Es bedarf kaum der Betonung, daß wir auch bei der Impfung eines solchen Kulturröhrchens sehr vorsichtig und rasch zu Werke gehen müssen, damit nicht in der Zeit, während deren wir das Aussaatmaterial in das geöffnete Gefäß einführen, Luftkeime hineindringen. Selbstverständlich muß auch das Instrument, mit dem wir die Überimpfung vornehmen, sicher steril sein. Wir verwenden dazu meist einen dünnen, zu einer Öse umgebogenen Platindraht, der an einem langen handlichen Stiel befestigt ist, und der vor dem Gebrauch in der Flamme des Bunsenbrenners bis zum Glühen erhitzt und dann rasch abgekühlt worden ist. Mit diesem streichen wir ein klein wenig von einer Bakterienkolonie auf der Oberfläche eines Nähragarröhrchens aus. Schon am folgenden Tage werden wir (bei geeigneter Temperatur) an der Stelle der Aussaat schon eine Kultur aufgehen sehen.
Das Tempo und die geringere oder größere Üppigkeit des Wachstums, ferner auch das Aussehen des sich entwickelnden »Rasens« ist für die verschiedenen Arten oft wiederum charakteristisch. Namentlich aber die Kolonien auf den Platten haben oft ein durchaus eigenartiges Gepräge, so daß man nach ihrem Aussehen mit bloßem Auge oder mit Hilfe eines schwachen Vergrößerungsglases oft schon mit großer Wahrscheinlichkeit feststellen kann, welcher Keimart sie angehören. So bilden manche Bakterien vollkommen scharf begrenzte und kreisrunde, andere wieder weinblattförmige, wieder andere Mikroorganismen unregelmäßig gestaltete, an den Rändern stark aufgefaserte Kolonien (vgl. [Abb. 16] u. [26]).
Abb. 10.
Platinöse zum Impfen von Bakterienkulturen.
Unmittelbar wahrnehmbar ist bei vielen Bakterienarten auch die Bildung von Pigment in den Kulturen, besonders häufig sind weiße und grauweiße Farbentöne, doch gibt es zahlreiche Arten, die Pigment von allen Farben zu bilden vermögen.
Besonders zur Unterscheidung der Bakterienarten verwertbar sind weiterhin deren chemische Leistungen. Einige wenige Beispiele mögen dies veranschaulichen. Betrachten wir Gelatineplattenkulturen von Choleravibrionen z. B. am dritten Tage nach der Einsaat, so sehen wir, daß das Nährsubstrat in der Nachbarschaft der einzelnen Kolonien verflüssigt worden ist: die Choleravibrionen besitzen die Fähigkeit, Eiweiß zu peptonisieren. Das Vorhandensein oder Fehlen dieser Fähigkeit ist wiederum bei verschiedenen Arten eine konstante Eigenschaft und deshalb zu ihrer Charakteristik verwertbar. – Ähnlich verhält es sich mit dem Nachweis von charakteristischen Stoffwechselvorgängen in den Reinkulturen mancher Bakterien; so bringen beispielsweise manche Spaltpilzarten unter Säureproduktion Milch zur Gerinnung, in der sie wachsen, während andere Arten dieser Fähigkeit stets ermangeln. Eine andere chemische Leistung, die für manche Bakterienarten charakteristisch ist, ist die Vergärung des Traubenzuckers. Impft man von einer Reinkultur eines solchen Mikroorganismus einen traubenzuckerhaltigen Nährboden (Bouillon oder Nähragar), so erkennt man sehr deutlich den Eintritt der Gärung an der Bildung von Gasblasen, die den festen Nährboden unter Umständen förmlich zerfetzen können. Die Erscheinung fehlt, wenn der untersuchte Spaltpilz der Fähigkeit ermangelt, Traubenzucker zu vergären.
Zur vollständigen Untersuchung einer pathogenen Bakterienart gehört unter Umständen noch als letzte, der medizinischen Bakteriologie besonders eigene Aufgabe: die Prüfung der »Pathogenität« der Reinkultur im Tierexperiment. Gerade dieser Methode verdankt die Wissenschaft außerordentlich wertvolle Fortschritte, und ihre vernünftige sachgemäße Anwendung kann nur von Leuten angefeindet werden, die über Ziel und Wege der medizinischen Forschung mangelhafte Vorstellungen haben. Die Beurteilung des Ausfalls von Tierexperimenten ist übrigens eine weit schwierigere Aufgabe, als man häufig anzunehmen geneigt ist.
Die ursprüngliche Absicht bei der künstlichen Infektion von Tieren mit Reinkulturen ging darauf hinaus, experimentell die gleiche Krankheit zu erzeugen, deren Erreger man in Händen zu haben glaubte. Man strebte dieses Ziel namentlich in der ersten Zeit der bakteriologischen Entdeckungen in jedem einzelnen Falle an, in dem man einen Krankheitserreger entdeckt zu haben glaubte. Ja, man hielt den Beweis dafür, daß ein aus Krankheitsprodukten isolierter Keim wirklich der Erreger der betreffenden Krankheit sei, erst dann für erbracht, wenn man mit seinen Reinkulturen das typische Krankheitsbild experimentell auslösen konnte. Es ergab sich nun aber bald, daß dies nicht in allen Fällen gelang; von großer Bedeutung zeigte sich zunächst die Auswahl der Versuchstiere nach ihrer Artzugehörigkeit. So war es leicht und sicher gelungen, bei Rindern durch Impfung mit Reinkulturen das typische Bild der Milzbranderkrankung auszulösen. Versuche, die typischen Bilder menschlicher Infektionskrankheiten bei Versuchstieren durch Impfung mit Reinkulturen auszulösen, gelangen dagegen nur in ganz bestimmten Fällen und auch für diese nur in gewissem Sinne: Man kann z. B. bei Versuchstieren das Bild der menschlichen Diphtherie nicht durch Einbringung von Reinkulturen in den Rachen hervorrufen. Man kann ferner bei den gebräuchlichen Versuchstieren auch durch Fütterung mit massenhaften Choleravibrionen im allgemeinen nicht das Bild der menschlichen Cholera reproduzieren. Versuchstiere, denen man Reinkulturen von Diphtherie- oder Cholerabazillen aus menschlichen Krankheitsfällen injiziert, sterben allerdings oft im Anschluß daran, aber unter ganz anderen Erscheinungen, als sie die betreffenden menschlichen Krankheiten darbieten. Daneben gibt es freilich auch einige Infektionskrankheiten, die, beim Tiere durch Impfung mit Reinkulturen des betreffenden Erregers künstlich erzeugt, einen ganz typischen Verlauf zeigen, der in hohem Grade mit dem der menschlichen Krankheit übereinstimmt. Ein Beispiel dieser Art bildet die Pest: wenn man mit ganz kleinen Mengen einer Reinkultur von Pestbazillen ein Meerschweinchen oder eine Ratte an einer oberflächlichen kleinsten Hautwunde impft, so entwickelt sich bei dem Tiere ein Krankheitsbild, das in vielen Einzelheiten mit dem der menschlichen Beulenpest übereinstimmt.
Über die Ursache dieses verschiedenen Verhaltens unserer Versuchstiere gegenüber verschiedenen Krankheitserregern gewinnen wir Klarheit, wenn wir in Erwägung ziehen, daß kleine Nagetiere auch »spontan« – d. h. unter natürlichen Bedingungen, ohne unser absichtliches Eingreifen – an Pest erkranken können, daß sie aber niemals spontan an Cholera oder an Diphtherie erkranken: jede einzelne Tierart erkrankt spontan nur an ganz bestimmten Infektionskrankheiten und so auch der Mensch. Man pflegt das auch so auszudrücken: Jede Tierart ist »empfänglich« nur für bestimmte Infektionserreger, gegen andere ist sie widerstandsfähig, oder, wie man mit dem lateinischen Ausdruck zu sagen pflegt, »resistent«. Wir müssen für unsere Versuchstiere dabei stets im Auge behalten, daß sie einem gegebenen Keime gegenüber oft zwar insofern »resistent« sind, als sie spontan niemals seiner krankmachenden Wirkung erliegen, daß sie aber für eine künstliche Infektion (Injektion) mit großen Dosen »empfänglich« sind. Diese »Resistenz« kann sich sowohl gegenüber spontanen als auch gegenüber künstlichen Infektionen geltend machen, oder aber – wie im Falle der Cholera, der Diphtherie – nur gegenüber der natürlichen (spontanen) Infektion bestehen. In diesem letzteren Falle kann man durch Injektion kleinerer oder größerer Dosen von Reinkulturen eines gegebenen Keimes Erkrankung und Tod des Versuchstieres herbeiführen. Man nennt einen Stamm einer pathogenen Bakterienart »virulent«, wenn kleine Dosen bereits diese Wirksamkeit entfalten, »avirulent«, wenn große Dosen dazu nötig sind. Die »Virulenz« ist Schwankungen unterworfen. Von einer höchst »virulenten« Reinkultur von Pestbazillen genügt, soweit sich das feststellen läßt, ein einziger Keim, um z. B. bei einer Ratte eine tödliche Pestinfektion auszulösen. Wenn man aber eine Pestkultur im Laboratorium jahrelang auf künstlichen Nährböden immer weiter gezüchtet hat, so findet man sie in der Regel völlig »avirulent«, d. h. außerstande, auch bei empfänglichen Versuchstieren Pest hervorzurufen. Ähnlich verhalten sich auch Milzbrandkulturen nach häufigem Überimpfen auf künstlichen Nährsubstraten.