Treponemen

Treponemen sind gramnegative Bakterien gramnegative Bakterien Bakteriologie: Überblick und gehören zur Gruppe der Spirochäten. In der Gram-Färbung sind sie allerdings aufgrund von ihrer dünnen Struktur nur unzureichend darstellbar. Treponemen sind mikroaerophil und besitzen Endoflagellen. Durch diese Endoflagellen wird die rotatorische Fortbewegungsart ermöglicht. Durch verschiedene Mechanismen (Schutzschicht aus Fibronektin) verhindert dieses Bakterium eine Erkennung und Beseitigung durch das Immunsystem des Wirtes. Der Mensch ist das einzig bekannte Reservoir. Die Übertragung erfolgt meist über direkten Kontakt von Mensch zu Mensch. Die beim Menschen am häufigsten vorkommende Spezies ist Treponema pallidum subspecies pallidum, der Erreger der Syphilis Syphilis Syphilis. Weitere klinisch relevante Arten sind T. pallidum pertenue, T. pallidum endemicum und T. carateum. Diese Erreger führen zu folgenden Krankheitsbildern: Bejel Bejel Endemische Treponematosen (Frambösie, Bejel und Pinta), Frambösie Frambösie Endemische Treponematosen (Frambösie, Bejel und Pinta) oder Pinta Pinta Endemische Treponematosen (Frambösie, Bejel und Pinta). Auch die Art T. vincentii ist klinisch relevant als Erreger der Plaut-Vincent-Angina. Die Diagnose erfolgt meist mittels Labordiagnostik und bei der Therapie ist Penicillin G Penicillin G Penicilline Mittel der ersten Wahl.

Aktualisiert: 01.06.2023

Redaktionelle Verantwortung: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

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Klassifikation

Flussdiagramm zur Klassifizierung gramnegativer Bakterien

Gramnegative Bakterien:
Die meisten Bakterien können durch ein Laborverfahren (Gram-Färbung) klassifiziert werden.
Bei Bakterien mit Zellwänden, die eine dünne Mureinschicht (Peptidoglykane) aufweisen, kann der Farbstoff Kristallviolett (Anilinfarbstoff), der bei der Gram-Färbung verwendet wird, während der Zugabe der Differenzierungslösung (96 % Alkohol) nicht haften bleiben. Bei diesen Bakterien haftet jedoch die Gegenfärbung mit Safraninck und sie erscheinen daher auf der Färbung rosa-rot: Es handelt sich um gramnegative Bakterien. Die Bakterien lassen sich nach ihrer Morphologie (Diplokokken, gekrümmte Stäbchen, Bazillen und Kokkobazillen) und ihrer Fähigkeit, in Gegenwart von Sauerstoff zu wachsen (aerob bzw. anaerob), weiter einteilen. Die Bakterien können genauer klassifiziert werden, indem man sie auf speziellen Nährböden (Dreizucker-Eisen-Agar (Englisches Akronym: Triple Sugar Iron-Agar; TSI)) anzüchtet, wo ihre Enzyme (Urease, Oxidase) identifiziert und ihre Fähigkeit, Laktose zu spalten, getestet werden kann.
* Schlechte Anfärbung Gram-Färbung
Pleomorphe Stäbchen/Kokkoide Stäbchen
*** Erfordert besondere Transportmedien

Bild von Lecturio. License: CC BY-NC-SA 4.0

Allgemeine Merkmale von Treponemen

Eigenschaften des Erregers

  • Spirochäten (spiralförmig „Schraubenbakterien“).
  • Länge: 5-20 Mikrometer.
  • Gram-negativ, jedoch meist unzureichende Darstellung in der Gram-Färbung.
  • Mikroaerophil (besseres Überleben unter reduzierter Sauerstoffspannung).
  • Endoflagellen
    • 3 Geißeln, die von den Enden (Zellpolen) ausgehen.
    • Lokalisation im periplasmatischen Raum, zwischen Zytoplasma und Bakterienhülle.
  • Klassische Fortbewegungsart:
    • Rotation um die Längsachse.
    • Beugebewegungen, rotierende oder undulierende Fortbewegung.
  • Darstellung der Bakterien:
    • Dunkelfeldmikroskopie
    • Zu dünn, um mit Gram- oder Giemsa-Färbung ausreichend sichtbar gemacht zu werden.
  • Kein Anzüchtung in Kultur möglich.
  • Die pathogenen Arten sind morphologisch und antigenisch nicht zu unterscheiden.

Klinisch relevante/pathogene Arten

Pathogenese

Pathogenese von Treponema-Infektionen

Pathogenese von Treponemen-Infektionen
Der Erreger gelangt immer durch direkten Kontakt zu Erkrankten, über Mikroläsionen der Haut/Schleimhaut in den Körper. Die Besiedlung führt zur Produktion von Hyaluronidase, die ein Eindringen in das Gewebe ermöglicht. Der Erreger hüllt sich in das Fibronektin des Wirtes, was seine Phagozytose und Erkennung durch das Immunsystem verhindern soll. Folglich verbreitet sich der Erreger über die Blutbahn. Letztendlich kommt es zu einer Immunreaktion des Wirtes, was zu Symptomen führt.

Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0

Reservoirs und Infektionsweg

Virulenz

  • Hyaluronidase
    • Ermöglicht das Eindringen in das Gewebe.
    • Erleichtert die Verbreitung des Erregers im Körper.
  • Rotierende-Motilität
    • Fähigkeit, sich in dichten Substanzen zu bewegen (z. B. Bindegewebe Bindegewebe Bindegewebe).
    • Hilft bei der Verbreitung des Erregers.
  • Fibronektin
    • Schutzschicht
    • Stammt vom Wirt.
    • Verhindert Phagozytose und Immunerkennung des Erregers.

Krankheiten, die durch Treponemen verursacht werden

Syphilis Syphilis Syphilis

Syphilis Syphilis Syphilis ist die häufigste Treponemenerkrankung, die durch T. pallidum pallidum verursacht wird. Nur bei etwa der Hälfte der Infektionen mit T. pallidum kommt es zu einem symptomatischen Verlauf. Die Infektion kann in mehrere Stadien eingeteilt werden

Tabelle: Syphilis Syphilis Syphilis
Stadien Primäre Syphilis Syphilis Syphilis (Frühsyphilis: lokalisiertes Krankheitsgeschehen) Sekundäre Syphilis Syphilis Syphilis (Frühsyphilis: generalisiertes Krankheitsgeschehen) Tertiäre Syphilis Syphilis Syphilis (Spätsyphilis) Quartäre Syphilis Syphilis Syphilis (Neurosyphilis) Angeborene Syphilis Syphilis Syphilis (Lues connata)
Infektionsweg Sexueller Kontakt Hautkontakt mit disseminiertem Hautausschlag Hautausschlag Generalisierte und lokalisierte Exantheme Die Patienten*innen sind in diesem Stadium nicht mehr ansteckend Möglicher Erregernachweis nach langjähriger Krankheit (untherapiert) Diaplazentar, während des ersten Trimenons
Symptome Lokale Symptome:
  • Primäraffekt an Inokulationsstelle: Schmerzloser Ulkus mit derbem Rand („harter Schanker“, „Ulcus durum“). Schmerzlose Blasen, nach meist narbiger Abheilung des Schankers.
  • Lymphknotenschwellung (regional)
Systemische Krankheit:
  • Makulopapulöser Ausschlag (einschließlich Handflächen und Fußsohlen) und hoch kontagiöse mukokutane Läsionen
  • Feigwarzen (Condylomata lata) oder Lues maligna
  • Lymphadenopathie Lymphadenopathie Lymphadenopathie (generalisiert)
  • Grippeähnliche Symptome ( Fieber Fieber Fieber, Unwohlsein) oder Angina specifica (akute Tonsillitis Tonsillitis Tonsillitis)
Systemische Krankheit:
  • Gummen, tuberöse Hautveränderungen (Lues tuberosa)
  • Destruktive Knochenläsionen
  • Kardiovaskuläre Veränderungen (Mesoaortitis luetica, Aortenwurzeldilatation)
  • Neurogene Arthropathie
  • Asymptomatische Neurosyphilis
  • Syphilis-Meningitis
  • Tabes dorsalis (Degeneration der Hinterstränge des Rückenmarks)
  • Meningovaskuläre oder parenchymatöse Syphilis Syphilis Syphilis
  • Sattelnase
  • Hutchinsons Trias ( Keratitis Keratitis Erosio corneae und Keratitis, Tonnenzähne und Innenohrschwerhörigkeit)
  • Säbelscheiden-Tibia
  • Rhagaden
  • Knospenmolaren
  • „Koryza“ (blutiger Schnupfen)
  • Kurzer Oberkiefer
Diagnostik
  • RPR
  • VDRL
  • FTA-Abs
  • Dunkelfeldmikroskopie
  • TPHA-Test
  • PCR des Liquors (Neurosyphilis)
Therapie
  • Penizillin G
  • Ceftriaxon Ceftriaxon Cephalosporine (Alternative bei Penicillinallergie)
  • Doxycyclin (Alternative bei Penicillinallergie)
Prävention
  • Safe-Sex-Praktiken
  • Kondome
Die Mütter werden während der Schwangerschaft Schwangerschaft Schwangerschaft: Diagnostik, mütterliche Physiologie und Routineversorgung getestet und behandelt.

VDRL: Englisches Akronym: Venereal Disease Research Laboratory
RPR: Plasmareagenztest
FTA-Abs: Fluoreszenz-Treponema-Antikörper-Absorptionstest
TPHA-Test: Treponema-pallidum-Hämagglutinationstest
PCR: Polymerase-Kettenreaktion
Liquor: Liquor cerebrospinalis

Nicht-venerische Krankheiten

Die weniger verbreiteten Treponema-Arten und ihre Krankheiten werden im Folgenden zusammengefasst:

Tabelle: Weniger verbreitete Treponema-Arten und ihre Krankheiten
Krankheit Frambösie Frambösie Endemische Treponematosen (Frambösie, Bejel und Pinta) Bejel Bejel Endemische Treponematosen (Frambösie, Bejel und Pinta) (endemische Syphilis Syphilis Syphilis) Pinta Pinta Endemische Treponematosen (Frambösie, Bejel und Pinta)
Treponema-Art T. pallidum pertenue T. pallidum endemicum T. carateum
Infektionsweg
  • Kontakt von Mensch zu Mensch
  • Direkter Kontakt mit Hautläsionen
  • Kontakt von Mensch zu Mensch
  • Direkter Kontakt mit Schleimhautläsionen
  • Schmierinfektion über Gegenstände
  • Kontakt von Mensch zu Mensch
  • Direkter Kontakt mit Hautläsionen
Vorkommen der Erreger Tropische Regionen:
  • Afrika
  • Südamerika
  • Indien
  • Indonesien
  • Pazifische Inseln
Wüstenregionen:
  • Naher Osten
  • Zentral- und Südafrika
Tropische Regionen: Mittel- und Südamerika
Primäre demographische Zielgruppe Kinder Kinder Erwachsene
Klinische Manifestationen Primäres Stadium: schmerzlose, gelbe Papillom-Läsion an unteren Extremitäten
Sekundäres Stadium:
  • Solitäre oder disseminierte papillomartige Hautläsionen
  • Handflächen und Fußsohlen können betroffen sein.
  • Osteoperiostitis
Tertiäres Stadium:
  • Gummen
  • Zerstörende Knochenläsionen und Hautgeschwüre, insbesondere im Gesicht
Primäres Stadium: kleine, primäre Papel auf der Mundschleimhaut
Sekundäres Stadium:Tertiäres Stadium:
  • Gummen
  • Zerstörende Knochenläsionen und Hautgeschwüre, insbesondere im Gesicht
Primäres Stadium:
  • Erste kleine, rote, juckende Papeln
  • Häufig an den unteren Extremitäten
Sekundäres Stadium: diffuse, flache Hautläsionen (Pintids)
Tertiäres Stadium:
Diagnostik Da diese Treponemen-Arten morphologisch nicht voneinander zu unterscheiden sind, wird die Diagnose anhand folgender Merkmale gestellt:
  • Klinische Manifestationen
  • Geografische Region
  • Demografische Daten
Weitere Diagnostik:
  • VDRL
  • FTA-Abs
Therapie

VDRL: Englisches Akronym: Venereal Disease Research Laboratory

FTA-Abs: Fluoreszenz-Treponema-Antikörper-Absorptionstest

Vergleich von Spirochäten

Spirochäten sind gramnegativ, spiralförmig gekrümmt und beweglich. Im Vergleich zu ihrem Durchmesser sind sie sehr lang (bis 250 Mikrometer). In der folgenden Tabelle werden einige klinisch relevante Spirochäten kurz verglichen:

Tabelle: Vergleich klinisch relevanter Spirochäten
Erreger Treponema pallidum pallidum Weitere T. pallidum Unterarten Treponema carateum Borrelia burgdorferi Borrelia recurrentis Leptospira Leptospira Leptospira/Leptospirose interrogans
Mikro
  • Mikroaerophil
  • Mit Gram- oder Giemsa-Färbung nicht darstellbar
  • Mikroaerophil
  • Mit Gram- oder Giemsa-Färbung nicht darstellbar
  • Mikroaerophil
  • Mit Gram- oder Giemsa-Färbung nicht darstellbar
  • Mikroaerophil
  • Mit Giemsa- und Wright-Färbung darstellbar
  • Mikroaerophil
  • Mit Giemsa- und Wright-Färbung darstellbar
  • Obligat aerob
  • Kleiderbügelförmig gewundene Enden
Virulenz
  • Hyaluronidase
  • Fibronektin-Beschichtung
  • Hyaluronidase
  • Fibronektin-Beschichtung
  • Hyaluronidase
  • Fibronektin-Beschichtung
Antigenische Variation
Reservoirs Menschen Menschen Menschen
  • Nagetiere
  • Hirsche
Menschen
  • Wilde Tiere
  • Viehbestand
  • Haustiere
Infektionsweg Sexueller Kontakt Kontakt von Mensch zu Mensch Kontakt von Mensch zu Mensch Schildzecke (Ixodes spec.) Läuse Direkter Kontakt mit tierischem Gewebe oder Flüssigkeiten
Klinik Syphilis Syphilis Syphilis Pinta Pinta Endemische Treponematosen (Frambösie, Bejel und Pinta) Borreliose Borreliose Lyme-Borreliose Rückfallfieber Rückfallfieber Rückfallfieber
Diagnostik
  • VDRL
  • FTA-Abs
  • Direkte Darstellung
  • Klinisch
  • VDRL
  • FTA-Abs
  • Klinisch
  • VDRL
  • FTA-Abs
  • Klinisch
  • ELISA
  • Western Blot
Analyse des Blutausstriches
  • Blutkulturen
  • Urinkulturen
  • ELISA
  • PCR
Therapie

Osp: Protein der äußeren Oberfläche

LPS: Lipopolysaccharide

VDRL: Test des Venereal Disease Research Laboratory

FTA-Abs: Fluoreszenz-Treponema-Antikörper-Absorptionstest

ELISA: Enzym-Immunoassay (Englisches Akronym: enzyme-linked immunosorbent assay)

PCR: Polymerase-Kettenreaktion

Quellen

  1. Fine, S.M., and Fine, L.S. (2019). Treponematosis (endemic syphilis, yaws, and pinta). In Brusch, J.L. (Ed.), Medscape. https://emedicine.medscape.com/article/230403-overview (Zugriff am 5. Januar 2021).
  2. Chandrasekar, P.H. (2017). Syphilis. In Bronze, M.S. (Ed.), Medscape. https://emedicine.medscape.com/article/229461-overview (Zugriff am 5. Januar 2021).
  3. Gladwin, M., & Trattler, B. (2008). Clinical microbiology made ridiculously simple (4th edition). Miami: MedMaster.
  4. Radolf, J.D. (1996). Treponema. In: Baron S., (Ed.), Medical Microbiology. (4th edition). Galveston (TX): University of Texas Medical Branch at Galveston. Zugriff: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK7716/
  5. Herbert Hof, Rüdiger Dörries und Mitarbeiter. Duale Reihe Medizinische Mikrobiologie. 6. unveränderte Auflage. Thieme Verlag. 2017.
  6. RKI Ratgeber. Syphilis. https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Syphilis.html (Zugriff am 16.07.2022)