Bakterien sind Mikroorganismen, die zirkuläre doppelstrangige DNA und (mit Ausnahme von Mykoplasmen) Zellwände besitzen. Die meisten Bakterien leben extrazellulär. Einige Bakterien (z. B. Salmonella typhi, Neisseria gonorrhoeae; Legionella, Mycobacterium, Rickettsia, Chlamydia und Chlamydophila spp.) leben und vermehren sich jedoch vorzugsweise intrazellulär. Einige Bakterien, wie Chlamydien, Chlamydophila sp. und Rickettsien, sind obligate intrazelluläre Pathogene (d. h. sie sind nur innerhalb der Wirtzellen in der Lage, zu wachsen, zu reproduzieren, und Krankheiten zu verursachen). Andere (z. B. Salmonella typhi, Brucella sp, Francisella tularensis, N. gonorrhoeae, N. meningitidis, Legionella und Listeria spp., Mycobacterium tuberculosis) sind fakultative, intrazelluläre Pathogene.
Viele Bakterien existieren im Menschen als normale Flora, oft in großer Anzahl und in vielen Bereichen (z. B. im Magen-Darm-Trakt). Nur wenige Bakterienspezies sind humanpathogen.
Die Bakterien werden nach den folgenden Kriterien eingestuft (siehe Tabelle Klassifikation der häufigen pathogenen Bakterien).
Morphologie
Färbung
Gram-Färbung ist die gängigste Färbung zur allgemeinen Identifizierung von Bakterien. Grampositive Bakterien färben sich nach Jodfixation, Entfärbung mit Alkohol und Gegenfärbung mit Safranin kristallviolett (erscheint als dunkelblau); gramnegative Bakterien, die keine kristallviolette Farbe behalten, erscheinen rot. Gramnegative Bakterien besitzen eine zusätzliche äußere Membran, die Lipopolysaccharid (Endotoxin) enthält und die Virulenz dieser Bakterien ansteigen lässt. (Für andere Virulenzfaktoren, die die bakterielle Pathogenität verstärken, siehe Faktoren, die die mikrobielle Invasion erleichtern.)
Die Ziehl-Neelsen und die Kinyoun-Färbung sind säurefeste Färbungen, die vor allem verwendet werden, um Mykobakterien zu identifizieren, insbesondere M. tuberculosis. Sie können auch Nocardia and Cryptosporidia ssp. identifizieren. Karbolfuchsin wird aufgetragen und anschließend mit Salzsäure und Ethanol entfärbt. Es folgt eine Gegenfärbung mit Methylenblau.
Fluorochromfärbungen (z. B. Auramin-Rhodamin) identifizieren ebenfalls säurefeste Organismen, aber ein spezielles Fluoreszenzmikroskop ist erforderlich.
Verkapselung
Sauerstoffbedarf
Aerobe Bakterien (obligat aerobe) brauchen O2 um Energie zu erzeugen und in Kultur zu wachsen. Sie produzieren Energie durch aerobe Zellatmung
Anaerobe Bakterien (obligat anaerobe) brauchen kein O2 und wachsen nicht in Kultur, wenn Luft vorhanden ist. Sie produzieren Energie mittels Gärung oder anaerobee Atmung. Anaerobe Bakterien sind im Magen-Darm-Trakt verbreitet, in der Vagina, in Zahnhälsen und in chronischen Wunden, sofern diese schlecht durchblutet sind.
Fakultative Bakterien können mit oder ohne O2 wachsen. Sie produzieren Energie durch Fermentierung oder anaerobe Atmung, wenn O2 fehlt und durch aerobe Zellatmung, wenn O2 vorhanden ist. Microaerophile Bakterien bevorzugen eine reduzierte O2-Spannung (z. B. 2–10%).
Chlamydien sind obligate intrazelluläre Erreger, die Energie aus der Wirtszelle erwerben und diese nicht selber herstellen.
Klassifikation der häufigen pathogenen Bakterien
Typ |
Bakterien |
Obligat aerob |
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Gramnegative Kokken |
Moraxella catarrhalis, Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis |
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Grampositive Bakterien |
Corynebacterium jeikeium |
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Säurefeste Stäbchen |
Mycobacterium avium Komplex, M. kansasii, M. leprae, M. tuberculosis, Nocardia sp |
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Nonfermenter, Nicht-Enterobakterien |
Acinetobacter calcoaceticus, Elizabethkingia meningoseptica (ehemals Flavobacterium meningosepticum), Pseudomonas aeruginosa, P. alcaligenes, andere Pseudomonas sp, Stenotrophomonas maltophilia |
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Empfindliche gramnegative kokkoide Bazillen und Stäbchen |
Brucella, Bordetella, Francisella, und Legionella spp. |
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Leptospiraceae (spiralförmige Bakterien) |
Leptospira sp |
Obligat anaerob |
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Gramnegative Stäbchen |
Bacteroides fragilis, andere Bacteroides sp, Fusobacterium sp, Prevotella sp |
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Gramnegative Kokken |
Veillonella sp |
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Grampositive Kokken |
Peptococcus niger, Peptostreptococcus sp |
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nichtsporenbildende grampositive Bazillen |
Actinomyces, Bifidobacterium, Eubacterium und Propionibacterium spp. |
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endosporenbildende grampositive Bazillen |
Clostridium botulinum, C. perfringens, C. tetani, andere Clostridium sp |
Fakultativ anaerob |
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Grampositive Kokken, katalasepositive |
Staphylococcus aureus (koagulasepositiv), S. epidermidis (koagulasenegativ), andere koagulasenegative Staphylokokken |
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Grampositive Kokken, katalasenegativ |
Enterococcus faecalis, E. faecium, Streptococcus agalactiae (Streptokokken der Gruppe B), S. bovis, S. pneumoniae, S. pyogenes (Streptokokken der Gruppe A), Streptokokken der Viridans-Gruppe (S. mutans, S. mitis, S. salivarius, S. sanguis), S. anginosus-Gruppe (S. anginosus, S. milleri, S. constellatus), Gemella morbillorum |
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Grampositive Stäbchen |
Bacillus anthracis, Erysipelothrix rhusiopathiae, Gardnerella vaginalis (gramvariabel) |
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Gramnegative Stäbchen |
Enterobacteriaceae (Citrobacter sp, Enterobacter sp, Escherichia coli, Klebsiella sp, Morganella morganii, Proteus sp, Plesiomonas shigelloides, Providencia rettgeri, Salmonella typhi, andere Salmonella sp, Serratia marcescens, Shigella sp, Yersinia enterocolitica, Y. pestis) |
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Fermenter, Nicht-Enterobakterien |
Aeromonas hydrophila, Chromobacterium violaceum, Pasteurella multocida |
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Empfindliche gramnegative kokkoide Bakterien und Stäbchen |
Actinobacillus actinomycetemcomitans, Bartonella bacilliformis, B. henselae, B. quintana, Eikenella corrodens, Haemophilus influenzae, andere Haemophilus sp |
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Mykoplasma |
Mycoplasma pneumoniae |
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Spirochaetaceae (spirale Bakterien) |
Borrelia burgdorferi, Treponema pallidum |
Mikroaerophile |
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Gekrümmte Bakterien |
Campylobacter jejuni, Helicobacter pylori, Vibrio cholerae, V. vulnificus |
Obligat intrazelluläre parasitäre |
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Chlamydiaceae |
Chlamydia trachomatis, Chlamydophila pneumoniae, C. psittaci |
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Coxiellaceae |
Coxiella burnetii |
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Rickettsien |
Rickettsia prowazekii, R. rickettsii, R. typhi, Orientia tsutsugamushi, Ehrlichia chaffeensis, Anaplasma phagocytophilum |
