Im weiteren Sinne schließt der Begriff alle Krankheitsauslöser ein, z.B. auch ionisierende Strahlung. Im engeren Sinne sind mit Pathogenen meistens pathogene Mikroorganismen und damit Krankheitserreger gemeint. In der Medizin bedeutet das Adjektiv pathogen grundsätzlich krankheitserregend.
Pathogenen – Typen
Wie du bereits gelernt hast, stellen Pathogene den Ursprung einer Erkrankung dar. Damit man eine Krankheit sinnvoll behandeln kann, ist es wichtig, den Krankheitsauslöser zu identifizieren. Denn die Therapie einer Erkrankung unterscheidet sich stark von Pathogen zu Pathogen. So werden zum Beispiel Bakterien in den meisten Fällen mit Antibiotika bekämpft. Die Therapie von Pilzen hingegen basiert meist auf Antimykotika.
Die verschiedenen Typen von Pathogenen lernst du in den nächsten Abschnitten genauer kennen.
Grundsätzlich zählen zu den Pathogenen sowohl belebte Organismen, als auch unbelebte Einflüsse. Die wichtigsten Pathogene sind:
Häufig wird im Zusammenhang mit Pathogenen von sogenannten pathogenen Keimen gesprochen. Mit dem Begriff Keim meint man in der Medizin Mikroorganismen, zu denen beispielsweise die Bakterien, Viren oder Pilze gehören. Pathogene Keime sind also krankheitserregende Mikroorganismen.
Abbildung 1: Übersicht der verschiedenen Pathogene
Pathogene – Bakterien
Bakterien sind einzellige Lebewesen. Zusammen mit den Archaeen werden sie den Prokaryoten zugerechnet. Das sind Lebewesen, deren Erbinformation nicht in einem Zellkern vorliegt. Nicht alle Bakterien sind pathogen, also lösen eine Krankheit aus. Apathogene, das heißt nicht krankheitserregende Bakterien, können sogar von großem Nutzen für den Menschen sein. Sie unterstützen uns beispielsweise als Darmflora bei der Verdauung von Nahrung oder sind wichtig bei der Herstellung von Joghurt.
Ein großes Problem im Bezug auf pathogene Bakterien stellen die sogenannten multiresistenten Keime dar, von denen du vielleicht schonmal in den Nachrichten gehört hast. Das sind Bakterien, die resistent gegen bestimmte Antibiotika sind.
Ein wichtiger Vertreter ist zum Beispiel MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus). Das ist ein Bakterium, welches durch den leichtfertigen Antibiotikaeinsatz der letzten Jahrzehnte eine Resistenz gegen Beta-Laktam-Antibiotika erworben hat.
Gerade in Krankenhäusern, wo viele Menschen mit geschwächtem Immunsystem liegen, können diese Bakterien schwere Infektionen verursachen. In diesem Zusammenhang spricht man auch von nosokomialen Infektionen. Damit meint man Infektionen, die im Kontext mit einem Aufenthalt in einer medizinischen Einrichtung (meistens Krankenhaus) entstehen.
Die Pathogenität eines Mikroorganismus beschreibt, ob der Mikroorganismus grundsätzlich eine Krankheit auslösen kann oder nicht.
Die Virulenz gibt hingegen das Ausmaß der krankmachenden Wirkung an. Man spricht dabei nicht nur im Bezug auf Viren von Virulenz, sondern auch im Bezug auf andere Mikroorganismen wie Bakterien.
Ihre Pathogenität, also ihre Fähigkeit eine Krankheit hervorzurufen, entfalten Bakterien mittels verschiedener Substanzen. Diese bezeichnet man als Pathogenitätsfaktoren. In diesem Zusammenhang spricht man auch von Virulenzfaktoren. Zu den bakteriellen Virulenzfaktoren zählen unter anderem Exotoxine. Das sind Giftstoffe, die von Bakterien gebildet werden und eine Immunantwort im Wirt hervorrufen.
Pathogene – Pilze
Auch Pilze können Krankheitserreger darstellen. In der Medizin bezeichnet man Pilzerkrankungen auch als Mykosen. Hierfür verantwortlich sind aber in der Regel nicht Ständerpilze, wie es z.B. Pfifferlinge sind. Stattdessen handelt es sich dabei meist um Schimmelpilze, Dermatophyten oder Hefen, die zu den Gruppen der Joch- oder Schlauchpilze gehören.
Ein Beispiel für eine durch Dermatophyten ausgelöste Mykose ist Fußpilz. Diese Erkrankung ist gekennzeichnet durch gerötete und schuppende Stellen am Fuß.
Pathogene – Viren
Anders als die Bakterien und Pilze zählen die Viren nicht zu den Lebewesen. Stattdessen handelt es sich bei Viren um winzige, infektiöse Partikel, die im Wesentlichen nur aus Erbinformation (in Form von DNA oder RNA) und Proteinen bestehen. Weil sie entsprechend keinen eigenen Stoffwechsel besitzen, sind sie zur Vermehrung auf Wirtszellen angewiesen. Diese benutzen sie dann als Fabriken zur Virusvermehrung. Im Anschluss daran gehen die Zellen meist zugrunde.
Verantwortlich für den Zelltod im Rahmen einer Virusinfektion ist oft ein Vorgang, den man als Zelllyse bezeichnet. Hierbei platzt die Membran der Wirtszelle auf, sodass die produzierten Viruspartikel freigesetzt werden können. Die freigesetzten Viruspartikel können dann wiederum benachbarte Zellen infizieren.Eine andere Ursache für den Untergang virusinfizierter Zellen kann sein, dass spezialisierte Zellen des Immunsystems diese erkennen und als Vorsichtsmaßnahme den Zelltod einleiten.
Ein wichtiger Schritt der viralen Vermehrung ist die Replikation.
Viren wollen sich im Wirt im möglichst großen Umfang vermehren. Würde der Wirt unmittelbar nach der Infektion sterben, so wäre das für die Vermehrung des Virus ungünstig. Eine hohe virale Vermehrungsrate geht in der Regel mit dem Tod der Wirtszellen einher. Zu virulente Viren töten ihre Existenzgrundlage oder werden zu schnell vom Immunsystem des Wirts identifiziert und ausgelöscht.
Zwischen Wirt und Virus pendelt sich also optimalerweise langfristig ein Gleichgewicht ein.
Ein Beispiel für besonders erfolgreiche Viren sind Herpesviren. Sie können Zellen infizieren ohne die Aufmerksamkeit des Immunsystem auf sich zu ziehen.
Insgesamt gilt für alle pathogenen Mikroorganismen, dass der Grad der krankmachenden Wirkung auch stark vom Wirt abhängig ist. Faktoren, die dabei eine Rolle spielen, sind z.B. die Empfänglichkeit der Tierart allgemein oder der individuelle Immunstatus.
Pathogene – Prionen
Genau wie Viren sind auch Prionen keine Lebewesen. Stattdessen handelt es sich bei Prionen um Proteine. Sie weisen im Gegensatz zu apathogenen Proteinen eine besondere Faltung auf und sind infektiös. Das bedeutet, dass diese Proteine in der Lage sind, die Form ursprünglich gesunder Proteine zu ändern.
Ein Beispiel für eine Erkrankung, die durch Prionen verursacht wird, ist die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit. Bei dieser Erkrankung kommt es durch die falsch gefalteten Proteine zu einer Schädigung der Nervenzellen des Gehirns. In der Folge sterben Betroffene innerhalb weniger Monate.
Pathogene – Parasiten
Parasiten sind Schmarotzer, die auf Kosten anderer Lebewesen leben und diesen dabei Schäden zufügen.
Auch wenn nach dieser Definition beispielsweise auch die bereits besprochen Viren Parasiten darstellen könnten, soll es in diesem Abschnitt nur um eukaryotische Organismen gehen.
Grundsätzlich lassen sich bei Parasiten im engeren Sinne zwei Untergruppen unterscheiden:
- Endoparasiten und
- Ektoparasiten.
Zu den Endoparasiten zählen solche Parasiten, die sich innerhalb des Körpers des Wirtes einnisten. Ein Beispiel hierfür sind z.B. Würmer (Helminthen).
Zu den Ektoparasiten gehören Organismen, die auf dem Wirt parasitieren. Sie befinden sich dabei z.B. in den Haaren oder auf der Haut. Mit Vertretern dieser Gruppe hast du bestimmt auch schon Bekanntschaft gemacht. Zu ihnen gehören beispielsweise Mücken oder Zecken.
Pathogene – Einteilung
Pathogen ist nicht gleich Pathogen. Deshalb unterscheidet man innerhalb der Pathogene obligat pathogene Erreger und fakultativ pathogene Erreger.
Obligat pathogene Erreger
Bei obligat pathogenen Erregern kann grundsätzlich immer eine Erkrankung ausgelöst werden. Die Pathogenität besteht also unabhängig davon, ob der Wirt gesund ist oder ein geschwächtes Immunsystem aufweist. Diese Erreger sind dementsprechend auch kein Teil des Mikrobioms des Wirts.
Unter dem Mikrobiom des Menschen versteht man alle Mikroorganismen, die auf ihm siedeln. Zum Mikrobiom zählen z.B. Darm- und Hautflora.
Mycobacterium tuberculosis, das an der Tuberkulose beteiligt ist, stellt ein obligat pathogenes Bakterium dar.
Fakultativ pathogene Erreger
Im Gegensatz zu den obligat pathogenen Erregern besiedeln fakultative Erreger den Wirt ständig. In der Regel führen sie aber zu keiner Erkrankung. Nur, wenn der Wirt ein geschwächtes Immunsystem aufweist, können sie eine Krankheit auslösen. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Opportunisten, weil sie den schlechten Immunstatus des Wirts auszunutzen.
Ein wichtiges Beispiel für einen fakultativ pathogenen Erreger ist das Bakterium Staphylococcus aureus. Es kommt regulär auf Häuten und Schleimhäuten gesunder Menschen vor, kann aber bei Defekten des Immunsystems zu zahlreichen verschiedenen Infektionen und Erkrankungen führen.
Pathogene – Das Wichtigste
- Pathogene sind Krankheitsauslöser.
- Zu den Pathogenen zählen Bakterien, Viren, Pilze, Prionen und Parasiten.
- Obligat pathogen sind Erreger, die immer eine Krankheit hervorrufen können.
- Fakultativ pathogen sind Erreger, die nur unter bestimmten Umständen zu einer Erkrankung führen. Das kann z.B. der Fall sein, wenn das Immunsystem des Wirts durch andere Erkrankungen geschwächt ist.
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Häufig gestellte Fragen zum Thema Pathogene
Welche Pathogene gibt es?
Pathogene sind Krankheitsauslöser. Zu ihnen zählen unter anderem:
- Bakterien
- Viren
- Parasiten
- Pilze
- Prionen
Was ist eine pathogene Wirkung?
Unter einer pathogenen Wirkung versteht man eine krankheitsauslösende Wirkung.
Welche Bakterien sind pathogen?
Es gibt eine Vielzahl pathogener Bakterien, z.B. Mycobacterium tuberculosis, Clostridium tetani oder Chlamydia psittaci. Die meisten Bakterien sind aber nicht pathogen oder führen nur bei einem geschwächtem Immunsystem zu Erkrankungen.
Was sind pathogene Keime?
Unter pathogenen Keimen versteht man krankheitserregende Mikroorganismen wie bestimmte Bakterien, Viren oder Pilze.
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