Antibiotika sind Verbindungen, die entweder:
- Bakterien direkt abtöten (bakteriozid)
- ihre Wachstums- und Fortpflanzungsfähigkeit behindern (bakteriostatisch)
Wenn Sie eine bakterielle Infektion abwehren, kann Ihr Immunsystem von den eindringenden Insekten überwältigt werden. Antibiotika werden in den Kampf geworfen, um eine Verteidigung gegen die Eindringlinge aufzubauen, bis sich Ihr Immunsystem erholen und die verbleibenden Bakterien beseitigen kann.
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Wie verhindern Antibiotika das Bakterienwachstum? Antibiotika stoppen oder stören eine Reihe alltäglicher zellulärer Prozesse, auf die Bakterien für Wachstum und Überleben angewiesen sind, wie zum Beispiel:
- Verkrüppelung der Produktion der bakteriellen Zellwand, die die Zelle vor der äußeren Umgebung schützt
- Störung der Proteinsynthese durch Bindung an die Maschinerie, die Proteine aufbaut, Aminosäure für Aminosäure
- verheerende Auswirkungen auf Stoffwechselprozesse wie die Synthese von Folsäure, einem B-Vitamin, das Bakterien zum Gedeihen benötigen
- Blockierung der Synthese von DNA und RNA
Antibiotika hören auf zu arbeiten, weil Bakterien verschiedene Arten der diesen Aktionen entgegenzuwirken, wie zum Beispiel:
- Verhindern, dass das Antibiotikum sein Ziel erreicht Wenn Sie jemanden wirklich nicht sehen möchten, können Sie Dinge tun, wie sich vor ihm zu verstecken oder seine Anrufe zu vermeiden. Bakterien wenden ähnliche Strategien an, um Antibiotika in Schach zu halten. Ein wirksamer Weg, um zu verhindern, dass ein Medikament sein Ziel erreicht, besteht darin, zu verhindern, dass es überhaupt aufgenommen wird. Bakterien tun dies, indem sie die Permeabilität ihrer Membranen verändern oder die Anzahl der Kanäle reduzieren, durch die Medikamente diffundieren können. Eine andere Strategie besteht darin, das molekulare Äquivalent eines Club-Türstehers zu schaffen, um Antibiotika aus der Tür zu begleiten, wenn es hineinkommt. Einige Bakterien verwenden Energie von ATP, um Pumpen anzutreiben, die Antibiotika aus der Zelle schießen.Viele Antibiotika arbeiten, indem sie an ihrem Ziel haften bleiben und verhindern, dass es mit anderen Molekülen in der Zelle interagiert. Einige Bakterien reagieren, indem sie die Struktur des Ziels verändern (oder es sogar innerhalb eines anderen Moleküls ersetzen), so dass das Antibiotikum es nicht mehr erkennen oder daran binden kann.
- Zerstörung des Antibiotikums Diese Taktik führt zu einem extremen Eingriff in das Antibiotikum. Anstatt das Medikament einfach beiseite zu schieben oder molekulare Blockaden aufzubauen, überleben einige Bakterien, indem sie ihren Feind direkt neutralisieren. Zum Beispiel produzieren einige Arten von Bakterien Enzyme namens Beta-Lactamasen, die Penicillin kauen.
Wie nehmen Bakterien diese Drogenbekämpfungsgewohnheiten auf? Einige Bakterien nutzen einfach ihre eigenen inhärenten Fähigkeiten. Es gibt jedoch viele Bakterien, die nicht gegen ein bestimmtes Antibiotikum resistent waren. Bakterien können Resistenzen erlangen, indem sie eine Kopie eines Gens erhalten, das für ein verändertes Protein oder ein Enzym wie Beta-Lactamase von anderen Bakterien kodiert, sogar von denen einer anderen Spezies. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, ein Resistenzgen zu erhalten:
- Während der Transformation – in diesem Prozess, ähnlich dem bakteriellen Geschlecht, können sich Mikroben zusammenschließen und DNA miteinander übertragen.
- Auf einem kleinen, kreisförmigen, extrachromosomalen DNA-Stück, einem sogenannten Plasmid, kann ein Plasmid Resistenzen gegen viele verschiedene Antibiotika kodieren.
- Durch ein Transposon – Transposons sind „springende Gene“, kleine DNA-Stücke, die von DNA-Molekül zu DNA-Molekül hüpfen können. Einmal in einem Chromosom oder Plasmid, können sie stabil integriert werden.
- Durch das Auffangen von DNA-Resten aus degradierten, toten Bakterien.
Wenn ein Bakterium ein Resistenzgen in seine chromosomale DNA steckt oder eines in einem frei schwebenden Plasmid aufnimmt, erben leider alle seine Nachkommen das Gen und die Resistenz, die es verleiht. Warum bleiben Resistenzgene bestehen und breiten sich in Bakterienpopulationen aus? Es ist im Grunde nur Darwins Idee vom Überleben des Stärkeren, reduziert auf eine mikroskopische Ebene – Bakterien mit diesen Genen überleben und wachsen aus anfälligen Varianten heraus. Und unsere eigene weniger als vernünftige Verwendung von Antibiotika wählt tatsächlich für diese resistenten Typen! So tragen wir zu dem Problem bei:
- Ignorieren Sie die bunten Etiketten auf der Pillenflasche und die Ermahnungen des Arztes, alle Medikamente einzunehmen, die Sie erhalten, auch wenn Sie sich besser fühlen. Wenn Sie die Einnahme Ihres Arzneimittels zu früh abbrechen, ist Ihr Immunsystem möglicherweise nicht in der Lage, die Nachzügler abzutöten, und alle resistenten Bakterien, die unversehrt bleiben, können sich vermehren und auf andere Menschen ausbreiten.
- Darauf bestehen, Antibiotika vom Arzt zu bekommen, um eine Erkältung oder Grippe zu behandeln. Antibiotika sind völlig unwirksam gegen Viren, so dass Sie tatsächlich nichts erreichen, indem Sie eine Pille knallen. Schlimmer noch, Antibiotika können nicht zwischen Bakterien unterscheiden, die gut für uns sind, und Bakterien, die Krankheiten verursachen. Trotz unserer Beschäftigung mit Sauberkeit leben wir jeden Tag friedlich mit einer Vielzahl von Bakterien zusammen. Zum Beispiel sind unsere Eingeweide mit Bakterien ausgekleidet, die Lebensmittel abbauen, die wir nicht verdauen können. Wann immer Sie Antibiotika einnehmen, töten Sie einige dieser nützlichen Insekten ab. Die wahllose Verwendung von Antibiotika kann die meisten Bakterien, die normalerweise in Ihrem Körper vorhanden sind, wegblasen und die Tür für unheimlichere Stämme öffnen, um sich an ihrer Stelle zu etablieren.
- Antibiotika-Reste lagern und versuchen, uns selbst zu behandeln – nicht jedes Antibiotikum wirkt bei jeder Infektion. Ihr Arzt verschreibt Ihnen ein bestimmtes Medikament, je nachdem, welche Art von Infektion Sie haben. Er oder sie wählt auch eine bestimmte Dosis und Länge für Ihre Behandlung. Das alte Antibiotikum, das Sie haben, wirkt möglicherweise überhaupt nicht gegen die Infektion, die Sie haben.
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