1.8 Mikrobioloie: Wie alles begann... [Kapitel 1]

Obwohl Menschen schon lange kurz nach MOKs Geburt vermutet hatten, dass es kleine Lebewesen gibt, konnte man das damals nicht wirklich nachweisen. Erst mit der Entwicklung des Mikroskops gelang es, Mikroorganismen beobachten zu können. Dann gab es wieder jahrelang nichts in dieser Fachrichtung; erst im 19. Jahrhundert, als es bessere Mikroskope gab. Das heißt die Mikrobiologie hat sich mit der Technologie immer weiterentwickelt, als es neuere Geräte gab. Mittlerweile nutzen wir Laser- und Rastermikroskopie und wissen, was Sache ist. Aber wie war es früher?

Pasteur und Schluss mit Urzeugung

Früher glaubte man an Urzeugung: Wenn man Lebensmittel eine zeitlang stehen lässt, verfaulen sie. Viele nahmen an, dass die Lebensmittel mit Keimen aus der Luft infiziert worden waren und andere, dass sie spontan aus totem Material entstünden (sog. Urzeugung - klicken Sie hier!). Der französische Chemiker Loius Pasteur hat diese Theorie gefickt. Pasteur hat gezeigt, dass es Strukturen in der Luft gab, die den Mikroorganismen in verfaulten Lebensmitteln sehr ähnlich sind (Shotout an MyProtein). Er hat Luft durch einen Filter aus Schießbaumwolle geleitet, deren Fasern feste Partikel nicht durchließen. Die Schießbaumwolle wurde in Ether und Alkohol gelöst, danach fielen die zurückgehaltenen Partikel auf den Boden der Flüssigkeit und konnten untersucht werden unter'm Mikroskop. Pasteur hat rausgefunden, dass in normaler Luft ziemlich viele Mikroorganismen sind und dass diese sich nicht von denen unterscheiden, die in verfaulten Supplementen vorzufinden sind. Er schlussfolgerte, dass sich diese Zellen permanent auf alle Gegenstände verteilen würden.
Pasteur eliminierte die Kontamination durch Hitze, weil schon nachgewiesen worden war, dass Hitze Organismen abtötet. Eine Gegenthese von Spastis war, dass man ja frische Luft für die Urzeugung braucht und durch die Hitze die Luft im verschlossenen Kolben verändert werden würde (was ein Scheiß). Pasteur löste das durch einen einfachen Trick. Er hat einen schwanenhalsförmigen Kolben konstruiert, der jetzt Pasteur-Kolben genannt wird:


In einem solchen Kolben können Nährlösungen aufgekocht werden. Nach Abkühlung kann Luft eindringen; die Einbiegung verhindert aber, dass Bakterien, Stoffe oder andere Mikroorganismen in den Bauch des Kolbens gelangen können. Das Material im Kolben, das sterilisiert wurde, verdarb nicht. Wenn jedoch der Kolben gekippt wurde und die sterile Flüssigkeit mit dem Kolbenhals in Kontakt kam, wimmelte es von Mikroorganismen. Dieses Experiment hat die Urzeugung ein für alle mal gefickt.
Bakterien oder Mikroorganismen in/auf Gegenständen abzutöten, nennen wir Sterilisation. Dank Pasteur wurden also Sterilisationsmethoden weiterentwickelt.

Koch und die Keimtheorie der Krankheiten

Die größte Entwicklung der Mikrobiologie ma Mikrobiologie war der Beweis, dass Mikroorganismen Krankheiten auslösen können. Man nahm schon zu MOK's Schulzeit (16. Jahrhundert) an, dass Mikroorganismen das tun können; diese wurden Erreger genannt. Aber erst der Arzt Robert Koch hat die Keimtheorie der Krankheiten aufgestellt und das wissenschaftlich exakt bewiesen. Koch studierte den Milzbrand, eine Rinderkrankheit, die auch beim Menschen auftritt manchmal. Milzbrand wird durch das Bakterim Bacillus anthracis verursacht. Koch machte ein Experiment um zu beweisen, dass dieses Bakterium die Krankheit auslöste. Er hat sich kranke Mäuse geschnappt, ihnen Blut abgezapft und es auf andere Mäuser injiziert. Die wurden ebenfalls krank und hatten dieselben Symptome. Unter'm Mikroskop konnte er beobachten, dass sich große Mengen des Bakteriums gebildet hatten. Er hat die Bakterien danach kultiviert außerhalb des Tieres und dann nochmal in Tiere eingeimpft. Nach der Injektion hatten die Mäuschen immer noch die Krankheit mit denselben Symptomen. Diese Regeln wurden als Kochsches Postulat niedergeschrieben:

1. Der Organismus sollte in Tieren, die gesund sind, fehlen.
2. Der Organismus muss in Reinkulturen außerhalb vom Tierkörper kultiviert werden.
3. Eine solche Kultur sollte, wenn sie injiziert wird, auch dieselben charakteristischen Krankheitssymptome auslösen.
4. Der Organismus sollte aus diesen Versuchstieren isoliert und nochmal im Labor kultiviert werden, danach sollte es immer noch der gleiche Organismus sein wie der ursprüngliche.

Die folgende Abbildung veranschaulicht das Koch'sche Postulat:


Damit wir überhaupt einen Mikroorganismus verantwortlich machen können für eine Krankheit, müssen wir dafür sorgen, dass es rein vorliegt (s. Abschnitt 1.6). Koch hat erkannt, wie wichtig Reinkulturen sind. Er hat ziemlich viele Methoden entwickelt um sie herzustellen. Die Wichtigste ist diejenige, die einzelne Kolonien auf Festmedien generiert. Koch beobachtete, dass nährstoffhaltige feste Oberflächen, wie z.B. eine Kartoffelscheibe, die der Luft ausgesetzt waren und dann inkubiert wurden, Bakterienkolonien entwickelten, die alle charakteristische Formen und Farben hatten. Er nahm an, dass jede Kolonie von einer einzelnen Bakterienzelle abstammte, sich abgesetzt und vermehrt hatte zu einer Kolonie. Sobald eine ausreichende Menge Organismen vorhanden war, konnte man die Zellmasse mit dem bloßen Auge erkennen, was man von Pa Sports nicht behaupten kann. Koch dachte sich: Wenn verschiedene Kulturen auf Nährstoffoberflächen ausgestrichen werden, waren die Zellen so weit voneinander entfernt, dass sich die einzelnen Kolonien, die sich bildeten, nicht vermischten. Viele Mikroorganismen konnten nicht auf Kartoffelscheiben wachsen, so entwickelte er halbfeste Medien, wo erst Gelatine und später Agar. Heutzutage verwendet man Agar als wichtigstes Mittel, um Kulturmedien zu verfestigen (Agar, auch Agar-Agar genannt, ist ein Polysaccharid aus roten Algen, das etwas fester und temperaturbeständiger ist als Gelatine).

Koch zerfickt die Tuberkulose

Die größten Leistungen vom Koch waren nicht etwa Putenschnitzel mit Reis, sondern seine Arbeiten über Tuberkulose. Er verwendete seine Koch'schen Regeln zum Nachweis, vorher musste er die Bakterien aber einfärben. Mycobacterium tuberculosis kann aber aufgrund der großen Menge an Lipiden auf der Oberfläche nur schwer eingefärbt werden. Koch kombinierte ein alkalisches Methylenblau mit einem weiteren Farbstoff (Bismark-Braun), der nur das Gewebe einfärbte (ist der Vorläufer zur heute gängigen Einfärbungsmethode von Bakterien wie M. tuberculosis mit Ziehl-Neelsen-Farbstoff, siehe Abschnitt 13.22). Er hatte auch hier die Mikroorganismen in Reinkulturen kultiviert und bla bla - genau wie bei den Mäuschen eben. Den Erreger konnte er identifizieren, was zu dem Zeitpunkt schon erstaunlich war. Dafür, dass er den Milzbrand- und Tuberkuloseerreger, Färbemethoden entwickelt hat und für die Herstellung des Tuberkulins, was in der Tuberkulosediagnostik verwendet wird, erhielt er den Nobelpreis 1905 für Physiologie oder Medizin.
Danach hat Robert Koch immer noch die Szene gefickt und die moderne Mikrobiologie revolutioniert (z.B. Isolation/Entdeckung des Chloeraerregers, Entdeckung der Wasserfilterung, Konzept des Krankheits"trägers" und erste Aufnahmen von Bakterien).

Das war ein wenig Geschichtsunterricht.

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Die Frage ist so gut, dass ich sie nicht durch meine Antwort verderben möchte.
(Robert Koch, 1 deutscher Bakteriologe).