Burkholderia pseudomallei
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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Burkholderia pseudomallei ist ein Bakterium aus der Abteilung der Proteobacteria und aus der Familie der Burkholderiaceae. Es kann beim Menschen die Erkrankung Melioidose hervorrufen.
Was ist Burkholderia pseudomallei?
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Der Erreger Burkholderia pseudomallei gehört zu den gramnegativen Bakterien. Gramnegative Bakterien können in der sogenannten Gramfärbung rot angefärbt werden. Neben einer dünnen Peptidoglykanschicht aus dem Stoff Murein verfügen die gramnegativen Bakterien zusätzlich über eine Zellmembran an ihrer Außenhülle.
Burkholderia pseudomallei ist strikt aerob. Aerobe Bakterien benötigen für ihren Stoffwechsel Sauerstoff. Das Bakterium ist stäbchenförmig und gehört somit zu den Stäbchenbakterien. Es lebt saprophytisch. Saprophyten sind Organismen, die sich von toten, organischen Stoffen ernähren. Sie bauen diese energiehaltigen Stoffe ab und wandeln sie anschließend in anorganische Stoffe um. Insbesondere bei Bakterien ist der Übergang von einem Saprophyt zum Parasit fließend.
Burkholderia pseudomallei wächst fakultativ intrazellulär und ist oxidasepositiv. In dem mikrobiologischen Verfahren der Oxidasereaktion wird getestet, ob der entsprechende Bakterienstamm über das Enzym Cytochrom-C-Oxidase verfügt. Diese Information spielt unter anderem bei der Identifizierung des Erregers eine entscheidende Rolle.
Burkholderia pseudomallei stammt aus der Gattung der Burkholderia. Diese Einordnung fand jedoch erst in den 1990er Jahren statt. Vorher wurde das Bakterium schon den Gruppen Bacillus, Mycobacterium, Pfeifferella, Actinobacillus und Pseudomonas zugeordnet.
Burkholderia pseudomallei hat einen Durchmesser von durchschnittlich 0,6 μm und wird ungefähr 5 μm lang. Es bewegt sich mithilfe von Flagellen fort. Flagellen sind auch unter dem Begriff Geißeln bekannt. Es handelt sich dabei um fadenförmige Gebilde, die auf der Oberfläche der Bakterien sitzen und zur Fortbewegung genutzt werden.
Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften
Die Ansteckung mit Burkholderia pseudomallei erfolgt hauptsächlich durch direkten Kontakt zu kontaminierter Erde oder zu kontaminiertem Wasser. Häufig stecken sich in den tropischen Ländern Arbeiter auf Reisfeldern mit der Melioidose an. Über kleinste Hautverletzung gelangt der Erreger in den Organismus. Die Ansteckung kann allerdings auch über Inhalation oder orale Aufnahme erfolgen. Auch eine Infektion von Mensch zu Mensch ist über Körperflüssigkeiten möglich. Solche Übertragungen sind allerdings ausgesprochen selten und nur in Einzelfällen beschrieben worden. Ferner besteht im Labor durch die Inhalation von infektiösen Aerosolen Ansteckungsgefahr.
Immer wieder tauchen Fälle in den Nachrichten auf, bei denen das Bakterium aus Laboren entwichen ist. So geschah dies 2014 im US-Bundesstaat Louisiana. Dort erkrankten vier Rhesus-Affen in einem Außengelände und auch eine Wissenschaftlerin wurde infiziert. Burkholderia pseudomallei gilt als potenzielle Biowaffe und steht auf der Liste für Biowaffen-Agenzien.
Krankheiten & Beschwerden
Viele Infektionen verlaufen komplett asymptomatisch. Bei anderen Patienten entwickelt sich eine milde chronische Erkrankung. Wieder andere Betroffene reagieren mit einer akut fulminant verlaufenden Erkrankung. Nachdem der Erreger über eine Hautläsion in den Körper eingedrungen ist, entwickelt sich häufig ein kleines Knötchen in der Haut. Die umgebenden Lymphgefäße entzünden sich (Lymphangitis) und auch die Lymphknoten reagieren mit (Lymphknotenschwellung). Die Patienten haben Fieber und fühlen sich müde, schlapp und krank.
Diese lokale Infektion kann sich schnell auf den ganzen Körper ausweiten. In diesem Fall handelt es sich dann um eine generalisierte, septikämische Verlaufsform. Bei diesem lebensbedrohlichen Verlauf bilden sich im gesamten Körper Abszesse. Auch die Lunge ist von der Abszessbildung betroffen. Die Patienten leiden unter Bewusstseinseintrübungen und starker Atemnot. Die Atemfrequenz ist erhöht. Wenn der Erreger nicht über die Haut in den Körper gelangt ist, sondern eingeatmet wurde, entwickelt sich in der Regel direkt eine Lungenentzündung.
Charakteristisch für die Melioidose ist eine ausgeprägte Kavernenbildung. Kavernen sind krankhafte Hohlräume innerhalb der Lunge. In diesen Hohlräumen kann kein Gasaustausch mehr stattfinden, sodass die Funktionalität der Lunge stark eingeschränkt wird. Häufig entwickelt sich zusätzlich zur Pneumonie auch ein Pleuraerguss. Dabei gelangt Flüssigkeit, in den meisten Fällen entzündliches Exsudat, in den Pleuraspalt. Durch die Kompression der Lunge wird die Atmung zusätzlich erschwert.
In vielen Fällen verläuft die Melioidose chronisch und ohne Fieber. Dabei bilden sich in verschiedenen Organen Abszesse. Je nach befallenem Organsystem können unterschiedliche Symptome auftreten. Besonders gefährdet sind Diabetiker und Menschen mit einem supprimierten (unterdrückten) Immunsystem. Auch wenn sich bei einer Infektion über mehrere Jahre keine Symptome zeigen, kann es bei einer Immunschwäche zu einer Manifestation der Erkrankung kommen.
Zur Behandlung der Melioidose kommen Antibiotika und Chemotherapeutika in einer hohen Dosierung zum Einsatz. Diese werden in der Regel intravenös verabreicht. Nach Abklingen der akuten Symptomatik muss die Therapie häufig oral über mehrere Monate fortgesetzt werden. Abszesse, die durch die Erkrankung entstanden sind, werden chirurgisch entfernt.
Eine wirksame Schutzimpfung gegen das Bakterium Burkholderia pseudomallei gibt es nicht. Wer in Endemiegebieten unterwegs ist, sollte Hautverletzungen sorgfältig reinigen und desinfizieren. Burkholderia pseudomallei ist empfindlich gegen verschiedene Desinfektionsmittel.
Entdeckung und Verwandtschaft
Beschrieben wurde die Erkrankung erstmals 1911 und 1912 im damaligen Rangun im heutigen Myanmar. Der britische Pathologe Alfred Whitmore und sein Mitarbeiter C. S. Krishnaswami fanden bei Verstorbenen ein Krankheitsbild mit zahlreichen Eiterherden, das dem Rotz der Pferde und Esel stark ähnelte, ohne von dessen Erreger verursacht zu sein. Nach Whitmore trägt die Melioidose bis heute den englischen Zweitnamen Whitmore's Disease. Die Bezeichnung Melioidose selbst wurde wenig später geprägt; sie ist aus dem Griechischen gebildet und bedeutet sinngemäß „dem Rotz ähnlich". Auch der deutsche Name Pseudorotz greift diese Ähnlichkeit auf.
Der Gattungsname Burkholderia geht auf den amerikanischen Pflanzenpathologen Walter Burkholder zurück, der Mitte des 20. Jahrhunderts den Erreger einer Fäule an Speisezwiebeln beschrieb. Dieses Bakterium wurde später zur namengebenden Art der neuen Gattung. Die Gattung vereint damit sehr unterschiedliche Lebensweisen: Neben Bodenbewohnern und Pflanzenpartnern stehen dort Krankheitserreger des Menschen.
Am engsten verwandt mit Burkholderia pseudomallei ist Burkholderia mallei, der Erreger des Rotzes. Beide sind einander so ähnlich, dass Burkholderia mallei heute als eine Abstammungslinie von Burkholderia pseudomallei gilt, die sich vollständig an das Leben in Einhufern angepasst hat. Dabei ist ein erheblicher Teil des Erbguts verlorengegangen: Burkholderia mallei kann außerhalb eines Wirtes nicht mehr dauerhaft überleben und kommt im Erdboden nicht vor. Eine weitere nahe verwandte Art ist Burkholderia thailandensis, die dieselben Lebensräume besiedelt, für den Menschen aber kaum Krankheitswert besitzt und deshalb in der Forschung als vergleichsweise ungefährlicher Ersatzorganismus dient. Aus derselben Gattung stammen schließlich die Bakterien des Burkholderia-cepacia-Komplexes, die vor allem bei Menschen mit Mukoviszidose die Atemwege besiedeln.
Bau und Erbgut
In der Färbung fällt Burkholderia pseudomallei durch ein charakteristisches Aussehen auf: Die Enden des Stäbchens nehmen den Farbstoff stärker an als die Mitte, sodass die Zelle an eine Sicherheitsnadel erinnert. Diese bipolare Färbung ist ein erster Hinweis, ersetzt aber keine Bestimmung, da sie auch bei anderen Bakterien vorkommt.
Die Zellhülle entspricht dem gramnegativen Bauplan mit einer dünnen Stützschicht und einer äußeren Zellmembran. Darüber liegt eine Kapsel aus Zuckerketten, die den Erreger vor Abwehrstoffen des Blutplasmas und vor der Aufnahme durch Fresszellen schützt. An einem Zellpol sitzt ein Bündel von Geißeln, mit denen sich das Bakterium aktiv fortbewegt.
Das Erbgut ist für ein Bakterium ungewöhnlich umfangreich und verteilt sich auf zwei Chromosomen. Ein großer Teil davon entfällt auf Anlagen, die nicht der reinen Lebenserhaltung dienen, sondern der Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen und dem Sekundärstoffwechsel. Darin liegt eine Erklärung für die Vielseitigkeit des Keims: Derselbe Organismus kann jahrelang im Boden von abgestorbenem Material leben und, sobald er in einen Wirt gerät, im Gewebe eines Menschen wachsen.
Krankheitsentstehung
Burkholderia pseudomallei kann in menschliche Zellen eindringen und sich dort vermehren. Nach der Aufnahme durchbricht der Erreger die Hülle des Bläschens, in das ihn die Zelle eingeschlossen hat, und gelangt in das Zellinnere. Dort nutzt er das Gerüst aus Eiweißfasern der Wirtszelle, um sich fortzubewegen, und kann auf diesem Weg unmittelbar in die Nachbarzelle übertreten, ohne dem Blut und damit den Antikörpern ausgesetzt zu sein. Benachbarte Zellen können dabei miteinander verschmelzen, sodass mehrkernige Gebilde entstehen – ein im Gewebeschnitt auffälliger Befund.
Aus dieser Lebensweise erklären sich die typischen Eigenheiten der Melioidose. Der Körper versucht, die Herde durch Abwehrzellen abzuriegeln; es entstehen Eiteransammlungen und knötchenförmige Entzündungsherde. Einzelne Erreger können darin über lange Zeit überdauern, ohne Beschwerden zu verursachen. Bricht die Abwehr später ein, etwa durch eine schwere Grunderkrankung, können sie wieder auswachsen. Das erklärt die außergewöhnlich lange Spanne zwischen Ansteckung und Erkrankung, die in Einzelfällen viele Jahre betragen kann, ebenso wie die ausgeprägte Neigung zu Rückfällen nach zu kurz geführter Behandlung.
Nachweis und Diagnostik
Der Erregernachweis erfolgt aus Blutkulturen, aus Eiter von Abszessen, aus Sputum, aus Urin oder aus Abstrichen von Hautgeschwüren. Weil Burkholderia pseudomallei in Proben häufig neben zahlreichen anderen Bakterien vorliegt, werden Selektivnährböden verwendet. Der gebräuchlichste enthält einen Farbstoff und Gentamicin, gegen das der Erreger von Natur aus unempfindlich ist, während viele Begleitkeime dadurch unterdrückt werden. Nach mehreren Tagen entstehen darauf trockene, runzelige, kräftig gefärbte Kolonien, deren Aussehen erfahrenen Untersuchern bereits einen deutlichen Hinweis gibt.
Gerade die natürliche Unempfindlichkeit gegen Gentamicin und Colistin ist im Labor ein wichtiges Merkmal: Ein oxidasepositives gramnegatives Stäbchen aus einer Probe eines Tropenreisenden, das gegen diese beiden Wirkstoffe unempfindlich ist, muss den Verdacht auf Melioidose wecken. Die Gefahr besteht darin, den Keim mit harmloseren Umweltbakterien zu verwechseln und den Befund als Verunreinigung abzutun. Zur Sicherung dienen Massenspektrometrie mit erweiterter Datenbank, Verklumpungstests mit spezifischen Antikörpern und die Polymerase-Kettenreaktion.
Antikörpertests haben in den Herkunftsländern nur begrenzten Wert, weil dort ein erheblicher Teil der Bevölkerung im Laufe des Lebens Kontakt mit dem Erreger hatte und entsprechende Antikörper trägt, ohne je erkrankt zu sein. Bei Reisenden aus nicht betroffenen Regionen ist ihre Aussagekraft größer. Wichtig ist in jedem Fall, dem Labor den Verdacht mitzuteilen: Der Umgang mit Kulturen dieses Erregers erfordert erhöhte Sicherheitsvorkehrungen, da schon das Einatmen kleiner Mengen zu einer Ansteckung führen kann.
Resistenzlage
Burkholderia pseudomallei ist von Natur aus gegen zahlreiche gebräuchliche Antibiotika unempfindlich. Dazu gehören Penicillin und verwandte Wirkstoffe, Cephalosporine der frühen Generationen, die Aminoglykoside und die Polymyxine einschließlich Colistin. Verantwortlich dafür sind ein im Erbgut fest verankertes Enzym, das bestimmte Antibiotika spaltet, sowie Pumpen in der Zellhülle, die eingedrungene Wirkstoffe wieder hinausbefördern.
Wirksam sind demgegenüber Ceftazidim und die Carbapeneme, etwa Meropenem. Sie kommen in der ersten, intravenös geführten Behandlungsphase zum Einsatz. Ihr folgt eine zweite Phase, in der über Monate hinweg ein in Zellen gut eindringender Wirkstoff eingenommen wird, meist Cotrimoxazol. Diese Zweiteilung ist der entscheidende Punkt: Wird die zweite Phase verkürzt oder abgebrochen, steigt die Zahl der Rückfälle deutlich an. Erworbene Resistenzen gegen die in der ersten Phase eingesetzten Wirkstoffe sind bisher selten geblieben, kommen aber vor.
Saisonalität und gefährdete Personen
Die Melioidose tritt in ihren Verbreitungsgebieten deutlich ungleichmäßig über das Jahr verteilt auf. Der weitaus größte Teil der Erkrankungen fällt in die Regenzeit. Starkregen, Sturm und Überschwemmungen schwemmen die Erreger aus tieferen Bodenschichten an die Oberfläche und verteilen sie im Oberflächenwasser; zugleich werden sie mit Gischt und aufgewirbeltem Wasser in die Luft gebracht. Nach schweren Unwettern häufen sich deshalb Erkrankungen, bei denen der Erreger eingeatmet wurde und die von vornherein die Lunge betreffen. Solche Verläufe gelten als besonders schwer.
Ob aus einem Kontakt eine Erkrankung wird, hängt stark von der Verfassung des Betroffenen ab. Der mit Abstand wichtigste begünstigende Umstand ist eine Zuckerkrankheit. Weiter gelten chronische Nierenerkrankungen, die Alkoholkrankheit, chronische Lungenerkrankungen, bestimmte angeborene Blutkrankheiten wie die Thalassämie sowie eine medikamentöse Immunsuppression als bedeutsame Risikofaktoren. Gesunde Menschen erkranken nach Kontakt mit dem Erreger deutlich seltener. Bei Kindern in Südostasien zeigt sich die Erkrankung häufig in einer eigenen Form: als eitrige Entzündung der Ohrspeicheldrüse.
Melioidose bei Tieren
Auch Tiere erkranken an Melioidose. Betroffen sind vor allem Schafe, Ziegen und Schweine, daneben Pferde, Kamele und in Zoologischen Gärten gehaltene Arten. Das Krankheitsbild ähnelt dem des Menschen mit Abszessen in inneren Organen, Lungenentzündungen und langwierigen Verläufen. Für die Ansteckung des Menschen spielen erkrankte Tiere dennoch kaum eine Rolle, denn beide infizieren sich unabhängig voneinander aus derselben Quelle: dem Erdboden und dem Oberflächenwasser ihres Lebensraums.
Widerstandsfähigkeit in der Umwelt
Burkholderia pseudomallei übersteht in feuchten Böden und in Wasser sehr lange Zeiträume und kommt dabei mit ausgesprochen nährstoffarmen Bedingungen zurecht. Bevorzugt werden feuchte, tonhaltige und eher saure Böden; in tieferen Schichten ist der Erreger häufig besser nachweisbar als unmittelbar an der Oberfläche. Gegen Austrocknung ist er weniger widerstandsfähig als gegen Nährstoffmangel. Hitze und die gebräuchlichen Desinfektionsmittel töten ihn zuverlässig ab, ebenso das Abkochen von Wasser. Eine Beseitigung des Erregers aus der Umwelt ist in den betroffenen Regionen dagegen nicht möglich – er gehört dort zur natürlichen Bodenlebewelt.
Quellen
- Suerbaum, S., Burchard, G.-D., Kaufmann, S. H. E., Schulz, T. F. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.
ISBN: 9783662613849
- Löscher, T., Burchard, G.-D., Hoerauf, A., et al. (Hrsg.): Tropenmedizin.
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- Jung, N., Rieg, S. (Hrsg.): Klinikleitfaden Infektiologie.
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- Hof, H., Schlüter, D. (Hrsg.): Duale Reihe Medizinische Mikrobiologie.
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- Suttorp, N., Mielke, M., Kiehl, W., Stück, B. (Hrsg.): Infektionskrankheiten.
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