Propionibacterium acnes
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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Die Bakterienart Propionibacterium acnes zählt zu den Propionsäurebakterien der Ordnung Propionibacteriales und der Abteilung Actinomycetota (früher Actinobacteria). Als Kommensalen besiedeln die Anaerobier natürlicherweise die menschliche Haut, können in Form von einzelnen Stämmen aber auch zu einem Krankheitserreger werden. In diesem Zusammenhang spielen sie zum Beispiel für die Acne vulgaris eine Rolle. Seit 2016 wird die Art zur Gattung Cutibacterium gestellt und heißt korrekt Cutibacterium acnes; der ältere Name Propionibacterium acnes ist weiterhin gebräuchlich und wird deshalb auch in diesem Artikel verwendet.
Was ist das Propionibacterium acnes?
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Propionibakterien oder Propionsäurebakterien besitzen ein grampositives Färbeverhalten und zählen zur Ordnung Propionibacteriales der Abteilung Actinomycetota (früher Actinobacteria). Sie bilden Propionsäure als Stoffwechselendprodukt auf dem Methylmalonyl-CoA-Stoffwechselweg.
Eine Bakterienart der Gattung Propionibacterium ist das Propionibacterium acnes, von dem etwa 100 verschiedene Stämme existieren. Bei der Bakterienart handelt es sich um anaerobe Bakterien, die früher als Bacillus acnes oder Corynebacterium acnes bekannt waren. Ihre Gestalt entspricht einer kurzwüchsigen Stäbchenform. Ellipsoide Zellformen kommen ebenfalls vor. Einzelzellen besitzen eine Breite von bis zu 0,5 Mikrometern und eine Länge bis zu 0,9 Mikrometern. Angeordnet sind die Zellen in der Regel paarweise gewinkelt. Bei fortschreitenden Zellteilungen bilden sie damit V- und Y-förmige Zellketten.
Flagellen zur aktiven Fortbewegung besitzt die Bakterienart nicht. Die Spezies bildet weder Endsporen, noch andere Überdauerungsformen. Unter den 100 Stämmen der Art sind die meisten als Kommensalen zu verstehen, die dem Menschen nicht schaden. Einige Stämme befinden sich unter Pathogenitätsverdacht. Nicht für alle Stämme sind die Forschungen bereits abgeschlossen.
Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften
Als anaerobe Bakterien sind sie sauerstofftolerant, brauchen Sauerstoff jedoch nicht zwingend für ihren Stoffwechsel, sondern werden von O2 eher im Wachstum gehemmt. Die Bakterien besitzen das Enzym Katalase und bilden Cytochrome. 37 Grad Celsius entsprechen der optimalen Kultivierungstemperatur, sodass die Besiedelung des Menschen für ihr Wachstum günstig ist. Der ideale pH-Wert im Nährmedium ist neutral. Dabei verläuft das Wachstum sogar unter Idealbedingungen eher langsam.
Propionibacterium acnes betreibt einen chemoorganotroph heterotrophen Stoffwechsel. Auf diesem Stoffwechselweg werden organische Verbindungen zu Energiequellen und dienen dem Aufbau von zelleigenen Stoffen. Ein Hauptprodukt seiner Gärung ist die Propionsäure, sodass die Gärungsaktivität mitunter als Propionsäuregärung bezeichnet wird. Essigsäure und Kohlenstoffdioxid entstehen dabei als Nebenprodukte. Meist dienen Kohlenhydrate wie Glucose, Fructose oder Mannose und Galactose als Substrat.
Neben Katalase besitzen die Bakterien proteolytische Enzyme zum Abbau von Gelatine sowie eine Nitratreduktase zur Reduktion von Nitrat. Einige Stämme betreiben im Blut Hämolyse. Die Bakterien der Spezies besiedeln bevorzugt den Hauttalg des Haarfollikels und kommen zuweilen auch im Verdauungstrakt des Menschen vor.
Bedeutung & Funktion
Auf einem Quadratzentimeter menschlicher Haut sind bis zu 100.000 Propionibacterium acnes vorhanden, ohne Erkrankungen hervorzurufen. Das Propionibacterium acnes gilt in diesem Zusammenhang vorwiegend als Kommensale und besiedelt damit natürlicherweise die Hautflora des Menschen, ohne ihm zu schaden. Kommensale schaden ihrem Wirt aus eigenen Interessen nicht und schaffen sich damit einen längerfristigen Lebensraum.
Von den mindestens 100 verschiedenen Stämmen der Art Propionibacterium acnes gelten die meisten Stämme zwar als Kommensalen, aber für einzelne Stämme besteht offenbar eine gewisse Pathogenität. Pathogene Bakterien schaden ihrem Wirt und führen zu einer Erkrankung. Die Biostoffverordnung und die TRBA ordnen das Propionibacterium acnes wegen seiner, wenn auch geringen, Anzahl an pathogenen Stämmen der Risikogruppe 2 zu. Mikroorganismen dieser Gruppe sind laut der Verordnung „Biostoffe, die eine Krankheit beim Menschen hervorrufen können“.
Auf der menschlichen Haut kann das Bakterium demnach einem harmlosen Bewohner, aber auch einem Erreger entsprechen. Die Verschleppung der Bakterien ins Blut kann umso mehr pathogene Folgen haben, so vor allem für immundefizite Patienten. Besondere Bedeutung hat der Erreger bei Infektionen von eingebrachtem Fremdmaterial wie Schulterendoprothesen, Herzschrittmachern oder Hirnwasserableitungen; wegen des langsamen Wachstums werden die Kulturen dafür deutlich länger bebrütet als sonst üblich. Unter welchen Bedingungen die einzelnen Stämme auf der Haut pathogen sind und unter welchen Bedingungen sie auf der Haut Kommensalen entsprechen, ist bislang nicht abschließend geklärt.
Krankheiten & Beschwerden
Die pathogenen Stämme der Art sollen an den Zellen der Talgdrüsen die Cytokin- und Chemokin-Produktion stimulieren. Durch diese Substanzen werden bei der Acne vulgaris entzündliche Prozesse begünstigt. Akne entspricht der weltweit häufigsten Hauterkrankung. Dabei können Akne-bedingte Entzündungen mit Rötungen, Schwellungen und Juckreiz einhergehen. Häufig bleiben Narben zurück.
Das Propionibacterium acnes vermehrt sich in den Komedonen unter weitgehend anaeroben Bedingungen und baut durch das Enzym Lipase Bestandteile des Hauttalgs zur Energiegewinnung ab. So entstehen entzündungsfördernde Stoffe, die mittels Chemotaxis Leukozyten ins Gewebe locken, die nach ihrem Absterben eitergefüllte Pusteln entstehen lassen.
Neben Akne werden mittlerweile auch Erkrankungen wie Keratitis und Sarkoidose mit dem Propionibacterium acnes assoziiert. Fälle von Spondylodiscitis, Infektionen des zentralen Nervensystems, Herzinnenhautinfektionen, Osteomyelitis und Endophthalmitis oder Gelenkinfektion sind bereits im Zusammenhang mit Propionibacterium acnes dokumentiert worden.
Darüber hinaus werden zirkulierende Immunkomplexe gegen Propionibacterium-acnes-Antigene mit dem SAPHO-Syndrom aus dem rheumatischen Formkreis in Zusammenhang gebracht. Die Anlagerung der Immunkomplexe an Knochen und Gelenken soll im Rahmen des SAPHO-Syndroms möglicherweise Immunreaktionen hervorrufen, die die rheumatischen Symptome erklären könnten.
Von Propionibacterium zu Cutibacterium
Die Neuordnung der Gattung hatte einen erkennbaren Grund. Propionibacterium umfasste bis dahin zwei sehr unterschiedliche Gruppen: einerseits die klassischen Arten aus Milch und Käse, andererseits die Bewohner der menschlichen Haut. Der Vergleich des Erbguts zeigte, dass beide Gruppen weiter voneinander entfernt sind, als es für eine gemeinsame Gattung angemessen wäre. Die Hautbewohner wurden deshalb in die neue Gattung Cutibacterium überführt, deren Name sich vom lateinischen Wort für Haut ableitet. Neben Cutibacterium acnes gehören ihr unter anderem Cutibacterium avidum und Cutibacterium granulosum an, die ebenfalls zur normalen Hautflora zählen. Der Name Propionibacterium blieb den Arten aus Milchprodukten vorbehalten, allen voran Propionibacterium freudenreichii.
Dass der alte Name in Fachliteratur, Laborbefunden und Ratgebern weiterhin verbreitet ist, führt dazu, dass beide Bezeichnungen nebeneinander anzutreffen sind. Auch die früheren Namen Bacillus acnes und Corynebacterium acnes verweisen darauf, dass die Einordnung dieser Bakterienart mehrfach überdacht worden ist.
Die Propionsäuregärung und ihre Verwandtschaft
Der Stoffwechselweg, der der ganzen Gruppe ihren Namen gegeben hat, ist unter den gärenden Bakterien ungewöhnlich. Die meisten von ihnen enden bei Milchsäure oder bei Alkohol; die Propionsäurebakterien gehen einen Schritt weiter und wandeln Milchsäure oder Zucker über den Methylmalonyl-CoA-Weg in Propionsäure um. Ein bemerkenswertes Merkmal dieses Weges ist, dass eines der beteiligten Enzyme Vitamin B12 als Hilfsstoff benötigt. Propionsäurebakterien gehören deshalb zu den wenigen Lebewesen, die dieses Vitamin selbst herstellen können, und werden zu diesem Zweck auch technisch genutzt.
Bei den Verwandten aus der Milchwirtschaft ist der Stoffwechsel unmittelbar zu besichtigen. Bei der Reifung von Emmentaler und ähnlichen Käsesorten setzen Propionibakterien die zuvor von Milchsäurebakterien gebildete Milchsäure weiter um. Die entstehende Propionsäure prägt den nussig-süßlichen Geschmack, und das freigesetzte Kohlendioxid sammelt sich im festen Teig zu den bekannten Löchern. Diese Leistung gehört jedoch den Arten aus der Milchwirtschaft und nicht dem Hautbewohner Cutibacterium acnes. Dieser bildet dieselbe Säure, aber an einem gänzlich anderen Ort und mit ganz anderen Folgen.
Der Talgdrüsenfollikel als Lebensraum
Cutibacterium acnes ist kein gleichmäßig verteilter Bewohner der Hautoberfläche, sondern hat eine sehr bestimmte Nische besetzt: den Talgdrüsenfollikel. Das ist der schmale Kanal, in den die Talgdrüsen ihr fetthaltiges Sekret abgeben. In der Tiefe dieses Kanals herrschen Bedingungen, die für einen Bewohner der menschlichen Körperoberfläche ungewöhnlich sind. Es ist dort weitgehend luftfrei, dauerhaft warm und reich an Fetten. Genau darauf ist der Erreger eingerichtet, und außerhalb dieser Nische findet er auf der Haut kaum vergleichbare Verhältnisse vor.
Daraus ergibt sich seine Verteilung auf dem Körper. Wo viele und große Talgdrüsen liegen – im Gesicht, an Stirn und Nase, auf Rücken, Brust und Schultern –, ist die Besiedlung dicht; an Unterarmen und Unterschenkeln ist sie gering. Sie hängt außerdem vom Lebensalter ab: Bei Kindern liefern die Talgdrüsen wenig Sekret, und der Keim ist entsprechend spärlich vertreten. Erst mit der Pubertät und dem Anstieg der Geschlechtshormone, die bei beiden Geschlechtern die Talgproduktion antreiben, nimmt die Besiedlung stark zu. Dass die Akne gerade in dieser Lebensphase auftritt, hat hier eine ihrer Wurzeln.
In der gesunden Hautflora erfüllt das Bakterium dabei durchaus eine Aufgabe. Die von ihm gebildeten kurzkettigen Säuren tragen zu dem leicht sauren Wert der Hautoberfläche bei, der als Säureschutzmantel bezeichnet wird und das Wachstum vieler anderer Keime hemmt, unter anderem von Staphylococcus aureus. Zudem besetzt der Keim einen Lebensraum, der damit für andere nicht mehr frei ist.
Kontaminationskeim oder Erreger?
Kaum ein anderes Bakterium bereitet dem mikrobiologischen Labor so regelmäßig Auslegungsschwierigkeiten. Weil Cutibacterium acnes tief in den Follikeln sitzt und dort durch die Hautdesinfektion vor einer Blutentnahme nicht vollständig erreicht wird, gerät es leicht in die Probe. Ein Nachweis in einer Blutkultur bedeutet deshalb in der Mehrzahl der Fälle keine Infektion, sondern eine Verunreinigung bei der Entnahme.
Ganz anders liegt der Fall bei eingebrachtem Fremdmaterial. Auf der Oberfläche künstlicher Gelenke, von Herzschrittmachern, von Ableitungen des Hirnwassers oder von künstlichen Augenlinsen bildet der Keim zähe Beläge, in denen er der Abwehr und den Antibiotika weitgehend entzogen ist. Solche Infektionen verlaufen still: Hohes Fieber und ausgeprägte Entzündungszeichen fehlen, stattdessen bestehen über Monate Schmerzen, eine Lockerung des Implantats oder eine Störung der Wundheilung. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Schulter, weil die Haut dieser Region viele Talgdrüsen trägt und der Keim bei Eingriffen dort häufiger in die Tiefe gelangt.
Ob ein Nachweis eine Verunreinigung oder eine echte Infektion anzeigt, lässt sich an einer einzelnen Probe meist nicht entscheiden. Herangezogen werden deshalb die Zahl der Proben, in denen der Keim gefunden wurde, das Krankheitsbild und die Umstände – ob also überhaupt Fremdmaterial vorhanden ist.
Nachweis und Anzucht
Für die Anzucht muss die Luft ausgeschlossen werden; verwendet werden anaerobe Brutgefäße oder Kammern, in denen der Sauerstoff durch andere Gase ersetzt ist. Im gefärbten Ausstrich zeigen sich grampositive Stäbchen in der beschriebenen gewinkelten Anordnung, die an eine Keilschrift erinnert. Von anderen anaeroben Stäbchen lässt sich die Art unter anderem dadurch abgrenzen, dass sie die Katalase besitzt; die meisten streng anaeroben Bakterien tun das nicht.
Sicher bestimmt wird die Art heute mit der Massenspektrometrie oder über die Entzifferung von Abschnitten des Erbguts. Die Entzifferung ganzer Erbgutsätze hat es zudem möglich gemacht, die Stämme der Art in Untergruppen zu ordnen und diesen Untergruppen unterschiedliche Lebensräume und Eigenschaften zuzuweisen.
Resistenzlage
Grundsätzlich gilt Cutibacterium acnes als gut angreifbar. Empfindlich ist der Keim gegenüber Penicillin und verwandten Wirkstoffen sowie gegenüber Clindamycin und Tetracyclinen. Von Natur aus unempfindlich ist er dagegen gegenüber Metronidazol, einem Mittel, das sonst gerade gegen anaerobe Bakterien eingesetzt wird – für ein Bakterium, das ohne Sauerstoff lebt, ist das eine Besonderheit.
Erworbene Widerstandsfähigkeit hat in den vergangenen Jahrzehnten zugenommen, und der Grund dafür ist bekannt. Bei der Behandlung der Akne werden Antibiotika über Monate und teils über Jahre auf die Haut aufgetragen oder eingenommen. Unter diesem Dauerdruck haben sich Stämme durchgesetzt, die gegen Erythromycin und Clindamycin unempfindlich sind. Aus diesem Grund werden antibiotische Aknemittel heute möglichst nicht allein, sondern zusammen mit anderen Wirkstoffen und zeitlich begrenzt angewandt. Die Resistenzen wirken sich nicht nur auf die Aknebehandlung selbst aus, sondern auch auf die selteneren, aber schwerwiegenderen Infektionen an eingebrachtem Fremdmaterial.
Angriffspunkte außerhalb der Antibiotika
Gerade weil eine dauerhafte antibiotische Behandlung Widerstandsfähigkeit begünstigt, spielen bei der Akne Wirkstoffe eine große Rolle, die auf ganz andere Weise gegen den Keim gerichtet sind. Benzoylperoxid setzt auf der Haut Sauerstoff frei und trifft damit ein Bakterium, das gerade den Luftabschluss braucht; eine Gewöhnung an diesen Wirkstoff ist bislang nicht beschrieben worden, weshalb er häufig mit antibiotischen Mitteln zusammen angewandt wird. Retinoide, also Abkömmlinge des Vitamins A, setzen noch früher an: Sie verringern die Verhornung im Ausführungsgang und die Talgproduktion und entziehen dem Keim damit seinen Lebensraum und seine Nahrungsgrundlage, ohne ihn selbst anzugreifen. Auch Azelainsäure wird in diesem Zusammenhang eingesetzt.
Der Blick auf das Bakterium hat sich damit verschoben. Es geht nicht mehr darum, Cutibacterium acnes von der Haut zu entfernen – das gelänge weder dauerhaft, noch wäre es wünschenswert, da der Keim zur normalen Hautbesiedlung gehört. Ziel ist vielmehr, die Bedingungen im Follikel so zu verändern, dass die entzündungsfördernden Stämme nicht mehr die Oberhand behalten.
Quellen
- Plewig, G., Ruzicka, T., Kaufmann, R., Hertl, M. (Hrsg.): Braun-Falco's Dermatologie, Venerologie und Allergologie.
ISBN: 9783662495445
- Moll, I. (Hrsg.): Dermatologie.
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- Suerbaum, S., Burchard, G.-D., Kaufmann, S. H. E., Schulz, T. F. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.
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- Hof, H., Dörries, R. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie.
ISBN: 9783132423558
- Kayser, F. H., Böttger, E. C., Deplazes, P., et al.: Taschenlehrbuch Medizinische Mikrobiologie.
ISBN: 9783132447936