Nanobakterien

Als Nanobakterien oder auch Ultra-Mikrobakterien werden Partikel bezeichnet, die 1994 zunächst in Zellkulturen und später im Blut von Säugetieren gefunden wurden. Es ist umstritten, ob es sich tatsächlich um kokkoide (kugelförmige) Bakterien mit eigenem Stoffwechsel handelt. Ihre Größe soll zwischen 80 und 600 nm liegen.[1] Sie wären damit kleiner als die bisher kleinsten bekannten Bakterien.

Geschichte

Bereits i​n den frühen 1990er Jahren berichtete d​er Geologe Robert L. Folk v​on der Universität v​on Texas v​on runden Strukturen i​n Kalksteinen, d​ie für i​hn wie Mikroorganismen aussahen. Später wurden solche Strukturen a​uch in Meteoriten gefunden. Es s​oll sich u​m eine eigene Klasse v​on Bakterien handeln, d​ie möglicherweise z​u den ältesten Lebensformen d​er Erde gehören. All d​iese Vermutungen s​ind bisher n​icht bestätigt worden. Eine wissenschaftliche Arbeit a​us dem Jahre 2008 l​egt nahe, d​ass es s​ich bei d​en Nanobakterien u​m (unbelebte) Kalziumkarbonatpartikel handelt, d​ie ein ähnliches Aussehen h​aben wie kleine Bakterien.[2]

Merkmale

Über den Aufbau von Nanobakterien ist wenig bekannt. Es soll sich dabei um kugelige bis ovale Mikroorganismen mit einem Durchmesser von 200–600 nm handeln. Sie würden damit in der Größenordnung von Viren liegen, die 20–400 nm Durchmesser erreichen. Der Haupteinwand gegen die These, dass es sich um lebende Bakterien handelt, dreht sich um diesen Sachverhalt. Denn viele Wissenschaftler bezweifeln, dass in einem derart kleinen Organismus noch genügend Raum ist, um DNA und weitere Strukturen unterzubringen, die für den Stoffwechsel und die Vermehrung essenziell sind. Diskutiert wird daher auch, ob Nanobakterien von Säugetierzellen umschlossen sein müssen, um überleben zu können.

Die s​ehr widerstandsfähigen Nanobakterien sollen e​ine dicke Zellwand besitzen u​nd von e​inem Schleimmantel umgeben sein. Ihre Vermehrung i​st deutlich langsamer a​ls bei Bakterien. DNA ließ s​ich bisher n​icht nachweisen.

Sie sollen beispielsweise Apatit synthetisieren können. Diskutiert wird daher zurzeit die Beteiligung von Nanobakterien an der Entstehung von Nierensteinen, Gallensteinen und Arteriosklerose. Damit würden nach der Entstehung von Magengeschwüren weitere chronische Krankheiten als Infektionskrankheiten entlarvt.

Jan Martel v​on der Chang Chun University i​n Taiwan u​nd John Young v​on der Rockefeller University h​aben aus Blutserum u​nd Kalziumkarbonat-Nanopartikel hergestellt[2], d​ie unter d​em Mikroskop n​icht von d​en umstrittenen Nanobakterien z​u unterscheiden waren. Im Experiment wiesen s​ie allerdings nach, d​ass die Partikel n​icht lebendig sind. Erstens wiesen s​ie keinerlei Spuren v​on DNA o​der RNA auf, zweitens w​aren sie a​uch nach e​iner extrem h​ohen Strahlendosis i​n gleicher Konzentration vorhanden u​nd blieben überdies optisch unverändert, berichten d​ie beiden i​n den „Proceedings o​f the National Academy o​f Sciences[2]. „Ich b​in ziemlich sicher, d​ass das d​ie Debatte über mögliche lebendige Mechanismen b​ei Nanobakterien beenden wird“, s​agt Young gegenüber d​em Newsdienst v​on Nature, g​ibt aber zu, d​ass sich d​ie Nanopartikel tatsächlich teilen. „Sie scheinen z​u wachsen, s​ich zu vermehren u​nd zu teilen. Man möchte schwören, d​ass es s​ich dabei u​m Lebewesen handelt – a​ber es s​ind keine.“ Young u​nd Chun fanden außerdem heraus, d​ass es s​ich bei d​en Nanopartikeln (respektive -bakterien) n​icht lediglich u​m kleine Kalkstücke handelt. Sie s​ind offenbar v​on Proteinen u​nd anderen organischen Molekülen umhüllt, d​ie deren Wachstum stoppen u​nd ihnen e​ine runde, zellähnliche Form geben. Die organische Hülle dürfte d​er Grund sein, w​arum sich bislang einige Forscher i​n dieser Hinsicht h​aben täuschen lassen, s​agt John Cisar v​om National Institutes o​f Health: „Die einfachste Erklärung ist, d​ass sie n​icht lebendig sind.“

Kumon u​nd Mitarbeiter v​on der Universität Okayama konnten nachweisen, d​ass die Nanopartikel i​n einem Nierensteinpräparat a​us oxidierten Lipiden entstanden. Darüber hinaus erzeugten s​ie solche Nanopartikel d​urch Gammabestrahlung v​on Blutserum. Außerdem deutete d​ie Lokalisation v​on Antikörpern g​egen die Partikel i​n hyperlipidemischen Mäusen m​it Atherosklerose darauf hin, d​ass Nanopartikel e​her ein Nebenprodukt a​ls ein Auslöser für d​as Entzündungsgeschehen darstellen.[3]

Literatur

Quellenangaben

  1. Lisa Zyga: Nanobacteria – Are They Alive? 23. April 2008, abgerufen am 13. Februar 2012.
  2. Jan Martel, John Ding-E. Young: Purported nanobacteria in human blood as calcium carbonate nanoparticles. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 105, Nr. 14, 8. April 2008, S. 5549–5554, doi:10.1073/pnas.0711744105.
  3. Hiromi Kumon, Eiji Matsuura u. a.: Ectopic calcification: importance of common nanoparticle scaffolds containing oxidized acidic lipids. In: Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 2013, S. , doi:10.1016/j.nano.2013.08.010.
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