Mycobacterium tuberculosis

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

Letzte Aktualisierung am: 13. April 2024

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

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Das Mycobacterium tuberculosis ist eine Bakterienspezies aus der Familie Mycobacteriaceae. Die Spezies gilt als humanpathogen und entspricht dem wichtigsten Tuberkuloseerreger. Jeder dritte Mensch ist Schätzungen zufolge mit Tuberkulose infiziert.

Was ist das Mycobacterium tuberculosis?

Bakterien der Art Mycobacterium tuberculosis leben aerob. Die Vertreter der Spezies benötigen für ihren Stoffwechsel also Sauerstoff.
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Mykobakterien sind eine bakterielle Gattung mit etwa 100 Vertretern und entsprechen der einzigen Gattung innerhalb der Familie Mycobacteriaceae. Mit der Gram-Färbung lassen sich die Vertreter der Gattung nur schlecht anfärbe. Der Aufbau ihrer Zellwände gleicht dennoch dem Wandaufbau von grampositiven Bakterien.

Die Zellwand von Mykobakterien ist also nicht mit einer äußeren Membran ausgestattet, sondern besteht aus mehrschichtigen Peptidoglykanen. Die DNA-Analyse der Gattung bestätigt die Zuordnung zu den grampositiven Bakterien. Da sie einen hohen GC-Gehaltes innerhalb der DNA tragen, zählen sie außerdem zu den Actinobacteria.

Eine humanpathogene Spezies der Mycobacteriaceae stellt die Art Mycobacterium tuberculosis dar. Der Erreger entspricht dem wichtigsten Tuberkuloseerreger und kann neben dem Menschen unterschiedliche Tierarten mit der Tuberkulose infizieren.

Mycobacterium tuberculosis trägt Stäbchenform und ist nicht zur aktiven Bewegung in der Lage. Die säurefesten Bakterien der Spezies tragen eine Bakterienzellwand aus Arabinogalaktan, Mykolsäuren und lipophilen Zellwandbestandteilen.

Die einzelnen Vertreter der Spezies messen bis zu fünf μm. Die Bakterienart kommt auf der ganzen Welt vor. Schätzungen zufolge ist jeder Dritte mit Tuberkulose infiziert. Häufungen kommen in den Ländern der Dritten Welt vor.

Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften

Der Tuberkuloseerreger vermehrt sich ausschließlich auf intrazelluläre Weise und nutzt zur Vermehrung bevorzugt Makrophagen. Charakteristischerweise wachsen die Bakterien extrem langsam und teilen sich höchstens alle 15 Stunden. Schwachen Desinfektionsmitteln können die Bakterien widerstehen.

Innerhalb der Makrophagen überleben Bakterien der Spezies Mycobacterium tuberculosis oftmals mehrere Jahre. Da Makrophagen zum Immunsystem gehören, entziehen sie sich dem Abwehrsystem mit der Makrophagenbesiedelung und werden nicht angegriffen.

Nach Jahren der latenten Infektion geht der Infekt in der Regel wieder in ein aktives Stadium über. Auslösende Umstände sind meist Stressfaktoren oder andere immunsuppressive Vorgänge.

Die Bakterien besitzen fettspaltende und fettsynthesefähige Enzyme. Im Zweifelsfall sind die Bakterien dazu fähig, von ihrer eigenen Fettschicht in der Zellwand zu leben. Während der Infektion entsteht in den Wirten externes Cholesterin, das dem Mycobacterium tuberculosis ebenfalls als Nährstoff dient. Die wachsartige, fetthaltige Zellwand der Bakterienart schützt vor Zerstörungen durch die Immunabwehr und stört die Signaltransduktion. Zu einer vollen Immunantwort kommt es nach einer Infektion daher nicht.

Im inaktiven Zustand leben Bakterien der Art Mycobacterium tuberculosis von der eigenen Fettschicht und nehmen keine Zellteilung vor. Auch in diesem Zustand sind Enzyme wie die Katalase allerdings aktiv und inaktivieren zum Schutz des Bakteriums Substanzen wie Antibiotika.

Durch Ablesefehler der DNA steigt die Mutationsrate der Bakterien. Auch in der Phase einer latenten Infektion kann die Bakterienart aus diesem Grund Resistenzen entwickeln.

Die Übertragung des Erregers findet aerogen statt. Dieser Infektionsweg entspricht der Tröpfcheninfektion. Allerdings besteht auch die Möglichkeit der oralen Übertragung. Beispielsweise kann der Konsum von infiziertem Fleisch oder anderen tierischen Eiweißen eine Infektion nach sich ziehen.

Bakterien der Spezies Mycobacterium tuberculosis sind in jedem Fall humanpathogen. In der inaktiven Phase ruft die Infektion zwar keine Symptome hervor, hat aber längst begonnen.

Krankheiten & Beschwerden

Falls sich ein tuberkulöser Primärkomplex ausbildet, oder ein pulmonaler Verlauf beginnt, treten zu den genannten Symptomen Hustenanfälle, Hämoptyse (Bluthusten), Lymphknotenschwellungen und Dyspnoe (Atemnot) hinzu.

Die individuelle Abwehrlage und die Anzahl der übertragenen Erreger bestimmten bei der Infektion über den Verlauf. Menschen mit starkem Immunsystem erkranken in nur fünf Prozent aller Fälle an einer Organmanifestation. Falls Organbefall eintritt, findet diese Art der Manifestation innerhalb der ersten zwei Jahre nach Primärinfektion statt. Immundefizite Patienten leiden wesentlich häufiger an Organmanifestationen. Besonders oft wurde ein derartiger Verlauf an Menschen mit Alkoholismus, mit Diabetes, mit vorbestehenden Pneumokoniosen, Malnutrition (Mangelernährung) oder Lymphomen beobachtet.

Außerdem kann medikamentöse Immunsuppression mit Substanzen wie Ciclosporin und Zytostatika das Risiko für Organmanifestationen ansteigen lassen. Zu nennen sind in diesem Zusammenhang außerdem erworbene Immundefekte wie HIV-Infektionen, angeborene Immundefekte und ein hohes Lebensalter, das die Immunlage altersphysiologischer Weise in Mitleidenschaft zieht.

Die durch das Mycobacterium tuberculosis hervorgerufene Tuberkulose zeigt klinisch unterschiedliche Verlaufsformen und Stadien. Eine Primärtuberkulose kann so zum Beispiel einer Lungentuberkulose, Hiluslymphknoten-Tuberkulose, Pleuritis exsudativa, Miliartuberkulose oder Landouzy-Sepsis entsprechen. Bei der Postprimärtuberkulose sind Darmbefall, Urogenitaltuberkulose, tuberkulöse Meningitis, Hautmanifestationen und Knochen- sowie Nierenmanifestationen denkbar.

Die Therapie einer Tuberkulose erfolgt mit Mehrfachkombinationen aus unterschiedlichen Antibiotika. Diese Tuberkulostatika werden über mehrere Monate gegeben. In den vergangenen Jahren hat die Resistenzentwicklung der Bakteriengattung Mycobacterium tuberculosis die Therapie von Betroffenen deutlich erschwert. Soweit wie möglich gilt es innerhalb der Behandlung, immunsuppressive Faktoren zu reduzieren und das Immunsystem auf diese Weise als natürliche Unterstützung fernab von Arzneimitteln zur Hilfe zu nehmen.

Quellen

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