Bacillus anthracis

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 31. Oktober 2016
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Bacillus anthracis verursacht die bekannte Tierseuche Milzbrand (Anthrax) und wurde 1849 von Aloys Pollender entdeckt. 1876 konnte es erstmals im Labor vermehrt und von Robert Koch als Milzbrand-Erreger identifiziert werden. Der erste Impfstoff gegen die ansteckende tödliche Tier-Erkrankung wurde im Jahr 1881 von Louis Pasteur entwickelt und erfolgreich an einer großen Schafherde getestet.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Bacillus anthracis?

Bacillus anthracis ist die medizinische Bezeichnung eines Bakteriums, das den gefährlichen Milzbrand bei Tieren und Menschen auslöst. International bekannt wurde der Erreger, der sonst nur Menschen infiziert, die berufsmäßig mit Tieren zu tun haben (Landwirte, Tierärzte etc.), Ende der 1990er Jahre. In dieser Zeit kam es zu einer Reihe terroristischer Anschläge mit Anthrax-Sporen. Sie wurden von den Tätern als biologische Waffen eingesetzt und verursachten teils sogar Todesfälle, da die Infizierten nicht rechtzeitig behandelt werden konnten. 2001 starben mehrere Angestellte einer US-amerikanischen Post-Filiale, als sie in Kontakt Briefen kamen, die mit Bacillus anthracis-Sporen verseuchten waren.

Die Bezeichnung Milzbrand geht auf die bei Erkrankten deutlich vergrößerte Milz zurück, die sich nach einiger Zeit schwarz verfärbt. Milzbrand ist eigentlich eine Tierseuche. Beim Menschen kommt sie nur äußerst selten vor. Betroffen sind Personen, die häufigen Kontakt mit Tieren und ihren Produkten haben. Die schwere und unbehandelt immer tödlich verlaufende Erkrankung kann die Haut, Atemwege und den Magen-Darm-Trakt befallen.

Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften

Bacillus anthracis kommt in Form von Endosporen in der Erde vor. Außerdem befindet sich der Erreger auf der Haut, dem Fell und im Körper infizierter Tiere und Menschen. Er ist überall auf der Welt verbreitet. Begünstigt wird sein dauerhaftes Überleben im Erdreich durch extreme Trockenheit und langes Brachliegen des Bodens. In den Industrieländern kommt es nur selten zu Milzbrand-Fällen. Die Seuche tritt gehäuft in Gebieten mit warmem Klima und intensiver Viehhaltung auf.

Sind Menschen von einer Ansteckung mit dem Bakterium betroffen, handelt es sich überwiegend um Haut-Milzbrand. Die Bacillus anthracis Übertragung erfolgt durch, von dem Erreger selbst gebildete, Endosporen. Sie entstehen aus der schmaleren Mittelzone des Bakteriums, wenn es starker Hitze oder extremer Nahrungsknappheit ausgesetzt ist. Es reduziert dann sofort seine Stoffwechsel-Aktivität und bildet eine dickere Zellmembran. Mit ihr kann es sein Überleben langfristig sichern.

Gelangen die Endosporen in den Blutkreislauf, entwickeln sie sich zu gefährlichen Bakterien, die sich extrem schnell vermehren. Bacillus anthracis ist hoch infektiös, da seine Sporen Jahrzehnte lang im Erdreich überleben und von dort über die Nahrung in den Tier-Organismus gelangen. Nach dem Tod des Weidetieres verbreiten sie sich über seinen Kadaver weiter. An Milzbrand verendete Tiere müssen sofort verbrannt werden. Ansonsten gehen die Anthrax-Bakterien in ihren Sporen-Zustand über und verbleiben im Boden.

Die Übertragung mit dem oft tödlichen Erreger erfolgt meist von Tier zu Mensch. Mensch-zu-Mensch-Verbreitungen sind ausgesprochen selten.

Die grampositiven Bakterien bestehen zu zirka 83 Prozent aus verzweigtkettigen Fettsäuren und gehören zur Familie der Bacillaceae. Sie können bis zu 6 Mikrometer lang werden, sind unbeweglich und haben Stäbchen-Form. Bacillus anthracis kann sich mit anderen Bakterien seiner Art zu Fäden und Ketten verbinden. Gelangt er in einen lebenden Organismus, umgibt es sich selbst sofort mit einer Polyglutamat-Kapsel. Sie schützt das Bakterium vor der Vernichtung durch tierische oder menschliche Immunzellen. Bei In-vitro-Versuchen entfällt die Kapsel-Bildung.

Der gefährliche Anthrax-Erreger kann heute erfolgreich mit Antibiotika wie Doxycyclin und Ciprofloxacin behandelt werden. Als Antitoxine sind spezielle monoklonale Antikörper verfügbar. Die prophylaktische Behandlung erfolgt mit speziellen Anthrax-Impfstoffen. Sie ist auch bei Personen erforderlich, die dem Bakterium nur potenziell ausgesetzt sind.

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Krankheiten & Beschwerden

Bacillus anthracis bildet mithilfe seines Plasmids pXO1 Gift-Moleküle, die bei der Zerstörung des Bakteriums freigesetzt werden und die Wände der Blutgefäße zerstören. Es kommt zu Entzündungen und Blutungen. Ein Teil des Gift-Moleküls, das Antigen PA, dockt an den Rezeptor der jeweiligen Zelle an und öffnet sie sich. Mithilfe eines bestimmten Enzyms blockiert das Toxin die Aktivität der Leukozyten. Das ebenfalls im Bakterium vorhandene Enzym LT macht das verbleibende Immunsystem funktionsunfähig.

Ein weiteres Plasmid namens pXO2 bildet die schützende Bakterienkapsel aus. Der Anthrax-Erreger verursacht Haut-, Lungen- und Darm-Milzbrand. Streut er noch zusätzlich über die Blutbahn, kommt es zur tödlichen Blutvergiftung. Beim Haut-Milzbrand gelangt das Bakterium über eine Wunde in die Haut und bildet dort eine kraterähnliche Vertiefung mit einem eitrigen Karbunkel. Er ist von einem erhöhten infektiösen Ring umgeben. An dieser Stelle entsteht dann ein hämorrhagisches Ödem. Der Karbunkel selbst überzieht sich im weiteren Krankheitsverlauf mit schwarzem Schorf.

Unbehandelt beträgt die Letalität beim Haut-Milzbrand 5 bis 20%. Werden die Anthrax-Sporen tief eingeatmet, kommt es zur Bronchopneumonie, einer speziellen Form der Lungenentzündung, bei der auch die Bronchien betroffen sind. Der Patient hustet bakterienverseuchtes Blut, hat Schüttelfrost und hohes Fieber und stirbt ohne Antibiotika innerhalb von 3 Tagen durch Ersticken (Hypoxie).

Die sehr seltene Darminfektion mit Milzbrand-Erregern wird durch den rohen Konsum von infiziertem Fleisch, Innereien und ungekochter Milch verursacht. Der Erkrankte scheidet blutigen Stuhl aus und erbricht Blut, da er an einer hämorrhagischen Darmentzündung leidet. Auch diese Form des Milzbrands endet ohne Medikamente tödlich.

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