Das Thema Multiresistente Bakterien wird in dieser Facharbeit thematisiert. Ein Thema welches jeden von uns beschäftigt da Bakterien überall um uns herum existieren und dazu auch in unserem Körper wichtige Prozesse erledigen.
Der Aufbau von Bakterien sowie die Vermehrung als auch der Zweck der Bakterien. Daraufhin folgt eine Erklärung der Wirkung von Antibiotika auf Bakterien. Die Multiresistenz von Bakterien wird mit Beispielen erläutert, um dann die Fragestellung zu klären: Wie gehen Medizinische Einrichtungen mit multiresistenten Erregern um und welche Lösungen gibt es? Die Multiresistenz wird Anhand eines Interviews mit einem Facharzt erläutert.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Allgemeine Informationen
2.1 Aufbau eines Bakteriums
2.2 Funktion eines Bakteriums
2.3 Vermehrung eines Bakteriums
3.Wirkung von Antibiotika auf Bakterien und Multiresistente Erreger
3.1 Multiresistente Erreger
3.2 Wirkung von Antibiotika auf Multiresistente Bakterien
3.3 Ursachen für Multiresistenz
3.4 Wie gehen Medizinische Einrichtungen mit Multiresistenten Bakterien um und wie tragen sie maßgeblich dazu bei die Multiresistenz von Bakterien zu fördern?
4. Interview zur Fragestellung: Wie gehen Medizinische Einrichtungen mit Multiresistenten Erregern um?
5. Fazit
6. Literaturverzeichnis
1. Einleitung
Das Thema Multiresistente Bakterien wird in der Folgenden Facharbeit thematisiert. Ein Thema welches jeden von uns beschäftigt da Bakterien überall um uns herum existieren und dazu auch in unserem Körper wichtige Prozesse erledigen.
Multiresistenz von Bakterien entsteht durch einen Überfluss von Antibiotika, welche zwar hemmend auf die Vermehrung der Bakterien wirken, jedoch sukzessiv dafür sorgen, dass mutierte Bakterien sehr resistent gegenüber den Antibiotika geworden sind. Indem sie sich an die Bedingungen anpassen welche die Antibiotika auslösen. Es wird eine regelrechte Widerstandsfähigkeit gebildet, die es den Bakterien ermöglicht sich trotz des Einsatzes von Antibiotika zu Fortzupflanzen. Dies geschieht durch die Anpassungsfähigkeit, Widerstandsfähigkeit und den starken Drang sich zu vermehren, da eine Mutation im Erbgut auftreten kann, welche Resistenzen gegenüber dem Antibiotikum aufweist. Diese wird in den nächsten Generationen dann weitervererbt.
In meiner Facharbeit beschäftige ich mich mit der Forschungsfrage „Wie gehen Medizinische Einrichtungen mit Multiresistenten Bakterien um, und wie kann Multiresistenz von Bakterien verlangsamt werden?“ Warum diese Frage so wichtig ist und wie dieses Problem gelöst wird steht im Folgenden Interview (siehe S. 9-10).
Die Folgende Leitfrage hat mich dazu ermutigt dieses Thema für meine Facharbeit zu wählen, da es ein Thema ist welches Jedes Lebewesen beschäftigt, insbesondere Medizinische Einrichtungen welche wir alltäglich verwenden und als Selbstverständlich ansehen, da jeder von uns schon mal etwas von Bakterien gehört hat und viele auch wissen was passieren kann wenn die falschen Bakterien in dem Menschlichen Organismus landen. Jedoch wissen die wenigsten Menschen was Bakterien wirklich sind, woher sie kommen, wie sie sich so schnell vermehren können und auch aus welchem Grund sie so gefährlich sein können.
Aus diesen Gesichtspunkten habe ich mich dazu entschieden diese Leitthemen zu erläutern: Der Aufbau von Bakterien sowie die Vermehrung als auch der Zweck der Bakterien. Daraufhin folgt eine Erklärung der Wirkung von Antibiotika auf Bakterien. Die Multiresistenz von Bakterien wird mit Beispielen erläutert, um dann die Fragestellung zu klären: Wie gehen Medizinische Einrichtungen mit multiresistenten Erregern um und welche Lösungen gibt es? Die Multiresistenz wird Anhand eines Interviews mit einem Facharzt Herr Dr. D. erläutert.
2. Allgemeine Informationen
2.1 Aufbau eines Bakteriums
Bakterien sind eine der drei Grundlegenden Domänen neben Eukaryoten und Archaeen, in welche heutzutage alle Lebewesen eingeteilt werden können. Sie sind einzellige Organismen. Ihre DNA wird nicht von einem Cytoplasma durch eine Doppelmembran abgegrenzten Zellkern abgegrenzt. Die DNA der Bakterien schwimmt frei im Cytoplasma welche sich in einem Nucleoid befindet. 1
Ein Bakterienchromosom welches aus zirkulären DNA Molekülen besteht, bewegt sich im Cytoplasma einer Zelle umher. Dieses Bakterienchromosom beinhaltet die gesamten Erbinformationen eines Bakteriums. Jedoch befinden sich in den Plasmiden, welche eine ringförmige Form aufweisen noch teile der DNA. Im Cytoplasma befinden sich dazu noch die Ribosomen, welche Proteine Synthetisieren als auch als Stoffspeicher der Zelle fungieren und Zelleinschlüsse beinhalten 6. Eine Bakterienzelle wird durch eine Kapsel umgeben, diese dient wiederum als Schutz für die Bakterie als auch als Außenwand und Träger der Zellwand. Jedoch muss nicht Zwingend eine Hülle vorhanden sein, manche Bakterien besitzen nur die Zellwand und diese übernimmt dann die Aufgaben der Kapsel. Das innere Cytoplasma wird durch die Zellmembran umschlossen. Eine Zellwand eines Bakteriums besteht aus Makromolekülen welche sich aus Zucker und Aminosäuren zusammensetzen. Diese Zellwand ist sehr dünn, dies liegt an der notwendigen Größe des Bakteriums. Sie dient auch dem Druckausgleich der Bakterie. Die Cytoplasmen eines Bakteriums sind die Substanz welche 75 bis 95 Prozent der Zellmasse ausmacht und Stoffe wie (gelöste Lipide) (Fette), Eiweiße(Proteine), (Spurenelemente und Mineralsalze) beinhaltet 2. Das Cytoplasma beinhaltet außerdem Zelleinschlüsse wie in der Abbildung zu sehen ist, diese bestehen aus Granula und Vesikeln. Vesikel sind Blasen welche schädliche Stoffe aus der Zelle entfernen, Granula sind winzige Speicher Depots von wichtigen Nährstoffen des Bakteriums. In dem Cytoplasma befindet sich außerdem noch ein ringförmiges DNA Molekül welches Plasmid genannt wird. Dieses Plasmid beinhaltet DNA Moleküle welche Kopien sind. Sie erfüllen jedoch zum größten Teil nicht mehr wirklich einen Zweck, es ist eher ein mit der Zeit vererbtes Stück des Bakteriums. Dieses kann dies in der Forschung genutzt werden wie z.B. (Resistenz Plasmide oder Virulenz Plasmide) 3. Diese Virulenz Plasmide beinhalten krankmachende Eigenschaften des Bakteriums. Die winzigen Bakterien besitzen mehrere Pili welche aus Kopien eines Proteins bestehen. Ein Pilus ist röhrenförmig und hat einen Durchmesser von 4-6 nm. Die Länge eines Pilus ist zwischen 0,5 und 5 μm (Mikrometer). Sie besitzen eine gerade Form und der Zweck der Pili ist es als Adhäsine zu dienen. Dies bedeutet, dass sie dazu da sind um das Bakterium an einer Zielmembran zu verankern, obiges kann sowohl dem Zweck als Virulenz Faktor Verbreitung dienen als auch dem DNA Austausch zwischen Bakterien (Fortpflanzung) 4. Zudem besitzt eine Bakterie eine Zellmembran welche den Zellinhalt von der Umgebung abgrenzt, und den Stofftransport innerhalb einer Zelle und Außerhalb einer Zelle bestimmt. Sie besteht aus einer Lipiddoppelschicht. 5. Innerhalb einer Zelle können sich auch Proteinhersteller die sogenannten Ribosomen befinden (wie oben schon genannt) 6.
2.2 Funktion eines Bakteriums
Bakterien leben oft in großen Kolonien mit Millionen von anderen Bakterien zusammen „diese können extreme Lebensräume besiedeln“ 7. Das Bakterium hat viele Möglichkeiten sich zu ernähren. 99% aller Mikroorganismen im Körper sind Bakterien welche in der Darmflora Leben. Sie dienen der Verdauung. Bakterien welche im Körper leben machen Rund zwei Kilo des Körpergewichts aus. Bakterien befinden sich an so gut wie allen Schleimhäuten des Körpers und schützen diese indem sie einem gefährlichen Krankheitserreger wie e.g. Keime die Nahrung „wegfressen“. Das Immunsystem kann zwischen „bösen“ und „guten“ Bakterien unterscheiden, dies wird seid Kindesalter trainiert 8.
2.3 Vermehrung eines Bakteriums
Ein Bakterium Vermehrt sich mittels der Zweispaltung, dies bedeutet, dass Bakterien exakte „Klone“ von sich selbst reproduzieren. Dadurch können sie sich in einem rasanten Tempo fortpflanzen.
Die Fortpflanzung der Bakterien erfolgt mittels Mitose.
Dies wird in vier Schritte eingeteilt. Im ersten Schritt befestigt sich das Bakterienchromosom an der Plasmamembran. Durch diese wird ein Replikationskomplex gebildet. Darauf folgt die Replikation aus der Origin of Replication (ORI) wird das Nukleoid repliziert. In diesem Prozess werden zwei identische Erbgutkopien erzeugt. Daraufhin folgt die Zytokinese, in dieser wird die Zelle eingeschnürt, es entsteht eine Teilung. Wenn diese Schritte erfolgreich abgelaufen sind erfolgt ein Abschluss der Teilung d.h. zwei Zellen entstehen welche beide ein Identische Erbgut besitzen und auch das selbe Erbgut besitzen welches die Mutterzelle besitzt. 9,10.
Zudem besitzt das Wachstum des Bakteriums verschiedene Phasen.
In dieser Abbildung 10 Zeigen sich die drei Phasen des Wachstums (Wachstumsphasen). Die lag-Phase welche auch Anlaufphase genannt wird. In dieser Phase passen sich die Bakterien ihrer Umgebung an, ihr Stoffwechsel wird Reguliert und die Umliegenden Nährstoffangebote werden analysiert. Dieser Prozess dient der Vorbereitung demnach werden passende Enzyme gebildet welche dabei helfen die Nährstoffe wahrzunehmen. Die Nächste Phase ist die Exponentielle Phase welche den Beginn der Zellteilung einleitet. Das führt zum exponentiellen Anstieg an Bakterien. Falls der Fall auftritt, dass nicht genügend Nährstoffe vorhanden sind oder der Platz nicht mehr genügt folgt die Stationäre Phase. Diese beinhaltet den vollständigen Abbruch des Wachstums. Somit wurde die Maximale Populationsdichte erreicht. Nach diesen Phasen folgt noch eine Phase die als Absterbe Phase bezeichnet wird, in dieser Phase ist die mögliche Toleranz des Wachstums der Population überschritten. Entweder sind keine Nährmittel mehr vorhanden oder andere Bakterien töten diese durch giftige Ausscheidungen. Der Stärkste überlebt, dies ist selbst bei den Bakterien so 9,10.
3. Wirkung von Antibiotika auf Bakterien und Multiresistente Erreger
3.1 Multiresistente Erreger
Multiresistente Erreger sind Bakterien welche giftige Substanzen freisetzen oder Krankheiten überbringen können. Diese haben jedoch das prägnante Merkmal der Multiresistenz, d.h. die Bakterien weisen eine Mutation auf, welche Resistenzen gegen die üblich verwendeten Antibiotika zeigen. Diese Antibiotika werden dadurch nutzlos und dienen eher als Nahrungsquelle für andere Bakterien. Die Multiresistenten Erreger sind meist eine eher ungefährliche gruppe der Bakterien, da sie nicht in den Körper eindringen können, jedoch kommt es vor, dass die Bakterien durch offene Wunden oder bei Menschen mit schwachem Immunsystem eindringen und diese Menschen dann Krank werden 13.
3.2 Wirkung von Antibiotika auf Multiresistente Bakterien
Antibiotika sind so ziemlich die größte Medizinische Entdeckung der Neuzeit. Sie helfen oft bei Erkrankungen durch Bakterien „zum Beispiel Scharlach. Häufig sind auch Lungen oder Mandelentzündungen bakteriell bedingt“ 14. Die Antibiotika sind eine gute Methode schnell Beschwerden zu bekämpfen als auch Krankheiten zu besiegen welche vor der Entdeckung als Tödlich galten. Die großen Probleme der Antibiotika sind jedoch das Absterben der Bakterien. Es werden zwar die schädlichen Bakterien getötet jedoch werden auch die dem Körper nutzvollen Bakterien ums Leben gebracht. Mit der Zeit und einigen Mutationen entstanden Multiresistente Erreger welche nicht durch die Antibiotika abgetötet werden konnten. Dies führt zu dem Problem, dass die überlebenswichtigen Bakterien absterben jedoch im Gegenzug dazu bleiben jedoch die Schädlichen Resistenten Erreger. „Antibiotika unterstützen das Abwehrsystem des Körpers und helfen dabei Bakterien zu bekämpfen“ 14.
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