Klebsiella pneumoniae
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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Klebsiella pneumoniae zählt zu den Krankenhauskeimen. So schädigt das Bakterium vorwiegend Menschen, die gesundheitlich bereits angeschlagen sind.
Was ist Klebsiella pneumoniae?
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Bei Klebsiella pneumoniae handelt es sich um ein gramnegatives humanpathogenes Stäbchenbakterium, das der Gattung Klebsiella entstammt. Die typischen Stämme zählen zu den schnellen Lactosefermentierern; das Bakterium ist Oxidase-negativ. Es gehört der Familie der Enterobacteriaceae an.
Im Normalfall wirkt sich Klebsiella pneumoniae nicht gefährlich auf den Menschen aus. Ist das Immunsystem einer Person jedoch geschwächt oder liegt eine akute Infektion vor, zeigt sich der Mikroorganismus auch als Krankheitserreger. Dabei kommt es in erster Linie zu Erkrankungen der unteren Atemwege, wie einer Lungenentzündung (Pneumonie). Neben Menschen können auch Tiere durch Klebsiella pneumoniae in Mitleidenschaft gezogen werden.
Benannt wurde die Gattung Klebsiella nach dem deutschen Mediziner Edwin Klebs (1834-1913). Die erste Beschreibung von Klebsiella pneumoniae fand im Jahr 1883 durch den deutschen Mikrobiologen Carl Friedländer (1847-1887) statt. Friedländer stellte fest, dass der Keim für eine seltene Lungenentzündungsform ursächlich war, die die Bezeichnung Friedländer-Pneumonie erhielt. Friedländer beschrieb den Keim als bekapseltes, paarweise gelagertes Bakterium; geläufig war lange die Bezeichnung Friedländer-Bakterium. Des Weiteren wurden die Erreger auch Friedländer-Bakterien genannt.
In den folgenden Jahren teilten die Wissenschaftler die Bakterienart in die drei Unterarten Klebsiella pneumoniae, Klebsiella ozaenae und Klebsiella rhinoscleromatis auf. Durch Klebsiella rhinoscleromatis kommt es zu einem Rhinosklerom, bei dem es sich um eine granulomatöse Nasenschleimhautentzündung handelt. Durch Komplikationen ist aber auch eine Pneumonie möglich.
Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften
Sämtliche Klebsiella-Arten gelten als chemoorganotroph. So werden von ihnen organische Stoffe abgebaut, um Energie zu gewinnen. Darüber hinaus ist Klebsiella pneumoniae fakultativ anaerob. Verfügen die Bakterien über ausreichend Sauerstoff, kommt es zu einem oxidativen Energiestoffwechsel. Dabei werden organische Stoffe zu Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser oxidiert. Unter anoxischen Bedingungen wird die 2,3-Butandiolgärung zum Erhalten von Energie genutzt. Als Endprodukt entstehen vor allem CO2, der Alkohol 2,3-Butandiol und einige Säuren.
Klebsiella pneumoniae hat die Form eines Stäbchens. Sporen werden von dem Mikroorganismus nicht ausgebildet. Außerdem verfügt das Bakterium nicht über Geißeln, sodass es unbeweglich bleibt. Dafür ist Klebsiella pneumoniae mit Fimbrien (Fransen oder Troddeln) ausgestattet.
Als typisches Merkmal des Klebsiella-Bakteriums gilt eine umfangreiche Kapsel. Diese bewirkt eine dicke Schleimschicht auf Kulturen wie beispielsweise einer Agarplatte. Herrschen aerobe Bedingungen vor, kommt es zu einem raschen und ausgeprägten Wachstum.
Um Klebsiella pneumoniae nachweisen und differenzieren zu können, wird normalerweise eine Bakterienkultur angelegt. Dies kann in einer Flüssigkultur oder auf einem festen Selektivnährboden, wie einem MacConkey-Agar, erfolgen. Eine Abgrenzung von Klebsiella pneumoniae ist wichtig gegen andere Enterobakterien, die dem Keim ähnlich sind. Allerdings gilt eine Bakterienkultur als verhältnismäßig unsicherer Nachweis. Bei einem serologischen Nachweis erfolgt die Identifikation des Bakteriums durch Kapsel-Antigene. Eine weitere Nachweisoption ist eine sogenannte Bunte Reihe, die aus Reagenzröhrchen mit mehreren Nährmedien besteht und bei der sich Unterschiede in der Leistung des Stoffwechsels erfassen lassen. Bunte Reihe und serologische Verfahren waren lange die Standardmethoden der Artbestimmung. Heute wird im Labor überwiegend die MALDI-TOF-Massenspektrometrie eingesetzt, die eine Bakterienkolonie innerhalb weniger Minuten zuordnet; Resistenzgene lassen sich zusätzlich mit der Polymerase-Kettenreaktion nachweisen.
Krankheiten & Beschwerden
Da Infektionen mit Klebsiella pneumoniae in der Regel in Krankenhäusern auftreten, zählt das Bakterium auch zu den Krankenhauskeimen. Außerdem besteht bei vielen Krankenhausstämmen eine Resistenz gegen mehrere Antibiotika. Dabei reagieren solche Stämme unempfindlich auf die gebräuchlichen Antibiotika. Nach der Zahl der unwirksamen Antibiotikagruppen werden sie als 3MRGN oder 4MRGN eingestuft; die Klebsiellen der normalen Darmflora sind davon zu unterscheiden. Sogar das Reservemittel Carbapenem wird mitunter vergeblich eingesetzt. In den letzten Jahren stieg die Anzahl von Infektionen mit Carbapenem-resistenten Erregern (CRE), wie Klebsiella pneumoniae, erheblich an, was zu mehreren Todesfällen führte. Lange bestand in Deutschland keine Meldepflicht für CRE-Infektionen. Seit Mai 2016 ist der Nachweis einer Carbapenem-Nichtempfindlichkeit bei Enterobakterien jedoch namentlich meldepflichtig. Auch in anderen Regionen wie den USA oder dem Nahen Osten sind die Klebsiellen-Bakterien schon seit einiger Zeit weit verbreitet und lösen lebensgefährliche Lungenentzündungen aus.
Als besonders problematisch gilt der Umstand, dass der Medizin kaum noch Therapiemöglichkeiten zur Verfügung stehen, wenn Carbapeneme gegen eine Lungenentzündung, die von Klebsiella pneumoniae hervorgerufen wird, nicht mehr wirken. Lange blieb dann als einziges effektives Mittel nur das Antibiotikum Colistin, das jedoch Nerven und Nieren schädigen kann. Inzwischen stehen mit neueren Wirkstoffkombinationen wie Ceftazidim-Avibactam oder Meropenem-Vaborbactam sowie mit Cefiderocol weitere Reserveantibiotika zur Verfügung. Auch gegen zahlreiche Penicilline ist das Bakterium auf natürliche Weise resistent.
Abgesehen von der Friedländer-Pneumonie, bei der sich vorwiegend die Oberlappen der Lunge entzünden, kann Klebsiella pneumoniae noch weitere Erkrankungen auslösen. Dazu gehören Infekte der Harnwege, eine Gehirnhautentzündung (Meningitis) sowie eine lebensgefährliche Blutvergiftung (Sepsis). Im Krankenhaus wird der Keim vor allem über die Hände sowie über kontaminierte Gegenstände und Geräte übertragen.
Weitere denkbare Erkrankungen durch Klebsiella pneumoniae sind eine Nasennebenhöhlenentzündung (Sinusitis), eine Lungenfellentzündung (Pleuritis), ein Lungenabszess, eine Bronchitis, eine Mittelohrentzündung (Otitis media), eine Gallenblasenentzündung (Cholezystitis), eine Entzündung der Gallenwege (Cholangitis), eine Knochenmarkentzündung oder eine Endokarditis.
Vom Darmbewohner zum Krankheitserreger
Zwischen der stillen Besiedlung des Darms und einer Erkrankung liegt fast immer ein Ereignis, das eine natürliche Grenze durchbricht. Ein Blasenkatheter überbrückt die Harnröhre, ein Beatmungsschlauch führt an den Reinigungsmechanismen der Atemwege vorbei, ein Gefäßzugang schafft einen Weg unter die Haut. Auf diesen Wegen gelangt der Keim an Stellen, an denen er nichts zu suchen hat. Ein zweiter, häufig unterschätzter Weg führt über den Rachen: Gelangen Speichel oder Mageninhalt in die tiefen Atemwege, wandern die dort mitgeführten Bakterien mit. Bei geschwächten, bettlägerigen oder bewusstseinsgetrübten Menschen geschieht das leichter als bei Gesunden.
Ist der Erreger einmal im Gewebe, entscheidet seine Kapsel über den weiteren Verlauf. Sie verhindert, dass die Fresszellen ihn durch Phagozytose aufnehmen können, und hält jene Eiweiße des Blutes auf Abstand, die andere Bakterien auflösen. Zahlreiche Kapseltypen sind bekannt; einige wenige davon finden sich auffallend häufig bei schweren Verläufen. Hinzu kommen Moleküle, mit denen sich der Keim das Eisen beschafft, das der Körper im Krankheitsfall eigentlich wegschließt, um Erregern die Vermehrung zu erschweren.
Bedeutsam ist außerdem, was einer Infektion vorausgeht: Eine Antibiotikabehandlung, gegen die Klebsiella pneumoniae ohnehin unempfindlich ist, verschiebt das Gleichgewicht im Darm zu seinen Gunsten. Der Keim vermehrt sich dort stark, wird in größerer Menge ausgeschieden und steht damit in ausreichender Zahl bereit, sobald sich eine Gelegenheit bietet.
Hypervirulente Stämme
Seit den 1980er-Jahren ist neben den Krankenhausstämmen eine zweite Gruppe beschrieben worden, die zunächst in Ostasien auffiel und sich in mehreren Punkten von ihnen unterscheidet. An diesen Stämmen erkranken auch jüngere Menschen ohne erkennbare Vorschädigung, und zwar außerhalb des Krankenhauses. Kennzeichnend ist ein Abszess in der Leber, von dem aus sich die Bakterien über das Blut ausbreiten und Herde an entfernten Stellen setzen können – gefürchtet sind der Befall des Auges und der Hirnhäute.
Im Labor fallen solche Stämme durch eine besonders zähe, fadenziehende Kapsel auf. Berührt man eine Kolonie mit einer Öse und hebt sie an, lässt sich der Belag zu einem langen Faden ausziehen; diese einfache Probe gilt als erster Hinweis. Bemerkenswert ist, dass diese hochvirulenten Stämme lange Zeit gut auf Antibiotika ansprachen, während die mehrfach unempfindlichen Krankenhausstämme in der Regel weniger aggressiv sind. Als besorgniserregend gilt daher die Beobachtung, dass beide Eigenschaften in einzelnen Stämmen zusammentreffen können, da die Gene dafür auf übertragbaren Erbgutstücken liegen.
Wie die Unempfindlichkeit entsteht
Dass Klebsiella pneumoniae gegen bestimmte Penicilline von Natur aus unempfindlich ist, beruht auf einem Enzym, das das Bakterium ohnehin in seinem Erbgut trägt und das den Wirkstoff spaltet. Alles Weitere wird hinzuerworben, und dafür gibt es mehrere Wege.
Der eine besteht darin, dass der Keim Enzyme mit erweitertem Wirkbereich aufnimmt, die auch neuere Mittel aus derselben Wirkstofffamilie unbrauchbar machen. Der zweite Weg führt über Enzyme, die selbst die Reservemittel spalten; mehrere Familien solcher Enzyme sind beschrieben, die in verschiedenen Weltregionen unterschiedlich häufig vorkommen. Ein dritter Weg kommt ohne solche Enzyme aus: Verliert die äußere Membran die Kanäle, durch die der Wirkstoff überhaupt erst in die Zelle gelangt, wirkt selbst ein Mittel nicht mehr, das an seinem Ziel unverändert wirksam wäre. Häufig treffen mehrere dieser Mechanismen in einem Stamm zusammen.
Für das Labor hat das praktische Folgen. Ob ein Stamm ein spaltendes Enzym besitzt oder nur die Kanäle verloren hat, lässt sich der bloßen Unempfindlichkeit nicht ansehen; erst zusätzliche Untersuchungen, darunter der Nachweis der zugehörigen Gene, geben darüber Auskunft. Für die Hygiene ist dieser Unterschied wichtig, weil sich nur die enzymgestützte Form leicht auf andere Bakterien überträgt. Auffällig ist zudem, dass weltweit einige wenige Stammlinien für einen großen Teil der schwer behandelbaren Fälle verantwortlich sind – erfolgreiche Abkömmlinge, die sich über Ländergrenzen hinweg ausgebreitet haben.
Übertragung im Krankenhaus und Gegenmaßnahmen
Ein erheblicher Teil der Erkrankungen entsteht aus der eigenen Besiedlung des Patienten heraus. Daneben werden Stämme aber auch von Mensch zu Mensch weitergegeben, und zwar überwiegend über die Hände des Personals. Als Zwischenlager dienen feuchte Bereiche: Waschbecken und ihre Abflüsse, Ausgüsse, Beatmungszubehör, Befeuchter sowie angebrochene Lösungen und Pflegemittel. In der Aufarbeitung von Ausbrüchen sind solche Quellen wiederholt gefunden worden.
Die Gegenmaßnahmen setzen an mehreren Stellen an. Dazu gehören die Händedesinfektion vor und nach jedem Kontakt, die getrennte Pflege betroffener Patienten mit Schutzkittel und Handschuhen, die Unterbringung im Einzelzimmer, die sorgfältige Aufbereitung von Geräten und die zurückhaltende, gezielte Anwendung von Antibiotika. Bei Patienten, die zuvor in Einrichtungen mit hoher Verbreitung solcher Erreger behandelt wurden, wird bei der Aufnahme gezielt nach einer Besiedlung gesucht. Tritt eine Häufung auf, wird durch Vergleich der Erbgutmuster geprüft, ob es sich tatsächlich um denselben Stamm handelt oder ob unabhängige Fälle zusammentreffen.
Risikofaktoren und besondere Verläufe
Das Erkrankungsrisiko hängt weniger vom Erreger als von der Verfassung des Betroffenen und von der Zahl der eingebrachten Fremdkörper ab. Als begünstigend gelten künstliche Beatmung, Harnwegs- und Gefäßkatheter, Eingriffe am Bauchraum, ein langer Krankenhausaufenthalt und eine vorangegangene Antibiotikabehandlung. Auf Seiten der Grunderkrankungen stehen Diabetes mellitus, chronische Lebererkrankungen einschließlich der Leberzirrhose und ein hoher Alkoholkonsum, chronische Lungenerkrankungen sowie eine Immunsuppression nach Organtransplantation oder unter einer Chemotherapie im Vordergrund.
Die Friedländer-Pneumonie wurde klassischerweise bei solchen Patienten beschrieben. Sie gilt als besonders gewebezerstörend: Das entzündete Lungengewebe kann einschmelzen, so dass Abszesse und Hohlräume entstehen, und der Auswurf wird oft als zäh und rotbraun geschildert. Bei Neugeborenen und Frühgeborenen wiederum ist der Keim ein gefürchteter Erreger auf Kinderintensivstationen; hier stehen Blutstrominfektionen und die Gehirnhautentzündung im Vordergrund. Bei liegendem Blasenkatheter gehört Klebsiella pneumoniae schließlich zu den häufigsten Erregern einer Harnwegsinfektion, wobei die Bakterien auf der Kunststoffoberfläche einen Belag bilden, der sich durch Antibiotika allein oft nicht beseitigen lässt.
Ozaena und Rhinosklerom
Zwei der drei ursprünglich getrennten Formen führen zu Krankheitsbildern, die mit der Lungenentzündung nichts gemein haben. Das Rhinosklerom beginnt in der Nase mit einer lang anhaltenden, verstopften Atmung und übelriechendem Sekret; im weiteren Verlauf bilden sich derbe Knoten, die die Nase und die angrenzenden Abschnitte des Rachens ausfüllen und verformen können, bevor am Ende narbige Verengungen zurückbleiben. Die Erkrankung zieht sich über Jahre hin und kommt vor allem in einzelnen Regionen Afrikas, Mittelamerikas und Osteuropas vor; in Mitteleuropa wird sie fast nur nach Aufenthalten in diesen Gebieten beobachtet.
Die Ozaena, umgangssprachlich Stinknase genannt, ist demgegenüber eine Rückbildung der Nasenschleimhaut mit weiten Nasengängen, Borkenbildung und einem strengen Geruch, den die Betroffenen selbst häufig nicht wahrnehmen. Klebsiella ozaenae lässt sich in solchen Nasen regelmäßig nachweisen; ob der Keim die Ursache ist oder die veränderte Schleimhaut nur besiedelt, ist nicht abschließend geklärt.
Beide Formen sind im Labor leicht zu verkennen. Sie sind stoffwechselträger als die typischen Stämme, verwerten den Milchzucker gar nicht oder erst nach längerer Bebrütung und fallen deshalb bei der herkömmlichen Bestimmung aus dem gewohnten Muster. Für ihre sichere Zuordnung sind daher jene Verfahren hilfreich, die nicht auf den Stoffwechsel angewiesen sind.
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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- Brodt, H.-R. (Hrsg.): Infektionstherapie.
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- Kayser, F. H., Böttger, E. C., Deplazes, P., et al.: Taschenlehrbuch Medizinische Mikrobiologie.
ISBN: 9783132447936