Glossar
Aerosol
Gemische aus Gasen und darin schwebenden sehr kleinen festen und/oder flüssigen Teilchen. Je größer und damit schwerer die Teilchen sind, desto schneller fallen sie aus dem Gemisch heraus, typische Teilchengrößen liegen zwischen 0,0001 µm und 10 µm. Beispiele sind Rauch, Nebel, Feinstaub, schwebende Pollen oder auch Sprays. Auch Viren und Bakterien können Aerosole bilden, indem sie zum Beispiel ausgeatmeten Wassertröpfchen anhaften. Bakterien sinken allerdings aufgrund ihrer Größe deutlich schneller ab, während virale Aerosole je nach Luftbewegung noch eine längere Zeit vor Ort stabil bleiben können.
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Antikörper und Antigene
Antigene sind Teilchen, die das Immunsystem im Inneren eines Lebewesens als Fremdkörper erkennt. Daraufhin werden Y-förmige Proteine gebildet, die zum jeweiligen Antigen passen wie ein Schlüssel zu einem Schloss. Diese Proteine heißen Antikörper. Ihre Aufgabe besteht darin, sich an die passenden Antigene zu binden, sie damit zunächst einmal zu blockieren und außerdem für die Fresszellen des Körpers erkennbar zu machen.
Das Immunsystem speichert die Information über die Form des neuen Antigens ab und kann bei einem erneuten Vorkommen schnell größere Mengen passender Antikörper produzieren. Wenn dies effektiv abläuft, ist das Lebewesen immun. Statt den Körper durch eine Infektion dem echten Antigen auszusetzen, kann auch ein Impfstoff verwendet werden, um den Bauplan für wirksame Antikörper im Immunsystem abzuspeichern. Wenn eine Impfung für eine Person z.B. durch Vorerkrankung nicht möglich ist, können auch vorproduzierte Antikörper als Medikament verabreicht werden.
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Bakterien
Sehr kleine einzellige Lebewesen mit Durchmessern von bis zu 0,001 mm. Weitere Unterschiede zu Viren sind, dass Bakterien einen eigenen Stoffwechsel haben und sich nicht in einer Wirtszelle, sondern durch Zellteilung vermehren. Ein großer Teil unserer Körpermasse besteht aus (meistens für uns hilfreichen) Bakterien, zum Beispiel im Verdauungstrakt.
Beispiele für pathogene Bakterien sind Escherichia coli, Legionellen, Salmonellen, Chlamydien und Listerien. Bei einer bakteriellen Erkrankung können Antibiotika helfen, solange die Bakterien noch nicht durch Mutationen die Fähigkeit entwickelt haben, gegen das jeweilige Medikament resistent zu sein. Wenn Bakterien auf viele unterschiedliche Antibiotika nicht mehr empfindlich reagieren, haben wir es mit sogenannten multiresistenten Bakterien (externer Link) zu tun.
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DNA
Langes Molekül, das in einer Folge von Basen (Guanin, Cytosin, Adenin und Thymin) Erbinformationen speichert. Kommt in Zellkernen von Menschen, Tieren und Pflanzen, aber auch in DNA-Viren vor. In Zellkernen besteht die DNA aus zwei zusammenpassenden Strängen, in Viren kann sie auch einsträngig sein. Adenin und Thymin passen wie Puzzlesteine zueinander, genauso Cytosin und Guanin. Die Reihenfolge dieser Basen speichert Informationen wie die Augenfarbe und Baupläne für Proteine, die ein Organismus zum Leben braucht.
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Domestizierte Tiere
Die Tiere, die wir für ihre Fleisch, ihre Milch und ihre Eier halten, stammen ursprünglich von Wildtiere ab. Haushühner sind Nachfahren des Bankivahuhns (externer Link), Hausschweine wurden aus Wildschweinen gezüchtet und der Urahn der Hausrinder war der Auerochse. Die Urform unserer Schafe ist das Mufflon (externer Link). Bei dieser schrittweise stattfindenden Annäherung wurden die Eigenschaften der Tiere, die für den Menschen besonders nützlich waren (Legeleistung, Milchproduktion, Haarwuchs) durch gezielte Züchtung verstärkt. Auch die Honigbiene ist ein Produkt menschlicher Züchtung. Eine weitere Konsequenz dieser gezielten Entwicklung von Eigenschaften, ist die je nach Tierart mehr oder weniger stark ausgeprägte Abhängigkeit der Tiere vom Menschen und ihrer teils geringeren Resilienz im Vergleich mit den Wildtypen.
Diese sogenannte Domestizierung fand je nach Tierart schon vor ca. 10000 Jahren statt, als die Menschen mehr und mehr sesshaft wurden (externer Link). Im Zusammenhang mit Pandemien ist besonders interessant, wie ähnlich die domestizierten Tiere mit ihren wilden Verwandten auf der genetischen Ebene sind, also wie leicht sie Viren untereinander austauschen können.
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Epidemie
Zeitlich und räumlich begrenztes stark gehäuftes Vorkommen einer Krankheit. Häufig auf Infektionskrankheiten bezogen. Wenn eine Epidemie nicht endet, wie bei der Malaria, sprechen wir von einer Endemie (zeitlich unbegrenzt, räumlich begrenzt). Vergrößert sich das Infektionsgebiet, so dass die gesamte Erdbevölkerung betroffen ist, geht die Epidemie in eine Pandemie über.
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Erreger
Lebewesen oder große Partikel, die Krankheiten auslösen können. Dazu gehören Bakterien, Viren, Pilze, Parasiten und Prionen.
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Immunflucht
Wenn Menschen mit Impfungen, Antibiotika oder anderen Medikamenten gegen Erreger vorgehen, oder wenn das Immunsystem von sich aus auf diese reagiert, treten oft besonders schnell mutierte Varianten auf, die die Angriffe unterlaufen. Bakterien und Viren streben danach, sich fortzupflanzen. Werden die Ursprungsvarianten effektiv unschädlich gemacht, zufällig durch Mutation entstandene neue Varianten aber nicht, dann pflanzen sich die erfolgreicheren neuen Viren bzw. Bakterien stärker fort. Diese sogenannte Fluchtmutation ist ein möglicher Immunfluchtweg und derjenige, der im Zusammenhang mit SARS-CoV2 besonders bedeutend ist. Die Folge sind im aktuellen Beispiel die Impfdurchbrüche der Deltavariante, bei der vollständig geimpfte Personen sich trotzdem infizieren.
Gefährlich werden Fluchtmutationen, wenn sie ansteckender oder tödlicher sind als die vorherige Variante, wenn sie bei mehr Menschen zu Erkrankungen oder zu schwereren Symptomen führen oder wenn die für frühere Varianten entwickelten Impfstoffe gegenüber den neuen Varianten nicht mehr effektiv genug sind, sodass das Impfstoffdesign praktisch noch einmal von vorne begonnen werden muss. Je höher der Prozentsatz an geimpften Personen in einer Bevölkerung, desto stärker werden Infektionsketten unterbrochen und desto weniger Wirte stehen zur Infektion und zur Mutation zur Verfügung. Auch wenn eine Impfung keinen 100 %igen Schutz bietet, senkt sie das Risiko der Immunflucht.
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Impfstoff
Eine Substanz, die das Immunsystem zur Produktion von Antikörpern auf ein bestimmtes Antigen anregen, ohne dass die dazugehörige Krankheit ausgelöst wird. Dazu werden abgeschwächte oder abgetötete Erreger, Teilstücke einer Virushülle oder viraler mRNA injiziert. Das Immunsystem passt die Antikörper dann nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip an, sodass sie sich bei künftigen Begegnungen mit dem echten aktiven Erreger genau an diesen binden können.
Letalität
Tödlichkeit einer Krankheit: Zahl der an einer Krankheit Verstorbenen geteilt durch die Zahl aller Erkrankten, sinnvoll ist eine Angabe in %.
Mortalität
Sterberate bezogen auf eine Krankheit: Zahl der an einer Krankheit Verstorbenen geteilt durch die gesamte Bevölkerungszahl, sinnvoll ist eine Angabe in %.
mRNA
Messenger-RNA, eine besondere Form der RNA, die in einer Zelle Informationen aus dem Zellkern zu anderen Zellteilen (den Ribosomen) transportiert, in denen anhand der Basenreihenfolge Proteine hergestellt werden. Dadurch, dass die DNA nicht direkt immer wieder in den Ribosomen abgelesen werden muss, ist sie besser vor Beschädigungen geschützt.
Messenger-RNA kann auch von außerhalb in eine Zelle eingebracht werden, z.B. durch ein Virus oder als Impfstoff. Dann wird in den Ribosomen ein Protein hergestellt, dessen Bauplan in der zelleigenen DNA gar nicht vorkommt.
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MRSA
Multiresistente Keime
Um multiresistente Keime handelt es sich, wenn sie resistent (unempfindlich) gegenüber mehreren Wirkstoffen verschiedener Klassen sind. So sind multiresistente Bakterien resistent gegenüber mehreren Antibiotika verschiedener Klassen. (Viren entsprechend gegenüber Virostatika und Pilze gegenüber Antimykotika).[1]
Mutation
Beim Kopieren eines DNA- oder RNA-Moleküls treten manchmal "Fehler" auf: Eine Base wird dabei ausgelassen, zuviel eingebaut, gegen eine andere ausgetauscht oder auch ganze Blöcke vervielfacht oder vertauscht. Andere mögliche Ursachen für Mutationen sind Substanzen wie Nitrosamine, Hitze oder Strahlung, die Basenmoleküle verändern können.
Mutationen sind die Grundlage der Evolution aller Lebewesen, weil sie immer wieder neue Eigenschaften ermöglichen, von denen sich die erfolgreichen und an die jeweilige Umwelt angepassten dann durchsetzen.
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Pandemie
Zeitlich begrenztes, aber räumlich unbegrenztes stark gehäuftes Vorkommen einer Krankheit. Häufig auf Infektionskrankheiten bezogen. Während eine Epidemie sich auf eine Region beschränkt, breitet sich eine Pandemie global aus, wie aktuell das SARS-CoV2-Virus.
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pathogen
Alles, was eine Krankheit auslösen kann, ist pathogen. Darunter fallen Erreger genauso wie Strahlung oder Gifte.
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Prionen
Ähnlich wie die bekannteren Viren sind Prionen kleine Partikel, allerdings sind sie reine Proteine in einem Größenbereich von 0,00001 mm. Beispiele für von Prionen ausgelöste Krankheiten sind BSE und die damit verwandte Creutzfeldt-Jakob-Krankheit. Prionen können neben einer Übertragung von einem infizierten Lebewesen auch (extrem selten) spontan in einem Organismus entstehen oder (noch seltener) vererbt werden.
Der Mechanismus der Erkrankungen ist noch nicht vollständig geklärt, allerdings ist ein Problem, dass diese Eiweiße durch die Art ihrer Faltung andere körpereigene Eiweiße verdängen oder auch verformen und so Gewebe "verklumpen" lassen, wobei die typischen Löcher entstehen.
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Proteine
Langkettige Moleküle aus Aminosäuren. Dazu gehört das Eiweiß in der Nahrung, aber auch Enzyme, die in unseren Körpern die verschiedensten Prozesse ermöglichen. Dafür ist die Reihenfolge der eingebauten Aminosäuren (Primärstruktur) sehr wichtig, denn sie bestimmt, ob sich sich die Kette zum Beispiel zu einer Spirale (Helix) oder in Zickzackform (Faltblatt) formt (Sekundärstruktur), und wie sich dann diese Helix- und Faltblattabschnitte untereinander anordnen (Tertiärstruktur). Wenn z.B. durch eine Mutation der in der DNA gespeicherte Bauplan zu sehr verändert wird, hat das Enzym nicht mehr die richtige Form und kann seine Aufgabe nicht mehr erfüllen. Genauso können sich die Spikes auf einer Virushülle dadurch ändern und damit für das Immunsystem wieder komplett unbekannt aussehen.
Auch Antikörper sind Proteine, die jeweils wie ein Schlüssel zu einem Virus, Bakterium oder sonstigen Fremdkörper passen.
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Reservoir
In manchen Arten können sich Viren praktisch ungehindert vermehren und zwischen den einzelnen Tieren übertragen, ohne dass diese Tiere dabei erkranken. Fledermäuse sind Reservoire für viele pathogene Viren, weil ihr Immunsystem sie gut schützt und damit die Viren zur Mutation besonders aggressiver Varianten anregt.
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RNA
Ähnlich wie DNA, aber mit einem etwas anderen Rückgrat und praktisch immer einsträngig. Die vier vorkommenden Basen sind Adenin, Uracil, Cytosin und Guanin. RNA kommt in Zellen von Lebewesen und in RNA-Viren vor.
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Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus gehört zu den Bakterien, die menschliches oder tierisches Gewebe zersetzen können. Dieses Bakterium kann, wie auch andere Bakterienarten, auf der Oberfläche von Haut und Schleimhaut vorkommen, man spricht dann von Besiedlung. Hierbei handelt es sich nicht um eine Erkrankung. Problematisch wird es, wenn S. aureus in eigentlich keimfreie Körperregionen gelangt. Beispielsweise in das Blut, in Gelenke oder Wunden. Dann kann es zu Infektionen kommen, deren Verlauf von leicht bis lebensbedrohlich reichen kann. (Z.B. Wundinfektionen, Haut- und Weichgewebeinfektionen, Lungenentzündungen, Sepsis.) Viele S. aureus-Stämme haben mittlerweile Resistenzen gegen die üblicherweise verwendeten, gut verträglichen und ursprünglich sehr wirksamen Antibiotika entwickelt.
MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus) sind Staphylococcus aureus-Stämme, die gegen das Antibiotikum Methicillin (z.B. in Penicillin) resistent sind. Weil MRSA-Stämme darüber hinaus oft gegen weitere Antibiotikagruppen resistent sind, haben mit diesen Bakterien besiedelte Menschen nach Verletzungen oder Operationen ein höheres Infektionsrisiko.[2]
Vektoren
Ähnlich wie Zwischenwirte sind Vektoren Lebewesen, die Viren von ihrem Ursprungsorganismus (unter anderem) auf Menschen übertragen können. Diese Tiere erkranken dabei selbst nicht. Ein Beispiel für Vektoren, in deren Körpern sich Viren vermehren, ist die Zecke. Fliegen sind Vektoren, die Erreger äußerlich mit sich tragen. Vektoren werden auch Transportwirt genannt.
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Viren
Viren sind kleine Kapseln aus Proteinen, die im Inneren DNA oder RNA enthalten. Die meisten liegen zwischen 0,00003 mm und 0,0003 mm Durchmesser und haben manchmal zusätzlich eine Hülle aus Fetten und Proteinen. Sie sind selbst keine Lebewesen, sondern brauchen eine Wirtszelle, um sich zu vermehren.
Der grundsätzliche Mechanismus läuft so ab, dass die Proteinanteile den Zugang zu der Zelle eines Lebewesens ermöglichen. Innerhalb der so infizierten Zelle werden anhand des Bauplans aus DNA oder RNA neue Virenbausteine gebaut, zu neuen Viren zusammengesetzt und dann wieder aus der Zelle ausgestoßen. Daraufhin kann der Kreislauf neu beginnen. Bei diesem ständigen Auf- und Abbau von DNA bzw. RNA kommt naturgegeben ein gewisser Teile an Fehlern, also Mutationen vor. Je nachdem, wie erfolgreich das so entstehende neue Virus ist, kann es sich im Anschluss gegenüber der vorhergehenden Generation durchsetzen.
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Zoonose
Krankheiten, die Wirbeltiere (einschließlich Menschen) durch Erreger gegenseitig artübergreifend übertragen. Zoonosen sind eine der großen Bedrohungen der Menschheit, Zitat vom Bundesinstitut für Risikobewertung: "Nahezu zwei Drittel aller bekannten humanpathogenen Erreger - Erreger, die beim Menschen eine Krankheit auslösen können - werden vom Tier zum Menschen weitergegeben." Krankheiten werden besondern leicht vom Tier auf den Menschen (und zurück) übertragen, wenn viele artgleiche Tiere auf begrenztem Raum gehalten werden oder wenn Menschen in Lebensräume von Wildtieren vordringen.
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Zwischenwirt
Manche Tiere sind dem Menschen genetisch zu wenig ähnlich, als dass ein Virus erfolgreich direkt überspringen könnte. Stattdessen kann ein Virus allerdings zuerst eine weitere Tierart infizieren und sich in dieser so lange mit den immer vorkommenden Mutationen vervielfältigen, bis es sich so weit gewandelt hat, dass es auf Menschen übertragbar ist. Diese zweite Tierart, die dabei als Umweg dient, ist der Zwischenwirt.
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