Enterobakterien

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 1. September 2026

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Enterobakterien wird eine Bakterienfamilie genannt, der zahlreiche unterschiedliche Arten angehören. Mitunter sind sie Bestandteil der natürlichen Darmflora, können aber auch verschiedene Erkrankungen auslösen.

Was sind Enterobakterien?

Eine Vielzahl der Enterobakterien lebt im Darm von Menschen und Tieren. Aber auch in der Umwelt sind sie im Wasser oder im Erdboden zu finden.
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Enterobakterien (Enterobacteriaceae) ist die Sammelbezeichnung für unterschiedliche Bakterienarten. Sie sind vorwiegend im Darm von Mensch und Tier zu finden. Einige Arten der stäbchenförmigen Bakterien sind für die Entstehung von schweren Erkrankungen wie Typhus, Pest oder Ruhr verantwortlich.

Andere Arten, zu denen u. a. Escherichia coli zählt, lösen nur dann Infektionen aus, wenn sie in Körperregionen vordringen, in die sie nicht gehören. Dabei kann es sich um die Harnwege oder die Augen handeln.

Die Enterobakterien werden der Klasse der Gammaproteobacteria zugerechnet und gehören der Abteilung (Divisio) der Proteobacteria an. Dort bilden sie eine eigene Bakterienfamilie. Die Bezeichnung Enterobakterien entstammt dem altgriechischen Begriff „Enteron“, der übersetzt Darm bedeutet. So gelten zahlreiche Enterobakterien als typische Bewohner des Darms. Dennoch werden auch viele freilebende Bakterien, die nicht im Darm angesiedelt sind, der Familie der Enterobacteriaceae zugerechnet.

Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften

Die Enterobakterien sind gramnegativ und fakultativ anaerob. Sie haben das Aussehen eines Stäbchens und erreichen eine Länge zwischen 1 und 5 µm. Ihr Durchmesser liegt bei ca. 0,5 bis 1 µm. Über Oxidase verfügen die Enterobakterien nicht, wodurch sie sich gut von anderen Bakterien unterscheiden lassen.

Die meisten Arten sind mit Flagellen ausgestattet, die ihnen Beweglichkeit gestatten. Bei manchen Enterobakterien-Gattungen ist allerdings keine Beweglichkeit möglich. Die Enterobakterien gelten als gramnegativ, da sich ihre Zellwand aus einer dünnen Mureinschicht sowie einer zusätzlichen Außenmembran zusammensetzt.

Der Stoffwechsel der Enterobakterien erfolgt fakultativ anaerob. Das bedeutet, dass sie via Oxidation bei Vorhandensein von Sauerstoff Substanzen abbauen können. Ohne Sauerstoff ist wiederum das Betreiben von Gärung möglich.

Um die einzelnen Gattungen voneinander unterscheiden zu können, werden zwei anaerobe Stoffwechselwege genutzt. Dabei handelt es sich um die gemischte Säuregärung sowie die 2,3-Butandiol-Gärung. Durch die gemischte Säuregärung kommt es zu Neben- und Endprodukten wie Säuren. Zu diesen gehören in erster Linie Milchsäure, Bernsteinsäure und Essigsäure. Dagegen fehlt es an Butandiol. Im Rahmen der 2,3-Butandiol-Gärung gehen aus dem Gärungsvorgang weniger Säuremengen hervor. Dafür entstehen größere Mengen an dem Alkohol 2,3-Butandiol. Zu den Merkmalen der 2,3-Butandiol-Gärung gehört auch das Zwischenerzeugnis Acetoin. Ferner erfolgt eine deutlich höhere Produktion von CO2 (Gas).

Typisch ist eine Butandiolgärung bei Enterobakterien wie Klebsiella, Serratia, Erwinia sowie Enterobacter. Zu einer gemischten Säuregärung kommt es dagegen bei Proteus, Escherichia coli und Salmonellen.

Auf der Zelloberfläche der Enterobakterien befinden sich Antigene, durch die sie sich identifizieren und unterteilen lassen. So gibt es u. a. F-, H-, K- und O-Antigene.

Bedeutung & Funktion

Manche Enterobakterien wie Escherichia coli sind ein natürlicher Bestandteil der menschlichen Darmflora. Die ersten Bakterienstämme besiedeln den Körper des Menschen schon kurz nach dessen Geburt. Bis ins Erwachsenenalter tummeln sich unzählige Vertreter der Enterobacteriaceae in Dick- und Dünndarm, wobei im Dickdarm erheblich mehr Bakterien vorhanden sind als im Dünndarm.

Die Darmflora hat maßgeblichen Anteil an der Abwehr von Krankheitserregern. So üben die dort ansässigen Mikroorganismen Einfluss auf die Vitaminversorgung aus, unterstützen die Verdauung, regen die Darmperistaltik an und versorgen die Epithelschicht des Darms mit Energie.

Krankheiten & Beschwerden

Dagegen können enterohämorrhagische Escherichia coli (EHEC) und Yersinien eine Entzündung des Darms (Enteritis) verursachen, die mit blutigem Durchfall einhergeht. Durchfall durch Salmonellen entsteht zumeist durch verdorbene Lebensmittel. Häufig setzt dabei parallel Erbrechen ein. Als typische Infektionsquellen gelten Schweinefleisch, Rindfleisch und Geflügelfleisch sowie Mayonnaise, rohe Eier und Cremes.

Infektionen der Harnwege entstehen zumeist durch Escherichia coli, Proteus, Serratia, Klebsiella, Morganella, Citrobacter und Providencia.

Bei einer Blasenentzündung (Zystitis) steigen die Bakterien aus dem Darm via Harnröhre in die Harnblase auf. Ungefähr 80 Prozent aller Blasenentzündungen gehen auf das Konto von Escherichia coli. Besonders betroffen von der Erkrankung ist das weibliche Geschlecht. So fällt die Harnröhre bei Frauen kürzer aus als bei Männern. Aus diesem Grund müssen die Bakterien nur einen kürzeren Weg zurücklegen. Des Weiteren ist die weibliche Harnröhrenöffnung dichter am After angesiedelt als beim männlichen Geschlecht.

Für eine bakterielle Lungenentzündung sind oftmals Enterobakterien wie Klebsiellen ursächlich. Sie wird von der Art Klebsiella pneumoniae hervorgerufen. Häufigster Erreger einer bakteriellen Lungenentzündung sind allerdings nicht Enterobakterien, sondern Pneumokokken. Ebenfalls bedenklich sind Yersinienarten wie Yersinia enterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis sowie Yersinia pestis. Durch sie entstehen Entzündungen des Dick- und Dünndarms (Enterokolitis), eine Lymphknotenentzündung (Lymphadenitis) sowie die Pest. Diese Erkrankung wurde im Mittelalter als „Schwarzer Tod“ gefürchtet, da sie zahlreiche Opfer forderte. In der heutigen Zeit tritt die Pest jedoch nur noch sehr selten auf. Sie wird in Beulenpest, Lungenpest und Pestsepsis unterschieden. Von Mensch zu Mensch übertragbar ist dabei nur die Lungenpest; die Beulenpest wird durch Flohstiche übertragen.

Aufbau der Bakterienzelle

Der oben beschriebene zweischichtige Wandaufbau der Enterobakterien hat Folgen, die weit über die Anfärbbarkeit im Mikroskop hinausreichen. In der äußeren Membran sitzen große Moleküle aus einem Fett- und einem Zuckeranteil, die Lipopolysaccharide. Ihr nach außen weisender Zuckerteil ist genau jenes O-Antigen, über das sich die Stämme unterscheiden lassen. Der nach innen gerichtete Fettanteil dagegen ist der Grund, warum eine schwere Infektion mit gramnegativen Bakterien so gefährlich werden kann: Er wird vom Immunsystem als Alarmsignal erkannt und löst, wenn größere Mengen davon in die Blutbahn geraten, eine übersteigerte Abwehrreaktion mit Fieber, Blutdruckabfall und Gerinnungsstörungen aus. Weil dieser Stoff dabei nicht von der lebenden Zelle abgegeben, sondern aus zerfallenden Bakterien frei wird, trägt er den Namen Endotoxin, also „Innengift“ – im Unterschied zu den Toxinen, die Bakterien aktiv ausschleusen.

Viele Enterobakterien umgeben sich zusätzlich mit einer Kapsel aus Schleimstoffen. Sie erschwert es den Fresszellen des Immunsystems, das Bakterium zu erkennen und aufzunehmen, und trägt bei Arten wie Klebsiella pneumoniae wesentlich zur Krankheitsfähigkeit bei. Auf der Oberfläche sitzen daneben Fimbrien, feine Fortsätze, die kürzer und zahlreicher sind als die Geißeln und nicht der Fortbewegung, sondern der Anheftung dienen. Ihre Spitzen passen jeweils auf bestimmte Zuckerstrukturen menschlicher Zellen, weshalb verschiedene Stämme unterschiedliche Gewebe besiedeln.

Neben dem ringförmigen Chromosom tragen viele Enterobakterien Plasmide – kleine, davon unabhängige Ringe aus Erbsubstanz. Sie enthalten keine für das Überleben unentbehrlichen Erbanlagen, wohl aber solche für Toxine, Anheftungsstrukturen und Widerstandsfähigkeit gegen Antibiotika. Über eine Zellbrücke können Bakterien einander Plasmide weiterreichen, und zwar auch über Gattungsgrenzen hinweg. Ein harmloses Darmbakterium kann auf diesem Weg an ein krankmachendes Bakterium Eigenschaften abgeben, die es selbst nie benötigt hat.

Krankheitsentstehung

Dass Enterobakterien im Darm leben, ohne zu schaden, und an anderer Stelle Erkrankungen auslösen, hat weniger mit der Bakterienart als mit Ort und Ausstattung zu tun. Bei den fakultativ krankmachenden Vertretern genügt in der Regel schon der Ortswechsel: Gelangen sie über eine Verletzung, einen Eingriff oder einen liegenden Katheter in Gewebe, Harnwege oder Blutbahn, treffen sie auf Verhältnisse, an die die körpereigene Abwehr dort nicht gewöhnt ist. Bei den obligat krankmachenden Vertretern wie den Erregern von Typhus und Ruhr kommt dagegen eine eigene Ausstattung an Werkzeugen hinzu, die schon bei kleinen Erregermengen zur Erkrankung führt.

Zu diesen Werkzeugen zählen zunächst Adhäsine, also Anheftungsstrukturen, die verhindern, dass der Keim mit Darminhalt oder Harn fortgespült wird. Manche Arten verfügen darüber hinaus über ein Sekretionssystem, das man sich als eine Art Injektionsnadel vorstellen kann: Es setzt auf der Wirtszelle auf und schleust Eiweiße direkt in ihr Inneres ein, die dort das Zellgerüst umbauen und dem Bakterium die Aufnahme in die Zelle oder eine feste Verankerung ermöglichen. Wieder andere geben Toxine ab, die den Salz- und Wasserhaushalt der Darmzellen entgleisen lassen und so den wässrigen Durchfall auslösen, oder die Eiweißherstellung in der Zelle blockieren und sie damit abtöten.

Eine oft übersehene Rolle spielt schließlich das Eisen. Der Körper hält freies Eisen bewusst knapp, um Krankheitserregern die Vermehrung zu erschweren. Viele Enterobakterien bilden deshalb Fangstoffe, die dem Blut und dem Gewebe Eisen entziehen und es der eigenen Zelle zuführen. Wie gut ein Stamm dies beherrscht, entscheidet mit darüber, ob aus einer Besiedlung eine Erkrankung wird.

Nachweis & Diagnostik

Enterobakterien lassen sich vergleichsweise unkompliziert anzüchten. Untersucht werden je nach Beschwerdebild Stuhl, Urin, Blut, Wundabstriche oder Nervenwasser. Für Stuhlproben werden Nährböden verwendet, die den Begleitbakterien des Darms das Wachstum erschweren und gleichzeitig anzeigen, ob eine Kolonie Milchzucker abbaut. Diese Unterscheidung ist praktisch bedeutsam, weil viele der harmlosen Darmbewohner Milchzucker spalten, die Erreger von Typhus und Ruhr dagegen nicht – auf dem Nährboden fallen sie dadurch als andersfarbige Kolonien auf. Bei Salmonellen wird die Probe zuvor häufig in einer Anreicherungslösung bebrütet, die den übrigen Darmbakterien zusetzt und dem gesuchten Keim einen Vorsprung verschafft.

An die Anzucht schließt sich die Bestimmung an. Die schon erwähnte fehlende Oxidasereaktion ordnet ein Isolat der Gruppe zu; eine Reihe weiterer Stoffwechseltests – zur Gasbildung, zur Verwertung einzelner Zucker, zum Gärungsweg und zur Bildung bestimmter Enzyme – führt zur Gattung. Diese Testreihen sind heute weitgehend durch die Massenspektrometrie abgelöst, bei der ein charakteristisches Eiweißmuster der Bakterienzelle mit einer Datenbank verglichen wird und binnen Minuten ein Ergebnis liefert. Für Fragen, die darüber hinausgehen – welcher Serotyp, welcher Krankheitsfaktor, welcher Zusammenhang zwischen mehreren Erkrankungsfällen –, werden Verfahren eingesetzt, die einzelne Erbgutabschnitte vervielfältigen oder ablesen.

Resistenzlage

Innerhalb der Enterobakterien hat sich in den letzten Jahrzehnten ein Widerstandsproblem entwickelt, das mittlerweile zu den wichtigsten Themen der Krankenhaushygiene zählt. Weit verbreitet sind Betalaktamasen mit erweitertem Wirkungsspektrum, kurz ESBL. Dabei handelt es sich um Enzyme, die nicht nur die einfachen Penicilline, sondern auch die meisten Cephalosporine zerlegen. Ihre Erbanlagen liegen typischerweise auf Plasmiden und wandern daher leicht zwischen Stämmen und Gattungen. Als besonders folgenschwer gelten Carbapenemasen, die zusätzlich die Carbapeneme unwirksam machen und damit jene Wirkstoffgruppe, auf die man bei ESBL-Bildnern gerade ausgewichen war.

Im deutschsprachigen Raum werden gramnegative Stäbchen für den Krankenhausalltag nicht nach dem einzelnen Enzym, sondern danach eingeteilt, wie viele der vier wichtigsten Antibiotikagruppen bei ihnen ausfallen. Aus dieser Zählweise stammen die Kürzel für mehrfach beziehungsweise weitgehend unempfindliche gramnegative Stäbchen, an die sich unterschiedliche Hygienevorgaben knüpfen. Für den Umgang bedeutet das im Wesentlichen zweierlei: sorgfältige Händedesinfektion und, je nach Einstufung und Bereich, die räumliche Trennung betroffener Patienten. Der zweite Ansatzpunkt liegt beim Antibiotikaeinsatz selbst – je gezielter und kürzer behandelt wird, desto geringer ist der Vorteil, den widerstandsfähige Stämme gegenüber den empfindlichen haben.

Meldepflicht

Ein erheblicher Teil der in Deutschland meldepflichtigen Infektionen geht auf Enterobakterien zurück. Namentlich zu melden sind bereits Verdacht, Erkrankung und Tod bei Typhus und Paratyphus, bei der Pest sowie beim hämolytisch-urämischen Syndrom als Folge einer Darminfektion. Die ebenfalls meldepflichtige Cholera gehört dagegen nicht hierher, denn ihr Erreger zählt nicht zu den Enterobakterien. Unabhängig davon müssen die Labore den Nachweis der zugehörigen Erreger melden, ebenso den Nachweis von Salmonellen, von Shigellen, von darmkrankmachenden Escherichia-coli-Stämmen und von darmkrankmachenden Yersinien.

Seit einigen Jahren ist zusätzlich der Nachweis einer Carbapenemase beziehungsweise einer Unempfindlichkeit gegen Carbapeneme bei Enterobakterien meldepflichtig, damit sich die Ausbreitung solcher Stämme überhaupt verfolgen lässt. Für einzelne Durchfallerreger aus dieser Familie bestehen darüber hinaus Beschäftigungsbeschränkungen im Lebensmittelbereich sowie Regelungen für Gemeinschaftseinrichtungen wie Kindergärten und Schulen.

Bedeutung in Umwelt, Lebensmitteln & Forschung

Über die Krankheitslehre hinaus haben Enterobakterien eine feste Rolle in der Hygieneüberwachung. Weil sie in großer Zahl mit dem Darminhalt ausgeschieden werden und außerhalb des Körpers eine Zeit lang überdauern, gilt ihr Fund in Trinkwasser, Badegewässern oder Lebensmitteln als Anzeichen für einen Eintrag von Fäkalien – und damit auch für die mögliche Anwesenheit anderer, schwerer nachweisbarer Erreger. Untersucht wird dabei nicht der einzelne Krankheitserreger, sondern die Gruppe der coliformen Keime, deren Nachweis einfach und preiswert ist.

In der Lebensmittelherstellung treten Enterobakterien überwiegend als unerwünschte Verderbniserreger auf, die eiweiß- und wasserreiche Erzeugnisse zersetzen. Ein Teil der Familie ist auf Pflanzen spezialisiert und richtet dort als Erreger von Fäulniserkrankungen wirtschaftlichen Schaden an, ohne für den Menschen von Bedeutung zu sein. Schließlich verdankt die Biologie dieser Familie einen erheblichen Teil ihres Grundwissens: Escherichia coli ist seit Jahrzehnten der am besten untersuchte Organismus überhaupt, und viele Erkenntnisse über die Steuerung von Genen, über die Weitergabe von Erbinformation und über den Aufbau der Zelle wurden zuerst an ihm gewonnen. Auch die gentechnische Herstellung von Arzneistoffen wie Insulin nutzt Enterobakterien als Produktionsorganismen.

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.
  ISBN: 9783662613849

• Kayser, F. H., Böttger, E. C., Deplazes, P., et al.: Taschenlehrbuch Medizinische Mikrobiologie.
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• Fuchs, G. (Hrsg.): Allgemeine Mikrobiologie.
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• Madigan, M. T., Bender, K. S., Buckley, D. H., et al.: Brock Mikrobiologie.
  ISBN: 9783868943672

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