„Vibrio parahaemolyticus“ – Versionsunterschied

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Wenn die Gesamtheit aller verzehrten Nahrungsmittel erfasst wird, nimmt in Deutschland die [[Salmonellose]] den Spitzenplatz unter den registrierten, lebensmittelbedingten Erkrankungen ein,<ref name="rki2" /> das Gleiche gilt für die USA<ref name="brock" />. Davon unterscheidet sich die Lage in Japan beträchtlich. Infektionen durch ''V. parahaemolyticus'' sind die Hauptursache für lebensmittelbedingte Erkrankungen, 20–30 % der Fälle sind auf sie zurückzuführen.<ref name="PMID3310884" />
Wenn die Gesamtheit aller verzehrten Nahrungsmittel erfasst wird, nimmt in Deutschland die [[Salmonellose]] den Spitzenplatz unter den registrierten, lebensmittelbedingten Erkrankungen ein,<ref name="rki2" /> das Gleiche gilt für die USA<ref name="brock" />. Davon unterscheidet sich die Lage in Japan beträchtlich. Infektionen durch ''V. parahaemolyticus'' sind die Hauptursache für lebensmittelbedingte Erkrankungen, 20–30 % der Fälle sind auf sie zurückzuführen.<ref name="PMID3310884" />


Obwohl im Alltagssprachgebrauch oft der Begriff „Lebensmittelvergiftung“ verwendet wird, trifft diese Bezeichnung nicht für ''V. parahaemolyticus'' zu. Bei einer Nahrungsmittelvergiftung (Intoxikation) enthalten die Lebensmittel bereits vor dem Verzehr die von den Mikroorganismen gebildeten Toxine und es ist nicht erforderlich, dass sich die Mikroorganismen im menschlichen Körper vermehren. Die durch ''V. parahaemolyticus'' verursachte Gastroenteritis ist keine Lebensmittelinfektion, der Mensch als Wirtsorganismus wird durch die pathogenen, im Nahrungsmittel enthaltenen Mikroorganismen infiziert. Daher sollte man zur Prophylaxe auf rohe oder unzureichend gegarte der als Infektionsquellen bekannten Lebensmittel verzichten. Wenn sie hingegen ausreichend erhitzt werden, so werden die darin enthaltenen ''V. parahaemolyticus'' abgetötet.<ref name="brock" />
Obwohl im Alltagssprachgebrauch oft der Begriff „Lebensmittelvergiftung“ verwendet wird, trifft diese Bezeichnung nicht für ''V. parahaemolyticus'' zu. Bei einer Nahrungsmittelvergiftung (Intoxikation) enthalten die Lebensmittel bereits vor dem Verzehr die von den Mikroorganismen gebildeten Toxine und es ist nicht erforderlich, dass sich die Mikroorganismen im menschlichen Körper vermehren. Die durch ''V. parahaemolyticus'' verursachte Gastroenteritis ist eine Lebensmittelinfektion, der Mensch als Wirtsorganismus wird durch die pathogenen, im Nahrungsmittel enthaltenen Mikroorganismen infiziert. Daher sollte man zur Prophylaxe auf rohe oder unzureichend gegarte der als Infektionsquellen bekannten Lebensmittel verzichten. Wenn sie hingegen ausreichend erhitzt werden, so werden die darin enthaltenen ''V. parahaemolyticus'' abgetötet.<ref name="brock" />


== Quellen ==
== Quellen ==

Version vom 30. Oktober 2013, 19:35 Uhr

Vibrio parahaemolyticus

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Vibrio parahaemolyticus

Systematik
Abteilung:Proteobacteria
Klasse:Gammaproteobacteria
Ordnung:Vibrionales
Familie:Vibrionaceae
Gattung:Vibrionen (Vibrio)
Art:Vibrio parahaemolyticus
Wissenschaftlicher Name
Vibrio parahaemolyticus
(Fujino et al. 1951)
Sakazaki et al. 1963

Vibrio parahaemolyticus ist ein ein gramnegatives Bakterium aus der Gattung der Vibrionen. Die Zellen sind fakultativ anaerob, d. h. sie können auch ohne Sauerstoff leben. Vibrio parahaemolyticus lebt im Meerwasser und kann bei Aufnahme in den menschlichen Verdauungstrakt zu bakterieller Gastroenteritis führen. Ein solcher Krankheitsausbruch in Japan führte 1951 zur Entdeckung des Erregers durch Fujino Tsunesaburō.

V. parahaemolyticus weist einen erstaunlichen Bestand an Virulenzfaktoren auf, die bei der Infektion des menschlichen Wirtes eine Rolle spielen, sie sind immer noch Gegenstand der Forschung. Die Spezies umfasst sehr viele Stämme, die in Serotypen eingeteilt werden. Das Genom des Stammes Vibrio parahaemolyticus RIMD 2210633 (Serovar O3:K6) wurde im Jahr 2003 vollständig sequenziert. Von den 76 bisher identifizierten Serotypen sind 12 pathogen, können also Krankheiten verursachen.

Merkmale

Erscheinungsbild

Begeißelungstypen: Vibrio cholerae mit monopolar-monotricher Begeißelung (links), Vibrio parahaemolyticus mit einer monotrichen und mehreren peritrichen Flagellen (rechts)

Vibrio parahaemolyticus zeigt nicht die für die meisten Vertreter der Gattung Vibrio typische Zellmorphologie eines kommaförmig gekrümmten Stäbchens, seine Zellen sehen lediglich stäbchenförmig aus.[1] In der Gramfärbung verhält er sich gramnegativ, wird also durch die verwendeten Farbstoffe rot angefärbt. Verursacht wird dies durch eine dünne Mureinschicht in der Zellwand. Überdauerungsformen wie Endosporen werden nicht gebildet.[2]

Er bewegt sich – ähnlich wie Vibrio cholerae – mit einer einzelnen Geißel am Zellleib fort. In dieser Form – als swimmer cell („schwimmende Zelle“) bezeichnet – ist das Bakterium im natürlichen Habitat Meerwasser vorzufinden. Wenn sich die Viskosität des umgebenden Mediums erhöht, führt dies zu einer Abnahme der Geschwindigkeit, mit der sich die Geißel propellerartig dreht. Als Folge bildet V. parahaemolyticus nun viele peritriche Flagellen aus und verändert sich zur sogenannten swarmer cell („schwärmende Zelle“). Diese Form bietet den Vorteil des Schwärmens über feste oder halbfeste Substrate.[3] Die meisten Stämme besitzen eine Kapsel, die der Bakterienzellwand aufgelagert ist, sie werden den K-Serogruppen zugeordnet, das K steht für Kapsel-Antigen.[4]

Wachstum und Stoffwechsel

Die Zellen sind fakultativ anaerob, d. h. sie können auch ohne Sauerstoff leben, sie sind Katalase-positiv und Oxidase-positiv, letzteres dient als Unterscheidungsmerkmal zu Vertretern der Enterobacteriaceae.[5] Die Wachstumstemperatur im natürlichen Lebensraum der Küstengewässer liegt bei 10–15 °C,[6] viele der untersuchten Stämme wachsen gut bei 20–30 °C, somit gehört V. parahaemolyticus zu den mesophilen Bakterien.[7] Da V. parahaemolyticus im Meerwasser beheimatet ist, ist er halophil („salzliebend“), und kann in Nährmedien mit erhöhter Salzkonzentration kultiviert werden.[8] Dabei wächst er in einem Medium, das bis zu 8 % Natriumchlorid (Kochsalz) enthält und benötigt für das Wachstum auch einen Mindestgehalt an Natriumchlorid. Dieser liegt bei 2–3 % und somit deutlich höher als der Kochsalzgehalt in gängigen Nährmedien, auf denen er nicht kultiviert werden kann.[4]

Wie andere Vertreter seiner Gattung betreibt Vibrio parahaemolyticus einen chemoorganotrophen und heterotrophen Stoffwechsel, er benutzt organische Verbindungen als Energiequelle und ebenso zum Aufbau zelleigener Stoffe. Sein Stoffwechsel ähnelt dem der Vertreter der Enterobacteriaceae, er kann mehrere Substrate in einer Gärung verwerten.[2] So werden verschiedene Kohlenhydrate (z. B. Glucose, Arabinose, Mannose) und der Zuckeralkohol Mannit fermentativ zu Säuren und anderen Produkten abgebaut. Außerdem besitzt er die Enzyme Ornithindecarboxylase (ODC) und Lysindecarboxylase (LDC), die die Abspaltung von Kohlenstoffdioxid bei den Aminosäuren Ornithin bzw. Lysin ermöglichen.[4] Daher kann auch eine „Bunte Reihe“, die zur Unterscheidung der Enterobacteriaceae verwendet wird, für die Bestimmung von V. parahaemolyticus eingesetzt werden.

Genetik

Das Genom des Stammes Vibrio parahaemolyticus RIMD 2210633 (Serovar O3:K6) wurde im Jahr 2003 vollständig sequenziert. Der für die Untersuchung verwendete Bakterienstamm wurde 1996 aus einer Stuhlprobe eines Patienten mit Gastroenteritis in Osaka (Japan) isoliert. Das Genom weist eine Größe von 5166 Kilobasenpaaren (kb) auf,[7] das ist in etwa vergleichbar mit der Genomgröße von Escherichia coli. Es sind 4832 Proteine annotiert. Wie beim verwandten Choleraerreger verteilt sich auch das Genom von V. parahaemolyticus auf zwei zirkulären Chromosomen, was für Bakterien ungewöhnlich ist, da die meisten Bakterien nur ein einziges kovalent geschlossenes, ringförmiges Bakterienchromosom besitzen. Chromosom 1 von Vibrio cholerae umfasst 3289 kb, während Chromosom 2 mit 1877 kb kleiner ausfällt. Bedingt durch die große Anzahl an Bakterienstämmen sind zurzeit (2013) noch mehr als 40 Genomprojekte in Arbeit, aber noch nicht abgeschlossen.[9]

Pathogenität

β-Hämolyse (Beta-Hämolyse) durch Bakterienkolonien auf Blutagar, in dem durchsichtigen Bereich sind alle Erythrozyten vollständig hämolysiert.

Vibrio parahaemolyticus wird durch die Biostoffverordnung in Verbindung mit der Technische Regeln für Biologische Arbeitsstoffe 466 der Risikogruppe 2 zugeordnet.[10] V. parahaemolyticus weist einen erstaunlichen Bestand an Virulenzfaktoren auf, die es ihm erlauben, den menschlichen Wirt zu besiedeln und Krankheiten zu verursachen. Üblicherweise erfolgt nach Aufnahme der Krankheitserreger in den Darm dort die Produktion von Toxinen durch die Bakterien.[3]

Die Pathogenität von Vibrio parahaemolyticus beruht auf der Freisetzung eines Exotoxins, ähnlich wie dies auch bei V. cholerae und dem Choleratoxin (CTX) der Fall ist. V. parahaemolyticus setzt ein thermostabiles Toxin mit hämolytischer Aktivität frei.[6] Es wird auch mit der Abkürzung TDH bezeichnet, nach dem englischen thermostable direct hemolysin („thermostabiles, direktes Hämolysin“).[4] Weiterhin findet sich noch die Bezeichnung Kanagawa-Toxin bzw. Kanagawa-Hämolysin, benannt nach dem sogenannten Kanagawa-Phänomen: In der japanischen Präfektur Kanagawa wurden 1968 Stämme von V. parahaemolyticus untersucht, die sowohl aus der Umwelt (z. B. Meerwasser) als auch von klinische Proben isoliert wurden. Diese stammten von Patienten, die an einer durch V. parahaemolyticus hervorgerufenen Gastroenteritis erkrankt waren. Wurden die isolierten Stämme auf Blutagar mit hohem Kochsalzgehalt kultiviert, so zeigten die klinischen Isolate eine Hämolyse (eine β-Hämolyse), während dies bei den anderen Stämmen nicht der Fall war. Als Ursache für die hämolytische Aktivität wurde später das TDH erkannt.[11]

Bei einer Infektion zeigt das Kanagawa-Toxin jedoch auch eine Wirkung als Enterotoxin auf den menschlichen Darm. Die damit verbundenen Symptome sind die einer Gastroenteritis mit akutem Erbrechen, Durchfall und Bauchschmerz.[6] Der Vorgang auf zellularer Ebene ist noch Gegenstand der Forschung, man geht von einer ähnliche Wirkungsweise wie beim Choleratoxin aus. Durch Veränderung des Ionenflusses erfolgt ein Verlust von Ionen aus den Darmepithelzellen und damit verbunden der Entzug von Wasser.[3]

Neben dem TDH setzt V. parahaemolyticus noch ein weiteres Exotoxin frei, das ebenfalls nur bei Stämmen zu finden ist, die Gastroenteritis hervorrufen. Dieses Toxin wird mit der Abkürzung TRH bezeichnet, nach dem englischen thermostable related hemolysin („thermostabiles, verwandtes Hämolysin“). Es ist „verwandt“ mit TDH, da beide Proteine zu mehr als 60 % gleich aufgebaut sind. Die meisten pathogenen Stämme produzieren sowohl TDH als auch TRH.[4] Ein weiteres Exotoxin ist in allen Stämmen von V. parahaemolyticus zu finden und wird mit der Abkürzung TLH bezeichnet, nach dem englischen thermolabile hemolysin („thermolabiles Hämolysin“). Seine Wirkungsweise ist noch nicht geklärt.[3]

Schematische Darstellung des Typ-III-Sekretionssystems: Unten in der Zellmembran (IM = innere Membran) verankert, durchläuft es die Zellwand und die für viele gramnegative Bakterien typische äußere Membran (OM für outer membrane) und endet oben als Injektionsapparat (Injectisom).

Ein wichtiger Faktor für die Pathogenität von V. parahaemolyticus liegt darin begründet, dass diese Exotoxine nicht einfach freigesetzt werden und dann mehr oder weniger zufällig in die Zellen des Wirts gelangen, sondern dass sie gezielt eingebracht werden. Grundlage hierfür ist das Typ-III-Sekretionssystem (engl. Type III secretion system; als TTSS oder T3SS abgekürzt). Es handelt sich um eine Proteinstruktur, die vom Aufbau her Ähnlichkeit mit den Flagellen der Bakterien hat. Sie wird aber als Transportsystem zur Sekretion von bakteriellen Proteinen in die Wirtszellen verwendet. Das T3SS besteht aus 20–30 Proteinen, die Basis des Typ-III-Sekretionssystem erstreckt sich über die innere und äußere Membran der Bakterienzelle, dann folgt ein Injektionsapparat, ähnlich der Nadel einer Spritze. Er dient als Leitungsrohr zwischen der Bakterienzelle und der eukaryotischen Wirtszelle (siehe Abbildung).[3]

Vibrio parahaemolyticus verfügt über zwei verschiedene Typ-III-Sekretionssysteme, wobei das als T3SS1 bezeichnete System Ähnlichkeit mit dem T3SS in Yersinia-Arten aufweist. Die im Genom für diese Proteinstrukturen codierenden Bereiche werden als Pathogenicity Island (PAI; übersetzt etwa „Pathogenitätsinsel“) bezeichnet. Hier haben genetische Untersuchungen ergeben, dass jedes der beiden Bakterienchromosomen jeweils eine Pathogenicity Island aufweist und die PAI, die T3SS1 codiert, bereits in einer Urform einer Bakterien-Art vorgekommen ist, so dass Bakterien aus verschiedenen Gattungen (Vibrio und Yersinia) einen ähnlichen Mechanismus der Pathogenität aufweisen.[3]

Nachweise

Siehe auch: Nachweise für V. cholerae

Die in der Lebensmittelmikrobiologie eingesetzten Untersuchungsmethoden für Vibrio cholerae und andere Vibrio-Arten sind durch die ISO 21872[12] und in den USA durch das Bacteriological Analytical Manual (BAM) der Food and Drug Administration (FDA) – der US-amerikanischen Behörde für Lebensmittel- und Arzneimittelsicherheit – vorgeschrieben. Wie bei V. cholerae erfolgt nach der Anreicherung der Bakterien ein Ausstrich auf TCBS-Agar, hierbei erfolgt durch Vibrio parahaemolyticus jedoch keine Säurebildung, da er Saccharose nicht verwerten kann. Auf TCBS Agar gewachsene Kolonien müssen zur Differenzierung der verschiedenen Vibrio-Arten noch weiter untersucht werden, z.B. durch biochemische Tests aus einer „Bunten Reihe“.[4] Ein darauf basierendes Schnellbestimmungssystem im Miniaturformat (Analytical Profile Index) zur Bestimmung von Bakterien aus den Familien Enterobacteriaceae und Vibrionaceae ist kommerziell verfügbar.[13]

Falls notwendig, kann mit der isolierten V. parahaemolyticus Kultur noch die Zuordnung zu den Serotypen erfolgen. Im Vergleich zu V. cholerae gibt es hier sehr viel mehr Serotypen, nämlich 76 Serovare[4] mit unterschiedlichen Kombinationen von O-Antigenen und K-Antigenen, so dass diese Untersuchung nur an einem Referenzlabor durchgeführt wird. Der prinzipielle Ablauf gleicht dem Kauffmann-White-Schema zur Klassifizierung der Salmonella Serotypen.[14]

Bei klinischen Proben wird eher auf das Vorhandensein der Virulenzfaktoren geprüft. So ist für den Nachweis des Kanagawa-Hämolysins (TDH) der Teil des Genoms, in dem die Toxinbildung codiert ist, Ziel der Untersuchung. Der Nachweis erfolgt mit Hilfe des Multiplex PCR Verfahrens, dabei ist auch die gleichzeitige Unterscheidung von anderen Enterotoxinen, die Gastroenteritis verursachen, möglich. [15] Auch für die Exotoxine TRH und TLH gibt es PCR-Verfahren, mit denen die zugehörigen trh– bzw. tlh-Gene identifiziert werden.[4]

Vorkommen

Vibrio parahaemolyticus ist ein aquatisches Bakterium, er kommt also im Wasser vor, hauptsächlich im Meerwasser, hier sind vor allem die Brack- und Küstengewässer von Bedeutung. Dabei ist er beinahe weltweit verbreitet, in Küstengewässern von nahezu allen Temperaturbereichen. Im Gewässer von gemäßigten Klimazonen wird häufig ein jahreszeitlich bedingtes verstärktes Auftreten beobachtet – in den wärmeren Monaten.[4] Durch das Wasser erfolgt auch die Übertragung auf den Menschen. Nicht oder unzureichend aufbereitetes Trinkwasser ist ein möglicher Grund für die Übertragung, aber auch Lebensmittel, die mit kontaminiertem Wasser in Berührung gekommen sind, wie Fische und Meeresfrüchte.[5] Besonders in Japan tritt V. parahaemolyticus als Verursacher von Gastroenteritis auf, was auf die Verzehrgewohnheiten zurückzuführen ist. Dort ist es üblich, Fische und Meeresfrüchte roh zu sich zu nehmen, beispielsweise als Sushi. Allerdings werden Krankheitfälle durch V. parahaemolyticus weltweit dokumentiert, in den USA vor allem im Zusammenhang mit dem Verzehr von rohen Austern.[4]

Systematik

Äußere Systematik

Neben Vibrio cholerae (Erreger der Cholera) sind die Arten V. parahaemolyticus, V. vulnificus und V. alginolyticus von medizinischer Bedeutung.[16]

Innere Systematik

Schematische Darstellung einer Bakterienzelle mit H-, O-, K- und F-Antigenen. Diese Bezeichnungen werden beim Kauffmann-White-Schema zur Klassifizierung der Salmonella-Serotypen verwendet, lassen sich aber auch auf Vibrio übertragen.

Die Spezies umfasst mehr als 50 Stämme.[17] Zu ihrer Unterscheidung erfolgt die Unterscheidung Vibrio parahaemolyticus in Serotypen. In seiner Zellmorphologie ist eine Vielzahl von möglichen Antigenen begründet. Die Bezeichnung und Natur der Antigene erfolgt ähnlich wie bei dem Kauffmann-White-Schema: Die H-Antigene lassen sich auf die Flagellen (Geißeln) zurückführen, die O-Antigene (somatische Antigene) haben ihren Ursprung in den Lipopolysacchariden auf der Zelloberfläche und die K-Antigene in der Kapsel. F-Antigene (auf Fimbrien bzw. Pili zurückzuführen) sind bei V. parahaemolyticus nicht von Bedeutung. Alleine in seiner Kapsel wurden mehr als 70 unterschiedliche K-Antige in verschiedenen Stämmen erkannt.[3]

Das H-Antigen ist bei allen Stämmen von V. parahaemolyticus gleich und daher für ihre Unterscheidung nicht von Bedeutung. Um die O-Antigene serologisch untersuchen zu können, müssen zuvor die K-Antigene durch eine Hitzebehandlung entfernt werden. Es existieren 12 unterschiedliche O-Serogruppen. Ein bestimmtes Antigen vom K-Typ kann in Kombination mit einem Antigen einer O-Gruppe vorliegen, durch diese Kombinationsmöglichkeiten kann es theoretisch zu sehr vielen verschiedenen Serotypen kommen, in der Praxis wurden bisher 76 Serotypen gefunden. Das Schema zur Unterscheidung der V. parahaemolyticus Serotypen wurde 1963 von dem japanischen Mikrobiologen Riichi Sakazaki eingeführt.[4]

Jedoch sind nicht alle Serotypen pathogen, bisher (Stand 2011) wurden 12 pathogene Serotypen beschrieben. In den 1990er Jahren wurden hauptsächlich drei neue Serotypen als Verursacher von Gastroenteritis identifiziert: O3:K6, O4:K68 und O1:K untypeable (nicht zu typisieren). Seit 1996 ist O3:K6 bezogen auf klinische Proben der am häufigsten identifizierte Serotyp. Um diesen Serotyp handelt es sich auch bei dem Stamm Vibrio parahaemolyticus RIMD 2210633, dessen Genom bereits vollständig sequenziert wurde und an dem zahlreiche genetische Untersuchungen zum Verständnis der Pathogenität durchgeführt wurden. Erkrankungen durch diesen Serotyp wurden seit 1995 in Japan dokumentiert, weitere Fälle traten ein Jahr später in Indien auf. Mittlerweile treten Krankheitsfälle durch den Serotyp O3:K6 weltweit auf.[3]

Entdeckung

Entdeckt wurde das Bakterium 1950 in Japan durch Fujino Tsunesaburō. In der Nähe der Stadt Osaka gab es einen Ausbruch einer „Lebensmittelvergiftung“ durch den Verzehr von Shirasu, einer kleinen halbgetrockneten Sardine. 272 Patienten waren von einer Gastroenteritis betroffen, 20 davon starben. Die daraufhin folgende Untersuchung des beteiligten Lebensmittels auf Toxine verlief erfolglos, so dass nun eine mikrobiologische Ursache in Betracht gezogen wurde. Fujino, Mediziner und Bakteriologe, untersuchte auf Shigellen und Salmonellen, die jedoch nicht nachweisbar waren. Daraufhin wurde das Filtrat einer Lebensmittelprobe in vivo an einem Meerschweinchen durch eine intraperitoneale Applikation getestet. Das Tier entwickelte eine Entzündung des Bauchfells (Peritonitis), bei deren weiterer Untersuchung immer noch keine Salmonellen oder Shigellen zu finden waren, aber andere gramnegative stäbchenförmige Bakterien. Es wurde versucht, diese durch Ausstrich auf Nährmedienplatten zu kultivieren – ohne Erfolg. Fujino wusste aus früheren Untersuchungen, dass manche Krankheitsserrger nur in Versuchstieren zur Vermehrung gebracht werden konnten und injizierte Mäusen die unbekannten Bakterien. Nachdem die Tiere Krankheitssymptome entwickelt hatten, wurde ihr Aszites auf Blutagarplatten übertragen und bei 37 °C 10 Stunden lang inkubiert, woraufhin Kolonien erkennbar waren. Die eine Hämolyse verursachten Kolonien wurden näher untersucht.

Das Bakterium war durch eine polare Geißel zur aktiven Bewegung fähig. Jene ähnelte der von Vibrio cholerae, aber ein Test mit den dafür bekannten Antiseren verlief negativ. Auch die Form des Bakteriums war anders als bei den Vibrionen, die Krümmung fehlte. Somit entschloss sich Fujino das Bakterium als Pasteurella parahaemolytica zu klassifizieren, da es viele Übereinstimmungen mit Pasteurella haemolytica zeigte. 1956 ereignete sich in Yokohama ein ähnlicher Vorfall, nur gelang es diesmal, mehr über die Eigenschaften des Erregers der Gastroenteritis in Erfahrung zu bringen. Er war halophil („salzliebend“) und ließ sich auf Nährmedien kultivieren, die einen höheren Kochsalzgehalt aufwiesen. Dies führte bei mikrobiologischen Untersuchungen zum Einsatz von Nährmedien mit Natriumchlorid. Mit diesen Nährböden ließen sich nun auch Bakterien kultivieren, die im Zusammenhang mit Gastroenteritis standen, egal ob aus klinischen Proben oder verdächtigen Lebensmitteln.

1962 wurde die Beschreibung der Gattung Vibrio ergänzt, so dass Fujino Tsunesaburō et al. die Probe der Shirasu-Lebensmittelvergiftung erneut untersuchten und nun eine Übereinstimmung mit dem Genus Vibrio feststellten. Ein Jahr später untersuchte der japanische Mikrobiologe Riichi Sakazaki die Bakterien, die 1956 in Yokohama isoliert wurden und verglich sie mit dem Isolat von Fujino. Er konnte bestätigen, dass es sich um die gleiche Art handelt und schlug den neuen Namen Vibrio parahaemolyticus vor, der 1980 in der Approved Lists im International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (IJSEM) publiziert wurde (siehe Systematik der Bakterien).[1]

Etymologie

Der Gattungsname lässt sich auf vibro aus dem Lateinischen zurückführen, es bedeutet „sich schnell hin- und herbewegend“, „vibrierend“. Der Artname verweist auf die Fähigkeit des Bakteriums zur Hämolyse, darin findet sich der griechisch-lateinische Wortstamm haema für „Blut“ wieder, sowie lutikos aus dem Altgriechischen, was „etwas auflösen“ bedeutet. Die Griechische Vorsilbe para heißt „neben“ und bezieht sich auf die Ähnlichkeit des ursprünglich als Pasteurella parahaemolytica bezeichneten Bakteriums zu Pasteurella haemolytica.[18]

Medizinische Bedeutung

Infektionsquellen

Maguro – ein Nigiri-Sushi mit rohem Thunfisch

Der bevorzugte Infektionsweg von V. parahaemolyticus ist fäkal-oral, was oftmals durch den Verzehr von rohem oder ungenügend gekochten Fisch (oft bei Makrelen, Thunfisch, Sardinen und Gerichten wie z. B. Sushi) und Meeresfrüchten (wie Krabben, Garnelen, Tintenfisch, Muscheln – insbesondere Austern) zustande kommt.[14] Es kommt vor, dass sich Personen durch Schwimmen oder den Aufenthalt in betroffenen Gebieten Infektionen von Auge und Ohr sowie von offenen Wunden der Haut durch V. parahaemolyticus zuziehen.[4]

Infektionskrankheiten

Das Resultat einer Infektion mit pathogenen V. parahaemolyticus Stämmen ist meist eine akute Gastroenteritis. Möglich sind allerdings auch oberflächliche Wundinfektionen oder Sepsis („Blutvergiftung“), diese sind aber selten.[3]

In Mitteleuropa kommt eine Infektion mit V. parahaemolyticus eher selten vor, Epidemien treten bevorzugt an Küstenregionen während der Sommer- und Herbstzeit auf, wenn die höheren Wassertemperaturen das Bakterienwachstum begünstigen. Nach einer Inkubationszeit von 8 bis 24 Stunden erfolgt eine wässrige Diarrhoe in Kombination mit Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerz und gelegentlichem Fieber. Die Symptome verschwinden für gewöhnlich nach 72 Stunden, können aber in Extremfällen, wie etwa bei immunschwachen Patienten, bis zu 10 Tagen bestehen bleiben.[14] Auch Todesfälle kommen vor.[6]

Therapie

Da die Infektion üblicherweise selbstlimitierend ist, wird von einer medikamentösen Therapie oft abgesehen; in schweren Fällen wird Elektrolyt- und Flüssigkeitsersatz über Infusionen gewährleistet. Als Antibiotikum der Wahl im Notfall eignet sich Doxycyclin oder Ciprofloxacin.[14]

Lebensmittelmikrobiologische Bedeutung

Die vom Robert-Koch-Institut herausgegebene Gesundheitsberichterstattung des Bundes erwähnt zwar Vibrio parahaemolyticus als Auslöser für lebensmittelbedingte Krankheiten. Gleichzeitig wird aber betont, dass Infektionen durch V. cholerae und V. parahaemolyticus in Deutschland sehr selten sind und meistens auf Auslandsreisen zurückzuführen sind. Fisch und andere Meerestiere kommen als Infektionsquellen in Frage, dies ist jedoch allenfalls bei importierten Lebensmitteln von Bedeutung.[19] Da Fische und Meeresfrüchte mögliche Infektionsquellen sind, empfiehlt die Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM e.V.) bei Seefisch aus wärmeren Regionen die Untersuchung auf Vibrionen. Falls pathogene Arten nachgewiesen werden, sind weitere Untersuchungen zum Toxinbildungsvermögen notwendig.[20]

In den USA ist V. parahaemolyticus die Hauptursache für durch Bakterien verursachte Diarrhoe nach dem Verzehr von Meeresfrüchten. 1997 und 1998 gab es mehrere Ausbrüche, die sich auf den Verzehr von rohen Austern zurückführen ließen.[4] Die Tiere filtern ihre Nahrung aus dem Wasser heraus, dabei reichern sich die im Wasser vorhandenen Bakterien in den Austern oder Muscheln an. In den warmen Sommermonaten sind bis zu 100 % der Tiere mit V. parahaemolyticus kontaminiert.[3] Neben dem Verzehr roher Austern gibt es aber auch im Zusammenhang mit Krabben, Garnelen und Hummer sporadisch Krankheitsausbrüche. Da diese Meeresfrüchte in den USA üblicherweise gekocht gegessen werden, muss eine falsche Hygiene-Praxis die Ursache sein. Ungenügende Kühlung, unzureichendes Erhitzen oder nachträgliche Kontamination kommen hier in Frage.[4]

Wenn die Gesamtheit aller verzehrten Nahrungsmittel erfasst wird, nimmt in Deutschland die Salmonellose den Spitzenplatz unter den registrierten, lebensmittelbedingten Erkrankungen ein,[19] das Gleiche gilt für die USA[5]. Davon unterscheidet sich die Lage in Japan beträchtlich. Infektionen durch V. parahaemolyticus sind die Hauptursache für lebensmittelbedingte Erkrankungen, 20–30 % der Fälle sind auf sie zurückzuführen.[3]

Obwohl im Alltagssprachgebrauch oft der Begriff „Lebensmittelvergiftung“ verwendet wird, trifft diese Bezeichnung nicht für V. parahaemolyticus zu. Bei einer Nahrungsmittelvergiftung (Intoxikation) enthalten die Lebensmittel bereits vor dem Verzehr die von den Mikroorganismen gebildeten Toxine und es ist nicht erforderlich, dass sich die Mikroorganismen im menschlichen Körper vermehren. Die durch V. parahaemolyticus verursachte Gastroenteritis ist eine Lebensmittelinfektion, der Mensch als Wirtsorganismus wird durch die pathogenen, im Nahrungsmittel enthaltenen Mikroorganismen infiziert. Daher sollte man zur Prophylaxe auf rohe oder unzureichend gegarte der als Infektionsquellen bekannten Lebensmittel verzichten. Wenn sie hingegen ausreichend erhitzt werden, so werden die darin enthaltenen V. parahaemolyticus abgetötet.[5]

Quellen

Literatur

  • Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock Mikrobiologie. Deutsche Übersetzung herausgegeben von Werner Goebel, 1. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag GmbH, Heidelberg/Berlin 2000, ISBN 978-3-8274-0566-1.
  • C. A. Broberg, T. J. Calder, K. Orth: Vibrio parahaemolyticus cell biology and pathogenicity determinants. In: Microbes and infection / Institut Pasteur. Band 13, Nr. 12–13, November 2011, S. 992–1001, doi:10.1016/j.micinf.2011.06.013 (PDF, 1.1 MB [abgerufen am 12. August 2013]).

Einzelnachweise

  1. a b S. Shinoda: Sixty years from the discovery of Vibrio parahaemolyticus and some recollections. In: Biocontrol science. Band 16, Nummer 4, Dezember 2011, S. 129–137, ISSN 1342-4815. PMID 22190435. (Review). Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „PMID22190435“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.
  2. a b Hans G. Schlegel, Christiane Zaborosch: Allgemeine Mikrobiologie. 7. Auflage. Thieme Verlag, Stuttgart/New York 1992, ISBN 3-13-444607-3.
  3. a b c d e f g h i j k U. Simidu, T. Noguchi, D. F. Hwang, Y. Shida, K. Hashimoto: Marine bacteria which produce tetrodotoxin. In: Applied and environmental microbiology. Band 53, Nummer 7, Juli 1987, S. 1714–1715, ISSN 0099-2240. PMID 3310884. PMC 203940 (freier Volltext). Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „PMID3310884“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.
  4. a b c d e f g h i j k l m n Charles A. Kaysner, Angelo DePaola, Jr.: Bacteriological Analytical Manual, chapter 9: Vibrio. In: Webseite der Food and Drug Administration (FDA). Abgerufen am 13. August 2013.
  5. a b c d Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock Mikrobiologie. Deutsche Übersetzung herausgegeben von Werner Goebel, 1. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag GmbH, Heidelberg/Berlin 2000, ISBN 978-3-8274-0566-1, S. 536–537, 1095–1099, 1105.
  6. a b c d Herbert Hof, Rüdiger Dörries: Duale Reihe: Medizinische Mikrobiologie. 3. Auflage. Thieme Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 978-3-13-125313-2, S. 400–404.
  7. a b Vibrio parahaemolyticus RIMD 2210633 (Serovar O3:K6). In: Webseite Genomes Online Database (GOLD). Abgerufen am 12. August 2013.
  8. Katalog der Mikroorganismen. In: Webseite des Leibniz Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH. Abgerufen am 12. August 2013.
  9. Vibrio parahaemolyticus. In: Webseite Genome des National Center for Biotechnology Information (NCBI). Abgerufen am 13. August 2013.
  10. TRBA 466: Einstufung von Prokaryonten (Bacteria und Archaea) in Risikogruppen. In: Webseite der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA). 4. Mai 2012, abgerufen am 9. März 2013.
  11. S. W. Joseph, R. R. Colwell, J. B. Kaper: Vibrio parahaemolyticus and related halophilic Vibrios. In: Critical reviews in microbiology. Band 10, Nummer 1, 1982, S. 77–124, ISSN 1040-841X. doi:10.3109/10408418209113506. PMID 6756788. (Review).
  12. Rapid testing solutions for the detection of Vibrio cholerae auf der Webseite der [[Merck KGaA]]. Abgerufen am 14. August 2013.
  13. ID 32 biochemische Identifizierung (rapid ID 32 E); Vibrionaceae, Enterobacteriaceae. In: Webseite der bioMérieux Deutschland GmbH. Abgerufen am 12. August 2013.
  14. a b c d Birgid Neumeister, Heinrich K. Geiss, Rüdiger W. Braun, Peter Kimmig (Hrsg.): Mikrobiologische Diagnostik: Bakteriologie – Mykologie – Virologie – Parasitologie. 2. Auflage. Thieme Verlag, Stuttgart 2009, ISBN 978-3-13-743602-7.
  15. L. J. Coupland, I. McElarney u. a.: Simultaneous detection of viral and bacterial enteric pathogens using the Seeplex® Diarrhea ACE detection system. In: Epidemiology and infection. [elektronische Veröffentlichung vor dem Druck] Dezember 2012, ISSN 1469-4409. doi:10.1017/S0950268812002622. PMID 23211606.
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  20. Fachgruppe Lebensmittelmikrobiologie und –hygiene, Arbeitsgruppe Mikrobiologische Richt- und Warnwerte der DGHM e.V.: Mikrobiologische Richt- und Warnwerte zur Beurteilung von Lebensmitteln (Stand Mai 2012). In: Webseite der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM). Abgerufen am 24. März 2013.
Commons: Vibrio – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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