Klebsiella pneumoniae

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

Letzte Aktualisierung am: 27. Februar 2024

Dieser 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?

Bei etwa einem Drittel der Bevölkerung kommt Klebsiella pneumoniae im Körper vor, ohne Erkrankungen zu verursachen. Neben dem Darm wird auch häufig die Mundschleimhaut von der Bakterienart bevölkert.
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Bei Klebsiella pneumoniae handelt es sich um ein gramnegatives humanpathogenes Stäbchenbakterium, das der Gattung Klebsiella entstammt. Das Bakterium zählt zu den schnellen Lactosefermentierern und 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 oberen 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. Die damalige Bezeichnung für Klebsiella pneumoniae lautete Diplococcus. 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

Angesiedelt ist Klebsiella pneumoniae im Normalfall im Darm von Menschen und Tieren, wo es der Darmflora angehört. Dort ruft das Bakterium keine Erkrankungen hervor und gilt als harmlos. Bei etwa einem Drittel der Bevölkerung kommt Klebsiella pneumoniae im Körper vor, ohne Erkrankungen zu verursachen. Neben dem Darm wird auch häufig die Mundschleimhaut von der Bakterienart bevölkert.

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, sofern es keinen Sauerstoff gibt. 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 Agrarplatte. 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. Weitere Nachweisoptionen sind eine sogenannte Bunte Reihe, die aus Reagenzröhrchen mit mehreren Nährmedien besteht, bei der sich Unterschiede in der Leistung des Stoffwechsels erfassen lassen.

Krankheiten & Beschwerden

Zu einer Gefahr für die Gesundheit wird Klebsiella pneumoniae erst unter bestimmten Bedingungen. Daher zählt das Bakterium zu den fakultativ pathogenen Keimen. In den meisten Fällen werden von ihm nosokomiale Infektionen ausgelöst. Für rund 10 Prozent aller Klebsiellen-Infektionen ist Klebsiella pneumoniae verantwortlich. Als besonders gefährdet für eine Erkrankung werden Menschen mit einem geschwächtem Immunsystem eingeschätzt. Gleiches gilt für neugeborene Babys, da bei ihnen noch keine ausreichende Immunabwehr besteht.

Da Infektionen mit Klebsiella pneumoniae in der Regel in Krankenhäusern auftreten, zählt das Bakterium auch zu den Krankenhauskeimen. Außerdem besteht eine Resistenz gegen Antibiotika. Dabei reagiert Klebsiella pneumoniae unempfindlich auf die gebräuchlichen Antibiotika. Sogar das Reservemittel Carbapenem wird mitunter vergeblich eingesetzt. In den letzten Jahren stieg die Anzahl von Infektionen mit Carbapanem-resistenten Erregern (CRE), wie Klebsiella pneumoniae, erheblich an, was zu mehreren Todesfällen führte. Da jedoch in Deutschland keine Meldepflicht für CRE-Infektionen besteht, liegen keine exakten Zahlen vor. Auch in anderen Regionen wie den USA oder dem Nahem 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 Carpapaneme gegen eine Lungenentzündung, die von Klebsiella pneumoniae hervorgerufen wird, nicht mehr wirken. Als einziges effektives Mittel bleibt dann noch das Antibiotikum Colistin, das jedoch Nerven und Nieren schädigen kann. Weitere wirksame Antibiotika gibt es bisher nicht. Auch gegen zahlreiche Penicilline ist das Bakterium auf natürliche Weise immun.

Abgesehen von der Friedländer-Pneumonie, bei der sich die beiden oberen Lungenlappen entzünden, kann Klebsiella pneumoniae noch weitere Erkrankungen auslösen. Dazu gehören Infekte der Harnwege, eine Gehirnhautentzündung (Meningitis) sowie eine lebensgefährliche Blutvergiftung (Sepsis). Mitunter verbreitet sich der Keim auch über Klimaanlagen.

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.

Quellen

Frintrop, L., Keweloh, H.: Molekulare Biologie und Mikrobiologie. Basiswissen und Labormethoden. Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 2016
Hacker, J.: Menschen, Seuchen und Mikroben. C.H.Beck, München 2003
Hecht, A., Lunzenauer, K.: Allgemeine Pathologie. Eine Einführung für Studenten. Springer, Wien 2012

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