View
4
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Das Mikrobiom, Hygiene und Antibiotika – Unterrichtsmaterialien und Experimente für die Schule
DIPLOMARBEIT
Zur Erlangung des akademischen Grades
einer Magistra der Naturwissenschaften
eingereicht bei Frau
Mag. Dr. Sigrid Neuhauser
Institut für Mikrobiologie
Fakultät für Biologie
der Universität Innsbruck
eingereicht von
Julia Jörg
1016815
Innsbruck, Jänner 2016
73
3.6.
U
nter
richt
smat
eria
l Ant
ibio
tika
Am 1
8. N
ovem
ber f
inde
t jed
es J
ahr d
er „E
urop
äisc
he A
ntib
iotik
atag
“ sta
tt. D
iese
r ver
folg
t das
Zie
l, de
n M
ensc
hen
und
Ärzt
en b
ewus
st
zu m
ache
n, d
ass
mit
dem
Arz
neim
ittel
vor
sich
tig u
nd m
it Be
dach
t um
gega
ngen
wer
den
soll
(Bun
desm
inis
teriu
m f
ür G
esun
dhei
t,
2013
). Je
nac
h Ei
nord
nung
in d
en L
ehrp
lan
könn
te im
Unt
erric
ht a
uf d
en „
Euro
päis
chen
Ant
ibio
tikat
ag“
hing
ewie
sen
wer
den
und
in
dies
em Z
usam
men
hang
das
The
ma
in d
er S
chul
e er
arbe
itet w
erde
n.
3.6.
1. S
tund
enbi
lder
Ant
ibio
tika
Eino
rdnu
ng i
n de
n Le
hrpl
an:
Die
Unt
erric
htse
inhe
iten
zum
The
ma
Antib
iotik
a w
erde
n la
ut L
ehrp
lan
in d
ie 7
. Kl
asse
Obe
rstu
fe
eing
eord
net.
Die
Sch
üler
Inne
n so
llen
Kenn
tnis
se ü
ber
Bakt
erie
n al
s Kr
ankh
eits
erre
ger
und
dere
n Be
hand
lung
mitt
els
Antib
iotik
a
erla
ngen
(Bun
desm
inis
teriu
m fü
r Bild
ung
und
Frau
en, 2
015)
.
Unt
erric
htse
inhe
it 1,
Kla
sse:
7. K
lass
e O
bers
tufe
AH
S, D
auer
: 50
Min
uten
Ta
b. 4
: Stu
nden
bild
Ant
ibio
tika,
Unt
erric
htse
inhe
it 1.
Phas
e Ze
it In
halt
Met
hode
Le
rnzi
el
Mat
eria
l 5
2‘
Beg
rüßu
ng u
nd
Einl
eitu
ng:
Bra
inst
orm
ing
Nac
h de
r Beg
rüßu
ng d
er S
chül
erIn
nen
wird
er
läut
ert,
dass
in d
er h
eutig
en S
tund
e da
s ne
ue T
hem
a An
tibio
tika
bego
nnen
wird
. Die
Le
hrpe
rson
sch
reib
t das
Wor
t Ant
ibio
tika
groß
an
die
Tafe
l und
frag
t die
Sch
üler
Inne
n w
as s
ie m
it di
esem
Beg
riff i
n Ve
rbin
dung
br
inge
n. D
ie v
on d
en S
chül
erIn
nen
gena
nnte
n Be
griff
e w
erde
n an
der
Taf
el
notie
rt.
Das
Bra
inst
orm
ing
biet
et e
ine
erst
e An
nähe
rung
an
das
neue
The
ma.
Ei
n gr
ober
Sta
ndpu
nkt d
er
Schü
lerIn
nen,
was
sie
mit
dem
Be
griff
Ant
ibio
tika
asso
ziie
ren,
ka
nn s
o he
raus
gefil
tert
wer
den.
Die
Sc
hüle
rInne
n kö
nnen
bel
iebi
ge
Begr
iffe
nenn
en, w
elch
e ih
nen
zum
Th
ema
einf
alle
n. D
ie L
ehrp
erso
n w
eiß
durc
h di
ese
Met
hode
, auf
w
elch
e Pu
nkte
in d
en w
eite
ren
Unt
erric
htse
inhe
iten
ev. g
enau
er
eing
egan
gen
wer
den
kann
.
Tafe
l Kr
eide
74
6 30
‘ Er
arbe
itung
wic
htig
er
Sach
inha
lte z
um
Them
a An
tibio
tika
und
Antib
iotik
a-re
sist
enze
n m
ittel
s Po
wer
-Poi
nt
Die
Pow
er-P
oint
-Prä
sent
atio
n w
ird m
ittel
s Be
amer
in d
er K
lass
e ge
zeig
t. D
ie e
inze
lnen
Fo
lien
sind
so
gem
acht
, das
s m
it de
m e
rste
n Kl
ick
nur d
ie Ü
bers
chrif
t ers
chei
nt u
nd m
it de
m z
wei
ten
Klic
k er
st d
er re
stlic
he T
ext
sow
ie d
ie A
bbild
unge
n. D
ie L
ehrp
erso
n ka
nn
nun
die
Übe
rsch
rift a
uf d
er F
olie
ers
chei
nen
lass
en u
nd m
it de
n Sc
hüle
rInne
n ei
nen
Frag
en-e
ntw
icke
lnde
n U
nter
richt
aus
führ
en.
Gem
eins
am m
it de
r Kla
sse
könn
en
unte
rsch
iedl
iche
Sac
hver
halte
zum
The
ma
erar
beite
t und
dis
kutie
rt w
erde
n: W
as s
ind
Antib
iotik
a? W
ie w
urde
n si
e en
tdec
kt?
Wie
ist
ihre
Wirk
ung?
Ist A
ntib
iotik
a ei
n Al
lhei
lmitt
el?
Was
sin
d An
tibio
tikar
esis
tenz
en u
nd w
ie
kann
man
die
se v
erm
eide
n?, e
tc.
Dur
ch d
en F
rage
n-en
twic
keln
den
Unt
erric
ht s
ind
die
Schü
lerIn
nen
zum
akt
iv m
itarb
eite
n un
d m
itden
ken
aufg
efor
dert.
Für
die
Le
hrpe
rson
erg
ibt s
ich
aus
dies
er
Unt
erric
htsm
etho
de d
er V
orte
il,
dass
sie
den
Sch
üler
Inne
n au
ch
die
Mög
lichk
eit b
iete
n ka
nn v
on
eige
nen
Erfa
hrun
gen
mit
Antib
iotik
a zu
erz
ähle
n. S
o ka
nn
eine
Ver
bind
ung
zwis
chen
der
Al
ltags
wel
t der
Sch
üler
Inne
n un
d de
m fa
chlic
hen
Inha
lt he
rges
tellt
w
erde
n.
Pow
er-P
oint
: An
tibio
tika
und
Antib
iotik
a -re
sist
enze
n (e
ntw
eder
auf
U
SB, p
er M
ail
oder
via
D
ropb
ox)
7 15
‘ Ar
beits
blat
t: An
tibio
tika
und
Antib
iotik
ares
iste
nzen
so
wie
B
espr
echu
ng d
es
Arbe
itsbl
atte
s
Nac
h de
r Pow
er-P
oint
Prä
sent
atio
n er
halte
n di
e Sc
hüle
rInne
n da
s Ar
beits
blat
t zum
Th
ema.
Die
ses
lese
n si
e si
ch d
urch
und
fü
llen
die
fehl
ende
n W
orte
in d
ie L
ücke
n ei
n.
Das
Arb
eits
blat
t wird
im A
nsch
luss
mit
der
gesa
mte
n Kl
asse
bes
proc
hen
und
über
prüf
t, ob
die
rich
tigen
Wor
te e
inge
füllt
wur
den.
D
azu
kann
ein
Sch
üler
In je
wei
ls e
inen
Sat
z m
it de
r Lüc
ke v
orle
sen
und
das
fehl
ende
W
ort e
infü
gen.
Das
Arb
eits
blat
t die
nt z
ur
Stof
fsic
heru
ng u
nd z
ur
Wie
derh
olun
g de
s zu
vor
besp
roch
enen
Sto
ffes.
Das
Ar
beits
blat
t wird
in d
as H
eft
eink
lebt
, dam
it es
nic
ht v
erlo
ren
geht
und
die
Sch
üler
Inne
n es
in
der n
ächs
ten
Stun
de w
iede
r dab
ei
habe
n.
Arbe
itsbl
att:
Antib
iotik
a un
d An
tibio
tika-
resi
sten
zen
8 3‘
Ab
schl
uss
der S
tund
e Fa
lls n
och
offe
ne F
rage
n de
r Sch
üler
Inne
n zu
m T
hem
a vo
rhan
den
sind
, kön
nen
dies
e no
ch g
eklä
rt w
erde
n. A
nson
sten
wer
den
die
Schü
lerIn
nen
vera
bsch
iede
t und
die
Stu
nde
been
det.
Unk
larh
eite
n kö
nnen
in d
en le
tzte
n M
inut
en n
och
gekl
ärt w
erde
n so
wie
di
ent d
ie V
erab
schi
edun
g de
r Be
endi
gung
der
Stu
nde.
Mün
dlic
h
75
Unt
erric
htse
inhe
it 2,
Kla
sse:
7. K
lass
e O
bers
tufe
AH
S, D
auer
: 50
Min
uten
Ta
b. 5
: Stu
nden
bild
Ant
ibio
tika,
Unt
erric
htse
inhe
it 2.
Phas
e Ze
it In
halt
Met
hode
Le
rnzi
el
Mat
eria
l 1
5‘
Beg
rüßu
ng u
nd
Gru
ppen
eint
eilu
ng
In d
iese
r Stu
nde
wer
den
Expe
rimen
te
zum
The
ma
Antib
iotik
a du
rchg
efüh
rt.
Die
Kla
sse
wird
daz
u in
vie
r Gru
ppen
zu
je 5
Sch
üler
Inne
n ei
nget
eilt
(Ann
ahm
e: D
ie K
lass
e be
steh
t aus
20
Schü
lerIn
nen
– di
e G
rupp
engr
ößen
so
wie
die
Anz
ahl d
er G
rupp
en s
ind
varia
bel j
e na
ch K
lass
engr
öße
eint
eilb
ar).
Zur E
inte
ilung
kön
nen
belie
bige
Met
hode
n ve
rwen
det w
erde
n od
er e
s ka
nn e
infa
ch n
ach
Bank
reih
en,
Kata
logn
umm
ern,
etc
. ein
gete
ilt
wer
den.
Aufg
rund
der
Beg
rüßu
ng w
isse
n di
e Sc
hüle
rInne
n, d
ass
die
Stun
de b
egin
nt u
nd w
as s
ie in
di
eser
Stu
nde
erw
arte
n w
ird.
Die
Ein
teilu
ng d
er G
rupp
en w
ird
glei
ch z
u Be
ginn
der
Stu
nde
erle
digt
, dam
it di
e D
urch
führ
ung
der E
xper
imen
te in
Gru
ppen
fo
rtgef
ührt
wer
den
kann
.
Mün
dlic
h
2 35
‘ Ex
perim
ent:
Bes
timm
ung
der A
ntib
ioti k
a-em
pfin
dlic
hkei
t
Das
Exp
erim
ent w
ird n
ach
folg
ende
n Pu
nkte
n in
der
Kla
sse
durc
hgef
ührt:
Au
stei
lung
der
Mat
eria
lien,
D
urch
führ
ung
des
Expe
rimen
tes
sow
ie
Ausw
ertu
ng im
Ple
num
.
Die
Sch
üler
Inne
n le
rnen
dur
ch
selb
stän
dige
s Ex
perim
entie
ren
wic
htig
e As
pekt
e üb
er d
as
Them
a An
tibio
tika
kenn
en.
Wic
htig
e Er
kenn
tnis
se k
önne
n du
rch
das
Expe
rimen
t ge
won
nen
wer
den:
Ant
ibio
tika
wirk
en n
icht
geg
en V
iren
und
sollt
en im
mer
ferti
g ei
ngen
omm
en w
erde
n, e
tc.
5‘
Aust
eile
n vo
n M
ater
ialie
n un
d Ar
beits
blät
ter
Die
Sch
üler
Inne
n er
halte
n pr
o G
rupp
e di
e an
gege
bene
n M
ater
ialie
n. D
ie
Pipe
ttenf
läsc
hche
n fü
r jed
en P
atie
nten
m
it de
n je
wei
ligen
Die
Mat
eria
lien
und
Arbe
itsbl
ätte
r wer
den
glei
ch z
u Be
ginn
des
Exp
erim
ente
s au
sget
eilt.
So
hat j
ede
Gru
ppe
Anga
ben
pro
Gru
ppe:
4x
Aga
rpla
tten,
4x
Sch
ablo
nen,
St
ifte
zum
76
Antib
iotik
akon
zent
ratio
nen
blei
ben
vorn
e am
Pul
t ste
hen.
Jed
e G
rupp
e ka
nn s
ich
wäh
rend
des
Exp
erim
ente
s di
e je
wei
lige
Fläs
chch
en d
es P
atie
nten
ho
len
und
nach
der
Ver
wen
dung
wie
der
zurü
ck s
telle
n.
die
benö
tigte
n M
ater
ialie
n un
d U
nter
lage
n un
d ka
nn in
Fol
ge
unge
stör
t mit
dem
Exp
erim
ent
begi
nnen
.
Besc
hrift
en,
Line
al
Aufg
aben
stel
lung
, Ar
beits
blat
t 20
x Pi
pette
n-flä
schc
hen,
die
am
Pu
lt be
reits
tehe
n
20
‘
Dur
chfü
hrun
g de
s Ex
perim
ente
s D
ie e
rste
Auf
gabe
bes
teht
dar
in, d
ie
Aufg
aben
stel
lung
dur
chzu
lese
n un
d m
ithilf
e di
eser
das
Exp
erim
ent
durc
hzuf
ühre
n. Im
Ans
chlu
ss w
ird d
as
Arbe
itsbl
att a
usge
arbe
itet.
Wic
htig
hi
erbe
i ist
, den
Sch
üler
Inne
n vo
r dem
Ex
perim
ent z
u sa
gen,
wie
viel
Zei
t sie
fü
r das
Exp
erim
ent b
ekom
men
, dam
it si
e si
ch ih
r Arb
eits
tem
po e
inte
ilen
könn
en.
Die
Leh
rper
son
hält
sich
w
ähre
nd d
iese
r U
nter
richt
spha
se im
H
inte
rgru
nd, s
teht
abe
r den
noch
w
ähre
nd d
es E
xper
imen
tes
für
Frag
en z
ur V
erfü
gung
.
10
‘
Ausw
ertu
ng in
der
G
rupp
e D
as E
xper
imen
t und
das
Arb
eits
blat
t w
erde
n na
ch d
er E
rarb
eitu
ng im
Pl
enum
bes
proc
hen
und
erlä
uter
t. U
nter
stüt
zend
e Fr
ages
tellu
ngen
für d
ie
Lehr
pers
on fi
nden
sic
h im
Anh
ang
der
Lösu
ng d
es A
rbei
tsbl
atte
s.
Die
Sch
üler
Inne
n kö
nnen
au
fgru
nd d
er B
espr
echu
ng im
Pl
enum
übe
rprü
fen,
ob
sie
das
Arbe
itsbl
att r
icht
ig e
rarb
eite
t ha
ben.
Zud
em k
önne
n au
ftret
ende
Fra
gen
und
Unk
larh
eite
n be
spro
chen
w
erde
n.
Arbe
itsbl
ätte
r
3 7‘
D
emon
stra
tion
und
Besp
rech
ung
des
Expe
rimen
tes
im P
lenu
m:
Bes
timm
ung
der
Die
Sch
üler
Inne
n ko
mm
en n
un a
lle
nach
vor
ne a
n da
s Pu
lt un
d st
elle
n si
ch
um d
iese
s he
rum
. Die
Leh
rper
son
erkl
ärt,
was
in d
iese
m V
ersu
ch
Dur
ch d
ie D
emon
stra
tion
dies
es
Expe
rimen
tes
soll
den
Schü
lerIn
nen
klar
wer
den,
das
s be
stim
mte
Men
gen
an
3x A
garp
latte
n,
3x S
chab
lone
n,
Stift
zum
Bes
chrif
ten,
Au
fgab
enst
ellu
ng,
77
min
imal
en H
emm
-ko
nzen
trat
ion
durc
hgef
ührt
wur
de u
nd z
eigt
den
Sc
hüle
rInne
n da
s Er
gebn
is. D
iese
s w
ird m
it de
r ges
amte
n Kl
asse
be
spro
chen
.
Antib
iotik
a au
srei
chen
um
die
pa
thog
enen
Bak
terie
n zu
he
mm
en b
zw. a
bzut
öten
.
15x
Pipe
ttenf
läsc
hen
4 3‘
Ab
schl
uss
der S
tund
e:
Zusa
mm
enfa
ssun
g de
r w
icht
igst
en E
rken
ntni
sse
Zum
Abs
chlu
ss d
er S
tund
e w
erde
n di
e w
icht
igst
en E
rken
ntni
sse
der
Expe
rimen
te w
iede
rhol
t und
letz
te
offe
ne F
rage
n se
itens
der
Sch
üler
Inne
n kö
nnen
bea
ntw
orte
t wer
den.
Die
s ka
nn
dire
kt a
m P
ult m
it al
len
Schü
lerIn
nen
besp
roch
en w
erde
n.
Mit
der W
iede
rhol
ung
von
wic
htig
en K
erna
ussa
gen
der
Unt
erric
htse
inhe
it w
ird d
ie
Stun
de a
bger
unde
t sow
ie e
ine
Verb
indu
ng z
ur v
orhe
rigen
St
unde
her
gest
ellt.
Mün
dlic
h
Anm
erku
ngen
: *a
d Ex
perim
ent i
n G
rupp
en: B
estim
mun
g de
r Ant
ibio
tika-
empf
indl
ichk
eit
In e
iner
7. K
lass
e m
üsst
e es
mög
lich
sein
, das
s ke
in C
haos
aus
bric
ht, w
enn
die
Schü
lerIn
nen
nach
vor
ne z
um P
ult g
ehen
müs
sen,
um
sic
h di
e
jew
eilig
en F
läsc
hche
n zu
hol
en u
nd d
iese
nac
h de
m G
ebra
uch
wie
der
zurü
ckzu
stel
len.
Ans
onst
en w
ären
100
Flä
schc
hen
für
die
Klas
se
notw
endi
g, d
amit
jede
r Tis
ch a
lle K
onze
ntra
tione
n zu
r Ver
fügu
ng h
at.
*ad
Dem
onst
ratio
n un
d B
espr
echu
ng d
es E
xper
imen
tes
im P
lenu
m: B
estim
mun
g de
r min
imal
en H
emm
-kon
zent
ratio
n D
ie L
ehrp
erso
n fü
hrt d
as E
xper
imen
t ber
eits
zu
Hau
se o
der k
urz
vor d
er U
nter
richt
sstu
nde
durc
h (Z
eitb
edar
f ca.
10-
15 m
in).
So s
teht
er w
ähre
nd
des
Unt
erric
hts
für d
ie S
chül
erIn
nen
volls
tänd
ig z
ur V
erfü
gung
und
kan
n of
fene
Fra
gen
bean
twor
ten
und
bei U
nkla
rhei
ten
wei
terh
elfe
n.
Falls
aus
reic
hend
Zei
t im
Unt
erric
ht z
ur V
erfü
gung
ste
ht,
könn
en d
ie S
chül
erIn
nen
beid
e Ve
rsuc
he in
nerh
alb
der
Gru
ppen
sel
ber
durc
hfüh
ren
(zum
Bei
spie
l in
eine
m W
ahlp
flich
tflac
h, in
wel
chem
zw
ei S
tund
en z
ur V
erfü
gung
ste
hen)
. In
ein
er n
orm
alen
Unt
erric
htss
tund
e w
ird d
ies
aus
Zeitg
ründ
en n
icht
mög
lich
sein
, da
die
Unt
erric
htss
tund
e au
f 50
Min
uten
beg
renz
t is
t un
d da
s er
ste
Expe
rimen
t zu
r Be
stim
mun
g de
r
Antib
iotik
aem
pfin
dlic
hkei
t ein
iges
an
Zeit
einn
ehm
en w
ird.
78
Unt
erric
htse
inhe
it 3,
Kla
sse:
7. K
lass
e O
bers
tufe
AH
S, D
auer
: 50
Min
uten
Ta
b. 6
: Stu
nden
bild
Ant
ibio
tika,
Unt
erric
htse
inhe
it 3.
Phas
e Ze
it In
halt
Met
hode
Le
rnzi
el
Mat
eria
l 9
2‘
Beg
rüßu
ng u
nd
Einl
eitu
ng
Die
Leh
rper
son
begr
üßt d
ie K
lass
e un
d te
ilt
den
Schü
lerIn
nen
mit,
das
s in
der
heu
tigen
St
unde
am
The
ma
Antib
iotik
a un
d An
tibio
tikar
esis
tenz
en w
eite
rgea
rbei
tet w
ird.
Die
Sch
üler
Inne
n w
erde
n au
fgef
orde
rt, ih
re
Biol
ogie
hefte
her
ausz
uneh
men
.
Die
Sch
üler
Inne
n w
isse
n du
rch
die
Einl
eitu
ng, w
as fü
r ein
Th
ema
in d
iese
r Stu
nde
beha
ndel
t wird
und
, das
s si
e fü
r di
e er
ste
Aufg
abe
ihre
Hef
te
benö
tigen
.
Mün
dlic
h
10
20‘
Entw
urf e
iner
Ski
zze
im H
eft z
um T
hem
a An
tibio
tika
und
Antib
iotik
ares
iste
nzen
Die
Leh
rper
son
schr
eibt
„Ein
nahm
e vo
n An
tibio
tika“
auf
die
Taf
el u
nd s
kizz
iert
was
be
i der
Ein
nahm
e vo
n An
tibio
tika
im K
örpe
r m
it de
n Ba
kter
ien
gesc
hieh
t. An
schl
ieße
nd
wird
die
Übe
rsch
rift „
Ents
tehu
ng v
on
Antib
iotik
ares
iste
nzen
“ auf
die
Taf
el
gesc
hrie
ben
und
die
Ents
tehu
ng s
kizz
iert.
D
ie S
chül
erIn
nen
mal
en d
as T
afel
bild
in ih
r H
eft u
nd b
esch
rifte
n di
eses
auc
h ric
htig
. Die
Le
hrpe
rson
sol
lte w
ähre
nd d
er E
rste
llung
de
s Ta
felb
ildes
das
Gem
alte
und
G
esch
riebe
ne e
rläut
ern
und
den
Schü
lerIn
nen
zusä
tzlic
h m
ündl
ich
erkl
ären
, w
as b
ei d
iese
n Vo
rgän
gen
pass
iert.
Die
Sch
üler
Inne
n sk
izzi
eren
die
un
ters
chie
dlic
hen
Rea
ktio
nen
der B
akte
rien
im K
örpe
r bei
ei
ner B
ehan
dlun
g m
it An
tibio
tika.
Zus
ätzl
ich
wird
die
En
tste
hung
von
Res
iste
nzen
bi
ldlic
h da
rges
tellt
. Dur
ch d
as
skiz
zier
en im
Hef
t den
ken
die
Schü
lerIn
nen
beim
Abl
auf s
elbe
r m
it. Z
udem
wird
der
Vor
gang
vi
sual
isie
rt, w
odur
ch d
ie
Schü
lerIn
nen
den
Abla
uf b
esse
r ve
rste
hen
könn
en. D
urch
die
Be
schr
iftun
g w
isse
n si
e, w
as b
ei
jede
m S
chrit
t pas
sier
t.
Tafe
l Kr
eide
Bi
olog
iehe
fte
Mün
dlic
h
11
25‘
Lese
n de
s Ar
tikel
s „N
euer
Sup
erke
im
aufg
etau
cht“
Die
Sch
üler
Inne
n be
kom
men
den
Arti
kel
ausg
etei
lt un
d le
sen
sich
die
sen
durc
h. D
as
Them
a de
s Ar
tikel
s ka
nn im
Ple
num
di
skut
iert
wer
den.
Der
Arti
kel k
ann
wie
deru
m m
it de
r Bed
eutu
ng d
er
Verh
inde
rung
von
Ant
ibio
tikar
esis
tenz
en
Dur
ch d
as L
esen
des
Arti
kels
ka
nn d
as T
hem
a di
skut
iert
wer
den
und
die
Schü
lerIn
nen
könn
en z
usät
zlic
h ei
gene
St
andp
unkt
e ei
nbrin
gen.
Dur
ch
die
Verk
nüpf
ung
zu d
en
Artik
el
Biol
ogie
hefte
79
verk
nüpf
t wer
den:
als
o m
it de
m In
halt
der
vorh
erig
en S
tund
en, w
as je
der S
chül
erIn
se
lber
dag
egen
tun
kann
. N
atür
lich
kann
hie
r jed
er b
elie
bige
, akt
uelle
un
d zu
m T
hem
a pa
ssen
de A
rtike
l ve
rwen
det w
erde
n (e
ine
wei
tere
Lin
klis
te is
t im
Hin
terg
rund
wis
sen
für d
ie L
ehrp
erso
n an
gege
ben)
.
vorh
erig
en S
tund
en w
ird d
er
Stof
f noc
hmal
s w
iede
rhol
t und
w
icht
ige
Sach
verh
alte
ern
eut
fest
geha
lten.
12
3‘
Absc
hlus
s de
r Stu
nde
Die
Sch
üler
Inne
n kl
eben
den
Arti
kel i
n ih
r H
eft.
Falls
es
noch
offe
ne F
rage
n gi
bt,
wer
den
dies
e no
ch b
eant
wor
tet u
nd
ansc
hlie
ßend
die
Kla
sse
vera
bsch
iede
t.
Offe
ne F
rage
n kö
nnen
noc
h ge
klär
t wer
den
und
die
Schü
lerIn
nen
wis
sen
zude
m,
dass
die
Stu
nde
nun
zu E
nde
ist.
Mün
dlic
h
86
Arbeitsblatt Antibiotika und Antibiotikaresistenzen
Antibiotika sind Medikamente, welche _________________ Infektionen bekämpfen. Das
Wort leitet sich vom griechischen anti „gegen“ und biotic „Leben“ ab.
Das erste Antibiotikum, das Penicillin, wurde von dem Wissenschaftler _________________
im Jahr 1928 entdeckt. Als er von seinem Urlaub zurückkam, wuchs Schimmel auf seinen
Stahpylococcus Agarplatten. Dabei fiel ihm auf, dass das bakterielle Wachstum der Bakterien
in der Nähe des Schimmels _________________ wird.
Antibiotika haben unterschiedliche Wirkungsbereiche:
____________________________________ (Breitbandantibiotikum):
wirken gegen viele verschiedene Bakterien (Bsp. Penicillin)
____________________________________:
wirken nur gegen wenige, nahe verwandte Bakterien (Bsp. Isoniazid)
Antibiotika wirken auf 2 Arten:
_____________________: Bakterien werden getötet
_____________________: Wachstum der Bakterien wird gehemmt
Allerdings fügt eine ________________________ von Antibiotika unseren körpereigenen und
guten Bakterien einen Schaden zu. Denn viele Antibiotika, welche von einem Arzt
verschrieben werden, haben ein breites Wirkungsspektrum. Diese töten die schlechten und
krankmachenden Bakterien – aber zugleich auch die guten, körpereigenen Bakterien. Wenn
weniger gute Bakterien im Körper vorhanden sind, bleibt mehr Platz für die schlechten
Mikroben!
Antibiotika und Antibiotikaresistenzen
Entdeckung
Wirkung
Antibiotika: ein Allheilmittel?
87
Viele Bakterien haben die Fähigkeit ________________ gegenüber Antibiotika zu
entwickeln. Das bekannteste Beispiel hierfür ist der Bakterienstamm „MRSA“ (Methicillin-
resistenter Staphylococcus aures). Staphylococcus aureus hat hier, gegen das Antibiotikum
Methicillin eine Resistenz entwickelt, was eine Behandlung unmöglich macht. Als häufiger
Krankenhauskeim ist dieser Keim für viele tausende Todesfälle weltweit verantwortlich.
Ursachen der Resistenzen
_____________________________
Wenn Antibiotika bei Infektionen eingenommen werden, bei denen sie gar
nichts nützen
Zum Beispiel bei Grippe, da diese in den meisten Fällen von Viren – und
nicht von Bakterien – ausgelöst werden
_____________________________
Wenn nicht die gesamte, verschriebene Packung fertig genommen wurde
Wenn irgendwelche Antibiotika eingenommen, welche nicht vom Arzt
verschrieben worden sind
(!) Antibiotika sollten nur verwendet werden, wenn sie _________________________ sind!
Viele Infektionen werden von alleine wieder besser durch Zeit, Bettruhe,
Flüssigkeitszunahme oder eine gesunde Lebensweise.
(!) Antibiotika nur einnehmen, wenn sie von einem Arzt verschrieben wurden.
(!) Wenn Antibiotika verschrieben wurden, immer die __________________________
fertignehmen. Bei einer Besserung des Zustandes nicht mit der Einnahme stoppen!
(!) Keine Antibiotika von Anderen oder eine übriggebliebene Packungen verwenden, denn
jedes Antibiotikum hat eine spezifische Wirkung für die jeweilige Infektion.
Antibiotikaresistenzen
Maßnahmen gegen Antibiotikaresistenzen
88
Arbeitsblatt Antibiotika und Antibiotikaresistenzen – Lösung
Antibiotika sind Medikamente, welche bakterielle Infektionen bekämpfen. Das Wort leitet
sich vom griechischen anti „gegen“ und biotic „Leben“ ab.
Das erste Antibiotikum, das Penicillin, wurde von dem Wissenschaftler Alexander Fleming im
Jahr 1928 entdeckt. Als er von seinem Urlaub zurückkam, wuchs Schimmel auf seinen
Stahpylococcus Agarplatten. Dabei fiel ihm auf, dass das bakterielle Wachstum der Bakterien
in der Nähe des Schimmels gehemmt wird.
Antibiotika haben unterschiedliche Wirkungsbereiche:
Breites Wirkungsspektrum (Breitbandantibiotikum):
wirken gegen viele verschiedene Bakterien (Bsp. Penicillin)
Begrenztes Wirkungsspektrum:
wirken nur gegen wenige, nahe verwandte Bakterien (Bsp. Isoniazid)
Antibiotika wirken auf 2 Arten:
Bakterizid: Bakterien werden getötet
Bakteriostatisch: Wachstum der Bakterien wird gehemmt
Allerdings fügt eine zu häufige Einnahme von Antibiotika unseren körpereigenen und guten
Bakterien einen Schaden zu. Denn viele Antibiotika, welche von einem Arzt verschrieben
werden, haben ein breites Wirkungsspektrum. Diese töten die schlechten und
krankmachenden Bakterien – aber zugleich auch die guten, körpereigenen Bakterien. Wenn
weniger gute Bakterien im Körper vorhanden sind, bleibt mehr Platz für die schlechten
Mikroben!
Antibiotika und Antibiotikaresistenzen
Entdeckung
Wirkung
Antibiotika: ein Allheilmittel?
89
Viele Bakterien haben die Fähigkeit Resistenzen gegenüber Antibiotika zu entwickeln. Das
bekannteste Beispiel hierfür ist der Bakterienstamm „MRSA“ (Methicillin-resistenter
Staphylococcus aures). Staphylococcus aureus hat hier, gegen das Antibiotikum Methicillin
eine Resistenz entwickelt, was eine Behandlung unmöglich macht. Als häufiger
Krankenhauskeim ist dieser Keim für viele tausende Todesfälle weltweit verantwortlich.
Ursachen der Resistenzen
Zu häufiger Gebrauch
Wenn Antibiotika bei Infektionen eingenommen werden, bei denen sie gar
nichts nützen
Zum Beispiel bei Grippe, da diese in den meisten Fällen von Viren – und
nicht von Bakterien – ausgelöst werden
Falsche Verwendung
Wenn nicht die gesamte, verschriebene Packung fertig genommen wurde
Wenn irgendwelche Antibiotika eingenommen, welche nicht vom Arzt
verschrieben worden sind
(!) Antibiotika sollten nur verwendet werden, wenn sie wirklich notwendig sind!
Viele Infektionen werden von alleine wieder besser durch Zeit, Bettruhe,
Flüssigkeitszunahme oder eine gesunde Lebensweise.
(!) Antibiotika nur einnehmen, wenn sie von einem Arzt verschrieben wurden.
(!) Wenn Antibiotika verschrieben wurden, immer die gesamte Packung fertignehmen. Bei
einer Besserung des Zustandes nicht mit der Einnahme stoppen!
(!) Keine Antibiotika von Anderen oder eine übriggebliebene Packungen verwenden, denn
jedes Antibiotikum hat eine spezifische Wirkung für die jeweilige Infektion.
Antibiotikaresistenzen
Maßnahmen gegen Antibiotikaresistenzen
90
Penicillin
Methicillin
Erythromycin Vancomycin
Amoxicillin
Patient: ______________
Aufgabenstellung Experiment Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit
Marie macht in diesem Sommer ein Praktikum in einem Labor im Krankenhaus. Heute soll sie
bestimmen, welche Patienten mit welchen Antibiotika behandelt werden sollen. Sie hat die
Krankheitserreger der jeweiligen Patienten isoliert und auf einer Agarplatte kultiviert. Helft Marie
und dem Arzt nun die richtige Diagnose zu stellen.
Eure Aufgabe besteht darin, den Antibiotikaempfindlichkeitstest durchzuführen und festzustellen,
welche Diagnose zu welchem Patienten gehört:
1. Stellt jede Agarplatte auf eine Schablone und
schreibt jeweils den Namen eines Patienten
auf das Papier: Nils Winter, Felix Gruber,
Anna Müller und Laura Fuchs.
2. Nehmt die Antibiotikalösungen für den jeweiligen Patienten und füllt das zugehörige,
beschriftete Loch in der Agarplatte damit (ca. 1 – 2 Tropfen).
Wiederholt diesen Vorgang für jeden Patienten – achtet darauf, dass ihr immer die richtigen
Lösungen in die richtige Vertiefung tropft, sonst kann der Arzt nicht das richtige Antibiotikum
verschreiben!
3. Wenn ihr dies erledigt habt, deckt ihr die Agarplatten mit dem Deckel zu und wartet ca. 5
Minuten. In dieser Zeit lest ihr euch das Arbeitsblatt zum Experiment durch.
4. Nun kennzeichnet ihr in der Ergebniskarte der Patienten die Antibiotikaempfindlichkeit für
jeden Patienten: empfindlich (= Hemmzone sichtbar) mit einem
unempfindlich (= keine Hemmzone sichtbar) mit einem
5. Die nächste Aufgabe besteht darin, den Patienten die entsprechende Diagnose zuzuordnen.
Zur Auswahl stehen hierbei: Influenza, Mandelentzündung, Stahpylokokken-Infektion,
MRSA. Versucht aufgrund der Antibiotikaempfindlichkeiten eine passende Diagnose zu
finden und begründet, warum ihr welche Diagnose welchem Patienten zuordnen würdet.
6. Nun messt ihr die Größe der verfärbten Zone (=Hemmzone) mit dem Lineal aus und tragt den
Wert in die Tabelle des Aufgabenblattes ein.
Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit
Aufgabenstellung
oll sie
91
Arbeitsblatt Experiment Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit
( empfindlich – Hemmzone erkennbar, unempflindlich – keine Hemmzone sichtbar)
Patient A: Patient B: Grippe (Influenzavirus)
Größe der Hemmzone (mm)
Mandelentzündung (Streptococcus)
Größe der Hemmzone (mm)
Penicillin Penicillin Methicillin Methicillin Erythromycin Erythromycin Vancomycin Vancomycin Amoxicillin Amoxicillin Empfohlenes Antibiotikum:____________ Empfohlenes Antibiotikum: _______________ Patient C: Patient D: MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus)
Größe der Hemmzone (mm)
Wunde mit Staphylokokken-Infektion (Staphylococcus aureus)
Größe der Hemmzone (mm)
Penicillin Penicillin Methicillin Methicillin Erythromycin Erythromycin Vancomycin Vancomycin Amoxicillin Amoxicillin Empfohlenes Antibiotikum:_____________ Empfohlenes Antibiotikum:_______________
Name Patient
Antibiotikaempfindlichkeit des Organismus Diagnose
Penicillin Methicillin Erythromycin Vancomycin Amoxicillin
Nils Winter
Felix Gruber
Anna Müller
Laura Fuchs
Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit
Ergebniskarte der Patienten
Ergebnisse der Ausmessungen
92
Influenza
Da Influenza (Grippe) von Viren ausgelöst wird, wirken keine Antibiotika! Antibiotika wirken
ausschließlich bei bakteriellen Infektionen. Aufgrund dieser Tatsache kann bei einem
Patienten mit Grippe keines der Antibiotika wirken.
Mandelentzündung (Sreptococcus sp.)
Leichte Mandelentzündungen oder Halsschmerzen kommen ziemlich häufig vor und
normalerweise wird der Betroffene ohne die Einnahme von Antibiotika wieder gesund. In
schweren oder hartnäckigen Fällen ist allerdings doch die Einnahme von Antibiotika
erforderlich. Mandelentzündungen werden von Streptococcus-Bakterien verursacht. Diese
Bakterien werden von den meisten Antibiotika abgetötet. Normalerweise verwendet man
Penicillin zur Behandlung, da es sich hierbei um ein gut verträgliches Antibiotikum handelt.
Staphylococcus aureus – Infektion
Staphylococcus aureus ist ein sehr häufiger Umweltkeim und ist für viele eitrige Infektionen
verantwortlich. Da Penicillin als Breitbandantibiotikum oft als „Universalmittel“ verwendet
wurde, besitzt inzwischen der Großteil der Staphylococcus-Bakterien eine Resistenz
gegenüber Penicillin. Aufgrund der nahen chemischen Verwandtschaft von Amoxicillin mit
Penicillin wurden die Bakterien auch in kurzer Zeit resistent gegenüber diesem Antibiotikum.
Aufgrund der Wirkungsweise ist das Antibiotikum der Wahl gegen Stahpylococcus aureus –
Infektionen heute Methicillin.
MRSA (Methicillin resistenter Staphylococcus aureus)
Einige Varianten von Staphylococcus aureus sind inzwischen gegenüber Methicillin resistent.
Methicillin galt lange Zeit als „Notfallantibiotikum“, das nur bei hartnäckigen und
lebensbedrohlichen Staphylococcus aureus – Infektionen verabreicht wurde, nachdem alle
anderen Antibiotika versagt hatten. Daher wird diese besonders gefährliche Variante des
Erregers auch „MRSA“, also „Methicillin resistenter Staphylococcus aureus“ genannt. MRSA
kann heute nur noch durch das Antibiotikum Vancomycin bekämpft werden, wobei bereits
erste Staphylococcus aureus Varianten entdeckt worden sind, die auch hier eine Resistenz
entwickelt haben.
Zusatzinformationen zur Bestimmung der richtigen Diagnose
93
Patient A: Nils Winter Patient B: Felix Gruber Grippe (Influenzavirus)
Größe der Hemmzone (mm)
Mandelentzündung (Streptococcus)
Größe der Hemmzone (mm)
Penicillin Penicillin Methicillin Methicillin Erythromycin Erythromycin Vancomycin Vancomycin Amoxicillin Amoxicillin Empfohlenes Antibiotikum: keines Empfohlenes Antibiotikum: Penicillin Patient C: Anna Müller Patient D: Laura Fuchs MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus)
Größe der Hemmzone (mm)
Wunde mit Staphylokokken-Infektion (Staphylococcus aureus)
Größe der Hemmzone (mm)
Penicillin Penicillin Methicillin Methicillin Erythromycin Erythromycin Vancomycin Vancomycin Amoxicillin Amoxicillin Empfohlenes Antibiotikum: Vancomycin Empfohlenes Antibiotikum: Methicillin
Arbeitsblatt Experiment Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit – Lösung
( empfindlich – Hemmzone erkennbar, unempflindlich – keine Hemmzone sichtbar)
Name Patient
Antibiotikaempfindlichkeit des Organismus Diagnose
Penicillin Methicillin Erythromycin Vancomycin Amoxicillin
Nils Winter
Influenza
Felix Gruber
Mandel-entzündung
Anna Müller
MRSA
Laura Fuchs
Staphylokokken-Infektion
Lösungen
Ergebniskarte der Patienten
Ergebnisse der Ausmessungen
94
Nils Winter – Influenza
Da Influenza (Grippe) von Viren ausgelöst
wird, helfen hier Antibiotika nicht.
Antibiotika wirken ausschließlich bei
bakteriellen Infektionen. Aufgrund dieser
Tatsache schlägt beim Patienten Nils keines
der Antibiotika an.
Felix Gruber - Mandelentzündung
Mandelentzündungen oder Halsschmerzen
kommen ziemlich häufig vor und
normalerweise wird der Betroffene von
alleine wieder gesund. In ganz schwierigen
und hartnäckigen Fällen ist allerdings doch
die Einnahme von Antibiotika erforderlich
um wieder zu genesen. Streptococcus-
Bakterien stellen bei Mandelentzündungen
die Pathogene dar. Daher eignet sich in
diesem Fall Penicillin zur Behandlung, da dieses Antibiotikum die krankheitserregenden
Bakterien erfolgreich bekämpfen kann. Wichtig hierbei ist die Tatsache, dass die Bakterien
noch keine Resistenz gegenüber den Antibiotika gebildet haben. Bei nur geringen
Halsschmerzen sollten allerdings auf keinen Fall Antibiotika eingenommen werden, da diese
Schmerzen in den meisten Fällen von Viren ausgelöst werden. Falls bei leichten Schmerzen
doch Antibiotika eingenommen werden besteht die Gefahr, dass andere Bakterien eine
Resistenz bilden.
Erläuterungen zu den Ergebnissen der Agarplatten
Abb. 13: Ergebnis des Patienten Nils Winter.
Abb. 14: Ergebnis des Patienten Felix Gruber.
95
Anna Müller - MRSA
Eine Infektion mit dem Bakterium
Staphylococcus aureus ist eine schwierige
Angelegenheit, da dieses Bakterium gegenüber
Methicillin resistent ist. In vergangener Zeit
wurde für diesen Erreger sehr oft Methicillin
verabreicht, wodurch sich die Resistenz
entwickeln konnte. Daher auch der Name
MRSA, der in ausgeschriebener Form
„Methicillin resistenter Stahpylococcus aureus“
bedeutet. Heute kann das Antibiotikum Vancomycin noch eine Wirkung erzielen, wobei
bereits erste Organismen entdeckt worden sind, die auch hier eine Resistenz entwickelt
haben.
Laura Fuchs – Staphylokokken-Infektion
Da in den letzten Jahren Penicillin zu oft als
quasi Universalmittel verwendet wurde,
bildeten der Großteil der Staphylococcus-
Bakterien eine Resistenz gegenüber Penicillin.
Aufgrund der strukturellen Verwandtschaft von
Amoxicillin mit Penicillin wurden die Bakterien
auch in kurzer Zeit resistent gegenüber diesem
Antibiotikum. Am besten gegen eine
Staphylokokken-Infektion ist Methicillin zu
verwenden.
Abb. 15: Ergebnis der Patientin Anna Müller.
Abb. 16: Ergebnis der Patientin Laura Fuchs.
96
1. Antibiotika zeigen keine Wirkung gegenüber Grippe oder Erkältungen. Was sollte
der Doktor dem Patienten A (Nils Winter) empfehlen oder verschreiben, damit es
ihm wieder besser geht?
Antibiotika wirken nur bei bakteriellen Infektionen und nicht bei Grippe, da diese
durch einen Virus ausgelöst wird. Gegen eine Grippe wirkt Tamiflu, ein Virostatikum.
Husten und Erkältungen („grippaler Infekt“) werden auch meistens durch Viren
verursacht. In den allermeisten Fällen bekämpft der Körper bzw. das eigene
Immunsystem solche Erkrankungen selber. Hier helfen verschiedene Medikamente
oder Arzneimittel um die Symptome zu mildern (Aspirin, NeoCitran, etc.).
Schmerztabletten, die Paracetamol oder Ibuprofen enthalten, können zum Beispiel
gegen die Schmerzen oder das Fieber verwendet werden. Allerdings sind hier
Antibiotika auf keinen Fall einzunehmen – außer auf ärztlichen Rat.
2. Methicillin wird normalerweise bei einer Staphylokokken-Infektion zur Behandlung
verwendet. Was würde allerdings passieren, wenn Patient C (Anna Müller)
Methicillin einnehmen würde?
Gar nichts! Da MRSA (Methicillin resistenter Staphylococcus aureus) eine Resistenz
gegenüber dem Antibiotikum Methicillin entwickelt hat, hätte dies keine Wirkung
auf die Erkrankung. Infektionen mit MRSA werden immer schwieriger zu behandeln,
da die Infektion immer weiter fortschreitet. Vancomycin stellt eines der letzten
effektiven und wirksamen Antibiotika zur Behandlung dar, wird aus diesem Grund
allerdings nur in Ausnahmefällen verwendet.
3. Wenn du noch ein paar Tabletten Penicillin von deiner vorherigen
Mandelentzündung übrig hättest (was du nicht solltest!) oder Tante Mizi noch
welche in ihrer Reiseapotheke übrig hätte, würdest du diese zur Behandlung einer
Infektion einer Wunde in deinem Bein einnehmen? Begründe deine Antwort.
Nein, man sollte nie Antibiotika verwenden, welche man von anderen Personen
bekommen oder für eine andere Erkrankung verschrieben bekommen hat. Es gibt
äußerst viele verschiedene Antibiotika, die für unterschiedliche bakterielle
Infektionen verwendet werden. Ärzte verschreiben spezifische Antibiotika für
Erläuternde Fragen zur Diskussion im Plenum
97
spezielle Krankheiten. Auch die Dosis der Antibiotika und wie lange man sie
einnehmen muss, sind hier oft unterschiedlich. Das heißt man sollte nicht einfach
irgendwelche Antibiotika einnehmen, da dies kein Garant für die Besserung der
Wunde darstellt.
4. Patient B (Felix Gruber) hat mit der Einnahme des verschriebenen Penicillins gegen
seine Mandelinfektion nach der Hälfte der Packung aufgehört, da er einige leichte
Nebenwirkungen (Durchfall, Blähungen) spürte und er sich wieder gesund fühlte.
„Ich habe über die Hälfte der Tabletten genommen, die der Doktor mir für diese
Infektion verschrieben hat. Die Infektion verschwand für eine Zeit lang, jedoch ist
sie jetzt viel schlimmer als wie zuvor zurückgekehrt!“
Kannst du erläutern, was hier passiert ist?
Es ist sehr wichtig, dass jede verschriebene Packung an Antibiotika ganz aufgebraucht
wird und nicht in der Mitte plötzlich mit der Einnahme aufgehört wird. Wenn nicht
die gesamte Dosis eingenommen wird, können nicht alle Bakterien abgetötet werden
und möglicherweise entwickeln einige Bakterien Resistenzen gegenüber diesem
Antibiotikum für die Zukunft.
98
Aufgabenstellung Experiment „Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration“
1. Stelle jede Agarplatte auf die Schablone
und schreibe den Namen der Bakterien
darauf: E.coli, Salmonella und Enterococcus.
2. Nimm die Antibiotikakonzentration für das jeweilige Bakterium und fülle das zugehörige,
beschriftete Loch in der Agarplatte damit (ca. 1 – 2 Tropfen).
Wiederhole diesen Vorgang für alle drei Bakterien und achte darauf, dass immer die richtige
Konzentration in die dafür vorgesehene Vertiefung tropft.
3. Anschließend verschließt du die Agarplatte mit dem Deckel und wartest 5 Minuten ab.
4. Nun misst du mit dem Lineal die Größe der verfärbten Zone (=Hemmzone) aus und probierst
dann festzustellen, welche Konzentration von Antibiotika nötig ist, um die Bakterien
abzutöten.
Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration
Aufgabenstellung
99
Tafe
lbild
Ant
ibio
tika
und
Ant
ibio
tikar
esis
tenz
en
100
Artikel
Neuer Superkeim aufgetaucht Multiresistenter MRSA-Erreger ist auch gegen bisher noch wirksames Antibiotikum immun
In Brasilien ist erstmals ein Mensch schwer an einem Staphylococcus aureus-Stamm (MRSA) erkrankt, der auch gegen Vancomycin resistent ist. Das gegen MRSA am häufigsten eingesetzte Antibiotikum wirkt damit gegen ihn nicht mehr. Außerdem besorgniserregend: Dieser neue Superkeim stammt nicht aus dem Krankenhaus, sondern kursiert in der breiten Bevölkerung. Er könnte daher auch gesunde, nicht immungeschwächte Personen befallen, fürchten die Experten.
Vancomycin galt lange Zeit als „Mittel der letzten Wahl“ gegen schwere Krankenhausinfektionen. Vor allem gegen multiresistente Stämme des Bakteriums Staphylococcus aureus (MRSA) war dieses Antibiotikum noch wirksam. Die kugelförmigen Mikroben finden sich auf Haut und Schleimhäuten von bis zu 30 Prozent aller Menschen, sind dort jedoch meist unschädlich. Bei immungeschwächten Patienten jedoch können die Bakterien schwere Hautinfektionen, Lungen- und Herzentzündungen und eine tödliche Blutvergiftung auslösen.
Superkeime auch außerhalb des Krankenhauses
Bisher gab es solche MRSA-Fälle vor allem in Krankenhäusern – dort, wo schwerkranke Patienten mit geschwächtem Immunsystem liegen. Doch zunehmend erkranken auch Patienten, die sich außerhalb des Krankenhauses mit MRSA angesteckt haben. Studien zeigen, dass für eine Infektion mit diesem "community-associated" MRSA schon einfacher Hautkontakt, beispielsweise beim Sport, ausreichen kann. In Brasilien haben Forscher nun einen Fall einer schweren MRSA-Erkrankung beobachtet, der aus zwei Gründen besorgniserregend ist: Der 35-jährige Mann litt an einer MRSA-Infektion, die sich nicht mehr durch das Antibiotikum Vancomycin behandeln ließ. DNA-Analysen enthüllten, dass der Erreger ein Genstück in sich trug, das ihn gegen das Vancomycin immun machte, wie die Forscher berichten.
Wachsamkeit ist geboten
"Dies ist die erste Infektion des Blutstroms mit einem hochgradig Vancomycin-resistenten MRSA-Bakterium, von der wir wissen", erklärt Studienleiter Cesar A. Arias, vom University of Texas Health Science Center in Houston. "Wenn wir Vancomycin verlieren, dann wird es sehr schwer und teuer, diese Infektionen zu behandeln."
Die Tatsache, dass es sich um die leicht übertragbare, außerhalb des Krankenhauses vorkommende Variante des Erregers handelt, sei ein Grund mehr zur Sorge. "Die schlimmste mögliche Resistenz ist nun auch in dem community-associated MRSA-Stamm aufgetaucht", konstatiert Koautorin Barbara Murray von der University of Texas. Die Präsenz und Verbreitung eines community-associated MRSA-Stamms mit Vancomycin-Resistenz könne ein schwerwiegendes Problem für die öffentliche Gesundheit werden. Noch ist nur ein Fall einer solchen Infektion bekannt. Dennoch sei es nun nötig, in Südamerika und weltweit MRSA-Fälle besonders intensiv zu überwachen, um eine mögliche Ausbreitung dieses Superkeims rechtzeitig zu bemerken, so die Forscher.
Quelle: Scinexx.de: http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-17473-2014-04-22.html, zugegriffen am 30.12.15. (New England Journal of Medicine, 2014; doi: 10.1056/NEJMoa1303359)
101
3.6.3. Vorbereitung und Ergebnisse der Experimente
Vorbereitung des Experimentes: Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit
Da die Zahl der SchülerInnen in einer Klasse und somit auch die Anzahl der Gruppen
variiert, werden die Materialien immer pro Gruppe angegeben, um eine einfache
Anpassung an die Klassen- bzw. Gruppengröße zu ermöglichen.
Aus Sicherheitsgründen werden den SchülerInnen natürlich keine echten Antibiotika
und antibiotikaresistenten Keime ausgeteilt. Das Experiment basiert auf einem
Farbumschlag des Phenolrots nach gelb/orange bei Kontakt mit Säuren, der aber der
Reaktion der Bakterien im mikrobiologisch-diagnostischen Labor täuschend ähnlich
sieht.
Ziel des Experimentes ist es, den SchülerInnen klar zu machen wie Antibiotika wirken
– das heißt im Bereich des Farbumschlages wachsen keine Bakterien. Das zeigt
wiederum an, dass dieses Antibiotikum gegen die jeweiligen Bakterien wirksam ist.
Das Fehlen eines Farbumschlages zeigt an, dass die Bakterien unbeeindruckt von
dem Antibiotikum weiterwachsen.
1. Vorbereitung für die Versuche:
Benötigte Materialien:
� 4 Petrischalen pro Gruppe � Salzsäure (0,05%, 1%, 5%, 10%)
� Agar-Agar � 20 Pipettenfläschchen
� Phenolrot � Stift zum Beschriften
� Korkbohrer oder anderes Werkzeug um ca. 5mm große Löcher
auszustechen (z.B. Strohhalm, Rohr, Hülle eines Kugelschreibers, etc.)
(Anmerkung zu Agar-Agar: Agartine ist günstig im Lebensmittelhandel erhältlich. Eine Packung mit 3
Säckchen á 10g kosten ca. 2€ - 10g reichen für 500mL Nährmedium, das entspricht in etwa 25
Petrischalen)
102
Vorbereitung der Agarplatten:
1. Für je 4 Agarplatten 80 ml Wasser nach der Anleitung des Herstellers mit
Agar-Agar vermischen, aufkochen (Mikrowelle, Herd) und auf ca. 50-60°C
abkühlen lassen. (Anm.: immer mit rund 20ml Wasser pro Agarplatte rechnen;
d.h. für 20 Platten können 500ml Wasser mit 10g Agar vermischt werden)
2. Anschließend 2 – 4%iges Phenolrot (etwa 10 Tropfen) dazugeben, damit sich
das Agarmedium tiefrot bis dunkelorange färbt, und dann gut durchmischen.
3. Je ca. 20 ml des Mediums in die Petrischalen gießen und auskühlen lassen
(am besten über Nacht auskühlen lassen; die Platten sind im Kühlschrank für
ca. 1 Woche haltbar).
4. Sobald das Agarmedium fest geworden ist, 5 gleichmäßig verteilte Löcher in
jede Agarplatte bohren.
5. Für jede Schülergruppe werden nun vier Petrischalen mit den folgenden
Namen beschriftet:
a. Nils Winter c. Felix Gruber
b. Anna Müller d. Laura Fuchs
Zubereitung der „Antibiotika-lösungen“ (in den Pipettenfläschchen):
1. Für jeden Patient werden jeweils 5 Pipettenfläschchen bereitgestellt. Das ist
nötig, da nur Fläschen mit Säure einen Farbumschlag verursachen werden.
Diese Lösungen werden je Patient nur einmal hergestellt und den
SchülerInnen an einem zentralen Ort (z.B. am Pult) zur Verfügung gestellt. Die
einzelnen Pipettenfläschchen werden mit folgenden Schildern beschriftet:
Nils Winter
Penicillin
Nils Winter
Methicillin
Nils Winter
Erythromycin
Nils Winter
Vancomycin
Nils Winter
Amoxicillin
Felix Gruber
Penicillin
Felix Gruber
Methicillin
Felix Gruber
Erythromycin
Felix Gruber
Vancomycin
Felix Gruber
Amoxicillin
Anna Müller
Penicillin
Anna Müller
Methicillin
Anna Müller
Erythromycin
Anna Müller
Vancomycin
Anna Müller
Amoxicillin
Laura Fuchs
Penicillin
Laura Fuchs
Methicillin
Laura Fuchs
Erythromycin
Laura Fuchs
Vancomycin
Laura Fuchs
Amoxicillin
103
2. Die Stammlösungen werden vorbereitet – die Salzsäure wird auf 0,05% HCL,
1% HCL, 5% HCL und 10% HCL mit Wasser verdünnt. Je Gruppe werden ca.
10 mL von jeder Konzentration benötigt.
3. Im nächsten Schritt werden je 5 – 10 ml (je nach Anzahl der Gruppen) der
Stammlösungen in die dazu gehörigen, beschrifteten Pipettenfläschchen
gegeben.
Penicillin Methicillin Erythromycin Vancomycin Amoxicillin Nils Winter Wasser Wasser Wasser Wasser Wasser
Felix Gruber HCl 10% HCl 5% HCl 1% HCl 0,05% HCl 5%
Anna Müller Wasser Wasser HCl 1% HCl 0,05% Wasser
Laura Fuchs Wasser HCl 0,05% HCl 0,05% HCl 0,05% Wasser
Wichtig (!): Es muss unbedingt für jeden Patienten die angegebene HCl-(Antibiotika)-
Konzentration verwendet werden, sonst stimmen die Ergebnisse der SchülerInnen
nicht!
Abb. 17: Beschriftung der Pipettenfläschchen. Beispielhaft für Nils Winter und Felix Gruber.
4. In der Klasse bekommt jede Gruppe folgende Materialien zur Verfügung
gestellt:
a. 4 Agarplatten mit je 5 Löchern, die mit den 4 Patientennamen
beschriftet sind.
104
b. Ein Lineal mit mm-Markierungen sowie 4 Schablonen, die als Unterlage
für die Agarplatten dienen.
c. Die 20 Pipettenfläschchen mit den jeweiligen Antibiotika(HCL)-Konzentrationen werden an einem zentralen Ort (z.B. am Pult) zur
Verfügung gestellt.
Auswertungsschablone: Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit
Patient:_________________
Abb. 18: Auswertungsschablone für das Experiment: Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit.
105
Vorbereitung des Experimentes: Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration
1. Vorbereitung für die Versuche:
Benötigte Materialien:
� 3 Petrischalen pro Gruppe � Salzsäure (0,5%, 1%, 5%, 10%)
� Agar-Agar � 15 Pipettenfläschchen
� Phenolrot � Stift zum Beschriften
� Kochplatte � Korkbohrer
Vorbereitung der Agarplatten:
1. Wie bereits im Punkt „Vorbereitung der Agarplatten“ (siehe Experiment:
Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit) beschrieben, die Agarplatten
herstellen.
2. Mit dem Korkbohrer 5 Löcher in jede Agarplatte bohren.
3. Die Petrischalen mit E.coli, Salmonella und Enterococcus beschriften. 4. Die „Antibiotika-Testlösungen“ herstellen. Dazu sind 15 Fläschchen nötig, die
folgendermaßen beschriftet werden sollen:
E. coli 0,5 μg/mL Ciprofloxacin
Salmonella 0,5 μg/mL Amoxicillin
Enterokokkus 0,5 μg/mL Penicillin
E. coli 10 μg/mL Ciprofloxacin
Salmonella 10 μg/mL Amoxicillin
Enterokokkus 10 μg/mL Penicillin
E. coli 50 μg/mL Ciprofloxacin
Salmonella 50 μg/mL Amoxicillin
Enterokokkus 50 μg/mL Penicillin
E. coli 1 mg/mL Ciprofloxacin
Salmonella 1 mg/mL Amoxicillin
Enterokokkus 1 mg/mL Penicillin
E. coli 10 mg/mL Ciprofloxacin
Salmonella 10 mg/mL Amoxicillin
Enterokokkus 10 mg/mL Penicillin
5. Die vorbereiteten Fläschchen werden mit je ca. 5 – 10 mL der folgenden Lösungen befüllt:
106
E. coli Salmonella Enterokokkus 0,5 μg H2O H2O H2O
10 μg 0,5 % 1% 5%
50 μg 1% 1% 10%
1 mg 5% 10% 10%
10 mg 5% 10% 10%
Abb. 19: Beschriftung der Pipettenfläschchen für E.coli, Salmonella und Enterokokkus.
6. Falls der Versuch mit der gesamten Klasse durchgeführt wird, bekommt jede
Gruppe folgende Materialien:
a. 3 Agarplatten mit je 5 Löchern, die mit den 3 Bakteriennamen
beschriftet sind.
b. Die 15 Pipettenfläschchen mit den jeweiligen Mengen an
Antibiotika(HCL)-Konzentrationen werden an einem zentralen Ort (z.B.
Pult) zur Verfügung gestellt.
c. Zusätzlich bekommen sie 3 Schablonen, wobei die Agarplatten
während des Versuches sowie bei der Auswertung auf die Schablonen
gestellt werden können.
107
Auswertungsschablone: Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration
Ergebnisse des Versuches:
Abb. 21: Ergebnis Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration: E.coli.
10 μg
50 μg
1 mg
10 mg
0,5 μg
Bakterium: _________________
Abb. 20: Auswertungsschablone für das Experiment: Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration.
108
Abb. 22: Ergebnis Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration: Salmonella.
Abb. 23: Ergebnis Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration: Enterokokkus.
109
3.6.4. Quellen- und Bildnachweis für Unterrichtsmaterialien Antibiotika
Power-Point Präsentation Antibiotika und Antibiotikaresistenzen
ÜBERSETZT NACH E-BUG (2015): Antibiotic Use and Medicine. Antibiotic resistence
presentation.
http://www.e-bug.eu/senior_pack.aspx?cc=eng&ss=3&t=Senior%20Schools-
Antibiotic%20Use%20and%20Medicine, zugegriffen am 26.11.15.
EVOLUTION-OF-LIFE (2009): Mutationen - Selektion: Bakterien bilden Resistenzen.
http://www.evolution-of-life.com/de/beobachten/video/fiche/mutations-selection-the-
bacteria-resist.html, zugegriffen am 26.11.15.
DIE PRESSE (2012): Medikamente: Ein Schritt zur personalisierten Dosierung.
http://diepresse.com/home/leben/gesundheit/1325000/Medikamente_Ein-Schritt-zur-
personalisierten-Dosierung, zugegriffen am 26.11.15.
WIKIPEDIA: Alexander Fleming.
https://de.wikipedia.org/wiki/Alexander_Fleming#/media/File:Alexander-fleming.jpg,
zugegriffen am 26.11.15.
WIKIPEDIA: Penicillin.
https://de.wikipedia.org/wiki/Penicilline#/media/File:Bundesarchiv_Bild_183-23912-
0002,_K%C3%B6nigs_Wusterhausen,_%22M%C3%A4rkische_Apotheke%22,_Sch
aufenster.jpg, zugegriffen am 26.11.15.
WIKIPEDIA: Staphylococcus aureus.
https://de.wikipedia.org/wiki/Staphylococcus_aureus#/media/File:Staphylococcus_aur
eus,_50,000x,_USDA,_ARS,_EMU.jpg, zugegriffen am 26.11.15.
Aufgabenstellung Experiment Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit
IN ANLEHNUNG AN E-BUG (2015): Antiobiotics: S. 8.
http://www.e-
bug.eu/lang_eng/secondary_pack/downloads/aam/Antibiotics%20Complete%20Pack
.pdf, zugegriffen am 23.11.15.
110
Arbeitsblatt Experiment Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit
E-BUG (2015): Antibiotic Use and Medicine: S. 6, 8, 9.
http://www.e-bug.eu/senior_pack.aspx?cc=eng&ss=3&t=Senior%20Schools-
Antibiotic%20Use%20and%20Medicine, zugegriffen am 23.11.15.
Tafelbild Antibiotika und Antibiotikaresistenzen
IN ANLEHNUNG AN ZEIT ONLINE (2014): Woher die resistenten Krankenhaus-Keime
kommen.
http://www.zeit.de/wissen/2014-11/keime-antibiotika-krankenhauskeime-
schweinmast, zugegriffen am 30.11.15.
Artikel
SCINEXX.DE (2014): Neuer Superkeim aufgetaucht. Multiresistenter MRSA-Erreger ist
auch gegen bisher noch wirksames Antibiotikum immun.
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-17473-2014-04-22.html, zugegriffen am
30.12.15.
Vorbereitung und Ergebnisse der Experimente
E-BUG (2015): Antibiotics: S. 5. http://www.e-bug.eu/lang_eng/secondary_pack/downloads/aam/Antibiotics%20Complete%20Pack.pdf, zugegriffen am 22.11.15.
Recommended