Pseudomonas aeruginosa

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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Pseudomonas aeruginosa ist ein Bakterium aus der Ordnung der Pseudomonadales. Der Erreger kann humanpathogen wirken. Er ist vor allem als nosokomialer Keim bekannt.

Was ist Pseudomonas aeruginosa?

Pseudomonas aeruginosa ist ein Stäbchenbakterium der Gattung Pseudomonas. Entdeckt wurde der Erreger 1900 von dem deutschen Botaniker Walter Emil Friedrich August Migula. Seinen Namen verdankt Pseudomonas aeruginosa der blau-grünlichen Eiterfärbung, die bei Infektionen mit dem Erreger auftritt. Trotz der recht frühen Entdeckung im Jahr 1900 konnte das Genom des Bakteriums erst im Jahr 2000 vollständig sequenziert werden. Es hat eine Größe von 6,3 Mbp und besteht aus mehr als 5500 Genen.

Pseudomonas aeruginosa ist ein gramnegatives Bakterium. Gramnegative Bakterien lassen sich in der Gramfärbung rot anfärben. Im Gegensatz zu den grampositiven Bakterien verfügen sie nicht nur über eine dünne Peptidoglykanschicht aus Murein, sondern zusätzlich über eine äußere Zellmembran. Dieser Unterschied spielt bei der Behandlung eine Rolle. Grampositive Erreger werden mit anderen Antibiotika behandelt als gramnegative Erreger.

Pseudomonas aeruginosa ist ein obligat aerobes Bakterium. Es ist also auf Sauerstoff angewiesen. In Bezug auf die äußeren Lebensbedingungen ist Pseudomonas aeruginosa äußerst anspruchslos. Das Bakterium kann sowohl unter feuchten als auch unter trockenen Bedingungen lange überleben. Typischerweise bevorzugt Pseudomonas aeruginosa allerdings feuchte Umgebungen.

Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften

Pseudomonas aeruginosa gehört zu den nosokomialen Keimen. Nosokomiale Infektionen sind Infektionen, die im Rahmen eines Krankenhausaufenthaltes oder während einer ambulanten Behandlung auftreten. In der Natur ist das Bakterium weit verbreitet. Es lebt im Boden oder im Wasser und bevorzugt feuchte Milieus. Somit kommt der Keim auf feuchten Böden, in Oberflächengewässern, im Leitungswasser, in Duschen, Toiletten, Spülmaschinen oder Waschbecken vor. Auch Medikamente, Dialysegeräte oder sogar Desinfektionsmittel können mit Pseudomonas aeruginosa verunreinigt sein. Selbst in destilliertem Wasser kann der Keim überleben. Voraussetzung ist allerdings, dass in der entsprechenden Substanz kleine Mengen organischer Substanzen vorhanden sind. Im Krankenhaus findet sich Pseudomonas aeruginosa zudem auf Beatmungsschläuchen, in Luftbefeuchtern und Inkubatoren oder in Seifenbehältern. Häufig sind auch Blumenvasen kontaminiert.

Die Infektion mit dem Erreger erfolgt über direkten Kontakt. Eine Infektion wird durch ein geschwächtes Immunsystem begünstigt. Für Patienten mit Haut- oder Schleimhautdefekten besteht ein erhöhtes Infektionsrisiko. Pseudomonas aeruginosa ist hoch pathogen. Diese beachtliche Pathogenität kann auf verschiedene Virulenzfaktoren zurückgeführt werden.

Krankheiten & Beschwerden

Die Bakterien heften sich durch sogenannte Fimbrien an ihre Zielzellen. Fimbrien sind fadenförmige Adhäsine, die den Bakterien die Anhaftung an Epithelzellen ermöglichen. An der Zielzelle setzen die Bakterien Exotoxine und Enzyme wie alkalische Protease oder Elastase frei. In Zusammenwirkung mit verschiedenen Hämolysinen, die ebenfalls freigesetzt werden, werden die Zellen und das Gewebe durch die Bakterien geschädigt. Da Pseudomonas aeruginosa über bakterielle Lipopolysaccharide an ihrer Oberfläche verfügen, kann durch das Immunsystem keine Opsonierung erfolgen. Die Bakterien werden so von den Fresszellen nicht erkannt und dementsprechend auch erst spät durch das Immunsystem attackiert.

Pseudomonas aeruginosa ist einer der häufigsten Erreger von Krankenhausinfektionen. Rund 10 Prozent aller nosokomialen Infektionen gehen auf Pseudomonas aeruginosa zurück. Insbesondere bei Patienten mit Mukoviszidose oder bei Patienten auf der Intensivstation kann Pseudomonas aeruginosa eine Pneumonie hervorrufen. Als Pneumonie wird die Entzündung von Lungengewebe bezeichnet. Durch die Entzündung sammelt sich eine entzündliche Flüssigkeit (Exsudat) in den Lungenbläschen an. Dies führt zu einer Einschränkung der Lungenfunktion und damit zu Atemnot. Die Atemfrequenz des Patienten steigt an. Zusätzlich kommt es zu Fieber und Husten.

Bei Patienten mit einem dauerhaften Blasenkatheter oder bei Patienten, die eine urologische Operation hinter sich haben, entwickelt sich häufig eine Harnwegsinfektion. Typische Symptome sind Schmerzen und Brennen beim Urinlassen, häufiges Wasserlassen mit geringen Harnmengen oder Harndrang ohne eine Harnentleerung. Bei Infekten der oberen Harnwege, zum Beispiel bei einer Nierenbeckenentzündung, können dazu Fieber und Schmerzen im Nierenlager auftreten.

Bei Hautdefekten kann Pseudomonas aeruginosa Hautinfektionen hervorrufen. Betroffen sind hier häufig Verbrennungsopfer. Typisch für Hautinfektionen mit Pseudomonas aeruginosa ist der grün-blaue Eiter. Weitere Symptome einer Hautinfektion durch Pseudomonas aeruginosa sind Ausschlag und Bläschenbildung.

Auch Neugeborene können sich im Krankenhaus mit Pseudomonas aeruginosa infizieren. Ihr Immunsystem ist noch nicht vollständig entwickelt, sodass die Infektionen einen drastischen Verlauf nehmen können. So kann sich vor allem bei Frühgeborenen oder bei Neugeborenen mit einem geringen Geburtsgewicht eine Neugeborenensepsis entwickeln. Es handelt sich dabei um eine Blutvergiftung, die mit Atemnot, Blaufärbung der Haut, Einblutungen in die Haut, Krämpfen und mit Schläfrigkeit einhergeht. Im schlimmsten Fall kann sich ein septischer Schock entwickeln. Dieser endet für die Neugeborenen in der Regel tödlich.

Weitere neonatologische Manifestationsmöglichkeiten sind die Meningitis (Hirnhautentzündung) und die Pneumonie (Lungenentzündung). Ein typischer Manifestationsort von Pseudomonas aeruginosa ist zudem das Außenohr. Hier ruft der Erreger eine Otitis externa hervor. Diese wird auch als "Schwimmer-Ohr" bezeichnet. Bei der Otitis externa sind die Haut und das Unterhautgewebe im Bereich des äußeren Gehörgangs entzündet. Auch eine Mittelohrentzündung (Otitis media) kann durch Pseudomonas aeruginosa hervorgerufen werden.

Bei einer fehlenden oder der falschen Behandlung ist bei jeder Infektion mit Pseudomonas aeruginosa eine Sepsis zu befürchten. Die Behandlung erfolgt in der Regel mit Antibiotika. Da Pseudomonas aeruginosa sogenannte ß-Laktamasen bilden kann, sind die meisten Cephalosporine und Penicilline unwirksam. Der Erreger hat hier Antibiotikaresistenzen ausgebildet. Stattdessen kommen unter anderem Ceftazidim, Piperacillin und Chinolone zum Einsatz.

Quellen

Kayser, F. H. et al.: Medizinische Mikrobiologie. Thieme, Stuttgart 2010
Studt, H. H.: Allgemeine und spezielle Infektionslehre. Lehrbuch für Pflegeberufe. Kohlhammer, Stuttgart 2003
Weiß, A., Barth, H., Schmidt, H.: Bakterielle Toxine. Behr's Verlag, Hamburg 2018

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