Bacillus anthracis

Bacillus anthracis war der Erreger, an dem Robert Koch 1876 die Koch'schen Postulate demonstrieren konnte und die Sporenbildung entdeckte.

Bacillen sind gram-positive, lange (bis zu 10 µm) Stäbchenbakterien, die gleichzeitig zusammen mit den Clostridien zur Gruppe der Sporenbildner gehören. Als obligater Aerobier kann Bacillus anthracis folglich nur unter sauerstoffreichen Bedingungen überleben und sich vermehren.

Zwei verschiedene Plasmidfaktoren bedingen den pathogenen Mechanismus. Der Plasmidfaktor pXO1 kodiert für Toxine, pXO2 für die Bildung der Polyglutamylkapsel. Das Vorhandensein bzw. Fehlen eines Plasmids im Bakterium bestimmt den Schweregrad der Erkrankung.

Die Sporen des Bakteriums sind mittelständig, was die sogenannte Bambusform darstellt, die Bakterien selbst schließen sich kettenförmig zusammen. In vivo wird eine vor Phagozytose schützende Kapsel ausgebildet, die in vitro fehlt.

Toxine

Bei dem von Bacillus anthracis produzierten Milzbrandtoxin handelt es sich um ein Proteingemisch. Das Exotoxin wird von den Bakterien während der Infektion ausgeschieden, dringt in die Wirtszellen ein und zerstört sie. Die Untereinheiten des Milzbrandtoxins nennt man "Protektives Antigen" (PA), "Letalfaktor" (LF) und "Ödemfaktor" (EF).

Eine Infektion erfolgt nicht nur durch direkten Kontakt, also zum Beispiel über die Aufnahme kontaminierter tierischer Nahrungsmittel wie infiziertem Fleisch, sondern auch durch Inhalation infizierter Partikel bzw. Sporen.

Da sich der Erreger in Tieren (Rinder, Schweine, Schafe) auch noch nach deren Tod im Kadaver vermehren und notfalls unter schlechten Vermehrungsbedingungen ins Sporenstadium übergehen kann, dürfen diese Tiere nicht begraben, sondern müssen verbrannt werden. Nur so kann gewährleistet werden, dass sich nicht weitere pflanzenfressende Tiere infizieren.

siehe Hauptartikel: Milzbrand

• In der Tryptose-Soja-Bouillon (Tryptic Soy Broth, Anreicherungsbouillon) kann man Patientenmaterial auf das Vorhandensein obligat aerober Erreger wie Bacillus anthracis, aber auch Clostridien testen.
• In der Gramfärbung stellt sich der Erreger gram-positiv dar.
• Bacillus anthracis lässt sich relativ leicht anzüchten. Typisch sind die unregelmäßigen Ränder der Kolonien, die sich als medusenartige Ausläufer manifestieren.

Da es sich beim Bacillus anthracis um einen gram-positiven Erreger handelt, werden bei der Behandlung des Milzbrandes Penicilline eingesetzt. Aber auch Ciprofloxacin, Erythromycin oder Tetracycline wie das Doxycyclin werden verabreicht.

Eine Expositionsprophylaxe mit Tetracyclinen und Ciprofloxacin ist denkbar. Sie wird über 60 Tage durchgeführt. Ergänzend ist die Gabe von Antitoxinen in Form monoklonaler Antikörper (anti-PA mAbs, anti-LF mAbs) möglich.

Darüber hinaus ist ein Impfstoff zur Milzbrandprophylaxe zugelassen. Die Impfung ist insbesondere bei Hochrisikogruppen in Endemiegebieten relevant.^[1]