Grenzen des Ichs - Warum Bakterien wichtige Teile meines Körpers sind drucken

Bakterienzellen besitzen zwar nur rund ein Tausendstel des Volumens unserer Körperzellen, ihre Zahl in und auf unseren Körpern ist aber zehn mal so hoch wie jene, und sie tragen beträchtlich zu unserer Gesundheit bei. Mehr als 10 000 Arten von Bakterien bewohnen unsere Körper, wobei der Großteil in unserem Verdauungstrakt residiert und eine bedeutende Rolle in der Umsetzung und Aufnahme von Nährstoffen spielt. Es gehen aber auch essentielle Bestandteile unserer Zellen – die Mitochondrien - ursprünglich auf Bakterien zurück und wurden zu einem Charakteristikum eukaryotischer Zellen.

Gottfried Schatz für den Science-Blog

Als ich in meiner Mutter heranwuchs, war mein Ich noch klar umrissen: Alle Zellen meines Körpers trugen mein Erbgut. Doch kaum hatte ich den schützenden Mutterleib verlassen, begannen Bakterien mich zu besiedeln. In wenigen Wochen hatten sie die Oberfläche meiner Haut sowie die Schleimhäute meiner Nase, meines Mundes und meines Verdauungstrakts erobert. Heute bestehe ich aus etwa zehntausend Milliarden menschlichen Zellen und zehn- bis zwanzigmal mehr Bakterienzellen. Sind diese Bakterien Teil von mir – oder nur Parasiten? Wo endet mein Ich?

Ein buntes Völkchen

Da Bakterien etwa tausendmal kleiner als menschliche Zellen sind, machen sie nur wenige Prozente meines Körpergewichts aus – also etwa ein bis zwei Kilogramm. Sie sind ein buntes Völkchen, denn allein meine Haut beherbergt bis zu fünfhundert verschiedene Arten (Abbildung 1). Und es scheint, dass manche Arten nur auf mir leben und so meine molekulare Individualität mitbestimmen.


Abbildung 1: Eine Vielzahl und Vielfalt von Bakterien besiedeln meine Haut
(Bild: Wikipedia)

Viele dieser Bakterien sind für mein Wohlbefinden fast ebenso wichtig wie mein Erbgut. Sie halten andere, krankmachende Bakterien von mir fern, förderten in meinen ersten Lebensjahren die Entwicklung meines Immunsystems und versorgten mich als hungerndes Kriegskind mit den lebenswichtigen Vitaminen K, B 12 und Folsäure, weil sie diese aus einfachen Bausteinen herstellen können. Mein Körper vermag dies nicht, und unsere kärgliche Kriegskost konnte meinen Bedarf an diesen Vitaminen nicht decken. Vielleicht haben mir die Synthesekünste «meiner» Bakterien damals das Leben gerettet.

Nicht alle meine Bakterien sind friedfertig, doch solange ich gesund bin und vernünftig lebe, hält mein Immunsystem sie in Schach. Wenn diese Abwehr aber versagt, weil ich mich schlecht ernähre, zu viel arbeite oder mit einer Virusinfektion kämpfe, kann eine Bakterienart sich plötzlich stark vermehren, Gift ausscheiden und mich akut bedrohen. Auch offene Wunden stören die Eintracht zwischen mir und meinen Bakterien, weil sie diesen Zutritt zu meinem Blut und meinen Geweben geben, wo sie Amok laufen können. Und wenn ich mir nicht regelmässig die Zähne putze, bilden Rudel verschiedener Mundbakterien auf ihnen einen festen Film und zersetzen mit ihrer Säureausscheidung meinen Zahnschmelz.

Alle uns bekannten Tiere beherbergen Bakterien, und viele könnten ohne sie nicht leben. Besonders eindrückliche Beispiele dafür liefern gewisse Insektenarten, die sich nur vom Saft bestimmter Bäume ernähren. Dieser Saft ist meist eine sehr einseitige Nahrung, weil ihm viele Aminosäuren fehlen, die das Insekt als Bausteine für Proteine benötigt, aber nicht selbst herstellen kann. Die im Insekt lebenden Bakterien können dies und sichern so ihrem Wirt das Überleben. Wohl deshalb leben viele Wirte seit Jahrmillionen mit ihren Bakterien zusammen und vererben sie über die Eier ebenso sorgfältig wie ihr eigenes Erbgut.

Kein Bakterium beherrscht die Kunst dieses Zusammenlebens so souverän wie Wolbachia. Es haust in mindestens einem Viertel aller bekannten Insektenarten sowie in vielen Würmern, Krustentieren und Spinnenarten und ist vielleicht der erfolgreichste Parasit auf unserem Planeten. Viele Wolbachia-Wirte können zwar auch ohne das Bakterium leben, beziehen aber von ihm dennoch manche Zellbausteine, die sie nicht selbst herstellen können und in ihrer Nahrung nicht in ausreichender Menge vorfinden. Wahrscheinlich hat Wolbachia vor Jahrmillionen jeweils einen Vertreter dieser Wirte infiziert und ihn dann nie wieder verlassen. Als Schmarotzer konnte das Bakterium es sich leisten, etwa drei Viertel seines Erbmaterials verkümmern zu lassen. Dies tat jedoch seiner Ausbreitung keinen Abbruch, da es über die Eier infizierter Mütter vererbt wird und das Sexualleben der von ihm infizierten Wirte zu seinem eigenen Vorteil verändert.

Je nach Art des Wirtes kann es dabei die Männchen vor dem Ausschlüpfen aus dem Ei töten, in Weibchen verwandeln oder überflüssig machen, indem es Weibchen selbst ohne Befruchtung infizierte Töchter gebären läßt (Abbildung 2).

Abbildung 2: Wolbachia in der Eizelle einer kleinen parasitischen Wespe. Die hellgefärbten Bakterien sammeln sich an einem Ende der Eizelle an, aus dem sich die reproduktiven Organe bilden sollen und induzieren die Entwicklung eine weiblichen Nachkommens ohne vorherige Befruchtung. (Bild: MicrobeWiki)

In wieder anderen Fällen können die von ihm befallenen Männchen nur mit infizierten Weibchen Nachkommen zeugen. Das Ziel ist dabei stets, möglichst viele infizierte Insektenweibchen in die Welt zu setzen, ihnen gegenüber Männchen und nicht infizierten Weibchen Vorteile zu verschaffen – und damit über infizierte Eier die eigene Ausbreitung zu fördern. Wolbachia würde selbst Niccolò Machiavelli vor Neid erblassen lassen. Vielleicht wird es in den kommenden Jahrmillionen immer mehr von seinem Erbgut an die jeweilige Wirtszelle abgeben und sich damit zu einem normalen Zellorgan mausern, das kaum mehr etwas von seiner bakteriellen Herkunft erkennen lässt.

Auch in mir leben Nachkommen freilebender Bakterien, die vor eineinhalb Milliarden Jahren meine fernen Vorfahren infizierten und sich dann in diesen fest ansiedelten. Diese Bakterien hatten gelernt, organische Stoffe mit Hilfe von Sauerstoffgas zu verbrennen und dabei grosse Energiemengen freizusetzen: Sie hatten die Zellatmung erfunden. Erst diese atmenden Parasiten lieferten ihren Wirtszellen die nötige Energie, um komplexere Lebensformen zu entwickeln. Die Wirtszellen übernahmen schliesslich mehr als neunundneunzig Prozent des Erbguts ihrer atmenden Fremdarbeiter, so dass diese heute nur ein stark verkümmertes Erbgut in sich tragen.

Wider die Abschottung

Die atmenden Eindringlinge wurden so zu festen Bestandteilen meiner Zellen – den Mitochondrien. Und der winzige Rest ihres Erbguts, der nur noch Baupläne für dreizehn Proteine trägt, ist heute meine Mitochondrien-DNS. Sie ist mein zweites DNS-Genom, das zwar viel kleiner als das meines Zellkerns, aber für mich ebenso lebenswichtig ist. Meine Mitochondrien können nicht mehr frei leben oder Zellen infizieren, sondern werden, ebenso wie Wolbachia-Bakterien, über die Eizelle der Mutter vererbt. Männer sind für Mitochondrien also eine genetische Sackgasse: Ich konnte meine Mitochondrien keinem meiner Kinder weitergeben.

Etwa fünf bis sieben Kilogramm von mir sind Mitochondrien. Weil sie von allem Anfang an in mir waren, empfand ich sie stets als Teil meines Ichs. Doch jetzt, wo ich um ihre Herkunft weiss, bin ich mir dessen nicht mehr so sicher. Und wenn ich dann noch an die ein bis zwei Kilogramm Bakterien denke, die mich nach meiner Geburt besiedelten, beginnen sich die Grenzen meines Ichs weiter zu verwischen. Vielleicht ist dies gut so. Wer sein Ich zu wichtig nimmt und argwöhnisch dessen Grenzen abschottet, verschliesst den Blick vor der Vielfalt der Welt und huldigt dumpfem Stammesdenken. Dies gilt nicht nur für einzelne Menschen, sondern auch für Völker, Nationen und Kulturen. Wem das eigene Ich Mass aller Dinge, der Mensch gesetzgebende Krone der Schöpfung oder die eigene Sicht der Welt die einzig wahre ist, der hat die letzten Jahrhunderte ebenso verschlafen wie der, für den unsere Erde immer noch das Zentrum des Universums ist. Wenn die moderne Biologie nun die Grenzen meines Ichs verwischt, schmälert sie es nicht, sondern schenkt ihm zusätzliche Einsicht und Tiefe.

Anmerkungen der Redaktion

Weiterführende links

Ulrich Kutschera: Video 9 – Was ist Symbiogenese? [Tatsache Evolution - Was Darwin nicht wissen konnte]  11:52 min

Planet Wissen - Bakterien: Keimherd für Leben und Tod (1. von 6 Teilen à ca.9 min)

Spiegel (14.06.2012): Mikroben-Inventur Das Gewimmel im Körper
Joshua Lederberg: Das World Wide Web der Mikrobiologie

M.Neukamm & A.Beyer: Die Endosymbiontentheorie - Allgemeine Grundlagen, Fakten, Kritik (PDF)

Cinelecture 25 - The Endosymbionts (Chloroplasts, Mitochondria) (12:11 min)

 

Der Autor

Gottfried Schatz wird hier vorgestellt.

einen Kommentar schreiben
Teilen:
  • email
  • RSS
  • Add to favorites
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Google Bookmarks
  • Twitter
  • Print

alle Kommentare drucken

  1. Lissa (kein Partner)
    15. August 2013 14:01

    life insurance whole term =PPP accredited online degree programs 8[[ cheapest home insurance compare zrgpm insurance auto quote :PPP car insurance quotes :( comparing viagra2ccialis2c levitra 396991 car cheap insurance 7520

  2. Delphia (kein Partner)
    10. August 2013 19:56

    generic cialis viagra specials 353138 cheap car insurance quotes in nj 91246 free car insurance Virginia =DDD low insurance rates car 33247 cheap car insurance in nj lfkoc corporate insurance liability >:P cialis 377

  3. Trevion (kein Partner)
    05. August 2013 12:54

    cheao car insurance CA >:-OOO online college application free 8DDD Maine Auto Insurance Quotes Compare California yut insurance amarillo car Denver kwhx viagra jwa Florida cheapest auto insurance IN >:) San Antonio get car insurance quotes pwgvq

  4. Ranessa (kein Partner)
    04. August 2013 10:13

    car insurance in florida CA 4464 TN car insurance in florida 407031 Cheap Car Insurance Quote =PPP LA insurers car australia yid PA auto insurance websites bwvyd discound car insurance 366177 auto auction insurance salvage udcyu

  5. Kamberley (kein Partner)
    31. Juli 2013 15:31

    payment protection insurance credit card oums car insurance in florida cheapest kfnh cialis arvg CA car insurances qoutes xeyuh cheap car insurance 667219 cheap car insurance =-OOO

  6. Karik (kein Partner)
    29. Juli 2013 05:35

    cheap car insurance 6237 viagra mail oreder no prescription kcfnce car insurance quotes vdyw insurance quotes auto 03400 California classic car insurance online free quote 87693

  7. Kevrel (kein Partner)
    29. Juli 2013 05:35

    Cialis online purchase plvrge Vermont cheap auto insurance pblw a -z auto insurence 7586 levitra xsei buy brand Cialis online qkbvob Discount Cialis Canada hmmtg cheap auto insurance =-OO

  8. Kerryn (kein Partner)
    19. Juli 2013 21:14

    insurance services healthcare vskb car insurance IN =[ car insurance third party heiae free car insurance texas 25247 IL car insurance quotes online nj 18281 free online car insurance quotes 8475

  9. Kelis (kein Partner)
    18. Juli 2013 14:52

    AZ health insurance auto >:[ buy viagra :))) free quotes on car insurance %-)) auto insurance in zij car insurance quotes Los Angeles ndar

  10. Mickey (kein Partner)
    14. Juli 2013 15:42

    viagra online without prescription jokxcd car insurance quote online australia :-))) classic car insurance nj =[ miami original viagra no prescription :[ Buy Cheap Generic Cialis djandf CA global automotive insurance =-)))

  11. Alyn (kein Partner)
    10. Juli 2013 16:22

    viagra sale =))) cialis 794 nj car insurance quotes gbt generic cialis 0547 no prescription viagara 3827

  12. Gildas (kein Partner)
    07. Juli 2013 23:26

    programs university degrees :PP auto insurance free quotes irbyk cheap insurance quotes 309933 buy viagra online usa zhbxn best buy on cialis 348242

  13. Raynes (kein Partner)
    25. Juni 2013 21:10

    online colleges =DD generic cialis =-[ cheap auto insurance jzrgwd product liability insurance and public 089968 taking cialis and viagra together 8[ cheap auto insurance vfmzv sildenafil >:-))

  14. Kapri (kein Partner)
    25. Juni 2013 21:10

    life insurance quotes hjzxtk state to state auto insurance mfwdyj car insurance quote 8[[[ online colleges 583274 insurance car company 391 car insurance quotes GA 4521 online colleges weuys

  15. Charla (kein Partner)
    25. Juni 2013 21:10

    cneap auto insurance 843703 colleges online engineering =[[[ cheap car insurance New York tok buy cialis switdv low car insurance ghhcm

  16. Dillanger (kein Partner)
    22. Juni 2013 12:51

    accutane online wvy Detroit cheap car insurance 8-D Car ins 22560 lowest car insurance 8266 generic cialis 296 certificate of insurance liability =P cheap florida car insurance =(((

  17. Loryn (kein Partner)
    18. Juni 2013 13:17

    cheap car insurance in nj %-DDD cheap car insurance 0510 cheapest auto insurance djmola how to use cialis :-(( online physicians cialis ghqybl auto insurance quotes online >:-)) Indianapolis car insurance quotes ojzq

  18. Xexilia (kein Partner)
    10. Juni 2013 16:31

    buy pfizer viagra 9356 auto insurance quotes NY gdzf auto insurance quotes Wilmington 759766 levitra %P omaha poker zzujct prednisone buy :-)

  19. Deandre (kein Partner)
    07. Juni 2013 03:37

    cheapest auto insurance wli accutane 25500 sildenafil citrate 100 mg 890 cialis mjkssz viagra 3367 cheapest auto insurance 205653

  20. Almena (kein Partner)
    25. Mai 2013 18:44

    buy viagra 1178 car insurance quote 493410 auto insurance quotes Atlanta :PP degree online programs >:-OOO infinity auto insurance 767623 car insurance quotes bds viagra trl

  21. Lynda (kein Partner)
    18. Mai 2013 08:30

    prednisone pills 025 buy viagra bmnnk new york car insurance >:]]] car insurance quotes 3848 online schools askssl free car insurance quotes 542429

  22. Jetsin (kein Partner)
    12. Mai 2013 02:00

    La Cialis más barata :DD car insurance qoutes qxpsj cialis %[ cheap car insurance 833060 cheap car insurance slnx

  23. Jayne (kein Partner)
    09. Mai 2013 16:02

    car insurance quotes emek car insurance quotes 261 cheap car insurance :-OO car insurance quotes 4214 buy pfizer viagra cpb

  24. Peerless (kein Partner)
    07. Mai 2013 20:06

    cheap car insurance jmm auto insurance quotes 457535 free car insurance quotes ddu auto insurance quotes >:-[[ viagra 584

  25. Destry (kein Partner)
    28. April 2013 04:03

    car insurance quotes 5815 kamagra viagra cialis apcalis ibks car insurance quotes ppw car insurance quotes 8-]] a auto insurance :D car insurance in florida %P

  26. Jody (kein Partner)
    20. April 2013 13:13

    over the counter viagra 54529 viagra xmhx cheap auto insurance tgmjsu auto insurance quotes qhjoad auto insurance rates 108

  27. Luella (kein Partner)
    15. April 2013 16:16

    best car insurance rates twe auto insurance 8OOO car insurance in florida 63588 car insurance florida 31526 car insurance 525 online colleges %-( auto owners insurance 8083

  28. Velvet (kein Partner)
    15. April 2013 16:15

    average car insurance rates 8208 buy car insurance online 03714 buy pfizer viagra 4606 online car insurance vyx inexpensive car insurance >:-[ new jersey car insurance 732

  29. Dr. Irmgard Hof (kein Partner)
    09. November 2012 14:22

    Vielen Dank für das "Hineinstellen in den Blog" dieses interessanten Artikels. Der humorvolle Schreibstil erinnert mich an die "guten alten Zeiten" der Vorträge von Prof. Burian, Prof.Riedl, Prof. Schindler am Biozentrum Wien. Es ist ein Vergnügen, ein so komplexes Thema so aufbereitet zu finden. Auch hier wieder mein Bedauern, dass so wesentliche Informationen am zeitungslesenden Publikum vorbeigehen. Ich finde es wäre so wichtig die "Allgemeinheit" aufzuklären, welche Bedeutung Bakterien in Wirklichkeit haben und nicht nur die "bösen Antibiotika" etwas mit der Bakterienwelt zu tun haben.

    • Matthias Wolf
      09. November 2012 14:50

      Liebe Dr. Hof, vielen Dank für diese Anregung, die da in Ihrem »Bedauern« steckt! Ich hoffe nicht aus der Schule zu plaudern, wenn ich Ihnen verrate, dass Fr. Dr. Schuster erst dieser Tage die Idee geboren hat, die Artikel des Blogs in der einen oder anderen Form thematisch zu Dossiers zusammengefasst eventuell sogar als Heftchen oder Büchlein gebunden zu publizieren. Mir gefällt diese Idee insbesondere deswegen so gut, als ja praktisch nichts von dem hier Veröffentlichten kurz- und mittelfristig an Aktualität verliert, und mit demselben - wie wir inständig hoffen - Gewinn (für mich kann ich das jedenfalls bestätigen) auch sogar noch in einigen Jahren gelesen werden kann! Es wäre schade, wenn die Publikationen dieser illustren Autorenschaft nach wenigen Wochen dem Vergessen anheim fallen würden, wie es leider das Schicksal vieler Blogveröffentlichungen ist. Wir werden uns bemühen, dem entgegenzuarbeiten.

    • inge schuster
      22. November 2012 00:53

      @ Dr. Irmgard Hof

      naturwissenschaftliche Information in unserer Gesellschaft zu vermitteln ist ein weitaus schwierigeres Unterfangen als man sich vorstellen kann. Es fehlt ja an allen Grundvoraussetzungen: in den Schulen wird nur marginales Wissen vermittelt, das Interesse an diesen Fächern kaum geweckt. Nach der Schulzeit besteht - auch für (in anderen Fächern) Hochgebildete - kaum mehr eine Möglichkeit leicht verständliche, seriöse wissenschaftliche Information aus den Medien zu erhalten.

      Das Thema Mikroben in uns, die in funktionierender Symbiose mit uns unseren Stoffwechsel modulieren, müßte eigentlich ungeheures Interesse erwecken. Daß dies nicht so ist, zeigt, daß wir noch einen sehr weiten Weg vor uns haben.

      Vielleicht erreichen wir mit unseren Beiträgen aber sukzessive doch den einen oder anderen Leser - oder um es mit den Worten von Lao-Tse auszudrücken: "selbst die längste Reise beginnt mit dem ersten Schritt."

  30. microbe (kein Partner)
    08. November 2012 00:22

    Ein riesiges Projekt: "The Human Microbiome Project" wurde in diesem Sommer abgeschlossen. 200 Wissenschaftler von 80 Institutionen sequenzierten Proben von insgesamt 242 völlig gesunden Menschen.

    Je Versuchsperson wurden bis zu 1000 unterschiedliche Bakterienstämme identifiziert, jede Versuchsperson unterschied sich von der anderen durch die Zusammensetzung der Bakterienkollektion. In diesen Kollektionen fanden sich auch krankheitserregende Keime, die allerdings in friedlicher Symbiose mit ihrem Wirt lebten.

    Die Daten sind in einer Datenbank frei zugänglich und bieten enorme Möglichkeiten in nächsten Schritten den Einfluß der Bakterien auf unseren Stoffwechsel, auf die Ausbildung und Funktion des Immunsystems und insgesamt auf unsere Gesundheit zu prüfen.

    Es ist schlicht und einfach phantastisch!

    • Matthias Wolf
      09. November 2012 14:56

      Darf ich mir erlauben, einen Link nachzureichen - eine fantastische Seite, die denselben Effekt haben kann wie lesen im Lexikon: noch 1½h, nachdem man das gesuchte Wort nachgeschlagen hat schmökern...

      http://hmpdacc.org/

    • microbe (kein Partner)
      12. November 2012 11:36

      @Matthias Wolf

      vielen Dank für den link - habe ich vergessen anzuführen!

      Zu "fantastische Seite" kann ich nur beipflichten - dies bezieht sich nicht nur auf die Inhalte sondern auch darauf, daß diese ungemein anregend für die eigene Fantasie sind.

  31. darwin (kein Partner)
    04. November 2012 00:25

    Bakterien als Module, deren Kombination die ersten Schritte zur komplexen Vielfalt aller Lebensformen darstellte:
    aus dem Einfangen einer anderen Bakterienzelle resultierten alle eukaryontischen Zellen, aus dem Einfangen von Cyanobakterien die photosynthetischen Zellen und damit die Symbiose von Sauerstoff-und Nährstoffe verbrauchenden und Sauerstoff-und Nährstoffe erzeugenden Organismen.






verbleibende Zeichen: 2000

Sicherheitsabfrage:
Bild neu laden