Biologische Eigenschaften
Legionellen gehören zur Familie der Legionellaceae, die die einzige Gattung Legionella umfasst. Von mehr als 50 Arten sind 22 für den Menschen pathogen. Der Haupterreger ist Legionella pneumophila, auf den etwa 95% der Legionellosefälle entfallen.
Morphologie: Kleine gramnegative Stäbchen (0,5–0,7 × 2–5 µm), die jedoch lange Fäden (bis zu 20 µm) bilden können. Sie sind beweglich, besitzen jedoch weder Sporen noch Kapseln.
Kultivierung und Biochemie:
- Es sind obligate Aerobier.
- Sie wachsen langsam (3–6 Tage) bei 35 °C und einem erhöhten Kohlenstoffdioxidgehalt (2,5–3%).
- Sie erfordern spezielle Nährmedien (z. B. BCYE-Agar, Buffered Charcoal Yeast Extract). Obligate Wachstumsfaktoren sind Cystein, Eisenpyrophosphat und Ketoglutarsäure.
- Die biochemische Aktivität ist sehr gering: Sie fermentieren keine Kohlenhydrate, reduzieren keine Nitrate und produzieren keine Urease. Sie besitzen jedoch Katalase und können gelegentlich Gelatine verflüssigen.
Epidemiologie
In der Natur leben Legionellen in Süßgewässern, wo sie als Parasiten in Protozoen (z. B. Amöben) leben oder mit Blaualgen assoziiert sind. In Städten haben sie sich perfekt an technische Bedingungen angepasst: Wasserversorgungssysteme, Klimaanlagen, medizinische Geräte.
Ein Schlüssel>>faktor für ihr Überleben und ihre Resistenz gegen Desinfektionsmittel ist die Bildung von Biofilmen auf Gummi- und Kunststoffen.
Die Infektion erfolgt ausschließlich aerogen (durch Aspiration) beim Einatmen feiner Wasseraerosole. Es ist wichtig zu beachten: Die Infektion wird nicht von Mensch zu Mensch übertragen. Sie tritt weltweit auf, am häufigsten im Sommer, und betrifft vor allem Personen mit geschwächtem Immunsystem.
Pathogenese und Klinik
Legionellen sind fakultative intrazelluläre Parasiten. Nach dem Gelangen in die Lunge dringen sie gezielt in alveoläre Makrophagen ein und vermehren sich dort aktiv.
Die Bakterien nutzen eine Reihe von Pathogenitätsfaktoren:
- Zytotoxin und Superoxiddismutase schützen vor dem „respiratorischen Burst“ des Makrophagen.
- Metalloprotease (Cytolysin) verhindert die Fusion von Phagosom und Lysosom und schädigt das Gewebe.
- Endotoxin wird bei der Zerstörung der Mikrobienzelle freigesetzt und verursacht eine Intoxikation.
Nach der Zerstörung des Makrophagen treten die Bakterien nach außen und infizieren neue Zellen, was eine starke Entzündung provoziert.
Zwei Hauptformen der Legionellose:
- Legionärskrankheit: Schwere Pneumonie. Inkubationszeit 2–10 Tage. Äußert sich durch hohes Fieber, Brustschmerzen, Dyspnoe. Kompliziert sich häufig durch Atem- und Nierenversagen. Die Letalität kann bis zu 25% betragen (und bei Immundefizienz höher sein).
- Pontiac-Fieber: Akute Atemwegserkrankung ohne Pneumonie. Kurze Inkubationszeit (36–48 Stunden). Verläuft milder, mit Reizhusten und Fieber, es gibt keine Todesfälle, aber die Kontagiosität (in der Aerosolzone) erreicht 100%.
Diagnostik und Therapie
Zur Diagnosesicherung werden Sputum, Pleuraexsudat und Bronchoskopiematerial verwendet. Die Schutzfunktion des Körpers wird durch die zelluläre Immunität vermittelt (Antikörper besitzen keine schützenden Eigenschaften).
Diagnostische Methoden:
- Schnelldiagnostik: Nachweis von löslichem Antigen im Urin (ELISA oder Immunchromatographie) am 2.–10. Tag. Zudem werden DIF und PCR eingesetzt (für Bronchoskopiematerial).
- Serologie (retrospektiv): Nachweis eines Titeranstiegs in Paarseren.
- Bakteriologische Methode auf komplexen Medien.
Zur Behandlung werden Antibiotika eingesetzt, die in menschliche Zellen eindringen können, da sich der Erreger dort verbirgt. Die Hauptpräparate sind Makrolide und Fluorchinolone. Es existiert kein spezifischer Impfstoff, die Grundlage der Prophylaxe ist die hygienische Überwachung von Wasser- und Lüftungssystemen.
Kurz gefasst: Antworten auf Fragen zum Thema
Welche Serogruppen von Legionella pneumophila haben die größte klinische Bedeutung?
Die größte klinische Bedeutung hat Legionella pneumophila Serogruppe 1. Genau diese Erregervariante wird am häufigsten nachgewiesen und verursacht etwa 80% aller Legionellosefälle. Insgesamt werden innerhalb dieser Bakterienart 16 verschiedene Serogruppen unterschieden. Ihre Antigenspezifität wird durch das Lipopolysaccharid-Antigen bestimmt. Bei der Diagnostik ist zu beachten, dass standardmäßige Schnelltests nur die erste Serogruppe erfassen, weshalb ein negatives Ergebnis eine Infektion durch andere Legionellenserogruppen nicht ausschließt.
Welche Protozoenarten dienen als natürliches Reservoir für Legionellen in der Natur?
Als natürliches Reservoir für Legionellen in der Natur dienen Amöben und andere Protozoen, die in Süßgewässern leben. Legionellen befinden sich mit diesen in einer symbiotischen Beziehung. Genaue Protozoenarten sind in den Quellen nicht angegeben.
Welche Komplikationen können bei der Legionärskrankheit auftreten?
Bei der Legionärskrankheit können folgende Komplikationen auftreten: akute respiratorische Insuffizienz in 20–30% der Fälle, septischer Schock, Nierenversagen und Beteiligung des Zentralnervensystems. Die Letalität beträgt 8–25% in der Allgemeinbevölkerung und kann bei immunkompromittierten Personen bis zu 60% erreichen.
Fragen aus Vorlesungen und Prüfungen
Warum kann man sich mit Legionellose nicht von einem erkrankten Menschen anstecken?
Der Erreger wird ausschließlich durch das Einatmen feiner, mit Bakterien kontaminierter Wasseraerosole übertragen. Eine Übertragung von Mensch zu Mensch ist nicht möglich.
Worin liegt der Hauptunterschied zwischen der Legionärskrankheit und dem Pontiac-Fieber?
Die Legionärskrankheit ist eine schwere Pneumonie mit systemischen Manifestationen und Todesrisiko. Das Pontiac-Fieber verläuft als akute Atemwegsinfektion ohne Pneumonie und endet stets mit Genesung.
Welche Nährböden werden für die Anzucht von Legionellen benötigt?
Sie wachsen nur auf komplexen Nährmedien (z. B. BCYE-Agar), denen zwingend Cystein und Eisenpyrophosphat zugesetzt sind.
Was es zum Thema noch zu wiederholen gibt
- Geschichte der Entdeckung von L. pneumophila
- Antigenstruktur und Serogruppen von L. pneumophila
- Mechanismen der Biofilmbildung
- Pathogenetische Wirkung von Cytolysin und Superoxiddismutase
Lernen Sie das Thema komplett im Kurs «Mikrobiologie»
Hier ist die Zusammenfassung. Im Kurs finden Sie alles, was in Vorlesung und Prüfung gefragt wird.
- Vollständiger Leitfaden zum Thema „Legionellen“ und 4.383 weitere Seiten des Fachs
- Aufgaben und Tests nach jedem Thema – wie beim Kolloquium
- Der KI-Tutor beantwortet Ihre Fragen zum Thema jederzeit
- 141 Videolektionen zum Fach
Weitere Themen des Bereichs „Gramnegative aerobe Stäbchen (Keuchhusten, Brucellen, Tularämie, Legionellen, Coxiellen/Q-Fieber, Bartonellen, Pseudomonaden, Burkholderien, Acinetobacter u. a.)“
Kostenlose Videolektionen: MikrobiologieKurze Lektionen mit Zusammenfassungen — ohne Registrierung.
Das Material wurde von Dozenten von WhiteCoat Pro nach dem Lehrplan medizinischer Hochschulen erstellt. Es hat Bildungscharakter.