Auch Bakterien machen Winterschlaf

• Bakterien - ©Pixabay

Bakterien, auch bekannt als Bazillen oder Mikroben existieren neben anderen Kleinstlebewesen seit Milliarden von Jahren. Zum ersten Mal beschrieben wurden diese Einzeller im 17. Jh. (1676) Erst später folge nach und nach ihre Differenzierung und Klassifizierung. Und zeitgleich kam die Erkenntnis, dass diese Einzeller sich im und auf dem menschlichen Organismus gerne aufhalten. Als Helfer bei verschiedensten Stoffwechselprozessen einerseits, aber leider auch als Verursacher von mehr oder weniger gefährlichen Infektionskrankheiten.

Bakterielle Infektionen werden heute mit Antibiotika behandelt. Da aber bei jedem kleinsten Infekt, unabhängig von seiner Genese, zu Antibiotika gegriffen wurde und wird, haben sich im Laufe der Jahre Resistenzen gegen viele der gängigen Medikamente entwickelt. Die Folge sind multiresistente Bakterienstämme, die kaum noch therapierbar sind.

Ionen von einigen Metallen sind da oft der letzte verbleibende Weg, um wenigstens Gebrauchsgegenstände nach Möglichkeit keimfrei zu machen. Kupferoberflächen sind da echte Waffen im Kampf gegengegen diese Mikroben. Zwar ist Kupfer in geringer Menge ein lebenswichtiges Spurenelement für die Bakterien. Aber die große Menge an Kupfer, die zum Schutz auf Oberflächen aufgebracht wird, überflutet sie richtig. Durch den direkten Kontakt mit dem Metall kommen die Abwehrmaßnahmen und der Stoffwechsle der Bakterien zum Erliegen, sie sterben ab. Das dachte man lange Zeit. Tatsächlich wurden aber auch auf mit Kupfer beschichteten Oberflächen immer wieder lebenslustige Bakterien gefunden.

Daher untersuchten nun Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg zusammen mit dem Institut für Mikrobiologie der Bundewehr, wie lange Bakterien auf Kupferoberflächen überleben können. Escherichia coli (E. coli) und Staphylococcus aureus waren die Versuchskandidaten. Sie wurden für wenige Minuten auf Kupferoberflächen gesetzt und danach in normale Nährmedien gebracht, in welchen sie sich erholen konnten. Dieser Vorgang wurde so oft wiederholt bis nach 3 Wochen die Bakterien länger als eine Stunde auf der Kupferoberfläche überlebten.

Wieso überlebten sie, obwohl Kupfer doch eigentlich für sie tödlich ist. Ein Gen für Resistenz, wie zunächst vermutet, konnte nicht gefunden werden. Die Überraschung folgte: in Extremsituationen tun Bakterien das, was man von vielen Lebewesen kennt: sie fahren ihren Stoffwechsle auf ein Minimum und fallen in eine Art Winterschlaf. Für Antibiotika, die auf den Stoffwechsel wachsender Bakterien zielen, sind diese „toten“ Mikroben, die Persister genannt werden, damit uninteressant. Persister, bei denen Antibiotika wirkungslos sind, gibt es bei allen Bakterienarten und in jeder Generation. Das haben viele schon leidvoll erfahren müssen. Das ist die schlechte Nachricht. Die gute ist, dass Nachkommen der Persister durchaus anfällig für Medikamente sind. Und für Kupferoberflächen, sofern diese mit speziellen Mitteln gesäubert werden.

Quelle: Bleichert et al. Generation and analysis of mutant strains of Escherichia coli and methicillin-resistant Staphylococcus aureus obtained by laboratory selection to survive on metallic copper surfaces. Applied and Environmental Microbiology (2021). Doi: 10.1128/AEM.01788-20

Ihr Kommentar zum Thema