CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE, KULTUR - BIOLOGIE - 2025

Corynebacterium diphtheriae ist ein grampositives Bakterium, das sich jedoch leicht verfärbt, insbesondere in alten Kulturen. Es ist ein gerader, schlägelförmiger oder leicht gebogener Bazillus. Es ist beständig gegen extreme Umgebungsbedingungen wie Einfrieren und Austrocknen. Einige Stämme dieses Bakteriums sind pathogen und können Diphtherie hervorrufen.

C. diphtheriae hat vier Biotypen: Gravis, Intermedius, Mitis und Belfanti. Jeder dieser Biotypen kann toxisch sein. Toxizität oder die Fähigkeit, Toxine zu produzieren, tritt nur auf, wenn der Bazillus mit einem Bakteriophagen infiziert (lysogenisiert) ist, der die genetische Information für die Produktion des Toxins trägt. Diese Information wird von einem Gen getragen, das als Tox-Gen bekannt ist.

Corynebacterium diphteriae, transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme. Quelle: www.sciencesource.com

Allgemeine Charakteristiken

Es ist grampositiv, kann sich jedoch in alten Kulturen leicht verfärben. Es enthält häufig metachromatische Granulate (Polymethaphosphat). Diese Körnchen sind mit dem Methylenblau-Farbstoff blau-lila gefärbt.

Corynebacterium diphtheriae ist aerob und fakultativ anaerob, es produziert keine Sporen. Seine optimale Entwicklung wird in einem Medium erreicht, das Blut oder Serum bei 35 bis 37 ° C enthält.

In mit Tellurit angereicherten Agarplattenkulturen sind C. diphtheriae-Kolonien nach 24-48 h schwarz oder grau.

Taxonomie

Corynebacterium diphtheriae wurde 1884 von den deutschen Bakteriologen Edwin Klebs und Friedrich Löffler entdeckt. Es ist auch als Klebs-Löffler-Bazillus bekannt.

Es ist eine Actinobakterie der Unterordnung Corynebacterineae. Es gehört zur CMN-Gruppe (Bakterien der Familien Corynebacteriaceae, Mycobacteriaceae und Nocardiaceae), zu der viele Arten von medizinischer und veterinärmedizinischer Bedeutung gehören.

Es werden vier verschiedene Biotypen oder Unterarten erkannt: Mitis, Intermedius, Gravis und Belfanti. Diese Unterarten zeigen leichte Unterschiede in der Morphologie ihrer Kolonie, ihren biochemischen Eigenschaften und ihrer Fähigkeit, bestimmte Nährstoffe zu metabolisieren.

Morphologie

Corynebacterium diphtheriae ist ein Stab, der wie eine gerade Keule geformt ist oder leicht gebogene Enden hat. Es stellt keine Geißel dar, ist also nicht mobil.

Es enthält Arabinose, Galactose und Mannose in seiner Zellwand. Es hat auch einen toxischen 6,6'-Diester von Corynemycol- und Corynemylensäuren.

Die Bazillen des Biotyps Gravis sind im Allgemeinen kurz. Bakterien des Mitis-Biotyps sind lang und pleomorph. Der Biotyp intermedius reicht von sehr langen bis zu kurzen Bazillen.

Kultur

Corynebakterien sind im Allgemeinen in Bezug auf die Kulturmedien nicht sehr anspruchsvoll. Die Isolierung kann mit selektiven Medien optimiert werden.

Das 1887 entwickelte Loeffler-Medium wird verwendet, um diese Bakterien zu kultivieren und von anderen zu unterscheiden. Dieses Medium besteht aus Pferdeserum, Fleischinfusion, Dextrose und Natriumchlorid.

Mit Tellurit angereichertes Loeffler-Medium (Tellurdioxid) wird für das selektive Wachstum von C. diphtheriae verwendet. Dieses Medium hemmt die Entwicklung anderer Arten und hinterlässt, wenn es durch C. diphtheriae reduziert wird, die Kolonien grau-schwarz.

Klinische Manifestationen

Diphtherie wird in den meisten Fällen von C. diphtheriae übertragen, obwohl C. ulcerans die gleichen klinischen Manifestationen hervorrufen kann. Diphtherie kann fast jede Schleimhaut betreffen. Die häufigsten klinischen Formen sind:

-Pharyngeal / Tonsillar : Es ist die häufigste Form. Zu den Symptomen gehören allgemeines Unwohlsein, Halsschmerzen, Anorexie und leichtes Fieber. Es kann im Bereich des Pharynx und der Mandeln eine Pseudomembran bilden.

- Kehlkopf : Kann als Erweiterung des Rachenraums oder einzeln auftreten. Es erzeugt Fieber, Heiserkeit, Atemnot, hohe Geräusche beim Atmen und bellenden Husten. Der Tod kann durch Atemwegsobstruktion verursacht werden.

- Nasal anterior : Es ist eine seltene klinische Form. Es manifestiert sich als Nasenbluten. Es kann auch zu einem eitrigen Schleimausfluss kommen und sich im Nasenseptum eine Pseudomembran entwickeln.

- kutane : es kann als schuppigen Ausschlag auf der Haut erscheinen oder als wohldefinierte Geschwür. Abhängig von der Position der betroffenen Membran und ihrem Ausmaß können Komplikationen wie Lungenentzündung, Myokarditis, Neuritis, Atemwegsobstruktion, septische Arthritis, Osteomyelitis und sogar der Tod auftreten.

Pathogenese

Die Krankheit wird durch Partikel, die während der Atmung ausgeatmet werden, von einer kranken Person auf eine gesunde Person übertragen. Es kann auch durch Kontakt mit der Sekretion von Hautläsionen auftreten.

Der Erwerb des Diphtheriebazillus erfolgt im Nasopharynx. Der Erreger produziert ein Toxin, das die Synthese von zellulären Proteinen durch die infizierte Person hemmt.

Dieses Toxin ist auch für die Zerstörung des lokalen Gewebes und die Bildung einer Pseudomembran verantwortlich. Das Toxin betrifft alle Zellen im Körper, vor allem aber das Herz (Myokarditis), die Nerven (Neuritis) und die Nieren (tubuläre Nekrose).

Andere Wirkungen des Toxins umfassen Thrombozytopenie und Proteinurie. Thrombozytie ist eine Abnahme der Anzahl von Blutplättchen im Blut. Proteinurie ist das Auftreten von Protein im Urin.

Innerhalb der ersten Tage nach einer Infektion der Atemwege verursacht das Toxin ein nekrotisches Gerinnsel oder eine Pseudomembran, die aus Fibrin, Blutzellen, toten Zellen des Epithels der Atemwege und Bakterien besteht.

Die Pseudomembran kann lokal sein oder sich weit erstrecken und den Pharynx und den Tracheobronchialbaum bedecken. Membranaspirationsasphyxie ist eine häufige Todesursache bei Erwachsenen und Kindern.

Behandlung

Diphtherie-Antitoxin

Bei Verdacht auf Diphtherie ist eine sofortige Verabreichung von Diphtherie-Antitoxin erforderlich. Dies sollte so schnell wie möglich verabreicht werden, auch ohne auf die Bestätigung der Diagnose durch Labortests zu warten.

Die Dosis und der Verabreichungsweg hängen vom Ausmaß und der Dauer der Krankheit ab.

Ergänzende Behandlungen

Zusätzlich zu Diphtherie-Antitoxin ist eine antimikrobielle Therapie erforderlich, um die Toxinproduktion zu stoppen und C. diphtheriae auszurotten.

Diese Therapie kann aus Erythromycin (oral oder parenteral verabreicht), Penicillin G (intramuskulär oder intravenös) oder Procain Penicillin G (intramuskulär) bestehen, das zwei Wochen lang verabreicht wird.

Impfung

Die Immunisierung mit Diphtherietoxoid führt zu einer langfristigen, aber nicht unbedingt dauerhaften Immunität. Aus diesem Grund sollte während der Rekonvaleszenz ein altersgerechter Impfstoff verabreicht werden, der Diphtherietoxoid enthält.

Krankheitsreservoirs

Der Mensch gilt als das einzige Reservoir der Krankheit. Jüngste Studien haben jedoch nicht toxogene Stämme von C. diphtheriae aus Hauskatzen und Kühen isoliert.

Ein virulenter Stamm von C. diphtheriae Biotyp Gravis wurde ebenfalls aus Pferden isoliert. Bisher gibt es keine Hinweise auf eine zoonotische Übertragung der Krankheit. Angesichts dieser Ergebnisse sollte diese Möglichkeit jedoch neu bewertet werden.

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