Besinne Dich für einen Moment darauf, wie viel Glück wir in der heutigen Zeit haben. Sicher, viele von uns leiden unter dem Stress von Terminen, Rechnungen und Reizüberflutung. Aber wir halten es oft für selbstverständlich, dass die Menschen den Kampf mit Krallen und Zähnen, den unsere Vorfahren ertragen mussten, hinter sich gelassen haben. Die Natur ist ein Kreislauf aus Leben und Tod, ein ständiger Krieg zwischen unzähligen Arten. Einer unserer ältesten Feinde – die Bakterien – hätten uns in der Vergangenheit den Garaus machen können, aber heute haben wir das Glück, dass wir Zugang zu Pillen haben, die sie abtöten.

Antibiotika retten allein in den Vereinigten Staaten jedes Jahr über 200.000 Menschenleben. Aber der Mensch ist nicht die einzige Spezies, die dazu neigt, sich anzupassen und Dinge zu bewältigen, denn auch Bakterienarten mutieren und entwickeln Resistenzen. Jetzt suchen Forscher nach neuen Quellen für Antibiotika, um dieser Bedrohung zu begegnen – einige haben hinsichtlich dessen Cannabis im Visier.

Die Bedeutung von Antibiotika

Antibiotika sind eine unerlässliche Waffe im jahrhundertealten Krieg gegen mikrobielles Leben. Natürlich sind nicht alle mikroskopischen Organismen krankheitsverursachend: Der menschliche Darm enthält Billionen von Bakterien, Pilzen und Viren, die uns bei der Verdauung der Nahrung helfen und unser Immunsystem stärken. Aber viele andere Arten von Mikroben arbeiten nicht in solch einer symbiotischen Weise mit dem menschlichen Körper zusammen.

Es gibt unzählige Arten und Stämme von infektiösen Bakterien. Diese Organismen können auf verschiedene Weise in den menschlichen Körper gelangen, beispielsweise durch Kontakt, über die Luft oder durch Tröpfchen. Zum Beispiel dient der Verzehr eines schlecht zubereiteten Lebensmittels oft als Eintrittspforte für einige Arten.

Infektionen können jedoch an jeder Stelle des Körpers auftreten. Die Symptome entstehen entweder durch die Bakterien selbst oder durch die Reaktion des Körpers auf ihre Anwesenheit. Bakterien unterscheiden sich in ihrer Pathogenität (ihrem Potenzial, Krankheiten zu verursachen). Nur ein kleiner Prozentsatz der Arten verursacht beim Menschen Infektionen und Krankheiten, aber viele von ihnen können schwere Schäden verursachen.

Jedes Organ im menschlichen Körper ist anfällig für bakterielle Infektionen. Arten, die die Hirnhäute (Membranen, die das Gehirn und das Rückenmark schützen) angreifen, können Meningitis verursachen. Bakterien, die die Lunge befallen, können eine Lungenentzündung verursachen. Staphylococcus aureus, der normalerweise die Haut besiedelt, kann über Wunden in den Körper eindringen und die Herzklappen und das Abdomen infizieren.

Eine kurze Geschichte der Antibiotika

Zum Glück haben Antibiotika dazu beigetragen, ehemals tödliche Infektionen in kleinere Unannehmlichkeiten zu verwandeln. Infektionskrankheiten standen während des größten Teils der menschlichen Existenz an erster Stelle der Todesursachen. Die Entwicklung von Antibiotika hat uns eine wirksame Waffe gegen diesen unsichtbaren Feind beschert.

Es gibt Hinweise darauf, dass sich die Menschen die Kraft der Antibiotika seit Jahrtausenden zunutze gemacht haben. So sind beispielsweise Spuren des Antibiotikums Tetracyclin in menschlichen Skelettresten[1] aus dem alten sudanesischen Nubien aus der Zeit zwischen 350 und 550 n.u.Z. nachweisbar.

Die meisten von uns verbinden jedoch das Aufkommen lebensrettender Antibiotika mit Alexander Fleming und dem Beginn des "Zeitalters der Antibiotika". Fleming entdeckte das Antibiotikum Penicillin, als er Staphylococcus-Bakterien untersuchte. Nachdem er eine mit den Bakterien gefüllte Petrischale neben einem offenen Fenster abgestellt hatte, kehrte er zurück und fand die Schale mit Schimmelpilzen verunreinigt. Der neu hinzugekommene Pilz hatte jedoch auch die infektiösen Bakterien erfolgreich abgetötet.

Diese bahnbrechende Entdeckung wurde am 3. September 1928 gemacht und rettete schätzungsweise 200 Millionen Menschenleben[2].

Eine kurze Geschichte der Antibiotika

Wie Antibiotika wirken

Antibiotika wirken in erster Linie auf zwei Arten. Sie verlangsamen entweder die Zellaktivität (bakteriostatisch) oder töten sie ab (bakterizid). Bakteriostatische Antibiotika verlangsamen die Zellaktivität der Bakterien, führen aber nicht zu deren völligem Absterben. Im Wesentlichen pausieren sie ihre Vermehrungsfähigkeit, so dass das Immunsystem ausreichend Gelegenheit hat, die aktuelle Infektion auszumerzen. Diese Medikamente erreichen dies durch Eingriffe in die DNA-Replikation, den Stoffwechsel und die Proteinproduktion.

Im Gegensatz dazu töten bakterizide Antibiotika Bakterien direkt ab. Sie hindern die Bakterien daran, eine Zellwand zu bilden, was zu ihrem schnellen Tod führt. Penicillin-Antibiotika sind bakterizid, darunter Penicillin V bei Halsentzündungen und Amoxicillin bei Brustinfektionen.

Antibiotika unterscheiden sich auch hinsichtlich der Bakterienarten, gegen die sie wirken. Einige werden als "Breitspektrum" eingestuft und greifen zahlreiche Arten an, darunter auch nützliche Bakterien, die sich im Darm befinden. Dies kann zu einem Ungleichgewicht im Mikrobiom und möglichen Verdauungsproblemen führen. Im Gegensatz dazu sind "Schmalspur"-Antibiotika selektiver in Bezug auf die Arten, die sie schädigen. Sie wirken sich nur auf 1–2 Bakterienarten aus und lassen viele unserer körpereigenen Mikroben in Ruhe leben.

  • Grampositive im Vergleich zu gramnegativen Bakterien

Einige Bakterien sind resistenter gegen Antibiotika und die von unserem Immunsystem gebildeten Antikörper als andere. Bakterien lassen sich in zwei Kategorien einteilen: grampositive und gramnegative. Dieser Name leitet sich von einer Technik namens Gram-Färbung ab, die zur Identifizierung von Bakterienarten verwendet wird.

Diese beiden Arten unterscheiden sich durch ihre Zellwände. Grampositive Bakterien haben keine äußere Membran, eine komplexe Zellwand und eine dicke Peptidoglykan-Schicht (Proteine und Kohlenhydrate). Gramnegative Bakterien hingegen besitzen eine äußere Lipidmembran und eine dünne Peptidoglykan-Schicht. Da gramnegative Arten eine dickere äußere Schicht haben, sind sie oft unempfindlicher gegenüber Antibiotika.

Obwohl der Begriff "Antibiotika" wörtlich "gegen das Leben" bedeutet, wirken diese Medikamente nur gegen eine bestimmte Kategorie von Mikroben, nämlich Bakterien. Antibiotika können den Körper aus mehreren Gründen nicht vor Viren schützen. Erstens dringen Viren in Wirtszellen ein, um sich zu vermehren, und bakteriostatische Antibiotika greifen keine Wirtszellen an. Zweitens besitzen Viren keine Zellwände, was bedeutet, dass bakterizide Antibiotika nichts zum Angreifen haben.

Was ist eine Antibiotikaresistenz?

Antibiotika haben Millionen von Leben gerettet und tun dies auch weiterhin. Aber Bakterien weigern sich, wie leichte Beute still abzuwarten. Wie alle anderen Lebensformen auf der Erde besitzen sie die Fähigkeit, sich an Bedrohungen anzupassen, Herausforderungen zu meistern und ihr eigenes Überleben zu sichern. Diese Eigenschaft hat es einigen Arten ermöglicht, eine Resistenz gegen Antibiotika zu entwickeln. Die Ursache für dieses Problem liegt an etwas, das die Entwicklung allen Lebens steuert: die natürliche Auslese.

Genau wie andere Organismen entwickeln auch einzelne Bakterien zufällige Mutationen. Einige dieser Mutationen sind funktionell, während andere völlig nutzlos sind. Hin und wieder kommt es jedoch zu einer Mutation, die die Anpassungs- und Überlebensfähigkeit eines Organismus verbessert. Einige Bakterien entwickeln Mutationen, die sie widerstandsfähiger gegen Antibiotika machen als andere. Während die Bakterien, die für Antibiotika empfindlich sind, absterben, erhalten diejenigen, die die vorteilhafte Mutation besitzen, mehr Ressourcen und vermehren sich.

Ein Beispiel für diese erfolgreichen Mutationen ist die Entwicklung von Staphylococcus aureus zu MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus). Diese Bakterienform hat eine Resistenz gegen Methicillin und Penicillin entwickelt und schafft es dank einer genetischen Anpassung, ihre Zellwand gegenüber diesen Antibiotika weiter aufzubauen.

Die drohende Gefahr von Antibiotikaresistenzen

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) betrachtet die Antibiotikaresistenz als eine der größten Bedrohungen für die globale Gesundheit und Entwicklung. Obwohl sich Antibiotikaresistenzen auf natürliche Weise entwickeln, weist die WHO auf den Missbrauch von Antibiotika bei Mensch und Tier als einen Faktor hin, der diesen Prozess begünstigt. Infolgedessen sind Infektionen wie Lungenentzündung, Tuberkulose, Gonorrhö und Salmonellose immer schwieriger zu behandeln.

Jeder Einzelne kann dazu beitragen, dieses Phänomen einzudämmen, indem er nur Antibiotika einnimmt, die ihm vom Arzt verschrieben wurden, und indem er sie nicht einnimmt, wenn er sie nicht braucht. Auch die Angehörigen der Gesundheitsberufe können zur Verlangsamung der Antibiotikaresistenz beitragen, indem sie diese Medikamente nicht übermäßig verschreiben.

Auch Forscher tragen ihren Teil dazu bei, indem sie nach neuen Formen von Antibiotika suchen, die mutierte Stämme bekämpfen können. Aber wo suchen sie? Einige haben Cannabis als potenzielle Quelle für neue Antibiotika im Auge.

Die drohende Gefahr von Antibiotikaresistenzen

Ist Marihuana ein potenzielles Antibiotikum?

Wie kann eine natürliche Pflanze mutierende Bakterien in ihrem Lauf aufhalten? Nun, erstens stammen Antibiotika von Pilzen ab und somit von einer Gruppe natürlich vorkommender Organismen. Zweitens haben sich Pflanzen über Millionen von Jahren ein evolutionäres Wettrüsten mit Bakterien und anderen Mikroben geliefert. Sie sind ziemlich effizient darin geworden, Moleküle zu produzieren, die diese Krankheitserreger in Schach halten.

Genauer gesagt schützen sich die Pflanzen weitgehend durch die Herstellung von Sekundärmetaboliten. Diese Moleküle sind nicht am Wachstum oder an der Entwicklung der Pflanze beteiligt, sondern dienen vielmehr als chemische Waffen. Und Cannabispflanzen besitzen ein ganzes Arsenal davon: Sie produzieren zu diesem Zweck über 100 Cannabinoide und 200 Terpene.

Das antibiotische Potenzial von Cannabinoiden und Terpenen

Du hast vermutlich schon von THC und CBD gehört. Diese beiden berühmten Chemikalien gehören zur Klasse der Cannabinoide. Diese Stoffgruppe kommt auch in mehreren anderen Pflanzenarten vor und kann mit dem Endocannabinoid-System des Menschen interagieren – einem körpereigenen Netzwerk, das zur Regulierung vieler anderer physiologischer Systeme beiträgt.

Forscher haben die antibakteriellen Eigenschaften von Cannabisextrakten und Cannabinoiden seit mehreren Jahrzehnten erforscht. Die ersten Studien fanden in den 1950er Jahren statt. Obwohl die Forscher bakterientötende Wirkungen beobachteten, konnten sie aufgrund mangelnder Kenntnisse über die Phytochemie von Cannabis damals die aktiven Bestandteile nicht bestimmen.

Ein Durchbruch gelang den Forschern jedoch 1976, als sie die bakteriostatische und bakterientötende Wirkung von THC und CBD gegen grampositive Bakterien entdeckten. In Studien wurden auch ätherische Öle aus Hanf gegen einige Formen von Bakterien getestet.

Diese Präparate enthalten neue Cannabinoide und Terpene wie Pinen, Limonen und Ocimen. In den Studien wurde in vitro eine mäßige bis gute antimikrobielle Aktivität festgestellt, was darauf hindeutet, dass sich eine Kombination von Cannabisbestandteilen in der künftigen Forschung am Menschen als nützlich erweisen könnte.

Bei der Suche nach neuartigen Antibiotika haben sich die Studien auf mehrere verschiedene Cannabinoide konzentriert. THC, die wichtigste psychotrope Komponente von Cannabis, die das "High" verursacht, scheint vielversprechend zu sein. In Studien wird seine Wirksamkeit endlich eingehender untersucht und die Ergebnisse einer Studie aus dem Jahr 2008 rechtfertigen eine weitere Erforschung[3] seiner Wirkung gegen MRSA.

Was ist mit anderen antibakteriellen Cannabinoiden?

THC steht in der Cannabisforschung oft im Mittelpunkt des Interesses. Natürlich ist sein psychotroper Status immer ein heißes Diskussionsthema. Während einige Konsumenten diese Wirkungen zu schätzen wissen, sind nicht-psychotrope Cannabinoide für Forscher attraktiver, da sie die Patienten nicht solchen Nebenwirkungen aussetzen.

CBD

CBD, oder Cannabidiol, erzeugt keinen Rausch. Stattdessen berichten die Anwender von einer Wirkung mit klarem Verstand, die die kognitiven Funktionen nicht beeinträchtigt. CBD steht im Mittelpunkt von Hunderten von Studien, in denen sein möglicher Nutzen untersucht wird, einschließlich seiner Wirkung gegen antibiotikaresistente Bakterien.

Ein Paper aus dem Jahr 2021 mit dem Titel "Das antimikrobielle Potenzial von Cannabidiol" wies auf einige ernsthafte Fortschritte in diesem Bereich hin[4]. Die Daten dokumentieren das Potenzial von CBD, gramnegative Bakterien wie Neisseria gonorrhoeae, von denen eine "akute Gefahr" ausgeht, zu bekämpfen.

CBG
Hast Du jemals von Cannabigerol, auch CBG genannt, gehört? Seine saure Form, CBGA, ist als das "Mutter-Cannabinoid" bekannt. Dieses nicht psychotrope Molekül dient als chemischer Vorläufer für andere Cannabinoide, einschließlich THC und CBD. Forscher haben CBG auch auf sein antibiotisches Potenzial hin untersucht. In Studien wurde es in Tierversuchen mit MRSA-infizierten Mäusen mit Vancomycin verglichen – einem Medikament, das zur Behandlung zahlreicher Arten von bakteriellen Infektionen eingesetzt wird.

Die Zukunft von Cannabis als Antibiotikum

Es werden dringend neue Formen von Antibiotika benötigt. Während die Ärzteschaft weiterhin die Art und Weise ändert, wie sie diese Medikamente verschreibt, suchen Forscher händeringend nach neuen Antibiotikaquellen, um mutierte Stämme zu bekämpfen. Kann Cannabis als Reservoir für diese Verbindungen dienen? Wir müssen abwarten und sehen, wie die Studien weitergehen, um die praktische Anwendung von Cannabinoiden in dieser menschlichen Notlage zu untersuchen.

External Resources:
  1. A Brief History of the Antibiotic Era: Lessons Learned and Challenges for the Future https://www.ncbi.nlm.nih.gov
  2. One discovery that changed the world | Florey 120 Anniversary | University of Adelaide https://health.adelaide.edu.au
  3. Antibacterial cannabinoids from Cannabis sativa: a structure-activity study - PubMed https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  4. The antimicrobial potential of cannabidiol | Communications Biology https://www.nature.com
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