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Überblick der Bakterien

Von

Brian J. Werth

, PharmD,

  • Assistant Professor of Pharmacy
  • University of Washington School of Pharmacy

Inhalt zuletzt geändert Aug 2018
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Quellen zum Thema

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

Bakterien können sein

  • Zylindrisch (Bacilli)

  • Sphärisch (Kokken)

  • Spiralförmig (Spirochäten)

Wenige kokkoide, viele stäbchenförmige und die meisten spirochätalen Arten sind beweglich.

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

Manche Bakterien sind in Kapseln eingeschlossen; für einige verkapselten Bakterien (z. B. Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae) ist die Kapsel hilfreich, um sie vor der Aufnahme durch Fresszellen zu schützen. Die Verkapselung erhöht die bakterielle Virulenz.

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.

Tabelle
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Klassifikation der häufigen pathogenen Bakterien

Typ

Bakterien

Obligat aerob

Gramnegative Kokken

Moraxella catarrhalis, Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis

Grampositive Bakterien

Corynebacterium jeikeium

Säurefeste Stäbchen

Mycobacterium avium Komplex, M. kansasii, M. leprae, M. tuberculosis, Nocardia sp

Nonfermenter, Nicht-Enterobakterien

Acinetobacter calcoaceticus, Elizabethkingia meningoseptica (ehemals Flavobacterium meningosepticum), Pseudomonas aeruginosa, P. alcaligenes, andere Pseudomonas sp, Stenotrophomonas maltophilia

Empfindliche gramnegative kokkoide Bazillen und Stäbchen

Brucella, Bordetella, Francisella, und Legionella spp.

Leptospiraceae (spiralförmige Bakterien)

Leptospira sp

Obligat anaerob

Gramnegative Stäbchen

Bacteroides fragilis, andere Bacteroides sp, Fusobacterium sp, Prevotella sp

Gramnegative Kokken

Veillonella sp

Grampositive Kokken

Peptococcus niger, Peptostreptococcus sp

nichtsporenbildende grampositive Bazillen

Actinomyces, Bifidobacterium, Eubacterium und Propionibacterium spp.

endosporenbildende grampositive Bazillen

Clostridium botulinum, C. perfringens, C. tetani, andere Clostridium sp

Fakultativ anaerob

Grampositive Kokken, katalasepositive

Staphylococcus aureus (koagulasepositiv), S. epidermidis (koagulasenegativ), andere koagulasenegative Staphylokokken

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

Grampositive Stäbchen

Bacillus anthracis, Erysipelothrix rhusiopathiae, Gardnerella vaginalis (gramvariabel)

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)

Fermenter, Nicht-Enterobakterien

Aeromonas hydrophila, Chromobacterium violaceum, Pasteurella multocida

Empfindliche gramnegative kokkoide Bakterien und Stäbchen

Actinobacillus actinomycetemcomitans, Bartonella bacilliformis, B. henselae, B. quintana, Eikenella corrodens, Haemophilus influenzae, andere Haemophilus sp

Mykoplasma

Mycoplasma pneumoniae

Spirochaetaceae (spirale Bakterien)

Borrelia burgdorferi, Treponema pallidum

Mikroaerophile

Gekrümmte Bakterien

Campylobacter jejuni, Helicobacter pylori,

Vibrio cholerae, V. vulnificus

Obligat intrazelluläre parasitäre

Chlamydiaceae

Chlamydia trachomatis, Chlamydophila pneumoniae, C. psittaci

Coxiellaceae

Coxiella burnetii

Rickettsien

Rickettsia prowazekii, R. rickettsii, R. typhi, Orientia tsutsugamushi, Ehrlichia chaffeensis, Anaplasma phagocytophilum

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