Vibrionen

Vibrionen
	Datei:Vibrio cholerae.jpg Vibrio cholerae
Systematik
Domäne:	Bakterien (Bacteria)
Abteilung:	Proteobacteria
Klasse:	Gammaproteobacteria
Ordnung:	Vibrionales
Familie:	Vibrionaceae
Gattung:	Vibrionen
Wissenschaftlicher Name
	Vibrio
	Pacini 1854

Vibrionen ist die eingedeutschte Bezeichnung für Bakterien der Gattung Vibrio, die mäßig bis stark salzbedürftig sind.<ref name="Centrum für Reisemedizin (CRM)">Centrum für Reisemedizin (CRM): Vibrionen-Infektion nach Baden in Ost- und Nordsee? Bei starken Schmerzen nach kleinen Hautverletzungen sofort zum Arzt. Pressemitteilung vom 9. Juli 2020 (Volltext als PDF).</ref> Es handelt sich um gramnegative Bakterien, fakultativ anaerobe, gekrümmte Stäbchen. Die Geißeln sind meist polar angeordnet. Überdauerungsorgane wie Sporen werden nicht erzeugt. Humanpathogen sind neben dem bekannten Choleraerreger Vibrio cholerae auch Vibrio parahaemolyticus und Vibrio vulnificus, die beide in warmem Salzwasser vorkommen und für schwere Magendarminfektionen und Weichteilinfektionen verantwortlich sein können.

Merkmale

Die bekannteste Art, Vibrio cholerae, ist Erreger der Cholera. Es gibt zwei Stämme, den klassischen Stamm und den El-Tor-Stamm. Infektionen mit dem El-Tor-Stamm verlaufen in der Regel leichter und enden viel seltener tödlich. Ein weiterer wichtiger Krankheitserreger ist Vibrio parahaemolyticus, eine Art, die besonders in Japan durch Meeresfrüchte oder rohen Fisch übertragen wird und Brechdurchfall-Erkrankungen (Gastroenteritis) erzeugt.

Einige marine Arten wie Vibrio anguillarum können bei Fischen Krankheiten hervorrufen und somit in Fischfarmen große Schäden verursachen. Auch Vibrio ordalii wurde bei kranken Fischen gefunden.

Auch Produzenten des starken Nervengiftes Tetrodotoxin (TTX) oder anhydro-TTX wurden bei dieser Gattung nachgewiesen. anhydro-TTX ist eine im molekularen Aufbau leicht abweichende Variante dieses Giftes. Produktion von TTX wurde beispielsweise bei Vibrio alginolyticus<ref name="Noguchi1987" /> nachgewiesen, anhydro-TTX auch bei Vibrio fischeri.<ref name="Simidu1987" /> Dieses Bakterium wird nach aktueller Systematik nun als Aliivibrio fischeri bezeichnet.<ref name="lpsn" /> Vermutlich sind Arten von Vibrio für die Giftproduktion verschiedener Kugelfische (Tetraodontidae) verantwortlich. So wurde Vibrio alginolyticus bei dem Kugelfisch Takifugu vermicularis gefunden. Allerdings wurde die Tetrodotoxinbildung durch Vibrionen wieder in Frage gestellt.<ref name="Kim2001" /><ref name="Matsumura1995" />

Arten (Auswahl)

Vibrio alginolyticus (<templatestyles src="Person/styles.css" />Miyamoto et al. 1961) <templatestyles src="Person/styles.css" />Sakazaki 1968<ref name="Noguchi1987" /><ref name="Nishikino2024" />
Vibrio anguillarum <templatestyles src="Person/styles.css" />Bergeman 1909
Vibrio cholerae <templatestyles src="Person/styles.css" />Pacini 1854
Vibrio coralliilyticus <templatestyles src="Person/styles.css" />Pollock et al., 2010<ref>LPSN: Species Vibrio coralliilyticus</ref><ref>Karen D. Weynberg, Christian R. Voolstra, Matthew J. Neave, Patrick Buerger, Madeleine J. H. van Oppen: From cholera to corals: Viruses as drivers of virulence in a major coral bacterial pathogen. In: Scientific Reports. Band 5, Nr. 17889, 2016, Epub: 8. Dezember 2015, doi:10.1038/srep17889.</ref>
Vibrio harveyi <templatestyles src="Person/styles.css" />(Johnson & Shunk 1936) Baumann et al. 1981
Vibrio ordalii <templatestyles src="Person/styles.css" />Schiewe et al. 1982
Vibrio mimicus <templatestyles src="Person/styles.css" />Davis et al. 1982<ref>LPSN: Species Vibrio mimicus</ref><ref name="Boyd2000" />
Vibrio natriegens (<templatestyles src="Person/styles.css" />Payne et al. 1961) <templatestyles src="Person/styles.css" />Baumann et al. 1981 comb. nov.
Vibrio parahaemolyticus (<templatestyles src="Person/styles.css" />Fujino et al. 1951) <templatestyles src="Person/styles.css" />Sakazaki et al. 1963
Vibrio pectenicida <templatestyles src="Person/styles.css" />Lambert et al. 1998<ref name="Prentice2025" />
Vibrio vulnificus (<templatestyles src="Person/styles.css" />Reichelt et al. 1979) <templatestyles src="Person/styles.css" />Farmer 1980

Nicht mehr zur Gattung Vibrio gehört der früher als Vibrio fischeri bezeichnete Aliivibrio fischeri (<templatestyles src="Person/styles.css" />Beijerinck 1889) Urbanczyk et al. 2007.<ref name="lpsn" />

Vorkommen

Insbesondere die sogenannten Nicht-Cholera-Vibrionen kommen in der Ost- und Nordsee, vereinzelt auch in leicht salzhaltigen Binnengewässern, als Bestandteil der natürlichen Bakterienflora vor. Sie vermehren sich stark bei Wassertemperaturen über 20 °C und einem Salzgehalt von 0,5 bis 2,5 Prozent.<ref name="Centrum für Reisemedizin (CRM)" />

Infektionen mit Vibrionen in der Ostsee gibt es regelmäßig in den Sommermonaten bei höheren Wassertemperaturen. Zur Risikogruppe gehören immungeschwächte, ältere Personen mit offenen Wunden, durch die beim Baden Bakterien eindringen können. Auch Todesfälle kommen vor.<ref>Ostsee-Urlauber stirbt an Vibrionen-Infektion. n-tv, 19. September 2023, abgerufen am 21. August 2024. </ref><ref>Vibrionen-Alarm an der Ostsee: Zwei Menschen gestorben. Berliner Morgenpost, 23. August 2024, abgerufen am 23. August 2024. </ref>

Die Spezies Vibrio pectenicida ruft bei einer Reihe von Meerestieren Krankheiten hervor:<ref name="Prentice2025" />

der Referenzstamm A365 alias CAIM:594 bei Larven von Austern wie der Europäischen Auster (Ostrea edulis) und der Pazifischen Auster (Crassostrea (Magallana) gigas)
der Stamm 99-46-Y bei der Felsenbohrer-Muscheln wie der Elefantenrüsselmuschel (Panopea generosa)
der Stamm FHCF-3 beim Sonnenblumen-Seestern (Pycnopodia helianthoides): Seestern-Auszehrungskrankheit (sea star wasting disease, SSWD)

Allein der Krankheit SSWD sind seit 2013 Milliarden von Seesternen aus 10 verschiedenen Arten zum Opfer gefallen, wobei der Sonnenblumen-Seestern die am schwersten betroffene Art ist.<ref name="Prentice2025" />

Analytik

In der Lebensmittelanalytik insbesondere bei Fischereiprodukten ist die Analytik von Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus und Vibrio vulnificus nötig. Der Ausschluss von enteropathogenen Vibrionen erfolgt mittels DIN EN ISO 21872-1 kulturell nach mehreren konsekutiven Anreicherungsschritten.<ref>Mikrobiologie der Lebensmittelkette - Horizontales Verfahren zur Bestimmung von „Vibrio“ spp. - Teil 1: Nachweis von potentiell enteropathenogenen „Vibrio parahaemolyticus“, „Vibrio cholerae“ und „Vibrio vulnificus“ (ISO 21872-1:2017); Deutsche Fassung EN ISO 21872-1:2017. Auf: beuth.de ; abgerufen am 28. Juli 2020.</ref> Bestätigt wird klassisch biochemisch. Alternativ kann die Bestätigung auch mittels MALDI-TOF MS erfolgen.<ref>Christine Wind, Leonie Böhmer: MALDI-TOF-Massenspektrometrie – eine Technik erobert die mikrobiologische Untersuchung. Auf: ua-bw.de vom 3. Dezember 2013, abgerufen am 28. Juli 2020.</ref>

Meldepflicht

In Deutschland ist der direkte oder indirekte Nachweis von humanpathogenen Vibrio spp. namentlich meldepflichtig nach § 7 des Infektionsschutzgesetzes, sofern der Nachweis auf eine akute Infektion hinweist; aber soweit ausschließlich eine Ohrinfektion vorliegt, nur bei Vibrio cholerae.

In der Schweiz ist lediglich der positive laboranalytische Befund zu Vibrio cholerae meldepflichtig und zwar nach dem Epidemiengesetz (EpG) in Verbindung mit der Epidemienverordnung und Anhang 3 der Verordnung des EDI über die Meldung von Beobachtungen übertragbarer Krankheiten des Menschen.

Forschungsgeschichte

Der dänische Zoologe Otto Friedrich Müller prägte den Begriff Vibrionen, aufgrund der zitterartigen Bewegung der Bakterien, welche sich mikroskopisch beobachten lässt.<ref name="Hornef2020" />

Literatur

Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock – Mikrobiologie. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 2001, ISBN 3-8274-0566-1.
Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt (Hrsg.) The Prokaryotes, A Handbook of the Biology of Bacteria. 7 Bände, 3. Auflage, Springer-Verlag, New York u. a. 2006, ISBN 0-387-30740-0. Hier speziell → Band 6: Proteobacteria: Gamma Subclass. ISBN 0-387-30746-X.

Weblinks

Commons: Vibrionen (Vibrio) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): Fragen und Antworten zu Vibrionen
Interaktive Karte des European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC) mit Informationen zur Vibrionenvermehrung in europäischen Küstengewässern. Auf: e3geoportal.ecdc.europa.eu; zuletzt abgerufen am 19. April 2021.
Merkblatt des Landesamtes für Gesundheit und Soziales Mecklenburg-Vorpommern (LAGuS), Vibrionen-Krankheitserreger in der Ostsee (Stand 06.2020) als PDF. Auf: regierung-mv.de; zuletzt abgerufen am 19. April 2021.
Daniel Castillo, Kathryn Kauffman, Fatima Hussain, Panos Kalatzis, Nanna Rørbo, Martin F. Polz, Mathias Middelboe: Widespread distribution of prophage-encoded virulence factors in marine Vibrio communities. In: Scientific Reports. Band 8, Artikel Nr. 9973, 2. Juli 2018; doi:10.1038/s41598-018-28326-9.
Schweizer Institut für Bioinformatik (SIB): Comma-shaped bacteria: two membranes (Gram-): Morphology typical of „Vibrio gastroenteritis“. – Zelle von Vibrio gastroenteritis mit Spore, Interaktive Graphik Auf: swissbiopics.org; zuletzt abgerufen am 3. August 2022.

Einzelnachweise

<references> <ref name="lpsn"> Jean Euzéby, Aidan C. Parte: Genus Vibrio. In: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Abgerufen am 9. August 2019. </ref> <ref name="Boyd2000">Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2 </ref> <ref name="Hornef2020"> Matthias Hornef: Vibrionen, Aeromonas. in Sebastian Suerbaum, Gerd-Dieter Burchard, Stefan H. E. Kaufmann, Thomas F. Schulz (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie (= Lehrbuch.). 9. völlig überarbeitete und erweiterte Auflage, Springer-Verlag, Berlin 2020, ISBN 978-3-662-61384-9, S. 337. </ref> <ref name="Kim2001"> Dong-Soo Kim, Cheorl-Ho Kim: Author's reply to K. Matsumura: No ability to produce tetrodotoxin in bacteria. In: Applied and environmental microbiology. Band 67, Nr. 5, Mai 2001, S. 2393–2394, ISSN 0099-2240; doi:10.1128/AEM.8.3.2393-2394.2001, PMC 92886 (freier Volltext), PMID 11386243 (englisch). </ref> <ref name="Matsumura1995"> Kendo Matsumura: Reexamination of tetrodotoxin production by bacteria. In: Applied and environmental microbiology. Band 61, Nr. 9, September 1995, S. 3468–3470, ISSN 0099-2240; doi:10.1128/aem.61.9.3468-3470.1995, PMC 167625 (freier Volltext), PMID 7574655 (englisch). </ref> <ref name="Nishikino2024"> Tatsuro Nishikino, Norihiro Takekawa, Jun-ichi Kishikawa, Mika Hirose, Seiji Kojima, Michio Homma, Takayuki Kato, Katsumi Imada: Structural insight into sodium ion pathway in the bacterial flagellar stator from marine Vibrio. In: PNAS. Band 122, Nr. 1, 30. Dezember 2024, S. e2415713122; doi:10.1073/pnas.2415713122 (englisch). Dazu:

Electron microscopy images reveal crucial structures and mechanisms within the molecular machinery that certain bacteria use for propulsion. Auf: SciTechDaily vom 18. Februar 2025.

</ref> <ref name="Noguchi1987"> T. Noguchi, D. F. Hwang, O. Arakawa, H. Sugita, Y. Deguchi, Y. Shida, K. Hashimoto: Vibrio alginolyticus, a tetrodotoxin-producing bacterium, in the intestines of the fish Fugu vermicularis vermicularis. In: Marine Biology. Band 94,1987, S. 625–630; doi:10.1007/BF00431409 (englisch). </ref> <ref name="Prentice2025"> Melanie B. Prentice, Grace A. Crandall, Amy M. Chan, Katherine M. Davis, Paul K. Hershberger, Jan F. Finke, Jason Hodin, Andrew McCracken, Colleen T. E. Kellogg, Rute B G. Clemente-Carvalho, Carolyn Prentice, Kevin X. Zhong, C. Drew Harvell, Curtis A. Suttle, Alyssa-Lois M. Gehman: Vibrio pectenicida strain FHCF-3 is a causative agent of sea star wasting disease. In: Nature Ecology & Evolution. 4. August 2025; doi:10.1038/s41559-025-02797-2, PMID 40760083 (englisch). Dazu:

Meeresökologie: Erreger der Seestern-Krankheit identifiziert. Auf: wissenschaft.de vom 5. August 2025.
Claudia Krapp: Erreger der mysteriösen Seestern-Krankheit identifiziert. Vibrio-Bakterium verursacht Massensterben von Seesternen im Pazifik. Auf: scinexx.de vom 6. August 2025.
NCBI Taxonomy Browser: Vibrio pectenicida Lambert et al. 1998.
GTDB: GCF_003937805.1: Vibrio pectenicida.

</ref> <ref name="Simidu1987"> U. Simidu, T. Noguchi, D. F. Hwang, Y. Shida, K. Hashimoto: Marine bacteria which produce tetrodotoxin. In: Applied and environmental microbiology. Band 53, Nr. 7, Juli 1987, S. 1714–1715, ISSN 0099-2240; doi:10.1128/aem.53.7.1714-1715.1987, PMC 203940 (freier Volltext), PMID 3310884 (englisch). </ref> </references>