Elizabethkingia
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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Elizabethkingia ist eine Gattung gramnegativer Bakterien aus der Familie der Flavobakterien. Das Bakterium ist wie auch die Vielzahl der übrigen Flavobakterienarten fast allgegenwärtig in Böden und in Gewässern. Gelegentlich tritt die Art Elizabethkingia meningoseptica als Verursacher von Hirnhautentzündung bei Frühgeborenen, Babys und Kleinkindern auf. Seit November 2015 wurde in Wisconsin, USA, eine mysteriöse Infektionswelle beobachtet, die durch das Bakterium Elizabethkingia anophelis verursacht wurde und an der bis Mitte März 2016 über 50 Menschen erkrankten.
Was ist Elizabethkingia?
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Elizabethkingia ist ein gramnegatives, stäbchenförmiges, leicht gekrümmtes, unbewegliches Bakterium aus der Familie der Flavobakterien (Flavobacteriaceae). Das Bakterium, das 1959 von der US-amerikanischen Bakteriologin Elizabeth O. King beschrieben wurde, erhielt vorübergehend den Namen Flavobacterium meningosepticum, was darauf hinweist, dass die Bakterie mit Hirnhautentzündung (Meningitis) und Sepsis in Verbindung gebracht werden kann.
Erst 2005 wurde festgestellt, dass das Bakterium zusammen mit einer weiteren Spezies eine eigene Gattung der Flavobakterien begründet und erhielt daraufhin zu Ehren seiner Entdeckerin den Namen Elizabethkingia. Es sind mindestens zwei Arten, Elizabethkingia meningoseptica und Elizabethkingia anophelis, bekannt. Die Zuordnung des Bakteriums zu den Flavobakterien bedeutet, dass es wie die übrigen Mitglieder der Familie eine gelbliche Färbung aufweist. Die gelbliche Färbung, die durch das Pigment Flexirubin hervorgerufen wird, ist bei größeren Kolonien von Flavobakterien gut zu erkennen.
Einige Stämme von Flavobakterien leben aerob und andere wiederum anaerob. Elizabethkingia ist ein obligat aerobes Bakterium, das für seinen Energiehaushalt auf Sauerstoffzufuhr angewiesen ist und das in der Natur, im Boden und in Gewässern fast allgegenwärtig ist.
Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften
Elizabethkingia vermehrt sich ausschließlich durch Querteilung; Sporen kann das Bakterium nicht ausbilden. In angelegten Bakterienkulturen sind die Reaktionen bei entsprechenden Nachweistests hinsichtlich der Enzyme Katalase und Oxidase sowie der Indolbildung positiv, während die Reaktion auf das Enzym Urease negativ ist. Das bedeutet, dass Kolonien von Elizabethkingia über die als positiv getesteten Enzyme durch Eigensynthese selbst verfügen, während das Enzym Urease als Ergebnis der Negativtestung nicht produziert wird.
Die Art Elizabethkingia meningoseptica tritt gelegentlich auch als nosokomialer Keim auf, also als ein krankenhausspezifischer Keim, der gegen einige der bekannten Antibiotika resistent ist. Das Bakterium verfügt über die Fähigkeit, Enzyme wie Betalaktamasen und erweiterte Betalaktamasen (ESBL) zu synthetisieren, mit denen es bestimmte Antibiotika deaktivieren kann.
Ein erhöhtes Infektionsrisiko besteht bei Frühgeborenen, Babys und Kleinkindern, deren Immunsystem geschwächt oder künstlich supprimiert wurde. Auch Dialysepatienten tragen ein erhöhtes Infektionsrisiko. Typische Krankheitsbilder, die durch den Keim verursacht werden können, sind Hirnhautentzündung (Meningitis), Lungenentzündung (Pneumonie) und eine Entzündung der Herzinnenhaut (Endokarditis). Auch eine Sepsis, eine systemisch verbreitete Entzündung, kann durch Elizabethkingia meningoseptica ausgelöst werden.
Klinikgeräte, Leitungswasser und kontaminierte Venenkatheter können als Hauptinfektionswege betrachtet werden. Eine direkte Ansteckungsgefahr von Mensch zu Mensch besteht nicht.
Bedeutung & Funktion
Das Flavobakterium Elizabethkingia ist ebenso allgegenwärtig wie die meisten anderen Familienmitglieder der Flavobakterien. Dass sie als Pathogene in Erscheinung treten, ist relativ selten. Allerdings sind bisher auch keine Studien bekannt geworden, die eine Vergesellschaftung des Bakteriums mit anderen Bakterien belegen, die Haut oder Schleimhäute besiedeln oder Teil der gesunden Darmflora sind. Sehr wahrscheinlich ist es, dass die obligat aeroben Mikroben keine unmittelbare und besondere Bedeutung für Körper und Gesundheit des Menschen haben.
Krankheiten & Beschwerden
Seit November 2015 trat in Wisconsin, USA, ein spezieller Keim mit dem Namen Elizabethkingia anophelis in Erscheinung. Im Zeitraum 1. November 2015 bis 16. März 2016 sind in Wisconsin 54 Personen, überwiegend im Alter von über 65 Jahren, nachweislich an dem Keim erkrankt. Alle erkrankten Personen litten gleichzeitig an einer weiteren Krankheit, so dass auch hier mit hoher Wahrscheinlichkeit ein geschwächtes oder stark beanspruchtes Immunsystem eine Infektion erleichtert hat.
Allgemeine Symptome einer Infektion mit Elizabethkingia anophelis sind typischerweise Fieber, Atemnot und Frösteln. Bei den meisten Patienten stellt sich eine Lungenentzündung ein.
Von den 54 infizierten Personen waren zu diesem Zeitpunkt 15 Patienten gestorben, wobei die Todesursache auch jeweils in einer ebenfalls bestehenden weiteren Erkrankung liegen kann. Die Behörden in den USA suchten weiter nach den Infektionsursachen. Der Ausbruch klang im Laufe des Jahres 2016 ab; eine gemeinsame Infektionsquelle konnte trotz umfangreicher Untersuchungen nicht ermittelt werden. Einzelne Isolate von Elizabethkingia anophelis sprachen auf bestimmte Antibiotika an; wegen der ausgeprägten natürlichen Unempfindlichkeit der Gattung muss die Mittelwahl aber im Einzelfall nach Empfindlichkeitsprüfung erfolgen.
Einige Indizien sprachen dafür, dass der Erreger durch Mücken übertragen wird. Der Artname anophelis geht darauf zurück, dass das Bakterium zuerst im Darm der Malariamücke Anopheles gambiae nachgewiesen wurde; eine Übertragung durch Mückenstiche auf den Menschen ist bislang nicht belegt. Einen ähnlich brisanten Fall einer Serie von Infektionen mit Elizabethkingia lieferte vor einigen Jahren ein Londoner Hospital, in dessen Intensivstation 30 von insgesamt 900 Patienten mit dem Keim infiziert wurden. Nach langer Suche wurden bestimmte Wasserhähne als Infektionsherde identifiziert. Im Unterschied zu der Infektionsserie in London, die ausschließlich in der Intensivstation eines Krankenhauses erfolgte, haben sich in Wisconsin auch Personen außerhalb von Krankenhäusern infiziert, was die Suche nach dem oder den Infektionsherden erschwert.
Systematik & Verwandtschaft
Die Gattung Elizabethkingia gehört zur Familie der Flavobakterien (Flavobacteriaceae) und über diese zur Ordnung der Flavobacteriales. Diese Ordnung wiederum wird einer eigenen großen Abteilung des Bakterienreichs zugeordnet, die lange den Namen Bacteroidetes trug und heute als Bacteroidota geführt wird. Stammesgeschichtlich stehen die Flavobakterien damit weit entfernt von den Enterobakterien, zu denen die meisten der bekannten Darmbakterien zählen. Diese Verwandtschaftsverhältnisse sind mehr als eine Formsache: Sie erklären, warum sich Elizabethkingia im Labor und in der Behandlung ganz anders verhält als die geläufigen gramnegativen Darmkeime.
Als nächste Verwandte gelten Gattungen wie Chryseobacterium, Empedobacter und Bergeyella. Der Weg zum heutigen Namen führte über mehrere Stationen. Nach der Erstbeschreibung wurde der Keim zunächst der Sammelgattung Flavobacterium zugeschlagen. 1994 wechselte er in die damals neu aufgestellte Gattung Chryseobacterium und hieß fortan Chryseobacterium meningosepticum. Erst die vergleichende Untersuchung des Erbguts zeigte, dass er auch dort nicht richtig aufgehoben war – 2005 folgte die eigene Gattung Elizabethkingia.
Neben Elizabethkingia meningoseptica und Elizabethkingia anophelis sind weitere Arten beschrieben worden, darunter Elizabethkingia miricola. Deren Artname geht auf einen ungewöhnlichen Fundort zurück: Der Keim wurde aus Kondenswasser der Raumstation Mir isoliert. Elizabethkingia anophelis wurde 2011 als eigene Art beschrieben, nachdem sie im Mitteldarm der Malariamücke Anopheles gambiae gefunden worden war.
Im mikrobiologischen Alltag wird Elizabethkingia der Gruppe der sogenannten Nichtfermentierer zugerechnet – gramnegativer Stäbchen, die Zucker nicht vergären. In dieser Gruppe finden sich auch Gattungen wie Pseudomonas und Acinetobacter, mit denen Elizabethkingia verwechselt werden kann, obwohl sie mit ihnen nicht näher verwandt ist.
Bau & Stoffwechselweise
Wie alle gramnegativen Bakterien besitzt Elizabethkingia eine dünne Stützschicht aus Murein und darüber eine zweite, äußere Membran. In dieser Außenmembran sitzen Lipopolysaccharide, große Moleküle aus Fett- und Zuckeranteilen, die vom Immunsystem als Alarmsignal erkannt werden und bei einer schweren Infektion die überschießende Entzündungsreaktion mit antreiben. Geißeln fehlen dem Bakterium, ebenso jede Form von Dauerform: Es kann sich weder aktiv fortbewegen noch als widerstandsfähige Spore überdauern.
Der Stoffwechsel ist auf den Abbau von Eiweißstoffen ausgerichtet. Zucker werden nicht vergoren; die Energiegewinnung läuft über oxidative Wege und setzt deshalb Sauerstoff voraus. Elizabethkingia bildet Enzyme, die Eiweiße zerlegen, und kann Gelatine verflüssigen – eine Eigenschaft, die im Labor zur Einordnung genutzt wird. Die Bakterien wachsen sowohl bei Zimmertemperatur als auch bei Körpertemperatur, was erklärt, warum sie in Wasserleitungen ebenso bestehen wie im menschlichen Körper. Auf Oberflächen können sie sich zu einem Biofilm zusammenschließen, einer von den Zellen selbst gebildeten Schleimschicht, unter der sie vor Austrocknung, Desinfektionsmitteln und Antibiotika besser geschützt sind als einzeln lebende Zellen.
Nachweis & Diagnostik
Der Nachweis gelingt durch Anzucht aus dem Untersuchungsmaterial. Bei Verdacht auf eine Sepsis wird Blut in Blutkulturflaschen angelegt, bei Verdacht auf eine Hirnhautentzündung Nervenwasser (Liquor) untersucht; daneben kommen Atemwegssekrete, Wundabstriche und die Spitzen gezogener Katheter in Betracht. Auf einem bluthaltigen Nährboden bilden sich nach ein bis zwei Tagen glatte, gelblich getönte Kolonien. Auf Nährböden, die eigens für Darmbakterien entwickelt wurden, wächst der Keim dagegen nur schwach oder gar nicht – auch das ein Hinweis, der von den Enterobakterien wegführt.
Als brauchbarer erster Anhaltspunkt gilt die Kombination aus positivem Oxidase- und positivem Indolnachweis, die bei einem Nichtfermentierer ungewöhnlich ist. Für die sichere Bestimmung reichen solche biochemischen Reaktionen jedoch nicht aus. Verwendet werden dafür die Massenspektrometrie, bei der ein Eiweißmuster der Bakterienzelle mit einer Datenbank abgeglichen wird, sowie die Sequenzierung des Gens für die 16S-Ribosomen-Ribonukleinsäure, also das Ablesen eines Erbgutabschnitts, der bei allen Bakterien vorkommt und sich zwischen den Arten gerade so weit unterscheidet, dass er zur Unterscheidung taugt.
Dass diese Feinunterscheidung nicht nebensächlich ist, hat der Ausbruch in Wisconsin gezeigt: Ältere Bestimmungssysteme kannten Elizabethkingia anophelis noch nicht und meldeten solche Isolate als Elizabethkingia meningoseptica. Wie häufig die einzelnen Arten tatsächlich sind, lässt sich für die Zeit davor deshalb kaum verlässlich sagen. Bei Ausbruchsuntersuchungen werden zusätzlich Umgebungsproben angelegt, vor allem aus Wasserleitungen und Geräten, und die gefundenen Stämme mit denen der Erkrankten verglichen.
Resistenzlage
Elizabethkingia ist gegen einen großen Teil der gebräuchlichen Antibiotika von Natur aus unempfindlich. Verantwortlich dafür sind mehrere im Erbgut angelegte Betalaktamasen – Enzyme, die den chemischen Grundbaustein der Penicilline und Cephalosporine aufbrechen. Darunter befinden sich auch sogenannte Metallo-Betalaktamasen, die auf ein Zinkatom als Werkzeug angewiesen sind und selbst Carbapeneme unwirksam machen, also jene Reservemittel, die bei anderen gramnegativen Problemkeimen den letzten Ausweg darstellen. Auch Colistin und die Gruppe der Aminoglykoside greifen in der Regel nicht.
Bemerkenswert ist das umgekehrte Bild bei Wirkstoffen, die üblicherweise gegen grampositive Bakterien eingesetzt werden: Gegenüber Mitteln wie Vancomycin und Rifampicin zeigen viele Stämme im Labortest eine Empfindlichkeit, die man bei einem gramnegativen Keim nicht erwarten würde. Aus diesem ungewöhnlichen Muster folgt für die Praxis, dass die Auswahl eines Mittels nicht nach der sonst üblichen Faustregel für gramnegative Erreger getroffen werden kann, sondern die Empfindlichkeitsprüfung des einzelnen Isolats abgewartet werden muss. Erschwerend kommt hinzu, dass allgemein anerkannte Grenzwerte für die Bewertung solcher Tests bei dieser Gattung bislang fehlen.
Widerstandsfähigkeit & Hygiene
Der Keim ist ein Feuchtkeim. Er hält sich in Wasserleitungen, Siphons, Wasserhähnen, Luftbefeuchtern, Schläuchen von Beatmungsgeräten, Absauganlagen und Spüllösungen und übersteht dort auch längere Zeiträume, in denen keine Nährstoffe im Überfluss vorhanden sind. Der Biofilm auf der Innenseite von Leitungen und Schläuchen schützt ihn dabei vor Reinigungsmitteln und vor den geringen Chlorkonzentrationen, wie sie in Wassersystemen vorkommen. In trockener Umgebung überlebt Elizabethkingia dagegen deutlich schlechter.
Für die Krankenhaushygiene ergeben sich daraus Ansatzpunkte, die weniger beim Patienten als bei der Technik liegen: konsequente Aufbereitung wiederverwendbarer Geräteteile, thermische Desinfektion oder Austausch betroffener Armaturen, vorgeschaltete endständige Wasserfilter in Bereichen mit besonders gefährdeten Patienten sowie das Vermeiden offener, längere Zeit stehender Flüssigkeiten. Die Desinfektion der Hände bleibt daneben die wichtigste Einzelmaßnahme, weil sie die Übertragung vom Feuchtreservoir auf den Patienten unterbricht.
Bedeutung außerhalb der Krankheitslehre
Über die Rolle als seltener Krankheitserreger hinaus ist Elizabethkingia in den vergangenen Jahren vor allem als Bewohner des Mückendarms in den Blick der Forschung geraten. Elizabethkingia anophelis gehört zu den Bakterien, die im Mitteldarm von Stechmücken regelmäßig gefunden werden und dort einen Teil der natürlichen Bakteriengemeinschaft bilden. Untersucht wird, ob und wie solche Darmbakterien die Entwicklung von Krankheitserregern in der Mücke beeinflussen – bei Anopheles-Mücken also die Entwicklung der Malariaerreger. Daran knüpft die Überlegung an, Mückenpopulationen über ihre Bakterien zu beeinflussen, statt die Insekten selbst zu bekämpfen. Belastbare Aussagen für die Anwendung stehen hier noch aus.
Die Flavobakterien insgesamt haben in Böden und Gewässern eine Aufgabe, die mit Krankheit nichts zu tun hat: Sie zerlegen abgestorbenes organisches Material, darunter auch schwer abbaubare Zucker- und Eiweißverbindungen, und geben die darin gebundenen Nährstoffe an den Kreislauf zurück. Das Vorkommen von Elizabethkingia in Ackerböden und Gewässern ist vor diesem Hintergrund kein Zufall, sondern der Regelfall für eine Bakteriengruppe, die vom Abbau organischer Reste lebt. Innerhalb der Familie der Flavobakterien gibt es durchaus Arten mit erheblicher krankmachender Bedeutung – allerdings nicht beim Menschen, sondern bei Fischen. Einige Flavobakterien verursachen in Fischzuchten Haut-, Kiemen- und Flossenerkrankungen und richten dort wirtschaftlichen Schaden an. Elizabethkingia gehört nicht zu diesen Fischpathogenen; die Familie ist in ihren Lebensweisen so breit gefächert, dass sich von einer Art nicht auf die andere schließen lässt.
Quellen
- Hof, H., Dörries, R. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie.
ISBN: 9783132423558
- Suerbaum, S., Burchard, G.-D., Kaufmann, S. H. E., Schulz, T. F. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.
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- Kayser, F. H., Böttger, E. C., Deplazes, P., et al.: Taschenlehrbuch Medizinische Mikrobiologie.
ISBN: 9783132447936