1 Einführung in die Medizinische Mikrobiologie und Hygiene

Herbert Hof

1.1 Übersicht

Definition

Die Medizinische Mikrobiologie ist die Lehre von den Ursachen menschlicher Infektionskrankheiten, ihrer Quellen und Verbreitung, deren Pathogenese, den möglichen Erscheinungsformen, den körpereigenen Abwehrmaßnahmen, der Diagnostik sowie den Möglichkeiten einer Therapie, speziell der direkten antimikrobiellen Chemotherapie. Recht neu ist die Erkenntnis, dass neben den pathogenen Mikroorganismen, die den Menschen besiedeln und das Mikrobiom darstellen, auch weitere Keime vorkommen, die anderweitig relevant für die Gesundheit sein können.

Die Prävention der Infektionskrankheiten ist die eigentliche Aufgabe der Hygiene. Hierzu gehören:

• Erkennen und Vernichten möglicher Erreger in der Umgebung des Menschen, noch bevor sie ihre pathogenen Eigenschaften entfalten können

• Erkennung und Unterbrechung der Übertragungswege

• vorzeitiger Schutz durch Impfung

• Erziehung von medizinischem Personal sowie von Patienten zu einem Verhalten, das Erkrankungen vermeidet

• Verordnungen bzw. Gesetze, die der Ausbreitung der Erreger Einhalt gebieten.

1.2 Geschichtliche Entwicklung

Infektionskrankheiten sind der Menschheit seit Jahrtausenden phänomenologisch bekannt. Ihr Auftreten wurde entweder als natürlich hingenommen oder auf die Einwirkung höherer Mächte (Götter, Dämonen u. Ä.) zurückgeführt. Solche Ereignisse wurden als schicksalhaft hingenommen oder auch als Strafe für eine verübte Sünde verstanden (Hiob). Heute würden wir aufgeklärt dazu sagen, dass Krankheit eben auch direkte Folge eines Fehlverhaltens sein kann. Der Glaube an Götter bzw. Dämonen war der Grund für strenge Regeln zur Hygiene und zum Sexualverhalten, die meist von Priestern überwacht wurden. Bereits in der hippokratischen Medizin (ab dem 3. Jahrhundert v. Chr.) vertiefte sich die Erkenntnis, dass aus der Umwelt - besonders aus der Luft - Gefahren für die Gesundheit ausgehen können. Sie stützte sich auf die Beobachtung, dass Menschen, die in der Nähe von Sümpfen, Moderwasser oder unter sonstigen ungünstigen, meist feuchtwarmen Klimabedingungen lebten, von bestimmten Erkrankungen (Malaria = Sumpffieber u. Ä.) weitaus häufiger betroffen waren als Menschen, die "gute Luft" zum Atmen hatten. Auch das Auftreten von Seuchen und ihr Fortschreiten im Zuge von Katastrophen (Krieg, Sturmfluten, Hungersnöte) wurde als Folge der vielen unbestatteten Leichen, die menschliches Gemeinwesen durch "Leichengifte" belasteten, gedeutet.

Die Lehre von den Miasmen (griech.: Verunreinigungen) - das sind Dämpfe, Dünste, in der Luft enthaltene Giftstoffe - als unbelebte Krankheitsursachen wurde bis zum Ende des 19. Jahrhunderts aufrechterhalten.

Die Lehre von den Miasmen (griech.: Verunreinigungen) - das sind Dämpfe, Dünste, in der Luft enthaltene Giftstoffe - hielt sich hartnäckig bis zum Ende des 19. Jahrhunderts. Die Verbesserung der Luft durch Raucherzeugung, Verbrennen wohlduftender Substanzen oder Verschließen der Atemwege durch parfümierte Tücher wurde als Mittel der Wahl zur Abwehr der Miasmen betrachtet.

Unter dem Eindruck der Pestepidemien im 14. Jahrhundert wurde zunehmend die direkte Übertragbarkeit von Infektionskrankheiten (Kontagiosität) diskutiert. Ansteckungsverdächtige Menschen und Waren mussten sich seit 1374 in Venedig einer 40-tägigen ("Quarantana") Isolierung unterziehen, daher "Quarantäne".

Die Existenz lebender Ansteckungsstoffe wurde bereits im 16. Jahrhundert durch Fracastorius postuliert. Im 18. Jahrhundert gelang es dem Arzt Antoni van Leeuwenhoeck, Mikroorganismen erstmals durch ein Mikroskop zu sehen. Der kausale Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Seuchen und dem Nachweis von Mikroorganismen blieb jedoch unklar, da man der Überzeugung war, dass durch Urzeugung Leben aus toter Materie entstehen könne.

Im 16. Jahrhundert wurde durch den Veroneser Arzt G. Fracastorius zum ersten Mal die Existenz eines lebenden Ansteckungsstoffes (Contagium animatum) diskutiert. Erstmals wirklich gesehen hat diese Mikrolebewesen Antoni van Leeuwenhoeck aus Delft (Niederlande) um 1670. Mit einem selbst gebauten Mikroskop sah er in Zahnbelag, Speichel und Wassertröpfchen "kleine Tierchen". Die Tatsache allerdings, dass diese winzig kleinen Lebewesen ursächlich für die Entstehung von Krankheiten verantwortlich sein können, blieb unerkannt. Vielmehr galt nach wie vor die Lehre von der Urzeugung, der Generatio spontanea. Die makroskopische Beobachtung von Fäulnis und Verrottung belegte, dass jederzeit aus toter Materie spontan und direkt Leben entstehen kann, weil beobachtet wurde, wie aus einem alten Käse plötzlich Maden hervorkommen, sich aus eiternden Wunden von Tieren plötzlich Fliegen entwickeln oder aus Mist und Kot Würmer auswachsen oder in Fleischsuppe (Bouillon) durch Gärung (Spaltung von Kohlenhydraten) diese Kleinstlebewesen (Bakterien) entstehen.

Erst in der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts konnte der französische Chemiker Louis Pasteur diese Vorstellung widerlegen. Mit der Entwicklung des Henle-Koch-Postulats wurde die Kausalität zwischen Mikroorganismus und Infektionskrankheit wissenschaftlich begründet ( ? Tab. 1.1 ).

Erst in der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts konnte der französische Chemiker Louis Pasteur eindeutig beweisen: Leben kann niemals "de novo" entstehen, sondern immer nur weitergegeben werden. Alles Leben, das aus toter Materie zu entstehen scheint, wurde bereits vorher in Form einer Kontamination dorthin verbracht. 1840 formulierte Friedrich Gustav Jacob Henle (ein Anatom) ein Konzept, unter welchen Bedingungen Parasiten als ursächliche Erreger von Infektionskrankheiten angesehen werden müssen. Robert Koch nahm später diese Thesen auf und begründete das bis heute prinzipiell geltende Henle-Koch-Postulat ( ? Tab. 1.1 ).

Originalwortlaut

"Übersetzung"

"Wenn es sich aber nachweisen ließe .

• erstens, dass der Parasit in jedem einzelnen Falle der betreffenden Krankheit anzutreffen ist, und zwar unter Verhältnissen, welche den pathologischen Veränderungen und dem klinischen Verlauf der Krankheit entsprechen;

• Der verdächtige Mikroorganismus (Erreger) muss in jedem Einzelfall nachgewiesen werden, und zwar unter Bedingungen, die dem klinischen Verlauf der Erkrankung und ihren pathologischen Veränderungen im Makroorganismus entsprechen.

• zweitens, dass er bei keiner anderen Krankheit als zufälliger und nicht pathogener Schmarotzer vorkommt und

• Der verdächtige Mikroorganismus darf nicht bei anderen Krankheiten oder im gesunden Menschen nachweisbar sein.

• drittens, dass er, von dem Körper vollständig isoliert und in Reinkulturen hinreichend oft umgezüchtet, imstande ist, von Neuem die Krankheit zu erzeugen; dann

• Laborkulturen des Erregers müssen in einem anderen Organismus eine identische (Mensch) oder ähnliche Krankheit (Tier) verursachen.

. ließe sich in diesem Fall kein anderes Verhältnis mehr zwischen Parasit und Krankheit denken, als dass der Parasit die Ursache der Krankheit ist."

Dieses Henle-Koch-Postulat gilt als "Goldstandard" der Infektionslehre, kann jedoch für viele Infektionskrankheiten nicht in allen Punkten erfüllt werden, z. B. werden pathogene Mikroorganismen auch bei völlig Gesunden gefunden (Keimträger, Ausscheider).

Interessant ist, dass Koch Krankheitserreger generell als "Parasiten" bezeichnete, während man im engeren...