Shigella ist eine Gattung gramnegativer, nicht laktosefermentierender, fakultativ intrazellulärer Stäbchen. Die Übertragung erfolgt fäkal-oral am häufigsten durch Kontakt von Mensch zu Mensch, durch kontaminierte Lebensmittel oder Trinkwasser. Der Mensch ist das einzig bekannte Reservoir. Da sie säureresistent sind, überleben Shigella spp. die Magenpassage. Daher ist nur eine geringe Menge an Inokulum erforderlich, um eine Erkrankung zu verursachen. Die Shigellose (Shigellenruhr, Shigella-Dysenterie) äußert sich mit Fieber Fieber Fieber, Bauchschmerzen und blutiger Diarrhoe, die durch die Toxine und die Epithelzellen-Invasion des Erregers bedingt sind. In der Mehrzahl der Fälle klingen die Symptome innerhalb weniger Tage ab. Es können jedoch Komplikationen wie Dehydratation, hämolytisch-urämisches Syndrom Hämolytisch-urämisches Syndrom Hämolytisch-urämisches Syndrom bei Kindern, toxisches Megakolon Megakolon Megakolon oder reaktive Arthritis Reaktive Arthritis Reaktive Arthritis auftreten. Die Behandlung erfolgt in erster Linie durch Flüssigkeits- und Elektrolytersatz und eine Antibiotika-Therapie.
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Lernleitfaden
Medizin ➜
Gramnegative Bakterien:
Die meisten Bakterien können nach einem Laborverfahren namens Gram-Färbung klassifiziert werden.
Bakterien mit Zellwänden, die eine dünne Peptidoglykanschicht aufweisen, werden durch die Kristallviolettfärbung, die bei der Gram-Färbung verwendet wird, nicht eingefärbt. Diese Bakterien binden jedoch die Safranin-Gegenfärbung und erscheinen daher auf der Färbung rosa-rot, wodurch sie als gramnegativ eingestuft werden können. Diese Bakterien lassen sich nach ihrer Morphologie und ihrer Fähigkeit, in Gegenwart von Sauerstoff zu wachsen, weiter unterteilen. Die Bakterien können genauer identifiziert werden, indem man sie auf speziellen Nährböden züchtet, wo ihre Enzyme identifiziert und ihre Fähigkeit, Laktose zu vergären, getestet werden kann.
* Färbt schlecht auf Gram-Färbung
**Pleomorphe Stäbchen/kokkoide Stäbchen
*** Erfordert besondere Transportmittel
Serogruppen, die durch spezifische O-Antigene definiert sind:
Invasion und Zell-zu-Zell-Verbreitung durch Shigella:
1. Invasion des Erregers und Transzytose durch M-Zelle
2. Aufnahme des Erregers durch subepitheliale Makrophagen und dendritische Zellen → Induktion der Apoptose des Makrophagen 3. Freisetzung des Erregers zusammen mit Interleukin-1 (IL-1) und anderen Zytokinen; Einschleusen des Erregers in einem membrangebundenen Kompartiment in die Nachbarzelle; Rekrutieren von polymorphnukleären Leukozyten (PMN) durch Zytokine → Destabilisierung zellulärer Verbindungen → Eintrittspforte für weitere Erreger (PMN-Transmigration).
4. Passage des Erregers über zerstörte Tight Junctions und Eindringen in die Epithelzelle; Übernahme der Aktin-Nukleatoren der Wirtszelle; aktinbasierte Motilität → Ausbreitung von Zelle zu Zelle
5. Vermehrung und interzelluläre Ausbreitung durch zelluläre Protrusion (bei Shigella) und Vorwölbung in die Nachbarzelle; Auflösung der Ausstülpung in eine Doppelmembranvakuole; Lyse der Membran durch den Erreger → Eindringen in und Infektion der Nachbarzelle
6. Absterben der Epithelzelle führt zu Flüssigkeitsverlust
Shigellose („Shigella-Dysenterie“): Stuhlprobe eines Patienten mit Shigellose (blutige Diarrhoe, Fieber und Bauchkrämpfen). Shigellen sind als Stäbchen im Abstrich zu sehen.
Bild: “Shigella stool” von Centers for Disease Control and Prevention Public Health Image Library. Lizenz: Public DomainShigella auf Hektoen Enteric Agar (HE-Agar): Kolonien von S. boydii, die auf HE-Agar wachsen, sehen erhaben aus und haben ein grünlich-feuchtes Aussehen.
Bild: “Shigella boydii 01” von CDC. Lizenz: Public DomainShigellen und Salmonella dringen in den Magen-Darm-Trakt ein und verursachen Diarrhoe.
Shigella | Salmonella | |
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Gram-Färbung/Struktur | Gramnegative Stäbchen | Gramnegative Stäbchen |
Laktosegärung | Nicht laktosefermentierend | Nicht laktosefermentierend |
Oxidase | Negativ | Negativ |
Schwefelwasserstoff-Produktion | Nein | Ja |
Motilität | Nein | Ja (begeißelt) |
Virulenzfaktoren | Endotoxin, Shigatoxin | Endotoxin, Vi Kapselantigen |
Reservoir | Mensch | Mensch (S. typhi), Tier |
Notwendige Menge an Erregern | Kleines Inokulum (säurestabil) | Große Menge (Inaktivierung durch Säure) |
Ausbreitung der Infektion | Von Zelle zu Zelle (keine hämatogene Ausbreitung) | Kann sich hämatogen ausbreiten |