Intelligente Membranen in Natur und Technik

Alexandra Lène/Rolf Böttner

Ausgleichsfelder* sind allgegenwärtig, ohne sie ist kein Leben möglich. Sie entwickeln sich zwischen jedem Körper und seinem Umfeld und es gibt sie in unendlich vielen Erscheinungsformen: Als Erd-Atmosphäre liefern sie uns die Luft zum Atmen, als Kleidung schützen sie uns vor Kälte und jeder Zellkern ist von einem Zellkörper umgeben. Ändern sich die Umfeldbedingungen, so passt sich das Ausgleichsfeld an. Wir stellen zwei aktuelle und besonders interessante Beispiele vor, die aus einer Interaktion zwischen Mensch und Natur hervorgingen.

TBC-Erreger gegen Antibiotika resistent

Die WHO hatte kürzlich vor einer drastischen Zunahme von Tuberkulose-Bakterien gewarnt, die gegenüber konventionellen Antibiotika zunehmend rascher resistent werden. TBC-Bakterien sind besonders widerstandsfähig, beispielsweise gegen Säuren resistent. "Nun haben deutsche Forscher mit 3-D-Aufnahmen herausgefunden, warum der Erreger so widerstandsfähig ist: Er besitzt gleich zwei Doppelmembranen. Dass Mycobakterium tuberculosis der Erreger der Tuberkulose-Krankheit ist, hat Robert Koch vor rund 125 Jahren herausgefunden. Wie man ihn bekämpft - nämlich mit Antibiotika - weiß man auch schon seit langem." Man kennt auch die chemischen Bestandteile der Hülle, weiß aber nicht wie diese genau aufgebaut ist.

"Wie alle lebenden Zellen besitzen sie eine Zellmembran aus einer Fett-Doppelschicht, auf der sich noch zusätzlich eine mehrschichtige Zellwand befindet."

Im Sinne des Universal-Prinzips stellt die Schutzhülle der Bakterien ihr Ausgleichsfeld dar, Zellmembran und Zellwand gehören der Grenzschicht des Ausgleichsfeldes an. "Mykobakterien macht einzigartig, dass sie Mykolsäuren, langkettige Fettsäuren, besitzen, die sich irgendwo in der Bakterienhülle befinden. Diese Fettsäuren machen die Bakterien stark wasserabstoßend und säurefest. Wie die chemischen Bausteine der äußeren Wand jedoch strukturiert sind, war bislang unklar. Harald Engelhardt vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried und seine Kollegen haben die Hülle verschiedener Mykobakterien nun erstmals genauer unterm Elektronenmikroskop analysieren können. (…)

Wie die Forscher im Fachmagazin ‚Proceedings of the National Academy of Sciences' schreiben, konnten sie so direkt belegen, dass diese äußere Zellwand der Mykobakterien auch aus einer symmetrischen Fett-Doppelschicht besteht. Bislang hatte man angenommen, dass die äußere Hülle der Bakterien stark asymmetrisch aufgebaut ist. ‚Allerdings können wir anhand der Fotos nur sagen, dass sie morphologisch (strukturell) symmetrisch ist', sagte Engelhardt SPIEGEL ONLINE.

‚Es ist aber anzunehmen, dass sich die beiden Schichten biochemisch unterscheiden.' Zudem war die Membran sehr viel dünner als gedacht. (…) Zwischen der inneren Membran und der äußeren Doppelmembran der Mykobakterien befinden sich Zuckerpolymere. Nun bleibt noch die Frage zu klären, wo genau sich die schützenden Mykolsäuren befinden." Quelle

Die Resultate sind medizinisch sehr wertvoll, weil sowohl chemische Zusammensetzung als auch Struktur des Ausgleichsfeldes für die Resistenz verantwortlich sind und damit die Grundlage für Gegenmaßnahmen bilden.

Im Sinne des Universal-Prinzips kommt der vermehrte Einsatz von Antibiotika einer lebensbedrohlichen Umfeldänderung für die Mikroorganismen gleich. Als Antwort auf diese Aggression gelang den Mykobakterien eine Veränderung ihres äußeren Ausgleichsfeldes, ohne die inneren Stoffwechselkreisläufe zu stören. In diesem Fall handelt es sich um eine Verstärkung der Ausgleichsfeldgrenzschicht oder eventuell um ein weiteres Ausgleichsfeld. Der symmetrische Aufbau der Membran macht deutlich, dass die Veränderung vom Kern des Einzellers ausgeht.

Krieg gegen die Natur?
Was wird geschehen, wenn der Mensch noch aggressivere Mittel entwickelt, die in der Lage sind, auch bisher resistente Bakterien unschädlich zu machen? Die Natur hat auch dafür eine Antwort parat, da ihr Bestreben immer darin liegt, ein Gleichgewicht herzustellen. Die große Gefahr besteht darin, dass der Mensch in einem Anflug von Größenwahn ein Wettrüsten mit der Natur beginnt und übersieht, dass er sich selbst damit am meisten schadet.

Ein derartiges Verhalten entspricht nach dem Universal-Prinzip einem rasanten Fall des menschlichen Niveaus. Tröstlich dabei: Am Ende einer solchen "Gravitations-Spirale* erfolgt zwangsläufig ein Wendepunkt, der auf neue Höhen führt. Näheres zu dieser Analogie eines "Quantensprunges" finden Sie im Buch "Das Universal-Prinzip" unter 3.5 "Raum und Materie" ab S.64. Die beschriebene konventionelle Methode kommt einer Kriegserklärung gegen die Natur gleich. Der nächste Beitrag zeigt den konstruktiveren Weg: von der Natur lernen.

Technische Ausgleichsfelder fangen Schmutz und Krankheitserreger
Um winzige Teilchen geht es bei der Nanotechnologie (Nano griech. Zwerg, ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter). "Kühlschrankbeschichtungen und Außenfarben lassen Schmutz und Wasser einfach abperlen, Autolacke werden kratzfest. Selbst in Zahncremes lässt sich die Zwergen-Technologie finden: Mini-Moleküle bilden eine Schutzschicht auf Zähnen. Schon bald soll es nun mit winzigen Kügelchen auch möglich sein, Wasser von Schmutz und Krankheitserregern sehr viel einfacher und kostengünstiger zu befreien, als die herkömmliche Wasseraufbereitung das vermag. Das zumindest berichten Wissenschaftler der University of South Australia in Adelaide im Fachblatt ‚International Journal of Nanotechnology'."

Auf winzige Silikat-Kugeln wird eine hauchdünne Schicht aus Kohlenwasserstoffketten aufgebracht. Diese Beschichtung sei einfach aufzubringen, die Materialien würden sich von selbst verbinden. Damit sollen die Kugeln in der Lage sein Krankheitserreger wie das in der Dritten Welt weit verbreitete Polio-Virus oder das Escherichia-coli-Bakterium zu binden. Zur Wasserreinigung werden die Kugeln ein Stunde lang im verschmutzten Wasser verrührt. "Die Krankheitserreger würden sich durch elektrostatische Anziehung bei einem bestimmten pH-Wert, der zeigt wie sauer oder basisch die Flüssigkeit ist, an die Partikel heften. Die Komplexe aus Partikel und Erreger könnten anschließend einfach aus dem Wasser herausgefiltert werden, so die Wissenschaftler.

Günter Tovar vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik in Stuttgart hält die Arbeit der australischen Wissenschaftler für eine interessante Grundlage: "Die Methode selbst ist nicht neu, sie wurde aber tatsächlich noch nicht für die Aufreinigung von Wasser eingesetzt." Um diese Technik für die Wasseraufbereitung im großen Maßstab einsetzen zu können, ist es wichtig, dass Erreger oder Chemikalien wie Medikamentenrückstände ganz spezifisch aus dem Trinkwasser entfernt werden. Das ist auch den australischen Wissenschaftlern noch nicht gelungen. "Am Fraunhofer-Institut würde gerade genau an diesem Problem gearbeitet, so Tovar." Quelle

Wir beginnen die Natur besser zu verstehen
"Traumatische Erlebnisse im Kindesalter können das Erbgut im Gehirn dauerhaft verändern. Der erschreckende Befund schürt das Interesse am jungen Feld der Epigenetik: Erfahrungen hinterlassen chemische Spuren, die womöglich sogar vererbt werden."

Professor Szyf an der McGill University in Montreal hatte sich gefragt, "… warum Babys, die von ihrer Mutter nicht gepflegt wurden, zu verängstigten Tieren heranwuchsen, die stets in die dunkelste Ecke des Käfigs flohen. Das auffällige Verhalten, so stellte Szyf fest, geht mit einer erstaunlichen Veränderung am Erbgut einher: Im Nervengewebe wird das Gen für einen Rezeptor zur Stressverarbeitung abgeschaltet. (…)

Stress, der das normale Funktionieren der Gene durcheinander bringt? Kaum einer hatte einen so direkten Effekt für denkbar gehalten. Und vor allem stellte sich nun die Frage: Gibt es Ähnliches auch beim Menschen? Verändern Eltern, die ihre Kinder vernachlässigen oder missbrauchen, dauerhaft die Gene im Hirn der Kleinen?

Diese Frage wollte Szyf anhand der Proben aus Quebec klären. Jungforscher in seinem Labor isolierten die Erbsubstanz DNA aus den Hirnzellen der Selbstmörder und suchten darin nach Spuren, die der frühkindliche Missbrauch hinterlassen haben könnte.

Tatsächlich ergab die Analyse genau das: Ein Schlüsselgen in den Zellen des Hippocampus der Opfer funktionierte nicht mehr recht. Das Gen selbst hatte zwar keinen Schaden genommen, aber es war durch eine chemische Markierung auf ‚Aus' geschaltet. (…)

Szyf, 53, sieht darin das Versprechen eines interdisziplinären Brückenschlags, wie er ihn seit Anbeginn seiner Karriere angestrebt hat: (…) ‚Die Geistes- und Naturwissenschaften sind vollständig getrennt', wundert sich Szyf, ‚beinahe so, als ob Geist und Körper sich nichts zu sagen hätten. Ich will verstehen, wie sie miteinander reden.'

Auch für die Erb- und Evolutionsbiologie könnten die neuen Befunde eine tiefe Erschütterung bedeuten. Es scheint denkbar, dass kulturelle Einflüsse und Erfahrungen biologisch vererbt werden. Lange schien es geradezu ein Dogma der Biologie, dass nur zufällige Mutationen der DNA neue Merkmale in nachfolgenden Generationen hervorbringen können.

Mittlerweile legen einige Studien nahe: Die epigenetischen Muster können ebenfalls vererbt werden. ‚Das ist das Ende der Theorie vom egoistischen Gen', kommentiert die Biologin Eva Jablonka von der Universität Tel Aviv in Israel. ‚Der ganze Diskurs über Vererbung und Evolution wird sich verändern.' Quelle

Das Grundprinzip der Natur ist zugleich einfach und unglaublich komplex, das beweisen Artenvielfalt und deren Anpassungsfähigkeit. Der Einsatz kugelförmiger Objekte in der Technik bietet ein enormes Potential. Der springende Punkt liegt in der Gestaltung geeigneter Ausgleichsfelder, die in Wechselwirkung mit den Schadstoffen oder Mikroorganismen treten können.

Die neuen Erkenntnisse der Epigenetik relativieren die Darwinsche Auffassung, führen zurück zu Lamarcks Vorstellungen. Die gegenwärtige gierige Globalisierungsphase, Gender Mainstreaming, künstliche Befruchtung, Klonen, Genuss genmanipulierter Nahrung, Elektrosmog sind nur einige der Themen, die nun aus einer erweiterten Sicht untersucht werden sollten.

Die Einbeziehung der Größen, die wir in der biophysikalischen Ausarbeitung des Universal-Prinzips definieren, könnte derartige Anwendungen fördern.

Erläuterungen
*Ausgleichsfeld: Raum zwischen Körper und Umfeld, in welchem sich die Wechselwirkungen zwischen Körper und Umfeld abspielen. Ausgleichsfelder gleichen unterschiedliche Potenziale (wie Temperatur, Masse, aber auch Realität und Wunsch) einander an. Beispiele für Ausgleichsfelder: die Erdatmosphäre, der Duft einer Rose, Fruchtfleisch eines Apfels.

*Gravitation: Schwerkraft

Mehr dazu finden Sie in unserem Buch: Das Universal-Prinzip