Corynebacterien
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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Corynebacterien sind grampositive, stäbchenförmige Bakterien. Sie sind unbeweglich und wachsen sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen. Eine ihrer Arten ist unter anderem für die Diphtherie verantwortlich.
Was sind Corynebacterien?
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Corynebacterien sind eine Gattung von grampositiven, stäbchenförmigen Bakterien, die fakultativ anaerob wachsen können, das heißt, sie können unter Anwesenheit von Sauerstoff, sowie unter Abwesenheit dessen existieren. Ihre Arten sind unbeweglich und bilden keine Sporen aus. Außerdem sind sie Katalase-positiv, sowie Oxidase-negativ. Viele der beim Menschen vorkommenden Arten wachsen im Labor nur unter anspruchsvollen Bedingungen, etwa bei 37 °C und in kohlendioxidreicher Atmosphäre.
Corynebacterien haben eine große Artenvielfalt. Einige Arten sind für den Menschen pathogen (wie das C. diphtheriae), andere Arten sind Saprophyten, das heißt, sie leben auf abgestorbenen Pflanzenresten. Noch Weitere sind nicht pathogene Arten, welche in der Normalflora auf der Haut und den Schleimhäuten des Menschen vorkommen.
Charakteristisch für die Corynebakterien ist die keulenförmige Auftreibung an einem Ende, wodurch sie ihren Namen erhalten haben (gr. koryne = Keule). Eine weitere Besonderheit der Corynebakterien ist das Vorhandensein von Mykolsäuren in der Zellwand, welche sich auch in Mykobakterien finden.
Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften
Steckt sich ein Mensch mit einem Corynebacterium an, so folgt nach einer ersten Infektion eine lokale Erregeransiedlung. Darauf kann sich der Erreger ausbreiten oder es kommt zum Beispiel im Falle des C. diphtheriae zur Ausbildung eines Exotoxins, welches die Proteinsynthese hemmt. Bei der Diphtherie liegt die Inkubationszeit bei zwei bis fünf Tagen, selten länger. Erkrankungen durch Corynebakterien sind insgesamt selten; die Diphtherie ist in Deutschland vor allem durch die Schutzimpfung selten geworden. Einzelne Arten treten allerdings zunehmend als Krankenhauskeime in Erscheinung. Ausnahmen bilden die Diphtherie, die in mehreren Weltregionen weiterhin auftritt, sowie das Corynebacterium minutissimum.
Corynebacterien sind grampositive Stäbchenbakterien. Sie weisen eine gewisse Pleomorphie auf, das heißt sie sind in der Lage ihre Gestalt zu verändern in Abhängigkeit der Bedingungen der Umgebung. Sie enthalten in ihrer Zellwand die Mykolsäure und sind Katalase-positiv, aber Oxidase-negativ. Corynebacterien lassen sich per Neisser-Färbung anfärben und zeigen dabei gelbbraune Bakterien mit schwarzblauen Polkörperchen.
Bedeutung & Funktion
Es gibt zahlreiche Arten der Corynebakterien, die sich auf der Normalflora der Haut und der Schleimhaut befinden. Dazu gehören das C. minutissimum, C. xerosis, C. jeikeium und C. pseudodiphtheriticum. Dabei werden einige Arten als fakultativ pathogen bezeichnet, da sie unter bestimmten Bedingungen, zum Beispiel bei einer Schwächung des Immunsystems, Krankheiten auslösen können.
Zu diesen Arten gehören das C. minutissimum, Erreger des Erythrasmas, sowie das C. jeikeium, möglicher Erreger einer Sepsis. Die physiologisch vorhandenen Corynebakterien spalten die Fette, die von den Talgdrüsen abgesondert werden zu Fettsäuren. Diese sind anschließend für das saure Milieu der Haut und Schleimhäute verantwortlich, welches einen Teil des Säureschutzmantels bildet. Dabei handelt es sich um einen schwach sauren pH-Wert, der sich auf der Epidermis befindet und so eine bakterizide Wirkung auf Krankheitserreger entfaltet, was zu einer Hemmung des Keimwachstums führt. Damit bilden die Corynebakterien einen Teil der angeborenen, unspezifischen Immunabwehr. Zudem soll das C. striatum für den typischen Achselgeruch mitverantwortlich sein. Die apathogenen Vertreter der Gattung werden zusammenfassend als Diphtheroide bezeichnet.
Krankheiten & Beschwerden
Das Diphtherietoxin wirkt, indem es die Proteinsynthese hemmt. Schon eine Dosis von 100 - 150 ng pro kg Körpergewicht reicht aus, um einen Menschen zu töten. Zunächst kommt es zu einer lokalen Wirkung im Rachen des Betroffenen. Die Epithelzellen der Schleimhaut werden zerstört, es kommt zu Blutungen und Fibrinausscheidungen. Letztere bilden die charakteristischen Fibrinbeläge auf der infizierten Schleimhaut aus, was als Pseudomembran bezeichnet wird. In den Pseudomembranen verfangen sich weitere Bakterien, sowie Zellen und Blutzellen.
Die klassische Rachen-Kehlkopf-Diphtherie ist des Weiteren durch Fieber, Schwellung der Lymphknoten und eine Gaumensegelparese gekennzeichnet. Gefürchtete Komplikationen sind eine Myokarditis, Nerven- und Nierenschädigung bei systemischer Ausbreitung des Toxins.
Früher war auch die sogenannte Laryngitis diphthericae eine gefürchtete Komplikation, die schnell zum Erstickungstod führte. Sie war charakterisiert durch einen Caesarenhals (starke Lymphknotenschwellung) und einen süßlichen Mundgeruch. Neben dem C. diphtheriae können auch weitere verwandte Arten die Diphtherie auslösen, so zählt dazu beispielsweise das C. ulcerans, welches auch Tiere befallen kann.
Das C. jeikeium ist fakultativ pathogen und kann eine Sepsis verursachen. Darüber hinaus kann das C. minutissimum das Erythrasma auslösen, eine oberflächliche, rötende Dermatitis.
Systematik und Verwandtschaft
Die Gattung Corynebacterium wurde gegen Ende des 19. Jahrhunderts aufgestellt; als namengebende Art diente von Anfang an der Diphtherie-Erreger. Der Gattungsname setzt sich aus dem griechischen Wort für Keule und der Verkleinerungsform für Stäbchen zusammen und beschreibt damit unmittelbar das mikroskopische Bild.
Eingeordnet werden die Corynebakterien in die große Verwandtschaftsgruppe der Aktinobakterien, die sich unter anderem durch einen hohen Anteil der Erbgutbausteine Guanin und Cytosin auszeichnet. Innerhalb dieser Gruppe stehen sie in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Mykobakterien – zu denen die Erreger von Tuberkulose und Lepra gehören – sowie zu den Nokardien und den Rhodokokken, deren Vertreter vor allem in der Tiermedizin eine Rolle spielen. Fachleute fassen diese Gattungen wegen ihres gemeinsamen Zellwandaufbaus gern als eine Einheit zusammen.
Die Zahl der beschriebenen Arten ist in den vergangenen Jahrzehnten stark gewachsen, weil sich mit Erbgutvergleichen Unterschiede erkennen lassen, die den älteren biochemischen Verfahren entgangen sind. Manche früher als eine einzige Art geführte Gruppen sind dabei in mehrere Arten aufgetrennt worden, andere Bakterien wurden aus der Gattung herausgelöst und eigenen Gattungen zugeordnet.
Aufbau der Zellwand
Die Zellhülle der Corynebakterien ist ihr auffälligstes Merkmal und erklärt zugleich viele ihrer praktischen Eigenschaften. Auf die Stützschicht aus Murein folgt ein Zuckergerüst aus Arabinose und Galaktose, an das die bereits erwähnten Mykolsäuren gebunden sind – langkettige, verzweigte Fettsäuren. Diese bilden nach außen eine wachsartige, fettliebende Schicht, die ähnlich wirkt wie die äußere Membran gramnegativer Bakterien: Sie hält wasserlösliche Stoffe zurück und macht die Zelle unempfindlich gegen Austrocknung und gegen manche Desinfektionsmittel.
Die Mykolsäuren der Corynebakterien sind allerdings deutlich kürzer als die der Mykobakterien. Deshalb sind Corynebakterien nicht säurefest und lassen sich mit der gewöhnlichen Gram-Färbung darstellen, während Mykobakterien dafür Sonderverfahren benötigen. Einzelne Arten – die Namensgebung weist darauf hin – haben die Mykolsäuren im Lauf der Entwicklung sogar ganz verloren.
Im Zellinneren fallen körnige Einschlüsse auf, in denen die Bakterien Phosphat als Kettenmolekül speichern. Diese Vorratskörner ändern die Farbe bestimmter Farbstoffe und erscheinen deshalb in der im vorigen Abschnitt genannten Neisser-Färbung dunkel abgesetzt vom übrigen Zellleib.
Charakteristisch ist schließlich die Art der Zellteilung. Weil sich die äußere Wandschicht bei der Teilung nicht mitteilt, klappen die beiden Tochterzellen wie ein aufgeschlagenes Buch auseinander, bleiben aber verbunden. So entstehen die V- und Y-Formen sowie die palisadenartigen Verbände, die im Mikroskop an chinesische Schriftzeichen erinnern.
Anzucht und Nachweis im Labor
Corynebakterien wachsen auf bluthaltigen Nährböden, viele Arten allerdings langsam und mit kleinen, trockenen Kolonien. Ein Teil der auf der Haut heimischen Arten ist fettliebend und wächst überhaupt nur dann zufriedenstellend, wenn dem Nährboden zusätzlich Fett zugesetzt wird; ohne diesen Zusatz bleiben sie in der Untersuchung leicht unentdeckt. Klassisch werden sie auf einem serumhaltigen Nährboden angezüchtet, auf dem sie rasch wachsen und die beschriebenen Vorratskörner besonders deutlich ausbilden. Für die gezielte Suche in Abstrichen dienen Selektivnährböden mit einem Tellursalz: Corynebakterien wandeln es in metallisches Tellur um und bilden dadurch graue bis schwarze Kolonien, während ein Großteil der Begleitflora unterdrückt wird.
Die Zuordnung zur Art erfolgte lange über Reihen biochemischer Reaktionen – etwa den Abbau bestimmter Zucker, die Spaltung von Harnstoff oder die Umsetzung von Nitrat. Heute steht die massenspektrometrische Bestimmung des Eiweißmusters im Vordergrund, die innerhalb von Minuten eine Zuordnung liefert und erst dadurch die selteneren Arten überhaupt sichtbar gemacht hat. Bei den giftbildenden Arten muss die Fähigkeit zur Toxinbildung zusätzlich geprüft werden, entweder über ein Fällungsverfahren im Nährboden oder über den molekularbiologischen Nachweis des zugehörigen Gens.
Eine eigene Schwierigkeit ergibt sich daraus, dass die meisten Arten zur normalen Besiedlung der Haut gehören. Wird ein Corynebakterium aus einer Blutkultur oder einem Wundabstrich gemeldet, muss deshalb jedes Mal beurteilt werden, ob es sich um eine Verunreinigung beim Abnehmen der Probe oder um einen tatsächlichen Erreger handelt. Für die zweite Möglichkeit sprechen ein wiederholter Nachweis, das Wachstum in Reinkultur und ein dazu passendes Krankheitsbild.
Weitere Arten mit Krankheitsbedeutung
Neben dem Diphtherie-Erreger und den im vorigen Abschnitt genannten Arten sind einige weitere Vertreter von Bedeutung.
Corynebacterium ulcerans lebt bei Haus- und Nutztieren und wird von dort auf den Menschen übertragen, teils über engen Tierkontakt, teils über nicht erhitzte Milch. Es kann dasselbe Gift bilden wie der Diphtherie-Erreger und dadurch ein sehr ähnliches Krankheitsbild verursachen. In Westeuropa wird es inzwischen häufiger nachgewiesen als der klassische Diphtherie-Erreger selbst.
Corynebacterium urealyticum spaltet Harnstoff außergewöhnlich kräftig. Dadurch verschiebt sich der Säuregrad des Urins in den alkalischen Bereich, was das Ausfällen von Salzen begünstigt. Die Folge können eine besondere Form der Blasenentzündung mit verkrusteten Belägen auf der Blasenwand und die Bildung von Nierensteinen sein.
Corynebacterium striatum, lange nur als Bewohner der Haut geführt, tritt zunehmend als Erreger von Wund- und Atemwegsinfektionen bei Krankenhauspatienten in Erscheinung. Corynebacterium macginleyi ist auf der Augenoberfläche zu Hause und kann eine Bindehautentzündung verursachen. Corynebacterium kroppenstedtii wird mit einer besonderen, knotig verlaufenden Form der Brustentzündung außerhalb der Stillzeit in Verbindung gebracht. Corynebacterium pseudotuberculosis schließlich verursacht bei Schafen und Ziegen eine Erkrankung der Lymphknoten und geht selten auf Menschen mit beruflichem Tierkontakt über.
Corynebakterien in der Bakteriengemeinschaft des Körpers
Die Bedeutung der Corynebakterien für den gesunden Körper reicht über die im Abschnitt zuvor beschriebene Beteiligung am Säureschutzmantel hinaus. In der Nase gehören sie zu den zahlenmäßig stärksten Bewohnern, und dort greifen sie in das Zusammenspiel mit möglichen Krankheitserregern ein.
Untersucht wurde das vor allem am Verhältnis zu Staphylococcus aureus und zu den Erregern der Lungenentzündung. Einzelne Corynebakterien-Arten spalten die Fette des Nasensekrets zu freien Fettsäuren, die das Wachstum solcher Erreger hemmen; andere begünstigen deren Ansiedlung. Ob sich die Zusammensetzung dieser Gemeinschaft gezielt beeinflussen lässt, um Infektionen vorzubeugen, ist Gegenstand laufender Forschung.
Praktisch bedeutsam ist außerdem, dass jede antibiotische Behandlung diese Gemeinschaft verschiebt. Weil Corynebakterien gegen viele Wirkstoffe unempfindlich sind, überstehen sie solche Behandlungen häufig besser als ihre Nachbarn und können den frei werdenden Platz einnehmen.
Resistenzlage
Die fettreiche Zellwand erschwert es zahlreichen Antibiotika, überhaupt an ihren Wirkort zu gelangen. Dazu kommen erworbene Widerstandsfähigkeiten, die bei den im Krankenhaus auftretenden Arten besonders ausgeprägt sind.
Corynebacterium jeikeium, Corynebacterium urealyticum, Corynebacterium amycolatum und Corynebacterium striatum sind vielfach zugleich gegen Betalaktam-Antibiotika, Fluorchinolone, Aminoglykoside und Tetracycline unempfindlich. Verlässlich wirksam bleiben in aller Regel die Glykopeptide, insbesondere Vancomycin, das deshalb bei schweren Infektionen durch diese Arten als Mittel der Wahl gilt.
Anders liegt der Fall bei den giftbildenden Arten: Sie sind gegenüber Penicillin und Erythromycin in aller Regel empfindlich geblieben. Da bei ihnen die Wirkung des Giftes im Vordergrund steht, dient die antibiotische Behandlung vor allem dazu, die Erregervermehrung zu beenden und die Ansteckungsfähigkeit zu verkürzen.
Bedeutung in Biotechnologie und Landwirtschaft
Der wirtschaftlich bedeutendste Vertreter der Gattung macht überhaupt nicht krank. Corynebacterium glutamicum wurde in den 1950er Jahren in Japan aus einer Bodenprobe gewonnen, als gezielt nach Bakterien gesucht wurde, die Glutaminsäure in großer Menge ausscheiden. Daraus entwickelte sich die industrielle Herstellung von Aminosäuren durch Gärung.
Bis heute wird ein Großteil des weltweit erzeugten Glutamats, das als Geschmacksverstärker dient, sowie des Lysins, das Futtermitteln zugesetzt wird, mit Hilfe dieses Bakteriums hergestellt. Weitere Aminosäuren, Nukleotide und Vitamine kommen hinzu. Weil sich sein Stoffwechsel gut untersuchen und gezielt verändern lässt und weil es für den Menschen ungefährlich ist, gilt der Organismus zugleich als Modell für die Stoffwechseltechnik.
Nahe verwandte coryneforme Bakterien sind an der Reifung von Rotschmierekäse beteiligt, wo sie die Rinde färben und maßgeblich zum Aroma beitragen. In der Tiermedizin haben dagegen einige Arten Krankheitsbedeutung: Vertreter der Corynebacterium-renale-Gruppe verursachen bei Rindern Entzündungen der Harnblase und des Nierenbeckens, Corynebacterium bovis besiedelt das Euter.
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
- Moll, I. (Hrsg.): Duale Reihe Dermatologie.
ISBN: 9783132446069