Eikenella

Mikrobiologie und Epidemiologie

Eikenella-, Pasteurella- und Chromobacterium-Arten weisen sowohl gemeinsame als auch gegensätzliche Merkmale in Bezug auf Laboreigenschaften, Epidemiologie und klinische Präsentationen auf. Die Gattung Eikenella enthält nur eine Art, Eikenella corrodens, die zusammen mit den Gattungen Neisseria und Kingella zur Familie der Neisseriaceae gehört.1-4 Die Gattung Pasteurella enthält eine Reihe von Arten mit klinischer Bedeutung und gehört zusammen mit den Gattungen Aggregatibacter, Actinobacillus und Haemophilus zur Familie der Pasteurellaceae. Die Gattung Chromobacterium enthält nur eine Spezies von menschlicher Bedeutung, C. violaceum, und wird derzeit ebenfalls in die Familie der Neisseriaceae eingeordnet; eine Reihe anderer Chromobacterium spp. aus Umweltquellen wurde vorgeschlagen. Bei den meisten dieser Organismen handelt es sich um mikroaerophile, fakultativ anaerobe, etwas anspruchsvolle, gramnegative Bazillen, die in direkten Abstrichen oder in Abstrichen aus Kulturen pleomorph oder kokobazillär erscheinen können. Eikenella und Pasteurella spp. sind unbeweglich, während C. violaceum beweglich und weniger anspruchsvoll als die anderen ist.

Eikenella corrodens ist ein kleines gerades Stäbchen, das kokko-bazillär erscheinen kann. Der Organismus ist oxidase-positiv und ornithindecarboxylase-positiv, reduziert Nitrate zu Nitriten, produziert aber keine Katalase, Urease oder Indol.14 Ursprünglich dachte man, E. corrodens sei mit dem streng anaeroben Bakterium Bacteroides urealyticus (früher Bacteroides corrodens) verwandt, weil einige Isolate die Oberfläche von Blut- oder Schokoladenagar „korrodieren“ oder „löchrig“ machen, was auf eine Vorliebe für anaerobes Wachstum hindeutet.

Die meisten Pasteurella spp. sind oxidase- und katalase-positiv, reduzieren Nitrate und verwerten Glukose und eine Vielzahl anderer Kohlenhydrate. Zu den wichtigsten Arten, die für den Menschen von Bedeutung sind, gehören P. multocida subsp. multocida, P. multocida subsp. septica, P. canis, P. dagmatis und P. stomatis.1,2,5-7 Eine Reihe anderer Pasteurella spp. werden nur selten oder gar nicht mit menschlichen Erkrankungen in Verbindung gebracht.1,2,57 Die Klassifizierung von Pasteurella spp. wird derzeit auf der Grundlage von DNA-DNA-Hybridisierungsstudien und ribosomalen RNA-Sequenzanalysen überarbeitet, und mehrere Arten, darunter P. pneumotropica, P. aerogenes und P. bettyae, könnten als Mitglieder der Gattung Actinobacillus oder anderer Gattungen der Familie Pasteurallaceae neu klassifiziert werden.7-9 Organismen, die früher als P. gallinarum klassifiziert wurden, sind jetzt Avibacterium gallinarum und einige, die früher als P. haemolytica klassifiziert wurden, sind jetzt Mannheimia haemolytica.

Chromobacterium violaceum ist ein langer gramnegativer, leicht gekrümmter Bazillus. C. violaceum ist positiv für Katalase, Nitratreduktase und Arginindihydrolase, wächst auf Schafsblut-, MacConkey-, Schokoladen- und Mueller-Hinton-Agar und produziert ein tiefviolettes Pigment (Violacein), das zu schwarz erscheinenden Kolonien führen kann. Das Pigment kann auch während der Infektion produziert werden, was zu einer violaceösen Zellulitis führt.

Eikenella corrodens ist Teil der normalen Flora der Mundhöhle, der oberen Atemwege und der Schleimhautoberflächen des Magen-Darm-Trakts und des Urogenitaltrakts des Menschen und einiger Säugetiere.10,11 Sowohl aus klinischer als auch aus labordiagnostischer Sicht ist es sinnvoll, E. corrodens im Zusammenhang mit den Organismen der sogenannten „AACEK“-Gruppe (früher „HACEK“) zu diskutieren. Diese Abkürzung steht für Aggregatibacter aphrophilus (früher Haemophilus aphrophilus und H. paraphrophilus), Aggregatibacter (früher Actinobacillus) actinomycetemcomitans, Cardiobacterium hominis, E. corrodens sowie Kingella kingae und andere Kingella spp. Bei dieser Gruppe handelt es sich um langsam wachsende Organismen der normalen Flora der oberen Atemwege, die für ein optimales Wachstum häufig erhöhte Kohlendioxidkonzentrationen und Hemin im Kulturmedium benötigen.10 AACEK-Organismen sind bei bestimmten Krankheitssyndromen von klinischer Bedeutung, einschließlich disseminierter Erkrankungen wie subakuter bakterieller Endokarditis und pyogener Arthritis sowie lokalisierter pyogener Erkrankungen der Mundhöhle, des Kopfes und des Halses.11 Im Vergleich zu den anderen Organismen der AACEK-Gruppe ist E. corrodens weniger anspruchsvoll und lässt sich im Allgemeinen innerhalb von 24 bis 48 Stunden auf routinemäßigen Blut- und Schokoladenagar-Medien gewinnen. Aufgrund von Verbesserungen bei der Zusammensetzung von Nährböden und Nachweisverfahren müssen Blutkulturen von Patienten mit Verdacht auf Endokarditis durch E. corrodens oder andere Organismen der AACEK-Gruppe in der Regel nicht länger als die in den meisten Labors routinemäßig verwendeten 5 Tage bebrütet werden.1-3,12

Es gibt nur begrenzte Daten über potenzielle Virulenzfaktoren, die von E. corrodens produziert werden und zur Invasion oder zu pathogenen Prozessen beitragen können. Ein lektinähnliches Protein und mehrere Pilusproteine befinden sich auf der bakteriellen Zelloberfläche und könnten zur Anhaftung an Schleimhautepithelzellen beitragen. Einige Gene, die für Pilusproteine kodieren, weisen Nukleotidhomologie auf, und die Pilusproteine zeigen Aminosäuresequenzhomologie mit Pilin-Genen und -Proteinen von Moraxella spp. und Neisseria gonorrhoeae. Andere Zelloberflächenproteine haben die Fähigkeit, rote Blutkörperchen zu agglutinieren. Wie andere gramnegative Bakterien enthält die äußere Zellmembran von E. corrodens einzigartige Proteine, die Zellwand enthält Lipopolysaccharid, und der Organismus kann eine extrazelluläre Polysaccharid- oder Schleimschicht synthetisieren. Es ist schwierig, den spezifischen Beitrag jedes dieser Faktoren zur Virulenz zu bestimmen, aber sie könnten eine Rolle bei der Hemmung der Phagozytose oder der Modulation der Makrophagenaktivität spielen.2

Pasteurella spp. sind Kommensalen des oberen Respirationstrakts vieler Tierarten. P. multocida wird von den meisten Hunden und Katzen, einschließlich Großkatzen (Löwen, Tiger, Panther), sowie von Schweinen, Ratten, Opossums, Kaninchen, Hühnern und möglicherweise Menschen oropharyngeal übertragen.13 Pasteurella spp. sind primäre Krankheitserreger bei einer Vielzahl von Tieren, und mehrere Arten können eine Vielzahl von Infektionen beim Menschen verursachen, die meist mit Tierbissen oder Kratzern in Verbindung gebracht werden. In einer Studie mit 159 menschlichen Isolaten von Pasteurella spp., die aus Hunde- oder Katzenbissen gewonnen wurden, entfielen 60 % der Isolate auf P. multocida subsp. multocida, 18 % auf P. canis, 13 % auf P. multocida subsp. septica, 5 % auf P. stomatis für 5 % und P. dogmatis für 3 %.6 Pasteurella kann auch durch Einatmen von Aerosolen erworben werden, und es kann Unterschiede in der Neigung der beiden P. multocida-Unterarten geben, Atemwegserkrankungen zu verursachen.14 Obwohl bei den meisten menschlichen P. multocida-Infektionen eine tierische Quelle vorhanden ist, ist in 5 % bis 15 % der Fälle keine tierische Exposition bekannt. Pasteurella spp. können im Allgemeinen innerhalb von 24 bis 48 Stunden nach der Bebrütung aus Kulturen auf Blut- oder Schokoladenagar isoliert werden; die meisten Stämme wachsen nicht auf MacConkey-Agar. Gram-Farbausstriche des Wachstums auf Agar zeigen kleine gramnegative Kokkobazillen. Die biochemische Identifizierung von P. multocida ist einfach, insbesondere wenn eine klinische Anamnese vorliegt; die Identifizierung einiger anderer Pasteurella-Arten kann jedoch schwieriger sein.7-9

Studien über Virulenzfaktoren von Pasteurella spp. haben sich auf P. multocida konzentriert. Die Virulenz von P. multocida ist möglicherweise mit der Produktion von Neuraminidase und Lipopolysaccharid-Endotoxin verbunden. Ein dermonekrotisches Toxin, ein bekannter Virulenzfaktor bei Tieren, kann bei Stämmen, die von Erwachsenen mit chronischer Bronchitis isoliert wurden, häufiger nachgewiesen werden als bei anderen Quellen. Darüber hinaus wurde berichtet, dass bestimmte Stämme ein Zytotoxin produzieren.15

Chromobacterium violaceum ist ein verbreiteter Saprophyt im Boden und im Wasser, insbesondere in tropischen und subtropischen Gebieten.16,17 Der Organismus dringt in der Regel über die Haut ein und verursacht eine örtlich begrenzte Wundinfektion, doch kann es bei Patienten mit ausgewählten Immunstörungen zu einer Infektion der Blutbahn und zu einer disseminierten Infektion kommen. C. violaceum lässt sich leicht aus Blut, Abszessflüssigkeit oder eitrigem Ausfluss isolieren. Faktoren, die die Virulenz fördern, wurden nicht identifiziert.