Legionellen

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

Letzte Aktualisierung am: 14. November 2021

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

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Legionellen sind stäbchenförmige, an einem der Pole begeißelte Bakterien der Familie Legionellaceae. Die Bakterien sind fast omnipräsent und kommen hauptsächlich in Süßwasserreservoiren vor, wurden allerdings auch in Salzwasser nachgewiesen. Sie sind die Verursacher der mit einer schweren Lungenentzündung einhergehenden Legionärskrankheit (auch Legionellose) und des sogenannten Pontiac-Fiebers, eine leichtere Verlaufsform der Legionellose ohne Lungenentzündung.

Was sind Legionellen?

Bakterienarten aus der Familie der Legionellaceae kommen weltweit vor. Meist besiedeln die aerob lebenden Bakterien Oberflächengewässer und Wasserreservoirs.
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Legionellen der Familie Legionellaceae sind stäbchenförmige, gramnegative Bakterien mit unterschiedlichen Längen von etwa 2 bis 5 Mikrometer. Von den mehr als 48 bekannten Arten tritt vor allem das Bakterium Legionella pneumophila als Erreger der Legionärskrankheit und des Pontiac-Fiebers in Erscheinung. In etwa 90 Prozent der Fälle von Legionärskrankheit oder Legionellose ist dieses Bakterium das auslösende Pathogen.

Die aerob lebenden, nicht sporenbildenden Bakterien sind meist monopolar mit einer oder mehreren Flagellen begeißelt. Das bedeutet, dass sie sich aktiv fortbewegen können. Legionellen sind außerdem in der Lage, Biofilme zu bilden, die Schutz vor ungünstigen Umweltbedingungen und vor Bioziden bieten.

Die Bakterien sind zur Energiegewinnung auf Aminosäuren angewiesen, da sie beispielsweise Zucker nicht verstoffwechseln können. Zur Aufbereitung von Aminosäuren ist die Anwesenheit von Cystein und Eisen-III-Ionen erforderlich. Die Bakterien sind empfindlich gegen Austrocknung und können bei Temperaturen über 60 Grad Celsius nur wenige Minuten überleben.

Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften

Einige Arten, wie beispielsweise Legionella pneumophila, sind pathogen. Sie sind die Hauptverursacher der Legionärskrankheit oder Legionellose, die erstmals 1976 während eines Legionärstreffens in Philadelphia, USA, beschrieben wurde. Übertragungsweg war damals hauptsächlich die kontaminierte Klimaanlage des Hotels, in dem das Treffen stattfand.

Bei einer akuten Lungenentzündung als Folge einer Infektion mit Legionellen geschieht die Weiterverbreitung und Ansteckung meist über Tröpfcheninfektion wie bei vielen anderen Lungenerkrankungen auch. Eine erhöhte Ansteckungsgefahr besteht im Warmwasserbereich von Schwimmbädern, also unter Duschen und im Whirlpool, weil die Bakterien bei Temperaturen im Bereich von 30 bis 50 Grad Celsius optimale Bedingungen vorfinden.

Da Legionellen für ihre Energieversorgung auf Aminosäuren sowie auf die Anwesenheit der schwefelhaltigen Aminosäure Cystein und Eisen-III-Ionen angewiesen sind, sind die Bakterien häufig mit autotrophen Eisen-Mangan-Bakterien vergesellschaftet.

Eine gewisse Bedeutung haben auch Amöben für die Verbreitung von Legionella pneumophila. Die Bakterien werden zwar von den Amöben phagozytiert, entgehen aber der Lyse. Sie können sich im Innern der Amöbe vermehren und sind relativ gut gegen Gifte und Desinfektionsmittel geschützt. Amöben, die als Erreger der Amöbenruhr bekannt sind, bilden sogenannte Zysten als dauerhafte Überlebensformen, die mit dem Stuhl ausgeschieden werden und ebenfalls Legionellen enthalten können. Die Legionellen finden in den infektiösen Amöbenzysten beste Überlebensbedingungen vor, da sie vor Austrocknung und Schadstoffen relativ gut geschützt sind. Das Überleben in den Zysten bietet eine gute Gewähr für einen dauerhaften Bestand der Bakterien, denn die Bakterien bilden keine Sporen oder sonstige überdauernde Formen.

Bei einer Aufnahme der Zysten durch Menschen oder Tiere werden die Bakterien im Verdauungstrakt wieder freigegeben und können eine erneute Legionellose verursachen. Die Krankheit ist mehr oder weniger unabhängig von der Amöbenruhr, die durch die Amöbenzysten verursacht wird. Es handelt sich sozusagen um eine Art Doppelinfektion mit zwei unterschiedlichen Pathogenen.

Analog zum Überleben in den Amöben, versteht es der Erreger auch, durch Produktion bestimmter Enzyme und Exotoxine der Auflösung in den Phagozyten nach ihrer Aufnahme zu entgehen und stattdessen vom Schutz durch die Phagozyten und von ihrem Weitertransport zu profitieren.

Krankheiten & Beschwerden

Das Infektionsrisiko hängt sehr stark von der Bakteriendichte und vom Status des eigenen Immunsystems ab. Besonders gefährdet sind Menschen mit geschwächtem Immunsystem oder mit künstlich supprimiertem Immunsystem, was beispielsweise nach einer Organtransplantation notwendig werden kann, um eine Abstoßungsreaktion zu vermeiden.

Auch eine Chemo- oder Strahlentherapie zur begleitenden Krebsbehandlung schwächt vorübergehend das Immunsystem, so dass die Gefahr für eine Infektion vorübergehend steigt.

Erfahrungsgemäß kommen Infektionen mit der Legionärskrankheit gelegentlich in räumlich eng begrenzten Gebieten endemisch vor. Die endemischen Infektionen beruhen meist auf einer punktuell hohen Konzentration des Krankheitserregers. Beispielsweise sind Behälter und Leitungen für die Warmwasserversorgung bei unsachgemäßem Umgang prädestiniert für eine Anhäufung der Legionellen, wenn das Wasser nicht auf Werte über 60 Grad Celsius erhitzt wird und es zudem zu Ruhezeiten der Wasserreservoirs kommt. Das trifft etwa für Schulen zu, deren Warmwasserversorgung nicht nur an Wochenenden nicht genutzt wird, sondern die Temperatur auch zur Kostenersparnis auf Werte gesenkt werden, die optimale Entwicklungsmöglichkeiten für die Pathogene bieten.

In der Vergangenheit kam es auch zu endemisch auftretenden Infektionen durch Klimaanlagen in öffentlichen Gebäuden und Hotels, wenn sich die Wasserabscheider der Anlage als Brutstätte für infektiöse Legionellen entpuppten. Die Keime wurden dann durch die Klimaanlage gleichmäßig in den Gebäuden verteilt. Ein vorsorglicher Umgang mit technischen Anlagen, der den Legionellen keine Gelegenheit zu außergewöhnlicher Vermehrung bietet, leistet daher einen wirksamen Infektionsschutz.

Quellen

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