Antibiotika: Sieg über die Bakterien?
Die Geschichte der Antibiotika ist im Grunde die der Einlösung eines großen Versprechens - allerdings einer verspäteten und nur unvollständigen. Im 19. Jahrhundert hatte man erkannt, dass bestimmte Mikroben bestimmte Krankheiten hervorrufen. Dieses Wissen über die bakteriellen Erreger der Pest, Cholera oder Tuberkulose ließ die Zeitgenossen glauben, dass es ein Leichtes sei, spezifische Medikamente gegen die gefürchteten Erreger zu finden. Idealerweise sollte ein solches Heilmittel nicht nur wirksam gegen die Krankheit sein, es sollte auch nur die Bakterien und nicht den Menschen schädigen. Tatsächlich blieb die Suche nach dieser »Zauberkugel« gegen Infektionskrankheiten, die in den 1890er-Jahren mit den Arbeiten Paul Ehrlichs begann, zunächst ohne größere Erfolge.
Synthetische Farbstoffe, die sich so gut zum Färben mikroskopischer Präparate geeignet hatten, schienen einen Königsweg zu bieten: Da einige von ihnen nur Bakterien, nicht jedoch Körpergewebe färben, versuchte man auf diesem Wege einen Wirkstoff gezielt an den Ort der Infektion zu transportieren.Man testete auch solche Farbstoffe selbst auf ihre pharmakologische Wirksamkeit. Die Resultate der Forschungen waren jedoch enttäuschend, die wenigen Mittel, die man fand, wie 1909 das Salvarsan gegen Syphilis, halfen nur bedingt und hatten zumeist schwere Nebenwirkungen. Dennoch führte diese Richtung der Forschung später zu bedeutenden Erfolgen: Gerhardt Domagks Entwicklung der Sulfonamide aus synthetischen Wollfärbemitteln ab 1932 war ein großer Schritt nach vorn. Damit wurde zum ersten Mal eine Substanz entwickelt, die spezifisch gegen eine Reihe von bakteriellen Infektionen wirkte. Domagk wies dies im Labor anhand von mit Streptokokken infizierten Mäusen nach. Dem 1935 erstmals verkauften Medikament Prontosil folgten eine Reihe verwandter Präparate, die zum Teil noch heute Gebrauch finden. Nach unserem Kenntnisstand zerstören Sulfonamide Bakterien zwar nicht, bremsen aber deren Vermehrung und erleichtern so dem körpereigenen Immunsystem die Arbeit.
Penicillin - Die neue Wunderwaffe
Der Durchbruch kam aus einer völlig anderen Richtung. Der schottische Bakteriologe Alexander Fleming experimentierte 1928 mit Kulturen des Bakteriums Staphylococcus aureus, eines der Erreger der Lungenentzündung. An einer verunreinigten Kultur beobachtete er, dass ein bestimmter Pilz, den er als Penicillium notatum bestimmte, die Fähigkeit besaß, Bakterienkulturen aufzulösen. Dass diese Wirkung Bakterienzellen, und zwar nur diese betrifft, lässt sich heutzutage so erklären, dass die Absonderungen des Pilzes nur die primitiv aufgebauten Bakterienzellen angreifen können, während sie bei menschlichen Gewebezellen in der Regel keine Wirkung haben. Im Unterschied zur antibakteriellen Chemotherapie, die die Wirkung neuartiger, synthetischer Stoffe untersucht hatte, setzte Flemings Beobachtung also an einem natürlichen Prozess an. Der Antagonismus bestimmter Pilze und Bakterien war etwa von Louis Pasteur bei der Untersuchung von Friedhofserde 1877 bereits beobachtet worden.
Flemings Beobachtung wurde allerdings erst nach Domagks Erfolg mit den Sulfonamiden systematisch weiterentwickelt. Ab 1938 gelang es in Oxford dem Australier Howard Walter Florey und dem aus Deutschland emigrierten Ernest Boris Chain aus dem Pilzextrakt den Wirkstoff zu isolieren und in Tierversuchen erfolgreich zu erproben. Auf dieser Basis konnten schließlich amerikanische Pharmaunternehmen die vorher nur in winzigen Dosen zu gewinnende Substanz synthetisch in großen Mengen herstellen. Bereits im Zweiten Weltkrieg rettete sie zahlreiche alliierte Soldaten vor dem sicheren Tod durch Blutvergiftung. Als nicht minder nützlich erwies sich Penicillin gegen die im Militär weit verbreiteten Geschlechtskrankheiten wie die als Tripper bekannte Gonorrhö. Erst einige Jahre nach dem Krieg wurde das Mittel, das zunächst nur alliierten Soldaten und Prostituierten zur Verfügung gestanden hatte, in Deutschland allgemein verfügbar. In der Zwischenzeit versuchte man sich auf andere Weise zu helfen, etwa indem man Penicillin aus dem Urin damit behandelter Personen wiedergewann.
Es zeigte sich nicht nur, dass Penicillin selbst gegen eine ganze Reihe von Infektionen wirksam war, vor allem gelang es ab den 1940er-Jahren, in rascher Folge eine ganze Reihe von verwandten Wirkstoffen zu finden. Das Zeitalter der Antibiotika begann, und Krankheiten, die in der Vergangenheit fast einem Todesurteil gleichgekommen waren, schienen nun ihrerseits vom Aussterben bedroht: Blutvergiftung und Kindbettfieber, vordem fast mit Sicherheit tödliche Infektionen, waren jetzt aussichtsreich therapierbar. Lungenentzündung, eine Krankheit, die noch vor dem Zweiten Weltkrieg für über 80 % der Patienten den Tod bedeutete, wurde 1964 von ebenfalls über 80 % überlebt.
Neben dem Penicillin vielleicht das berühmteste Antibiotikum ist Streptomycin. Der von im Boden lebenden Pilzen produzierte Wirkstoff wurde 1943 in den USA von Selman A. Waksman und Mitarbeitern entdeckt. Er beendete in der westlichen Welt vorläufig die Karriere des größten Killers des 19. Jahrhunderts: der Tuberkulose. Diese Krankheit, die noch im 19. Jahrhundert die größte einzelne Todesursache in Mitteleuropa gewesen war, war zwar infolge verbesserter Lebensverhältnisse bereits auf dem Rückzug. Streptomycin konnte sie aber schließlich auf einen minimalen Prozentsatz zurückdrängen und machte die vorher üblichen Zeit raubenden Sanatoriumsaufenthalte zur Therapie überflüssig.
Macht und Ohnmacht
Die Euphorie über die Wunderwaffe erhielt jedoch schon bald einen Dämpfer. Es zeigte sich, dass die mit Antibiotika attackierten Bakterien nicht wehrlos waren. Vielmehr bewiesen sie eine ganz erstaunliche Fähigkeit, sich durch Mutation gegen immer mehr und neue Antibiotika zu schützen. Waren anfangs, um 1940, nur 1 % der Staphylokokken gegen Penicillin resistent, so sind es heutzutage 95 %. Durch den Einsatz immer neuer Antibiotika kam es zur Entwicklung multiresistenter Bakterienstämme, die gleich gegen mehrere Antibiotika unempfindlich sind. Gerade in Krankenhäusern entwickeln sich durch die dort intensive Bekämpfung mit antibakteriellen Maßnahmen gelegentlich Bakterienstämme von solch massiver Resistenz, dass manchmal nur noch ein Abriss des Gebäudes als Lösung bleibt. Um auf ein oben gewähltes Beispiel zurückzukommen, in den USA sind Stämme des Tuberkulosebakteriums Mycobakterium tuberculosis so widerstandsfähig gegen die derzeit verwendeten Antibiotika geworden, dass die Überlebenschancen für daran erkrankte Patienten sich nicht wesentlich von denen vor der Einführung der Wundermittel unterscheiden. Zwar leisten Antibiotika immer noch gute Dienste, aber anstatt im Besitz einer Wunderwaffe gegen Seuchen zu sein, steht die Menschheit nun eher in einer Art Wettrüsten mit den Krankheitserregern.
Die Gründe dafür sind nicht zuletzt selbst verschuldet, sie liegen etwa in dem exzessiven Gebrauch von Breitbandpräparaten, die die Krankheitserreger gleich gegen mehrere Wirkstoffe abhärten. Sie liegen aber auch im sachfremden massenhaften Einsatz der Antibiotika in der industriellen Tierzucht. Schließlich sollte man bedenken, dass die Krankheitserreger in derlei Auseinandersetzungen gewissermaßen gut geübt sind: Mit den antibiotisch wirksamen Absonderungen bestimmter Pilze hatten sie sich schließlich schon auseinander zu setzen, bevor sich der Mensch diese zunutze zu machen verstand. Die rasante Entwicklung der Resistenzen bestimmter Bakterien ist also letztlich in der durch Menschen veränderten Ökologie von Bakterien und Pilzen begründet.
Dr. Christoph Gradmann