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Kauffmann-White-Schema

nach dem deutsch-dänischen Serologen Fritz Kauffmann (1899–1978) und dem englischen Bakteriologen Philip Bruce White (1891 - 1949)

1 Definition

Das Kauffmann-White-Schema ist ein Klassifizierungssystem für alle Salmonellen, das eine serologische Einordnung aufgrund unterschiedlicher Antigenmuster ermöglicht.

2 Hintergrund

Salmonellen sind bewegliche, peritrich begeißelte, gramnegative Stäbchen, die in der Regel Laktose nicht abbauen können und sich mikroskopisch nicht von anderen Enterobacteriaceae unterscheiden lassen.

3 Klassifikation

Alle Salmonellen werden einer einzigen Art (Spezies), nämlich Salmonella enterica, zugeordnet. Eine weitere Unterteilung in Serovare ergibt sich aufgrund von unterschiedlichen Antigenmustern. Diese lassen sich durch Agglutinationsreaktionen mit definierten Antiseren nachweisen.

3.1 O-Antigene

Die O-Antigene sind thermostabile Oberflächenantigene der Lipopolysaccharid-Ketten in der äußeren Zellmembran der gramnegativen Bakterien. Aufgrund der O-Antigene werden die Salmonellen in Gruppen A, B, C, D usw. eingeteilt. Es existieren mehr als 60 Typen.

3.2 H-Antigene

Die H-Antigene sind thermolabile Geißelantigene, sog. Flagelline, welche in zwei Phasen unterteilt werden können, da die Antigenstruktur der Geißeln sich aus zwei Gruppen unterschiedlicher Proteine herleitet, die in unterschiedlichen genetischen Bereichen codiert werden. Die Antigene der Phase 1 werden als H1-Antigene, die der Phase 2 als H2-Antigene bezeichnet. Die beiden Phasen können gemeinsam oder einzeln vorkommen.

  • Die H1-Antigene werden mit Kleinbuchstaben gekennzeichnet. Diese reichen allerdings nicht aus, weshalb der Buchstabe z zusätzlich nummeriert (z1, z2 usw.) wird.
  • Die H2-Antigene werden durch Kleinbuchstaben und Zahlen gekennzeichnet.

Das H2-Operon besteht aus einem invertierbaren Promotor, dem Strukturgen für das Flagellin H2 und dem Gen für einen Repressor, der an dem Operator des H1-Operons bindet. Der intervertierbare Promotor ist flankiert von gegenläufigen komplementären Sequenzen und ist assoziiert mit einem Gen für ein Rekombinationsenzym (Invertase). Während der Replikation der genomischen DNA bildet der invertierbare Promotor während der DNA-Einzelstrangbildung in seltenen Fällen einen "loop" und tauscht die gegenläufigen Squenzen aus. Dadurch erhält der Promotor die entgegengesetzte (invertierte) Richtung, die Transkription des Gens kann nicht mehr erfolgen. Beim "Einschalten" von Promotor-H2 wird Flagellin-H2 und Repressor-H1 gebildet, was zur Repression des H1-Operons führt.

3.3 K-Antigene

Die K-Antigene, auch als Vi-Antigene bezeichnet, sind Kohlenhydrate der äußeren Membran und kommen als Kapselantigene nur sehr selten vor. Sie kennzeichnen jedoch die besonders humanpathogenen Varietäten Salmonella Typhi und Salmonella Paratyphi.

4 Auflistung im Kauffmann-White-Schema

Durch diese Antigenbestimmungen lassen sich die Salmonellen serologisch in mehr als 2.200 Serovare unterteilen und auflisten. Letztendlich ergibt die Kombination aus O-, H1- und H2-Antigenen dann den Namen der Salmonellen, meist gebildet aus dem Ortsnamen der Erstisolierung. Bei den "ältesten" Salmonellen (z.B. S. Typhimurium, S. Enteritidis) sowie bei S. Typhi und S. Paratyphi hat man die Namen beibehalten, da sie den Krankheitsnamen beinhalten.

Beispielhafte Darstellung von Salmonella enterica nach dem Kauffmann-White-Schema
Serovar "O"-Gruppe O-Antigen H1-Antigen H2-Antigen
S. Paratyphi A A 1, 2, 12 a 1, 5
S. Paratyphi B B 1, 4, (5), 12 b 1, 2
S. Typhimurium B 1, 4, (5), 12 i 1, 2
S. Paratyphi C C 6, 7, (Vi) c 1, 5
S. Muenchen C 6, 8 d 1, 2
S. Newport C 6, 8 e, h 1, 2
S. Typhi D 9, 12, (Vi) d -
S. Enteritidis D 1, 9, 12 g, m -
S. Panama D 1, 9, 12 l, v 1, 5
S. Arizonae 56-65 56-65 l, v, ... e, n, x, z15, ...

Nach jetzigem Stand wäre die korrekte biologische Bezeichnung: Salmonella enterica Serovar Enteritidis.

Praktisch und eingebürgert ist allerdings: Salmonella Enteritidis.

5 Literatur

  • Herbert Hof, Rüdiger Dörries: Duale Reihe Medizinische Mikrobiologie, Thieme Verlag, 4. Auflage
  • Uwe Groß: Kurzlehrbuch Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie, Thieme Verlag, 2. Auflage

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