Speaker A
[musik] Sie besiedeln alle Regionen der Erde, existieren [musik] an Land, in der Luft und im Wasser.
Mikroben sind die wahren Herrscher der Erde, beeinflussen Leben, Gesundheit und Evolution maßgeblich und sind Schlüssel für das ökologische Gleichgewicht.
Key Takeaways
- Mikroben sind unverzichtbar für das Leben auf der Erde und beeinflussen Gesundheit und Ökosysteme.
- Das Mikrobiom ist komplex und vielfältig, wobei nicht alle Mikroben schädlich sind.
- Symbiotische Beziehungen zwischen Mikroben und Wirten sind entscheidend für Ernährung und Überleben.
- Neue Forschungstechnologien ermöglichen tiefere Einblicke und medizinische Innovationen.
- Mikroben haben auch Einfluss auf Verhalten und Evolution von Lebewesen.
What the video covers
- Mikroorganismen besiedeln alle Lebensräume der Erde und sind die ältesten und mächtigsten Lebewesen.
- Die Symbiose zwischen Mikroben und frühen Fischen ermöglichte den Übergang vom Wasser an Land.
- Das menschliche Mikrobiom besteht aus Billionen von Mikroorganismen, die Verdauung und Immunsystem unterstützen.
- Helicobacter pylori hat eine ambivalente Rolle im menschlichen Magen und beeinflusst Krankheiten und Gesundheit.
- Eine vielfältige Mikrobiom-Zusammensetzung ist entscheidend für die Gesundheit und verhindert Entzündungen.
- Mikroben sind auch für Tiere lebenswichtig, z.B. bei der Verdauung von Koalas und Stinkwanzen.
- Forschung zeigt, wie Mikroorganismen Verhalten und Evolution beeinflussen können.
- Innovative Forschung eröffnet neue medizinische Anwendungen, z.B. bei der Tumorbekämpfung mit Bakterien.
- Mikroben spielen eine zentrale Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf und Klimaschutz.
- Die Evolution der Mikroben ist eng mit der Geschichte des Lebens auf der Erde verbunden und noch nicht abgeschlossen.
Chapters
- 00:00Einführung in die Welt der Mikroben
- 02:03Der Übergang vom Wasser an Land durch Mikroben
- 04:11Helicobacter pylori und seine doppelte Rolle
- 06:11Das Mikrobiom als komplexes Ökosystem
- 08:14Mikroben in Tierwelten: Stinkwanzen und Koalas
- 11:47Mikroben und medizinische Innovationen
- 18:17Verhaltensbeeinflussung durch Parasiten
- 24:02Mikroben im globalen Ökosystem und Klimawandel
- 25:06Abschluss: Die untrennbare Verbindung von Mensch und Mikroben
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Speaker A
Für das Auge sind sie unsichtbar, und doch sind sie mitten unter uns. Die kleinsten und ältesten Lebewesen unseres Planeten sind zugleich die mächtigsten.
Speaker A
Bakterien, Viren und andere Kleinstlebewesen. Sie kommunizieren miteinander und bilden komplexe Strukturen. Nur mit ihrer Hilfe konnte sich [musik] das Leben an Land wagen.
Speaker A
Heute beherrschen sie den Planeten und auch uns Menschen. Viele Geheimnisse dieser mikroskopisch kleinen Lebewesen liegen noch im Dunkeln.
Speaker A
Dank bahnbrechender Forschung und innovativer Technologien beginnen Wissenschaftler nun, die Mysterien der Mikroorganismen zu enthüllen.
Speaker A
Vor 400 Millionen Jahren gibt es noch sehr wenige Lebewesen in den urzeitlichen Landschaften unserer Erde.
Speaker A
Nur im Wasser leben bereits höher entwickelte Wesen. In dieser [musik] Zeit geschieht etwas Einzigartiges.
Speaker A
Der Darm dieser ersten Fischarten [musik] verändert sich drastisch. Bis dahin war das Organ von einer Barriere umgeben, die ihn vor Krankheiten schützte. [musik] Mikroorganismen wurden so ausgesperrt.
Speaker A
Dann verschwindet diese Barriere, und zum ersten Mal können sich Mikroben im Darm ansiedeln. So gelingt der folgenreiche Schritt vom Wasser an Land.
Speaker A
Da die im Meer und an Land verfügbare Nahrung unterschiedlich ist, brauchen diese Amphibien Darmbakterien, die beide [musik] Arten von Nahrung verdauen und verwerten können.
Speaker A
Eine Symbiose, die sich in vielen tausend Evolutionsschritten bewährt hat. Bis heute leben rund 100 Milliarden Mikroorganismen allein in unserem Mund und noch sehr viel mehr in unserem Darm.
Speaker A
Schätzungen gehen davon aus, dass etwa 100 Billionen Bakterien im menschlichen Darm existieren. Viele nehmen wir über Essen zu uns. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Verdauung und bei der Unterstützung des Immunsystems. [musik] Dieses Mikrobiom besteht aus Bakterien,
Speaker A
[musik] Pilzen und Viren. Besonders die Bakterien stehen unter Generalverdacht, krank zu machen. Aber nur etwa jede hundertste Bakterienart kann für uns Menschen gefährlich werden.
Speaker A
[musik] Ein Mediziner, der seit vielen Jahren genauer hinsieht, ist Martin Blaser. Ganz besonders interessiert er sich für Helicobacter pylori, ein Bakterium, von dem man seit den 1980er Jahren weiß, dass es Magengeschwüre und Magenschleimhautentzündungen hervorrufen kann.
Speaker A
In der Wissenschaft gibt es so etwas wie die Verzerrung der Entdeckung. Was man zuerst entdeckt, beeinflusst alles Weitere.
Speaker A
Und im Hinblick auf Helicobacter gibt es eine sehr starke Tendenz, Helicobacter als Krankheitserreger zu betrachten.
Speaker A
Auch unsere eigene Arbeit hat dazu beigetragen. Wir hatten viele Merkmale gefunden, die zeigten, wie Helicobacter beim Menschen mit Krankheiten in Verbindung steht.
Speaker A
Aber dann habe ich versucht, es aus einer biologischeren Perspektive zu betrachten. Menschen, die im klinischen Bereich arbeiten, sehen Helicobacter ausschließlich als schädlich an. Sie sehen das Naheliegende, während ich versuche, das Gesamtbild zu sehen.
Speaker A
Helicobacter pylori wird für verschiedene Erkrankungen des Magens und der Speiseröhre verantwortlich gemacht, auch für Krebs.
Speaker A
Dann stellten Forscher jedoch fest, dass es sich bei auffällig vielen Patienten genau umgekehrt verhält. Gerade wenn das Bakterium im Magen fehlte, entwickelte sich der Krebs.
Speaker A
[musik] Helicobacter nimmt in der menschlichen Biologie eine besondere Stellung ein, weil es der dominierende Organismus im Magen ist. Die meisten anderen Teile des Körpers haben keinen dominierenden Organismus. Weder der Dickdarm, die Haut, noch der Mund. Aber Helicobacter dominiert den Magen. Es ist
Speaker A
bemerkenswert, was passiert, wenn ein dominanter Organismus in einem Ökosystem verschwindet. Ich glaube, deshalb sehen wir diese großen Veränderungen bei Magendarmerkrankungen und Magenkrebs und dann das Auftreten von Speiseröhrenerkrankungen, auch Speiseröhrenkrebs, und sogar eine neue Form von Magenkrebs.
Speaker A
Die Natur verabscheut das Vakuum, und wenn ein dominanter Organismus verschwindet, verändern sich die Dinge.
Speaker A
Auf und in unserem Körper leben rund etwa 30 Billionen Kleinstlebewesen. Welche von ihnen gut und welche böse sind, ist dabei nicht immer leicht zu unterscheiden.
Speaker A
Manchmal sind sie auch beides. Forscher wie Martin Blaser [musik] betrachten unser Mikrobiom wie einen Wald.
Speaker A
Die ausgewogene Vielfalt hält die Natur im Gleichgewicht. Genauso [musik] braucht man eine große Vielfalt von Darmmikroben, um gesund zu bleiben.
Speaker A
In einem gesunden Darm stehen die Zellen der Darmschleimhaut dicht [musik] nebeneinander und bilden mit der darauf liegenden Schleimschicht und nützlichen Bakterien [musik] eine wirksame Barriere.
Speaker A
Bei einem löchrigen Darm wird die Darmwand durchlässig für unerwünschte Stoffe, die so in den Blutkreislauf gelangen [musik] können.
Speaker A
Die im Darm befindlichen Immunzellen versuchen, diese Eindringlinge zu bekämpfen. Gibt es nicht genügend [musik] Darmbakterien, kann sich der Darm entzünden, und das kann sich wiederum in Nahrungsunverträglichkeit, chronischer Müdigkeit oder Allergien bemerkbar machen.
Speaker A
Wir haben enorme Mengen unserer Biodiversität verloren. Für mich ist das mit dem Klimawandel vergleichbar. Was wir mit unserem Klima machen, geschieht in einem großen Maßstab, und im menschlichen Körper passiert dasselbe auf der Mikroskala.
Speaker A
Und leider schreitet beides sehr schnell voran. Nicht nur der Mensch ist auf Mikroben angewiesen. Sie spielen eine genauso entscheidende Rolle im Leben von Tieren.
Speaker A
Bakterien helfen bei der Zersetzung von komplexen Nährstoffen in einfachere Formen. Sie helfen, Fett zu speichern oder abzubauen, und sorgen auch bei Tieren für ein funktionierendes Immunsystem.
Speaker A
In unserer Welt leben und überleben alle Arten nur dank [musik] der Mikroben, auch die Stinkwanze.
Speaker A
Es existieren über 40.000 Arten dieser Insekten überall auf der Welt. Hinter der großen Ausbreitung stehen Mikroorganismen, die ihr Fortbestehen erst möglich machen.
Speaker A
Im Darm dieser Art ist ein sehr spezielles Organ, eines, das gezielten Mikroorganismen beherbergt. Es ist voller Bakterien.
Speaker A
Warum hat diese Art ein Organ hervorgebracht, das sich auf die Ansiedlung von Bakterien spezialisiert hat?
Speaker A
Takema Fukatsu, ein Experte für die Beziehungen zwischen Insekten und Mikroorganismen, glaubt, dass es mit dem Speiseplan der Stinkwanzen zusammenhängt.
Speaker A
Blattwanzen leben von Pflanzensäften. Diese enthalten Saccharose, also viel Zucker, und sind daher süß und schmackhaft, enthalten aber kaum Proteine. Zucker ist zwar eine gute Energiequelle, aber für das Wachstum ihres Körpers reicht das nicht aus.
Speaker A
Daher stellen die symbiotischen Mikroorganismen essentielle Aminosäuren her, um Proteine zu bilden. Auf diese Weise können Blattwanzen überleben, indem sie sich nur vom Pflanzensaft ernähren.
Speaker A
Doch dazu müssen die Wanzen ihre wertvollen Mikroorganismen auf ihre Nachkommen übertragen. Wenn sie ihre weißen Eier legen, legen sie auch etwas Dunkles [musik] hinein.
Speaker A
Das sind Kapseln, die voll mit Mikroorganismen sind. Und wenn die Eier schlüpfen, sind diese Kapseln die erste Mahlzeit der Larven.
Speaker A
Links das Wachstum der Wanzen ohne Unterstützung der Mikroorganismen und im Vergleich rechts mit ihrer Hilfe.
Speaker A
Eine Koala-Farm in Australien. Hier setzen Forscher die Kraft der Mikroorganismen für die bedrohte Tierart ein.
Speaker A
Denn durch die steigende Anzahl der Waldbrände müssen in Australien immer mehr Koalas gerettet werden.
Speaker A
In ihrer ungewohnten Umgebung taucht jedoch ein Problem auf. Es ist sehr schwierig, die Nährstoffe aus dem Eukalyptus herauszulösen.
Speaker A
Deshalb brauchen sie ganz besondere Bakterien, um ihn aufzuspalten. Nur so kann der Körper die Nährstoffe nutzen, um zu wachsen und zu überleben.
Speaker A
Die Darmbakterien des Koalas passen sich an die jeweilige Eukalyptusart ihres Lebensraums an, denn die Komponenten ihres Hauptnahrungsmittels variieren je nach Region.
Speaker A
Normalerweise nehmen die Jungtiere die Darmbakterien von der Mutter auf. Dazu frisst das Koala-Junge den sogenannten Papp, einen speziellen Kot der Mutter.
Speaker A
In ihrer neuen Umgebung brauchen die Ko
Speaker A
[musik] Die australischen Forscher entdeckten, dass das Darm Mikrobiom von einer Gruppe von Koalas [musik] auf eine andere übertragen werden kann.
Speaker A
Das veränderte Mikrobiom erhöhte ihre Bereitschaft auch ungewohnte Nahrung zu fressen. Je mehr das Mikrobiom verändert wurde, desto eher waren sie dazu bereit.
Speaker A
So könnten Bakterien das Leben der Koalas retten, die vom Feuer vertrieben wurden. [musik] Mikroorganismen sind wahre Alleskönner, ausgestattet mit einer beeindruckenden Kreativität im Kampf ums Überleben.
Speaker A
von Beginn an [musik] die Welt vor 2 Milliarden Jahren. Schon jetzt sind die Ozeane voll von Mikroorganismen, die um die Vorherrschaft kämpfen.
Speaker A
Einer davon ist der allererste Vorfahr aller späteren Lebewesen auf der Erde, das Archeon. Vor 2 Milliarden Jahren ist Sauerstoff kaum vorhanden.
Speaker A
Es wird angenommen, dass dieser [musik] Einzeller Moleküle wie Aminosäuren zur Energiegewinnung nutzt. Zu dieser Zeit entwickeln sich fotosynthetische Bakterien.
Speaker A
Diese Bakterien absorbieren Kohlendioxid und geben Sauerstoff ab. So erhöht sich in dieser Zeit der Sauerstoffgehalt auf der Erde.
Speaker A
Ein Mikroorganismus passt sich [musik] dieser plötzlichen Veränderung der Umwelt an. Die Aerobenbakterien, sie sind in der Lage, Sauerstoffen Energie umzuwandeln, anders als die Archen.
Speaker A
Ihr Aussterben scheint in der nun sauerstoffreichen Umgebung unvermeidlich und so hätte auch die Menschheit niemals existiert.
Speaker A
Doch die Archeaeinzeller [musik] schaffen es zu überleben. Wie das gelingt, haben japanische Forscher untersucht.
Speaker A
2inhal000 m unter der Meeresoberfläche entdecken sie einen sehr nahen Verwandten der Archänen. Es dauert 12 Jahre, bis Sie diese Mikroben erfolgreich kultivieren können.
Speaker A
Dann entdecken Sie eine verblüffende Eigenschaft des Einzellers. seine Fähigkeit zur Transformation. Irgendwann wachsen ihm lange tentakelartige Arme.
Speaker A
Es fährt seine Tentakel in Richtung eines aerobenbakteri aus, das perfekt an die sauerstoffreiche Umgebung angepasst ist.
Speaker A
Ihm wachsen mehr und mehr Tentakel, bis es sich um das Bakterium herumwickelt und sich schließlich mit ihm verbindet.
Speaker A
Auf diese Weise überleben Archäen, indem sie die aerobenbakterien dazu bringen, für sie Sauerstoff in Energie umzuwandeln.
Speaker A
Und in dieser neuen Form entwickeln sie sich zu eukariotischen Zellen, [musik] also Zellen, die zu den höheren Organismen gehören, einschließlich Pflanzen, Tieren und Pilzen.
Speaker A
[musik] Die Aerobenbakterien sind heute besser [musik] als Mitochondrien bekannt, die Kraftwerke unserer Zellen. Die Archänen hatten es also geschafft, einen neuen Weg der Entwicklung zu beschreiten.
Speaker A
Und während sich die Meeresbewohner zu immer größeren und komplexeren Formen entwickelten, bedienten sich auch andere Organismen bei den Mikroben.
Speaker A
Vor etwa 420 Millionen Jahren schickten sich Pflanzen an, ihren Lebensraum vom Wasser auf das Land zu erweitern.
Speaker A
Die felsige Erdoberfläche ist zu dieser Zeit noch fast ohne Nährstoffe. Der Schlüssel, um dennoch das Land zu erobern, sind die Wurzeln [musik] der Pflanzen.
Speaker A
Sie werden von feinen Fäden umspannt. Diese Fäden sind Pilze. Von ihnen haben sich die Pflanzen eine wichtige Fähigkeit angeeignet.
Speaker A
Eine Makroaufnahme zeigt, [musik] wie der Pilz mit einer Wurzel verschmolzen ist. In der Vergrößerung wird sichtbar, dass im Inneren des Pilzes etwas fließt.
Speaker A
Hier werden Nährstoffe ausgetauscht, um die gegenseitigen [musik] Defizite auszugleichen. Diese Art von Unterstützung ist entscheidend für die Pflanzen, denn [musik] die Pilze sind in der Lage, in die engen Zwischenräume der Felsen vorzudringen.
Speaker A
Nur in diesen Spalten gibt es einige [musik] Nährstoffe wie Phosphor und Stickstoff, die die ersten Pflanzen sammeln.
Speaker A
So breiten sich die Pflanzen auf dem kargenland aus. Die gesamte Vegetation auf unserem Planeten ist das Ergebnis dieser frühen Zusammenarbeit der Mikroorganismen.
Speaker A
Der Siegeszug der Mikroben läuft seit über dreieinhalb Milliarden Jahren. Sie sind die unsichtbaren Architekten des Lebens.
Speaker A
Steckt hinter dieser erfolgreichen Zusammenarbeit vielleicht so etwas wie Kommunikation? Um dem Rätsel auf die Spur zu kommen, haben sich Biologen in einem Bereich mit einem etwas größeren Maßstab umgesehen.
Speaker A
Die Wurzeln unterschiedlicher Pflanzen und Bäume sind über ein ausgefalltes [musik] unterirdisches System miteinander im Austausch.
Speaker A
Ein Netzwerk, das viele Forscher an das Internet erinnert. Daher wird es manchmal auch als Wood White Web bezeichnet.
Speaker A
Die Kommunikation unter Pflanzen war lange unerforscht. Inzwischen [musik] ist bekannt, dass ihr Austausch miteinander einen wichtigen Teil ihres Überlebens ausmacht.
Speaker A
Gibt es also vielleicht auch bei den Mikroorganismen eine Art von Kommunikation? Nobohiku Nomura und sein Team haben diese Frage untersucht.
Speaker A
Ursprünglich dachten wir, dass jede Mikrobe aus eigenem Antrieb heraushandelt. Aber selbst bei Einzellern fangen sie an als Gruppe zu handeln, sobald eine bestimmte Anzahl erreicht ist.
Speaker A
Dieser Filmclip zeigt einen Mikroorganismus, der eine kleine Kugel an einen anderen Mikroorganismus weiterreicht. Heute weiß man, dass diese Kugeln Nachrichtenmoleküle sind, die Fragmente von DNA und Proteinen enthalten.
Speaker A
Es scheint, dass Mikroorganismen häufig auf diese Weise interagieren. Beim Vergleich von Bakterienkulturen wird deutlich: "Die Gruppe, [musik] die miteinander kommunizieren kann, war in der Lage, diese komplexe Struktur zu bilden. Bei den Gruppen, die nicht kommunizierten, blieb die Struktur einfach.
Speaker A
[musik] [musik] Sichtbar werden diese komplexen Gefüge oft in der Küche. Besonders an den Abflüssen bilden kommunizierende Mikroorganismen [musik] kompakte Strukturen, wie der Blick durch das Elektronenmikroskop zeigt.
Speaker A
Sie kommunizieren sogar über verschiedene Arten [musik] hinweg. Sie scheinen in der Lage zu sein mit verschiedenen Arten, Gattungen und sogar mit einigen sehr unterschiedlichen Spezies von Mikroorganismen zu chatten.
Speaker A
Es ist erstaunlich, dass sie diese Methoden der Kommunikation haben, viel weiter fortgeschritten, als wir lange dachten.
Speaker A
Obwohl auch Tiere und Pflanzen dazu in der Lage sind, glaube ich nicht, dass es irgendetwas anderes gibt, das über ein so globales artenübergreifendes System verfügt und so umfassend kommunizieren kann.
Speaker A
Je mehr Wissenschaftler innen die Fähigkeiten der Bakterien erforschen, desto mehr Möglichkeiten tun sich auf, sogar in der [musik] Krebsbehandlung.
Speaker A
Dass Mikroorganismen in diesem Kampf zu den Hoffnungsträgern zählen könnten, war bis vor kurzem nicht erkennbar.
Speaker A
An der Johns [musik] Hopkins Universität in Baltimore rücken sie nun ins Rampenlicht der Forschung.
Speaker A
Die deutsche Medizinerin Verena Stettke [musik] arbeitet hier an einer revolutionären Methode. Wir haben bemerkt, [räuspern] dass Bakterien tatsächlich in der Tumorbehandlung sehr nützlich sein können und einen therapeutischen Einfluss auf die Tumore haben. Bakterien an sich sind die perfekte Waffe gegen Tumore, weil sie
Speaker A
sich im Gegensatz zu den traditionellen Medikamenten durch die Tumore durchbewegen können und sie haben die Möglichkeit ihre Umgebung zu erkennen und da sich darauf zu adaptieren und darauf zu reagieren und das macht sie zu einem sehr intelligenten Therapeutikum für Tumore.
Speaker A
Typisch für Tumore ist die rapide Zellteilung und ihr zunehmender [musik] Raumbedarf. Dadurch entwickeln sich in ihrem Inneren keine oder nur sehr wenige Blutgefäße.
Speaker A
Für die Krebstherapie [musik] ist das ein Problem. Nun benötigen Chemotherapeutiker Blutgefäße, um an ihren Ort zu gelangen.
Speaker A
Und wenn diese nicht da sind, können diese Chemotherapeutiker die Krebszellen nicht erreichen. Aus diesem Grund sind wir auf die Idee gekommen mit Klostridium zu experimentieren, weil dieses Bakterium den Sauerstoffmangel benötigt, um zu wachsen.
Speaker A
Vor über 20 Jahren begannen Forscherinnen an der Johns Hopkins Universität mit Bakterien zu experimentieren, die keinen Sauerstoff mögen.
Speaker A
Klostridium erwies sich als [musik] das Bakterium, das während seines Wachstums Tumorer am besten abtötete.
Speaker A
[musik] So sehen die Klostridiumbakterien unter dem Mikroskop aus. Normalerweise sind sie in den obersten Schichten der Erdoberfläche zu finden.
Speaker A
Ihre Bewegung ermöglichen ihre Geißeln oder Flagellen. Bei einer Therapie wird Klostridium in die gesunden Blutgefäße geschickt.
Speaker A
Die Blutgefäße sind reich an Sauerstoff. Daher fühlen sich die Bakterien hier nicht wohl. Sie steuern zu den Teilen des Körpers, an denen wenig Sauerstoff vorhanden ist.
Speaker A
Dorthin, wo die Tumore wachsen. Hier beginnen sich die Klostridiumakterien [musik] zu transformieren. Sie legen ihren Panzer ab, beginnen sich zu teilen und schnell zu vermehren.
Speaker A
Dann sind die Krebszellen dran. Die Bakterien bekämpfen nur die Tumore, denn nur dort finden sie Bereiche mit sehr niedrigem Sauerstoffgehalt, in denen sie überleben können.
Speaker A
Zwei Arten von Enzymen, die von den Klostriien freigesetzt werden, [musik] greifen die Krebszellen an.
Speaker A
Die Mikroben brauchen die Nährstoffe in den Krebszellen zur Energiegewinnung. Also beginnen Sie diese zu zerstören.
Speaker A
Es ist medizinisches Neuland mit ersten beeindruckenden Ergebnissen. Das ist ein Beispiel von einem Patienten, der mit Klostridium Nobi behandelt wurde. Ähm das Bild hier auf der linken Seite zeigt, dass der Patient einen relativ großen Tumor in seiner Schulter hatte.
Speaker A
Ähm, ungefähr vier Tage, nachdem Zinovi verabreicht wurde, wurde die Bildgebung wiederholt. Und man sieht hier sehr deutlich, dass diese äh Helligkeit vom Tumor vier Tage nach der Bildkebung verschwunden ist, was darauf hindeutet, dass Klostridium Novi ähm erfolgreich den Tumor getötet hat.
Speaker A
Das war ein fantastisches Ergebnis, besser als was wir erhofft hatten und es war natürlich bahnbrechend für die bakterielle Therapie, denn zum ersten Mal konnten wir wirklich zeigen, dass Bakterien in der Lage sind wirklich den Großteil, wenn ich den gesamten Tumor
Speaker A
abzutöten. Das ebnet natürlich auch den Weg für die bakterielle Therapie in der Tumorbehandlung in der Zukunft. Seit den klinischen Studien von Klostridium Novi sind natürlich auch weitere Bakterien ähm in klinischen Studie in die klinischen Studien gekommen, sodass das
Speaker A
in der Zukunft ähm eine realistische neue Therapiesäule darstellen kann. Noch wird die Therapie [musik] mit Bakterien nur angewandt, wenn andere Methoden nicht erfolgreich sind und es wird [musik] weitergeforscht.
Speaker A
Denn das Besondere an dieser Therapie ist, Bakterien sind ein lebendiges Medikament. Ein Risiko muss dabei minimiert werden. Die gesteuerte [musik] Infektion darf nicht außer Kontrolle geraten, denn dann würde sie krank machen.
Speaker A
Mikroorganismen können eine geradezu beängstigende Macht über Lebewesen erlangen, z.B. in Form von Parasiten. So wie Toxoplasma, ein Parasit, den häufig Mäuse in sich tragen.
Speaker A
Doch die Maus ist nur ein Zwischenwirt. Das eigentliche Ziel des Schmarotzers ist die Katze.
Speaker A
Der Parasit hat ein Interesse dran, den kompletten Lebenszyklus zu durchlaufen. Und der Lebenszyklus von Toxoplasma ist so, dass die sexuelle Vermehrung des Parasiten nur in der Katze stattfindet.
Speaker A
Und alle anderen warmblütigen Tiere ähm fungieren als sogenannte Zwischenwirte. Dort findet nur eine asexuelle Vermehrung statt. Nun ist aber sexuelle Vermehrung auch für die ähm für die Heterogenität der Population wichtig.
Speaker A
Von daher hat äh Toxoplasma äh ist es sicherlich gut für einen Parasiten auch diese sexuelle Vermehrung äh zu durchlaufen. Der Sinn ähm die äh das Verhalten von Mäusen jetzt zu verändern äh ist möglicherweise um eben die Chance zu erhöhen, dass der Parasit dann in die
Speaker A
Katze wiederkommt. Und wenn eben eine Maus äh äh eine verminderte Angst vor ähm Katzen oder Katzenurin oder Katzengerüchen hat, äh dann könnte das eben dazu führen, dass die äh Übertragung verbessert wird und der Parasit sich besser äh in der ähm
Speaker A
Population ausbreiten kann. In einem Experiment mit infizierten und gesunden Mäusen wird überprüft, ob der Parasittoxoplasma ihr Verhalten verändert.
Speaker A
Als erstes die gesunde Maus. Sie wird in eine Kammer gesetzt [musik] mit Behältern, die nach Stroh aus ihrem Käfig riechen.
Speaker A
Ein anderer Behälter riecht nach ihrem Feind, der Katze. Sie geht in [musik] Richtung des Katzengeruchs, aber möchte lieber nicht zu nah heran.
Speaker A
Tatsächlich verbringt die Maus die [musik] meiste Zeit in den Bereichen, in denen es nicht nach Gefahr riecht.
Speaker A
Dann die mit Toxoplasma infizierte [musik] Maus. Sie geht auf den Katzenduft zu. Im Vergleich zum [musik] Experiment mit der nicht infizierten Maus hält sie sich dreimal so lange in den Bereich mit dem Katzenduft auf.
Speaker A
Das Verhalten der mit Toxoplasmain infizierten Mäuse könnte man als mutig [musik] bezeichnen oder als hochriskant.
Speaker A
Das Toxoplasma manipuliert also die Mäuse. Die Bakterien dringen in das Gehirn ein und regen die Ausschüttung von Neurotransmittern wie Dopin an.
Speaker A
Die Bakterien erhöhen auf diese Weise gezielt die Wahrscheinlichkeit, dass die Mäuse von Katzen gefressen werden. Eine sehr ausgeklügelte Strategie, vielleicht sogar intelligent.
Speaker A
Es kommt ja drauf an, was setzt sich in der Evolution durch. Es wäre ein Evolutionsvorteil für den Parasiten, wenn er von der Maus wieder zurück zur Katze kommt. Äh und ähm das ist nicht äh Intelligenz. ähm wie wir was wir da
Speaker A
drunter verstehen, aber das ist vielleicht eine Form der natürlichen Intelligenz, sage ich mal. das was äh zu einer verbesserten Verbreitung eines Mikroorganismus in der Umwelt führt oder in bestimmten Populationen führt, hat natürlich einen Evolutionsvorteil und äh von daher kann man im übertragenen Sinne
Speaker A
schon von Intelligenz sprechen. Wie weit der Parasit auch bei Menschen verbreitet ist, weiß man erst seit einigen Jahren.
Speaker A
Inzwischen steht fest, dass ungefähr 25 bis 30% der gesamten Weltbevölkerung mit Toxoplasmose infiziert sind.
Speaker A
Könnte der Parasit also auch das Verhalten von Menschen beeinflussen? Und wenn ja, würden wir wie die Maus riskanter leben?
Speaker A
Würde der Parasit dann z.B. das Verhalten im Straßenverkehr [musik] beeinflussen? Tatsächlich zeigen Datenanalysen mehrerer Studien auffällige Hinweise.
Speaker A
[musik] Toxoplasmose Infizierte, so scheint es, haben demnach deutlich häufiger einen Autounfall als nicht infizierte.
Speaker A
Aber macht eine Toxoplasmose anfälliger für bestimmte Umstände oder verhält es sich vielleicht genau anders herum?
Speaker A
Man kann genauso gut argumentieren, dass Personen, die natürlicherweise Risikobereiter sind, vielleicht eher ein ungenügend gegartes äh Steak essen und sich dadurch mit dem Parasiten infizieren, denn das ist ja auch ein wichtiger Infektionsweg und von daher ist das ähm wie bei den äh
Speaker A
Störchen und der Anzahl von Geburten ähm was hier äh das ist eine reine Korrelation.
Speaker A
letztendlich aber über die Ursache und die Wirkung können wir da bei Menschen eben nicht sagen und deshalb ähm bin ich da eher ein bisschen skeptisch.
Speaker A
Erst in einigen Jahren werden es neue Analysetechniken ermöglichen, im Hirnstoffwechsel gezielt nach veränderten Proteinen oder Botenstoffen zu suchen oder das komplexe Zusammenspiel zwischen Immunsystem und zentralem Nervensystem besser zu verstehen.
Speaker A
Sicher ist, Lebewesen passen sich im Lauf der Evolution immer besser an ihre Umwelt an und in manchen Fällen bedeutet Anpassung eben auch Manipulation anderer Organismen.
Speaker A
Nicht immer braucht man ein Mikroskop, um die Aktivitäten der Mikroorganismen zu erkennen, denn sie können das Erscheinungsbild ganzer [musik] Landschaften verändern.
Speaker A
Mikroben [musik] tragen z.B. zum Phänomen der roten Gezeiten an der Küste der Krim bei oder die weißen Klippen von Dover in England.
Speaker A
Ihre Farbe wurde von Mikroorganismen erzeugt. Es sind ihre versteinerten Überreste aus der Zeit vor [musik] 100 Millionen Jahren.
Speaker A
[musik] Das leuchtende Meer vor der Küste Kaliforniens. [musik] Mikroorganismen setzen floreszierende Substanzen frei, wenn sie auf die brechenden Wellen reagieren, oder die große prismatische Quelle im Yellowstone Nationalpark. [musik] Die leuchtenden Farben werden von verschiedenen Mikroben erzeugt, die bei
Speaker A
[musik] unterschiedlichen Temperaturen leben. Mikroorganismen haben sich an alle Klimabedingungen angepasst, um zu überleben, sogar an die extreme Kälte der Arktis.
Speaker A
Um den Einfluss der Mikroben auf das Klima besser zu verstehen, ist die Forscherin Antiboezius bis in das Polarmeer gefahren.
Speaker A
Die kleinsten aller Lebensformen haben die Meeresbiologin schon immer am meisten fasziniert. [musik] Ich selbst war als junge Doktorandin erstaunt herauszufinden, wie viele Einzeller nichts anderes tun als z.B.
Speaker A
Kohlenstoffmanagement betreiben oder zu verhindern, dass Methan aus dem Meer überhaupt erst in die Atmosphäre kommt.
Speaker A
Und wenn man sich dessen bewusst ist, wie dieses vielfältige einzellige für den Menschen unsichtbare Leben, wie es uns eigentlich hilft, wenn man deren Leistung bezahlen müsste in Steuern, weil sie für uns Müllabfuhr sind, weil sie das Wasser sauber machen, weil sie
Speaker A
die Atmosphäre reinigen oder für uns Materialien bauen, dann wäre das eine Nation, die sehr viel Steuern von uns verlangen würde. Wir können einfach dankbar sein, dass wir in einem Netzwerk von Einzellern leben, was für uns schuftet.
Speaker A
90% der gesamten Biomasse der Meere besteht aus Mikroben. Guck mal, da ist richtig viel drunter ist richtig viel Eis, aber noch lange kennen wir nicht alle.
Speaker A
Die Expertin schätzt, dass eine Milliarde unbekannter Mikroorganismen in den Meeren existieren. Für mich als Mikrobiologin ist es so wundervoll, immer wieder überrascht zu werden von den Geheimnissen des Lebens.
Speaker A
Abgesehen davon, dass wir immer noch nicht genau wissen, welche Stoffwechselwege, welche Mikroben sind die Ältesten und ersten und wie haben sie es geschafft, so lange zu überleben, wissen wir ja auch noch nicht genau, wie diese Interaktion zwischen den
Speaker A
Mikroorganismen und anderen Lebewesen auch uns Menschen funktioniert. Ich arbeite selber gerade an sehr alten riesigen Tiefseeschwemmen der Arktis. Äh Schwämme gehören zu den Urtieren und die Schwämme sind in der Lage aus einer Vielfalt von Mikroorganismen sich die wenigen auszusuchen, die ausschließlich
Speaker A
für sie nützlich sind. Wie machen die Schwämme das? Die haben nicht ein Immunsystem so wie wir, sondern die haben ein anderes System, in dem ihre Zellen genau auslesen, was ist Freund und was ist Feind. Wahrscheinlich gibt es bis zu einer Milliarde unbekannter
Speaker A
Lebeweseneinzeller in den Meeren und wir sind ganz am Anfang die kennenzulernen, weil die meisten verweigern in unseren Laboren zu wachsen. Man muss also in die Meere tauchen, um etwas zu verstehen über das Leben der Erde.
Speaker A
[musik] Mit dem voranschreitenden Klimawandel ist das Forschungsinteresse in den letzten Jahren an den weitgehend unbekannten [musik] Kleinstlebewesen größer geworden. andere noch so klein weil die Mikroorganismen an Land mächtige [musik] Gamechanger werden, warnen Forscher vor Parallelen in den Ozeanen.
Speaker A
[musik] Denn auch unter Wasser werden die Mikroben auf die sich wandelnden Lebensbedingungen auf der Erde reagieren.
Speaker A
[musik] Grundsätzlich, wenn es wärmer wird, arbeiten Mikroben schneller, atmen schneller und haben daher eine Rückkopplung, die wir gar nicht brauchen können. Größere Werbe macht mehr CO2 durch die mikrobielle Leistung.
Speaker A
Wir haben versucht und zwar seit Jahrzehnten vorhersagen zu können, ob die Erwärmung der Erde vielleicht auch zu mehr Primärproduktion vorführt, äh mehr Biomasseaubau und mehr Versenken von Kohlenstoff in die Ozeane. Aber es ist ganz schwer vorherzusagen, wie die
Speaker A
Mikroben insgesamt reagieren. Eins wissen wir aber genau, durch das Auftauen der riesigen Permafrostregionen der Arktis, aber auch der Antarktis werden wir Mikroben mit längst vergrabenem Material wieder in Kontakt bringen. Material, was gefroren ist, woran Mikroben nicht atmen können. Und
Speaker A
wenn das Material freigesetzt wird, dann werden wir eine enorme Beschleunigung sehen von der Ausgasung, sei es Methan, sei es aber auch aus den mikrobiellen Prozessen, dann CO2 in die Atmosphäre.
Speaker A
Schon heute ist diese Entwicklung im Norden Sibiriens zu beobachten. In den Mogebieten der sibirischen Arktis liegen in den Böden alte Pflanzenreste verborgen.
Speaker A
Diese sind ein riesiger Kohlenstoffspeicher, solange sie gefroren sind. Wenn sie auftauen, machen sich die hungrigen Mikroorganismen darüber her und stoßen dabei Kohlendioxid oder sogar Methan aus.
Speaker A
Mikroben können eine Bedrohung sein. Gleichzeitig könnten sie aber auch zu einer Schlüsselressource für die Eroberung neuer Welten werden.
Speaker A
Wissenschaftler träumen schon vom nächsten großen Schritt, der Besiedelung des Weltraums mit Hilfe der Mikroben.
Speaker A
Denn sie können auch unter widrigsten Bedingungen leben. Viele von ihnen brauchen keinen Sauerstoff. Kälte und selbst die Hitze von Vulkanen [musik] macht einigen nichts aus.
Speaker A
Sie können sogar radioaktive Strahlung überleben. Es gibt viele Gründe, warum wir Mikroben als unsere Partner betrachten [musik] sollten. Unsere Nahrung, unsere Umwelt und unsere Gesundheit.
Speaker A
Das Tolle an den meisten Mikroorganismen ist, sie sind für unsichtbar, aber sie machen unseren Lebensraum Erde zu dem äh den wir Menschen brauchen, mit dem wir Menschen ein gutes Leben haben.
Speaker A
Das [musik] war natürlich Bahnbrechen für die bakterielle Therapie, die viel Hoffnung mit sich [musik] bringt.
Speaker A
sind nur wie kleine Fußnoten und alles auf der Welt dreht sich um Bakterien. Mit den Mikroorganismen begann alles Leben auf [musik] der Erde.
Speaker A
Unsere eigene Geschichte ist untrennbar [musik] mit der der Mikroben verbunden und ihre Evolution ist noch lange nicht zu Ende. Yeah.
Speaker A
[musik]
Topics:MikrobenMikrobiomSymbioseHelicobacter pyloriDarmbakterienEvolutionMikroorganismenGesundheitÖkosystemForschung
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