Resistenz

Unter Resistenz versteht man die Widerstandskraft eines Organismus (oder genauer einer biologischen Art) gegen äußere Einflüsse.

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Resistenz von Mikroorganismen

Im Laufe vieler Generationen können Organismen durch Mutation und Selektion resistent werden (angeborene Resistenz). Beispielsweise haben viele bakterielle Krankheitserreger eine Antibiotikum-Resistenz entwickelt mit der Folge, dass die Behandlung der durch diese ausgelösten Krankheiten schwieriger wird.

Resistenz kann auch erworben werden, indem Gene für Antibiotikaresistenzen, die zum Beispiel auf Plasmiden codiert sind, von einem Bakterium auf ein anderes durch Konjugation übertragen werden. Es gibt vor allem in Spitälern Krankheitserreger (etwa Pseudomonas), die sich auf diese Weise mehrere Resistenzfaktoren angeeignet haben, also multiresistent geworden sind - eine Folge des kontinuierlichen Selektionsdruckes durch notwendige Antibiotikagabe in etwa infektiologischen oder intensivmedizinischen Abteilungen.

Resistenz von höheren Organismen

Ebenso sind heute viele Unkräuter gegen Herbizide, Insekten gegen Insektizide oder Pilze gegen Fungizide resistent. Dies hat Konsequenzen für den modernen Ackerbau, aber auch in der Bekämpfung von durch Insekten verbreiteten Krankheiten (z.B. Malaria).

Resistenz von Pflanzen

Bei Pflanzen wird die Widerstandsfähigkeit gegenüber Krankheiten und Schädlingen als Resistenz bezeichnet, während die Widerstandsfähigkeit gegenüber abiotischen Schadfaktoren (z.B. Kälte, Herbizide) als Toleranz bezeichnet wird. Resistenzreaktionen von Pflanzen gegenüber Schadorganismen werden basierend auf die Wirkmechanismen in verschiedene Typen eingeteilt.

Bei Nichtwirtsresistenz sind alle Sorten und Genotypen einer Pflanzenart resistent gegenüber allen Rassen eines Pathogens.

Besteht nun die grundsätzliche Fähigkeit eines Pathogens, Krankheit bei einer Pflanzenart auszulösen (z.B. das Pathogen Phytophthora infestans löst die Kraut und Braunfäule an Tomaten aus), so können einzelne Wirtsgenotypen gegenüber bestimmten Stämmen oder Rassen des Pathogens resistent sein. Diese Resistenz ist also rassenspezifisch und durch eine qualitative Interaktion (ja-nein) charakterisiert. Virulente Rassen führen auf anfälligen Pflanzen zu ungehindertem Befall, bei avirulenten Rassen wird die Infektion bei Pflanzen mit passender Resistenz komplett gestoppt. Rassenspezifische Resistenzen beruhen meist auf nur einem oder sehr wenigen Genen. Der Mechanismus der qualitativen Resistenz ist häufig der hypersensitive Zelltod. Das heißt, sobald eine Pflanzenzelle mit einer avirulenten Rasse in Kontakt kommt, stirbt die Zelle und u.U. auch die Nachbarzellen ab, bevor das Pathogen in die nächste Zelle eindringen kann, und tötet damit auch das Pathogen. Die qualitative Resistenz kann von vielen Pathogen schnell überwunden werden.

Im Gegensatz zu rassenspezifischen Resistenzen, gibt es auch partielle Resistenzen, die zwar Befall zulassen, aber das Infektionsgeschehen drastisch verlangsamen. Solche graduellen Resistenzreaktionen beruhen auf einer Vielzahl polygen, gesteuerter Resistenzmechanismen, die weitgehend unabhängig von den Pathogenrassen ausgelöst werden. Deshalb werden sie als rassenunspezifisch bzw. quantitativ (mehr/weniger) bezeichnet. Grundsätzlich ist es deutlich schwieriger für Pathogene, sich an diese komplexen quantitativen Resistenzen anzupassen.

Sowohl die qualitativen als auch quantitativen Resistenzreaktionen beruhen auf biochemischen Prozessen in der Pflanze, die, wenn sie einmal ausgelöst wurden häufig über eine gewisse Zeit aktiv sind und damit die Pflanzen gegen spätere Infektionen vorübergehend schützen analog einer sehr kurzfristigen Impfung (typische Wirkzeit 3-7 Tage). Dieser Vorgang wird als induzierte Resistenz bezeichnet.

Resistenz von Menschen und Tieren

Bei Menschen und Tieren gibt es noch eine völlig andere Art der Widerstandsfähigkeit, diese wird von einem Organismus im Laufe seines Lebens gegen Krankheitserreger erworben, die so genannte Immunität. Dies wird auch Immunisierung genannt, und besteht in einer Anpassung des Immunsystems an die Krankheitserreger, denen der Organismus ausgesetzt war.

Siehe auch: Temperaturresistenz

Literatur

• Dudley H. Williams, Ben Bardsley: Die Vancomycin-Antibiotika und der Kampf gegen resistente Bakterien. Angewandte Chemie 111(9), S. 1264 - 1286 (1999), ISSN 0044-8249
• Joachim Morschhäuser: Wie "entkommen" Pilze der Therapie? Resistenzen und Resistenzmechanismen.
• George N. Agrios 2005 Plant Pathology Academic Press; ISBN 0120445654