Micrococcus luteus
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Loslegenvon lateinisch: luteus - gelb
Synonyme: Micrococcus lysodeikticus (obsolet), Sarcina lutea (veraltet)
Englisch: micrococcus luteus
Definition
Micrococcus luteus ist ein ubiquitär vorkommendes, grampositives Bakterium aus der Familie der Micrococcaceae. Die aeroben Kokken gehören zur physiologischen Hautflora des Menschen und gelten als gering pathogen.
Taxonomie
- Domäne: Bacteria
- Stamm: Actinomycetota
- Ordnung: Micrococcales
- Familie: Micrococcaceae
- Gattung: Micrococcus
- Art: Micrococcus luteus
- Gattung: Micrococcus
- Familie: Micrococcaceae
- Ordnung: Micrococcales
- Stamm: Actinomycetota
Morphologie
Micrococcus luteus bildet kugelförmige Zellen mit einem Durchmesser von etwa 0,5–3,5 µm, die charakteristisch in Tetraden oder unregelmäßigen Haufen angeordnet sind. Die Bakterien sind unbeweglich, bilden keine Sporen und wachsen streng aerob.
Ein typisches Merkmal ist die leuchtend gelbe Pigmentierung der Kolonien, die auf Karotinoide zurückgeht. Biochemisch ist die Art Katalase-positiv, Oxidase-positiv und Urease-positiv. Eine Koagulase wird nicht gebildet.[1] Der Peptidoglykan-reiche Zellwandaufbau macht Micrococcus luteus ausgesprochen empfindlich gegenüber Lysozym.
Genom
Das Genom von Micrococcus luteus gehört zu den kleinsten unter den frei lebenden Actinomycetota. Es besteht aus einem einzelnen zirkulären Chromosom und weist die folgenden Eckdaten auf:[2]
| Merkmal | Wert |
|---|---|
| Chromosom | 1 zirkulär, 2.501.097 bp |
| GC-Gehalt | 73 % |
| Kodierende Gene | ca. 2.403 Proteine |
| rrn-Operons | 2 |
| Sigmafaktoren | 4 |
| Insertionssequenzen | 73 |
Die geringe Zahl an Sigmafaktoren und Regulatorproteinen spricht für eine Anpassung an einen sehr engen ökologischen Standort (Säugetierhaut). Die hohe Empfindlichkeit gegenüber Betalaktam-Antibiotika wird auf einen reduzierten Satz penicillinbindender Proteine sowie das Fehlen des wblC-Gens zurückgeführt. Der Kohlenhydratstoffwechsel ist minimalistisch: Micrococcus luteus kann Glucose mangels Glucokinase nicht als alleinige Kohlenstoffquelle nutzen und verstoffwechselt Glykogen offenbar ausschließlich über Trehalose.[2]
Vorkommen
Micrococcus luteus ist weltweit verbreitet und findet sich in Boden, Wasser, Staub und Luft sowie in fermentierten Lebensmitteln. Beim Menschen besiedelt die Art als Teil der Standortflora Haut und Schleimhäute. Bemerkenswert ist die Fähigkeit zur Dormanz: Lebensfähige Umweltisolate wurden sogar aus Bernstein gewonnen. Die Wiederbelebung ruhender Zellen wird durch ein sezerniertes Protein, den resuscitation-promoting factor (Rpf), vermittelt – im Gegensatz zu vielen anderen Actinomycetota besitzt Micrococcus luteus nur ein einziges rpf-Gen.[3][4]
Nachweis
Der kulturelle Nachweis erfolgt anhand der charakteristischen gelben, nicht hämolysierenden Kolonien. Die sichere Speziesidentifikation gelingt heute routinemäßig mittels MALDI-TOF-Massenspektrometrie.[1]
Anzucht
Micrococcus luteus wächst aerob auf gängigen Nährmedien wie Blutagar. Das Temperaturoptimum liegt bei etwa 30 °C. Das Wachstum ist im Vergleich zu Staphylokokken eher langsam.
Differenzierung
Die Abgrenzung gegenüber Staphylokokken ist klinisch relevant, da beide grampositive Haufenkokken der Hautflora sind. Micrococcus luteus ist im Gegensatz zu Staphylococcus aureus oxidasepositiv, oxidativ statt fermentativ und resistent gegenüber Lysostaphin.
Pathogenität
Die Virulenz von Micrococcus luteus ist gering, weshalb die Art in Blutkulturen häufig zunächst als Kontaminante gewertet wird. Als wesentlicher Pathogenitätsfaktor gilt die ausgeprägte Biofilmbildung, die insbesondere bei Fremdmaterial- und Katheterinfektionen sowie bei rezidivierender Peritonitis eine Rolle spielt. Genomanalysen klinischer Isolate identifizierten prädiktierte Virulenzgene, die mit Stoffwechselwegen und einem Typ-VI-Sekretionssystem assoziiert sind.[1]
Verwendung
Aufgrund seiner lysozymempfindlichen Zellwand dient Micrococcus luteus seit langem als Standard-Testkeim für Lysozym-Aktivitätsbestimmungen. An diesem Organismus entdeckte Alexander Fleming 1922 das Lysozym. Von biotechnologischem Interesse ist zudem die Fähigkeit zur Biosynthese langkettiger Alkene, die über ein Drei-Gen-Cluster kodiert wird und als Ansatzpunkt für die Herstellung fortschrittlicher Biokraftstoffe untersucht wird. Darüber hinaus ist die Art ein etabliertes Modell zur Erforschung bakterieller Dormanz und Reaktivierung.[2]
Klinik
Infektionen
Als opportunistischer Erreger verursacht Micrococcus luteus vor allem bei immungeschwächten Personen, bei liegenden Kathetern oder bei einliegendem Fremdmaterial Infektionen. Dokumentiert sind unter anderem:
- Endokarditis an nativen und prothetischen Herzklappen[5][6]
- Bakteriämie bei immunsupprimierten Patienten, häufig katheterassoziiert[7]
- Peritonealdialyse-assoziierte, teils rezidivierende Peritonitis durch Biofilmbildung[8]
- intrakranielle Infektionen, die bildmorphologisch Hirnmetastasen imitieren können[9]
Therapie
Micrococcus luteus ist in der Regel empfindlich gegenüber Betalaktam-Antibiotika, Vancomycin, Teicoplanin, Linezolid und Rifampicin. Einzelne Isolate zeigen jedoch ein breiteres Resistenzspektrum sowie eine verminderte Wirksamkeit von Erythromycin. Bei potenziell multiresistenten Stämmen werden Vancomycin oder Teicoplanin empfohlen. In Fällen mit Versagen von Cephalosporinen erwies sich Linezolid als wirksam.[10][1]
Quellen
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Shi X et al. Pathogenetic characterization of a Micrococcus luteus strain isolated from an infant. Front Pediatr. 2023;11:1303040.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Young M et al. Genome sequence of the Fleming strain of Micrococcus luteus, a simple free-living actinobacterium. J Bacteriol. 2010;192(3):841-60.
- ↑ Koltunov V et al. Structural changes and cellular localization of resuscitation-promoting factor in environmental isolates of Micrococcus luteus. Microb Ecol. 2010;59(2):296-310.
- ↑ Ravagnani A et al. A novel firmicute protein family related to the actinobacterial resuscitation-promoting factors by non-orthologous domain displacement. BMC Genomics. 2005;6:39.
- ↑ Buonsenso D et al. First Report of Micrococcus luteus Native Valve Endocarditis Complicated With Pulmonary Infarction in a Pediatric Patient. Pediatr Infect Dis J. 2021;40(7):e284-e286.
- ↑ Seifert H et al. Micrococcus luteus endocarditis: case report and review of the literature. Zentralbl Bakteriol. 1995;282(4):431-5.
- ↑ Martín Guerra JM et al. Bacteraemia by Micrococcus luteus in an immunocompromised patient. Med Clin (Barc). 2018;152(11):469-470.
- ↑ Saiki R et al. Three Weeks of Treatment Induced Long-term Remission in a Patient with Micrococcus luteus-related Peritonitis. Intern Med. 2022;62(11):1631-1633.
- ↑ Shu Q et al. Intracranial Micrococcus Luteus Infection Mimicking Brain Metastases on 18F-FDG PET/CT. Clin Nucl Med. 2025;50(8):787-788.
- ↑ Zhu M et al. Clinical Characteristics of Patients with Micrococcus luteus Bloodstream Infection in a Chinese Tertiary-Care Hospital. Pol J Microbiol. 2021;70(3):321-326.