Paenibacillus larvae
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| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Paenibacillus larvae | ||||||||||||
| (White 1906) Ash et al. 1994[1] |
Bakterien der Art Paenibacillus larvae sind grampositive sporenbildende Stäbchenbakterien, die die für Honigbienen (Apis mellifera) gefährliche Erkrankung Amerikanische Faulbrut auslösen können.[2] An dieser versterben lebende Bienen nicht, allerdings können infizierte Larven nicht gedeihen und werden zersetzt („faule Brut“), so dass der Fortbestand dann nicht gesichert werden kann.
Morphologie und Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Paenibacillus larvae gedeiht bei mesophilen (mittleren) Temperaturen und mikroaerophiler Atmosphäre, das heißt, dass sie nur wenig Sauerstoff benötigen, ihn aber tolerieren können.[3] Die grampositiven Stäbchenbakterien sind bis zu 5 µm lang und peritrich begeißelt (was ihnen Beweglichkeit vermittelt). Sie bilden ovale mittel- bis endständige 1,3 µm lange Sporen (Dauerformen) aus, die in weiten Teilen der Welt aus Wasser, Erde, Tier- und Pflanzen-Reich nachweisbar sind und über Jahre bis hin zu Jahrzehnten infektiös bleiben können.[3][4] Im Labor lassen sich die Organismen auf bluthaltigen Medien kultivieren, wobei der Zusatz von Nalidixinsäure deren Wachstum befördert. Wachstumskontrollen erfolgen in Ringversuchen nach drei Tagen, das Wachstum von P. larvae ist damit weder als schnell noch langsam einstufbar.[5] Wichtig ist bei der Anzucht im Labor, dass das Wachstum anderer Keime unterdrückt werden muss, da es sonst zu Überwucherungen durch konkurrierende Mikroorganismen kommen kann (andere Bakterien oder auch Pilze). Dass viele andere Erreger Temperaturen über 45° Celsius nicht überleben, wird durch kurzzeitiges Erhitzen auf 90° Celsius ausgenutzt. Dabei stirbt die sogenannte Begleitflora ab, die Sporen jedoch überstehen dieses Prozedere. Es wurden bisher fünf Genotypen beschrieben, sogenannte ERIC-Genotypen (enterobacterial repetitive intergenic consensus), die auch noch in Subtypen unterteilt werden können. Die unterschiedlichen Genotypen sind zwar alle obligat pathogen (das heißt sie führen immer zu Erkrankungen), unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Virulenz, also dem Ausmaß der Pathogenität.[4][5][6][7] P. larvae wurde als hochresistent gegen Hitze und Antibiotika beschrieben.[8] Sporen können durch starke Chemikalien (z. B. 20%iges Formalin) abgetötet werden.
Tier- und humanmedizinische Bedeutung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Nur die Sporen von P. larvae sind infektiös, das alleinige Vorhandensein der Bakterien selbst löst in Bienen keine Erkrankung aus. Sobald jedoch Sporen übertragen werden und diese auskeimen, beginnt der Krankheitsprozess. Junge Larven sind dabei empfänglicher für Erkrankungen.[9] Bei Befall bedeutet es in der Regel den Tod des ganzen betroffenen Bienenvolkes. Die Erkrankung Amerikanische Faulbrut ist darum eine meldepflichtige Tierseuche.[10] Die Erreger sind hochspezialisiert auf Larven von Honigbienen, für Menschen besteht bei einfachem Kontakt keine Infektionsgefahr. In seltenen Fällen kann es dennoch zu Infektionen von Menschen kommen. So wurden beispielsweise Einzelfälle von Menschen mit intravenösem Drogenkonsum oder anderen Mechanismen berichtet, bei denen mit Sporen von P. larvae kontaminierte Fremdkörper zum Eintrag in das Gefäßsystem geführt haben.[11][12][13] Die betreffenden Personen entwickelten anschließend allgemeine Entzündungszeichen inklusive mittlerem bis hohem Fieber. Abgesehen von Blutstrominfektionen, entstanden teilweise auch septische Absiedelungen in Organe (Bakterien wurden mittels Blut in Organe transportiert und vermehrten sich dort). Therapieansätze verliefen teilweise frustran. Für Honigbienen gibt es dagegen einen neuen Therapieansatz. Da P. larvae durch bestimmte Viren (Bakteriophagen) infiziert werden kann und dies nur für das Bakterium schädliche Auswirkungen hat, nicht jedoch für die Biene, gibt es hierzu seit einigen Jahren erfolgversprechende Therapieversuche.[14]
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Species Paenibacillus larvae (White 1906) Ash et al. 1994. LPSN.
- ↑ Julia Ebeling, Henriette Knispel, Gillian Hertlein, Anne Fünfhaus, Elke Genersch: Biology of Paenibacillus larvae, a deadly pathogen of honey bee larvae. In: Applied Microbiology and Biotechnology. Band 100, Nr. 17, September 2016, ISSN 0175-7598, S. 7387–7395, doi:10.1007/s00253-016-7716-0.
- ↑ a b Paenibacillus larvae. In: BacDive. Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, 7. Dezember 2022, abgerufen am 17. Dezember 2023 (englisch).
- ↑ a b Amerikanische Faulbrut (Erreger Paenibacillus larvae). (PDF) Friedrich-Löffler-Institut, 25. November 2020, abgerufen am 17. Dezember 2023.
- ↑ a b Ringversuch zum Nachweis von Paenibacillus larvae, dem Erreger der Amerikanischen Faulbrut. In: Schlütersche Fachmedien (Hrsg.): Berliner und Münchner Tierärztliche Wochenschrift. 9. November 2020 (vetline.de [abgerufen am 17. Dezember 2023]).
- ↑ Paulina Amšiejute, Vaclovas Jurgelevičius, Petras Mačiulskis, Ceslova Butrimaite-Ambrozevičiene, Simona Pilevičiene, Zygimantas Janeliunas, Tatjana Kutyriova, Ingrida Jacevičiene, Algimantas Paulauskas: Molecular diversity of Paenibacillus larvae strains isolated from Lithuanian apiaries. In: Frontiers in Veterinary Science. Band 9, 22. August 2022, ISSN 2297-1769, S. 959636, doi:10.3389/fvets.2022.959636, PMID 36072387, PMC 9444134 (freier Volltext).
- ↑ Elke Genersch: American Foulbrood in honeybees and its causative agent, Paenibacillus larvae. In: Journal of Invertebrate Pathology. Band 103, Januar 2010, S. S10–S19, doi:10.1016/j.jip.2009.06.015 (elsevier.com [abgerufen am 17. Dezember 2023]).
- ↑ American Foulbrood of Honeybees (Infection of Honeybees with Paenibacillus larvae). (PDF) WOAH - World Organisation for Animal Health, 1989, abgerufen am 17. Dezember 2023 (englisch).
- ↑ Suchart Chaven: Confectionery and Bakery Products; Including Honey. In: Food Safety Management. Elsevier, 2023, ISBN 978-0-12-820013-1, S. 291–303, doi:10.1016/b978-0-12-820013-1.00045-0 (elsevier.com [abgerufen am 17. Dezember 2023]).
- ↑ Stellungnahme der ZKBS zur Risikobewertung von Paenibacillus larvae ssp. larvae und des Flügeldeformationsvirus (DWV) gemäß § 5 Absatz 1 GenTSV. (PDF) Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, 8. August 2006, abgerufen am 17. Dezember 2023.
- ↑ Siegbert Rieg, Tilman Martin Bauer, Gabriele Peyerl-Hoffmann, Jürgen Held, Wolfgang Ritter, Dirk Wagner, Winfried Vinzenz Kern, Annerose Serr: Paenibacillus larvae Bacteremia in Injection Drug Users. In: Emerging Infectious Diseases. Band 16, Nr. 3, März 2010, ISSN 1080-6040, S. 487–489, doi:10.3201/eid1603.091457, PMID 20202425, PMC 3322038 (freier Volltext).
- ↑ Matthew Alan Szaniawski, Adam Mitchell Spivak: Recurrent Paenibacillus infection. In: Oxford Medical Case Reports. Band 2019, Nr. 5, 31. Mai 2019, ISSN 2053-8855, S. omz034, doi:10.1093/omcr/omz034, PMID 31198570, PMC 6544421 (freier Volltext).
- ↑ Hee Jung Yoon, Hyung Woo Yim, Kwan Soo Ko: A Case of Paenibacillus pasadenensis Bacteremia in a Patient with Acute Respiratory Distress Syndrome after Microsurgical Clipping. In: Infection & Chemotherapy. Band 47, Nr. 1, 2015, ISSN 2093-2340, S. 64, doi:10.3947/ic.2015.47.1.64, PMID 25844266, PMC 4384458 (freier Volltext).
- ↑ T. Scott Brady, Bryan D. Merrill, Jared A. Hilton, Ashley M. Payne, Michael B. Stephenson, Sandra Hope: Bacteriophages as an alternative to conventional antibiotic use for the prevention or treatment of Paenibacillus larvae in honeybee hives. In: Journal of Invertebrate Pathology. Band 150, November 2017, ISSN 1096-0805, S. 94–100, doi:10.1016/j.jip.2017.09.010, PMID 28917651.