Mikroorganismen und Krankheitsüberträger

Grundlagen

Mikroorganismen, die bekanntermaßen eine Krankheit zu verursachen, nennt man Krankheitserreger. Diese Organismen sind Bakterien, Pilze, Protozoen und Viren. Überträger von Krankheiten sind infektiöse Partikel wie Endotoxine, Exotoxine, und Prionen. Eine kurze Beschreibung der einzelnen ist unten aufgeführt.

Viren

Viren sind sehr klein und sind meist nur mit einem Elektronenmikroskop zu erkennen. Sie enthalten einen Kern aus Nukleinsäure (DNA oder RNA), von einer Deckschicht von Protein umgeben. Sie enthalten kein Zytoplasma, Zellmembran oder Organellen. Biologisch sind sie nicht lebendig, da sie sich selbstständig reparieren oder vermehren können. Dies bedeutet, dass sie unter dem Zellniveau sind. Die Zelle ist die Grundeinheit des Lebens. Medizinisch werden sie als lebendig bezeichnet, da sie in der Lage sind, Krankheiten hervorrufen. Viren müssen in eine Wirtszelle eindringen und die metabolische Maschine übernehmen, um sich zu vermehren. Einmal in einer Wirtszelle, machen sie mehrere Kopien ihres genetischen Materials und der Proteine, welchen sie verpackt sind. Dann brechen sie aus der Zelle unter Zerstörung der Zelle, die sie reproduziert. Viren sind verantwortlich für die Entstehung bestimmter Krankheiten wie Grippe, Masern, Mumps, Pocken und AIDS, um ein paar zu nennen.

Bakterien

Bakterien sind einzellige Mikroorganismen, welche kaum sichtbar sind auf mikroskopischer Ebene. Sie enthalten keine Organellen wie einem Kern oder Mitochondrien. Ihre DNA ist lose im zytoplasmatischen Raum. Aus diesem Grund Bakterien werden als Prokaryoten, also vor einem echten Zellkern, eingestuft. Die meisten Bakterien sind nicht pathogen, jedoch gibt es einige, die Krankheit erzeugen können.

Einige Bakterien haben die Fähigkeit, Sporen in widrigen Umgebungsbedingungen zu produzieren. Sie bleiben über längere Zeit inaktiv und sind resistent gegen Austrocknung, Bestrahlung, Hitze und Chemikalien. Sobald die richtigen Bedingungen zustande kommen, können die Bakterien aus ihren Sporen ausbrechen und sich vermehren. Einige Bakterien verursachen selbst keine Krankheit, aber sondern Giftstoffe (Toxine) ab, die Krankheiten produzieren können. Zu den Bakterien Krankheiten, die durch bakterielle Toxine erzeugt werden, gehören: Staphylokokken, Streptokokken, Erkältung, Cholera, Tuberkulose, Sepsis und Milzbrand.

Pilze

Pilze sind Mitglieder einer sehr heterogenen Gruppe von eukaryotischen Einzellern oder mehrkernige Organismen, die durch Zersetzung und Absorption von organischen Materialien, auf denen sie wachsen, leben. Zu dieser Gruppe gehören Pilze, Schimmel, Mehltau und Hefen. Mehrere Pilze sind in der Lage menschliche Krankheit zu verursachen, von denen einige schwerwiegend sein können. Einige sind für ihre Fähigkeit bekannt, die Haut zu infizieren, andere gedeihen tief im Gewebe. Gängige Formen sind der Ringwurm, Fußpilz und Pilzinfektionen (Candida albicans). Pilzinfektionen der Lunge umfassen Histoplasmose, Blastomykose und Kokzidioidomykose.

Protozoen

Protozoen sind einzellige Organismen, die tier-ähnliche Eigenschaften haben und die strukturell sehr ähnlich den Zellen in unserem Körper sind. Einige Protozoen haben die Fähigkeit, Malaria, Schlafkrankheit und Ruhr (Amöbenruhr) zu verursachen.

Endotoxine

Endotoxine sind hitzestabile, toxische Lipopolysaccharide, die in der Zellwand von gram-negativen Bakterien vorhanden sind. Diese Lipopolysaccharide sind pyrogene (Fieber verursachend) und haben die Fähigkeit, Kapillarpermeabilität erhöhen. Endotoxine werden nur freigegeben, wenn ein Bakterium lysiert. Endotoxine sind weniger virulent als Exotoxine und sie bilden nicht Toxoide. Ein Toxoid ist ein chemisch modifiziertes Toxin, das nicht mehr giftig ist, aber antigene Eigenschaften hat. Toxoiden werden oft als Impfstoffe verwendet. Neben Fieber können Endotoxine Schüttelfrost, Schock, Leukopenie und Durchfall verursachen, je nachdem, welches Endotoxin es ist.

Exotoxine

Exotoxine sind hitzelabil toxische Proteine, welche von bestimmten Bakterien hergestellt ausgeschieden werden. Exotoxine sind dafür bekannt, Fieber, Hautausschläge, Organschäden, Diphtherie, Botulismus und Tetanus zu verursachen. Exotoxine sind wichtige Virulenzfaktoren in pathogenen Bakterien.

Prionen

Prionen sind abnormal gefaltete Proteine, die die Fähigkeiten haben eine Zelle zu infizieren. Wenn das Prion in Kontakt mit normalen zellulären Prionen kommt, bewirkt dieses, dass sich das normale Protein, in einer kettenartigen Reaktion, abnormal faltet. Die pathogenen Prionen entstehen spontan durch genetische Mutation oder durch die Einnahme von infiziertem Gewebe, wie befallenes Rind oder Wild. Prionen sind vermutlich die Ursache für Erkrankungen des Gehirns wie übertragbaren spongiformen Enzephalopathien (TSE) wie Bovine Spongiforme Enzephalitis (BSE, Kuh), Scrapie (Schafe, Ziegen), Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD, Menschen) und Kuru ( New Guinea, Mensch). Prionen sind in den meisten Geweben zu finden, sie sind jedoch besonders reichlich im Hirngewebe vorhanden. Normale Prionen sind auf der Oberfläche von Neuronen zu finden.