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Infektionskrankheiten
Film und Beitrag: Anita Bach
Inhalt
Kommentartext zum Film
Der Kinderarzt verordnet ein Antibiotikum, ein
Medikament, speziell gegen bakterielle Infektionen. Krankheiten, die auf in den Körper eingedrungene Erreger zurückgehen, sind Infektionskrankheiten.
Zu den heute bekanntesten zählen: die Influenza
oder Grippe, Tuberkulose, Masern, Keuchhusten,
die so genannte Gelbsucht, Aids, Malaria, Gelbfieber und noch viele mehr.
Die Auslöser von Infektionskrankheiten können
Bakterien sein. Aber auch unter den Viren, unter
den Pilze und den Einzellern finden sich Krankheitserreger.
Ein Vorteil für die Erreger selbst ist, sie sind so
klein, dass man sie mit bloßem Auge nicht sehen
kann und man ihnen deshalb kaum ausweichen
kann. Haben sie den Körper erst infiziert, vermehren sich die Bakterien rasant.
Die bekannteste Inf e kt io nskrankhe it
der Geschichte ist
die Pest. Der so genannte
schwarze
Tod löschte im Mittelalter das Leben
vieler
Millionen
Menschen aus. Damals hielten viele
die Krankheit für
das Werk Gottes. Nur manchen fiel auf, dass die
Krankheit mit dem massenhaften Auftreten von
Ratten einherging. Erst später entdeckte die Wissenschaft den Pesterreger, ein Bakterium, das
über die Flöhe der Ratten übertragen wurde.
© Bayerischer Rundfunk
Erst im 19. Jahrhundert vermutete Louis
Pasteur einen Zusammenhang
zwischen Mikroorganismen und Krankheiten und wies nach,
dass Keime durch
Hitze abgetötet werden. Als es gelang,
Bakterien sichtbar zu
machen, konnten viele Rätsel um die Infektionskrankheiten gelöst werden.
Robert Koch entdeckte die Erreger der Tuberkulose und der Cholera.
Mikroorganismen sind
auf der Haut immer
anwesend, der Fingerabdruck
beweist
es. Schon nach kurzer Zeit wachsen und
vermehren sich die
Bakterien auf dem
Nährmedium.
Hygiene ist oberstes Gebot bei der Vermeidung
und Übertragung von Krankheiten. Deshalb: öfter
gründlich die Hände waschen.
Im Frühjahr und Herbst, wenn die sogenannten
Grippewellen übers Land streichen, entkommt
man den Erregern oft nicht, vor allem wenn man
sich im Gedränge unter vielen Menschen befindet. Schnell kann man sich da stecken.
Die Erreger sind überall
Wie kommt es zu einer Infektion? Mit der eingeatmeten Luft gelangen zum Beispiel. Influenzavi 1
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ren in die Atemwege. Ist die Abwehr geschwächt,
dringen die Erreger in die Bronchien vor. Millionen von Krankheitserregern überschwemmen
das empfindliche Organ und vermehren sich unaufhaltsam. die gereizten Bronchien reagieren
mit Rötung, Schwellung und Schleimbildung.
Eine echte Grippe spürt man im ganzen Körper.
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Doch: die Eintrittspforten sind geschützt. Die bekanntesten dieser Wachposten sind die Mandeln.
Ihr Anschwellen ist ein Zeichen dafür, dass das
Immunsystem aktiv geworden ist.
Auch die oberen Atemwege, die Nasenschleimhäute schwellen an und behindern die Atmung.
Der gesamte Rachen wird in Mitleidenschaft gezogen.
Wie schnell Erreger
übertragen
werden, zeigt ein
Experiment. Eine
f l u o reszie re n de
Flüssigkeit wird in
eine
Apparatur
gefüllt, es ist ein
Nasentropfgerät.
Das Gerät ist so
konstruiert, dass
es die Flüssigkeit fein dosiert auf die Oberlippe
des Probanten tropft. Die Substanz simuliert
einen mit Schnupfenviren infizierten Nasenschleim. Die so präparierte Versuchsperson
mischt sich unter die Gäste einer Party und verteilt dabei unabsichtlich die markierte Flüssigkeit.
Überraschend ist, wie häufig Hautkontakte stattfinden. Jeder 3. fasst sich mindestens 1 mal pro
Stunde ins Gesicht und an die Nase. Nach ein
paar Stunden wird das Licht ausgeschaltet. Der
leuchtende Versuchsnasenschleim ist überall.
Speziallampen machen ihn sichtbar. Die Versuchsperson mit dem Nasentropfgerät hat ihn
verteilt, über feine Tröpfchen oder direkten Hautkontakt. Sogar am Buffet findet man Spuren.
Die Substanz
gelangte von
der Nase zur
Hand und von
dort auf alle
Partygäste.
Eintritts- und
Austrittspfor ten in den
Körper
sind
für
Erreger
die Schleimhäute, die beispielsweise die Oberfläche der Atemwege und der Lunge auskleiden,
auch über die Schleimhaut des Magen- und
Darmkanals, über die Geschlechtsorgane und
schließlich eine Wunde in der Haut können
Krankheitserreger in den Körper eindringen.
© Bayerischer Rundfunk
Die Mandeln sind ein Teil des Lymphsystems in
dem die Zellen des Immunsystems patroullieren.
Die Lymphe spült die Krankheitserreger in die
Lymphknoten, in denen der eigentliche Abwehrkampf stattfindet.
Die Bakterien vermehren sich im Körper rasant.
Von Infektionsbeginn bis zum Ausbruch der
Krankheit vergeht aber eine bestimmte Zeit, die
Inkubationszeit. Fieber ist ein sicheres Zeichen
für den beginnenden Abwehrkampf. Weiße Blutkörperchen nehmen den Kampf mit den Eindringlingen auf. Sobald Bakterien oder andere
Erreger in den Körper eindringen, werden Fresszellen aktiv. Sie verschlingen die Erreger und
präsentieren ihn auf ihrer Oberfläche, um die
"Kollegen" zu aktivieren und ihnen zu zeigen:
"So sieht der Eindringling aus, wenn ihr ihm begegnet, dann macht ihn unschädlich!"
Mit vereinten Kräften gehen die Abwehrspezialisten vor. So genannte T-Helferzellen geben ein
Erkennungssignal weiter und alarmieren weitere
Immunzellen. Mit speziellen Fangvorrichtungen,
den Antikörpern ausgerüstet sind die B-Zellen.
Die passen genau an die Oberflächenstrukturen
der Erreger und machen diese unschädlich.
Schafft der Körper die Abwehr nicht alleine, können ihm Medikamente dabei helfen.
Paul Ehrlich entdeckte z. B. ein Medikament gegen die Syphilis, eine damals weit verbreitete
Geschlechtskrankheit. Alexander Fleming stellte
fest, dass in der Umgebung des Pilzes Penicilli um keine Bakterien überleben. Das Penicillin war
entdeckt. Der Anstieg von Infektionskrankheiten
im 2. Weltkrieg führte dazu, dass man Penicillin
in großem Maßstab brauchte und auch herstellte.
Penicillin trug wesentlich dazu bei, dass die Anzahl der Infektionskrankheiten in den Industrieländern zurückging. Doch schon bald wurden
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Bakterien resistent und das Penicillin konnte ihnen nichts mehr anhaben. Neue Antibiotika
mussten entwickelt werden. Cephalosporine und
Tetracykline kamen auf den Markt.
Doch es gibt auch Krankheitserreger, gegen die
sind Antibiotika wirkungslos- die Viren. Die Erreger der Pocken und Windpocken, der Masern,
der Virusgrippe und noch andere gehören dazu.
Vor einer Infektion durch Viren kann man sich
schützen, durch Impfen. Wer geimpft wird, der
muss gesund sein. Die beiden Brüder werden
deshalb zunächst auf Infekte und andere Erkrankungen untersucht. Maximilian und sein Bruder
lassen sich gegen ein Virus impfen, das vor allem im Sommer in bestimmten Regionen durch
Zeckenbisse übertragen wird und eine Hirnhautentzündung verursachen kann.
In einem internationalen Impfpass werden alle
Impfungen dokumentiert, die ein Mensch im Lauf
seines Lebens bekommt. Im Impfpass steht
auch, wann eine Impfung aufgefrischt, also wiederholt werden muss.
Mediziner unterscheiden zwischen der Aktiv- und
der Passiv-Impfung. Bei der Aktiv-Impfung wird
eine kleine Menge abgeschwächter Erreger geimpft. Die Immunzellen erkennen den Erreger
und der Körper entwickelt dazu selbst die passenden Antikörper. Im Falle einer Infektion ist
der Körper über Jahre hinweg gewappnet, er ist
immun gegen diesen Erreger. Bei der passiven
Immunisierung werden die Antikörper, z.B. von
Haustieren gebildet, die mit den Erregern infiziert
wurden. Aus dem Blut dieser Tiere gewinnt man
ein Serum. Damit können bereits erkrankte Menschen geimpft werden. Die Antikörper stehen sofort zur Verfügung. Dieser Schutz hält allerdings
nicht lange vor.
Gegen die Infektionskrankheit Aids gibt es weder
eine Impfung noch ein Medikament, das die
Krankheit auf Dauer verhindert. Der Erreger, das
HIV-Virus, wird beim Sexualkontakt übertragen,
davor kann man sich schützen durch Kondome.
Aids- Infizierte können jahrelang ohne Krankheitssymptome sein. Bricht die Krankheit aber
aus, endet sie tödlich. Wissenschaftler forschen
weltweit danach, das Virus unter Kontrolle zu bekommen. Das Fatale: Aids ist eine Erkrankung
des Immunsystems. Gelangt das HIV Virus in
den Körper, befällt es gerade die Zellen, die für
seine Bekämpfung nötig sind- die T-Helferzellen.
Diese führen dann nicht mehr ihren eigenen
Stoffwechsel aus, sondern stellen jetzt Viren her,
die ihrerseits wieder weitere Zellen befallen und
© Bayerischer Rundfunk
zerstören und so weiter. Die körpereigene Abwehr auch gegen jede andere Infektionskrankheit
ist außer Kraft gesetzt.
In den Tropen und
Subtropen wird eine
Infektionskrankheit
von einer Stechmücke übertragen,
die vor allem in
Feuchtgebieten
lebt. In Afrika und
Südostasien leiden
Millionen von Menschen an Malaria. Mit dem
Speichel der Mücke gelangen die Erreger bei einem Stich in das Blut eines Menschen. Sie infizieren die roten Blutkörperchen und vermehren
sich. Dabei kommt es zu Fieberanfällen. Die Erreger, hier eine mikroskopische Aufnahme, sind
Einzeller der Gattung Plasmodium. Bei jedem erneuten Stich kann eine Anopheles-Mücke den
Erreger aufnehmen und weiterverbreiten.
Infektionskrankheiten sind auch im 21. Jahrhundert weltweit immer noch die häufigste Todesursache. Ihre Verbreitung kennt keine Grenzen.
Fakten
Antibiotika
Antibiotika (griechisch
anti: gegen; biotikos:
zum Leben gehörig)
sind Stoffe, die entweder das Wachstum von
Bakterien
hemmen
oder sie abtöten. Entsprechend werden die
Antibiotika eingeteilt in Bakteriostatika ( = das
Wachstum hemmende ) und Bakterizide (= Bakterien tötende).
Das erste Antibiotikum war 1928 das von Alexander Fleming entdeckte Penicillin . Fleming beobachtete eine Wachstumshemmung bei Bakterien (Staphylococcen) auf einer Agarplatte, die
mit Penicillium-Pilzen kontaminiert war. Er konnte belegen, dass diese Wirkung auf einen bestimmten, von den Schimmelpilzen ausgeschiedenen Stoff zurückzuführen ist und nannte diesen Penicillin.
Erst 1945 konnte Penicillin analysiert und synthetisiert werden. Im gleichen Jahr erhielten Fleming, Chain und Florey den Nobelpreis dafür.
Penicillin wirkt vor allem gegen Staphylococcen
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und Streptococcen, zwei Gram positive Bakterien, die zahlreiche menschliche Infektionskrankheiten verursachen, wie Halsentzündungen, Lungenentzündung, Haut- und Wundinfektionen,
Scharlach usw.
Bakterien werden gewöhnlich durch eine Farbreaktion, die Gram-Färbung, in zwei große Gruppen unterteilt, die sogenannten grampositiven
(violett färbbar) und die gramnegativen Bakterien
(rot färbbar). Die Reaktion beruht auf dem unterschiedlichen Aufbau der bakteriellen Zellwände.
Diese Färbeeigenschaften gehen einher mit vielen anderen Unterscheidungsmerkmalen. Bei der
Einteilung der Antibiotika sind diese Farbreaktionen nützlich, denn viele dieser Substanzen wirken entweder nur gegen grampositive oder
gramnegative Bakterien.
Schon bald nach Einführung des Penicillins in
Deutschland in den 50er Jahren entdeckte man
die Resistenz einiger Stämme der Staphylococcen. Heute sind mehr als 80% aller Staphylococcus aureus Stämme resistent. Auch gegen die
meisten Gram negativen Bakterien, wie Salmonella, Shigella, Pseudomonas ist Penicillin nicht
wirksam.
Nach dem 2. Weltkrieg kamen neue Antibiotika
auf den Markt: Streptomycin, Chloramphenicol
und Tetracycline . Die neuen Medikamente waren gegen grampositive und gramnegative Bakterien wirksam. Ursprünglich sind die Antibiotika
Naturstoffe und werden hauptsächlich von Pilzen
und Bakterien produziert. Heute gibt es die halbsynthetischen und vollsynthetischen Antibiotika
der 3. Generation mit spezifischem Wirkungsmechanismus gegen bestimmte Erreger.
Die meisten Antibiotika wirken, indem sie die Bildung verschiedener intrazellulärer Bakterienmoleküle hemmen, sie verhindern dadurch z.B.,
dass sich nach der Bakterienteilung eine neue
Zellwand ausbildet . Synthetische Sulfonamide
stören z.B. die Proteinsynthese. Chloramphenicol verhindert die Verbindung von Aminosäuren
zu Proteinen.
Impfung
Als Ende des 18. Jahrhunderts der englische
Arzt Edward Jenner die ersten Impfungen gegen
Pocken durchführte, waren weder die Ursachen
für übertragbare Infektionskrankheiten bekannt,
noch kannte man das Immunsystem. Seine Arbeiten basierten allein auf jahrzehntelanger Erfahrung und Beobachtung.
© Bayerischer Rundfunk
Erst als es im 19.Jahrhundert Robert Koch gelang, Mikroorganismen als Verursacher von
Krankheiten nachzuweisen und Louis Pasteur
den ersten Impfstoff gegen Hühnercholera herstellte, war der Weg für die Erforschung des Im munsystems und die Synthese von Impfstoffen
geebnet.
Aktive Impfung
Die aktive Immunisierung beruht auf der Erkenntnis, dass der menschliche Körper nach dem
Überstehen einer Infektionskrankheit gegenüber
dem Erreger eine Immunität erwirbt und dadurch
eine Wiedererkrankung ausgeschlossen wird.
Diese Reaktion des eigenen Immunsystems
kann durch eine Impfung künstlich ausgelöst
werden. Als mögliche Impfstoffe werden verwendet: eine niedrige Dosis eines Produktes des infektiösen Agenz, ein chemisch modifiziertes ähnliches Produkt, abgetötete Erreger mit intakter
Oberfläche oder abgeschwächte (avirulente)
Stämme.
Die aktive Immunisierung wird z.B. gegen Cholera, Typhus, Fleck- und Gelbfieber empfohlen.
Der Impfschutz ist relativ lange ( über Jahre) anhaltend. Nach einer bestimmten Zeit sollten solche Impfungen aber aufgefrischt werden.
Passive Impfung
Bei der passiven Immunisierung handelt es sich
um die Übertragung von Antikörpern von einem
Organismus auf einen anderen. Das hat den Vorteil, dass ein erkrankter Organismus nicht erst
selbst Antikörper ausbilden muss, sondern die
gespritzten Antikörper die Erreger sofort erkennen und markieren, sodass das Immunsystem
sofort die Erreger unschädlich machen kann.
Eine solche passive Impfung hält in der Regel
nur wenige Wochen bis Monate an, dann sind
die gespritzten Antikörper abgebaut bzw. ausgeschieden. Eingeführt wurde die passive Impfung
1890 von Emil von Behring, als er ein Heilverfahren gegen Diphtherie entwickelte. Die passive
Immunisierung ist nur eine Notfallmaßnahme,
falls schon ein Kontakt mit einem Erreger stattgefunden hat, z.B. bei Tetanus oder Tollwut.
Auch das Gegengift bei Schlangenbissen beruht
in der Regel auf dem Prinzip einer passiven Impfung, ebenso die Mutter-Kind-Immunisierung. Da
viele Antikörper die Plazentaschranke durchdringen, kommt es während einer Schwangerschaft
auf natürlichem Wege zu einer passiven Immunisierung des Fötus durch den mütterlichen Organismus. Auch die Muttermilch enthält Antikörper.
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Didaktische Hinweise
Die Sendung ist für den Einsatz im PCB- bzw. Biologieunterricht ab der 8. Jahrgangsstufe geeignet.
Lernziele
Die Schülerinnen und Schüler sollen
•
Bakterien, Viren, Einzeller und Pilze als Krankheitserreger kennenlernen;
•
wissen, welche Rolle die Ratten und ihre Flöhe bei der Ausbreitung der Pest im Mittelalter
spielten;
•
die wissenschaftlichen Leistungen von Louis Pasteur, Robert Koch und Alexander Fleming und
ihre Bedeutung für die Infektionsmedizin einschätzen;
•
am Beispiel der Grippe den Ablauf einer Infektionskrankheit erklären können;5. Die Schüler sollen
wissen, dass Penicillin zwar gegen Bakterien eingesetzt werden kann, nicht aber gegen Viren;
•
lernen, dass Bakterien gegen Antibiotika Resistenzen entwickeln können;
•
wichtige Zellen des Immunsystems aufzählen und deren Bedeutung beim Kampf gegen
Krankheiten erklären können;
•
den wesentlichen Unterschied zwischen einer Aktiv- und einer Passivimpfung nennen können;
•
die Bedeutung der Hygiene beim Schutz vor Infektionskrankheiten erkennen;
•
die Erreger und die Infektionswege von AIDS und Malaria kennenlernen.
Beobachtungsaufträge für Gruppen
Gruppe 1 (Geschichte)
Warum kommt der Junge im Film zum Kinderarzt?
In welche Gruppen kann man die Erreger von Infektionskrankheiten einteilen?
Welche bekannte Infektionskrankheit löschte im Mittelalter das Leben Millionen von Menschen aus?
Welche Erreger sind die Auslöser dieser Krankheit?
Welche Rolle spielten die Ratten damals?
Wie erklärte man sich früher eine Infektionskrankheit?
Gruppe 2 (Forschung)
Was entdeckte Louis Pasteur?
Wodurch wurde Robert Koch bekannt?
Was entdeckte Paul Ehrlich?
Wodurch wurde Alexander Fleming bekannt?
Gruppe 3 (Krankheiten)
Wodurch wird eine echte Grippe ausgelöst?
Wie verläuft eine Grippe?
Welcher Erreger ist die Ursache für Aids?
Wie vermehrt sich der Aids-Erreger?
Welcher Erreger ist die Ursache für Malaria?
Wie wird der Malaria-Erreger übertragen?
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Gruppe 4 (Immunsystem)
Wie reagiert der Körper, wenn ihn ein Krankheitserreger befällt?
Welche Immunzellen werden sofort aktiv? welche später?
Warum versagt das Immunsystem bei AIDS?
Wie kann man das eigene Immunsystem stärken?
Gruppe 5 (Schutz und Impfung)
Wie kann man sich vor einer Infektionskrankheit schützen?
Wann helfen Antibiotika?
Was kann man gegen eine Vireninfektion unternehmen?
Wie unterscheiden sich die aktive und die passive Impfung?
Links
http://dms-schule.bildung.hessen.de/searchxapian/
Nach Eingabe der Suchwörter "Viren", "Bakterien", "Infektionskrankheiten" liefert der Bildungsserver
Hessen mehrere thematisch relevante Angebote für den Schulunterricht.
http://www.rki.de/
Robert Koch Institut
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