Vibrio cholerae (Vibrionen)

Veröffentlicht von: Dr. rer. nat. Geraldine Nagel (27. Juni 2011)

© Jupiterimages/iStockphoto

Beim Krankheitserreger Vibrio cholerae handelt es sich um Bakterien, die auch "Vibrionen" genannt werden und die beim Menschen zur Durchfallerkrankung Cholera führen können. Unbehandelt endet eine Infektion mit Vibrio cholerae in bis zu 60 Prozent der Fälle tödlich. Mit der richtigen Behandlung überleben jedoch über 99 Prozent der Betroffenen.

Durchfallerkrankungen durch Vibrio cholerae treten vor allem in Teilen von Asien, Afrika und Lateinamerika auf. Weltweit kommt es jährlich zu drei bis fünf Millionen Cholera-Fällen, pro Jahr sterben rund 100.000 Menschen daran. In Europa kommt es dagegen nur noch höchst selten zu Cholera-Fällen, meist waren die Betroffenen zuvor in Cholera-Risikoländern unterwegs. In Deutschland werden pro Jahr zwischen 0 bis 7 Cholera-Infektionen gemeldet.

Der Mensch ist die einzige Infektionsquelle für Cholera-Bakterien: Infizierte Personen geben den Erreger über den Stuhl an die Umwelt ab. Die Aufnahme der Vibrionen in den Körper erfolgt oral, also zum Beispiel über fäkal verunreinigtes Trinkwasser.

Vibrio-cholerae-Bakterien habe eine stäbchenförmige, leicht gebogene Form und ähneln dadurch einem Komma. An einem Ende tragen die Vibrionen eine einzelne, fadenähnliche Struktur (sog. Geißel), mit deren Hilfe sie sich fortbewegen können. Außerdem ist der Cholera-Erreger rundum mit einer Art Fasern besetzt, den sogenannten Fimbrien. Die Fimbrien helfen den Vibrionen dabei, sich an die Zellen des Dünndarmepithels anzuheften – welche auch das Angriffsziel der Bakterien sind.

Das Bild zeigt das Bakterium Vibrio cholerae unter einem Elektronenmikroskop © Okapia

Das Bakterium Vibrio cholerae löst Cholera aus. © NAS/Biophoto Associates/OKAPIA

Nach der oralen Aufnahme passieren die Vibrionen zuerst den Magen. Der säurehaltige Magensaft stellt eine wichtige Barriere für den Cholera-Erreger dar und die meisten Cholera-Bakterien überleben das Säurebad nicht. Dennoch erreichen einige Vibrionen den Darmtrakt. Zu einer Infektion kommt es erst, wenn eine bestimmte Menge an Bakterien den Darm erreicht: zwischen Zehntausend bis einer Million Vibrionen werden hierfür benötigt. Die Geißel hilft den Bakterien dabei, die Schleimhautzellen des Dünndarms zu überwinden und zu den darunterliegenden Dünndarm-Epithelzellen zu gelangen. Sobald die Vibrionen die Zellen des Dünndarm-Epithels erreicht haben, heften sie sich an diese an. Dort geben die Vibrio-cholerae-Bakterien einen Giftstoff ab, das sogenannte Choleratoxin.

Das Cholera-Toxin stört den Wasser- und Ionenhaushalt der Dünndarmzellen, indem es das Enzym Adenylatzyklase aktiviert. Als Folge dessen geben die Zellen vermehrt die Elektrolyte Chlorid, Kalium und Hydrogenkarbonat in das Innere des Dünndarms ab und können kein Natrium mehr aufnehmen. Das bewirkt, dass innerhalb kurzer Zeit (wenige Stunden) große Mengen Wasser in den Dünndarm geleitet werden – bis zu zehnmal mehr Wasser als gewöhnlich (bis zu 25 Liter am Tag). So entstehen die für Cholera typischen wässrigen Durchfälle, die mit enormen Wasser- und Elektrolytverlusten einhergehen und unbehandelt lebensbedrohlich sind.

Wissenschaftler unterteilen Vibrio-cholerae-Bakterien anhand bestimmter Zellwandanteile (den O-Antigenen) in Subtypen – die sogenannten Serogruppen. Von diesen führt vor allem die Serogruppe O1 zu Cholera-Erkrankungen.