Krank durch Bakterien ohne Zellwand?

Während heutzutage fast alle bakteriell bedingten Krankheiten und Infektionen mit Antibiotika behandelt werden, mehren sich die Nachrichten über mehrfach resistente Mikroorganismen, denen die Mittel nichts mehr anhaben können. Dies liegt vor allem an der vorschnellen Verschreibung und dem unvorsichtigen Umgang mit den Medikamenten.

Vor allem, wenn die Dosis des Antibiotikums zu niedrig gewählt wurde, sterben nicht alle Bakterien ab. Die Widerstandsfähigsten überleben und können ihr Erbgut mit anderen Stämmen austauschen, die dann ihrerseits ebenfalls resistent gegen das Arzneimittel werden. Vor allem in Kliniken breiten sich so multiresistente Krankheitserreger sehr schnell aus, was für die bereits geschwächten Patienten oft schlimme Folgen hat.

In der Tierzucht wurde Antibiotika Jahrzehnte lang nicht nur als Prophylaxe gegen Infektionskrankheiten, sondern auch zur Wachstumsförderung eingesetzt. Dies führte nicht nur ebenfalls zu multiresistenten Bakterienstämmen in Schweinen, Rindern und Geflügel, diese gelangten über die Nahrungskette auch in den menschlichen Organismus, wodurch sich das Problem der nicht mehr wirkenden Medikamente noch verstärkt.

Ein weiteres Phänomen, das schon vor etwa 100 Jahren von Wissenschaftlern beobachtet wurde, wird noch immer viel zu wenig von der Forschung beachtet: So können Bakterien unterschiedliche Wuchsformen annehmen, die sie an das Leben in tierischen Organismen bestens anpassen. Während sich unter den meisten Fachleuten die Theorie des Monomorphismus der Bakterien – also immer gleichbleibender Bau und Spezialisierung einer Art – durchgesetzt hat, zeigen Untersuchungen immer wieder, dass es beispielsweise neben den typischen stäbchen- oder spiralförmigen Bakterien auch zellwandfreie Formen gibt, auf die viele Antibiotika keinerlei Einfluss haben.

Lange Zeit nahmen die meisten Bakteriologen an, dass es sich hierbei um künstlich erzeugte Zellformen handle, die in der freien Natur keinerlei Rolle spielen und auch nicht lebensfähig sind. Doch mehren sich die Forschungsergebnisse, die beweisen, dass zellwandlose Bakterienformen sich vermehren und dabei für das Immunsystem von Mensch und Tier weitaus gefährlicher sind, als die Mikroorganismen mit zusätzlicher Schutzhülle um die Membran.

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Denn – im Gegensatz zu tierischen Zellen – haben sowohl Pflanzen als auch Bakterien um die äußere Membran eine Zellwand, die sie vor Umwelteinflüssen schützt und gleichzeitig in stabiler Form hält. Auf der anderen Seite erkennt das menschliche Immunsystem aber einzelne Oberflächenmoleküle in der Zellwand von Bakterien als körperfremd und leitet direkt Abwehrreaktionen ein, sobald es auf diese Strukturen trifft. Da zellwandlose Formen diese speziellen Moleküle nicht besitzen, werden sie vom Immunsystem nicht zerstört, was wiederum zu einer ungehinderten Vermehrung und Ausbreitung der Krankheitserreger in dem Organismus führen kann.

Recht gut untersucht sind etwa die zellwandfreien Formen (CWD = Cell wall deficient forms; L-Form) der Tuberkuloseerreger Mycobacterium tuberculosis. Unterschiedliche Forscher konnten nachweisen, dass durch die Gabe des Antibiotikums Streptomycin sowohl bei Menschen als auch bei Tieren zellwandfreie Bakterien auftreten, die vom eigenen Immunsystem nicht erkannt werden.

Mykobakterien werden darüber hinaus seit einiger Zeit als Auslöser für die Immunschwäche AIDS diskutiert. Denn nach einer HIV-Infektion kommt es nicht sofort zu einem Ausbruch der Erkrankung. Vielmehr können die Betroffen oft jahrelang symptomfrei leben, bevor die typischen Infektionen und Tumoren auftreten. Forscher untersuchen nun, ob neben dem HI-Virus eine Infektion mit den Mykobakterien nötig ist, um das Immunsystem dermaßen stark zu schädigen. Da viele AIDS-Kranke an Tuberkulose sterben, liegt dieser Verdacht nahe.

Auch Listerien, die Verursacher schwerer Lebensmittelvergiftungen, kommen ohne Zellwand aus. Diese kugelförmigen Stadien lassen sich allerdings mit den herkömmlichen Tests nicht nachweisen. Listerien verlieren dann ihre Zellwand, wenn sie mit Antibiotikum, das den Aufbau dieser robusten Schutzhülle behindert, in Kontakt kommen. Auch in dieser Form können sich die Bakterien vermehren, wenn auch wesentlich langsamer. Zwar nehmen die Fresszellen des menschlichen Immunsystems die kugelförmigen, zellwandlosen Formen auf, sie zerstören diese aber nicht. Pathologen finden in Hirnschnitten von an Listeriose gestorbenen Tieren immer wieder kleine Bläschen, die bisher nicht erklärt werden konnten. Heute gehen Forscher davon aus, dass es sich dabei um die CWD-Form handelt (Dell’Era S. et al.: Listeria monocytogenes L-forms respond to cell wall deficiency by modifying gene expression and the mode of division; Mol Microbiol. 2009; S. 306-322).

Staphylococcus aureus, ein im Allgemeinen harmloser Bewohner der menschlichen Haut, kann bei geschwächtem Immunsystem zu einem gefährlichen Krankheitserreger werden. So kann er chronisch Haut- und Muskelerkrankungen, aber auch Lungenentzündung hervorrufen. Dieser Bakterienstamm kann ebenfalls zellwandfreie Formen ausbilden und in diesem Zustand eine Antibiotikabehandlung überdauern. Die Staphylococcen können etwa Körperzellen befallen, um dort ihren Stoffwechsel so weit herunterzufahren, dass sie von dem Immunsystem nicht als Fremdkörper erkannt werden. Erst wenn die Wirtszelle stirbt, werden die Bakterien wieder in die Blutbahn abgegeben, um dort ihre Zellwand aufzubauen und eine neuerliche Infektion hervorzurufen (Garzoni C. und Kelley W.L.: Staphylococcus aureus: new evidence for intracellular persistence; Trends Microbiol. 2009; S. 59-65).

Die Ursache der chronischen Darmentzündung Morbus Crohn ist zwar bisher unbekannt, doch mehren sich die Hinweise, dass hier ebenfalls die zellwandlose Form eines Mycobacteriums verantwortlich ist. Ähnliches wird nun bei anderen Autoimmunerkrankungen – wie Multiple Sklerose – untersucht. Auch von Treponema pallidum, dem Erreger der Syphilis, sind die zellwandlosen Bakterienformen bekannt.

Bei der Borreliose werden Bakterien – häufig durch einen Zeckenbiss – in den menschlichen Blutkreislauf übertragen. Neben grippeähnlichen Symptomen kommt es zu Sehstörungen, Herzproblemen oder Arthritis. Bei der chronischen Borreliose verschlechtert sich das Krankheitsbild zunehmend. Es ist aber auch möglich, dass die Symptome immer wieder von neuem auftreten. Bei vielen der chronisch erkrankten Personen sind allerdings keine Antikörper mehr im Blut nachzuweisen, weshalb Mediziner lange Zeit davon ausgegangen sind, dass sich auch keine Keime mehr im Körper befinden könnten.

Doch mittlerweile ist erwiesen, dass es ebenfalls zellwandfreie Borrelien-Formen sind, die sich in den menschlichen Geweben befinden. Da das Immunsystem diese nicht als Fremdkörper erkennen kann, bildet es auch keine Antikörper. Zellwandlose Borrelien können sowohl innerhalb als auch außerhalb menschlicher Zellen überleben und sich vermehren und so die Verschlechterung des Krankheitsbildes hervorrufen (Mursic V. P. et al.: Formation and cultivation of Borrelia burgdorferi spheroplast-L-form variants; Infection; 1996; S. 218-226).

Zwar sind zellwandlose Bakterien auch in gesundem Blut zu finden, doch führen gerade die CWD-Formen von Krankheitskeimen zu chronischen Beschwerden, da sie vom Immunsystem nicht erkannt werden können. Antibiotika kommen nicht nur als Auslöser für diese Zustandsform in Frage, da sich die Bakterien auf diese Art vor den Medikamenten schützen, sie können noch dazu den zellwandlosen Krankheitserregern nichts anhaben. Da die CWD-Formen einen ganz speziellen pH-Wert benötigen, um überleben zu können, sind sich viele Wissenschaftler darüber einig, dass die heutige Ernährung und die damit verbundene Verschiebung des biologischen Milieus die Ausbildung der zellwandlosen Bakterienformen begünstigt.

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Beitragsbild: pixabay.com – nadya_il