Bazillen
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 1. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Bazillen werden auch als Stäbchenbakterien bezeichnet. Zu den Bazillen gehören Bakterien wie Escherichia coli oder Salmonellen.
Was sind Bazillen?
Bazillen sind stäbchenförmige Bakterien. Der Begriff umfasst nicht eine bestimmte Gruppe von Bakterien, sondern bezieht sich ausschließlich auf das Aussehen der Bakterien. So gibt es unter den Bazillen viele verschiedene Bakterienarten. Umgangssprachlich wird das Wort „Bazillen“ darüber hinaus oft im Sinne von „Krankheitserreger“ gebraucht. Fachlich bezeichnet Bacillus dagegen eine bestimmte Gattung sporenbildender, aerober Stäbchenbakterien.
Dazu gehören sowohl grampositive als auch gramnegative Bakterien. Grampositive Bakterien lassen sich in der sogenannten Gramfärbung blau anfärben. Gramnegative Bakterien nehmen eine rote Färbung an. Während die gramnegativen Bakterien zusätzlich zu einer dünnen Peptidoglykanschicht aus Murein auch über eine äußere Zellmembran verfügen, fehlt diese zusätzliche Membran den grampositiven Bazillen, deren Mureinschicht dafür deutlich dicker ist. Die Unterscheidung zwischen grampositiven und gramnegativen Bazillen spielt eine Rolle bei der Behandlung von Infektionskrankheiten. Grampositive Bazillen werden mit anderen Antibiotika bekämpft als gramnegative Bakterien.
Anders als die Kokken bilden Bazillen meist keine regelmäßigen Haufen oder Pakete; sie liegen einzeln, paarweise oder in Ketten. Zu den grampositiven Bazillen gehören unter anderem Bacillus, Lactobacillus, Corynebacterium, Listerien oder Propionibakterien. Gramnegative Bazillen sind zum Beispiel Salmonellen, Escherichia, Pseudomonas und Bacteroides.
Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften
Einige Salmonellenarten kommen hingegen vor allem auf Eiern und in Geflügelfleisch vor. Andere Salmonellenarten, wie beispielsweise Salmonella typhi, werden hingegen bevorzugt von bereits Erkrankten übertragen. Eine Aufnahme ist aber auch durch kontaminierte tierische Nahrungsmittel möglich.
Bedeutung & Funktion
Einige Bazillen leben mit dem Menschen in einer Symbiose. Dazu gehören beispielsweise die Laktobazillen. Sie gehören zur Ordnung der Milchsäurebakterien und kommen beim Menschen natürlicherweise im Darm und in der Scheide vor. Laktobazillen verarbeiten Laktose zu Milchsäure. Sie gehören zu den probiotischen Bakterien. Das bedeutet, dass sie mit ihren Stoffwechselprodukten die Lebensbedingungen von pathogenen Mikroorganismen verschlechtern. Sie sorgen für ein saures Milieu. Die meisten Bakterien, die eine für den Menschen schädliche Wirkung aufweisen, kommen mit einem sauren Milieu dagegen schlecht zurecht. So verhindern Laktobazillen die Ansiedlung von pathogenen Keimen in der Vagina und im Darm. Im Magen-Darm-Trakt produzieren die Bazillen verschiedene Nährstoffe. Dazu gehören zum Beispiel Niacin und Folsäure.
Auch Escherichia coli ist ein Stäbchenbakterium, das zur physiologischen Darmflora des Menschen gehört. Als Teil der Standortflora schützt es die Darmschleimhaut vor der Ansiedlung von schädlichen Bakterien. Zudem bauen die Coli-Bakterien verschiedene Nährstoffe um, die dann der Ernährung der Darmschleimhautzellen dienen. Escherichia coli-Bakterien fungieren ferner als Produzenten von Vitamin K.
Ebenso wie Laktobazillen und Escherichia coli gehören auch die Bacteroides zur Normalflora der Schleimhäute im Magen-Darm-Trakt. Die genauen Aufgaben der Bakterien sind noch unklar. Fest steht allerdings, dass sie als Platzhalter fungieren. Sie siedeln sich an der Darmschleimhaut an und verhindern so, dass sich pathogene Mikroorganismen im Darm ausbreiten können.
Krankheiten & Beschwerden
Auch Listerien können eine Infektionskrankheit hervorrufen. Die Listeriose wird durch das Bakterium Listeria monocytogenes ausgelöst. Das klinische Bild der Listeriose ist variabel. Bei Immunkompetenten verläuft die Infektion meist symptomlos oder mit leichten grippeähnlichen Symptomen. Immunsupprimierte Personen können eine Meningoenzephalitis, eine Bauchfellentzündung oder eine Lungenentzündung entwickeln. Auch bei Schwangeren ist eine Infektion durch Listerien mit Risiken verbunden. Die Infektion kann sich auf das ungeborene Kind übertragen und einen Abort verursachen.
In der Bazillengruppe der Clostridien gibt es gleich mehrere Arten, die den Menschen schädigen können. Dazu gehört Clostridium botulinum, der Erreger des Botulismus. Botulismus ist auch unter dem Begriff Fleischvergiftung bekannt. Es handelt sich dabei um eine lebensgefährliche Vergiftung, die von dem Botulinumtoxin der Clostridien verursacht wird. Die Vergiftung wird in der Regel durch verdorbenes Fleisch oder eingekochtes Gemüse hervorgerufen. Das Botulinumtoxin wirkt sich auf die Funktion der Nerven aus. Die Patienten sehen verschwommen und / oder doppelt, sie haben geweitete Pupillen und Sprech- und Schluckstörungen. In schweren Fällen breitet sich die Lähmung im gesamten Körper aus, bis es schlussendlich zum Tod durch Ersticken oder Herzstillstand kommt.
Ein weiteres Stäbchenbakterium aus der Verwandtschaft der Clostridien ist Clostridium difficile. Clostridium difficile ist einer der häufigsten nosokomialen Erreger. Lange Zeit wurde die Art durchgehend als Clostridium difficile geführt. Nach heutiger Systematik gehört sie zur Gattung Clostridioides und heißt Clostridioides difficile. Bei gesunden Menschen ist das Bakterium ein harmloser Darmbewohner. Wenn die konkurrierenden Arten der physiologischen Darmflora durch die Gabe von Antibiotika jedoch zurückgedrängt werden, kann sich Clostridium difficile vermehren und Toxine produzieren. Diese können die pseudomembranöse Kolitis, eine lebensbedrohende Durchfallerkrankung, bedingen.
Formenvielfalt der Stäbchenbakterien
Der Begriff Bazillus beschreibt eine Grundform, keine geschlossene Verwandtschaftsgruppe. Innerhalb dieser Grundform gibt es beträchtliche Unterschiede, und die geübte Betrachtung unter dem Mikroskop liefert dem Labor erste Hinweise auf die Art. Die meisten Stäbchenbakterien messen nur wenige Mikrometer, sind also mit bloßem Auge nicht zu erkennen und selbst unter dem Lichtmikroskop nur nach Anfärbung sicher zu beurteilen.
Sehr kurze, gedrungene Stäbchen, die einer Kugel schon nahekommen, werden als Kokkobazillen bezeichnet. Zu ihnen zählen die Erreger der Gattungen Haemophilus, Bordetella und Brucella. Gebogene Formen kommen ebenfalls vor: Der Choleraerreger Vibrio cholerae erscheint als kommaförmiges Stäbchen, Bakterien der Gattung Campylobacter und Helicobacter pylori als geschwungene oder spiralig gewundene Gebilde. Die Corynebakterien laufen an einem Ende keulenförmig zu und lagern sich beim Wachstum in spitzen Winkeln aneinander, sodass unter dem Mikroskop ein Bild entsteht, das seit jeher mit Palisaden oder mit chinesischen Schriftzeichen verglichen wird. Bakterien der Gattung Actinomyces bilden lange, verzweigte Fäden, die auf den ersten Blick eher an Pilze erinnern.
Auch die Lagerung der Zellen zueinander ist ein Merkmal. Manche Arten bleiben nach der Zellteilung paarweise verbunden, andere bilden lange Ketten, wieder andere liegen völlig ungeordnet. Bei den sporenbildenden Arten kommt die Lage der Spore in der Zelle als Merkmal hinzu: Sie kann in der Mitte, seitlich versetzt oder ganz am Ende liegen. Beim Erreger des Wundstarrkrampfs, Clostridium tetani, sitzt die Spore endständig und treibt das Zellende so weit auf, dass die Zelle die Gestalt eines Trommelschlägels annimmt – ein Bild, das in Lehrbüchern seit Langem als Wiedererkennungsmerkmal dient.
Bewegung, Anheftung und Dauerformen
Viele Stäbchenbakterien sind beweglich. Sie tragen fadenförmige Geißeln, die von einem in der Zellhülle verankerten Motor gedreht werden und wie ein Propeller wirken. Ihre Anordnung ist von Art zu Art verschieden: Manche Bakterien besitzen eine einzige Geißel an einem Zellende, andere ein ganzes Büschel, wieder andere sind über die gesamte Oberfläche mit Geißeln besetzt. Auch dieses Muster wird im Labor zur Unterscheidung herangezogen. Die Bewegung verläuft nicht ziellos: Rezeptoren in der Zellhülle registrieren, ob die Konzentration bestimmter Stoffe zu- oder abnimmt, und steuern über diese Rückmeldung die Drehrichtung des Motors, sodass die Zelle Nährstoffen entgegen und schädlichen Stoffen aus dem Weg schwimmt.
Neben den Geißeln tragen zahlreiche Arten kürzere, starrere Fortsätze, die der Anheftung dienen. Mit ihnen halten sich die Bakterien an Schleimhäuten oder an technischen Oberflächen fest – eine Voraussetzung dafür, dass aus einer Besiedlung überhaupt eine Infektion werden kann. Manche Arten umgeben sich zusätzlich mit einer Schleimhülle oder einer festen Kapsel, die es den Fresszellen der Immunabwehr erschwert, sie aufzunehmen.
Eine Dauerform in Gestalt der Endospore bilden unter den medizinisch bedeutsamen Stäbchenbakterien nur zwei Verwandtschaftskreise: die Gattung Bacillus und die Clostridien. Die Spore ist keine Vermehrungsform, sondern eine Überlebensform. Ihr Inneres ist stark entwässert und durch eine Verbindung aus Calcium und Dipicolinsäure sowie durch schützende Eiweiße gegen Hitze und Strahlung gesichert; darum liegen eine dicke Rinde und mehrere Proteinhüllen. In diesem Zustand überdauern die Bakterien Trockenheit, Kochen und die meisten Desinfektionsmittel über sehr lange Zeit. Alle übrigen Stäbchenbakterien besitzen diese Möglichkeit nicht und sterben außerhalb ihres Wirtes oder ihres Standortes deutlich rascher ab.
Anzucht und Nachweis im Labor
Am Anfang der Untersuchung steht in aller Regel die Gram-Färbung, die zugleich Form und Färbeverhalten sichtbar macht und damit die grobe Zuordnung erlaubt. Eine wichtige Gruppe entzieht sich diesem Verfahren allerdings: Die Mykobakterien besitzen eine wachsartige Zellwand, die die üblichen Farbstoffe nicht durchlässt. Für sie wurde eine eigene Färbung entwickelt, bei der der Farbstoff unter Erwärmen eingebracht und anschließend mit Säure ausgewaschen wird. Weil die Mykobakterien den Farbstoff dabei festhalten, spricht man von säurefesten Stäbchen.
Für die Anzucht stehen unterschiedliche Nährböden zur Verfügung. Auf Blutagar wachsen die meisten Arten, und es zeigt sich, ob sie die roten Blutkörperchen auflösen. Für gramnegative Stäbchen aus dem Darm werden Nährböden verwendet, die andere Bakterien im Wachstum hemmen und zugleich einen Farbumschlag zeigen, wenn der Zucker Laktose verwertet wird – daran lassen sich beispielsweise Escherichia coli und Salmonellen auf einen Blick unterscheiden. Für sauerstoffempfindliche Arten wie die Clostridien sind Gefäße oder Schränke nötig, aus denen der Sauerstoff verdrängt wurde. Mycobacterium tuberculosis wächst so langsam, dass auf herkömmlichen Nährböden Wochen bis zum sichtbaren Ergebnis vergehen.
An die Anzucht schließen sich Stoffwechseluntersuchungen an. In einer Reihe von Röhrchen wird geprüft, welche Zucker ein Bakterium verwertet und welche Abbauprodukte dabei entstehen; die Nachweise der Enzyme Katalase und Oxidase grenzen ganze Gruppen gegeneinander ab. In der Routine ist dieses Vorgehen heute weitgehend durch die Massenspektrometrie ersetzt: Aus einer Kolonie wird ein Muster von Eiweißbruchstücken gewonnen und mit einer Datenbank abgeglichen, was die Artbestimmung erheblich beschleunigt. Molekularbiologische Verfahren wie die Polymerase-Kettenreaktion vervielfältigen einzelne Gene und weisen Erreger auch dann nach, wenn sie sich nicht oder nur schwer anzüchten lassen. Je nach Krankheitsbild werden dafür ein Abstrich, eine Stuhlprobe, Blut oder Gewebe untersucht.
Übertragungswege und was sie unterbricht
Die Wege, auf denen krankmachende Stäbchenbakterien den Menschen erreichen, sind so verschieden wie die Bakterien selbst, lassen sich aber auf wenige Grundmuster zurückführen. Über den Mund aufgenommen werden Erreger, die mit Ausscheidungen in Wasser oder Lebensmittel gelangen; das gilt für Salmonellen ebenso wie für Campylobacter oder den Choleraerreger. Diese sogenannte Schmierinfektion unterbricht man durch sauberes Trinkwasser, durch getrennte Handhabung roher und garer Lebensmittel, durch durchgehende Kühlung, durch gründliches Erhitzen vor dem Verzehr und vor allem durch das Händewaschen.
Auf dem Luftweg übertragen werden Erreger, die die Atemwege besiedeln. Der Diphtherieerreger und der Keuchhustenerreger gelangen durch Tröpfcheninfektion von Mensch zu Mensch, der Tuberkuloseerreger in feinsten, lange schwebenden Teilchen. Gegen mehrere dieser Erreger stehen Schutzimpfungen zur Verfügung, so gegen Diphtherie und gegen Keuchhusten. Eine dritte Gruppe gelangt über Verletzungen in den Körper: Die Sporen des Wundstarrkrampferregers liegen im Erdboden und keimen in schlecht durchbluteten, sauerstoffarmen Wunden aus; hier ist die Tetanusimpfung die entscheidende Vorbeugung. Schließlich gibt es Erreger, die durch Tiere übertragen werden; der Pesterreger Yersinia pestis etwa wird durch Flöhe von Nagetieren auf den Menschen gebracht.
Ein eigenes Kapitel bilden Erreger, die den Menschen nicht von außen erreichen, sondern bereits vorhanden sind. Escherichia coli gehört zur normalen Darmflora, verursacht aber Harnwegsinfektionen, wenn es in die Harnröhre verschleppt wird. Feuchte technische Umgebungen wie Wasserleitungen, Duschköpfe und Befeuchter begünstigen gramnegative Stäbchen wie Pseudomonas aeruginosa und Legionellen, die sich dort in Belägen halten und von dort aus übertragen werden.
Widerstandsfähigkeit und Resistenzen
Wie lange Stäbchenbakterien außerhalb des Körpers überleben, hängt stark von ihrem Bau ab. Sporenbildner überdauern in ihrer Dauerform praktisch unbegrenzt, weshalb die üblichen alkoholischen Mittel zur Händedesinfektion gegen sie nicht ausreichen und durch gründliches Waschen ergänzt werden müssen, das die Sporen mechanisch entfernt. Mykobakterien halten sich dank ihrer wachsartigen Hülle lange in Staub und Sekreten. Listerien wachsen noch bei Kühlschranktemperatur weiter und stellen deshalb für gekühlte, verzehrfertige Lebensmittel eine besondere Herausforderung dar. Andere Arten sterben außerhalb des Wirtes rasch ab und werden fast ausschließlich im engen Kontakt weitergegeben.
Auch bei der Empfindlichkeit gegenüber Antibiotika wirkt sich der Bauunterschied zwischen grampositiven und gramnegativen Stäbchen aus. Die zusätzliche äußere Membran der gramnegativen Arten ist eine wirksame Barriere; viele Wirkstoffe gelangen nur durch enge Kanäle hindurch, und in der Membran sitzende Pumpen befördern eingedrungene Substanzen wieder nach außen. Hinzu treten Enzyme, die den Ring bestimmter Antibiotika aufbrechen und diese damit unwirksam machen. Die Baupläne für solche Enzyme liegen häufig nicht auf dem Chromosom, sondern auf kleinen, zusätzlichen Erbgutstücken, die zwischen Bakterien weitergegeben werden können – auch über Artgrenzen hinweg. Auf diesem Weg hat sich die Antibiotikaresistenz gramnegativer Stäbchen in den vergangenen Jahrzehnten deutlich ausgebreitet; mehrfach unempfindliche Arten aus dieser Gruppe gehören heute zu den schwierigsten Erregern in Einrichtungen des Gesundheitswesens. Bei der Tuberkulose beruht die Unempfindlichkeit dagegen überwiegend auf Veränderungen im eigenen Erbgut, die unter unvollständiger Behandlung ausgelesen werden; deshalb wird die Erkrankung von Anfang an mit mehreren Wirkstoffen zugleich behandelt.
Quellen
- Suerbaum, S., Burchard, G.-D., Kaufmann, S. H. E., Schulz, T. F. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.
ISBN: 9783662613849
- Hof, H., Schlüter, D. (Hrsg.): Duale Reihe Medizinische Mikrobiologie.
ISBN: 9783132443174
- Kayser, F. H., Böttger, E. C., Deplazes, P., et al.: Taschenlehrbuch Medizinische Mikrobiologie.
ISBN: 9783132447936
- Jung, N., Rieg, S. (Hrsg.): Klinikleitfaden Infektiologie.
ISBN: 9783437223228
- Pschyrembel, W.: Pschyrembel Klinisches Wörterbuch.
ISBN: 9783110783346