CORYNEBACTERIUM PSEUDOTUBERCULOSIS: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE - BIOLOGIE - 2025

Corynebacterium pseudotuberculosis ist ein Bakterium der Ordnung Actinomycetales. Es ist ein Bazillus, der in Kulturen die Form eines Schlägers oder einer Keule hat und keine Kapsel oder Flagellum aufweist. Es fermentiert Maltose und Galactose, aber nicht Lactose.

C. pseudotuberculosis ist ein fakultatives intrazelluläres Bakterium, das sich innerhalb der Makrophagen seines Wirts vermehrt. Es kann eine Reihe von Krankheiten verursachen, einschließlich caseöser Lymphadenitis (CLA) und ulzerativer Lymphangitis bei Tieren wie Ziegen, Hirschen, Pferden, Rindern oder Kamelen. Es kann auch Menschen betreffen.

Fallöse Lymphadenitis bei Schafen. Quelle: commons.wikimedia.org

Allgemeine Charakteristiken

Das Bakterium Corynebacterium pseudotuberculosis ist ein intrazellulärer Erreger, grampositiv, fakultativ anaerob, bildet keine Sporen. Bei Medien mit neutralem pH-Wert (zwischen 7,0 und 7,2) erreicht es bei 37 ºC seine optimale Entwicklung.

Es produziert Katalase, Phospholipase D und Urease. Es fermentiert Maltose, Mannose, Glucose und Galactose. Es fermentiert keine Laktose. Es ist Oxidase-negativ.

Es zeigt weder eine proteolytische Aktivität noch hydrolysiert es Gelatine. Es verdaut auch kein Kasein. Es hat eine pyogene Lipidschicht, aber keine immunogene. Diese Schicht erschwert die Phagozytose der Bakterien, wodurch ihre Virulenz und ihre Überlebensfähigkeit in Makrophagen erhöht werden.

Morphologie

Organismen dieser Art sind pleomorph (dh sie kommen in verschiedenen Formen vor). Sie können kokosnussförmig bis filamentös stabförmig sein.

Sie sind im Allgemeinen länglich und haben eine Breite von 0,5 bis 0,6 um und eine Länge von 1,0 bis 3,0 um. Sie haben keine Kapseln oder Flagellen, aber sie haben Fimbrien und enthalten im Allgemeinen metachromatisches Granulat.

Seine Zellwand enthält Mesodiaminopimelinsäure, Arabinogalactan und Chorinomykolsäure. Sie haben auch Arabinose und Galactose (Zucker) und kurze Ketten von Mykolsäure.

Taxonomie

Die Art C. pseudotuberculosis wurde erstmals 1888 von Edmound Nocard, einem französischen Tierarzt, beschrieben. Die Beschreibung basierte auf Material, das aus Rindern mit Lymphangitis isoliert worden war.

1891 isolierte der ungarische Bakteriologe Hugo von Preisz ein ähnliches Bakterium, das Schafe befällt. Aufgrund beider Befunde wurde das Bakterium mit dem Bacillusnamen "Preisz-Nocard" getauft.

Die Gattung Corynebacterium befindet sich taxonomisch in der Unterordnung Corynebacterineae (Actinobacteria: Actinobacteridae: Actinomycetales). Diese Unterordnung umfasst die Familien Corynebacteriaceae, Mycobacteriaceae und Nocardiaceae, die üblicherweise als CMN-Gruppe bezeichnet werden.

Die Bakterien der CMN-Gruppe haben eine Zellwand, die hauptsächlich aus Peptidoglykanen, Arabinogalactan und Mykolsäuren besteht. Ein weiteres Merkmal der Mitglieder dieser Gruppe ist, dass sie einen Anteil an Guanin und Cytosin aufweisen, der 70% der Gesamtzahl der stickstoffhaltigen Basen überschreiten kann.

Die CMN-Gruppe umfasst viele Arten von medizinischer und veterinärmedizinischer Bedeutung, einschließlich C. pseudotuberculosis, die für Pseudotuberkulose oder caseöse Lymphadenitis (CLA) bei Ziegen und Schafen sowie nosokomiale Infektionen beim Menschen verantwortlich sind.

Kultur

Corynebacterium pseudotuberculosis wächst gut in angereicherten Medien wie Blutagar, Brain Heart Infusion (BHI) -Medium und in mit Tierserum angereicherten Medien.

Kulturen in BHI-Medien, die mit Hefeextrakt, Tryptose oder Lactalbumin angereichert sind, verbessern das Wachstum der Bakterien. Polysorbat 80 wurde auch verwendet, um die Kulturmedien anzureichern.

In einem festen Kulturmedium ist das anfängliche Wachstum schlecht, dann nimmt es zu und die Bakterien organisieren sich in Gruppen. Die Kolonien sind trocken, undurchsichtig und konzentrisch.

Das Wachstum in flüssigen Medien erfolgt als Biofilm auf der Oberfläche des Mediums. Dieser Biofilm ist auf das Vorhandensein und die Menge von Lipiden in der Zellmembran zurückzuführen.

In Gegenwart von CO2 in der Atmosphäre ist das Bakterienwachstum bei einer Konzentration von 5% besser. In jüngster Zeit wurden Kulturen in Medien durchgeführt, die aus zweibasischem Phosphat, Vitaminen und Aminosäuren bestehen.

Pathogenese

Corynebacterium pseudotuberculosis kann mehrere Virulenzfaktoren produzieren. Chorynomycolsäuren und Phospholipase D-Toxin sind jedoch in erster Linie für sein krankheitsverursachendes Potenzial verantwortlich.

Diese beiden Faktoren tragen zum Entzündungsprozess, zum Auftreten von Ödemen und zur Ausbreitung während der Entwicklung von Abszessen bei.

Fallöse Lymphadenitis bei Schafen. Quelle: commons.wikimedia.org

Der Bazillus vermehrt sich innerhalb der Makrophagen der Wirte. Die äußere Lipidschicht der Zellwand ermöglicht es ihr, die Wirkung von phagolysosomalen Enzymen zu überleben.

Die Bakterien gelangen im Allgemeinen über die Mund-, Nasen- oder Augenschleimhaut oder über Hautwunden in den Wirt. Sobald sich der Bazillus im Wirt befindet, breitet er sich frei oder innerhalb von Makrophagen aus.

Der Hauptverbreitungsweg ist das afferente Lymphsystem. Von dort aus breitet es sich auf lokale Lymphknoten und innere Organe aus.

Der Infektionsprozess des Bakteriums hängt von seiner Fähigkeit ab, Wirtsmakrophagen zu infizieren, seinen Phagolysosomen zu widerstehen, Zellen abzutöten und neue Bakterien freizusetzen. Experimentelle Infektionen bei Mäusen haben gezeigt, dass drei Minuten nach der intraperitonealen Inokulation bei Mäusen phagozytische Vakuolen auftreten.

Bei experimentellen Infektionen bei Ziegen enthalten 60-80% ihrer Makrophagen eine Stunde nach der Inokulation Bakterien. Zwei Stunden später ist saure Phosphatase in den die Bakterien enthaltenden Vesikeln vorhanden.

Bei Schafen entwickeln sich einen Tag nach einer experimentellen Hautinfektion Mikroabscesse in der Drainage der Lymphknoten. Drei bis 10 Tage nach der Infektion bilden sich Pyogranulome.

Wirkung von Exotoxinen

Die Exotoxine des Bakteriums hydrolysieren Lecithin und Sphingomyelin, die in den Endothelzellmembranen des Bluts und der Lymphgefäße des Wirts vorhanden sind.

Diese Hydrolyse verursacht den Bruch der Zellmembran, erhöht die Gefäßpermeabilität, das Auftreten von Ödemen und erleichtert die Besiedlung des Wirts.

Eines dieser Exotoxine, Phospholipase D, hemmt auch die Reaktion von Neutrophilen auf chemische Reize. Phospholipase D hemmt auch die Fähigkeit von Phagozytenzellen, antimikrobielle zytotoxische Moleküle freizusetzen. Dies begünstigt das Überleben und die Vermehrung von Bakterien im Wirt.

Zoonotisches Potenzial von

Corynebacterium pseudotuberculosis verursacht Krankheiten hauptsächlich bei Schafen und Ziegen. Es kann jedoch Infektionen in einem breiten Spektrum von Wirten, einschließlich Menschen, verursachen. Aus diesem Grund wird C. pseudotuberculosis als ein aufkommendes Problem für die öffentliche Gesundheit angesehen.

Dieses Bakterium kann Diphtherietoxin produzieren, es kann auch Menschen infizieren und eine suppurative Lymphadenopathie verursachen. Infektionen sind traditionell auf den Kontakt mit kontaminierten Nutztieren und Milchprodukten zurückzuführen.

Es gibt jedoch dokumentierte Fälle von Menschen, die durch C. pseudotuberculosis verursachte Krankheiten erworben haben, bei denen zuvor kein Kontakt mit kontaminierten Tieren oder Nahrungsmitteln bestand.

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