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Infektiologie 6. Juni 2008

Das „Haustier“ der Mikrobiologen (Narrenturm 146)

Unter den Tausenden Moulagen des Pathologisch-anatomischen Bundesmuseums finden sich gelegentlich auch recht kuriose Stücke: fein säuberlich arrangierte plastische Darstellungen von verschiedenen Säuglingsstühlen. Verwendet wurden sie vermutlich als Lehrobjekte oder realistisches Anschauungs- oder Vergleichsmaterial. Im Stuhl von Säuglingen wurde auch das heute wohl berühmteste und am besten erforschte Bakterium der Welt entdeckt: das Bacterium coli commune, heute besser bekannt unter E. Coli. Wobei das E. – Escherichia – für alle Zeiten an ihren Entdecker, den Kinderarzt Theodor Escherich (1857–1911), erinnern soll.

 Säuglingsstuhl-Präparat
Säuglingsstuhl-Präparat aus dem Narrenturm.

Foto: Regal/Nanut

Als Escherich im Oktober 1881 in Würzburg promovierte, brach gerade eine neue Epoche der Medizin an. Am 24. März 1882 hatte Robert Koch (1843–1910) die Entdeckung des Lungentuberkuloseerregers in seinem berühmt gewordenen Vortrag über die „Aetiologie der Tuberkulose“ bekannt gegeben und damit tatsächlich ein neues Zeitalter eingeleitet. Stolz schrieb Koch: „Zum ersten Mal ist es gelungen, den vollen Beweis für die parasitische Natur einer menschlichen Infektionskrankheit, und zwar der wichtigsten von allen, vollständig zu liefern.“ Danach wurde weltweit hektisch nach weiteren Erregern gesucht. Alte Vorstellungen mussten über Bord geworfen und zahlreiche Krankheitsursachen völlig neu überdacht und erforscht werden. Vielen Bakteriologen der ersten Stunde war es aber noch nicht klar, dass es unter den Bakterien nicht nur Krankheitserreger, sondern auch Nützlinge gibt, die unseren Körper milliardenfach besiedeln.
Escherich war der Erste, der zeigen konnte, dass der Darm des Neugeborenen nach der Geburt steril ist und die bakterielle Darmbesiedelung erst später aus der Umgebung und Nahrung des Neugeborenen erfolgt. Am 15. Juli 1885 berichtete er in einem Vortrag in der Gesellschaft für Morphologie und Physiologie in München über das von ihm entdeckte „Bacterium coli commune“ und weitere „10 Bacillenarten, 5 Kokken mehrere Sarcinen und Sprosspilze“. Durch die damals hohe Säuglingssterblichkeit hatte er die Möglichkeit, die Keimbesiedelung der verschiedenen Darmabschnitte zu untersuchen. Besonders interessierte ihn die erste Keimbesiedelung post partum. Nach intensiver Forschungsarbeit publizierte er seine neuen Erkenntnisse im Jahr 1886 unter dem Titel: „Die Darmbakterien des Säuglings und ihre Beziehung zur Physiologie der Verdauung“. Ausführlich beschrieb er hier – neben 19 anderen Arten, die er isoliert hatte – das zahlenmäßig häufigste und regelmäßig vorkommende Bacterium coli commune. „Dasselbe wurde bislang nur im Darmkanal und zwar besonders reichlich in den unteren Abschnitten desselben gefunden und deshalb mit dem Namen ‚Colonbacterium‘ bezeichnet.“ Die Besiedelung der oberen Darmabschnitte bezeichnete er als monoton und spärlich und er stellte fest, dass Bakterien an der Ileocoecalklappe schlagartig zunehmen.

Physiologische und pathogene Wirkung des Colonbacteriums

Diese „Art schlanker, manchmal leicht gekrümmter Kurzstäbchen“ fand er im Stuhl von mit Muttermilch ernährten Kindern und später auch im Erwachsenenfaeces als Hauptbewohner. Das Colonbacterium im Darm von Neugeborenen identifizierte er als den typischen Erstbesiedler, der unter anderem das Wachstum pathogener Fäulnisbakterien verhindert und eine wichtige Rolle bei der Verdauung spielt. Es gehört zur physiologischen Dickdarmflora von Mensch und Tier und stimuliert auch das darmassoziierte Immunsystem. Aber schon Escherich erkannte, dass es auch pathogene Varianten des Colonbacterium gibt, die als Erreger von Durchfällen, Harnwegsinfekten, Meningitis, Sepsis, Entzündungen der Lunge, der Galle und Wundinfektionen nach chirurgischen Eingriffen eine große Rolle spielen.
Durch diese und andere wissenschaftliche Arbeiten wurde Escherich in der Fachwelt immer bekannter und 1890 von München als Professor ins St. Anna Kinderspital nach Graz berufen. Hier machte er in kurzer Zeit aus dem kleinen Krankenhaus eine pädiatrische Klinik von internationalem Ruf. Finanziell verstand er es gut, „Staat, Land, Kommune und Private virtuos zugunsten der Anstalt zu melken“.
Im Jahr 1902 erhielt Escherich den Wiener Lehrstuhl für Pädiatrie und wurde gleichzeitig Direktor des St. Anna-Kinderspitals. Neben seinen Arbeiten über die Darmflora waren seine Forschungen über die Tetanie, Scharlach, Diphtherie und Tuberkulose wegweisend für die Kinderheilkunde. Nicht ahnen konnte er freilich, dass das von ihm entdeckte gramnegative Stäbchen, Bacterium coli commune, und die später nach ihm benannte Spezies Escherichia coli – E. coli – zu einem berühmten Modellobjekt für die Körperfloraforschung und die Erforschung vieler Lebensvorgänge werden würde.
Für Forschungsarbeiten an und mit dem beliebtesten „Versuchstier“ der Mikrobiologen, Molekulargenetiker und Biotechnologen wurden in den letzten 50 Jahren 14 Nobelpreise vergeben.

Wolfgang Regal/Michael Nanut, Ärzte Woche 23/2008

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