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Symbiosen sind eine Form des Zusammenlebens zwischen artverschiedenen Organismen. Dieses kann sowohl notwendigerweise als auch beliebig erfolgen. 1879 wurde der Begriff „Symbiose“ für diese Form der Lebensweise einschließlich des Parasitismus von HEINRICH ANTON DE BARY (1831–1888) in der Biologie geprägt. Heute wird diese weitgefasste Definition vor allem in den USA angewandt. In Europa versteht man unter der Begrifflichkeit im Gegensatz dazu eine gesetzmäßige Gemeinschaft artverschiedener Organismen, die für beide Symbiosepartner in ihren Strukturen, Produkten oder Verhaltensweisen von Vorteil ist (auch Mutalismus). Damit lässt diese enger gefasste Definition Parasitismus (ein Partner hat Nutzen und schädigt gleichzeitig den anderen) und Karpose (ein Partner hat Nutzen, schädigt jedoch den anderen nicht) außen vor.
Häufig wird der größere Symbiosepartner als Wirt, der kleinere als Symbiont bezeichnet. Lebt der kleinere Partner außerhalb des Wirtskörpers (Fell, Stamm etc.), nennt man diese Form auch Ektosymbiose. Bei Aufenthalt des Symbionten im Inneren des Wirtes (z. B. Darm, Leibeshöhle) wird die Lebensweise als Endosymbiose bezeichnet.
Der Nutzen einzelner Symbiosen ist oft jahrelanger Forschungsgegenstand, mehrheitlich bezieht er sich auf die Bereiche Ernährung, Körperpflege, Feindschutz, Austausch von Stoffwechselprodukten und Fortpflanzung.

Es gibt seit der Diskussion über Atomenergie kein anderes Thema, welches Nationen so sehr spaltet wie die Gentechnologie. Laut Umfragen lehnen 75 % der Bevölkerung in Deutschland Gentechnologie in der Nahrung und auf dem Acker ab. Dagegen befürwortet etwa der gleiche Anteil den Einsatz von Gentechnologie in der Medizin.

Die Cholera ist eine durch Bakterien ausgelöste Darminfektion, die zu starken Durchfällen, Erbrechen, Krämpfen, Mattigkeit und einem lebensbedrohlichem hohem Flüssigkeits- und Salzverlust führen kann, der unbehandelt durch Kreislauf- und Nierenversagen fast immer tödlich endet. Sie breitete sich in den letzten Jahren wieder stärker aus, insbesondere bei schlechten, hygienischen Bedingungen (Flüchtlingslager, Naturkatastrophen). Verseuchtes Trinkwasser und mit solchem Wasser gewaschene Lebensmittel sind für die Übertragung verantwortlich. Vor allem in den Entwicklungsländern kommt es immer wieder zum Ausbruch der Krankheit. Als Behandlungsmaßnahme muss in erster Linie ein Ausgleich des Flüssigkeits-, Elektrolyte- und Zucker(Glucose)verlustes gewährleistet sein. Vorbeugend kann man sich in gefährdeten Gebieten durch abgekochtes Trinkwasser und den Verzicht von Salat, Meeresfrüchten und Obst schützen.

Diphtherie wird durch Bakterien (Corynebacterium diphtheriae) ausgelöst und durch Tröpfcheninfektion von Mensch zu Mensch übertragen. Die Inkubationszeit beträgt 1–7 Tage, Krankheitssymptome können Gaumen- und Rachenbelag, Schluckbeschwerden, Atem- und Kreislaufbeschwerden, Abgeschlagenheit und Fieber sein. Wird die Krankheit nicht behandelt, kann es zu Herzmuskelentzündungen, Kreislaufversagen und sogar Herztod kommen.

Vorbeugende Maßnahmen wie eine vorbeugende Diphtherieschutzimpfung in Kombination mit der Impfung gegen Wundstarrkrampf und Keuchhusten alle 10 Jahre wird empfohlen. Meldepflichtig sind Erkrankung und Tod.

Geschlechtskrankheiten werden durch sexuellen Kontakt übertragen. Je häufiger man seinen Partner wechselt, desto größer ist das Erkrankungsrisiko. Vor den meisten Geschlechtskrankheiten kann man sich durch die Benutzung eines Kondoms schützen. Die Heilungschancen sind in der Regel sehr gut, vorausgesetzt die Krankheit wird früh erkannt und behandelt. Leider zeigen sich die Symptome oft sehr spät.

Schon lange bevor man schreiben konnte wurde Hefe genutzt. Als unsere Vorfahren jedoch vor über 5 000 Jahren anfingen zu backen, vermischten sie nur Wasser und Mehl miteinander. Daraus entstanden dann die noch heute bekannten Fladenbrote. Durch eine zufällige Entdeckung im alten Ägypten gelang es, lockeres und wohlschmeckenderes Brot herzustellen. Die Entdeckung und Nutzung der Hefe begann, obwohl deren Existenz erst durch PASTEUR sicher bewiesen wurde.

Aber auch bei anderen Prozessen des täglichen Lebens ist die Hefe nicht mehr wegzudenken, z. B. bei der Bier- und Weinherstellung. Die klassische Bier-, Back- und Weinhefe wird zum einen aus Candida-Hefe, Candida utilis, und zum anderen auch aus Saccharomyces cerevisiae (Bierhefe; cerevisiae lat.: Brauer) und Saccharomyces ellipsoideus (Weinhefe) hergestellt. Alles sind Sprosspilze, welche die alkoholische Gärung verursachen. Sie sind nur unter dem Mikroskop als eiförmige Zellen sichtbar. Man braucht immerhin 20 000 000 000 Zellen, um nur ein Gramm Hefe zu haben. Heute ist die Hefe wieder, aber diesmal aus einem ganz anderen Grund, von großem Interesse für die Forschung. Es ist der ideale eukaryotische Mikroorganismus für gentechnologische Studien. Das Genom des Hefepilzes ist schon seit längerer Zeit bekannt und wird deshalb als Referenz für die genetischen Sequenzen von menschlichen und anderen eukaryotischen Genen genutzt.

Einer Infektionskrankheit geht eine Infektion („Ansteckung“) mit Krankheitserregern voraus. Diese dringen in den menschlichen Organismus ein und vermehren sich dort. Sie können von einem Organismus auf einen anderen übertragen werden. Die Krankheitserreger können an den unterschiedlichsten Stellen in den menschlichen Organismus eindringen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Krankheitserreger zu übertragen:

Die direkte Übertragung erfolgt über Tröpfcheninfektion, Schmierinfektion, Luft, Geschlechtsverkehr, Schwangerschaft, Geburt und Muttermilch. Die indirekte Übertragung dagegen wird durch Lebensmittel (Wasser, Obst), Instrumente (Spritzen) und Tiere (z. B. Mücken, Fliegen) ausgelöst. Nach der Infektion vermehren sich die Erreger im Körper. Es kommt zu den typischen Anzeichen, Symptomen, für die jeweilige Erkrankung, z. B. Ansteigen der Körpertemperatur oder Ausschlag. Den Zeitraum, der zwischen Übertragung der Erreger und dem Auftreten der Symptome (Ausbruch der Krankheit) liegt, nennt man Inkubationszeit. Während der Inkubationszeit vermehren sich die Erreger, aber es werden im Körper auch Abwehrstoffe mobilisiert, sodass in vielen Fällen die Krankheit nicht ausbricht.

Der Keuchhusten ist eine akute bakterielle Infektionskrankheit der Atemwege. Sie geht mit charakteristischen, besonders bei jüngeren Säuglingen lebensbedrohlichen Hustenanfällen einher und kann aufgrund einer sehr hohen Ansteckungsrate viele nicht immune Personen befallen.

Die Pest oder der „Schwarze Tod“ geht um. Im Jahr 1347 klagen in einer kleinen Hafenstadt am Schwarzen Meer plötzlich viele Menschen über Fieber, stechenden Kopfschmerz und zunehmende Schwäche. Der Puls rast, sie können sich nicht mehr auf den Beinen halten, beginnen zu taumeln und sind schließlich nicht mehr in der Lage flüssig zu sprechen. Die Lymphdrüsen schwollen an und nach ein paar Tagen bildeten sich schwarze Flecken auf ihrer Haut. Nach 5–6 Tagen waren die Meisten bereits tot. In Windeseile schien sich dieser Schwarze Tod in Europa auszubreiten und die folgenden 400 Jahre waren immer wieder von solchen Pestepidemien begleitet. In den Jahren 1349 bis 1351 fielen mehr als 25 Millionen Menschen dieser Seuche zum Opfer, mehr Menschen also, als durch alle anderen Krankheiten oder Kriege zusammengenommen dahin gerafft wurden. Die Ärzte wussten sich keinen Rat und waren schon über alle Maßen damit beschäftigt, sich selbst vor der schlechten und kranken Luft zu schützen, die für sie der vermeintliche Verursacher der Krankheit war.

Scharlach ist eine Infektionskrankheit. Hierbei wirken Bakterien aus der Gruppe der Streptokokken, die neben Scharlach noch für viele andere Erkrankungen zuständig sind, wie z. B. Mandel- und Halsentzündungen. Die Übertragung erfolgt meist durch Tröpfcheninfektion (Niesen, Husten u. ä.). Die Inkubationszeit beträgt bei Scharlach ungefähr 2–4 Tage. Die Infektiösität der erkrankten Person endet 24 Stunden nach der Antibiotikatherapie. Die Erkrankung beginnt plötzlich mit folgenden Symptomen: starke Halsschmerzen, Husten, Erbrechen, hohem Fieber, Herzrasen, Kopf- und Bauchschmerzen. Die ersten drei Tage ist die Zunge belegt, dann sieht sie himbeerfarbig aus. Meist am 2. Tag kommt es zu einem Ausschlag, der in den Leisten beginnt und sich dann über den gesamten Körper ausbreitet. Mund und Kinn werden vom Ausschlag ausgespart. Die vom Ausschlag betroffenen Hautareale fühlen sich an wie Sandpapier. Behandelt wird Scharlach mit Antibiotika (Penicillin).

Die Infektionskrankheit Tetanus (Wundstarrkrampf) wird durch Bakterien (Clostridium tetani) verursacht, die weltweit vorkommen und schon bei geringfügigen Verletzungen übertragen werden können. Es werden jährlich 300 000 – 500 000 Erkrankungen weltweit geschätzt.

Krankheitszeichen bei erfolgter Infektion sind u. a. Schmerzen der Kau-, Bauch- und Rückenmuskulatur mit Kiefersperre und Krämpfen der Kaumuskulatur. Es folgen entstellende Kontraktionen der Gesichtsmuskulatur, Schluck- und Atemstörungen.

Die Tuberkulose ist eine Infektionskrankheit. Die Krankheitserreger, die Tuberkelbakterien, werden durch Tröpfcheninfektion (beim Ausatmen und Husten) von erkrankten Menschen auf andere übertragen. Sie gelangen durch die Atemwege in die Lunge anderer, gesunder Menschen und setzen sich dort fest. Zum Ausbruch der Krankheit kommt es z. B. dann, wenn sehr viele Bakterien in den Körper eingedrungen sind oder die körpereigene Abwehr nicht ausreicht, diese Bakterien erfolgreich zu bekämpfen. Dann entwickelt sich die Tuberkulose weiter. Die Inkubationszeit dauert ca. 4–8 Wochen. Der Krankheitsverlauf ist sehr unterschiedlich. Eine rasche Diagnose und wirksame Behandlung sind sowohl für die erkrankten Personen als auch für alle Leute, die mit ihnen in Kontakt kommen, äußerst wichtig. Die Krankheit wird heute meistens ambulant und mit sehr wirksamen Medikamenten behandelt. Die Medikamente töten die Bakterien ab, worauf sich der Organismus wieder erholen kann.

* 28.12.1944 in Lenoir, North Carolina (USA)

KARY BANKS MULLIS arbeitete von 1979 bis 1986 als DNA-Chemiker bei der Cetus Corporation in Emeryville, Kalifornien und entwickelte dort die Methode der Polymerase-Kettenreaktion, mit deren Hilfe man in kurzer Zeit aus kleinsten DNA-Mengen Millionen von Kopien herstellen kann. Dafür erhielt er 1993 den Nobelpreis für Chemie. Mittlerweile wird die PCR-Methode in den unterschiedlichsten Bereichen der modernen biologischen Forschung angewandt, von der Paläobiologie über die Evolutionsforschung bis zur forensischen Biologie (genetischer Fingerabdruck). MULLIS hat einige weitere bahnbrechende Patente erfunden. Er erhielt zahlreiche nationale und internationale Preise. Derzeit forscht er am Children´s Hospital and Research Institute in Oakland, Kalifornien. Außerdem ist er wissenschaftlicher Berater verschiedener Gentechnikunternehmen und Gastdozent mehrerer Hochschulen.

* 27.12.1822 in Dôle (Frankreich)
† 28.09.1895 in Villeneuve (Frankreich)

Der bekannte französische Chemiker, Biologe, Mediziner und Bakteriologe LOUIS PASTEUR wurde am 27. Dezember 1822 in Dôle geboren. Nach seinem Studium an verschiedenen Universitäten in Frankreich (Dijon, Straßburg und Lille), arbeitete er ab 1857 in Paris. PASTEUR hatte sich den Kampf gegen Krankheit und Tod zu seiner Lebensaufgabe gemacht. Er erkannte als erster, dass Mikroorganismen bei Fäulnis und Gärung mitwirken. Daraus leitete er folgende Idee ab: beim Erhitzen von Lebensmitteln müssten nicht hitzebeständige Bakterien abgetötet werden. Dadurch könnte man sie keimfrei machen. Dieses Verfahren wird auch heute noch angewendet, z. B. beim Entkeimen der Milch. Man nennt es nach PASTEUR „Pasteurisieren“. PASTEUR kam durch seine Untersuchungen zu der Überzeugung, dass viele Krankheiten durch Bakterien hervorgerufen werden. Deshalb entwickelte er die Immunisierung mit abgeschwächten Krankheitskeimen wieder, so gegen Hühnercholera, Milzbrand und vor allem gegen die Tollwut.

LOUIS PASTEUR legte mit seinen Forschungen den Grundstein für die Lehre der Mikrobiologie und damit auch die Grundlage für Keimfreiheit (Asepsis und Antisepsis) in der Chirurgie. 1888 errichtete der französische Staat ein Institut für seine Forschungen in Paris, das Pasteur-Institut.

Der große Forscher und Wissenschaftler starb am 28. September 1895 in Villeneuve bei Paris an den Folgen eines Schlaganfalls.

Bei Prokaryoten kommen neben der Zellteilung verschiedene Formen des Austauschs von genetischem Material vor, auch zwischen verschiedenen „Arten“.
Die geschlechtliche Fortpflanzung geschieht artenbezogen, beispielsweise über einen Generationswechsel oder über die räumliche und zeitliche Trennung von Plasma- und Kernverschmelzung.

Als Angina tonsillaris bezeichnet man die durch Infektion verursachte Entzündung der Mandeln, hauptsächlich betroffen sind meist die Gaumenmandeln. Symptome der Krankheit sind Fieber, Halsschmerzen, Schluckbeschwerden, zum Teil Schmerzausstrahlung bis in die Ohren, Kopfschmerzen und gelegentlich auch Erbrechen. Bei der Untersuchung sind die Mandeln vergrößert (Angina catarrhalis) oder mit vereinzelten Eiterstippen (Angina follicularis) oder größerflächigen gelben Belägen (Angina lacunaris) versehen. Die Kieferwinkellymphknoten können geschwollen sein.

Die virusbedingte Angina klingt meist nach 1–3 Tagen ohne spezielle Therapie ab. Bei Verdacht auf bakteriell bedingte Angina (Diagnose durch Symptome wie Stippen und Beläge oder Rachenabstrich mit Streptokokkennachweis) ist eine Therapie mit Antibiotika (z. B. Penicillin) sinnvoll.

Beim Wettlauf um die Bekämpfung von bakteriellen Infektionskrankheiten hat in der Forschung eine neue Runde begonnen. Mit der Entdeckung von Antibiotika Mitte des vorigen Jahrhunderts dachte man, die bakteriellen Infektionskrankheiten für immer besiegen zu können.
Inzwischen haben viele Antibiotika ihre Wirkung verloren. Es sind Bakterienstämme entstanden, die eine Resistenz gegen die Präparate entwickelt haben. Besonders in Krankenhäusern, wo Patienten mit geschwächtem Immunsystem liegen, sind sie zum Problem geworden. Eine Ursache ist die unsachgemäße Verwendung der Antibiotika durch Arzt und Patient.

Jedes Mikrolebewesen, das bei anderen Lebewesen (Mensch, Tier, Pflanze) Krankheit und Tod verursacht, ist als Basis für die Produktion von biologischen Waffen bestens geeignet. Aber auch Giftstoffe, die von Pflanzen und Tieren zum Schutz ihrer eigenen Art produziert werden, können als biologische Waffen eingesetzt werden. Dazu gehören beispielsweise Pilzgifte, Schlangengifte oder das Lähmungsgift Curare. Diese Gifte kann man auf unterschiedliche Art und Weise gegen einen potenziellen Gegner einsetzen:

• durch Versprühen eines feinen Nebels, den Menschen dann einatmen,
• durch Vergiften des Trinkwassers,
• durch Vergiften der Nahrung oder
• durch Hautkontakt.

Hanf ist eine Pflanze der gemäßigten Breiten, die von der Donau bis nach Nordchina wild vorkommt. Sie wurde schon im 3. Jahrtausend v. Chr. in China zur Fasergewinnung kultiviert. Spätestens im 9. Jh. v. Chr. wurde in Indien entdeckt, dass die Pflanze auch psychoaktive Inhaltsstoffe enthält. Der Hanf gelangte über die skythisch-keltischen Handelsbeziehungen nach Westeuropa, wo er wegen seiner zähen, strapazierfähigen Fasern angebaut wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg ersetzten aber mehr und mehr billige Synthesefasern den teureren Hanf. Wegen seiner theoretisch möglichen Verwendung als Haschischlieferant wurde der Hanfanbau in der Bundesrepublik 1981 verboten. Dieses Verbot wurde 1996 wieder aufgehoben, und für den Hanf scheint eine Renaissance als Biorohstoff angebrochen zu sein.

Hygiene (griech. hygiena) bedeutet so viel wie Gesundheitspflege und -lehre. Unterschieden werden die Psychohygiene, bei der es um den gesunden Geisteszustand eines Menschen geht, die öffentliche Hygiene, die gesetzlich geregelt ist und Maßnahmen zur Seuchenbekämpfung und zur Förderung der Volksgesundheit beinhaltet, und die persönliche Hygiene.

Persönliche Hygiene umfasst Körperpflege und gesunde Lebensweise, also

• Reinigung,
• saubere, zweckmäßige Kleidung,
• gesunde Kost,
• ausreichend Schlaf,
• sportliche Betätigung,
• genügende Zufuhr an frischer Luft und
• Vermeidung von schädlichen Genussmitteln.

Zahlreiche Krankheitserreger, hauptsächlich Bakterien und Viren, gelangen ständig in unseren Körper, z. B. über Atemwege, über Wunden oder über verschiedene Körperkontakte. Aber nicht immer bricht die entsprechende Krankheit aus. Der Körper reagiert mit natürlichen Abwehrreaktionen. Man sagt, der Körper ist gegen bestimmte Krankheitserreger immun. Die Abwehrreaktionen des Körpers werden als Immunreaktionen bezeichnet.

Einer Infektionskrankheit geht eine Infektion („Ansteckung“) mit Krankheitserregern voraus. Diese dringen in den menschlichen Organismus ein und vermehren sich dort. Sie können von einem Organismus auf einen anderen übertragen werden. Die Krankheitserreger können an den unterschiedlichsten Stellen in den menschlichen Organismus eindringen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Krankheitserreger zu übertragen:

Die direkte Übertragung erfolgt über Tröpfcheninfektion, Schmierinfektion, Luft, Geschlechtsverkehr, Schwangerschaft, Geburt und Muttermilch. Die indirekte Übertragung dagegen wird durch Lebensmittel (Wasser, Obst), Instrumente (Spritzen) und Tiere (z. B. Mücken, Fliegen) ausgelöst. Nach der Infektion vermehren sich die Erreger im Körper. Es kommt zu den typischen Anzeichen, Symptomen, für die jeweilige Erkrankung, z. B. Ansteigen der Körpertemperatur oder Ausschlag. Den Zeitraum, der zwischen Übertragung der Erreger und dem Auftreten der Symptome (Ausbruch der Krankheit) liegt, nennt man Inkubationszeit. Während der Inkubationszeit vermehren sich die Erreger, aber es werden im Körper auch Abwehrstoffe mobilisiert, sodass in vielen Fällen die Krankheit nicht ausbricht.

Tierkrankheiten, wie z. B. die Maul- und Klauenseuche (MKS), sind von weltweiter Bedeutung, da sie jährlich hohe wirtschaftliche Verluste bei Nutztieren (Schweine, Rinder, Schafe) einbringen. Die Erkrankung ist anzeigepflichtig. Hauptursache für die weltweite Verbreitung vieler Krankheiten sind Tiertransporte, die über die Kontinente hinausgehen. So ist auch nachzuvollziehen, warum Maul- und Klauenseuche (MKS) in Argentinien auftritt, obwohl die Krankheit erstmals in Großbritannien gemeldet wurde.

Pflanzenkrankheiten werden von Viren, Bakterien oder Pilzen hervorgerufen. Sie beeinträchtigen die Entwicklung der Pflanzen und mindern die Erträge bei Kulturpflanzen.

Schon im Altertum war indischen und chinesischen Ärzten bekannt, dass das Überstehen bestimmter Infektionskrankheiten und Vergiftungen vor Wiedererkrankung mit der gleichen Krankheit schützt. Die Einbringung von krankheitsauslösenden Keimen in einen Organismus (was der aktiven Immunisierung entspricht) erfolgte schon etwa 1500 v. Chr. durch die Infizierung Gesunder mit dem Bläscheninhalt der Pocken.
Dieses Verfahren, auch Variolation genannt, wurde in Deutschland erst ca. 1724 eingesetzt.
EDWARD JENNER (1749 – 1823) erbrachte 1796 den Beweis, dass die Infektion mit Kuhpocken (Vaccina) vor Infektion mit Menschenpocken (Blattern, Variola) schützt. 1874 wurde die gesetzliche Impfpflicht gegen die bekannten Krankheiten eingeführt. Die großen Fortschritte in der mikrobiologischen Forschung im 19. Jahrhundert waren maßgeblich für die Entwicklung einer leistungsfähigen Immunprophylaxe. Um 1882 wurde durch LOUIS PASTEUR (1822 – 1895) die Tollwutimpfung entwickelt. Die ersten Impfstoffe waren sogenannte Lebendimpfstoffe.