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Lexikon der Biologie: Streptococcus

Streptococcus m [von *strepto- , griech. kokkos = Kern, Beere], Gattung der Streptococcaceae; grampositive, sporenlose, kokkoide bis eiförmige Bakterien (Farbtafel), die meist in Ketten unterschiedlicher Länge oder paarweise zusammenbleiben, teilweise mit Kapseln. Sie sind fakultativ aerob, haben aber nur einen Gärungsstoffwechsel; Glucose wird homofermentativ hauptsächlich zu (rechtsdrehender) Milchsäure abgebaut. Zur Kultur sind komplexe Nährmedien notwendig (z.B. mit Blut- oder Serumzusatz). Die Wachstumstemperatur beträgt normalerweise 25–45 °C, das Optimum meist 37 °C. Einige Vertreter setzen aerob H2O2 (Wasserstoffperoxid) frei. Man unterscheidet ca. 60 Arten ( vgl. Tab. ) und über 70 noch unbenannte Stämme. Viele gehören zur normalen Bakterienflora im Mund und Rachen, Darm und auf der Haut (Mundflora, Darmflora, Hautflora). Einige sind wichtige Krankheitserreger, andere werden zur Herstellung von Milchprodukten (Sauermilchprodukte) oder zur Konservierung (Säuerung) eingesetzt (Milchsäurebakterien). Die Bakterienzellwand der Streptokokken ( vgl. Abb. ), die sehr widerstandsfähig gegen einen enzymatischen Abbau ist (z.B. gegen Lysozym), hat einen sehr hohen Polysaccharidgehalt. Das Zellwand-Polysaccharid wird auch C-Substanz genannt (C, engl. von carbohydrate). Die medizinisch wichtigen Streptokokken werden nach ihrem Hämolyse-Vermögen (α-, γ-Hämolyse; hämolysierende Bakterien) und ihrem Gruppenpolysaccharid (spezifische, extrahierbare Polysaccharide aus der Zellwand) eingeteilt (= Lancefield-Gruppierung [Serogruppen A–W und ohne Gruppenantigen]). – Die meisten Streptococcus-Infektionen erfolgen durch Streptococcus pyogenes, der der serologischen Gruppe A angehört (= A-Streptokokken). Er verursacht eine Vielzahl eitriger Krankheitsbilder; zusätzlich können nicht-eitrige Folgeerkrankungen auftreten. Die Erreger haben die Tendenz, sich im Gewebe auszubreiten. Wichtige Erkrankungen sind: akute eitrige Rachenschleimhautentzündungen (Pharyngitis), Mandelentzündungen (Tonsillitis, Angina), Scharlach, Wundrose (Erysipel). Bei nicht rechtzeitiger Behandlung von Wund- oder Racheninfektionen kann es zur Sepsis (Blutvergiftung) kommen oder zu gefährlichen Spätfolgen, wie „akutem Rheumatischem Fieber“ (Rheumatismus) mit Gelenkschwellungen und Karditis, vor allem im Bereich des Endokards (Endokarditis) und der Herzklappen. Nach Racheninfektionen können auch Nierenschädigungen auftreten, besonders bei Kindern. – Sehr gefährlich sind Stämme („Killerbakterien“, „Fleisch-essende Bakterien“), die mehrere Virulenzfaktoren (Virulenz) besitzen, durch die eine sich schnell ausbreitende penetrierende Faszitis (Entzündungen der Faszien mit Gewebeauflösung) entsteht. Dabei kann auch ein toxic shock syndrome (septischer Schock) auftreten, das zu vielen Todesfällen führt. Wichtige extrazelluläre Virulenzfaktoren sind eine Streptokinase (Fibrinolysin [Plasmin], Hämolysin), Hyaluronidase (Hyaluronsäure), DNasen (Desoxyribonuclease), Streptolysin O und S (Streptolysine) und erythrogene Toxine (A, B, C), welche die typischen Haut- und Schleimhauterscheinungen bei Scharlach erzeugen. Einige wichtige zelluläre Virulenzfaktoren sind das C-Polysaccharid (C-Substanz) in der Kapsel, das M-Protein und das Fibronektin bindende Sfb-Protein. – Streptococcus agalactiae (serologische Gruppe B) ist Erreger des gelben Galtes, einer der häufigsten Mastitisformen der Rinder. Bei Säuglingen kann eine Infektion zu Meningitis mit hoher Letalität führen; die Infektion erfolgt bei der Geburt von der Vagina (Vaginalflora). – Streptococcus faecalis (= Enterococcus faecalis, serologische Gruppe D) lebt normalerweise im Dünndarm von Mensch und Tier (= Enterokokken); in Harnwegen verursacht er Entzündungen; er kann auch bei bakterieller Endokarditis und gelegentlich auch an eitrigen Wundinfektionen (in Mischinfektion) mitbeteiligt sein. Streptococcus pneumoniae (= Pneumococcus = Diplococcus pneumoniae) zeigt eine starke Kapselbildung, die für die Virulenzeigenschaften wichtig ist. Nur bekapselte Stämme (aus dem Atmungstrakt) können Mensch und Tier infizieren und eine Lungenentzündung verursachen – meist erst nach einer Virusinfektion im Rachenraum oder bei einer allgemeinen Abwehrschwäche. Weitere typische Erkrankungen sind Nebenhöhlenentzündungen (Sinusitis) und Mittelohrentzündungen (Otitis media). Eine Pneumokokkenmeningitis ist die häufigste Form einer bakteriellen Meningitis bei Menschen über 40 Jahre. – Vergrünende Streptokokken (α-Hämolyse, Viridans-Gruppe) und nicht-hämolysierende Formen, die in Darm und Mundhöhle vorkommen, spielen eine wichtige Rolle bei der Zahnkaries. (Im Jahre 2002 lag das Genom von Streptococcus mutans, eines Erregers von Zahnkaries, komplett entschlüsselt vor.) – Viele Streptokokken können H2O2 und Bakteriocine bilden; möglicherweise sind sie dadurch an der Abwehr pathogener Bakterien mitbeteiligt. – Die typischen Streptococcus-Ketten sind bereits von A. van Leeuwenhoek mikroskopisch im Zahnbelag beobachtet worden. Streptococcus lactis (= Lactococcus lactis, Bacterium lactis) war wahrscheinlich das erste Bakterium, das (zufällig) in Reinkultur erhalten wurde. T. Billroth fielen 1874 zuerst Streptokokken in mikroskopischen Präparaten aus Wundeiterungen auf, denen er wegen ihrer Ähnlichkeit mit einer Halskette diesen Namen gab. Avery (O.T.), Bakterien, Fraenkel (A.), Weichselbaum (A.).

G.S.



Streptococcus

Wichtige Oberflächenstrukturen (= Oberflächenantigene). Für einige Arten sind die Zellwandpolysaccharide spezifisch (= Gruppenpolysaccharide A–W, = Gruppenantigene nach Lancefield). An Proteinantigene der Zellwand (M-Protein, T-Protein), Cy Cytoplasma, Ka Kapsel (Kapselpolysaccharide; einige Stämme), PK Polysaccharid-Peptidoglykan-Teichonsäure-Komplex (Zellwandpolysaccharide = C-Substanz), Zm Zellmembran (Cytoplasma), Zw Zellwand

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