imported>Ernsts: /* Einleitung */ neue Bez. für Abteilung aka Phylum nach LPSN (Suffix!)

2026-01-28T10:15:46Z

Einleitung: neue Bez. für Abteilung aka Phylum nach LPSN (Suffix!)

Neue Seite

{{Taxobox
| Taxon_Name =
| Taxon_WissName = Clostridium perfringens
| Taxon_Rang = Art
| Taxon_Autor = ([[Adrien Veillon|Veillon]] & [[A. Zuber|Zuber]] 1898) [[Paul Hauduroy|Hauduroy]] ''et al.'' 1937
| Taxon2_WissName = Clostridium
| Taxon2_Rang = Gattung
| Taxon3_WissName = Clostridiaceae
| Taxon3_Rang = Familie
| Taxon4_WissName = Clostridiales
| Taxon4_Rang = Ordnung
| Taxon5_WissName = Clostridia
| Taxon5_Rang = Klasse
| Taxon6_WissName = Bacillota
| Taxon6_Rang = Abteilung
| Bild = Clostridium perfringens.jpg
| Bildbeschreibung = ''Clostridium perfringens''
}}

'''''Clostridium perfringens''''' ({{laS|''perfringere''}} ‚durchbrechen‘) ist ein stäbchenförmiges, [[grampositiv]]es, [[endospore]]nbildendes, unbegeißeltes [[Bakterium]] der Gattung ''[[Clostridium]]''. In (älterer) Fachliteratur findet sich auch gelegentlich die Bezeichnung ''Welch-Fraenkelscher Gasbazillus''<ref name="Rodloff, Arne C.">Arne C. Rodloff: ''Obligat anaerobe sporenbildende Stäbchen.'' In: Helmut Hahn u. a. (Hrsg.): ''Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.'' 5. Auflage. Berlin / Heidelberg 2004, S. 339 ff.</ref> bzw. ''Welch-Fränkel-Bazillus''<ref>[[Wörterbuch der Veterinärmedizin]], 2. Aufl. S. 1318.</ref> oder ''Clostridium welchii''.<ref name="Köhler, Werner">Werner Köhler: ''Sporenbildende gram-positive Bakterien (Bacillus, Clostridium) - Milzbrand, Tetanus, Gasbrand, pseudomembranöse Colitis, Botulismus.'' In: Werner Köhler u. a. (Hrsg.): ''Medizinische Mikrobiologie.'' 8. Auflage. Jena / München 2001, S. 402 ff.</ref> Im Jahr 1892 hatten sowohl [[William Henry Welch]] als auch [[Eugen Fraenkel]] den Gasbrandbazillus<ref>[[Paul Diepgen]], [[Heinz Goerke]]: ''[[Ludwig Aschoff|Aschoff]]/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin.'' 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 48.</ref> entdeckt.

== Vorkommen ==
''C. perfringens'' ist ein strikter [[Anaerobier]], der das kurzzeitige Aussetzen in sauerstoffreicher Atmosphäre aber problemlos überlebt. Der Organismus kann im Boden (anaerobe Zonen), in Wasser, Staub und Lebensmitteln, aber auch im Darm von Mensch und Tier nachgewiesen werden (1.000 bis 10.000 Keime/g [[Fäzes]]). Im Boden zählen Clostridien zu den wichtigsten anaerob [[Cellulose]]-abbauenden Mikroorganismen.

Das Temperaturoptimum von ''C. perfringens'' liegt bei ca. 43 bis 47 °C (mit Generationszeiten von 8 bis 12 min), Extrembereich min. bei 10 bis 18 °C und max. bei 50 bis 52 °C. Die Sporen können in Abhängigkeit von diversen Umweltfaktoren, Temperaturen von 60 °C überleben. Die Hitzeresistenz ist je nach Stamm sehr variabel und kann bei 100 °C bis zu 60 min betragen. Das Toxin ist hitzelabil (4 min bei 60 °C). Als [[Dezimale Reduktionszeit]] werden 15 bis 145 min bei 90 °C und 0,31 bis 38 min bei 100 °C angegeben.

== Toxine ==
''C. perfringens'' der [[Serotyp]]en A, B, C, D und E bildet für den Menschen [[pathogen]]e [[Exotoxin]]e ([[Enterotoxin]]e) aus. Durch den Nachweis der wesentlichen Toxine [[Clostridium perfringens α-Toxin|α]], β, ε, ι können diese Serotypen des ''C. perfringens'' unterschieden werden.<ref name="Rodloff, Arne C." />
Gasbrandkeime bilden mindestens zwölf Toxine, die als [[Enzyme]] ([[Protease]]n, [[Kollagenase]]n, [[Desoxyribonuklease]]n und [[Phospholipase]]n) wirken. Diese Enzyme bauen Gewebe ab und führen zu [[Nekrose]]n im betroffenen [[Muskel]]gewebe.

== Pathogenese und Pathologie ==
Der Erreger zählt mit weiteren Clostridien zur Gruppe der Gasbrandbazillen und ist der häufigste Erreger des [[Gasbrand]]s (70 bis 80 %). Darüber hinaus ist das Bakterium häufiger Verursacher der [[Nekrotisierende Pneumonie|nekrotisierenden Pneumonie]], der [[Gangränöse Cholezystitis|gangränösen Cholezystitis]], einer [[Sepsis]] oder anderer unspezifischer Infektionskrankheiten. In der [[Humanmedizin]] sind insbesondere Typ A und Typ C von Bedeutung.<ref name="Ruckdeschel, Gerhard">Gerhard Ruckdeschel: ''Clostridium perfringens und andere histotoxische sowie sonstige, gewöhnlich apathogene Klostridienarten.'' In: Friedrich Burkhardt (Hrsg.): ''Mikrobiologische Diagnostik.'' Stuttgart / New York, S. 228ff.</ref> Darüber hinaus kann ''Clostridium perfringens'' Infektionserkrankungen des [[Zentrales Nervensystem|Zentralen Nervensystems]] verursachen, wovon die häufigste die clostridiale [[Meningitis]] ist, die sich meist aus einer Clostridien-Sepsis entwickelt, aber auch infolge von lokalen [[Trauma (Medizin)|Traumen]] oder Operationen, wie der Ausräumung eines [[Subduralblutung|subduralen Hämatoms]], entstehen kann. Seltener wurden auch Fälle einer clostridialen [[Enzephalitis]] beschrieben.<ref name="Finsterer, J./ Hess, B.">{{Literatur |Autor=J. Finsterer, B. Hess |Titel=Neuromuscular and Central Nervous System Manifestations of Clostridium perfringens Infections |Sammelwerk=Infection |Band=35 |Nummer=6 |Datum=2007 |Seiten=396-405 |DOI=10.1007/s15010-007-6345-z}}</ref> Bei Tieren werden die Erkrankungen durch Clostridium-perfringens-Toxine als [[Enterotoxämie]] bezeichnet.

=== Gasbrand ===
''Clostridium perfringens'' ist häufigster, jedoch nicht einziger Erreger des clostridialen Myositis – dem sogenannten [[Gasbrand]]. Dieser gilt neben [[Wundstarrkrampf]] und [[Botulismus]] als eine schwersten der Clostridienkrankheiten und wird auch als „clostridiale Myonekrose“<ref name="Rodloff, Arne C." /> oder Gasgangrän<ref name="Madigan, Michael T./ Martinko, John M.">Michael T. Madigan, John M. Martinko: ''Brock. Mikrobiologie.'' 11., überarb. Auflage. München u. a. 2006, S. 814, 1069.</ref> bezeichnet. Die Krankheit entwickelt sich meist nach Verletzungen mit Infektion bei Gartenarbeit oder Tätigkeiten im landwirtschaftlichen Bereich, aber auch nach Bissverletzungen oder [[Amputation]]en und hat eine [[Inkubationszeit]] von ca. 2 Tagen. Das Infektionsgebiet kennzeichnet sich durch Schwellung und bräunlich-livide Verfärbung. Bei der [[Palpation]] kann gegebenenfalls ein „Knistern“ ([[Crepitatio]]) festgestellt werden. Aus der Wunde entleert sich häufig stinkendes, seröses Wundsekret. Erfolgt keine schnelle Behandlung, kann es durch einen toxininduzierten Schock binnen Stunden zum Tod des Infizierten kommen.<ref name="Rodloff, Arne C." /> Trotz optimaler Therapie ist die [[Letalität]] hoch und liegt bei 40 bis 60 %. Allerdings ist die Krankheit aufgrund einer guten chirurgischen Versorgung in der [[Bundesrepublik Deutschland]] selten geworden; im Jahre 1998 gab es in Deutschland 114 gemeldete Fälle von Gasbrand.<ref name="Hof, Herbert">Herbert Hof: ''Bakteriologie.'' In: Herbert Hof, Rüdiger Dörries (Hrsg.): ''Mikrobiologie.'' (= ''Duale Reihe''). Stuttgart 2005, S. 345ff.</ref>

Als pathomechanische Ursache des Gasbrandes lassen sich Clostridium-perfringens-Bakterien vom Serotyp A nachweisen. Diese zerstören durch ihr α-Toxin – eine [[Lecithinase]], die membranständiges [[Lecithin]] in [[Phosphorylcholin]] und [[Diacylglycerol]] spaltet – die [[Zellmembran]]en im Infektionsgebiet. Die Vermehrung der toxinbildenden Erreger bzw. die Auskeimung der Sporen von C. perfringens wird dabei durch eine Senkung des [[Redoxpotential]]s im Gewebe – beispielsweise bei verminderter Durchblutung, Sekretansammlung oder [[Nekrose]] – angeregt. Demzufolge begünstigen Quetschwunden, verschmutzte Schürfwunden, große Wundhöhlen nach Amputation oder Pfählungswunden eine Infektion.<ref name="Rodloff, Arne C." />

=== Intestinale Infektionen ===
''C. perfringens'' zählt zudem zu den Lebensmittelvergiftern. Die [[Infektionsdosis]] liegt bei 700.000 Individuen/g, bei Lebensmitteln meist noch höher. Gefährdete Lebensmittel sind warmgehaltenes Fleisch (Rindfleisch, Geflügel), [[Austern (Lebensmittel)|Austern]] und andere Meeresfrüchte. Die intestinalen ''C.-perfringens''-Erkrankungen werden im überwiegenden Teil der Fälle von ''C.-perfringens''-Stämmen vom Typ A verursacht.<ref name="Rodloff, Arne C." /> In den [[Vereinigte Staaten von Amerika|Vereinigten Staaten von Amerika]] ist ''Clostridium perfringens'' mit geschätzten 248.000 Fällen je Jahr die häufigste gemeldete Ursache von Nahrungsmittelvergiftungen. Die nach dem Verzehr auskeimenden Clostridien beginnen im Darm mit der Herstellung des Perfringens-Enterotoxins, das die Durchlässigkeit des Darmepithels steigert und so zu Durchfällen und Darmkrämpfen führt, jedoch selten von Fieber oder Erbrechen begleitet wird. Erste Symptome treten innerhalb von 7 bis 15 Stunden nach dem Verzehr der kontaminierten Lebensmittel auf und verschwinden häufig nach 24 Stunden. Die Letalität ist gering.<ref name="Madigan, Michael T./ Martinko, John M." />

Wesentlich schwerwiegender ist beim Menschen die durch ''C. perfringens'' ausgelöste und erstmals im [[Erster Weltkrieg|Ersten Weltkrieg]] beschriebene '''Enteritis necroticans''' (genannt auch '''Darmbrand'''<ref>Hans Adolf Kühn: ''Enteritis necroticans (Darmbrand).'' In: [[Ludwig Heilmeyer]] (Hrsg.): ''Lehrbuch der Inneren Medizin.'' Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1955; 2. Auflage ebenda 1961, S. 812 f.</ref>), welche eine hochgradig nekrotisierende Erkrankung des [[Jejunum]]s (oberer Dünndarm) darstellt. Diese wird durch β-toxinbildende Stämme des Bakteriums vom Serotyp C hervorgerufen und verläuft häufig tödlich. Die genauen Pathomechanismen sind noch nicht abschließend geklärt.<ref name="Rodloff, Arne C." /> Im Tierreich verursacht der Typ C die [[Nekrotisierende Darmentzündung der Saugferkel|nekrotisierenden Darmentzündung der Saugferkel]] bzw. die nekrotische Enteritis bei Lämmern, Schafen und Kälbern.<ref name="Köhler, Werner" />

== Diagnose ==
Die Nahrungsmittelvergiftung mittels ''Clostridium perfringens'' vom Typ A wird durch Isolierung des Erregers aus dem Darm oder am zuverlässigsten durch einen enzymgekoppelten Immunadsorptionstest ([[ELISA]]) zum Nachweis des Bakteriums im Darm diagnostiziert.<ref name="Madigan, Michael T./ Martinko, John M." /> Eine Laboratoriumsdiagnose kann jedoch in der Regel nur eine nachträgliche Bestätigung der Infektion ermöglichen, da die Symptome der Erkrankung meist nach 24 Stunden bereits abgeklungen sind.<ref name="Köhler, Werner" /> Im Lebensmittel selbst wird die [[Keimzahl]] von ''Clostridium perfringens'' auf Sulfit-Cycloserin-Agar (SC) ermittelt. Die Bestätigung kann mittels Lactose-Sulfit (LS) Medium und in Nitrat-Beweglichkeits-Medium (MN) erfolgen.<ref>DIN EN ISO 7937:2004-11: Mikrobiologie von Lebensmitteln und Futtermitteln - Horizontales Verfahren zur Zählung von ''Clostridium perfringens'' - Koloniezählverfahren {{DOI|10.31030/9565762}}</ref>

Die Diagnose von Gasbrand wird zunächst klinisch gestellt.<ref name="Rodloff, Arne C." /> Die Erregeranzucht kann aufgrund des zügigen Fortschreitens des Gasbrandes in der Regel nicht abgewartet werden und kann demzufolge lediglich der nachträglichen Bestätigung dienen.<ref name="Hof, Herbert" />

== Mikrobiologischer Nachweis ==
[[Datei:Clostridium perfringens 01.png|mini|''C. perfringens''-Kultur auf Eigelb-Agar]]

Der Nachweis von ''Clostridium perfringens'' wird zunächst mikroskopisch durch Anfertigung eines [[Gram-Färbung|gram-gefärbten]] Präparates geführt, in dem ca. 4 bis 6 × 1 μm große Stäbchen mit abgerundeten Enden sichtbar werden. Dabei können in Originalpräparaten die Erreger teilweise von Kapseln umgeben sein, was an nicht angefärbten Zonen um die Bakterien erkennbar wird. Sporen sind gelegentlich in Stuhl- und Bodenproben zu finden, jedoch meist nicht in angezüchteten Kulturen. Als Merkmal dient u. a. die Unbeweglichkeit aufgrund der fehlenden Begeißelung und die fehlende Bildung von Sporen [[in vitro]].

Des Weiteren wird das Verdachtsmaterial auf Anaerobier- bzw. Standard-[[Blutagar]] und auf [[Eigelb-Agar]] angezüchtet. ''Clostridium-perfringens''-Kolonien werden unter Bebrütung in der Regel nach 10 bis 12 Stunden sichtbar. Charakteristisch sind beim Anaerobier-Blutagar runde, gewölbte, feuchtglänzende, gelegentlich rötlich schimmernde Kolonien von 3 bis 5 mm Durchmesser, die sich unter Sauerstoffeinwirkung erst grau, dann hellbraun und später grünlich verfärben und von keinem größeren [[Hämolyse]]feld umgeben sind. Auf dem Standard-Blutagar findet um die Kolonien eine Doppelzonenhämolyse statt. Auf Eigelb-Agar verursacht die vom Erreger freigesetzte Lecithinase eine charakteristische weißliche Aufhellung um den Wachstumsrasen („Seiffert-Nagler-Reaktion“). In [[Nährmedium|Nährbouillons]] tritt rasch eine Trübung mit starker Gasentwicklung auf.

In Speziallaboratorien können zudem die Serotypen des ''Clostridium perfringens'' mittels Identifikation der Exotoxine in Tierversuchen unter Einsatz spezifischer [[Antiserum|Antiseren]] ermittelt werden.<ref name="Ruckdeschel, Gerhard" /> Der Nachweis kann auch molekularbiologisch mittels [[Polymerase-Kettenreaktion|PCR]] erfolgen.<ref>{{Literatur |Autor=U. Messelhäusser, R. Zucker, D. Elmer-Englhard, U. Busch, S. Hörmansdorfer, U. Pudich, C. Höller |Titel=Nachweis und Charakterisierung von Clostridium perfringens mittels real-time-PCR |Sammelwerk=Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit |Band=2 |Nummer=2 |Verlag= |Datum=2007 |Seiten=194–197 |ISSN=1661-5867 |DOI=10.1007/s00003-007-0173-z}}</ref>

== Clostridium perfringens bei Tieren ==
Auch bei Nutztieren hat Clostridium perfringens eine große wirtschaftliche Bedeutung. Folgende Krankheitsbilder treten auf:<ref>D. Scott McVey, Melissa Kennedy, M. M. Chengappa, Rebecca Wilkes: ''Veterinary Microbiology.'' 4. Auflage. Wiley, 2022, S. 311.</ref>
{| class="wikitable"
|+ Text der Überschrift
|-
! Serotyp !! Toxine !! Erkrankungen
|-
| A || α || [[Gasgangrän]], nekrotisierende Enteritis bei vielen Tierarten, [[Clostridienmastitis]] der Milchkühe
|-
| B || α, β, ε || [[Lämmerdysenterie]]
|-
| C || α, β || Neonatale hämorrhagische und nekrotisierende Enteritis, [[Struck (Krankheit)|Struck]]
|-
| D || α, ε || [[Breinierenkrankheit]]
|-
| E || α, CPE || [[Bovine hämorrhagische Gastroenteritis]]
|-
| G || α, NetB || [[Aviäre nekrotisierende Enteritis]]
|}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Gesundheitshinweis}}

[[Kategorie:Clostridien|Perfringens]]
[[Kategorie:Clostridium|Perfringens]]
[[Kategorie:Lebensmittelmikrobiologie]]

Clostridium perfringens - Versionsgeschichte

imported>Ernsts: /* Einleitung */ neue Bez. für Abteilung aka Phylum nach LPSN (Suffix!)