Yersinia pestis
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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Das Bakterium Yersinia pestis (früher als Pasteurella pestis bezeichnet) ist der Erreger der gefährlichen Infektionskrankheit Pest. Es gibt mehrere Formen der Pest, die Beulenpest, die Lungenpest, die Pest-Sepsis, die Hautpest, die abortive Pest und die Pest-Meningitis. Außer der Hautpest und der abortiven Pest sind alle sehr gefährlich und verlaufen unbehandelt oft tödlich. Auch von den behandelten Patienten sterben heute noch immer zwischen 10 und 15 Prozent an der Krankheit.
Was ist Yersinia pestis?
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Das Pestbakterium Yersinia pestis gehört zur Familie der Enterobacteriaceae. Seinen Namen erhielt es von dem Schweizer Arzt und Forschungsreisenden Alexandre Yersin, der die Pest erforschte und den Erreger im Jahr 1894 entdeckte. Er war es auch, der als erster erkannte, dass Yersinia pestis in erster Linie durch Ratten und Mäuse bzw. durch Rattenflöhe übertragen wird. Zu den Pasteurellen, unter denen der Erreger lange als Pasteurella pestis geführt wurde, zählt er nach heutiger Einteilung nicht mehr.
Die Pest ist anfangs nicht leicht zu diagnostizieren. Häufig werden die ersten Symptome mit Malaria, Fleckfieber und Typhus verwechselt, bevor die Pestbeulen sichtbar werden.
Das Pestbakterium wird aus Blut, Eiter oder dem Auswurf der Erkrankten isoliert und entweder eingefärbt unter dem Mikroskop betrachtet oder in einer Kultur angezüchtet. Daneben ist auch ein Schnelltest im Einsatz, der ein spezielles Antigen des Erregers nachweist. Ergänzend wird der Erregernachweis heute mit molekularbiologischen Verfahren wie der PCR geführt.
Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften
Die zweite große Pestwelle erschütterte die gleiche Region dann noch einmal im 8. Jahrhundert. Im 14. Jahrhundert hielt der "Schwarze Tod" dann Einzug in ganz Europa. Diesmal kam er vermutlich mit Händlern aus Asien, besonders aus China. Auch diese Pest-Epidemie dezimierte die Bevölkerung sehr stark und forderte vermutlich Millionen Todesopfer. Nach heutigem Kenntnisstand lag der Ursprung dieser Welle allerdings in Zentralasien: Genanalysen an mittelalterlichen Gräbern weisen auf die Region des heutigen Kirgisistan.
Bis ins 18. Jahrhundert hinein und an den Rändern Europas sogar bis ins 20. Jahrhundert, trat die Pest danach immer wieder mal auf. Der letzte große Pest-Ausbruch fand zu Ende des 19. und Beginn des 20. Jahrhunderts in Ostasien und Indien statt, wo er wahrscheinlich 12 Millionen Menschen das Leben kostete.
Das Pest-Bakterium ist unter anderem deshalb so gefährlich, weil es sich auf verschiedenen Wegen übertragen lässt. Meist beginnt die Infektion damit, dass ein Rattenfloh eine mit Pest infizierte Ratte beißt und danach weitere Ratten infiziert. So beginnt ein großes Rattensterben und die Flöhe, die nun keine Wirtstiere mehr finden, gehen auch auf Mäuse, Eichhörnchen, andere Nager und deren Jäger, aber auch auf den Menschen über.
Nicht nur Rattenflöhe verbreiten die Pest, auch andere Flöhe wie der Menschenfloh können sie übertragen. Darüber hinaus erfolgt die Ansteckung durch direkten Kontakt mit infiziertem Gewebe, mit Gegenständen oder durch Tröpfcheninfektion von Mensch zu Mensch.
Die Inkubationszeit beträgt bei der Beulenpest ein bis sieben Tage, bei der Lungenpest nur ein paar Stunden bis 2 Tage. Danach bricht die Krankheit mit hohem Fieber, Schüttelfrost, Kopf- und Gliederschmerzen, Übelkeit, Durchfall und Erbrechen aus. Erst 24 Stunden später zeigen sich durch das Anschwellen der Lymphknoten die ersten mit Eiter gefüllten Beulen. Bei der Lungenpest kommt es zu schwerer Atemnot, zu Husten und schwarz-blutigem Auswurf. Bei einer Pest-Sepsis oder Pest-Meningitis sterben die Patienten häufig schon vor dem Auftreten der ersten sichtbaren Symptome.
Krankheiten & Beschwerden
Gefährlich ist der Pest-Erreger noch immer und in den Slums und Elendsvierteln der Welt kommt es immer wieder zu Erkrankungen. Es gibt zwar mittlerweile Impfstoffe gegen die Pest, aber sie schützen vor allem gegen die Lungenpest nur unzureichend und haben starke Nebenwirkungen. Aus diesem Grund werden sie nur in Ausnahmefällen verwendet. Es besteht jedoch die Möglichkeit einer Chemoprophylaxe für alle Menschen, die in Pest-Gebiete reisen müssen.
Eine große Gefahr stellt der Pest-Erreger auch als mögliche biologische Waffe dar. Die WHO zählt das Bakterium Yersinia pestis, genau wie die Erreger von Ebola, Milzbrand, Cholera und den Pocken zu den "dreckigen Waffen", die von Terror-Gruppen oder in Kriegen eingesetzt werden könnten.
Heute wird die Pest mit wirksamen Antibiotika behandelt. Als Mittel der ersten Wahl galten dabei lange Streptomycin, Tetrazykline und Chinolone. Da Streptomycin vielerorts nicht mehr verfügbar ist, werden inzwischen vor allem Gentamicin, Doxycyclin und Fluorchinolone wie Ciprofloxacin eingesetzt. Darüber hinaus werden die schweren Krankheitssymptome gemildert und nach Möglichkeit das Fieber gesenkt. Die Patienten werden streng isoliert, um die große Ansteckungsgefahr zu minimieren. Übersteht der Patient eine Pest-Erkrankung, dann besteht eine gewisse, aber keine sichere Immunität gegen diesen spezifischen Erreger.
Systematik und Verwandtschaft
Die Gattung Yersinia umfasst neben dem Pesterreger noch zwei weitere Arten, die dem Menschen gefährlich werden können: Yersinia enterocolitica und Yersinia pseudotuberculosis. Beide lösen etwas gänzlich anderes aus als die Pest, nämlich Darminfektionen, die über Lebensmittel aufgenommen werden und meist von selbst ausheilen. Sie können außerdem zu geschwollenen Lymphknoten im Bauchraum führen, was im Erscheinungsbild einer Blinddarmentzündung ähnelt und früher manchen Betroffenen eine überflüssige Operation eingetragen hat. Alle drei gehören zur Familie der Enterobakterien, also zu jener großen Verwandtschaft, in der auch die Darmbewohner Escherichia coli und die Salmonellen stehen.
Die frühere Zuordnung zu den Pasteurellen, unter der der Erreger lange geführt wurde, beruhte auf Ähnlichkeiten im Erscheinungsbild unter dem Mikroskop und im Verhalten auf dem Nährboden. Erst der Vergleich des Erbguts hat gezeigt, dass die Yersinien mit den Darmbakterien näher verwandt sind als mit den Pasteurellen.
Besonders aufschlussreich ist das Verhältnis zu Yersinia pseudotuberculosis. Nach heutigem Kenntnisstand ist der Pesterreger aus dieser Art hervorgegangen – erdgeschichtlich vor vergleichsweise kurzer Zeit. Der Unterschied in der Gefährlichkeit ist also nicht das Ergebnis einer langen getrennten Entwicklung, sondern einiger weniger einschneidender Veränderungen: Der Erreger nahm zusätzliche Erbgutstücke auf, die ihm neue Fähigkeiten verschafften, und verlor zugleich eine Reihe von Genen, die für ein Leben im Darm nötig sind, für die neue Lebensweise in Floh und Blutbahn aber nicht. Der Pesterreger ist damit ein Beispiel dafür, dass aus einem vergleichsweise harmlosen Darmkeim in kurzer Zeit ein hochgefährlicher Erreger werden kann.
Bau und Eigenschaften
Yersinia pestis ist ein gramnegatives Stäbchen, das gegenüber den meisten seiner Verwandten eine Auffälligkeit besitzt: Es ist unbeweglich. Geißeln fehlen ihm vollständig, während die verwandten Darmarten sich bei kühleren Temperaturen durchaus fortbewegen können. Sporen bildet der Erreger nicht.
Unter dem Mikroskop zeigt er nach bestimmten Färbungen ein kennzeichnendes Bild: Die Farbe schlägt an den beiden Enden des Stäbchens kräftiger an als in der Mitte, sodass die Zelle an eine geschlossene Sicherheitsnadel erinnert. Diese sogenannte bipolare Färbung ist kein Beweis, gilt aber seit jeher als wichtiger erster Hinweis, wenn ein Verdacht auf Pest besteht.
Der Stoffwechsel ist fakultativ anaerob; der Erreger wächst mit und ohne Sauerstoff. Bemerkenswert ist seine Vorliebe für Temperaturen deutlich unterhalb der menschlichen Körperwärme – ein Erbe der Lebensweise im Floh, dessen Körper die Temperatur der Umgebung annimmt. Auf dem Nährboden wächst Yersinia pestis langsamer als die meisten anderen Enterobakterien; seine Kolonien bleiben klein und werden bei rascher Beurteilung leicht übersehen.
Neben dem eigentlichen Erbgut trägt der Erreger mehrere ringförmige Zusatzstücke, sogenannte Plasmide. Zwei davon besitzt nur er und keine der verwandten Arten; sie wurden im Zuge seiner Entstehung erworben und tragen die Bauanleitungen für seine gefährlichsten Werkzeuge. Auf ihnen liegen unter anderem die Gene für eine schützende Hülle und für ein Enzym, ohne das der Erreger im Verdauungstrakt des Flohs zugrunde gehen würde.
Krankheitsentstehung
Yersinia pestis erkennt an der Temperatur, wo es sich befindet, und stellt sein Verhalten entsprechend um. Im Floh, bei Umgebungstemperatur, werden jene Eigenschaften hergestellt, die das Überleben im Insekt sichern. Gelangt der Erreger beim Stich in den warmen Säugetierkörper, schaltet er binnen kurzer Zeit auf ein anderes Programm um und bildet die Werkzeuge, mit denen er der Abwehr entgeht.
Das wichtigste dieser Werkzeuge ist ein Apparat, den man sich als winzige Spritze vorstellen kann. Der Erreger heftet sich an eine Abwehrzelle, durchsticht deren Wand und schleust eigene Eiweiße in ihr Inneres. Diese Eiweiße legen die Zelle lahm: Sie kann den Erreger nicht mehr verschlingen, ihr inneres Gerüst wird zerstört, und die Weitergabe von Alarmsignalen an andere Abwehrzellen unterbleibt. Hinzu kommt eine Hülle aus Eiweiß, die der Erreger bei Körperwärme um sich aufbaut und die es den Fresszellen zusätzlich erschwert, ihn zu greifen. Auch die Erkennung durch das angeborene Abwehrsystem wird gestört, weil der Erreger bei Körperwärme die Bausteine seiner äußeren Hülle so verändert, dass sie kaum noch Alarm auslösen.
Die Folge ist, dass sich Yersinia pestis in den Lymphknoten weitgehend ungestört vermehren kann. Der Knoten schwillt an, sein Gewebe stirbt teilweise ab und füllt sich mit Zelltrümmern – so entsteht die Pestbeule. Erst mit erheblicher Verzögerung setzt eine Abwehrreaktion ein, die dann umso heftiger ausfällt und ihrerseits Schaden anrichtet.
Werden die Erreger aus dem Lymphknoten in die Blutbahn geschwemmt, greift die Erkrankung auf den ganzen Körper über. Gelangt der Erreger dabei in die Lunge, entsteht aus der Beulenpest eine Lungenpest, und der Erkrankte kann den Erreger nun unmittelbar über die Atemluft weitergeben. An diesem Punkt ist der Umweg über Nager und Flöhe nicht mehr nötig – die Übertragung von Mensch zu Mensch, wie sie weiter oben genannt ist, gewinnt genau dann Bedeutung.
Der Kreislauf zwischen Nagern und Flöhen
Zwischen den Ausbrüchen verschwindet der Pesterreger nicht, sondern hält sich in sogenannten Naturherden. Das sind fest umrissene Gebiete, in denen er dauerhaft zwischen wildlebenden Nagern und deren Flöhen kreist, ohne dass Menschen davon etwas bemerken. Solche Herde bestehen in Zentralasien, im südlichen und östlichen Afrika, in Teilen Süd- und Nordamerikas und auf Madagaskar. In den Nagerbeständen wechseln ruhige Phasen, in denen nur wenige Tiere befallen sind, mit Ausbrüchen, in denen viele Tiere zugrunde gehen. Verlassen die Flöhe dann ihre gestorbenen Wirte und suchen Ersatz, steigt die Gefahr für Haustiere und für den Menschen. Menschliche Erkrankungen sind daher fast immer der Ausläufer eines Geschehens im Tierreich.
Wie der Floh den Erreger weitergibt, ist gut untersucht und erklärt die Wucht der Ausbrüche. Mit dem Blut eines infizierten Nagers nimmt der Floh die Bakterien auf. Sie überleben in seinem Verdauungstrakt und bilden dort einen zähen Belag, der mit der Zeit den Vormagen verstopft. Ein so verstopfter Floh kann kein Blut mehr in den Magen befördern; es staut sich, wird zusammen mit Erregern wieder herausgewürgt und in die Stichwunde gedrückt. Der Floh bleibt hungrig, sticht deshalb immer wieder und überträgt bei jedem Versuch erneut. Der verstopfte Floh ist damit nicht nur Überträger, sondern durch seinen erzwungenen Hunger ein besonders wirksamer. Daneben ist eine Übertragung schon kurz nach der Blutmahlzeit möglich, bevor sich der Belag gebildet hat.
Nicht alle Flöhe sind gleich gute Überträger, und nicht alle Nager sind gleich empfänglich: Manche Arten sterben rasch, andere überstehen die Infektion und tragen sie weiter. Auf dieser Ungleichheit beruht das Fortbestehen der Naturherde. Unterbrochen wird der Kreislauf dort, wo Nagern die Nahrung und der Unterschlupf in der Nähe menschlicher Wohnungen entzogen wird und wo Flohbefall bekämpft wird. Bei einem Ausbruch gilt es als Fehler, zuerst die Nager zu bekämpfen, ohne zugleich die Flöhe zu beseitigen – die Flöhe verlassen dann ihre toten Wirte und wenden sich dem Menschen zu.
Umgang im Labor und Meldepflicht
Yersinia pestis gehört zu den Erregern, mit denen nur in besonders gesicherten Laboratorien gearbeitet werden darf. Der Grund ist die hohe Ansteckungsgefahr über eingeatmete Tröpfchen und Stäube: Laborinfektionen sind aus der Geschichte der Pestforschung bekannt und haben zu Todesfällen geführt. Proben werden deshalb unter besonderen Vorkehrungen verpackt und versandt, und das untersuchende Labor wird vorab über den Verdacht unterrichtet – nicht zuletzt, damit der langsam wachsende Erreger nicht in der Routine übersehen wird.
In Deutschland ist die Pest namentlich meldepflichtig; die Meldung ist bereits bei Verdacht zu erstatten und setzt nicht erst den gesicherten Nachweis voraus. Darüber hinaus zählt die Pest zu den wenigen Erkrankungen, bei denen die internationalen Gesundheitsvorschriften eine Unterrichtung der Weltgesundheitsorganisation durch die Staaten vorsehen. Hintergrund ist die Geschwindigkeit, mit der sich vor allem die Lungenpest ausbreiten kann: Sie lässt sich nur eindämmen, wenn Kontaktpersonen frühzeitig ermittelt und beobachtet werden.
Aus demselben Grund gelten für den Umgang mit Erkrankten besondere Regeln. Neben der weiter oben genannten Absonderung gehört dazu der Schutz des Personals vor eingeatmeten Tröpfchen sowie die Beobachtung derjenigen, die vor Beginn der Behandlung Kontakt hatten. Die dort erwähnte vorbeugende Gabe von Antibiotika betrifft nicht nur Reisende, sondern gerade auch solche Kontaktpersonen.
Erforschung und Spurensuche in alten Knochen
Der Erreger wurde während des Ausbruchs in Hongkong am Ende des 19. Jahrhunderts entdeckt, und zwar unabhängig voneinander von zwei Forschern: dem eingangs genannten Alexandre Yersin und dem japanischen Bakteriologen Kitasato Shibasaburo. Beide arbeiteten zur selben Zeit in derselben Stadt. Über die Frage, wessen Beschreibung die zutreffende war, wurde lange gestritten; heute wird der Erreger nach Yersin benannt. Den Beweis, dass der Floh das Bindeglied zwischen Ratte und Mensch ist, erbrachte wenige Jahre später der französische Arzt Paul-Louis Simond mit einem Versuchsaufbau, der die Übertragung von einer erkrankten auf eine gesunde Ratte ohne unmittelbaren Kontakt zeigte. Seine Ergebnisse wurden zunächst angezweifelt und erst nach Jahren allgemein anerkannt. In dieselbe Zeit fallen die ersten Impfversuche mit abgetöteten Erregern, die der aus Odessa stammende Forscher Waldemar Haffkine in Indien unternahm.
Eine ganz neue Quelle hat sich in jüngerer Zeit erschlossen: die Untersuchung von Erbgutresten aus den Zähnen längst Verstorbener. Zahnwurzeln schließen Reste von Blut und damit von Krankheitserregern besonders gut ein und überdauern Jahrhunderte. Aus Massengräbern, die Pestopfern zugeschrieben werden, ließ sich auf diesem Weg Erbgut des Erregers gewinnen und zusammensetzen. Damit ist eine Frage entschieden, über die lange gestritten wurde: ob der "Schwarze Tod" tatsächlich von diesem Erreger ausgelöst wurde oder von einer anderen Krankheit. Auch für die spätantike Pestwelle liegt inzwischen ein solcher Nachweis vor.
Die Untersuchungen haben darüber hinaus gezeigt, dass Yersinia pestis den Menschen weit länger begleitet als die schriftliche Überlieferung reicht: In Skeletten aus der Bronzezeit wurde Erbgut des Erregers gefunden, allerdings in Formen, denen einzelne der später erworbenen Fähigkeiten noch fehlten – unter anderem jene, die die Übertragung durch den Floh ermöglicht. Diese frühen Formen dürften sich daher anders verbreitet und ein anderes Krankheitsbild erzeugt haben. Der Vergleich alter und heutiger Erbgutproben erlaubt es zudem, die Ausbreitungswege vergangener Wellen nachzuzeichnen und die überlieferten Berichte an einer unabhängigen Quelle zu prüfen.
Quellen
- Suerbaum, S., Burchard, G.-D., Kaufmann, S. H. E., Schulz, T. F. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.
ISBN: 9783662613849
- Kayser, F. H., Böttger, E. C., Deplazes, P., et al.: Taschenlehrbuch Medizinische Mikrobiologie.
ISBN: 9783132447936
- Darai, G., Handermann, M., Sonntag, H.-G., Zöller, L. (Hrsg.): Lexikon der Infektionskrankheiten des Menschen.
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- Bauerfeind, R., Kimmig, P., Schiefer, H.G., Schwarz, T., Slenczka, W., Zahner, H.: Zoonosen.
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ISBN: 9783437216428