Hier finden Sie eine einen kurzen Artikel über die Geschichte und Grundlagen der Mikrobiologie.
Geschichte
Beim Thema „Mikroorganismen“ denken viele Menschen sofort an Krankheitserreger. Weniger bekannt ist, dass die meisten Bakterien nicht nur harmlos sind, sondern auch eine wichtige Rolle im Leben spielen. Bereits in der Antike wurden Infektionskrankheiten ausführlich beschrieben, und man glaubte lange, dass Krankheiten wie „Malaria“ (lat. schlechte Luft) durch übelriechende Dämpfe oder verdorbene Körpersäfte verursacht wurden.
Ein entscheidender Fortschritt in der Mikrobiologie war die Entwicklung des Mikroskops. 1683 beobachtete van Leeuwenhoek unter seinem Mikroskop Bakterien und Einzeller, die er aus Heuaufgüssen oder Zahnbelag isoliert hatte. Doch er konnte aus seinen Beobachtungen noch keine weiteren Schlussfolgerungen ziehen. Auch die Theorie des Arztes Fracastorius, dass ein lebender Stoff eine ansteckende Krankheit hervorrufen könnte, fand zunächst keine breite Anerkennung.
Erst Ende des 18. Jahrhunderts bewies Lazzaro Spallanzani, dass Kleinstlebewesen im Heuaufguss nicht durch spontane Urzeugung entstanden, sondern durch vorherige Kontamination. 1857 widerlegte Louis Pasteur schließlich die Theorie der Urzeugung durch seine Experimente zur Gärung und leistete damit einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung der Mikrobiologie.
Erst Ende des 19. Jahrhunderts konnte der Zusammenhang zwischen bestimmten Krankheitserregern und Infektionskrankheiten endgültig nachgewiesen werden. Robert Koch gelang es 1876, am Beispiel des Milzbrandes den bakteriellen Erreger als spezifischen Verursacher der Krankheit zu identifizieren.
Grundlagen
Die Forscher Henle und Koch formulierten die nach ihnen benannten Postulate, die erfüllt sein müssen, um einen bestimmten Keim als Krankheitserreger zu identifizieren. Diese lauten:
- Der gleiche Erreger muss in jedem Fall einer Infektionskrankheit bei vergleichbarem Krankheitsverlauf und Stadium nachweisbar sein.
- Der Erreger darf bei anderen Krankheiten nicht als zufälliger, nicht krankmachender Keim vorkommen.
- Durch Kulturen reiner Erreger muss sich beim Menschen das gleiche und bei Tieren ein ähnliches Krankheitsbild erzeugen lassen.
Obwohl die Henle-Koch-Postulate gut verständlich formuliert sind, verlieren sie mit neueren Erkenntnissen an universeller Bedeutung. Insbesondere bei viralen Krankheiten müssen nicht immer alle Postulate erfüllt werden, doch bleiben es dennoch Infektionskrankheiten.
Trotz der Verbesserung der Lichtmikroskop-Auflösung und der Einführung von Färbetechniken durch Ehrlich (1882) und Gram (1884) war der genaue Aufbau der Bakterienzelle lange unbekannt. Erst mit der Einführung des Elektronenmikroskops 1938 war ein detaillierterer Einblick in die Bakterienstruktur möglich.
Die klassischen Methoden der Mikrobiologie bleiben wichtig, doch für Diagnostik und Systematik sind vor allem die Bakteriengenetik und Biochemie von Bedeutung. 1944 gelang Avery, MacLeod und McCarty erstmals der Nachweis, dass Desoxyribonukleinsäure (DNA) die Erbinformation trägt. 1953 entschlüsselten Watson und Crick den DNA-Aufbau durch Röntgenstrukturanalysen.
Schon 1892 entdeckte Ivanowsky die Existenz von Viren anhand der Mosaikkrankheit der Tabakpflanzen. Doch erst 1949 ermöglichte die Einführung von einschichtigen Zellkulturen mit Antibiotikazusatz durch Enders die Untersuchung der Wirkung von Viren auf Zellen.
Zur Klassifizierung von Krankheitserregern, die bei Menschen und Tieren Infektionskrankheiten hervorrufen, wird eine Vielzahl von Kriterien herangezogen, wobei die Größe der Erreger besonders anschaulich ist.
Objekte, die kleiner als eine Zelle sind, umfassen Prionen (< 5 nm), Viroide (< 5 nm) und Viren (20-200 nm). Einzellige Lebewesen, die als Prokaryonten klassifiziert werden, haben eine Größe von 200-2000 nm und beinhalten Chlamydien, Rickettsien, Mykoplasmen sowie Bakterien. Mehrzellige Lebewesen, die Eukaryonten sind, haben eine Größe von mehr als 2000 nm und umfassen Pilze sowie Protozoen. Zu den mehrzelligen Lebewesen zählen auch Helminthen (Würmer) und Arthropoden (Gliederfüßer).
