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Die Sammlung
»Aus Natur und Geisteswelt«

nunmehr schon über 600 Bändchen umfassend, sucht seit ihrem Entstehen dem Gedanken zu dienen, der heute in das Wort: »Freie Bahn dem Tüchtigen!« geprägt ist. Sie will die Errungenschaften von Wissenschaft, Kunst und Technik einem jeden zugänglich machen, ihn dabei zugleich unmittelbar im Beruf fördern, den Gesichtskreis erweiternd, die Einsicht in die Bedingungen der Berufsarbeit vertiefend.

Sie bietet wirkliche »Einführungen« in die Hauptwissensgebiete für den Unterricht oder Selbstunterricht des Laien, wie sie den heutigen methodischen Anforderungen entsprechen. So erfüllt sie ein Bedürfnis, dem Skizzen, die den Charakter von »Auszügen« aus großen Lehrbüchern tragen, nie entsprechen können; denn solche setzen vielmehr eine Vertrautheit mit dem Stoffe schon voraus.

Sie bietet aber auch dem Fachmann eine rasche zuverlässige Übersicht über die sich heute von Tag zu Tag weitenden Gebiete des geistigen Lebens in weitestem Umfang und vermag so vor allem auch dem immer stärker werdenden Bedürfnis des Forschern zu dienen, sich auf den Nachbargebieten auf dem laufenden zu erhalten.

In den Dienst dieser Aufgabe haben sich darum auch in dankenswerter Weise von Anfang an die besten Namen gestellt, gern die Gelegenheit benutzend, sich an weiteste Kreise zu wenden, an ihrem Teil bestrebt, der Gefahr der »Spezialisierung« unserer Kultur entgegenzuarbeiten.

Damit sie stets auf die Höhe der Forschung gebracht werden können, sind die Bändchen nicht, wie die anderer Sammlungen, stereotypiert, sondern werden – was freilich die Aufwendungen sehr wesentlich erhöht – bei jeder Auflage durchaus neu bearbeitet und völlig neu gesetzt. So konnte der Sammlung auch der Erfolg nicht fehlen. Mehr als die Hälfte der Bändchen liegen bereits in 2. bis 6. Auflage vor, insgesamt hat sie bis jetzt eine Verbreitung von weit über 4 Millionen Exemplaren (bis 1. Aug. 1917) gefunden.

Alles in allem sind die schmucken, gehaltvollen Bände, denen Professor Tiemann ein neues künstlerisches Gewand gegeben, besonders geeignet, die Freude am Buche zu wecken und daran zu gewöhnen, einen kleinen Betrag, den man für Erfüllung körperlicher Bedürfnisse nicht anzusehen pflegt, auch für die Befriedigung geistiger anzuwenden. Durch den billigen Preis ermöglichen sie es tatsächlich jedem, auch dem wenig Begüterten, sich eine Bücherei zu schaffen, die das für ihn Wertvollste »Aus Natur und Geisteswelt« vereinigt.

Jedes der meist reich illustrierten Bändchen
ist in sich abgeschlossen und einzeln käuflich

Jedes Bändchen geheftet M. 1.20, gebunden M. 1.50
Werke, die mehrere Bändchen umfassen, auch in einem Band gebunden

Leipzig, im Januar 1918. B. G. Teubner

Jedes Bändchen geheftet M. 1.20, gebunden M. 1.50

Zur Gesundheitspflege und Heilkunde

sind bisher erschienen:

Bau und Leben des menschlichen Körpers im allgemeinen:

Bau und Tätigkeit des menschlichen Körpers. Einführung in die Physiologie des Menschen. Von Prof. Dr. H. Sachs. 4. Auflage. Mit 34 Abbildungen. (Bd. 32.)

Die Anatomie des Menschen. Von Prof. Dr. K. v. Bardeleben. 6 Bände. (Bd. 418–423.) I. Teil: Zellen- und Gewebelehre. Entwicklungsgeschichte. Der Körper als Ganzes. 2. Auflage. Mit 70 Abbildungen. II. Teil: Das Skelett. 2. Auflage. Mit 53 Abbildungen. III. Teil: Das Muskel- und Gefäßsystem. 3. Auflage. Mit 68 Abbildungen. IV. Teil: Die Eingeweide (Darm-, Atmungs-, Harn- und Geschlechtsorgane). 2. Auflage. Mit 39 Abbildungen. V. Teil: Nervensystem und Sinnesorgane. Mit 50 Abb. VI. Teil: Mechanik (Statik u. Kinetik) des menschlichen Körpern 2. Aufl. Mit Abb.

*Physiologie des Menschen. Von Privatdozent Dr. A. Lipschütz. 4 Bände. (Bd. 527–530.) I. Allgemeine Physiologie II. Physiologie des Stoffwechsels. III. Physiologie der Atmung, des Kreislaufs und der Ausscheidung. IV. Physiologie der Bewegungen und der Empfindungen.

Vom Nervensystem, seinem Bau und seiner Bedeutung für Leib und Seele im gesunden und kranken Zustande. Von Prof. Dr. R. Zander. 3. Auflage. Mit Figuren. (Bd. 48.)

Die Arbeitsleistungen des Menschen. Einführung in die Arbeitsphysiologie. Von Prof. Dr. H. Boruttau. Mit 14 Figuren im Text. (Bd. 539.)

Berufswahl, Begabung und Arbeitsleistung in ihren gegenseitigen Beziehungen. Von W. J. Ruttmann. Mit 7 Abbildungen. (Bd. 522.)

Einzelne Organe:

Herz, Blutgefäße und Blut und ihre Erkrankungen. Von Prof. Dr. H. Rosin. Mit 18 Abbildungen. (Bd. 312.)

Die Sinne des Menschen. Sinnesorgane und Sinnesempfindungen. Von weil. Hofrat Prof. Dr. J. K. Kreibig. 3. verbesserte Auflage. Mit 30 Abbildungen. (Bd. 27.)

Das Auge und die Brille. Von Professor Dr. M. v. Rohr. 2. Aufl. Mit Abbildungen (Bd. 372.)

*Entwicklung der Sprache und Heilung ihrer Gebrechen bei Normalen, Schwachsinnigen und Schwerhörigen. Von Lehrer K. Nickel. (Bd. 586.)

Die menschliche Stimme und ihre Hygiene. Von Professor Dr. P. H. Gerber. 2. Auflage. Mit 20 Abbildungen. (Bd. 136.)

Das menschliche Gebiß, seine Erkrankung und Pflege. Von Zahnarzt F. Jäger. Mit 24 Abbildungen. (Bd. 229.)

Vererbung und Fortpflanzung:

Experimentelle Abstammungs- und Vererbungslehre. Von Professor Dr. E. Lehmann. Mit 26 Abbildungen. (Bd. 379.)

Abstammungslehre und Darwinismus. Von Prof. Dr. R. Hesse. 5. Auflage. Mit 46 Figuren. (Bd. 39.)

Der Befruchtungsvorgang, sein Wesen und seine Bedeutung. Von Dr. E. Teichmann. 2. Auflage. Mit 9 Textabbildungen und 4 Doppeltafeln. (Bd. 70.)

Fortpflanzung und Geschlechtsunterschiede des Menschen. Eine Einführung in die Sexualbiologie. Von Prof. Dr. H. Boruttau. Mit 39 Abbildungen. (Bd. 540.)

Geistige Veranlagung und Vererbung. V. Dr. phil. et. med. G. Sommer. (Bd. 512.)

Sexualethik. Von Prof. Dr. H. E. Timerding. (Bd. 592.)

Die Ernährung des Menschen:

Ernährung und Nahrungsmittel. Von Geh. Reg.-Rat Prof. Dr. N. Zuntz. Mit 6 Abbildungen und 1 Tafel. 3. Auflage. (Bd. 19.)

Die Milch und ihre Produkte. Von Dr. A. Reitz. Mit 16 Abbildungen. (Bd. 362.)

Die Pilze. Von Dr. A. Eichinger. Mit 54 Abbildungen. (Bd. 334.)

Die Bakterien im Haushalt der Natur und des Menschen. Von Professor Dr. E. Gutzeit. 2. Auflage. Mit 13 Abbildungen. (Bd. 242.)

Allgemeine Gesundheitspflege:

Gesundheitslehre. 4. Auflage bearbeitet von Obermedizinalrat Professor Dr. M. v. Gruber. Mit 26 Abb. (Bd. 1.)

Die Leibesübungen und ihre Bedeutung für die Gesundheit. Von Professor Dr. R. Zander. 4. Auflage. Mit 27 Abbildungen. (Bd. 13.)

Turnen. Von Oberlehrer F. Eckardt. Mit einem Bildnis Jahns. (Bd. 583.)

Gesundheitslehre für Frauen. Von Prof. Dr. K. Baisch. Dir. d. geburtshilflich-gynäkol. Abteilung d. Katharinen-Hospitals zu Stuttgart. Mit 11 Abbildungen. (Bd. 538.)

Kosmetik. Ein kurzer Abriß der ärztlichen Verschönerungskunde. Von Dr. J. Saudek. Mit 10 Abbildungen. (Bd. 489.)

Die Abwehrkräfte des Körpers. Eine Einführung in die Immunitätslehre. Von Professor Dr. med. H. Kämmerer. Mit 52 Abbildungen. (Bd. 479.)

Gesundheitspflege des Kindes:

Säuglingspflege. 2. Auflage von Dr. E. Kobrak. Mit Abbildungen. (Bd. 154.)

Körperliche Verbildungen im Kindesalter und ihre Verhütung. Von Dr. M. David. Mit 26 Abbildungen. (Bd. 321.)

Schulhygiene. Von Prof. Dr. L. Burgerstein. 3. Aufl. Mit 43 Figuren. (Bd. 96.)

Krankheiten:

Die krankheiterregenden Bakterien. Von Privatdozent Dr. M. Loehlein. Mit 33 Abbildungen. (Bd. 307.)

Die Geschlechtskrankheiten, ihr Wesen, ihre Verbreitung, Bekämpfung und Verhütung. Von Generalarzt Prof. Dr. W. Schumburg. 4. Aufl. Mit Abb. u. 1 Tafel. (Bd. 251.)

Die Tuberkulose, ihr Wesen, ihre Verbreitung, Ursache, Verhütung und Heilung. Von Generalarzt Prof. Dr. W. Schumburg. 2. Aufl. Mit 1 Tafel u. 8 Figuren. (Bd. 47.)

Der Alkoholismus. Von Dr. G. B. Gruber. Mit 7 Abbildungen. (Bd. 103.)

Geisteskrankheiten. Von Geh.-Medizinalrat Oberstabsarzt Dr. G. Ilberg. 2. Auflage. (Bd. 151.)

Arzt, Heilkunst und Krankenpflege:

Der Arzt. Seine Stellung und Aufgaben im Kulturleben der Gegenwart. Ein Leitfaden der sozialen Medizin. Von Dr. med. M. Fürst. 2. Aufl. (Bd. 265.)

Die Chirurgie unserer Zeit. Von Professor Dr. J. Fehler. Mit 52 Abb. (Bd. 339.)

Der Aberglaube in der Medizin und seine Gefahr für Gesundheit und Leben. Von Professor Dr. D. v. Hansemann. 2. Auflage. (Bd. 83.)

*Krankenpflege in Haus und Beruf. Von Chefarzt Dr. M. Berg. Mit Abb. (Bd. 533.)

Heilmittel und Heilmethoden:

Arzneimittel und Genußmittel. Von Professor Dr. O. Schmiedeberg. (Bd. 363.)

Die Röntgenstrahlen und ihre Anwendung. Von Dr. med. G. Bucky. Mit Abbildungen. (Bd. 556.)

Hypnotismus und Suggestion. Von Dr. E. Trömner. 3. Auflage. (Bd. 199.)

Desinfektion, Sterilisation, Konservierung. Von Regierungs- und Medizinalrat Dr. O. Solbrig. Mit 20 Abbildungen. (Bd. 401.)

Die mit * bezeichneten und weitere Bände befinden sich in Vorbereitung.

Aus Natur und Geisteswelt

Sammlung wissenschaftlich-gemeinverständlicher Darstellungen
307. Bändchen

Die krankheiterregenden Bakterien

Entstehung, Heilung und Bekämpfung der
bakteriellen Infektionskrankheiten des Menschen

gemeinverständlich dargestellt von

Dr. med. M. Loehlein

Privatdozent in Leipzig

Mit 33 Abbildungen im Text

Druck und Verlag von B. G. Teubner in Leipzig 1910

Copyright 1910
by B. G. Teubner in Leipzig.

Alle Rechte, einschließlich des Übersetzungsrechts, vorbehalten.

Vorwort.

Eine ganz kurze Behandlung der krankheiterregenden Bakterien findet sich im ersten Bändchen dieser Sammlung im letzten der »Acht Vorträge aus der Gesundheitslehre« von H. Buchner. – Im 233. Bändchen hat ferner E. Gutzeit die Lebensäußerungen der Spaltpilze und ihre Rolle im Haushalt der Natur unter Ausschaltung der krankheiterregenden Arten übersichtlich dargestellt.

Gerade das Sondergebiet der pathogenen Bakterien, das im Laufe der letzten Jahrzehnte eine außerordentlich fruchtbare Bearbeitung erfahren hat, soll in dem vorliegenden Bändchen nach dem heutigen Stande des Wissens erörtert werden, soweit dies ohne die Voraussetzung medizinischer Vorkenntnisse möglich und rätlich ist. Nur die für ein Verständnis der Wirkung der Schutzimpfungen und der Heilserumbehandlung unumgänglich notwendigen Grundvorstellungen über den Verlauf und die Heilung von Infektionskrankheiten und über die Entstehung der Immunität gegen Krankheitserreger habe ich (in Kapitel II und III) eingehender, als dies in anderen volkstümlichen Schriften über den Gegenstand geschehen ist, behandelt. Man mag den Versuch, unsere Kenntnisse auf diesen noch heiß umstrittenen Gebieten der Forschung gemeinverständlich darzustellen, für gewagt halten. Ich habe mich aber bemüht, unter Ausschaltung aller Hypothesen nur diejenigen Tatsachen anzuführen, die mir einerseits gesichert, anderseits für den gebildeten Laien wissenswert erscheinen. Hoffentlich ist mir dies gelungen.

Die Abbildungen sind, soweit sie nicht ausdrücklich als schematisch bezeichnet sind, von Herrn Maler Kirchner möglichst naturgetreu nach Präparaten meiner Sammlung gezeichnet.

Leipzig, im September 1909.

Dr. M. Loehlein.

Inhaltsverzeichnis.

Einleitung.

Kurzer Abriß der Geschichte der Erforschung der krankheiterregenden Spaltpilze. – Athanasius Kircher. – Leeuwenhoek. – Der Streit um die »Urzeugung«. – Ferd. Cohn und Naegeli. – Pasteur und Robert Koch. – Die Konstanz der Bakterienarten; die »Spezifität« der Krankheiterreger.

Unter den Krankheiten, die das Menschengeschlecht bedrohen, sind eine ganze Anzahl durch die auffällige Eigenschaft ausgezeichnet, »ansteckend« zu sein, d. h. von einem kranken Individuum auf ein anderes bisher gesundes übertragen werden zu können, so wie eine Feuersbrunst durch den Funken verbreitet wird, der vom brennenden Hause auf das Dach des Nachbarhauses überspringt und es »ansteckt«. Die furchtbarsten Beispiele aus dieser Krankheitsgruppe stellen die eigentlichen Volksseuchen dar, die – wie Pest und Cholera – seit Jahrtausenden der Menschheit unübersehbaren Jammer gebracht haben, die auch heute noch nicht endgültig besiegt sind, wohl aber – dank den Fortschritten der Wissenschaft in den letzten Jahrzehnten – für hochkultivierte Länder und Völker ihren Schrecken größtenteils eingebüßt haben. Die Menschheit hat Mittel kennen gelernt, diesen Gefahren mit Erfolg zu begegnen, seit als die Ursache der Seuchen kleinste Lebewesen erkannt wurden, Lebewesen, die größtenteils zu dem auf der Erde außerordentlich verbreiteten Reiche der Spaltpilze oder Bakterien gehören.

Schon lange vor der wissenschaftlichen Sicherstellung dieser wichtigen Tatsache hatten klar denkende Beobachter – Naturforscher und Ärzte sowohl wie auch Laien – die richtige Vorstellung gehabt, daß den Volksseuchen ein »belebter Ansteckungsstoff« (ein »contagium animatum«) zugrunde liege. Aber alle Versuche, dieses gefährliche Lebewesen zu finden und zu fassen, mußten an seiner Kleinheit scheitern: die Bakterien sind unsichtbar klein. Die größten unter ihnen haben Durchmesser von einigen Tausendsteln eines Millimeters (1/1000 mm wird als ein Mikron bezeichnet und 1 µ geschrieben), die kleineren einen solchen, der nur Bruchteile eines µ beträgt. Die ganze Welt der Spaltpilze von denen die krankheiterregenden nur einen ganz kleinen Teil bilden, blieb der Menschheit deshalb unbekannt, solange man leistungsfähige Vergrößerungsgläser – Mikroskope – noch nicht besaß. Die Erforschung dieser kleinen Wesen aber war in ihren Fortschritten auch nach der Herstellung des ersten Mikroskops abhängig von der Entwicklung und Verbesserung dieses Instruments, und sie ist auch heute noch längst nicht an ihrem Ende angelangt.[1]

Die ersten Beobachtungen von Bakterien sind gegen Mitte des 17. Jahrhunderts gemacht worden. Der gelehrte Jesuitenpater Athanasius Kircher, wohl der erste Mensch, der lebende Spaltpilze gesehen und beschrieben hat, besaß nur ein recht primitives Vergrößerungsglas, dem man den stolzen Namen Mikroskop heute kaum gönnen würde. Es soll eine 32fache (lineare) Vergrößerung ermöglicht haben, hat also gerade eben nur gestattet, größere Spaltpilze zu sehen. So ist es denn nicht verwunderlich, daß der gelehrte Pater, der ganz richtige Vermutungen über die Existenz kleinster krankheiterregender Lebewesen hegte, zu irrtümlichen Beobachtungen gelangte, da er außerstande war, Bakterien von anderen sehr kleinen Objekten zu unterscheiden. So fand Kircher bei einer im Jahre 1656 in Süditalien herrschenden »Pestseuche« mit Hilfe seines Vergrößerungsglases im Blute der Kranken kleine »Würmchen«, die er als die gesuchten krankheiterregenden Wesen ansprach – gewiß mit Unrecht, denn er hat wahrscheinlich nichts anderes gesehen als die sogenannten roten Blutkörperchen, kleine Scheibchen, die in unserem Blute immer vorhanden sind und einen seiner wichtigsten Bestandteile bilden. Athanasius Kircher war eben ganz auf dem richtigen Wege zum Ziele, aber mit seinen mangelhaften Hilfsmitteln konnte er es nicht erreichen.

Ein halbes Jahrhundert später erst gelang es den geschickten Händen Antony van Leeuwenhoeks, kleine Linsen so sorgfältig und gleichmäßig zu schleifen, daß sie alle bis dahin angefertigten an Vergrößerungskraft übertrafen; er vervollkommnete hierdurch und durch kleine anderweitige Kunstgriffe seine optische Ausrüstung in bisher noch nicht dagewesenem Maße und untersuchte nun – von Haus aus ohne jede naturwissenschaftliche Ausbildung – mit ihrer Hilfe allerhand Flüssigkeiten: Regenwasser, Pflanzenaufgüsse, Darminhalt von Tieren und Menschen, den eigenen Speichel u. a. m. mikroskopisch. Überall fand er – bald reichlicher, bald spärlicher – kleinste, vollkommen farblose »Tierchen«, die verschieden gestaltet, zum Teil lebhaft beweglich waren. Dank einer vorzüglichen Beobachtungsgabe und ebenso großer Zuverlässigkeit beschrieb Leeuwenhoek diese »Tierchen« so genau, daß wir sie heute mit Sicherheit als Bakterien wiedererkennen können. Auch gab er durchaus naturgetreue Abbildungen von ihnen, die die drei Hauptformen der Spaltpilze vollkommen richtig darstellen: alle die unzähligen Bakterien, die seitdem beobachtet worden sind, lassen sich ihrer Gestalt nach in kugelförmige (Mikrokokken), stäbchenförmige (Bazillen) und schraubenförmige (Spirillen) scheiden (s. [Abb. 1]). Freilich wechseln sie nach Dimensionen und kleinen Einzelheiten ihres Baues, wie wir sehen werden, in mannigfaltigster Weise, aber alle lassen sich auf einen der drei schon von Leeuwenhoek unterschiedenen Grundtypen zurückführen.

Abb. 1.
Die Hauptformen der Bakterien, schematisch. a Kugelbakterien (Kokken), b Stäbchenbakterien (Bazillen), c Schraubenbakterien (Spirillen).

Auf die Frage nach der Bedeutung der entdeckten Kleinlebewesen ging Leeuwenhoek, der aller Spekulation abhold war, gar nicht ein; er begnügte sich mit der Feststellung der Tatsachen, die die Existenz einer ganzen Welt kleinster Lebewesen bewiesen, von der man bislang kaum etwas geahnt hatte. Nur zu einer Frage nahm Leeuwenhoek Stellung: die Möglichkeit, daß die neu entdeckten »Tierchen« in das Blut eindringen und Krankheiten verursachen könnten, glaubte er – auf Grund falscher Vorstellungen von dem feineren Bau des menschlichen Körpers – ausschließen zu müssen. Darin hatte nun wiederum Leeuwenhoek trotz aller Überlegenheit seiner Beobachtungen unrecht gegenüber Kirchers richtigeren, aber falsch begründeten Anschauungen. Es hat aber ungefähr zwei Jahrhunderte langer wissenschaftlicher Forscherarbeit bedurft, bis die Rolle der Bakterien in der Natur und insbesondere ihre Bedeutung als Krankheitserreger in einwandfreier Weise klargestellt wurde.

Seit Leeuwenhoeks grundlegenden Beobachtungen hatte sich – mit zunehmender Verbreitung und allmählicher Verbesserung des Mikroskopes – eine immer größere Zahl von Naturforschern mit dem Studium der Bakterien abgegeben. Allmählich hatte sich die Anschauung durchgesetzt, daß die kleinen Lebewesen, die man zunächst, hauptsächlich weil man an manchen von ihnen lebhafte Fortbewegung beobachtete, als »Tierchen« angesehen hatte, dem Pflanzenreiche zugehörten. Wieder und wieder erörterte man auch die Rolle, die sie im Haushalt der Natur wohl spielen möchten; die richtige Anschauung, daß sie Fäulnis- und Gährungsvorgänge verursachten, tauchte immer von neuem auf, um immer wieder bekämpft zu werden, ebenso auch die Ansicht, daß Bakterien krankheiterregend wirken könnten. Es ist hier nicht möglich, ein auch nur annähernd vollständiges Bild von dem Chaos der Meinungen zu geben, die von Kircher bis Pasteur und Koch in dieser Frage zu Worte kamen.

Das allem Streite in letzter Linie zugrunde liegende naturwissenschaftliche Problem, das gelöst werden mußte, war dies: Sind die Bakterien ebenso wie höhere Pflanzen und Tiere streng nach Arten gesondert, so zwar, daß alle Bakterien, die wir finden, von Individuen der gleichen Art abstammen? Dürfen wir also annehmen, daß ein Kugelbakterium, dem wir begegnen, stets von Kugelbakterien der gleichen Art abstammt, ein Stäbchenbakterium von Stäbchenbakterien der gleichen Art – so wie wir es im höheren Tierreich und ebenso im Pflanzenreich gesetzmäßig finden? – Oder liegen bei diesen kleinsten Pilzen die Verhältnisse anders?

Sehr vieles sprach zugunsten der ersteren Anschauung; vor allem entsprach sie den Erfahrungen, die bei der Erforschung der lebenden Wesen unserer Erde bis dahin gesammelt waren. Der einwandfreie Nachweis ihrer Richtigkeit stieß aber auf eine sehr große Schwierigkeit: fast überall, wo wir in der Natur Bakterien in größeren Mengen begegnen, finden wir verschiedene, ja meist sogar sehr zahlreiche verschiedene Formen in buntem Durcheinander; z. B. treffen wir in einem Tröpfchen Zahnschleim regelmäßig kurze und lange, dünnere und dickere Stäbchen und Schrauben, daneben kleinere und größere Kugelbakterien miteinander vermengt (vgl. [Abb. 2]). Es war so gut wie unmöglich, an solchen Bakteriengemischen einwandfreie Beobachtungen über die Fortpflanzungsweise der Bakterien zu machen. So ist es verständlich, daß über diese Frage die Ansichten lange Zeit auseinandergingen.

Eine große Anzahl klar denkender Naturforscher nahm von vornherein den richtigen Standpunkt ein, auch diese Kleinlebewesen seien gewiß in Arten gesondert, und sie versuchten, sie den Prinzipien der beschreibenden Naturwissenschaften entsprechend nach ihren Gestaltmerkmalen in die natürlichen Arten zu ordnen. Der erste wesentliche Anlauf dazu wurde von dem berühmten dänischen Botaniker O. Fr. Müller genommen, ihm folgte der Deutsche Ehrenberg und später, in den 50er Jahren des 19. Jahrhunderts besonders Ferdinand Cohn.

Abb. 2.
Ausstrichpräparat von menschlichem Zahnschleim, gefärbt, etwa 1000fach vergrößert. Mannigfaltige Bakterien in buntem Gemisch.

Eine ganze Anzahl angesehener Forscher bekämpfte aber diese Versuche grundsätzlich; sie leugneten die Abstammung der Spaltpilze von Individuen der gleichen Art, weil sie glaubten, Beweise für eine ganz andere, sehr merkwürdige Entstehungsart der Bakterien zu besitzen, die man als »Urzeugung« oder »generatio spontanea« bezeichnete.[2] Um diese Irrlehre entbrannte ein wissenschaftlicher Streit von größter Heftigkeit, an dem sich viele der angesehensten Naturforscher des 18. und 19. Jahrhunderts beteiligten.

Ihre Anhänger stützten sich auf die zunächst gewiß verblüffende Beobachtung, daß man in einer Flüssigkeit, z. B. in Milch, einige Zeit, nachdem man sie in einem gut verschlossenen Gefäß aufgekocht hat, massenhafte Bakterien finden kann. Sie folgerten nun: Da durch das Aufkochen alles Lebendige getötet sein mußte, ein Eindringen von Keimen von außen aber sorgfältig verhütet war, müssen die vorgefundenen Bakterien sich »von selbst« aus dem toten Substrat entwickelt haben.

Erst Anfangs der 60er Jahre des 19. Jahrhunderts gelang es Pasteur, dem berühmten französischen Naturforscher, diese Irrlehre für die ernsthafte wissenschaftliche Welt endgültig zu beseitigen, indem er den Nachweis erbrachte, daß man durch genügende Einwirkung von hohen Temperaturen jede Flüssigkeit völlig keimfrei machen (»sterilisieren«) könne. »Von selbst« bildeten sich z. B. in wirklich »sterilisierter« Milch niemals Bakterien; brachte man aber absichtlich welche hinein, so gediehen sie angezeichnet. Alle gegenteiligen Angaben beruhten auf Irrtümern, die meisten darauf, daß man die vielfach erstaunlich große Widerstandsfähigkeit der Bakterien gegen Erhitzung noch nicht gekannt und daher unterschätzt hatte.

Noch eine zweite Irrlehre machte den Anhängern der Lehre von der Konstanz der Bakterienarten viel zu schaffen. Ihr angesehenster Vertreter war der Botaniker Naegeli, der sicher festgestellt zu haben glaubte, daß aus Kugelbakterien Stäbchen, umgekehrt aus stäbchenförmigen Bakterien Kugelbakterien hervorgehen können, und der deshalb alle Versuche für verkehrt ansah, auf Grund der Größe und Gestalt verschiedene Bakterienarten zu unterscheiden. Wir wissen heute, daß derartige Übergänge, wie sie Naegeli beschrieb, in Wirklichkeit nie vorkommen, daß sie aber bei Anwendung unzureichender Beobachtungsmethoden leicht vorgetäuscht werden können. Die Fehlerquelle liegt in der vorhin schon erwähnten Tatsache, daß man in der Natur sehr häufig Bakteriengemischen begegnet. Beobachtet man ein solches Bakteriengemisch längere Zeit hintereinander, so kann es leicht vorkommen, daß man anfänglich fast nur Kugelbakterien darin sieht, später nur Stäbchenbakterien. Derartige Erscheinungen erklären sich dadurch, daß Spaltpilze sich je nach den Bedingungen, unter denen sie leben, mehr oder weniger rasch vermehren. Wenn nun z. B. in der gerade beobachteten Flüssigkeit eine Stäbchenbakterienart besonders günstige Bedingungen für ihr Gedeihen findet, so kann es vorkommen, daß sie alle andern neben ihr vorhandenen Keime überwuchert, ganz ähnlich, wie das bei höheren Pflanzen vorkommt. Man denke z. B. an das Unkraut im Weizen. Durch solches Überwuchern kann dann eine »Umwandlung« der einen Form in eine andere vorgetäuscht werden.

Solange aber das Irrtümliche dieser Beobachtungen nicht erwiesen war, konnte auch die Ansicht von der Konstanz der Bakterienarten nicht zum Siege gelangen, obwohl ihr seit der Mitte des 19. Jahrhunderts immer neue Stützen durch das Studium der Lebensäußerungen der Kleinlebewesen erwuchsen. So zeigte Pasteur, daß man bei jeder besonderen Art der Gärung ganz regelmäßig bestimmte, unter sich übereinstimmende, von den bei anderen Gärungen nachweisbaren aber verschiedene Mikroorganismen antreffe. Er schloß mit vollem Recht daraus, daß eine bestimmte Art von Gärungserregern notwendig sei, um gerade diesen oder jenen Gärungsvorgang zu bewirken.

Ganz analoge Beobachtungen, denen analoge Schlußfolgerungen entsprachen, hatte man inzwischen bei einzelnen infektiösen Krankheiten gemacht, vor allem bei der als »Milzbrand« bezeichneten Viehseuche.

Schon im Jahre 1849 hatte der deutsche Tierarzt Pollender im Blute von Rindern, die dieser Krankheit erlegen waren, mikroskopisch kleine, schlanke, völlig unbewegliche Stäbchen gesehen, die sich niemals im Blute gesunder Tiere fanden. Andere Forscher berichteten über ganz gleichartige Beobachtungen, so Rayer und Davaine, Brauell. Sie folgerten mit Recht daraus, daß diese Stäbchenbakterien, die sich nie im Blute gesunder, sondern nur im Blute an Milzbrand gefallener Tiere, darin aber regelmäßig fanden, die Ursache der Krankheit, deren »Erreger« seien.

Forscher, die an die Artverschiedenheit der Bakterien nicht glaubten, ließen sich aber auch hiervon noch nicht überzeugen. Sie sagten: Da die Bakterien konstante Formen an sich überhaupt nicht besitzen, so ist das Auftreten bestimmter Formen unter bestimmten Bedingungen nur so zu erklären, daß infolge dieser Bedingungen die Spaltpilze eben gerade in dieser Form erscheinen, während sie unter anderen Bedingungen eine ganz andere zeigen.

Das mochte unwahrscheinlich klingen, widerlegen ließ sich aber der Einwand nicht, und er wurde in der Folgezeit auch gegen zahlreiche analoge Befunde geltend gemacht, die hauptsächlich von wissenschaftlichen Medizinern erhoben wurden. Unter diesen brach sich trotz aller Einwände immer mehr die Überzeugung Bahn, daß bestimmten Infektionskrankheiten bestimmte, nach Gestalt und Größe und anderen Eigenschaften wohl unterscheidbare Bakterien zugrunde liegen. Besonders waren es eine Reihe deutscher Pathologen – Rindfleisch, v. Recklinghausen, Klebs u. a. – die in den Kriegsjahren 1870 und 1871 zahlreiche Beobachtungen über das Vorkommen kugelförmiger Bakterien (Mikrokokken) im Wundeiter sammelten und deren ursächliche Bedeutung für die Wundkrankheiten vertraten.

Ausschlaggebend wurden aber erst die Arbeiten des deutschen Gelehrten Robert Koch, vor allem seine entscheidenden Beobachtungen über die Milzbrandkrankheit.

Schon Rayer und Davaine und Brauell hatten sich bemüht, der Bedeutung der im Blute von milzbrandkranken Tieren gefundenen Stäbchen auf experimentellem Wege noch weiter auf den Grund zu kommen. Sie hatten festgestellt, daß die Übertragung solchen stäbchenhaltigen Blutes auf gesunde Tiere mit Sicherheit die charakteristischen Erscheinungen des Milzbrandes bei diesen zur Folge hatte. Auch diese Beobachtung hatte man aber in ihrer Beweiskraft angefochten, indem man einwandte, die Stäbchen seien ausschließlich die Begleiterscheinung der Erkrankung, deren eigentliche Ursache bilde ein Gift, das außer jenen noch im Blute vorhanden gewesen und mit ihm denn auch dem gesunden Versuchstier eingeimpft worden sei.

Die Widerlegung dieses Einwandes, die die endgültige Wendung in den Anschauungen vom Wesen und Wirken der Bakterien überhaupt nach sich zog, gelang Robert Koch auf folgende Weise: Er brachte kleine Mengen stäbchenhaltigen Blutes an Milzbrand gefallener Tiere in Reagensgläschen, die mit Fleischbrühe gefüllt waren, die durch ausgiebiges Erhitzen völlig keimfrei gemacht worden war. Diese Röhrchen wurden dann bei Körpertemperatur im Dunklen gehalten; nach einiger Zeit zeigte sich, daß die Stäbchen sich darin sehr stark vermehrt hatten. In welcher Weise diese Vermehrung zustande kommt, mag hier unerörtert bleiben. Man nennt ein solches mit Nährsubstrat gefülltes Röhrchen, in dem man künstlich eine Entwicklung von Bakterien veranlaßt hat, eine »Kultur«. Trug Koch nun eine ganz kleine Menge dieser Fleischbrühe-»Kultur« in ein zweites steriles Fleischbrüheröhrchen ein, so wuchsen – wieder unter den oben angegebenen Bedingungen – abermals gleichartige Stäbchen in reichen Mengen aus; von dem zweiten ließ sich ein drittes Röhrchen besäen, von diesem ein viertes und so fort; immer wieder entwickelten sich ausschließlich Keime von der charakteristischen Gestalt der ursprünglich zur Aussaat benutzten Bazillen, die sich im Blute befunden hatten. Die Stäbchen eines jeden Röhrchens repräsentierten gewissermaßen eine »Generation« der Bazillen. Und nun zeigte sich, daß auch die Stäbchen der 10. Kulturgeneration oder einer beliebigen noch späteren die Eigenschaft besaßen, »Milzbrand« zu verursachen, wenn man sie einem gesunden Rinde einimpfte.

Damit war nun auch der letzte Einwand entkräftet: den Stäbchen der 10. Kulturgeneration haftete sicherlich auch nicht die kleinste Spur von Blut mehr an, somit auch sicherlich keine Spur des von den Gegnern supponierten besonderen Krankheitsgiftes. Da sie ganz allein bei gesunden Tieren Milzbrand hervorriefen, so mußten sie eben als die Ursache der Krankheit anerkannt werden. Die Beweise dafür waren unwiderleglich.

So war endlich – zunächst für einen Spezialfall – die für alle Zeiten unverlierbare Erkenntnis gewonnen, daß Bakterien von ganz bestimmten und konstanten Gestaltmerkmalen auch eine ganz bestimmte Wirksamkeit entfalten, und daß sowohl die Gestaltmerkmale als auch die Lebensäußerungen sich von Generation zu Generation bei ihnen vererben. Der letzte Einwand gegen die Lehre von der Konstanz der Bakterienarten war damit beseitigt und der Sieg dieser Lehre ein für allemal errungen.

Worin war die entscheidende Beweiskraft dieser Kochschen Beobachtungen begründet? Offenbar hierin, daß er einwandfrei hatte zeigen können, daß die Milzbrandbazillen ganz allein für sich die Krankheit auszulösen imstande waren. Vorbedingung für das Gelingen dieses Beweises war, daß in dem ersten zur Aussaat benutzten Blutströpfchen ausschließlich Milzbrandbazillen, aber keinerlei andere Bakterien vorhanden waren. Wäre das letztere der Fall gewesen, so hätten sich in Kochs Bouillonröhrchen auch diese andersartigen Keime vermehrt, er hätte weiterhin also wieder mit Bakteriengemischen zu tun gehabt, wie wir sie in der Natur auch sonst überall anzutreffen gewohnt sind. Damit wäre die Beweiskraft seiner Experimente verloren gewesen. Unter den hierfür besonders günstigen Bedingungen des speziellen Falles der Milzbrandkrankheit war es Koch also gelungen, sofort reine Kulturen (»Reinkulturen«) der krankheiterzeugenden Bakterienart zu erzielen.

Es leuchtet ein, daß der weitere Ausbau der Lehre von den Spaltpilzen davon abhing, daß Methoden gefunden wurden, um die zahllosen Bakterien, denen man begegnete, nun ebenfalls an »Reinkulturen« zu studieren, oder, wie man zu sagen pflegt, sie zu »isolieren«. Dies Ziel hatten schon verschiedene Forscher auf mannigfaltige Weise und zum Teil auch mit einigem Erfolg angestrebt[3]; doch war z. B. ein von Lord Lister für diesen Zweck angegebenes Verfahren sehr umständlich und auch nicht immer von Erfolg gekrönt.

Abb. 3.
Doppelschälchen (Petrische Schale) zur Plattenkulturmethode.

Robert Koch verdankt die Bakteriologie auch in dieser Hinsicht den entscheidenden Fortschritt durch die Einführung einer einfachen, aber höchst sinnreichen und zuverlässigen Methode. Nehmen wir an, in ein steriles Fleischbrüheröhrchen gelangen durch Impfung mit bakterienhaltigem Material auch nur zwei Keime verschiedener Art, so werden sich beide vermehren, und ihre Abkömmlinge müssen in der Flüssigkeit durcheinander geraten, indem sie teils dem Gesetze der Schwere folgend nach dem Boden sinken, teils bei Erschütterungen des Röhrchens durcheinander geschüttelt werden, teils auch indem sie infolge eigener selbständiger Bewegungen hierhin und dorthin gelangen; denn manche Bakterien sind, wie wir noch erörtern werden, beweglich. – Diese Vermischung der verschiedenen Keime wird aber vermieden werden können, wenn man die zur Aussaat benutzten Bakterien irgendwie zwingt, sich ausschließlich an der Stelle zu vermehren, an der sie bei Beginn des Verfahrens lagen. Das erreichte Koch durch Zusatz von 10% Gelatine zu der Kulturbouillon; er erhielt dadurch einen Nährboden, der bei leichter Erwärmung – etwa auf Körpertemperatur – flüssig ist, bei etwa 22° aber erstarrt. Impft man den erwärmten und in diesem Zustand flüssigen Nährboden mit einer ganz kleinen Menge bakterienhaltigen Materials, und breitet man ihn nun durch Ausgießen auf einer Glasplatte oder in einer flachen Schale (vgl. [Abb. 3]) in dünner Schicht aus, so daß die Flüssigkeit (bei geeigneter Temperatur) bald erstarrt, so bleiben die einzelnen Keime an der Stelle liegen, wo sie sich im Moment des Erstarrens gerade befanden. Wenn die nötigen Bedingungen zu ihrer Vermehrung erfüllt sind, werden sich aus jedem Keim nun an der ihm angewiesenen Stelle zahllose Abkömmlinge der gleichen Art entwickeln; so entstehen auf und in der Gelatineplatte sogenannte »Kolonien«, die aus unzähligen Spaltpilzen der gleichen Art gebildet sind. Es ist leicht einzusehen, daß man bei geeigneter Übertragung einer kleinen Menge Materials von einer solchen »isolierten« Kolonie in ein Bouillonröhrchen nunmehr wieder nur Entwicklung der Bakterien einer einzigen Art, also eine Reinkultur erhalten wird, obwohl zur Aussaat in dieser ganz »kleinen Menge« schon Tausende von Spaltpilzen gelangten.

Während wir den einzelnen Spaltpilz nur mit Hilfe der besten Vergrößerungsinstrumente sehen können, sind »Kolonien«, die aus vielen Tausenden von Individuen bestehen, mit bloßem Auge wahrnehmbar, ja sie erreichen oft ganz beträchtlichen Umfang, etwa die Größe einer Linse, ja noch erheblichere Maße. Ebenso wie die Individuen einer Bakterienart sind nun auch deren Kolonien durch charakteristische Gestaltmerkmale abgezeichnet, die der geübte Beobachter mit bloßem Auge oder mit Hilfe schwacher Vergrößerungen erkennen kann (vgl. unten die [Abb. 16] und [26]).

Allgemeiner Teil.

Kapitel I.

Die wichtigsten Methoden der modernen Bakterienbeobachtung. Mikroskopische Beobachtung lebender Spaltpilze; ihre Gestalt, Größe, Beweglichkeit. – Gefärbte Ausstrichpräparate; elektive Färbungen. – Die Sporenbildung und die Sterilisierungsmethoden. – Mannigfaltige Wachstumsbedingungen der verschiedenen Spaltpilzarten. – Ansprüche an Temperatur, Sauerstoff, Reaktion und besondere Zusammensetzung der Nährböden. – Das Tierexperiment als Mittel bakteriologischer Forschung.

Man kann den Beginn der modernen Ära der Bakteriologie geradezu von der Einführung der »Plattenmethode« durch Robert Koch datieren. Denn dieses Verfahren ermöglichte es weiten Kreisen der Naturforscher, Bakterienarten zu isolieren, jede einzelne von ihnen genau mikroskopisch zu untersuchen und auch ihre Lebensbedingungen und Lebensäußerungen zu studieren. Je nach dem einzelnen Falle geschieht dieses Studium mit immer wechselnden, immer neuen und im Laufe der Zeit immer mehr verfeinerten Methoden, von deren wichtigsten wir uns ein Bild verschaffen müssen, um die Forschungsergebnisse der medizinischen Bakteriologie verstehen zu können.

Haben wir isolierte Kolonien von einer Bakterienart gewonnen, so untersuchen wir sie zunächst mit Hilfe des Mikroskops auf alle diejenigen Eigenschaften hin, die wir durch unmittelbare Beobachtung erkennen können. Wir verteilen zu diesem Zweck eine Spur von dem weichen feuchten Material einer über die Oberfläche des Nährbodens sich emporwölbenden Kolonie mit Hilfe eines Platindrahtes in einem Wassertröpfchen, das wir zuvor auf die Mitte eines sehr dünnen quadratischen Glasplättchens von etwa 18 mm Seitenlänge – eines »Deckgläschens« – gebracht haben. Dann legen wir dieses Deckgläschen, so wie die [Abbildung 4] es zeigt, umgekehrt in der Weise über die Aushöhlung eines zweiten stärkeren und etwas größeren Glasplättchens, eines »hohlgeschliffenen Objektträgers«, daß das Tröpfchen in dessen Aushöhlung frei hineinragt. Rings um die Aushöhlung haben wir vorher ein wenig Vaseline verteilt, so daß das Deckgläschen etwas fester haftet, während gleichzeitig der kleine Hohlraum, in dem sich das Tröpfchen nunmehr befindet, abgeschlossen ist, wodurch eine rasche Verdunstung des Wassers verhütet wird.

Abb. 4.
Hohlgeschliffener Objektträger mit »hängendem Tropfen«.

Nun betrachten wir mit dem Mikroskop[4] bei sehr starker Vergrößerung dieses Tröpfchen. Das ist freilich nicht ganz so leicht auszuführen, wie es sich anhört; es setzt nicht nur eine genaue Kenntnis der Einrichtung unserer modernen, recht komplizierten Bakterienmikroskope, sondern außerdem noch einige Übung des Auges und der Hand voraus. Denn die lebenden Bakterienzellen sind, abgesehen von ihrer Kleinheit, auch deshalb nur schwer wahrnehmbar, weil sie, von verschwindenden Ausnahmen abgesehen, völlig farblos sind und außerdem nur ein geringes Lichtbrechungsvermögen besitzen.

Bei einiger Übung werden wir aber bald erkennen, daß wir ein Kugelbakterium, ein Stäbchen- oder ein Schraubenbakterium vor uns haben. Mit wachsender Übung vermögen wir – unter Umständen auf den ersten Blick – besonders charakteristische Bakterienarten zu erkennen. Anderseits können wir bei sorgfältiger Beobachtung feine Unterschiede der Formen unter den Angehörigen der drei Grundtypen bald auffinden: so weichen z. B. manche Mikrokokken ein klein wenig von der Kugelgestalt ab, sie sind ein wenig abgeplattet; eine andere Art ist ein klein wenig längsoval, usf. Zur Unterscheidung der Kugelbakterienarten, die im allgemeinen der Eigenbewegung ermangeln, kann uns auch die Art ihrer Lagebeziehungen im hängenden Tropfen wichtige Dienste leisten. Manche Arten bilden in einer Kultur regelmäßig perlschnurartige, kürzere oder längere, 3 bis 5, ja bis 30 und mehr einzelne Glieder aufweisende Ketten (Kettenkokken oder Streptokokken, vgl. [Abb. 28], [29]). Andere dagegen lagern sich zu weintraubenförmigen Häufchen zusammen und werden danach als Staphylokokken (ἡ σταφυλή die Weintraube) bezeichnet (vgl. [Abb. 26]). Zwischen den verschiedenen Arten der Stäbchen- und Schraubenbakterien bestehen ferner Unterschiede nach der Länge und Dicke und nach dem Verhältnis des Längen- zum Dickendurchmesser: so begegnen wir langen und schlanken, langen und plumpen, kurzen und schlanken, kurzen und plumpen Stäbchen- und Schraubenformen. Wenn wir sie genau betrachten, so können wir oft noch weitere feine Unterschiede zwischen den verschiedenen Arten erkennen: die einen besitzen abgerundete Enden, die anderen kantige, manche zeigen die Neigung, dadurch, daß mehrere Individuen aneinander haften, Fäden zu bilden, und so gibt es noch eine ganze Reihe feiner Gestaltmerkmale, die der sorgfältige Beobachter zu berücksichtigen hat.

Von sehr großer Bedeutung für die Erkennung einer bestimmten Bakterienart ist eine sorgfältige Feststellung ihrer Größe; wie alle anderen Eigenschaften der Gestalt, so sind auch die Durchmesser im großen und ganzen bei den Individuen einer und derselben Art entweder genau übereinstimmend oder doch nur in ganz bestimmten Grenzen schwankend. Zur exakten Feststellung der Durchmesser von Spaltpilzen besitzt man in neuerer Zeit sehr feine Meßinstrumente, die bei genauer Berücksichtigung der jeweiligen mikroskopischen Vergrößerung sehr exakte Resultate liefern.

Freilich ist die Konstanz der Größenmaße einer bestimmten Bakterienart wiederum keine absolute: gerade so wie höhere Pflanzen oder auch Tiere unter ungünstigen Bedingungen klein bleiben, unter günstigen Bedingungen sich üppig entwickeln, kann man auch bei Spaltpilzen je nach ihren Lebensbedingungen Unterschiede in der Größe innerhalb gewisser Grenzen feststellen; umgekehrt können auch im Absterben begriffene, degenerierende Bakterien sich durch Auftreibung ihrer Membran stark vergrößern, wobei sie meist auch unregelmäßige Formen annehmen.

Niemals dagegen zeigen sich innerhalb der Individuen der gleichen Art Unterschiede in Eigenschaften, die auf wesentlichen Zügen der Organisation beruhen. Eine der wichtigsten derartigen Eigenschaften ist die der Eigenbeweglichkeit. Ihr Besitz oder Mangel spielt bei der Unterscheidung der Stäbchenbakterien eine sehr wesentliche Rolle: es gibt auf der einen Seite sehr lebhaft bewegliche Bakterienarten, auf der anderen gänzlich unbewegliche und endlich auch solche, die eine schwache Beweglichkeit besitzen; aber niemals trifft man in einer Reinkultur von unbeweglichen Bakterien, z. B. des Milzbrandbazillus, auch nur ein einziges Individuum, das im geringsten Grade selbständig seinen Platz wechselt. Die Fähigkeit, sich vorwärts zu bewegen, verdanken die beweglichen Bakterienarten dem Besitze sogenannter »Geißeln«, ganz außerordentlich feiner kontraktiler Fäden, die man an den lebenden Bakterienzellen nur ausnahmsweise unmittelbar unter dem Mikroskop erkennen kann, nämlich bei einigen der größten Bakterienarten, die existieren. Bei den allermeisten übrigen kann man die Geißeln nur mit Hilfe komplizierterer Methoden zur Darstellung bringen, von denen sogleich noch die Rede sein wird.

Neben der Beobachtung im frischen Zustande bedienen wir uns in ausgedehntem Maße der Untersuchung von sogenannten »Ausstrichpräparaten«. Auch diese wichtige Beobachtungsmethode ist im wesentlichen von Robert Koch ausgebildet worden. Auf einem Deckgläschen oder auf einer kleinen etwa 1 mm dicken Glasplatte (einem sogenannten Objektträger) verteilt man mit einem kleinen Flüssigkeitströpfchen eine Spur des zu untersuchenden Bakterienmaterials – so viel wie an der Spitze einer Nadel haftet – und läßt es antrocknen. Man »fixiert« dann den Ausstrich, indem man ihn einige Male mäßig rasch durch die Flamme eines Bunsenbrenners zieht, oder indem man ihn mit bestimmten Fixierungsflüssigkeiten, z. B. absolutem Alkohol, behandelt; die gebräuchlichste Methode für Bakterienausstriche ist die Flammenfixierung. Durch die starke Erhitzung wird die Bakterienzelle in ihrer Form erhalten und gleichzeitig an der Stelle des Gläschens festgehalten, an der sie sich gerade befindet. Dann tropft man auf den Objektträger eine kleine Menge einer Farbstofflösung; meist verwendet man eine der sehr lebhaft färbenden Anilinfarben, Methylenblau, Genzianaviolett oder andere. Nach kurzer Zeit – je nach der angewandten Farblösung nach einigen Sekunden oder einigen Minuten – spült man den Objektträger mit reinem Wasser sorgfältig ab, trocknet ihn gründlich mit Fließpapier ab, bringt dann ein Tröpfchen Kanadabalsam auf den nun gefärbten Ausstrich, deckt darauf ein Deckgläschen und hat ein vorschriftsmäßiges Ausstrichpräparat vor sich, das nun mikroskopisch untersucht werden kann. Hier betrachtet man also nicht mehr die lebenden Bakterien, sondern die angetrockneten »Bakterienleichen«, die eine tiefe gleichmäßige Färbung angenommen haben und weit leichter ins Auge fallen als ungefärbt im hängenden Tropfen, während sie anderseits im großen und ganzen ihre charakteristischen Gestaltmerkmale behalten haben.

Auch die Färbemethoden sind im Laufe der Zeit immer mehr ausgebildet worden und haben für die Unterscheidung von Bakterienarten sehr wichtige Hilfsmittel geliefert. Man hat nämlich gefunden – die erste und wichtigste Feststellung dieser Art, die die färberische Eigenart des Tuberkelbazillus betrifft, stammt wiederum von Robert Koch –, daß manche Bakterienarten bestimmte Farbstoffe leichter, andere schwerer annehmen, daß aber auch gesetzmäßige Unterschiede bestehen hinsichtlich der Zähigkeit, mit der sie den einmal angenommenen Farbstoff unter bestimmten Bedingungen, z. B. unter der Einwirkung eines entfärbenden Mittels, festhalten bzw. wieder fahren lassen. Solche Unterschiede im »färberischen Verhalten« können auf Grund ihrer Gesetzmäßigkeit oft zur Unterscheidung zweier Bakterienarten dienen, die sich im übrigen sehr ähneln. Wenn man z. B. weiß, daß ein bestimmtes krankheiterregendes Bakterium nach einer gewissen Methode färbbar ist, ein anderes ihm sonst recht ähnliches unschuldiges Bakterium aber nicht, so kann man diese Färbemethode zu einer raschen Entscheidung darüber heranziehen, ob man es in einem gegebenen Falle mit dem betr. pathogenen Bakterium zu tun hat oder nicht. Man färbt ein Ausstrichpräparat von dem zu untersuchenden Material nach der entsprechenden Methode und untersucht es mikroskopisch; sind die verdächtigen Bakterien nun gefärbt, so gehören sie – vorausgesetzt, daß sonst hinreichende Beweise dafür vorliegen – zu der pathogenen[5] Art; sind sie nicht gefärbt, so gehören sie dieser sicher nicht an. Solche Entscheidungen können oft sehr wertvoll sein, besonders auch deshalb, weil sie meist selbst wenig Zeitaufwand erfordern, oft aber weitere schwierigere und zeitraubende Untersuchungen mit anderen Methoden entbehrlich machen.

Die Verwendung komplizierter Färbemethoden hat verschiedene Forscher zu allerhand vorläufig noch nicht gut untereinander vereinbaren Anschauungen über den feineren Bau der einzelnen Bakterienzelle geführt. Wir müssen von deren Erörterung absehen und uns vorläufig damit begnügen, uns deren Bau als einfachster Art vorzustellen. Einen Kern, wie die einzelligen Tiere (Protozoen) z. B. die Amoeben, oder wie die Zellen aller höheren Tiere und Pflanzen besitzen die Spaltpilze danach nicht; sie bestehen aus dem Protoplasma und einer Membran, von der die Geißeln bei den beweglichen Formen ausgehen.

Abb. 5.
Bakterien mit Geißeln; verschiedene Typen des Geißelapparates (schematisch) a eine Geißel an einem Ende der Zelle, b je eine Geißel an jedem Ende der Zelle, c Geißelbüschel an jedem Ende der Zelle, d zahlreiche Geißeln entspringen an allen Teilen der Membran der Zelle.

Mit Hilfe besonderer Färbeverfahren, deren erstes von Löffler, einem der ältesten Schüler Robert Kochs, angegeben worden ist, kann man diese Geißelfäden der Bakterien zur Darstellung bringen. Auch diese feinsten Gebilde zeigen bei den verschiedenen Bakterienarten ein verschiedenes, bei den einzelnen Individuen der gleichen Art aber stets übereinstimmendes Verhalten hinsichtlich ihrer Zahl und ihrer Anordnung. So gibt es bewegliche Stäbchen, die nur an einem Ende eine einzige Geißel haben, andere tragen eine solche an jedem ihrer Enden, wieder andere besitzen eine große Anzahl von Geißeln, die von den verschiedensten Stellen ihrer Oberfläche nach allen Seiten hin ausstrahlen (vgl. [Abb. 5]). Auch Zahl und Anordnung der Geißeln kann, wenn sie für eine gegebene Bakterienart einmal genau studiert ist, als Unterscheidungsmerkmal dieser Art neben anderen Eigenschaften dienen.

Unter den Lebensvorgängen, die der unmittelbaren Beobachtung zugänglich sind, beansprucht vor allem die Art und Weise der Fortpflanzung unser Interesse. Gerade ihre zuverlässige Beobachtung ist durch die Kochsche Isolierungsmethode außerordentlich erleichtert worden, wenn auch schon vor Koch vielfach richtige Ansichten über die Art und Weise, wie die oft enorme Vermehrung von Bakterien im einzelnen zustande kommt, gewonnen worden sind. Die Vermehrung der Bakterien erfolgt auf eine sehr einfach erscheinende Weise durch Spaltung. Der Mikrokokkus, das Kugelbakterium, das sich zur Teilung anschickt, zeigt eine langsame Vergrößerung einer seiner Achsen, dann eine Einschnürung in der Mitte und endlich eine vollkommene Abschnürung von zwei neuen Tochterkugeln. Ganz analog ist der Teilungsvorgang bei Stäbchen- und Schraubenbakterien, die nach anfänglichem Längenwachstum durch Querteilung in zwei Tochterindividuen zerfallen (vgl. [Abb. 6]).

Abb. 6.
Teilung durch Spaltung. a Teilung eines Kokkus b eines Stäbchens. (Schematisch.)

Bei einer beschränkten Zahl von Bakterienarten dient noch ein anderer sehr merkwürdiger Vorgang der Erhaltung der Art – nicht eigentlich der Fortpflanzung: es ist dies die bei manchen Stäbchenarten unter bestimmten Bedingungen vorkommende Bildung von sogenannten Sporen, eigentümlichen, durch ihr Aussehen und ihre besonderen Eigenschaften in gleicher Weise von den Bakterienzellen unterschiedenen Gebilden. Im ungefärbten Zustand, z. B. im hängenden Tropfen, fallen diese Sporen durch ihren starken Glanz auf: sie besitzen ein viel stärkeres Lichtbrechungsvermögen als die Bakterienzellen; ihre Anordnung ist bei verschiedenen Arten verschieden, aber bei jeder sporenbildenden Bakterienart charakteristisch. Bei einzelnen Arten bilden sie sich im Innern des Stäbchens (Endosporen), bei anderen Arten treten sie regelmäßig an den Enden auf (endständige Sporen; vgl. [Abb. 7]). Die Bildung dieser Sporen geht in der Weise vor sich, daß zunächst kleine stärker lichtbrechende Körnchen in dem Bakterienkörper auftreten, die dann an Größe zunehmen und schließlich die ganze Dicke der Bakterienzelle einnehmen, ja übertreffen können. Die Bakterienzelle selbst pflegt schließlich zu zerfallen, so daß nur die freie Spore übrig bleibt (vgl. [Abb. 7 c]). Bei Färbung mit den gewöhnlichen Anilinfarben bleiben die Sporen im Gegensatz zu dem Bakterienkörper ungefärbt. Die hervorstechendste Eigentümlichkeit dieser Sporen ist ihre ganz außerordentlich große Widerstandsfähigkeit gegenüber allen möglichen physikalischen Einflüssen, denen die Bakterienzellen selbst erliegen. So vertragen sie viel höhere Grade der Austrocknung als jene, vor allem aber auch sehr viel stärkere Erhitzung, ohne abzusterben. Sie bleiben z. B. beim einmaligen Aufkochen einer Flüssigkeit am Leben und besitzen nun die weitere Fähigkeit, unter geeigneten Bedingungen wieder zu Bakterienzellen auszukeimen, die sich entweder durch Spaltung vermehren oder unter anderen Bedingungen wieder durch Sporenbildung gegen den Untergang schützen können. Sporenbildende Bakterien sind es z. B., die in der einmal kurz aufgekochten Milch nicht mit anderen zugrunde gehen, und sie sind denn auch die letzte Ursache der Irrlehre von der »generatio spontanea« gewesen (vgl. o.).

Abb. 7.
Sporenbildung. a mittelständige Sporen, Endosporen, b endständige Sporen, c freie Sporen.

In den Lebensbedingungen der Spaltpilze, soweit sie bisher erforscht sind, zeigt sich wenn möglich eine noch größere Mannigfaltigkeit als in deren Bau. Aber auch hier steht der Fülle der wechselnden Erscheinungen eine sich bis auf die kleinsten Einzelheiten erstreckende gesetzmäßige Konstanz der Eigenschaften gegenüber, sobald wir eine bestimmte Bakterienart untersuchen.

Gewisse Lebensbedingungen sind allen Spaltpilzen gemeinsam: alle sind in hohem Maße empfindlich gegen die Einwirkung des Lichts; im hellen Tageslichte gehen sie bald zugrunde. Unerläßliche Bedingung für ihre Fortpflanzung ist Dunkelheit. Alle Spaltpilze bedürfen weiterhin, wie alle lebenden Wesen, der Nahrung. Vor allem können sie das Wasser nicht entbehren. Aber schon in diesem Punkte treten deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Arten hervor, insofern als die einen unvergleichlich viel empfindlicher gegen Eintrocknung sind als andere. Besonders widerstandsfähig gegen diese Schädigung sind natürlich, wie wir vorher schon kurz erwähnten, diejenigen Arten, die die Fähigkeit besitzen, resistente Dauerformen, Sporen, zu bilden.

Gemeinsam ist allen Bakterien weiterhin, daß sie einer gewissen Wärme bedürfen, um sich zu vermehren; aber auch in dieser Beziehung sind die Bedürfnisse der einzelnen Arten ganz außerordentlich verschieden. Jede einzelne Art besitzt eine genau bestimmbare Temperaturbreite von sehr wechselndem Ausmaß, innerhalb deren sie zur Vermehrung befähigt ist, und für jede einzelne Art kann man innerhalb dieser Zone eine Temperatur finden, bei der das Wachstum am üppigsten vor sich geht, das sogenannte Temperaturoptimum des betreffenden Bakteriums. Alle dem Menschen als Infektionserreger gefährlichen Arten können, wie man von vornherein vermuten wird, bei der Temperatur des menschlichen Körpers, also etwa bei 37° C, wachsen, die meisten haben ungefähr bei diesem Wärmegrade ihr Temperaturoptimum. Wir bedürfen deshalb zur Kultur der pathogenen Bakterien sogenannter Brütschränke, oder, wenn sehr große Mengen von Kulturen untergebracht werden müssen, eines Brützimmers, eines Raumes also, in dem durch geeignete Vorrichtungen (sogenannte Thermoregulatoren) ständig genau die Temperatur von 37° C erhalten wird.

Unter den ungefährlichen Arten gibt es dagegen sehr viele, denen diese Temperatur schon zu hoch ist; aber auch unter den pathogenen Bakterien sind die Temperaturansprüche außerordentlich verschieden. Manche gehen schon sehr bald zugrunde, wenn sie nur kurze Zeit etwa auf Zimmertemperatur, also ungefähr 20° C abgekühlt werden, andere dagegen, wie z. B. der Pestbazillus, vermögen noch bei 8°, ja nach einzelnen Beobachtungen bei noch geringerer Wärme sich zu vermehren. Freilich liegt ihr Temperaturoptimum erheblich höher, nämlich etwa bei 30°.

Noch schärfer ausgeprägt ist die Verschiedenheit in dem Verhalten der einzelnen Bakterienarten zum Sauerstoff der Luft; es gibt Spaltpilze, die ihn zum Leben so nötig haben wie die höheren Tiere (aërophile oder aërobe, luftbedürftige Arten) und andere, die sich bei seiner Anwesenheit überhaupt nicht zu entwickeln vermögen (anaërobe, luftscheue Arten). Um die letzteren zu kultivieren, hat man sehr verschiedene Methoden angegeben; man kann z. B. die Kulturröhrchen oder Platten in einem gut verschlossenen Raume aufstellen, den man mit reinem Wasserstoffgas gefüllt hat.

Sehr deutlich zeigt sich das verschiedene Sauerstoffbedürfnis, wenn man sogenannte hohe Stichkulturen von einem darauf zu prüfenden Keim anlegt. Man impft den in einem Reagenzgläschen befindlichen starren Nährboden, indem man einen langen Platindraht, an dessen Spitze eine kleine Menge der aus einer Reinkultur stammenden Aussaat haftet, tief in das Röhrchen einmal einsticht. Dabei bleiben längs des ganzen Stiches Keime haften; sauerstoffscheue Bakterienarten werden aber nach einiger Zeit ausschließlich an den tiefsten Stellen des Stiches, da, wo die Luft keinerlei Zutritt hat, Wachstum zeigen, das man mit bloßem Auge wahrnehmen kann. Sauerstoffbedürftige gedeihen nur an der Oberfläche und in der nächsten Nähe, eben soweit der Sauerstoff dringt. Manche Arten sind auch in dieser Hinsicht indifferent und vermögen annähernd gleich gut mit und ohne Sauerstoff zu existieren (vgl. [Abb. 8]).

Ganz besonders mannigfaltig sind aber die Ansprüche der verschiedenen Bakterienarten an die Beschaffenheit und Zusammensetzung der Nährsubstrate, in oder auf denen wir sie züchten. Zum Beispiel muß die chemische Reaktion des Nährsubstrates sorgfältig in jedem Falle berücksichtigt werden, wenn auch im allgemeinen die krankheiterregenden Keime neutrale oder ganz schwach alkalische Reaktion verlangen. Schon ganz geringe Unterschiede im Grade der Alkaleszenz können zur Folge haben, daß das Wachstum der einen Art überhaupt ausbleibt, das einer anderen Art dafür besonders üppig ausfällt. Ausnahmsweise wird auch bei pathogenen Bakterien die Bevorzugung einer leicht sauren Reaktion beobachtet.

Abb. 8.
Wachstum in hohen Stichkulturen. a aërobe, b anaërobe, c indifferente Bakterien. (Schematisch.)

Alle die Nährsubstrate zu besprechen oder auch nur zu erwähnen, die zur Kultur von pathogenen Bakterien verwendet werden, würde uns viel zu weit führen. Jede einzelne krankheiterregende Art ist auf das Sorgfältigste auf ihre Bedürfnisse hin untersucht worden, und deren genaue Berücksichtigung ist zur Vermeidung von Mißerfolgen bei Kulturversuchen durchaus notwendig. Gerade auf diesem Gebiet war wiederum Robert Koch der bahnbrechende Forscher, besonders durch die Überwindung der außerordentlich großen Schwierigkeiten, die sich der Kultur der Tuberkelbazillen entgegenstellten, die nur auf bestimmten Substraten ein noch dazu außerordentlich langsames Wachstum zeigen.

Eine sehr große Zahl von pathogenen Keimen gedeiht unter sonst geeigneten Bedingungen in der gewöhnlichen Nährbouillon, die aus Fleischwasser mit Zusatz von Pepton und Kochsalz hergestellt wird, und Nährgelatine, die außer diesen Bestandteilen noch Gelatine enthält. Die Temperatur von etwa 20°, bei der wir die Gelatineplatten halten müssen, um die feste Konsistenz des Nährbodens zu gewährleisten, ist aber für viele Krankheitserreger zu niedrig. Sie gestattet ihnen entweder gar keine oder doch nur eine sehr langsame Vermehrung. Es war deshalb ein großer Fortschritt, als eine Dame, Frau Dr. Hesse, den Gelatinezusatz durch einen solchen von Agar-Agar, eine indische Tangart, ersetzte, die den einmal durch Kochen verflüssigten Nährboden erst bei einer Abkühlung auf etwa 39° wieder erstarren läßt, bei Körpertemperatur also den festen Zustand bedingt. Durch Zusatz bestimmter Mengen von allerhand Substanzen, wie beispielsweise Traubenzucker, Glyzerin und anderen, kann man diese einfachen Nährböden für die Kultur der verschiedenen Bakterienarten nach deren mannigfaltigen Bedürfnissen geeigneter machen.

Viele pathogene Bakterien gedeihen am besten, manche sogar ausschließlich, wenn ihnen tierisches Eiweiß in nicht koaguliertem Zustande zur Verfügung steht, also beispielsweise in der Form steril entnommenen Blutes, das dem Nährboden zugesetzt wird. Einzelne sind so kapriziös, ausschließlich nur auf menschenbluthaltigen Nährböden zu wachsen, andere bevorzugen das Blut irgendeiner bestimmten Tierart.

Aus dem, was eben über die Nährsubstrate gesagt wurde, ergibt sich, daß wir die Erfüllung der Grundbedingungen für die Verwendbarkeit eines Nährbodens, nämlich seine völlige Keimfreiheit, auf sehr verschiedenem Wege anstreben müssen: unkoaguliertes Körpereiweiß können wir ausschließlich durch »sterile Entnahme« aus dem Körper eines höheren Tieres gewinnen; die meisten anderen Nährsubstrate »sterilisieren« wir durch Erhitzung.

Wir müssen hier auf die verschiedenen Sterilisationsmethoden der Vollständigkeit halber kurz eingehen. Schon in der Einleitung war erwähnt, daß einmaliges Aufkochen einer Flüssigkeit zu deren Sterilisation nicht ausreicht. Wir sahen dann später die Ursache dieses merkwürdigen Phänomens in der Fähigkeit vieler Bakterienarten, hitzebeständige Dauerformen, Sporen, zu bilden. Alle unsere Sterilisationsmethoden müssen darauf abzielen, die Gefahr der Verunreinigung durch derartige zum Auskeimen befähigte Sporen zu vermeiden. Wir müssen dabei sehr verschieden verfahren. Trockene Glasgeräte erhitzen wir in sehr einfacher Weise in einem festverschlossenen Eisenblechkasten, unter dem eine große Gasschlange angebracht ist, auf 150–180° C und können nach einer Viertelstunde gewiß sein, daß alle Sporen abgetötet sind. Die meisten flüssigen Nährsubstrate können wir durch Kochen sterilisieren. Wir bringen sie in Glaskolben oder Röhrchen in einen sogenannten Kochschen Dampftopf, ein mit locker schließendem Deckel versehenes zylindrisches Blechgefäß, dessen unterer Teil etwas Wasser enthält, das wir durch eine Flamme zum Sieden bringen. Die Behälter mit den zu erhitzenden Flüssigkeiten stehen auf einem Rost über dem Wasserspiegel und werden durch den entwickelten Dampf bis nahezu zur Temperatur des siedenden Wassers erwärmt. Besonders widerstandsfähige Sporen überleben aber eine solche Erhitzung, selbst wenn sie eine Stunde lang fortgesetzt wird. Um auch ihrer Herr zu werden, kann man sich der »fraktionierten« Sterilisation bedienen: man erhitzt die betretende Flüssigkeit eine Stunde im Dampftopf, läßt sie dann sich wieder abkühlen, wiederholt die Erhitzung und die Abkühlung noch mehrmals und ist nun schließlich sicher, ein keimfreies Substrat zu haben: die nach der ersten Erhitzung übriggebliebenen Sporen sind in dem guten Nährboden nach der Abkühlung teilweise oder alle ausgekeimt. Die entstandenen Bakterienzellen werden bei der zweiten Erhitzung getötet. Sind etwa doch noch Sporen übrig geblieben, so fallen sie der dritten oder vierten Wiederholung der Prozedur zum Opfer.

Rascher führt eine andere Methode zum Ziel, die freilich einen etwas kostspieligen Apparat erfordert: das Sieden unter Druck im festverschlossenen Gefäß, einem sogenannten Autoklaven. Mit dem Steigen des Druckes steigt die Temperatur, und man kann so einen Dampf von 120 und mehr Grad Wärme auf die Nährböden wirken lassen, die bei diesem Vorgange schon nach einer Viertelstunde keimfähige Sporen nicht mehr enthalten. Die Verwendung sehr niedriger Temperaturen kommt für die Sterilisation nicht in Betracht, da die meisten Bakterienarten alle mit den gewöhnlichen Mitteln erreichbaren Abkühlungen vertragen können, genau ebensogut, wie die Samen der höheren Pflanzen.

Abb. 9.
Ein Röhrchen mit schräg erstarrtem Nähragar, auf dessen Oberfläche man Bakterien züchten kann. Verschluß durch Wattebausch. ½ der natürl. Größe.

Die einmal sterilisierten Nährböden müssen natürlich in gut verschlossenen Gefäßen aufbewahrt werden, da sie sonst durch eindringende Keime verunreinigt und für unsere Zwecke unbrauchbar gemacht werden würden. Zum Verschluß der Gefäße (Kölbchen, Reagenzgläschen) verwendet man in der Regel einen Wattebausch, der sich als vollkommen sicherer Schutz gegen das Eindringen von Luftkeimen bewährt.

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.

So wie die Virulenz verloren gehen kann, kann sie unter Umständen, vorausgesetzt, daß sie noch nicht ganz erloschen war, wieder gesteigert werden, und zwar in der Regel durch die Methode der sogenannten Tierpassage. Infiziert man mit sehr reichlichen Mengen einer schwach virulenten Kultur, beispielsweise von Milzbrandbazillen, ein für Milzbrand empfängliches Versuchstier, so kann es unter Umständen zu einer Vermehrung der Milzbrandbazillen im Tierkörper und zur Erkrankung des Tieres kommen. Züchtet man nun aus dessen Blut wiederum die Milzbrandbazillen, und wiederholt man diese Maßnahme noch ein oder einige Male, so sieht man die Virulenz mehr und mehr zunehmen, so daß immer kleinere Dosen der Reinkulturen zur Erzeugung eines Impfmilzbrandes ausreichen. Dabei hat sich die merkwürdige Tatsache ergeben, daß die Steigerung der Virulenz sich geradezu spezifisch nur auf die zur Tierpassage verwandte Tierart beziehen kann, ja, man hat weiterhin sogar feststellen können, daß bei solchen Passageversuchen zuweilen mit der Zunahme der Virulenz für die Passagetierart eine Abnahme der Virulenz für eine andere an sich ebenfalls empfängliche Tierart einhergeht. Mit anderen Worten: ebenso wie Empfänglichkeit und Resistenz einer jeden Tierart gegenüber pathogenen Keimen verschiedener Art spezifisch bestimmt sind, ist auch der Grad der Virulenz eines pathogenen Bakteriums jeder einzelnen Tierspezies gegenüber spezifisch bestimmt, bzw. verschieden. Danach kann es denn auch nicht wundernehmen, daß zuweilen Mikroorganismen, die von besonders schweren Krankheitsfällen des Menschen isoliert worden sind, sich bei der Übertragung auf Versuchstiere als wenig virulent für diese erwiesen haben.

Aus alledem ergibt sich eine sehr große Schwierigkeit in der Beurteilung der Resultate von experimentellen Infektionen von Versuchstieren. Nur unter genauester Berücksichtigung dieser Verhältnisse darf man aus den Beobachtungen am künstlich infizierten Tiere Rückschlüsse auf Vorgänge und Zustände beim Menschen ziehen, und nur in der Hand der kritischsten Beobachter vermag das Tierexperiment wertvolle Ergebnisse zu liefern. In der Tat verdanken wir ihm außerordentlich wichtige Aufschlüsse, nicht nur über das Zustandekommen von Infektionskrankheiten, sondern vor allen Dingen auch über die natürlichen Heilungsvorgänge und über Mittel, diese Heilungsvorgänge zu unterstützen, zu beschleunigen, ja, unter Umständen geradezu hervorzurufen.

Kapitel II.

Pathogene und saprophytische Bakterien. – Bedingungen der Krankheitserzeugung durch Bakterien. – Die Einfallspforten infektiöser Keime. – Die gesunden Bedeckungen als Schutzwehr des Körpers gegen bakterielle Infektionen. – Angriffswaffen der Bakterien. – Besondere Reaktionsvorgänge nach dem Eindringen pathogener Keime in die Gewebe. – Die wichtigsten Bestandteile des Blutes und ihre Beteiligung an der Abwehr von Infektionen. – Die »Entzündung«. – Die weißen Blutkörperchen und die Phagocytose. – Bakterienfeindliche Stoffe des Blutserums. – Lokale und allgemeine Infektionen. – Verschiedener Verlauf der Infektionskrankheiten. – Nachkrankheiten.

Wie wir schon sahen, sind von den vielen Hunderten von Bakterienarten, die isoliert und wissenschaftlich untersucht worden sind, weitaus die meisten für den Menschen ganz ungefährlich. Ja, es hat sich herausgestellt, daß die mannigfaltigen Leistungen dieser Keime einen unentbehrlichen Faktor im Kreislauf des Stoffes auf unserer Erde darstellen, so daß das Leben der höheren Tiere und des Menschen geradezu unmöglich wäre, wenn die Lebenstätigkeit dieser kleinen Wesen aufhörte. Ihrer Tätigkeit allein verdanken wir, daß durch Fäulnis- und Verwesungsprozesse die toten Pflanzen- und Tierkörper abgebaut und nicht nur beseitigt, sondern zum Wiederaufbau neuer lebender Substanz nutzbar gemacht werden. Nichts ist also undankbarer und verkehrter als die in weiten Kreisen verbreitete übertriebene »Bazillenfurcht«, die zwar auf der einen Seite auf der richtigen Kenntnis der außerordentlichen Verbreitung von Spaltpilzen oder »Bazillen« in der Natur, auf der anderen Seite auf der ebenfalls richtigen Anschauung beruht, daß »Bazillen« als Krankheitserreger dem Menschen gefährlich werden können, aber eben die Tatsache nicht berücksichtigt, daß man bei den Bazillen genau ebenso zwischen nützlichen und schädlichen Arten unterscheiden muß, wie man bei den höheren Pflanzen zu tun gewöhnt ist.

Man bezeichnet in der medizinischen Bakteriologie die krankheiterregenden Spaltpilze als »pathogene Bakterien« (von griechisch πάθος = das Leiden, die Krankheit, Stamm γεν = erzeugen) oder als Parasiten; alle übrigen, dem Menschen ungefährlichen Arten nennt man Saprophyten (von σαπρὸς = faul, φυτὸν = Gewächs, eigentlich also: Fäulnispilze).

Ein gemeinschaftliches Gestaltmerkmal, an dem man sie alle erkennen könnte, besitzen die krankheiterregenden Spaltpilze übrigens ebensowenig wie die Giftpflanzen.

Auch in ihren Lebensbedingungen und Lebensäußerungen zeigen sie die weitestgehenden Unterschiede, so daß bei Licht besehen nur der eine einzige Zug ihnen allen gemeinsam ist, dem Menschen oder höheren Tieren schädlich werden zu können. Und auch in Hinsicht auf diese Eigenschaft unterscheiden sie sich untereinander wieder in mannigfaltiger Weise nach Art und Grad.

Wir haben es hier mit äußerst verwickelten Verhältnissen zu tun, deren Aufklärung der Forschung der letzten Jahrzehnte durchaus noch nicht vollständig gelungen ist. Wir müssen uns deshalb vielfach mit der Feststellung einzelner Tatsachen begnügen, ohne vorläufig deren Gründe zu wissen.

Fragen wir zunächst: Was gehört zum Zustandekommen eines Infektionsprozesses, so ist so viel gewiß, daß ein oder eine Anzahl infektionstüchtiger Keime und ein für deren Wirkung empfänglicher Körper vorhanden sein müssen. Das klingt höchst einfach, verbirgt aber eine durchaus rätselhafte Beziehung zwischen beiden Faktoren, die wir schon einmal streiften: Die Spezies »Mensch« muß gerade für die pathogene Wirkung des betreffenden Bakteriums empfänglich sein, sonst ist dieses dem Menschen gegenüber machtlos; das wußten wir schon. Wir wissen nun aber weiter aus Erfahrung auch, daß verschiedene Menschen, die – beispielsweise während einer Epidemie – der gleichen Infektion unter gleichen Bedingungen verfallen, in durchaus verschiedenem Grade unter der Schädigung leiden.

Der eine von ihnen erliegt wie widerstandslos nach einem außerordentlich kurzen Krankheitsverlauf der Seuche, der andere kommt nach längerem Krankenlager mit dem Leben davon, der Dritte leidet gar nicht nennenswert; kaum, daß er einige eben charakteristische Symptome zeigte; nach kurzer Frist ist er vollkommen gesund wie zuvor.

Wir sehen also: auch zwischen einzelnen Individuen bestehen Unterschiede der »Resistenz« gegen infektiöse Keime. Solche Unterschiede können wir nun auch im Tierexperiment unter Umständen nachweisen. Wenn wir nämlich unter ganz gleichen Bedingungen mehrere Versuchstiere, die nach Art, Alter, Geschlecht, ja auch nach Gewicht und Ernährungszustand übereinstimmen, künstlich mit genau gleichen Mengen einer Reinkultur von pathogenen Mikroben infizieren, so beobachten wir häufig einen durchaus verschiedenen Ausgang des hervorgerufenen Krankheitsprozesses bei den verschiedenen Individuen.

Diese individuellen Unterschiede zu erklären vermögen wir ebensowenig, wie wir die Empfänglichkeit oder Resistenz einer Tierspezies für einen bestimmten Keim zu erklären wissen. Wir kennen freilich Mittel, um die Resistenz unter Umständen zu steigern, und kennen Faktoren, die sie herabsetzen: so wissen wir, daß durch Hunger, Entbehrungen aller Art, Überanstrengung, Erkältung, chronische Vergiftungen (z. B. Alkoholismus), die Widerstandsfähigkeit eines Individuums gegen manche Infektionen herabgemindert werden kann. Über die letzte Ursache dieser Schwächung wissen wir aber nichts Genaueres.

Gewisse Fingerzeige freilich hat uns die Forschung gegeben, in welcher Richtung wir zu suchen haben: wir kennen einigermaßen die Waffen, deren sich der infizierte Organismus bedient, um den Eindringling zu bekämpfen, und wir lernen andererseits die Angriffswaffen des letzteren allmählich immer mehr kennen. Doch ist in Hinsicht beider Faktoren die Forschung von einem abschließenden Ergebnis noch weit entfernt.

Jene Keime, die irgendwie von außen her auf unsere unverletzte Körperoberfläche gelangen, vermögen im allgemeinen durchaus nicht ohne weiteres uns schädlich zu werden; zur Körperoberfläche gehört in erster Linie die unverletzte Haut, die sichtbaren Schleimhäute, dann weiterhin auch die Schleimhaut des gesamten Verdauungstraktus – Mund und Rachen, Speiseröhre, Magen, Darm – und die der oberen Luftwege, also der Nase, des Kehlkopfes und der Luftröhre.

Einige Keime bilden eine Ausnahme von dieser Regel. Der Typhusbazillus und der Choleravibrio können vom Darmrohr aus, anscheinend ohne besondere unterstützende Momente, bei ursprünglich intakter Schleimhaut, ihre krankmachende Wirkung entfalten. Vor allem aber kann der Diphtheriebazillus, einmal in den Rachen eingedrungen, sich vermehren, durch seine eigenen Giftstoffe die oberflächlichen Schichten der Schleimhaut schädigen und nun einen immer fortschreitenden Krankheitsprozeß auslösen. Endlich soll noch als Ausnahme von der, wie wir sehen, durchaus nicht streng gültigen Regel der Gonokokkus erwähnt werden, der ebenfalls imstande ist, sich auf intakten Schleimhäuten – der des Urogenitaltraktus und auch derjenigen der Augenbindehaut – anzusiedeln und dort gefährliche Krankheiten zu verursachen.

Nach so zahlreichen Ausnahmen bedarf die aufgestellte Regel geradezu einer besonderen Begründung: In der Tat finden sich auf der Haut des gesunden Menschen regelmäßig zahlreiche Bakterien, die beim Eindringen in eine Wunde sehr unangenehme Wirkungen zu entfalten imstande wären, die gesunde Epidermis aber nicht zu passieren vermögen. Ferner beherbergt bekanntlich unser Darm eine Unmenge von Bakterien verschiedenster Art, deren Lebensäußerungen uns für gewöhnlich nicht nur nicht schädlich sind, sondern uns vielfach zugute kommen, da sie eine Rolle in der Darmverdauung spielen. Unter diesen zahlreichen Arten, die dort vorübergehend oder dauernd anzutreffen sind, sind auch solche vertreten, die, in die Gewebe selbst eingedrungen, als Krankheitserreger wirken würden. Als ein extremes Beispiel mag der Tetanusbazillus angeführt werden, der gefürchtete Erreger des Wundstarrkrampfes, einer sehr qualvollen und häufig tödlich verlaufenden Krankheit: im Darm, an der Körperoberfläche im Sinne unserer Besprechung, ist er ein häufiger unschädlicher Gast; dringen aber seine Sporen mit gröberen Verunreinigungen, mit Schmutz, zusammen in eine Wunde ein, so entfaltet er eine mörderische Tätigkeit.

Aber wir brauchen diesen Sonderfall nicht heranzuziehen; eine sehr große Anzahl von Bakterienarten, die sich im Darm regelmäßig finden, werden in dem Augenblick zu bedenklichen Krankheitserregern, wo sie in das Körperinnere vordringen können, was freilich immer nur bei krankhaften Veränderungen, bei Verletzungen der Darmwand z. B., geschehen kann. In die Bauchhöhle gelangt, werden diese Bakterien die Ursache einer oft tödlich verlaufenden Entzündung, so z. B. bei Unterleibsschüssen. Unter normalen Verhältnissen sind sie – von einigen praktisch nicht in Frage kommenden Ausnahmen abgesehen – außerstande, die Schranke zu übersteigen, die die intakte Darmschleimhaut ihnen bietet. Es mag hier kurz erwähnt werden, daß diese Schranke nach dem Tode fällt, und daß nun einige Zeit später zahlreiche Bakterien die Darmwand durchwuchern und sich in den Nachbargeweben vermehren und verbreiten, indem sie sich von dem toten Substrat ernähren und seine Fäulnis und Verwesung bewirken.

Auch im Rachen und in den oberen Luftwegen, besonders in der Nase, sind regelmäßig reichlich Bakterien anzutreffen und unter ihnen auch nahezu regelmäßig solche, die unter Umständen pathogen werden können, sehr häufig z. B. der Erreger der Lungenentzündung, der Pneumokokkus. Die Mehrzahl der Menschen beherbergt diesen Keim nahezu dauernd in den oberen Luftwegen. Zu der gefürchteten Lungenentzündung kommt es aber nur, wenn unter besonderen, noch durchaus nicht völlig aufgeklärten Bedingungen eine schrankenlose Wucherung der Pneumokokken innerhalb der Lunge zustande kommt. Ein anderer mit pathogenen Eigenschaften begabter Mikrokokkus, der Streptokokkus, ist ebenfalls ein sehr häufiger Gast im Rachen gesunder Menschen und kann gefährlich werden, indem er z. B. unter dem Einfluß von Erkältung zu Mandelentzündungen führt.

Es ergibt sich aus alledem, daß die bloße Anwesenheit von Keimen an der Körperoberfläche zur Auslösung von Krankheitsprozessen im allgemeinen nicht genügt, oder anders ausgedrückt, daß für die meisten pathogenen Keime die gesunden Bedeckungen, Haut und Schleimhäute, ein unüberwindliches Hindernis der Entfaltung krankheiterregender Wirkungen darstellen.

Die einfachste Art, wie diese Schranke durchbrochen wird, ist die mechanische Verletzung, das nächstliegende Beispiel dieser Art die Infektion einer Wunde der Haut. Je nach der Art der in die tieferen Weichteile eingedrungenen Keime, werden die weiteren Vorgänge, die sich abspielen, verschieden sein: die pathogenen Bakterien besitzen je nach ihrer Art durchaus verschiedene Angriffswaffen, durch die sie dem Körper gefährlich werden, und auch die Verteidigung des letzteren spielt sich von Fall zu Fall in verschiedener Weise ab.

Unter den Krankheitserregern sind einige durch die Fähigkeit angezeichnet, außerordentlich wirksame Gifte abzusondern, die sich rasch im menschlichen Organismus verbreiten und unter Umständen, weit entfernt von der Ansiedelungsstelle der sie produzierenden Keime, eine tödliche Wirkung entfalten. Ein Beispiel dieser Art stellt der schon erwähnte Tetanusbazillus dar, dessen Giftstoffe das Zentralnervensystem angreifen und unter den Erscheinungen des Wundstarrkrampfes den Tod herbeiführen. Ähnliche Giftstoffe, die aber von ganz anderer Wirkung sind, sezerniert der Diphtheriebazillus. Man hat diese Giftstoffe dadurch bis zu einem gewissen Grade isolieren können, daß man Reinkulturen der betreffenden Bakterienarten in flüssigen Nährböden durch bakteriendichte Filter filtrierte. Nun prüfte man das vollkommen keimfreie Filtrat im Tierexperiment, und auf diese Weise ließ sich feststellen, daß minimale Mengen eines solchen Filtrats bei Versuchstieren die charakteristischen Erscheinungen, beispielsweise des Wundstarrkrampfes, auszulösen vermochten. Auf das Studium dieser gefährlichen Giftstoffe, die man als Toxine bezeichnet hat, ist eine außerordentlich umfangreiche und mühevolle Arbeit schon verwendet worden. Die größte Schwierigkeit, die sich ihrer Erforschung in den Weg stellt, liegt darin, daß die heutigen Mittel der chemischen Forschung es noch nicht ermöglichen, die Toxine rein darzustellen und ihre Konstitution aufzuklären. Man hat über diese letztere nur auf Umwegen mit Hilfe biologischer Methoden wertvolle Aufschlüsse erlangen können.

Die Produktion echter Toxine ist bisher nur bei einer geringen Zahl pathogener Mikroben nachgewiesen worden, zu denen der Tetanus- und der Diphtheriebazillus gehören. Diesen beiden Krankheitserregern gemeinsam ist die Eigentümlichkeit, vorwiegend an der Invasionsstelle selbst sich zu vermehren und von da aus ihre löslichen Giftstoffe zu versenden, ohne selbst weit in die Gewebe des Körpers vorzudringen.

Ein ganz anderes Verhalten zeigt eine große Anzahl von anderen pathogenen Keimen, die umgekehrt eine außerordentlich lebhafte Tendenz zur Vermehrung innerhalb des Körpers und zum Eindringen in die Körpergewebe zeigen, und die man deshalb auch vielfach als invasive Parasiten charakterisiert hat. Ein Beispiel dieser Art ist der Milzbrandbazillus, auch der Pestbazillus gehört hierher, ferner die Erreger mancher Wundinfektionskrankheiten. In ausgesprochenen Fällen der Infektion mit solchen invasiven Keimen findet man die Gewebe und Säfte des Körpers, vor allem das Blut, geradezu überschwemmt mit den Mikroorganismen; es ist bis heute nicht gelungen, die schädliche Wirkungsweise aller solchen Keime befriedigend aufzuklären. Man hat namentlich am Beginn der bakteriologischen Ära vielfach geglaubt, rein mechanische Momente seien dabei von entscheidender Bedeutung. So hat man z. B. die Anschauung vertreten, die Milzbrandbazillen führten bei ihrer schrankenlosen Vermehrung den Tod dadurch herbei, daß sie die kleinsten Blutgefäße buchstäblich verstopften und dadurch die Blutversorgung und somit auch die Ernährung der lebenswichtigen Organe unmöglich machten. Tatsächlich kann man auf diesen Gedanken kommen, denn bei experimentell erzeugtem Milzbrand zumal findet man wirklich – bei Untersuchung feiner Gewebsschnitte – oft die Kapillaren von den Bazillen ganz ausgefüllt. Der Erklärungsversuch ist aber doch nicht haltbar, denn gerade in schwer verlaufenden Fällen der Krankheit findet man oft nicht die enorme Vermehrung der Bazillen mit Verlegung der Haargefäße. Der Tod an Milzbrand muß sich also anders erklären.

Andere Forscher gelangten denn auch zu andern Hypothesen. So sprach man die Vermutung aus, die schrankenlos wuchernden Keime könnten dem Organismus irgendeinen Stoff oder irgendwelche Stoffe entziehen, deren er zum Leben notwendig bedürfe. Da man aber nicht genauer angeben kann resp. konnte, welche Stoffe das seien, so hat auch dieser Erklärungsversuch keinen Anspruch auf Anerkennung, und für eine ganze Reihe von invasiven Mikroben müssen wir heute noch zugestehen, daß wir nicht näher angeben können, worauf ihre tödliche Wirkung beruht. Durch neuere Forschungen wird es wahrscheinlich gemacht, daß in letzter Linie auch hierfür lösliche Giftstoffe in Betracht kommen.

Zwischen den beiden Extremen der toxinproduzierenden Bakterien ohne alle invasive Tendenz und der angesprochen invasiven Parasiten finden sich alle Übergänge. Vor allem gibt es eine ganze Anzahl pathogener Bakterien, die wirksame Giftstoffe bei ihrem Zerfall liefern, der sowohl in älteren Kulturen als auch im Tierkörper statthat. Man bezeichnet für gewöhnlich die im Inneren der Bakterienzellen eingeschlossenen Gifte, die erst bei deren Auflösung frei werden, als Endotoxine. Es leuchte ein, daß es in jedem Falle sehr schwer sein kann, festzustellen, ob eine Bakterienart Toxine produzieren kann oder nicht: Die Toxine weisen wir nach, indem wir die toxische Wirkung keimfreier Kulturfiltrate aufzeigen. In der Regel finden sich wirksame Toxine erst in etwas älteren Kulturen, und in einem umstrittenen Falle kann deshalb der Einwand erhoben werden, die Kultur enthalte Giftstoffe, die durch den Zerfall von Keimen in dem betreffenden Nährsubstrat frei geworden seien. In der Tat können wir mit Bestimmtheit annehmen, daß in älteren Kulturen zahlreiche Bakterienzellen abgestorben und zerfallen sind.

Wenn wir demnach sehen, daß selbst über die allergröbsten Begriffe, wie z. B. über die Todesursache bei der Infektion eines Menschen mit einem bestimmten krankheiterregenden Keim, noch keine Klarheit erzielt ist, so wird es uns nicht überraschen, daß über die feineren Einzelheiten unsere Kenntnisse noch so gut wie völlig mangelhaft sind.

Etwas besser steht es um unser Wissen von den Abwehrvorrichtungen des Körpers. Freilich kann hier ohne die Voraussetzung medizinischer Schulung nur eine ganz grobe Skizze der wesentlichsten Vorgänge gegeben werden, die sich im infizierten Körper abspielen. Je nach dem eingedrungenen Infektionserreger, vielfach auch je nach dem Orte seines Eindringens, sind die Reaktionen sehr verschieden. Der Körper reagiert auf den Angriff eines spezifischen Krankheitserregers jeweils in charakteristischer, »spezifischer« Weise. Wir können uns am besten an einem Beispiel eine gewisse Anschauung über diese Reaktionen verschaffen und wählen am besten wiederum das einfache Beispiel des Eindringens pathogener Keime durch eine Wunde der Haut.

Abb. 11.
Gefärbtes Ausstrichpräparat von menschlichem Blut. E = rote Blutkörperchen. L = weiße Blutkörperchen.

Der Körper antwortet darauf mit einer »Entzündung«, die je nach Art und Menge der eingedrungenen Keime verschieden hochgradig und von verschiedener Ausdehnung sein kann: Die Blutgefäßchen in der Nachbarschaft der Invasionsstelle erweitern sich und füllen sich prall mit Blut, so daß die Umgebung der kleinen Hautwunde lebhaft gerötet erscheint; aus den Blutgefäßen treten teils flüssige Bestandteile des Blutes, teils bestimmte Blutzellen, die sogenannten weißen Blutkörperchen (vgl. [Abb. 11]) in die Gewebe aus; es kommt dadurch zu Schwellung, Spannungsgefühl, oft zu Schmerzen, die unter Umständen sehr heftig werden.[6]

Abb. 12.
Abstrich von Eiter, der Streptokokken enthält. Die Kokken sind sämtlich im Inneren von weißen Blutkörperchen gelegen.

Die weißen Blutkörperchen entwickeln nun bei entzündlichen Prozessen eine merkwürdige und oft sehr lebhafte Tätigkeit; durch kleine Lücken, die in der Wand der erweiterten Blutgefäße entstehen, zwängen sie sich hindurch, wandern aus, und in vielen Fällen kann man beobachten, wie sie die eingedrungenen Krankheitskeime in sich aufnehmen. Sehr kleine Bakterien, z. B. Mikrokokken, vermögen die Leukocyten in größerer Zahl »aufzufressen« (vgl. [Abb. 12]), größere Bakterien oder Verbände von Bakterienzellen umklammern sie nur, wobei sich oft mehrere Leukocyten vereinigen ([Abb. 13]). Diesen Vorgang, dessen Bedeutung für die Heilung von Infektionskrankheiten Metschnikoff zuerst erkannt hat, bezeichnet man als Phagocytose (Freßtätigkeit von Zellen). Die weißen Blutkörperchen verfügen nun weiterhin über verdauende Fähigkeiten und sind imstande, manche krankheiterregenden Keime nicht nur aufzufressen, sondern auch in ihrem Inneren zu zerstören. Doch erstreckt sich dieses Vermögen nicht auf alle Arten der pathogenen Mikroorganismen, es gibt vielmehr eine ganze Anzahl darunter, denen die Leukocyten nichts anhaben können. Auch sind die pathogenen Bakterien durchaus nicht wehrlos gegenüber den Leukocyten; manche werden zwar von diesen aufgenommen, man sieht aber bald danach, daß die weißen Blutkörperchen ihrerseits dabei Schaden gelitten haben und zugrunde gehen, während die Keime wieder frei werden. Diese Erscheinung beruht auf dem Gehalt solcher Keime an Stoffen, die auf die Leukocyten giftig wirken. Man kann hier also wirklich mit gutem Recht von einem Kampf zwischen den Abwehrzellen und den Eindringlingen sprechen, einem Kampf, dessen Ausgänge sehr verschieden sind.

Abb. 13.
Aufnahme von Milzbrandbazillenfäden durch weiße Blutkörperchen.

Kommt es zu sehr massenhafter Auswanderung weißer Blutkörperchen, so entsteht das Bild der Eiterung. Die weißliche und gelbliche Flüssigkeit, die wir als Eiter bezeichnen, besteht zum allergrößten Teile aus diesen kleinen, eigenbeweglichen weißen Blutzellen.

Abb. 14.
a Blut unmittelbar nach der Entnahme. b Abscheidung des Serums nach einigen Stunden, K = Blutkuchen, S = Serum.

Auch die flüssigen Bestandteile des Blutes besitzen bakterienfeindliche Eigenschaften. Im einzelnen hat man diese Verhältnisse durch Versuche aufzuklären gestrebt, die man mit frisch dem Körper entnommenem Blute anstellte. Läßt man solches Blut nur kurze Zeit in einem Glasgefäße stehen, so gerinnt es; dabei bildet sich ein dunkelroter, festweicher »Blutkuchen«, der aus den zelligen Elementen und einem als Fibrin bezeichneten Faserstoffe besteht. Den Blutkuchen umgibt nach vollendeter Gerinnung eine für gewöhnlich klare, hellgelb gefärbte Flüssigkeit, das sogenannte Blutserum (s. [Abb. 14]). Bringt man in ein Tröpfchen dieses Blutserums eine kleine Menge einer Reinkultur von krankheiterregenden Bakterien, so sieht man in geeigneten Fällen unter dem Mikroskop, daß die Spaltpilze bald Veränderungen ihrer Form zeigen und schließlich verschwinden, aufgelöst werden.

Man kann sich auch durch das Kulturverfahren davon überzeugen, daß die Keime vernichtet worden sind: sät man ein solches Tröpfchen mit Keimen beschickten Serums wieder auf einem geeigneten Nährboden aus, so entwickelt sich kein Bakterienwachstum, der Nährboden bleibt steril. Um das kleine Experiment noch beweiskräftiger zu gestalten, macht man einen sogenannten Kontrollversuch: man bringt eine möglichst genau gleich große Menge von Bakterien der gleichen Art unter sonst ganz gleichen Bedingungen in ein Tröpfchen des zum Versuch verwandten Serums, das aber zuvor eine kurze Zeit auf 60° erhitzt worden war; darin sieht man nichts von Zerfall der Bakterienzellen, und nach der Aussaat dieses Tröpfchens erhält man eine Reinkultur des zum Versuche verwendeten Bakteriums. Nur das unerhitzte Serum hat also die Bakterien abgetötet, das erhitzte dagegen nicht. Diese bakterientötende (bakterizide) Fähigkeit des frischen Serums wurde zuerst von Buchner und seinen Schülern entdeckt und näher studiert. Dabei zeigte sich, daß sie auch bei gewöhnlicher Temperatur dem Serum schon nach einer Anzahl von Stunden, bei einer Erhitzung auf 55° schon nach etwa einer halben Stunde, verloren geht. Buchner schrieb sie Serumstoffen zu, die er als »Alexine« (Abwehrstoffe) bezeichnete.

Es ist lange und lebhaft darüber diskutiert worden, ob der Phagocytose durch ausgewanderte Leukocyten, oder ob der bakterienfeindlichen Wirkung löslicher Serumstoffe die Hauptrolle im Kampfe gegen eindringende Keime zukommt. Eine befriedigende Aufklärung der außerordentlich mannigfaltigen Ausgänge natürlicher und künstlicher bakterieller Infektion vermag weder die eine noch die andere Auffassung zu geben. Wie die Angriffswaffen der Bakterien verschieden und teilweise noch ganz unentdeckt sind, so sind eben auch die Schutzmaßnahmen des Körpers und seine Verteidigungsmittel mannigfaltiger Art. Gewiß ist, daß Zellen und lösliche Bestandteile des Blutes bei der Heilung von infektiösen Prozessen eine wichtige Rolle spielen; daher ist denn auch das Bestreben der Ärzte in mannigfacher Weise auf deren Ausnutzung, auf die möglichste Steigerung ihrer Wirkung gerichtet. Ein besonders wichtiges Verfahren, das dieses Ziel (neben anderen) anstrebt, ist die von Prof. Bier empfohlene Methode der künstlichen »Stauung« des Blutes in infizierten und entzündeten Körperteilen. Sie mag an dieser Stelle wenigstens erwähnt werden. Eine eingehende Erörterung der sehr schwierigen Probleme, die die Behandlung von infizierten Wunden bietet, kann hier natürlich gar nicht versucht werden.

Noch schwieriger zu übersehen werden die an sich schon komplizierten Verhältnisse dadurch, daß im Laufe des Kampfes beide Parteien Veränderungen durchmachen, neue Eigenschaften gewinnen: die Bakterienzellen zeigen vielfach einige Zeit nach ihrem Eindringen in die Körpergewebe eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber den Phagocyten und den bakterienfeindlichen Säften; sie haben sich »angepaßt«, wie man sagt. Z. B. werden Milzbrandbazillen kurz nach der Injektion in den empfänglichen Tierkörper – bei Infektionsversuchen – rasch von Phagocyten aufgenommen; nach einiger Zeit bilden sie aber eine Art Kapsel (vgl. [Abb. 15]) und können nun von den weißen Blutkörperchen nicht mehr gefressen werden.

Abb. 15.
Milzbrandbazillen im Milzsaft einer der Infektion erlegenen Maus. Die Bazillen haben »Kapseln«; sie liegen alle außerhalb der tierischen Zellen.

Andererseits nehmen die Abwehrkräfte des Organismus höherer Tiere im Verlaufe einer Infektion oft in ganz erstaunlicher Weise zu, z. B. gewinnt in manchen Fällen die Blutflüssigkeit in sehr gesteigertem Grade die Fähigkeit, die Keime der dem Krankheitsprozeß zugrunde liegenden Bakterienart – z. B. Typhusbazillen in einem Falle von Abdominaltyphus – abzutöten. Diese Änderungen stehen in engem Zusammenhang mit dem Zustandekommen des eigentümlichen Zustandes, den wir als »Immunität« bezeichnen. Von ihnen wird in einem besonderen Abschnitt die Rede sein.

Kurz: wir sehen sehr wechselnde und äußerst verwickelte Verhältnisse vor uns, die aufzuklären wir noch keineswegs völlig in der Lage sind. Wir müssen uns mit der Vorstellung begnügen, daß sich an der Invasionsstelle pathogener Keime ein Kampf entspinnt, dessen Ausgang von Faktoren abhängt, die wir heute erst teilweise kennen. Je nach den Verteidigungsmaßnahmen oder Heilungsbestrebungen des Körpers, je nach der Widerstandsfähigkeit, der Wachstumsenergie, der Giftigkeit der Krankheitserreger, wird der Angreifer oder der Angegriffene den Sieg davontragen.

Wird der Körper mit Hilfe seiner Verteidigungswaffen der Eindringlinge Herr, so gehen die Entzündungserscheinungen zurück, und nach der Vernichtung aller Keime tritt Heilung ein. Bleiben die Keime Sieger, so können sie, je nach ihrer Art, in verschiedener Weise im Körper weiter vordringen, zunächst gewöhnlich auf dem Wege der Lymphbahnen, doch gelangen sie dann häufig auch in das Blut und damit in alle Teile des Körpers. Man spricht dann von einer Allgemeininfektion im Gegensatz zu einem lokalen Krankheitsprozeß, der sich auf die Invasionsstelle und die nächste Nachbarschaft beschränkt.

Während lokale Infektionsprozesse sich zuweilen ohne erhebliche subjektive Beschwerden und ohne größere Störungen des gesamten Gesundheitszustandes überhaupt abspielen können, sind Allgemeininfektionen stets mit schweren objektiven und subjektiven Krankheitserscheinungen verbunden.

Häufig wird der Eintritt von Krankheitserregern in die Blutbahn durch ein sehr alarmierendes Symptom angezeigt, den Schüttelfrost. Im Verlaufe von Allgemeininfektionen pflegt regelmäßig die Temperatur fieberhaft erhöht zu sein, im einzelnen ist der Fieberverlauf je nach der Art der Infektion mehr oder weniger typisch, je nach dem Einzelfall verschieden. Es ist unmöglich, hierüber Allgemeingültiges auszusagen.

Es mag genügen, daß aus dem Fieberverlauf, den übrigen Symptomen, oft auch durch unmittelbaren Nachweis des Krankheitserregers, der erfahrene Arzt die Krankheitsfälle aufklärt und nach dem Stande unseres Wissens und Könnens beeinflußt.

Gemeinsam ist allen Infektionskrankheiten, daß vom Augenblick des Eindringens des pathogenen Keimes bis zum Auftreten der ersten Symptome der Infektion ein je nach der Art der Erkrankung verschieden langer Zeitraum verstreicht, den man als »Inkubationszeit« bezeichnet. So zeigen sich z. B. die ersten meist geringfügigen lokalen Erscheinungen an der Stelle des Eindringens der Syphiliserreger erst nach einigen Wochen. Die Tollwut hat sogar eine monatelange Inkubationszeit. Bei anderen Infektionskrankheiten ist dieser Zeitraum kürzer, bei Scharlach z. B. in der Regel 9 Tage.

Wie unendlich verschieden der Verlauf bakterieller Infektionen ist, das bedarf des weiteren kaum der Darlegung. Wir können danach zunächst zwei große Gruppen unterscheiden: Krankheiten mit stürmischem Verlauf, sog. »akute Infektionskrankheiten« – wie z. B. Scharlach, Masern, Lungenentzündung, Typhus – und chronische, wie Tuberkulose oder Syphilis. Auch die akuten Infektionskrankheiten können übrigens nach ihrer Ausheilung noch zu sog. Nachkrankheiten führen, die unter Umständen von sehr trauriger Bedeutung werden können. Ein Beispiel dieser Art sind die Nierenentzündungen, die nach Überstehen des Scharlach zuweilen auftreten und in unglücklichen Fällen zu schweren chronischen Leiden, ja zum Tode führen können.

So einfach die Erkennung von manchen, durch besondere charakteristische Erscheinungen ausgezeichneten Krankheiten ist, so schwierig ist die »Diagnostik« anderer.

Und jeder verständige Mensch sollte sich bewußt sein, daß ausschließlich der wissenschaftlich gebildete Arzt an diese Aufgaben mit dem ganzen Rüstzeug unseres heutigen Wissens und darum auch mit gutem Gewissen herantreten kann, um zu helfen, zu lindern, wo möglich zu heilen. Der Unberufene, der »Kurpfuscher«, der ohne Sachkenntnis die schwierige und verantwortliche ärztliche Tätigkeit zu übernehmen sich erdreistet, gehört zu den schlimmsten Feinden der Menschheit, denn er schädigt seine Mitmenschen an ihrem höchsten irdischen Gut, der Gesundheit.

Kapitel III.

Immunität. – Natürliche Immunität durch Überstehen einer Infektionskrankheit. – »Spezifität« des Zustandes. – Künstliche Immunisierung gegen Pocken. – Immunisierung mit Hilfe abgeschwächter lebender Krankheitserreger. – Immunisierung mittels abgetöteter Reinkulturen von Krankheitserregern. – Behrings Entdeckung der Antitoxine im Serum immunisierter Tiere. – Antibakterielle Immunsubstanzen. – Serodiagnostik. – Immunreaktionen nach parenteraler Einverleibung von Fremdeiweiß.

Es ist eine allgemein bekannte Erfahrungstatsache, daß das einmalige Überstehen mancher ansteckenden Krankheiten gegen eine zweite gleichartige Infektion dauernd oder vorübergehend Schutz verleiht. Dieser Schutz, den man mit dem wissenschaftlichen Ausdruck als Immunität bezeichnet, erstreckt sich nur auf diese einzige Infektionskrankheit, durchaus nicht auf mehrere oder gar auf alle: die Immunität ist eine »spezifische«, nur gegen die überstandene Krankheit gerichtete. Auch ist es geboten, gleich an dieser Stelle zu betonen, daß durchaus nicht alle Infektionskrankheiten nach ihrer einmaligen Überwindung dauernd Immunität hinterlassen, und ferner, daß wir bei den chronischen Infektionsleiden (Tuberkulose, Syphilis) von vornherein auf ganz andere Verhältnisse rechnen müssen, als bei den akuten.

Die rein empirische Kenntnis vom Zustandekommen von Immunität nach einzelnen, bestimmten Infektionen ist sehr alt, und wohl fast ebenso alt ist das Bestreben, die Vorteile dieses eigentümlichen Zustandes der Menschheit nutzbar zu machen, mit anderen Worten: auf allerlei Weise absichtlich, künstlich zu »immunisieren«.

Den Chinesen soll es schon im 11. und 12. Jahrhundert n. Chr. bekannt gewesen sein, daß das einmalige Überstehen der echten oder schwarzen Pocken sicheren Schutz gegen eine nochmalige Erkrankung an dieser so außerordentlich gefährlichen Krankheit verleiht. Im Anfange des 18. Jahrhunderts machten sich diese Erfahrungen westasiatische Völker zunutze, um ein allerdings höchst primitives Schutzimpfungsverfahren darauf zu gründen: sie übertrugen absichtlich etwas von dem Pustelinhalt Pockenkranker und damit die Krankheit selbst auf Gesunde, um ihnen so durch das Überstehen der Krankheit für ihr weiteres Leben Immunität dagegen zu verschaffen. Die Gefährlichkeit des Verfahrens stand nun freilich in einem peinlichen Mißverhältnis zu dem beabsichtigten Erfolge, denn die Gewißheit, bei einer späteren Epidemie verschont zu bleiben, war mit einer unter Umständen schweren Erkrankung, die selbst mit dem Tode endigen konnte, zu teuer bezahlt.

Wenn man auch heute noch gelegentlich den Rat erteilen hört, Kinder beispielsweise während einer leichten Scharlachepidemie absichtlich der Ansteckungsgefahr auszusetzen, damit sie durch Überstehen des leichten Scharlachs vor einer Erkrankung gelegentlich einer etwaigen späteren schweren Epidemie gesichert werden, so ist dies ebenfalls nicht zu billigen. Denn auch für den Scharlach gilt, was für die Pocken gesagt wurde; man kann den Verlauf eines einzelnen Krankheitsfalles nicht sicher genug vorhersagen und soll deshalb solche gefährlichen Experimente vermeiden.

Die erste selbstverständliche Anforderung, die an ein künstliches Immunisierungsverfahren eben gestellt werden muß, ist die, daß es möglichst ungefährlich für den Behandelten ist; das klassische Beispiel für ein solches Verfahren stellt die durch den englischen Arzt Jenner eingeführte Schutzpockenimpfung dar, die in den 100 Jahren seit ihrer Begründung die Kulturmenschheit vor unabsehbaren Verlusten an Menschenleben bewahrt hat.

Schon vor Jenner hatte man in England und auch in Deutschland[7] beobachtet, daß Menschen, die sich durch den Umgang mit kuhpockenkrankem Rindvieh die stets nur leicht verlaufenden »Kuhpocken« zugezogen hatten, später bei Epidemien der echten Pocken ebenso regelmäßig von der Krankheit verschont wurden wie diejenigen, die die echten Pocken schon einmal überstanden hatten. Auf diese Beobachtung gründete Jenner sein Verfahren, das der heutigen Schutzimpfung im wesentlichen noch zugrunde liegt: er impfte absichtlich Gesunde mit dem Inhalt von Kuhpockenpusteln; an der Stelle der Impfung entstanden ähnliche Pusteln, die, ohne schwere Krankheitserscheinungen zu verursachen, wieder abheilten. Das Überstehen dieser harmlosen lokalen Erkrankung machte den Geimpften immun gegen die Infektion mit echten Pocken. Man stellte später fest, daß nach Übertragung von Pustelinhalt eines echten Blatternfalles von Menschen auf Kälber bei den Tieren Pusteln entstanden, deren Inhalt, auf den Menschen übertragen, wiederum nur die harmlose Form der Erkrankung hervorrief. Die Erklärung, die wir nach unseren heutigen Kenntnissen über die Eigentümlichkeit der pathogenen Mikroorganismen für diese merkwürdige Tatsache geben können, ist folgende: Der Erreger der Pockenkrankheit besitzt für den Menschen eine sehr hochgradige Virulenz, büßt diese aber im Körper des Rindes größtenteils ein, so daß er, nach der »Passage« durch das Rind wieder auf den Menschen übertragen, nur noch eine harmlose lokale Erkrankung auszulösen vermag. Das Überstehen dieser geringfügigen Krankheit hinterläßt Immunität gegen den Pockenerreger auch in seiner virulenten Form.

Man kann einen eigentümlichen Zufall darin sehen, daß gerade der Erreger der Pockenkrankheit, den man seit 100 Jahren zu zähmen gelernt hat, noch heute nicht entdeckt ist, während gleich wirksame Schutzimpfungsverfahren wie das Jennersche gegen die Mehrzahl derjenigen bakteriellen Krankheitserreger, die wir schon seit Jahrzehnten in Reinkulturen besitzen, noch nicht gefunden worden sind.

Alsbald nach den grundlegenden Entdeckungen der modernen Bakteriologie, insbesondere nach der Reinzüchtung der pathogenen Bakterienarten, bemühte sich die Forschung, Immunisierungsmethoden auszuarbeiten, die zunächst im wesentlichen darauf ausgingen, Reinkulturen, die man auf sehr verschiedene Weise in ihrer Virulenz abgeschwächt hatte, als Impfstoffe zu verwenden. Die ersten wichtigen Versuche in dieser Richtung stammen von dem berühmten Franzosen Louis Pasteur, der eine ganze Reihe von Methoden ersann, um Reinkulturen in ihrer Virulenz abzuschwächen. Das größte Aufsehen erregten seine gelungenen Versuche, Rinder und Schafe gegen die für sie so außerordentlich gefährliche Milzbrandseuche zu impfen. Als Impfstoff verwandte Pasteur lebende Milzbrandkulturen, die ihrer Virulenz dadurch teilweise beraubt waren, daß sie unter bestimmten Bedingungen bei Temperaturen gezüchtet worden waren, die um einige Grade über der Körpertemperatur lagen. Es war Pasteur gelungen, nachzuweisen, daß man durch dieses einfache Mittel Reinkulturen ihrer Virulenz nach und nach immer mehr berauben kann. Das wichtigste war aber, daß bei geeigneter Anwendung diese »avirulenten« Kulturen zur Schutzimpfung verwendbar waren. Der Erfolg derartiger Milzbrand-Schutzimpfungen nach Pasteur ist zwar nicht ganz von der gleichen verblüffenden Sicherheit wie der der Pockenimpfung beim Menschen, aber das Verfahren hat ganz außerordentlich viel zur Eindämmung der Milzbrandseuche beigetragen und damit einerseits unmittelbar großen wirtschaftlichen Schaden verhütet, andererseits mittelbar segensreich gewirkt. Zunächst verringerte es in hohem Maße die Gefahr des Menschen, an Milzbrand zu erkranken. Des weiteren hatte aber der offenbare, großartige Erfolg Pasteurs die wichtige Folge, daß das Interesse weiter Kreise auf die Immunitätsforschung gelenkt wurde.

Noch ein anderes Beispiel eines Schutzverfahrens, das auf der Einbringung abgeschwächter Krankheitserreger beruht, mag erwähnt werden. Auch seine Erfindung verdankt die Menschheit Pasteur; es ist die Wutschutzimpfung, wohl die populärste unter den Entdeckungen des großen französischen Forschers. Wir besitzen heute ebensowenig wie zu Pasteurs Zeiten Reinkulturen von dem Erreger der Lyssa, jener heute recht seltenen, durch den Biß von tollen Hunden oder anderen Tieren übertragbaren, fürchterlichen Krankheit. Man weiß aber, daß der Krankheitserreger in großen Mengen im Rückenmark der an Wut gestorbenen Tiere vorhanden ist, und so stellt denn ein solches, sogleich nach dem Tode unter Vermeidung jeder Verunreinigung entnommene Rückenmark eine Art von Reinkultur des Erregers dar. Die Abschwächung dieser »Reinkultur« der Keime erreichte Pasteur in diesem Falle durch Eintrocknen – nachdem er festgestellt hatte, daß die Abnahme der Virulenz mit dem Grade der Eintrocknung eine gewisse Übereinstimmung zeigt. Das noch heute gebräuchliche Schutzverfahren besteht darin, daß man Aufschwemmungen des Rückenmarks wutkranker Tiere den zu Schützenden unter die Haut spritzt und zwar beginnt man mit Injektionen sehr stark durch Eintrocknung abgeschwächten Materials und geht dann bei den weiteren, in bestimmten Abständen aufeinander folgenden Injektionen allmählich zu immer frischerem, d. h. also auch immer weniger abgeschwächtem Material über, bis schließlich Emulsionen vom Rückenmark eines vor ganz kurzem an Wut verstorbenen Tieres eingespritzt werden. Das ganze Verfahren nimmt Wochen in Anspruch und ist unter Umständen auch nicht unbeschwerlich, doch kommt das im Vergleich mit der drohenden Gefahr und den großen Erfolgen der Behandlung gar nicht in Betracht.

Noch ein letztes Beispiel für die Verwendung lebender, aber »avirulenter« Krankheitskeime zur Immunisierung mag erwähnt werden. Kolle und Strong haben vor wenigen Jahren angegeben, daß man dem Menschen Immunität gegen die Pest verleihen kann, indem man ihm kleine Mengen lebender Reinkulturen von Pestbakterien, die ihre Virulenz durch jahrelanges Fortzüchten im Laboratorium verloren haben, unter die Haut spritzt.

Während allen bisher besprochenen Methoden die Einimpfung lebender, aber abgeschwächter Krankheitserreger gemeinsam war, geht man bei anderen Verfahren von abgetöteten Reinkulturen aus. Meistens erfolgt diese Abtötung durch Erhitzung auf etwa 60–70°; im einzelnen richtet sich das Verfahren nach den Eigenschaften des jeweils in Betracht kommenden Keimes. In großem Umfange sind Versuche mit derartigen Impfverfahren besonders von dem russischen Arzt Haffkine in Vorderindien angestellt worden, und zwar handelt es sich hauptsächlich um Versuche, der Pest und der Cholera durch Schutzimpfungen entgegenzutreten.

Daß das Haffkinesche und ähnliche andere Verfahren von recht beträchtlichem Erfolg begleitet sind, wenn sie auch keinen absoluten Schutz verleihen, geht aus einem großen Beobachtungsmaterial hervor. Ob sie zur Eindämmung der Pest als Seuche wesentlich beizutragen vermögen, das erscheint recht fraglich, daran sind aber nicht die Verfahren als solche, daran ist in erster Linie der niedrige Kulturzustand und die Indolenz und Unsauberkeit der eingeborenen indischen Bevölkerung schuld.

Bei allen den besprochenen Immunisierungs-Methoden geht man von der Absicht aus, eine Reaktion seitens des Organismus auszulösen, deren Endziel seine Festigung gegen den betreffenden Krankheitserreger ist. Welcher Art aber diese Reaktion sei, davon hatte man keinerlei genaue Vorstellung vor den außerordentlich wichtigen Entdeckungen von Behrings zu Beginn der neunziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts. Mit diesen Entdeckungen beginnt die moderne wissenschaftliche Immunitätsforschung recht eigentlich erst, ein Sondergebiet der Forschung, das im Laufe von nur 20 Jahren eminent wertvolle Ergebnisse in theoretischer wie praktischer Beziehung gezeitigt hat. Um wenigstens die Grundbegriffe der Immunitätslehre zu verstehen, müssen wir auf die ersten Beobachtungen von Behrings genauer eingehen.

Vor allem müssen wir nachtragen, daß vollkommen analoge Zustände von Immunität, wie man sie nach dem Überstehen einer bestimmten Infektionskrankheit seit langem kennt, auch beobachtet werden nach Überstehen von Vergiftungen bestimmter Art. Auch dies ist längst bekannt gewesen, ehe von einer wissenschaftlichen Immunitätsforschung die Rede war, und künstliche Immunisierungsmethoden sind beispielsweise von Schlangenbändigern auf Grund richtiger Beobachtungen und Erfahrungen schon lange geübt worden. Die ersten Grundlagen der Festigungsmethoden bestanden auch hier wohl in der Feststellung, daß das Überstehen eines Schlangenbisses gegen die Folgen späterer Bisse festige. Jedenfalls wird berichtet, daß sich Schlangenbändiger wiederholt absichtlich von Giftschlangen beißen lassen, um ihre Immunität gegen deren Gifte zu steigern resp. zu erhalten. Der Körper besitzt nun diese Fähigkeit, durch Überstehen einer Vergiftung gegen das betreffende Gift immun zu werden, keineswegs gegenüber allen Giften, sondern nur gegenüber einer ganz bestimmten Gruppe von Giften, zu denen außer den Schlangengiften noch einige tierische und pflanzliche Gifte und darunter, was in diesem Zusammenhange am wichtigsten ist, auch die Bakterientoxine gehören. Allen diesen Substanzen gemeinsam ist eine sehr verwickelte, bisher noch nicht aufgeklärte chemische Konstitution.

Von Behring und Wernicke gelang es nun zunächst, bei Versuchstieren durch subkutane Injektion von Diphtherietoxinen eine Immunität gegen deren giftige Wirkung zu erzielen, die sich bei geeignetem Vorgehen so sehr steigern ließ, daß die vorbehandelten Tiere die vielfachen Mengen der für unvorbehandelte (Kontrolltiere) sicher tödlich wirkenden Toxindosis ohne Nachteil ertragen konnten. Von Behring und Wernicke gelang es weiter, die grundlegende Tatsache festzustellen, daß das Blut, insbesondere das Blutserum solcher giftfest gemachter (toxinimmuner) Tiere die merkwürdige Eigenschaft gewonnen hatte, die giftige Wirkung einer Toxinlösung, mit der es gemischt wird, aufzuheben, zu »neutralisieren«, eine Fähigkeit, die dem Serum normaler (unvorbehandelter) Tiere fehlt: Injiziert man einem empfänglichen Versuchstiere eine Toxindosis von bekannter hoher Wirksamkeit, einem anderen Tiere unter sonst ganz gleichen Bedingungen die gleiche Dosis, aber vermischt mit einer kleinen Menge des Blutserums eines immunisierten Tieres, so wird das erste Tier schwer erkranken oder gar sterben, das zweite dagegen den Eingriff ohne Schaden ertragen. Es zeigte sich bei der weiteren Verfolgung dieser außerordentlich bedeutsamen Tatsache, daß man unter Umständen ein unvorbehandeltes Tier durch Einspritzung von Serum eines Immuntieres auch gegen eine nachfolgende Injektion von Toxinen schützen kann, und daß man umgekehrt auch ein unvorbehandeltes Tier, dem man eine tödliche Toxindosis allein injiziert hat, durch eine nachträgliche Einspritzung von Immunserum noch zu retten vermag. Von Behring erklärte sich diese merkwürdigen Tatsachen durch die anfänglich viel umstrittene, bald aber in ihren wesentlichen Teilen allgemein anerkannte Annahme, daß in dem Blutserum der mit Toxinen in geeigneter Weise vorbehandelten Tiere besondere Substanzen auftreten, die die Toxine zu neutralisieren vermögen, Substanzen, die er als »Antitoxine« bezeichnete.

In welcher Weise die Neutralisation der Toxine durch die Antitoxine vor sich geht, diese schwierige Frage ist Gegenstand scharfsinnigster Untersuchungen gewesen, und völlige Einigkeit darüber besteht auch heute noch nicht. Als durchaus gesichert kann nur die Anschauung gelten, daß die Neutralisation der Toxine durch die Antitoxine auf einer unmittelbaren Einwirkung beider Substanzen aufeinander, u. z. auf einer Bindung, beruht; welcher Art diese Bindung ist, darüber gehen die Meinungen auch heute noch auseinander. Es ist anzunehmen, daß in verschiedenen Fällen etwas verschiedene Vorgänge sich abspielen. In diese höchst verwickelten Verhältnisse einzudringen, können wir hier gar nicht versuchen; die große Schwierigkeit, die sich der Forschung vorläufig noch unüberwindlich in den Weg stellt, ist der Mangel exakter Kenntnisse über die chemische Konstitution der Toxine sowohl wie auch der Antitoxine. Daß es trotzdem gelungen ist, ziemlich genaue Vorstellungen über Bau, Wesen und Wirkungsweise dieser Substanzen zu gewinnen, ist in erster Linie biologischen Forschungsmethoden, d. h. vorwiegend Tierexperimenten, zu verdanken, um deren Ausgestaltung und Ausnutzung sich vor allen der deutsche Gelehrte Paul Ehrlich unvergängliche Verdienste erworben hat.

Die genauere Erforschung der Antitoxine zeigte zunächst, daß diese Substanzen die Eigenschaft der Spezifität in ausgesprochenem Maße besitzen: Diphtherie-Antitoxine vermögen ausschließlich nur die Toxine der Diphtheriebazillen, nicht aber diejenigen anderer Bakterien zu neutralisieren. Diese Tatsache kann uns nicht überraschen, steht sie doch im besten Einklang mit unserer Erfahrung von der Spezifität der Immunitätszustände überhaupt. Ja, wir werden umgekehrt uns darüber Rechenschaft ablegen müssen, daß die Anerkennung der Bedeutung der neu entdeckten Substanzen für die Immunität den Nachweis ihrer spezifischen Natur geradezu zur Voraussetzung hatte.

Der Entdeckung der Antitoxine folgte bald Schlag auf Schlag diejenige anderer spezifischer »Antikörper« oder »Immunsubstanzen« im Serum von Tieren, die nicht gegen Toxine, sondern gegen pathogene Bakterien – durch Injektion abgeschwächter lebender Keime oder durch Einverleibung abgetöteter Reinkulturen – immunisiert waren. Bei derartigen Immunisierungsprozessen gewinnt – mit anderen Worten – das Serum mannigfaltige, streng spezifisch nur gegen die zur Vorbehandlung verwandte Bakterienart gerichtete Eigenschaften bzw. Fähigkeiten, die man auf verschiedene Arten von »Antikörpern« oder »Immunsubstanzen« zurückführt. Voraussetzung für den Eintritt aller dieser spezifischen Reaktionen ist – im allgemeinen –, daß das zum Zwecke der Immunisierung einverleibte Material durch Injektion direkt in die Gewebe des Körpers oder in die Blutbahn gelangt, nicht aber auf dem nächstliegenden Wege: durch Fütterung.[8] Durch den Verdauungsvorgang werden nämlich die einverleibten Toxine oder bakteriellen Substanzen anderer Art in einfachere Verbindungen zerlegt (abgebaut), und diesen einfacheren Körpern geht die Eigenschaft ab, die Antikörperproduktion zu verursachen.

Die antibakteriellen Immunsubstanzen sind mannigfaltiger Art, und es ist heute noch keineswegs Einigkeit über ihre Bedeutung für die Heilung der Infektionskrankheiten erzielt.

Der bekannte Münchener Hygieniker Gruber entdeckte anfangs der 90er Jahre die sogenannten »Agglutinine«, Serumsubstanzen, die die Eigentümlichkeit haben, auf Bakterien der zur Vorbehandlung verwandten Art zusammenballend zu wirken. Der Vorgang der Agglutination läßt sich sehr leicht unmittelbar beobachten, wenn man z. B. zu einer Reinkultur von Typhusbazillen in Nährbouillon eine Spur eines »Typhusimmunserum«, d. h. Serum eines gegen Typhusbazillen immunisierten Tieres, zusetzt: die Typhusbazillen, die vorher dank ihrer sehr lebhaften Beweglichkeit nach allen Richtungen hin durch die Flüssigkeit hin und her schossen und sich in ganz gleichmäßiger Weise darin verteilten, verlieren kurze Zeit nach dem Serumzusatz ihre Beweglichkeit und werden allmählich zu kleinen, dann zu immer größeren Häufchen miteinander verklebt. Man kann diesen Vorgang sehr gut unter dem Mikroskop beobachten, die Häufchen werden aber schließlich in manchen Fällen, so z. B. gerade in dem hier gewählten der Agglutination von Typhusbazillen, so groß, daß man sie ganz gut mit bloßem Auge wahrnehmen kann. Die Erscheinung ist, wie schon betont wurde, streng spezifischer Natur: setzen wir die gleiche kleine Menge Typhusimmunserum unter sonst ganz gleichen Bedingungen z. B. zu einer Cholerabazillenkultur, so bleibt das Agglutinationsphänomen aus.

Typhusagglutinine finden sich nun nicht nur im Serum künstlich gegen Typhusbazillen immunisierter Versuchstiere, sondern auch im Blute von Menschen, die eine Typhuserkrankung durchgemacht haben oder noch durchmachen. Mit anderen Worten: wir beobachten das Auftreten von Antikörpern auch bei dem natürlichen Ablauf von bakteriellen Infektionskrankheiten, nach deren Überstehen Immunität zurückbleibt, und wir sehen hierin eine Stütze der Anschauung, daß das Auftreten dieser Substanzen im Serum in einem sehr nahen Zusammenhang mit der Entstehung der Immunität steht. Andererseits dürfen wir uns diesen Zusammenhang nun nicht gar zu eng und einfach vorstellen; vor allem müssen wir sogleich dem naheliegenden Irrtum entgegentreten, daß das Auftreten von Antikörpern im Blute nun in jedem Falle die Heilung der Krankheit bedeute. Dies ist keineswegs der Fall. Ob die »Agglutinine« überhaupt irgendeine unmittelbare Bedeutung für die Heilung des Typhus oder einer anderen bakteriellen Infektion haben, das wissen wir nicht; es ist aber sehr unwahrscheinlich. Mittelbar sind sie von großer praktischer Bedeutung geworden, wie wir später noch genauer zu erörtern haben werden.

Mit sehr viel größerer Wahrscheinlichkeit kommt eine unmittelbare Bedeutung für Heilung und Immunität gewissen anderen antibakteriellen Immunsubstanzen zu, den sogenannten bakteriolytischen (d. h. Bakterien auflösenden) oder bakteriziden (d. h. Bakterien tötenden) Serumstoffen.

Der deutsche Bakteriologe und Hygieniker R. Pfeiffer entdeckte, daß das Blutserum von Tieren, die gegen gewisse pathogene Bakterien – vor allem z. B. gegen Choleravibrionen, oder gegen Typhusbazillen – immunisiert worden waren, in außerordentlich hohem Grade bakterienfeindliche Eigenschaften von strengster Spezifität gewonnen hatte. Eine gewisse bakterienfeindliche Wirksamkeit kommt, wie wir oben sahen, unter Umständen schon dem Serum normaler Tiere zu; aber die von Pfeiffer entdeckten Immunsubstanzen sind so außerordentlich viel stärker wirksam als dieses, daß man selbst mit mehrhundertfach, ja gelegentlich mit mehrtausendfach verdünnten »Immunseris« noch Abtötung der zur Vorbehandlung der serumliefernden Tiere benutzten Bakterienart erzielen kann.

Auf den komplizierten Mechanismus der Wirkung derartiger Antikörper, der durch die Forschungen Pfeiffers, Ehrlichs, Bordets und anderer Gelehrter aufgeklärt wurde, kann hier nicht näher eingegangen werden.

Mit wenigen Worten soll aber auf die Wirkungsweise und Bedeutung anderer Serumsubstanzen eingegangen werden, die in letzter Zeit nicht nur in Tagesblättern viel besprochen worden sind, sondern sogar den Weg auf die Bühne gefunden haben, die sog. »Opsonine« des englischen Arztes A. E. Wright:

Wenn man im Reagenzglase eine Aufschwemmung pathogener Bakterien und eine solche von lebenden weißen Blutkörperchen – diese letzteren kann man aus dem frisch entnommenen Blute gewinnen – mischt, so beobachtet man entweder gar keine oder eine geringe, nur selten eine lebhafte Phagocytose (s. Kap. II) der Keime durch die tierischen Zellen. Setzt man aber dem Gemisch eine kleine Menge frischen Blutserums zu, so wird die Phagocytose lebhafter. Man hat nachweisen können, daß diese Steigerung der Phagocytose auf einer Veränderung der Bakterien durch gewisse Serumsubstanzen beruht, die Wright als Opsonine bezeichnet hat. Der Gehalt verschiedener Sera an solchen Opsoninen ist nun verschieden; er läßt sich mit Hilfe komplizierter Methoden einigermaßen sicher bestimmen, und nach Wright soll dieser Opsoningehalt des Serums eines Kranken von großer Wichtigkeit für den Krankheitsverlauf sein. Das Bestreben des Arztes muß deshalb nach seiner Ansicht dahin gehen, bei Infektion durch ein bestimmtes Bakterium den Gehalt des Blutserums des Patienten an Opsoninen für diese Bakterienart zu steigern. Wright strebt dies Ziel durch Injektion kleinster Mengen abgetöteter Reinkulturen des Krankheitserregers an, also auf dem Wege der aktiven Immunisierung oder, wie er sich ausdrückt, durch »Vakzination«. Er hat mit seinem Behandlungsverfahren auch bei einzelnen bakteriellen Infektionskrankheiten zweifellose Erfolge erzielt, doch steht man in Deutschland einer ausgedehnten Anwendung seiner Methode heute noch skeptischer gegenüber als in seiner Heimat.

Die analoge, die Phagocytose fördernde Wirkung wie die Opsonine besitzen in besonders hohem Maße auch Immunsubstanzen, die im Serum vorbehandelter Tiere auftreten, sogenannte bakteriotrope Substanzen, die zuerst von Denys, später besonders von Neufeld studiert worden sind. Ihre Bedeutung für die Wirkung spezifisch antibakterieller Sera ist noch etwas umstritten.

Von praktischer Bedeutung ist es, daß auch »antibakterielle« Sera – ebenso wie antitoxische – als Heilsera zu wirken vermögen. Wenn man z. B. gleichzeitig mit (oder vor) oder kurz nach der Injektion von Typhusbazillen in tödlicher Dosis einem Versuchstier eine geeignete, sehr kleine Menge spezifischen Antityphusserums (von einem immunisierten Tiere) einspritzt, so wird es durch die Wirkung der übertragenen Antikörper gerettet. Von größter Bedeutung für die Verwertbarkeit der Heilsera ist die Tatsache, daß diese sich unter geeigneten Bedingungen relativ lange Zeit aufheben (konservieren) lassen, ohne ihre Wirksamkeit einzubüßen. Die Aufbewahrung erfolgt entweder im ursprünglichen flüssigen Zustand – meist nach Zusatz kleiner Mengen einer antiseptischen Substanz (z. B. Karbolsäure), der die Entwickelung von Keimen aller Art verhindert, oder auch in getrocknetem Zustand.

Man könnte meinen, durch die Entdeckung der Serum-Antikörper sei den bakteriellen Infektionen der Stachel genommen: man brauche nur durch Injektion von abgetöteten oder abgeschwächten Reinkulturen eines Krankheitserregers eine spezifische Immunität bei Tieren zu erzeugen; dann habe man in deren Blutserum die »Antikörper«, deren Übertragung auf den Menschen Schutz oder Heilung bringen müsse. Diese Hoffnung konnte man in der Tat angesichts der vielversprechenden Ergebnisse der ganzen Immunitätswissenschaft wohl hegen; aber sie hat sich vorläufig nur zum kleinsten Teil erfüllt. Ein Heilserum von unbedingt zuverlässiger hoher Wirksamkeit bei einer bakteriellen Infektionskrankheit des Menschen besitzen wir außer dem Diphtherieserum noch nicht, wohl aber eine ganze Reihe von antibakteriellen Heilseris, denen eine gewisse spezifische Wirksamkeit bei verschiedenen Infektionen zukommt. Erfolgreicher ist man ferner bei der Gewinnung von Heilseris dieser Art gegen mehrere Tierseuchen gewesen.

Wo liegen die Gründe dieser gewiß enttäuschenden – wenn auch keineswegs entmutigenden – geringen praktischen Erfolge? Sie sind mannigfacher Art. Einmal liegen insofern die Verhältnisse viel verwickelter, als es nach dem bisher Gesagten scheinen könnte, als bei verschiedenen Infektionskrankheiten der Organismus in sehr verschiedener Weise durch Antikörperbildung und anderweit reagiert. Daher gelingt die Immunisierung von Tieren gegen einen gegebenen bakteriellen Krankheitserreger auch durchaus nicht in allen Fällen leicht und vollkommen, im Gegenteil, sie versagt in einer großen Zahl von Fällen völlig. Gegen manche Infektionserreger hat man daher überhaupt vergebens versucht, wirksame Sera zu gewinnen. Außerordentlich verwickelte Verhältnisse liegen bei den angesprochen chronischen Infektionen, z. B. der Tuberkulose, vor. – Eine große Schwierigkeit, die sich der passiven Immunisierungsmethode häufig in den Weg stellt, liegt ferner darin, daß in manchen Fällen die von einem immunisierten Tiere – meist vom Pferde – stammenden, mit dessen Serum dem Menschen übertragenen Antikörper von dem menschlichen Organismus nicht oder nicht vollständig ausgenützt werden können.

Diese Tatsache steht in einem gewissen Zusammenhang mit der allgemein gültigen Regel, daß auch die Körperflüssigkeiten der höheren Tiere »artspezifisch« unterschieden sind. Serum eines artfremden Tieres – und mit ihm u. U. die Antikörper, die es enthält – wird vom Organismus des Menschen nach verhältnismäßig kurzer Zeit und unter eigentümlichen Vorgängen wieder ausgeschieden, eliminiert. In größeren Mengen eingeführt aber kann es, besonders bei wiederholten Injektionen, giftig wirken. Die günstigsten Chancen der Wirksamkeit wird deshalb immer ein antibakterielles Serum haben, das von artgleichen Individuen gewonnen wird. Diese Forderung ist aber – für den Menschen besonders – meist unerfüllbar.

Wir sehen nach alledem, daß die unmittelbaren Erfolge der Immunitätsforschung, soweit sie die Gewinnung wertvoller »Heilsera« für die den Menschen bedrohenden Infektionskrankheiten anlangen, noch verhältnismäßig bescheiden sind.

Trotzdem hat die junge Wissenschaft mittelbar auch praktisch sehr bemerkenswerte Resultate ergeben, die auf einer Ausnutzung der Antikörperbildung zu Zwecken der Krankheitserkennung (Diagnostik) beruhen. Man bezeichnet die einschlägigen Methoden als »serodiagnostische«.

Sie beruhen auf der wiederholt betonten strengen Spezifität der Antikörperreaktionen, die es einerseits ermöglicht, aus dem Nachweis eines gegen eine bestimmte Bakterienart gerichteten wirksamen Stoffes im Serum eines Kranken zu schließen, daß eben diese Bakterienart dem Krankheitsprozeß zugrunde liegt, die es anderseits gestattet, mit Hilfe eines spezifischen Antikörperhaltigen Serums eine fragliche Bakterienart zu erkennen.

Für beide Anwendungen der Serodiagnostik wollen wir je ein einfaches und praktisch wichtiges Beispiel besprechen. Der erste Fall – die Feststellung eines bestimmten Krankheitsprozesses durch den Nachweis spezifischer Antikörper im Serum des Patienten – wird vielfach ausgenutzt zur Sicherung der oft sehr schwierigen Diagnose des Unterleibstyphus. Im Verlaufe dieser Krankheit treten im Serum des Erkrankten, wie schon erwähnt wurde, spezifische Agglutinine für den Typhusbazillus auf. Beim Verdacht auf Typhus abdominalis prüft man daher das Blutserum des betreffenden Patienten auf seinen etwaigen Gehalt an Agglutininen, indem man ihm im Reagenzglase kleine Mengen von Typhusbazillen aus Reinkulturen zusetzt und nach einiger Zeit feststellt, ob Agglutination eingetreten ist. Der positive Ausfall der Reaktion – der Nachweis spezifischer, gegen Typhusbazillen gerichteter Antikörper im Serum – beweist eindeutig, daß der Patient, von dem die Blutprobe stammt, mit Typhusbazillen infiziert worden ist.

Umgekehrt kann man z. B. Sera, die durch Immunisierung von Tieren gegen den Choleravibrio gewonnen sind, dazu verwenden, um festzustellen, ob ein Bakterium, von dem man Reinkulturen erzielt hat, zu den echten Choleravibrionen gehört oder nicht. Das kann von der größten praktischen Bedeutung in Zeiten der Choleragefahr werden: hat man aus dem Darminhalt eines verdächtigen Falles Bakterien gezüchtet, deren Identität oder Nichtidentität mit dem Choleraerreger festgestellt werden soll, so stellt man wiederum, dieses Mal mit einem vorrätig gehaltenen spezifischen Anti-Choleraserum und der gegebenen Reinkultur, die Agglutinationsreaktion an. Diese fällt nur dann positiv aus, wenn das spezifische Serum auf Choleravibrionen trifft. Ihr positives Resultat beweist also in diesem Falle, daß die untersuchte Reinkultur eine solche des echten Choleraerregers und somit auch, daß der betretende Krankheitsfall ein Fall von echter asiatischer Cholera war. Der negative Ausfall der Reaktion kann unter Umständen durch den Beweis des Gegenteils ebenfalls von der größten Bedeutung sein.

Diese beiden Beispiele mögen genügen, um die wesentlichen Grundlagen der Serodiagnostik verständlich zu machen, doch mag erwähnt werden, daß auf diesen Prinzipien auch noch erheblich kompliziertere Methoden aufgebaut sind, von denen als die in der Öffentlichkeit dem Namen nach bekannteste die Wassermannsche Seroreaktion auf Syphilis wenigstens genannt werden soll.

Endlich mag auf die wichtige Tatsache hingewiesen werden, daß die Erscheinung der Antikörperbildung weit über das Gebiet der Infektionskrankheiten hinaus verbreitet und von großer und vielfältiger Bedeutung ist. Im Anschluß an die Beobachtungen bei der künstlichen Immunisierung von Tieren gegen Bakterien und deren Produkte stellte zuerst der bekannte belgische Forscher Bordet fest, daß analoge »Antikörper« im Serum von Tieren nachweisbar werden, die parenteral mit Fremdeiweiß, d. h. mit Körperflüssigkeiten (vor allem Blutserum) oder Körperzellen einer anderen Tierart vorbehandelt worden waren. Eine Fülle von theoretisch wichtigen und praktisch bedeutsamen Entdeckungen folgten dieser ersten. Da auch diese »Antikörper« gegen artfremde Eiweißsubstanzen sich als streng spezifisch erwiesen, so ließen sich ganz analoge serodiagnostische Methoden, wie wir sie vorher besprochen haben, auch zur Unterscheidung von tierischem Eiweiß, z. B. von Blut verschiedener Tierarten darauf gründen, Methoden, die inzwischen immer größere Bedeutung erlangt haben, in erster Linie auf Grund der außerordentlich großen Feinheit und Zuverlässigkeit, die diese Reaktionen besitzen.[9]

Was den Mechanismus der Produktion der verschiedenen Antikörper anlangt, so gehört seine Erforschung zu den schwierigsten Aufgaben der Biologie. Von der größten Bedeutung für das Eindringen in diese sehr verwickelten Verhältnisse war eine von Paul Ehrlich aufgestellte, unter dem Namen der »Seitenketten-Theorie« berühmt gewordene Hypothese, die hier aber nur erwähnt, nicht erörtert werden kann.

Die Bildung der meisten Immunsubstanzen erfolgt, wie besonders durch Untersuchungen von Wassermann festgestellt worden ist, in der Milz und im Knochenmark der höheren Tiere, also in Organen, die mit der Blutbereitung und Bluterneuerung zu tun haben. Auch durch diese Beziehung werden wir wieder an den nahen Zusammenhang der Immunitätsreaktionen mit den allgemeinen Abwehrreaktionen des Organismus höherer Tiere erinnert, bei denen ja Bestandteile des Blutes die entscheidende Rolle spielen. (Vgl. Kapitel II.)

Kapitel IV.

Maßnahmen zur Bekämpfung der Infektionskrankheiten im allgemeinen. – Die wichtigste Ansteckungsquelle ist der infektiös kranke Mensch. – Keimträger. – Maßnahmen der allgemeinen Prophylaxe: Quarantäne und Kontrollsystem zur Aussperrung exotischer Seuchen. – Isolierung infektiös Kranker. – Vernichtung der Ausscheidungen solcher Kranker. – Verhütung der Verschleppung von Keimen. – Verhütung des Eindringens von Keimen in den gesunden Körper.

Wenn wir als letztes Ziel des Kampfes gegen die Bakterien als Krankheitserreger die Befreiung der Menschheit von diesen gefährlichen kleinen Feinden ins Auge fassen, so müssen uns die bisher erreichten Erfolge dürftig erscheinen, verglichen mit dem gewaltigen Schaden, den fort und fort die Infektionskrankheiten der Menschheit zufügen.

Anderseits können die wenigen großen Erfolge, die bisher erzielt worden sind, uns die Hoffnung auf weitere Fortschritte geben. Wir brauchen uns nur das Beispiel der Pockenkrankheit vor Augen zu halten, die durch die Einführung der Schutzpockenimpfung in denjenigen Kulturländern, die dieses Mittel mit voller Energie durchführten, praktisch beseitigt worden ist.

Da wir über analoge Schutzimpfungen oder über andere vollkommen gleichwertige radikale Schutzmittel gegen das große Heer der uns bedrohenden bakteriellen Infektionen noch nicht verfügen, so sind wir darauf angewiesen, andere uns zu Gebote stehende Mittel auszunutzen, um die Verbreitung von Infektionen zu vermeiden.

Die wichtigste Grundlage für alle Bestrebungen in diesem Sinne sind richtige Vorstellungen von den Bedingungen, unter denen Krankheitserreger in unseren Körper eindringen und uns gefährlich werden können. Die allgemeine Erfahrung lehrt uns für eine ganze Reihe von Krankheitsprozessen, daß wir der Infektionsgefahr ganz wesentlich durch den Verkehr mit Erkrankten ausgesetzt werden, und auch die genaue Erforschung der Verbreitung der Bakterien in der Natur hat, von ganz verschwindenden Ausnahmen abgesehen, das Ergebnis gehabt, daß überall der infektiös kranke Mensch die gefährlichste Ansteckungsquelle für seinen Nebenmenschen bildet. Suchen wir in der Außenwelt auch mit den feinsten Methoden der modernen Wissenschaft nach krankheiterregenden Bakterien, so finden wir die überwiegende Zahl von ihnen überhaupt niemals, andere ungemein selten. Nur ganz vereinzelte Arten, die sich alle dadurch auszeichnen, daß sie nur gelegentlich dem Menschen gefährlich werden können, für gewöhnlich aber als Saprophyten existieren, treffen wir häufiger an, so z. B. den Tetanusbazillus. Dessen Dauerformen (Sporen) können sich in der Außenwelt sehr lange lebensfähig und infektionstüchtig erhalten. Daß aber die Gefahr, die gerade von diesen besonders widerstandsfähigen Keimen den Menschen droht, nicht überschätzt werden darf, das kann man schon aus der relativen Seltenheit der Krankheit entnehmen.