe
Kulturplatte 10: 5g Wasser, 1g Teebaumöl
Fazit: Kombination von 7 und 8
Inhalt der Kulturplatten
Kulturplatte 1: Gegenprobe
Kulturplatte 2: Teebaumöl 100%
Kulturplatte 3: ~Wasser 50%, Honig 37,5%, Kurkuma 12,5%
Kulturplatte 4: ~Probe 3 75%, 12,5 % Zitronensaft, 12,5 % Ingwer
Kulturplatte 5: ~Probe 4 95%, 5% Hefe
Fazit: Teebaumöl wirkt am besten, wegen den enthaltenen Terpinen und deren Alkoholen, allerdings darf es nicht rein verwndet werden
Honig und Kurkuma am zweitbesten
Experiment
Fazit
3. Versuch (unvollendet)
Kulturplatte 11: Wasser Teebaumöl 10:1
Kulturplatte 12: Honig, Kurkuma, Knoblauch
Kulturplatte 13: [12] + Pfeffer + Teebaumöl
Kulturplatte 14: [13] ohne Teebaumöl
Kulturplatte 15: [12] mit Teebaumöl ohne Knoblauch
Fazit:???
- besonders Teebaumöl hat sich in ausreichender Konzentration als besonders wirksam herausgestellt
- wirksame Haushaltsmittel, Wirksamkeit aber von Bakterium abhängig
- meisten kein Ersatz für "richtige" Antibiotika
- Forschung angesichts der schwindenden Alternativen sinnvoll
Probleme: - sehr lange Wartezeiten auf Ergebnise
- ungenaue Angaben (1g Abstufungen sehr ungenau)
- dürftige Forschungslage und wenig Informationen
- keine Laborbedingungen, schwankende Temperatur, etc.
Trotzdem empfand ich dies als sehr interessantes Thema, was aus der Idee als kleiner Versuch für die GFS hervorging
Bücher: - Taschenatlas Pharmakologie Auflage 7 des Thieme Verlags, von Heinz Lüllmann, Klaus Mohr, Lutz Hein
- Campbell Biologie Gymnasiale Oberstuffe
-https://www.br.de/themen/wissen/antibiotika-antibiotikum-multiresistente-keime-resistenzen-superkeime-krankenhauskeime-100.html
-https://www.medmix.at/phagen-antibiotika-multiresistente-bakterien/?cn-reloaded=1
https://www.welt.de/wirtschaft/article172758772/Antibiotika-Resistenzen-Der-ernuechternde-Kampf-gegen-die-Killerkeime.html
-https://www.sueddeutsche.de/gesundheit/antibiotika-gefahr-aus-stinkendem-wasser-1.3492685
-https://de.wikipedia.org/wiki/Amoxicillinhttps://de.wikipedia.org/wiki/Erythromycin
-https://de.wikipedia.org/wiki/Erythromycin
-https://www.sueddeutsche.de/wissen/bakterien-die-achse-der-resistenzen-1.990779
-https://de.wikipedia.org/wiki/Staphylokokken
-https://de.wikipedia.org/wiki/Colistin
-https://de.wikipedia.org/wiki/Antibiotikum
https://www.deutschlandfunk.de/unerwuenschte-nebenwirkung-antibiotika-therapien-schaedigen.676.de.html?dram:article_id=435985
-https://www.handelsblatt.com/technik/medizin/alternative-zu-antibiotika-aerzte-schicken-viren-auf-toedliche-mission/3011462.html
YouTube: - https://www.youtube.com/watch?v=kPx7hB6AQAQ
- https://www.youtube.com/watch?v=4YsaZQzT7Z8
- https://www.youtube.com/watch?v=0pQSWRdtrf8
- https://www.youtube.com/watch?v=_WP9Piwsexo
Quellen
-https://www.nzz.ch/wissenschaft/forscher-entdecken-antibiotika-mit-neuartiger-wirkung-ld.1517523
-https://www.nzz.ch/wissenschaft/hut-ab-vor-der-intelligenz-der-bakterien-ld.1321728
-https://www.blutwert.net/wiki/bakterien-viren-unterschied.php