KLEBSIELLA PNEUMONIAE: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE, KRANKHEITEN - BIOLOGIE - 2025

Klebsiella pneumoniae ist ein nicht sporenproduzierendes, gramnegatives, fakultatives anaerobes Bakterium, das stabförmig ist. Es gehört zur Gruppe der Coliformen, der häufigsten Bakterien der Magen-Darm-Flora von Menschen und anderen Wirbeltieren.

Sie sind medizinisch wichtig, weil sie opportunistisch sind (dh ein geschwächtes Immunsystem ausnutzen) und Krankheiten verursachen können.

Klebsiella-Lungenentzündung. Entnommen aus commons.wikimedia.org

Klebsiella pneumoniae ist ein wichtiges bakterielles Mittel, das in menschlichen Populationen Infektionskrankheiten verursachen kann. Es ist auch einer der Hauptverursacher von im Krankenhaus erworbenen Infektionen bakteriellen Ursprungs, insbesondere bei Patienten mit geschwächtem Immunsystem. Es ist verantwortlich für Infektionen der Atemwege und der Harnwege, unter anderem für Lungenentzündung.

Eigenschaften

Bakterien der Gattung Klebsiella gehören zur Familie der Enterobacteriaceae, die sich unter anderem dadurch auszeichnen, dass es sich um gramnegative Stäbchen handelt, die keine Bewegung aufweisen.

Ein weiteres Merkmal, das sie vom Rest der Enterobakterien unterscheidet, ist, dass die äußerste Zellschicht durch eine Kapsel aus Polysacchariden gebildet wird. Neben K. pneumoniae besteht die Gattung aus anderen Arten wie K. terrigena, K. oxytoca und K. planticola.

Klebsiella pneumoniae fermentiert Laktose unter Bildung von Gas innerhalb von 48 Stunden. Diese Art kann sich in Gegenwart oder Abwesenheit von freiem Sauerstoff entwickeln, weshalb sie als fakultative anaerobe Spezies angesehen wird. Es kann im alkalischen pH-Wert überleben, aber nicht im sauren pH-Wert. Die optimale Entwicklung erfolgt in einem Medium mit neutralem pH-Wert.

Die Entwicklungstemperatur liegt zwischen 15 und 40 ° C, in Laboratorien werden die Stämme jedoch bei 37 ° C kultiviert. Es hat Beta-Lactamase-Enzyme. Die Kapsel, die sie umgibt, erhöht ihre Virulenz, indem sie als physische Barriere wirkt, um der Immunantwort des Wirts zu entgehen. Diese Kapsel schützt auch die Zelle vor Austrocknung.

Klebsiella pneumoniae ist ein für die Mikrobiota von Menschen und anderen Wirbeltieren typischer Mikroorganismus. Es kann im Mund, in der Haut und im Darm gefunden werden, wo es anfänglich keine Infektionsprobleme verursacht.

Morphologie

Klebsiella pneumoniae ist stabförmig. Es ist kurz und misst zwischen 1 - 2 mal 0,5 - 0,8 Mikrometer. Zellen können einzeln, paarweise, in Ketten und manchmal in Gruppen gefunden werden. Es präsentiert kein Flagellum (ist also nicht mobil) und hat eine markante Kapsel.

Das Bakterium K. pneumoniae entwickelt eine große Kolonie von Schleimhautkonsistenz, wenn es in einem primären Isolationsmedium, in Mac Conkey-Agar und in Blutagar kultiviert wird. Die Polysaccharidkapsel ist für das Schleimhautbild der Kolonie K. pneumoniae verantwortlich .

Krankheiten, die es verursachen kann

Klebsiella pneumoniae ist ein opportunistischer Erreger, der häufig nosokomiale Infektionen verursacht. In den letzten Jahren betreffen hypervirulente Stämme (hauptsächlich K1 und K2) zunehmend zuvor gesunde Menschen, dh sie waren keine Krankenhauspatienten.

Die Zunahme der Virulenz ist auf die erhöhte Produktion von Polysaccharidkapseln zurückzuführen. Eine K. pneumoniae-Bakteriämie verursacht in der Allgemeinbevölkerung eine signifikante Morbidität und Mortalität.

Die Bauchhöhle, die Harnwege und die Lunge sind in dieser Reihenfolge die am häufigsten von Klebsiella pneumoniae befallenen Stellen bei Menschen, die die Krankheit außerhalb von Krankenhäusern erworben haben.

Diese Art ist nach Escherichia coli die zweithäufigste Ursache für eine gramnegative Bakterieninfektion. Bestimmte Grunderkrankungen können die Abwehrkräfte eines Menschen beeinträchtigen und das Risiko einer Infektion mit K. pneumoniae erhöhen. Diese Krankheiten umfassen Zirrhose, Gallenwegserkrankungen, Diabetes mellitus und Alkoholismus.

Bei im Krankenhaus erworbenen Infektionen tritt die Besiedlung des Magen-Darm-Trakts durch K. pneumoniae im Allgemeinen vor der Entwicklung von Infektionen auf.

Eine Besiedlung durch K. pneumonia kann auch in den Harnwegen, Atemwegen und im Blut auftreten. Metastasierende Infektionen wie pyogener Gehirnabszess, Meningitis und Endophthalmitis sind die wichtigsten Merkmale von Infektionen mit K. pneumoniae.

Formen der Ansteckung

Um eine Infektion mit K. pneumoniae zu bekommen, muss eine Person den Bakterien ausgesetzt sein. Das heißt, K. pneumoniae muss in die Atemwege oder ins Blut gelangen.

Eine direkte Übertragung aus der Umgebung ist unwahrscheinlich. Biofilme von K. pneumoniae, die sich auf medizinischen Geräten (z. B. Kathetern und Endotrachealtuben) bilden, sind eines der Hauptinfektionsmittel bei katheterisierten Patienten.

Virulenzfaktor

Klebsiella pneumoniae entwickelt eine Polysaccharidkapsel, die einen bestimmenden Faktor für die Pathogenität der Bakterien darstellt. Die Kapsel schützt den Organismus vor Phagozytose durch polymorphkernige Zellen.

Die Resistenz gegen antimikrobielle Peptide und die Hemmung der Reifung dendritischer Zellen spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Unterdrückung der frühen Entzündungsreaktion. Einige Kapseltypen sind virulenter als andere, wie z. B. die Typen K1, K2, K4 und K5.

Das erste Stadium der Infektion ist die Anhaftung des verantwortlichen Mittels an die Wirtszellen. Bei Enterobacteriaceae erfolgt die Adhäsion durch die Fimbrien oder Pilis. Diese Fimbrien sind ein weiterer wichtiger Virulenzfaktor.

Es gibt zwei Haupttypen von Fimbrien, Typ 1 und Typ 3. Typ 1 haftet an Zellen im Haupttubulus der Harnwege. Fimbrien vom Typ 3 ermöglichen das Anhaften an Endothelzellen und Epithelzellen der Atemwege und Harnwege.

Menschliche Neutrophile (in blau) interagieren mit multiresistenten Klebsiella pneumoniae (in rot). Entnommen aus commons.wikimedia.org

Zusätzliche Virulenzfaktoren von K. pneumoniae umfassen Lipopolysaccharide, Außenmembranproteine ​​sowie Determinanten für die Eisenakquisition und die Nutzung von Stickstoffquellen.

Nosokomiale Infektionen durch K. pneumoniae sind in der Regel chronisch, hauptsächlich aufgrund ihrer Fähigkeit, Biofilme zu bilden. Diese Biofilme schützen den Erreger vor der Reaktion des Immunsystems des Wirts sowie vor Antibiotika.

Ein weiterer Faktor, der dazu beiträgt, dass K. pneumoniae chronisch wird, ist seine Resistenz gegen mehrere Medikamente. Resistenzen werden üblicherweise durch das Vorhandensein von β-Lactamasen oder Carbapenemasen mit erweitertem Spektrum verursacht, was es schwierig macht, die geeigneten Antibiotika für die Behandlung auszuwählen.

Behandlung

Klebsiella pneumoniae kann mit Antibiotika behandelt werden, wenn die Infektionen nicht gegen die Medikamente resistent sind. Eine unzureichende Erstbehandlung ist jedoch mit einer erhöhten Mortalität verbunden, die durch die Bakterien verursacht wird. Eine empirische Antibiotikatherapie kann das Überleben von Patienten mit Infektionen mit K. pneumoniae verbessern.

Kombinationstherapien, die bei der Behandlung anderer resistenter Bakterien wirksam sind, werden bei der Behandlung von K. pneumoniae mit Vorsicht angewendet, da möglicherweise unerwünschte Ereignisse auftreten können.

Kombinationstherapien, die die Verwendung von Aminoglykosiden umfassen, erhöhen das Risiko einer Nephrotoxizität beim Patienten. Ein weiteres mögliches schweres unerwünschtes Ereignis ist die mit Clostridium difficile assoziierte Kolitis.

In den letzten Jahren sind mehrere neue antimikrobielle Mittel mit Aktivität gegen Carbapenem-resistente Stämme von K. pneumoniae in klinische Phase-III-Studien übergegangen.

Ceftolozone, ein neues Cephalosporin in Kombination mit Tazobactam, war in In-vitro-Tests wirksam. Darüber hinaus könnte die Entwicklung neuer β-Lactamase-Inhibitoren wie Avibactam und anderer neuer β-Lactamase-Inhibitoren und Aminoglycoside (Neoglycoside) der neuen Generation in nicht allzu ferner Zukunft zur Entwicklung wirksamer Behandlungen gegen K. pneumoniae beitragen .

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