Das Cholera-Prinzip

„ Der Verzicht war lange ein grünes Credo. Das hat nie funktioniert. Die allermeisten Menschen wollen nicht weniger.“ W. Kretschmann, B90 – Die Grünen, SZ 19.04.2016.

Sich abschotten, unbegrenzt wachsen und die Umgebung vergiften.

Cholera-Bakterien können sich durch eine Schleimschicht sicher vor ihren Feinden schützen, und wachsen in dieser Geborgenheit solange unbegrenzt, bis der durch ihre Abfallprodukte vergiftete Wirt schwer erkrankt und manchmal auch stirbt.

Ähnlich wie Menschen, die die Erde so bleibend verändern, dass nach ihnen ein Erdzeitalter benannt werden muss (Anthropozän), das vor wenigen zehntausend Jahren begann und dessen Ende noch ungewiss ist (Kolbert 2016).

Sicher ist nur: Bei weiter ungebremst dynamischem Wachstum und bei fehlenden Verhaltensänderungen, wird der Kollaps eher früher als später eintreten.

Cholera-Bakterien sind lernfähig

Bevor die Cholera-Bakterien mit Menschen in Berührung kamen, lebten sie friedlich angepasste als Nützlinge eines gesunden Brackwasser-Ökosystems.

In einem fremden, ihnen feindlich gesonnenen Wirt (dem Mensch) mussten sie zunächst überleben, und rotteten dabei alles andere um sie herum aus. Evolutionär auf lange Sicht eine reichlich dämliche Strategie, die mit dem Tod des Wirtsorganismus in eine Sackgasse führt. Cholera-Bakterien konnten immerhin, wenn sie einen Wirt umbrachten andere besiedeln. Menschen wird das nicht möglich sein.

Interessant ist aber, dass langfristig Cholera-Bakterien in den Ökosystemen ihrer Wirte als harmlose oder vielleicht sogar nützliche Mitbewohner integrieren können. Dafür spricht, dass fast alle Cholera-Ausbrüche der letzten Jahrzehnte über kerngesunde Reisende aus anderen Erdteilen importiert wurden (Weill 2017, Karlson 2013). Erst wenn die hygienischen Bedingungen so miserabel sind, dass sich Bösartigkeit auszahlt, versuchen sie eine Krankheit,  andernfalls scheinen sie gelernt zu haben, sich unauffällig  zu integrieren.

Wie tun sie das?

Die Art, wie die Evolution tickt, lässt sich an diesen primitiven Winzlingen wunderschön beobachten. Sie sie kommen (passend zur jeweiligen Umwelt) mit ganz unterschiedlichen Verhaltens-Formen vor: manchmal als eher bösartig-sich-abkapselnde oder auch als eher angepasst-wechselwirkende Mini-Lebewesen oder auch in allen möglichen Mischformen dazwischen.

copepod
Copepod, Ruderfußkrebs, Bild: Wikipedia

Über viele Millionen waren diese Bakterien nichts weiter als Nützlinge im Darm von Mini-Krebsen, die u.a. im Plankton von Brackwasser herum-schwimmen. Dort waren sie bestens eingebettet  in friedliche Wechselwirkungen mit dem, was sie umgab.

Ihr Wirt sorgte dafür, dass sie sich vermehren konnten und sie halfen ihm umgekehrt bei Zerlegen vo Nahrungsbestandteilen.

Dann aber flossen irgendwo in Indien oder Bangladesch menschliche Fäkalien ins Brackwasser und erschwerten die Lebensbedingungen der Minikrebse. Mit zunehmend versifftem Wasser gelangten immer wieder neue Cholera-Bakterien in den menschlichen Darmtrakt, und wurden dort als Feinde erkannt und vernichtet oder auch als scheinbar harmlose Fremdlinge ignoriert.

Im Prozess immer neuer Darmpassagen durch das Trinken fäkalienverseuchten Wassers wurden schließlich die Bakterientypen heraus-selektioniert, denen es gelang, sich effektiv „gegen alles andere“ abzuschotten, indem sie sich als Gruppen mit dichten Schleimmänteln umgaben. In einer solchen Glibber-Schicht waren sie plötzlich vor den Immunzellen geschützt. Wichtig war nur, dass diese „hyperinfektiösen“  Bakterien-Sorten, immer wieder mit Fäkalien in Wasser gelangten und von dort zurück in einen menschlichen Darm (Hartley 2005). Die gutartigen Formen, die versuchten, sich in Beziehungsnetzwerken zu halten, konnten dabei nicht mithalten und wurden radikal herausselektioniert:

Hyperinfektiös-bösartige Formen dagegen konnten sich (autistisch-abgekapselt), wunderbar vermehren und ihren Gastgeber „Mensch“ solange mit ihren Abfällen vergiften, bis der dann starb. Das war für die Choleraerreger solange nicht weiter tragisch, wie die Notdurft der Kranken wieder in den Fluss und von dort erneut ins Trinkwasser gelangte.

Vor etwa 250 Jahren entstand so in Indien eine bis dahin unbekannte neue Erregerform, die sich durch besondere Bösartigkeit auszeichnete und seither sieben Pandemien auslöste.

Desinfektion-Lauge in Ghana
Desinfektionslauge in Ghana, Bild: BNI, BW

Haiti und Nepal 2010

Eine davon erreichte 2010 Haiti. Fast eine halbe Million Menschen erkrankte und mehrere tausende von ihnen verstarben.

Sehr wahrscheinlich wurde der Cholera-Erreger von einem nepalesischen Mitglied des UN-Hilfsteams nach Haiti importiert (Chin 2011).

Zuvor war niemandem bei den kerngesunden nepalesischen Soldaten Durchfall-Erkrankungen aufgefallen. Das Bakterium muss also in dem Herkunftsland zu einem Teil der normalen Darmflora der Nepalesen mutiert sein.

Es war zu einem „gutartigem Hofhund“ geworden, der sich allerdings rasch wieder zu einem „reißenden Wolf“ verwandeln konnte, wenn die miserablen hygienischen Bedingungen den Fäkalien-Trinkwasser-Kreislauf wieder zuließen. Jedenfalls breitete sich die Epidemie innerhalb weniger Wochen in Haiti wie ein Flächenbrand aus.

„The disorganisation of the state, combined with low standards of public education, made an already desperate situation even worse.“ Richard J. Evans

Cholera-Epidemien beruhen auf krassem menschlichem Versagen.

Seit Mitte des 19. Jahrhundert ist bekannt, dass Seuchen Indikatoren für desolate sozioökonomische Bedingungen sind (Virchow 1850). Meist stehen Ausbrüche von Infektionen im Zusammenhang mit

  • Armut und Hunger
  • Sozialer Ungleichheit
  • Inkompetente Politik, mit gesellschaftlichen Spannungen oder Krieg
  • Schlechten Wohnverhältnissen
  • Schlechter Abwasser- und Müllentsorgung
  • Schlechter Trinkwasserversorgung
  • Mangelnder Bildung
  • Fehlender Gesundheitserziehung (Hygiene)

So wie 1892 in Hamburg: Damals wurde das Trinkwasser für die Städter ungefiltert aus der Elbe entnommen, während auf der gegenüberliegenden Elb-Seite Abwässer aus Flüchtlingsunterkünften direkt eingeleitet wurden. Das ersparte den „Hamburger Pfeffersäcken“ viel Geld, denn eine ordentliche Wasserversorgung wie in Berlin (unter Leitung von Virchow) oder in München (unter von Pettenkofer) verschlang Unsummen.

Der folgende Choleraausbruch endete erstaunlicherweise genau an der Stadtgrenze zu Altona. Dieses Vorstädtchen Hamburgs stand damals unter preußischer Verwaltung, und bezog sein Wasser aus dem Landesinneren.

Im Fall von Cholera nutzt es nichts, den Feind zu bekämpfen

Im 19. Jhh. kamen viele Patienten durch die Folgen der medizinischen „Standardbehandlung“ zu Tode: Einschränkung der Wasserzufuhr und Aderlass. Die damals „alternativen Verfahren“ (d.h. die Patienten trinken lassen so viel sie wollten, sie sorgfältiger zu pflegen und auf den Aderlass zu verzichten) zeigten deutlich bessere Ergebnisse.

Kaum hatte man aber erkannt, dass Cholera durch Bakterien verursacht wird, setzt man das neu entdeckte Wundermittel Penicillin ein. Nach der bis heute beliebten „Keimtheorie“ der Infektionen sind antibiotische Behandlungen das wirksamste Mittel um Erreger zu vernichten.

Aber im Falle von Cholera schaden Antibiotika nur, da sie die Reste der natürlichen Darmflora zerstören und damit die gesunde Erregerabwehr. Außerdem werden bei dem Zerfall von Krankheitserregern noch mehr Gifte frei. Und schließlich wird der Selektions-Prozess negativ beeinflusst: Denn antibiotischer Behandlung überleben nur „hyperinfektiöse“ Formen, die sich besonders gut abkapseln können, oder gegen Antibiotika resistente Bakterien (Weber 1994).

Selektion gutartiger und bösartiger Erregerformen

Selektionsprozesse ließen sich auch bei einer anderen Epidemie gut nachverfolgen: 1991 wurde Cholera über einen chinesischen Frachter nach Peru eingeschleppt. Anschließend verbreitete sich die Infektion nach Ecuador und Chile, und löste dort jeweils sehr unterschiedliche Erkrankungswellen aus. Natürlich waren es auch hier die sozialen Faktoren und die Art der Wasserversorgung, die die Epidemie begünstigten. (Izurieta 2011).

Die Cholera-Erreger, die anschließend in Ecuador und in Chile isoliert wurden, unterschieden sich oft deutlich in ihrer „Aggressivität“ oder „Hyper-Infektiosität“. Und auch hinsichtlich der Menge an Giftstoffen, die sie freisetzten.

In Gegenden mit guter Wasserqualität und vernünftiger Abwasserentsorgung fanden sich mildere Krankheitsverläufe, während Patienten unter schlechten hygienischen Bedingungen sich eher mit aggressiveren Keimen auseinandersetzen mussten. D.h. je größer der „Pool“ war, in dem sich die Erreger ausbreiten können, desto weniger waren die Erreger auf ihren Wirt – den erkrankten Menschen – angewiesen, um zu überleben. In Ecuador hatten (bei miserabler Versorgungslage in Slums) aggressive Formen gute Chancen sich zu verbreiten, und in Chile bestand die einzige Chance für Erreger zu überleben und sich zu vermehren darin, sich der natürlichen Darmflora ihrer Wirte anzupassen (und zum Haustier zu werden).

Das Cholera-Beispiel und andere evolutionäre Prozesse

Je besser und stabiler die Umweltbedingungen sind, desto gutartigere Erreger werden heraus-selektioniert. Es macht also Sinn, friedlich gedeihliche Formen des Zusammenlebens in einem stabilen Ökosystem zu sorgen. (Ewald 2007)

Eine aggressive Umwelt fördert die Selektion aggressiver Individuen. Wenn man also möchte, dass der Terror zunimmt, muss man nur viele Bomben in die Richtung der Terroristen werfen.

Offensichtlich führen „Bekämpfungsstrategien“ meist zu Kollateralschäden und sind langfristig nicht wirksam.

„Sich abzuschotten“ und zu versuchen, die offene Kommunikation mit der Umgebung abzubrechen, ist ein Zeichen für Krankheit. Diese Strategie wäre (bei Cholera, Zika oder Ebola) nur dann sinnvoll, wenn jeweils nach dem Tod eines Wirtes ein neuer gefunden wird, der angesteckt werden kann. Sonst kommt die parasitäre Strategie bald zum Erliegen.

Die Wahrscheinlichkeit, dass Menschen, wenn sie ihre Lebensgrundlagen auf der Erde erst zerstört haben, einen neunen Planeten anstecken könnten, sind gering. Deshalb wäre es durchaus sinnvoll von den Strategien nützlicher, unauffälliger oder schädlicher Bakterien zu lernen.

Unbegrenztes Wachstum

Weitere Artikel

Literatur und Links

  • Chin CS, Sorenson J, Harris JB, et al. The origin of the Haitian cholera outbreak strain. N Engl J Med 2011; 364: 33-42
  • Izurieta R.: Cholera in Ecuador: Current Relevance of Past Lessons Learnt, Journal of Global Infectious Diseases, 2011, 3(2):189-194
  • Evans RJ: Guardian 09.05.2011
  • Ewald P: Can we domesticate germs? TED 2007
  • Hartley D: Hyperinfectivity: A Critical Element in the Ability of V. cholerae to Cause Epidemics? PLOS Medicine 2005 )
  • Islam MS et al. Variation of toxigenic Vibrio cholerae O1 in the aquatic environment of Bangladesh and its correlation with the clinical strains. Microbiol Immunol 2004; 48: 773-777.
  • Karlsson EK et al.: Natural Selection in a Bangladeshi Population from the Cholera-Endemic Ganges River Delta, Science Translational Medicine 2013. 5(192):192ra86
  • Kolbert: Das sechste Sterben, Suhrkamp 2016
  • Rahman MH et. al. Distribution of genes for virulence and ecological fitness among diverse Vibrio cholerae population in a cholera endemic area: tracking the evolution of pathogenic strains. DNA  and Cell Biology 2008; 27: 347-355.
  • Reyburn R et al. Climate variability and the outbreaks of cholera in Zanzibar, East Afrika: a time series analysis.
  • Sakamoto S et al.: Dinosaurs in decline tens of millions of years before their final extinction, PNAS 30.10.2015#
  • Virchow R: Die Noth im Spessart 1850
  • Weber J et.al.: Epidemic cholera in Ecuador: multidrug-resistance and transmission by water and seafoodEpidemiol. Infect. (1994), 112, 1-11
  • Weill FX et al.: Genomic history of the seventh pandemic of cholera in Africa. Science 10.11.2017, 358(6364):785-789

Autor: Helmut Jäger

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