Antibiotikaresistenz: Eine moderne Herausforderung

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Bevorstehend

Wie entstehen resistente Bakterien und was können wir dagegen tun?

Ziele dieses Moduls
  • Sie können erklären, wie Antibiotika wirken und warum sie nur gegen Bakterien helfen
    Verstehen
  • Sie können den Mechanismus der Resistenzentwicklung durch natürliche Selektion erklären
    Anwenden
  • Sie können Massnahmen gegen Antibiotikaresistenz nennen und begründen
    Anwenden

Antibiotika sind wichtige Medikamente gegen bakterielle Infektionen. Doch durch falschen Einsatz entwickeln Bakterien zunehmend Resistenzen - eine der grössten Herausforderungen der modernen Medizin.

Was sind Antibiotika?

Antibiotika sind Medikamente, die Bakterien abtöten oder deren Wachstum hemmen.

Geschichte:

  • 1928: Alexander Fleming entdeckt Penicillin zufällig
  • Ab 1940er: Massenproduktion und Einsatz im 2. Weltkrieg
  • Retteten Millionen Menschenleben
  • Machten viele Operationen erst möglich

Wichtige Einschränkung:

Antibiotika wirken NUR gegen Bakterien!

  • Nicht gegen Viren (keine Wirkung bei Grippe, Erkältung, COVID-19)
  • Nicht gegen Pilze
  • Nicht gegen Protisten
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Bei welchen Erkrankungen sind Antibiotika sinnvoll?

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Wie wirken Antibiotika?

Antibiotika greifen gezielt Strukturen oder Prozesse an, die nur Bakterien haben:

Wirkmechanismen:

  1. Hemmung der Zellwandsynthese
    • Bakterien können keine stabile Zellwand aufbauen
    • Die Zellen platzen
    • Beispiel: Penicillin
  2. Hemmung der Proteinsynthese
    • Bakterien können keine Proteine mehr herstellen
    • Wachstum und Vermehrung stoppen
    • Beispiel: Tetracyclin
  3. Störung der DNA-Replikation
    • Bakterien können sich nicht mehr teilen
    • Beispiel: Ciprofloxacin

Warum werden menschliche Zellen nicht geschädigt?

Weil diese Strukturen (z.B. bakterielle Zellwand) oder Prozesse in menschlichen Zellen anders ablaufen oder gar nicht vorkommen.

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Was ist Antibiotikaresistenz?

Antibiotikaresistenz bedeutet, dass Bakterien gegen ein Antibiotikum unempfindlich geworden sind - das Medikament wirkt nicht mehr.

Das Problem:

  • Immer mehr Bakterienstämme werden resistent
  • Manche Bakterien sind gegen mehrere Antibiotika resistent (Multiresistenz)
  • "Superbugs" sind gegen fast alle verfügbaren Antibiotika resistent
  • Infektionen werden schwerer oder gar nicht mehr behandelbar

Beispiel MRSA: Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus - ein Bakterium, das gegen viele gängige Antibiotika resistent ist und besonders in Krankenhäusern gefährlich werden kann.

Wie entstehen resistente Bakterien?

Antibiotikaresistenz entsteht durch natürliche Selektion - einen Prozess, den Darwin schon im 19. Jahrhundert beschrieben hat.

Der Mechanismus (in 5 Schritten):

  1. Ausgangssituation:
    • In einer Bakterienpopulation gibt es zufällige genetische Variationen
    • Einige wenige Bakterien haben durch Mutation zufällig eine Resistenz
  2. Selektion durch Antibiotikum:
    • Patient nimmt Antibiotikum ein
    • Die meisten Bakterien sterben ab
    • Die resistenten Bakterien überleben
  3. Vermehrung der Resistenten:
    • Die überlebenden resistenten Bakterien vermehren sich
    • Sie geben die Resistenz an ihre Nachkommen weiter
  4. Neue Population:
    • Nach kurzer Zeit besteht die Population fast nur noch aus resistenten Bakterien
    • Das Antibiotikum wirkt nicht mehr
  5. Ausbreitung:
    • Resistente Bakterien können sich auf andere Menschen ausbreiten
    • Resistenzgene können sogar zwischen verschiedenen Bakterienarten ausgetauscht werden
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Zeichnen Sie ein Schema, das die Entstehung von Antibiotikaresistenz durch natürliche Selektion zeigt. Stellen Sie folgende Schritte dar: 1) Population mit wenigen resistenten Bakterien, 2) Antibiotikagabe, 3) Absterben empfindlicher Bakterien, 4) Vermehrung resistenter Bakterien

Ursachen für zunehmende Resistenzen

1. Unnötiger Einsatz

  • Verschreibung bei viralen Infektionen (wo Antibiotika nicht helfen)
  • "Zur Sicherheit" verschreiben ohne eindeutige Diagnose
  • Selbstmedikation mit alten Antibiotika-Resten

2. Falsche Einnahme

  • Zu früh abbrechen: "Mir geht's besser" → resistente Bakterien überleben
  • Unregelmässig einnehmen: Schwankende Konzentration begünstigt Resistenzen
  • Zu niedrige Dosierung: Bakterien werden nicht komplett abgetötet

3. Massentierhaltung

  • Antibiotika werden vorbeugend und als Wachstumsförderer eingesetzt
  • Resistente Bakterien von Tieren können auf Menschen übertragen werden
  • Über Fleisch, Kontakt mit Tieren oder Umwelt

4. Mangelnde Hygiene

  • In Krankenhäusern können sich resistente Keime ausbreiten
  • Unzureichende Händedesinfektion des Personals
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Ein Patient nimmt Antibiotika gegen eine bakterielle Infektion. Nach 3 Tagen geht es ihm deutlich besser und er bricht die Antibiotika-Einnahme ab (statt wie verordnet 7 Tage einzunehmen). Was kann passieren?

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Massnahmen gegen Antibiotikaresistenz

Was kann jeder Einzelne tun?

  • Antibiotika nur einnehmen, wenn vom Arzt verschrieben
  • Die Therapie komplett durchführen - auch wenn man sich besser fühlt
  • Regelmässig einnehmen gemäss Anweisung
  • Keine Reste aufheben oder weitergeben
  • Nicht bei viralen Infekten drängen (Erkältung, Grippe)
  • Hygiene beachten: Händewaschen verhindert Übertragung

Was muss die Gesellschaft tun?

  • Striktere Verschreibungspraxis - Antibiotika nur wenn wirklich nötig
  • Schnelltests zur Unterscheidung bakteriell/viral
  • Reduktion in der Tierhaltung - Verbot als Wachstumsförderer
  • Entwicklung neuer Antibiotika - Forschung fördern
  • Globale Überwachung - Resistenzen früh erkennen
  • Alternative Therapien erforschen (z.B. Bakteriophagen)

Die Zukunft: Alternative Strategien

Bakteriophagen-Therapie

  • Bakteriophagen sind Viren, die ausschliesslich Bakterien befallen
  • Sie können sehr spezifisch gegen bestimmte Bakterien eingesetzt werden
  • In Osteuropa seit Jahrzehnten im Einsatz
  • Könnten Alternative bei multiresistenten Bakterien sein

Neue Wirkstoffklassen

  • Forschung nach Antibiotika mit neuartigen Wirkmechanismen
  • Problem: Entwicklung ist teuer und dauert lange
  • Wirtschaftlich oft nicht attraktiv für Pharmafirmen

Prävention

  • Bessere Hygiene in Krankenhäusern
  • Impfungen gegen bakterielle Erreger (z.B. Pneumokokken)
  • Stärkung des Immunsystems

Checklist

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