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Penicillium ist Mikrobe des Jahres 2026: Penicillin: Entdeckung, Bedeutung, Gefahren
Im September 1928 machte der Mediziner und Bakteriologe Alexander Fleming (1881–1955) bei der Laborarbeit eine überraschende Beobachtung: Eine seiner Petrischalen mit einer Staphylokokken-Kultur war durch Schimmelpilze verunreinigt.
Fleming sah, dass die Bakterien im Umkreis der Pilzkolonie aufgelöst waren. Er identifizierte den Pilz als Penicillium notatum aus der Gattung der Pinselschimmel (Penicillium). Die bakterientötende Substanz aus dem Pilz nannte er deshalb Penicillin.
Bei weiteren Untersuchungen stellte er fest, dass Penicillin nur bestimmte Bakterien wie Staphylokokken, Streptokokken oder Pneumokokken abtötete, aber für menschliche Zellen wie weiße Blutkörperchen und für Kaninchen ungiftig war.
Fleming beschrieb seine Entdeckung für die Öffentlichkeit erstmals 1929 in der Fachzeitschrift „British Journal of Experimental Pathology“. Eine medizinische Anwendung kam ihm jedoch offenbar nicht in den Sinn.
Gut zu wissen: Fleming war nicht der Erste
Die spätere Weiterentwicklung des Penicillins zum Medikament basiert zwar auf Flemings Arbeit, doch es hatten schon andere Wissenschaftler daran geforscht.
Bereits 1874 erkannte der Chirurg Theodor Billroth in Wien den das Wachstum von Bakterien hemmenden Effekt des Pilzes Penicillium, und in den 1890er-Jahren beschrieb der italienische Mikrobiologe Bartolomeo Gosio mit der aus Penicillium gewonnenen Mycophenolsäure das erste gut charakterisierte Antibiotikum der Geschichte.
1923 erforschte in Costa Rica der Wissenschaftler Clodomiro Picado Twight die wachstumshemmende Wirkung des Pilzes auf Staphylokokken und Streptokokken. Seine Forschungsergebnisse wurden 1927 von der „Société de biologie“ in Paris veröffentlicht – ein Jahr vor Alexander Flemings Entdeckung.
Die Erfolgsgeschichte des Penicillins
Der Pathologe Howard W. Florey (1898–1968) und der Biochemiker Ernst B. Chain (1906–1979) griffen Flemings Penicillin-Beobachtung auf und entwickelten sie in Oxford weiter.
Ende des Jahres 1940 veröffentlichte Chain den richtungsweisenden Artikel „Penicillin als chemotherapeutischer Wirkstoff“. 1941 konnten Florey und Chain schließlich den Wirkstoff isolieren und behandelten in Oxford im Rahmen eines klinischen Tests die ersten Menschen.
Die Einsatzmöglichkeiten von Penicillin und weiteren Antibiotika stellten einen medizinischen Durchbruch dar: Viele bakterielle Infektionen waren nun heilbar, und zudem gab es erstmals eine Lösung für das uralte medizinische Problem, dass chirurgische Verletzungen aufgrund einfacher Wundinfektionen auch lange nach einer Verwundung oder Operation noch zum Tod führen konnten.
In den USA wurde nun Penicillin in großem Maßstab produziert, und bereits 1942 stand es den alliierten Truppen im Zweiten Weltkrieg zur Verfügung. Im Jahr 1943 stellten Pharmafirmen in den USA knapp 1,5 Tonnen reines Penicillin her, und bis 1945 konnte die Produktion bereits auf über 400 Tonnen gesteigert werden.
Nach dem Ende des Krieges setzte man Penicillin schließlich auch in Europa und bald weltweit ein, wodurch seither unzählige Menschenleben gerettet wurden. Für ihre Leistungen erhielten Florey, Chain und Fleming im Jahr 1945 den Medizin-Nobelpreis. Letzterer wurde außerdem geadelt und durfte sich nun Sir Alexander Fleming nennen.
Noch heute zählen Penicillin und seine Weiterentwicklungen zu den am häufigsten eingesetzten Antibiotika weltweit – die jährliche Produktion liegt geschätzt bei rund 50.000 Tonnen.
Gut zu wissen: Penicillium ist Mikrobe des Jahres 2026
Die Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) in Frankfurt am Main hat den Schimmelpilz Penicillium zur Mikrobe des Jahres 2026 gekürt.
„Dieser Pilz rettete in den letzten 80 Jahren Millionen Menschen das Leben – und tut es noch täglich“, heißt es in der Begründung.
Wie wirkt Penicillin?
Penicilline wirken bei der Zellteilung von Bakterien bakteriolytisch, indem sie in die Neubildung der Zellwand eingreifen, dort die innere Vernetzung verhindern und damit die Zellwand so schwächen, dass diese bei Belastung platzt.
Die Wirkung von Penicillin betrifft also sich vermehrende Bakterien, nicht aber solche, bei denen keine Zellwand-Neusynthese stattfinden muss. Ist die Zellwand bereits vollständig aufgebaut, so fehlt Penicillin ein Angriffspunkt.
Sich nicht vermehrende Bakterien stellen für den Wirtsorganismus aber nur eine geringe Gefahr dar und können durch die körpereigene Immunabwehr leicht unschädlich gemacht werden.
Das Problem der Antibiotikaresistenzen
Antibiotika gehören heute zu den wichtigsten Medikamenten. Doch allzu häufig werden sie unsachgemäß angewendet, etwa durch inkonsequente Einnahme, falsche Dosierung oder bei viral bedingten Erkrankungen wie Erkältungen oder Grippe.
Das führt – ebenso wie der breite Antibiotikaeinsatz in der Tierzucht – zu einem gravierenden Gesundheitsproblem unserer Zeit: den zunehmenden Antibiotikaresistenzen.
Resistente Mutanten würden eigentlich keinen Schaden anrichten, da sie nur in geringem Maße auftreten. Wirkt jedoch das Penicillin auf die anderen, nichtresistenten Bakterien und eliminiert diese, so kann sich ein resistentes Bakterium viel besser fortpflanzen und wird damit zur Gefahr, da es seine Resistenz an die Folgegenerationen weitervererbt.
Durch den Austausch von Resistenzgenen zwischen verschiedenen Bakterienarten wird eine Antibiotikaresistenz auch auf andere Arten weitergetragen. Besonders gefürchtet ist die Methicillinresistenz bei Staphylococcus aureus.
Schon Fleming hatte davor gewarnt, dass Bakterien bei falscher Anwendung von Penicillin unempfindlich gegenüber dem Wirkstoff werden könnten: „Es besteht die Gefahr, dass die Mikroben lernen, resistent gegen Penicillin zu werden. Und wenn die Mikrobe einmal resistent ist, bleibt sie auch für lange Zeit resistent.“
Nebenwirkungen von Penicillin
Penicilline können akute allergische Reaktionen bis hin zum anaphylaktischen Schock auslösen. Meistens beschränkt sich die Reaktion jedoch auf Hautausschläge: Rund zehn Prozent der Anwender bekommen ein solches Arzneimittelexanthem.
Wie alle Antibiotika führen auch Penicilline durch Reizung der Darmschleimhaut gelegentlich zu Durchfällen. Dies kommt am ehesten bei der Gabe von Breitbandpenicillinen vor. Epileptische Anfälle sind dagegen mit einer Wahrscheinlichkeit von rund drei Promille eine sehr seltene Nebenwirkung.
In der Schwangerschaft ist die Gabe einiger Penicilline kontraindiziert. Quelle:
dpa
https://de.wikipedia.org/wiki/Penicilline
https://flexikon.doccheck.com/de/Penicillin