Borrelien

Borrelia
Borrelia burgdorferi in 400-facher Vergrößerung.

Borrelia burgdorferi in 400-facher Vergrößerung.

Systematik
Domäne: Bakterien
Abteilung: Spirochaetes
Klasse: Spirochaetes
Ordnung: Spirochaetales
Familie: Spirochaetaceae
Gattung: Borrelia
Wissenschaftlicher Name
Borrelia
Swellengrebel 1907
Arten
  • B. afzelii Canica et al. 1994
  • B. anserina (Sakharoff 1891) Bergey et al. 1925
  • B. burgdorferi Johnson et al. 1984
  • B. coriaceae Johnson et al. 1987
  • B. duttoni (Novy & Knapp 1906) Bergey et al. 1925
  • B. garinii Baranton et al. 1992
  • B. recurrentis (Lebert 1874) Bergey et al. 1925
  • B. theileri (Laveran 1903) Bergey et al. 1925
  • B. valaisiana (Sakharoff 1893)
  • B. lustitaniae Johnson et al. 1986
  • B. spielmanii Richter et al. 2006

Borrelien (Borrelia spec.) sind eine Gruppe relativ großer, schraubenförmiger, gram-negativer Bakterien aus der Gruppe der Spirochäten. Benannt wurden sie nach Amédée Borrel, einem bekannten Bakteriologen aus Straßburg (1867–1937).

Merkmale

Borrelien sind wendelförmig und haben sehr wenige, relativ große Windungen und lassen sich im Unterschied zu anderen Spirochätengattungen mit üblichen Färbemitteln gut darstellen. Reservoirwirte sind unter anderem kleine Nager wie beispielsweise Ratten und Mäuse, von denen sie dann mittels Vektoren wie zum Beispiel Zecken auf sehr unterschiedliche Lebewesen übertragen werden. Viele Tiere sind gegen die Borrelien immun, andere wie zum Beispiel Pferd und Hund oder auch der Mensch sind nicht immun. Während die meisten Prokaryoten zirkuläre Chromosomen besitzen, haben Borrelien lineare DNA. [1]

Eine weitere Eigenheit der Bakterienart ist, dass sie ganz ohne Eisen auskommt und als Cofaktor für wichtige Enzyme stattdessen Mangan verwendet.[2]

Formveränderung

In-vitro-Studien weisen darauf hin, dass Borrelien in der Lage sind, ihre ursprüngliche längliche Gestalt unter Stress in eine Kugelform umzuwandeln. Zudem zeigen entsprechende Studien, dass Borrelien auch noch in weiteren Formvarianten vorkommen können, die unter den Oberbegriffen L-Formen oder Sphaeroplasten zusammengefasst werden.[3] Sphäroplasten besitzen eine defizitäre Zellwand oder sind sogar zellwandlos. Es gibt des Weiteren Hinweise, dass diese Formen sowohl intrazellulär, wie auch extrazellulär vorkommen können und in der Lage sind, sich trotz ihrer zellwandlosen Form zu teilen und sich auch wieder in komplette Formen zurückzuentwickeln. [4]

Wichtige Borrelienarten

  1. Borrelia burgdorferi sensu lato: Diese nach dem Schweizer Forscher Willy Burgdorfer benannten Bakterien wurden erst 1982 beschrieben als Erreger der durch Zecken (in Deutschland Holzbock Ixodes ricinus, in den USA Ixodes dammini) übertragenen Lyme-Borreliose (benannt nach dem Ort Lyme im US-Staat Connecticut). Aufgrund der Zeckenaktivität häufen sich die Infektionen vor allem im Sommer und Herbst, die Durchseuchung der Zecken kann sehr stark regional variieren (5 % bis 60 %). Kennzeichen der frühen Erkrankung sind vor allem Kopfschmerzen, Erythema migrans (Wanderröte), neurologische und arthritische Beschwerden, viele weitere Symptome können folgen.
  2. Borrelia recurrentis: Bei diesen Borrelien handelt es sich um die Erreger des Läuserückfallfiebers und werden durch die Kleiderlaus (Pediculus humanus) übertragen. In früheren Zeiten kam es zu regelrechten Epidemien der Krankheit, vor allem in Gegenden mit mangelnder Hygiene und starken Läusebefall, heute ist sie vor allem in den kühleren Gebieten Afrikas, Südamerikas und Asiens verbreitet. Kennzeichnend für die Krankheit sind starke Fieberschübe.
  3. Borrelia duttoni: Auch diese Borrelien werden durch Zecken (Lederzecke Ornithodorus moubata) übertragen und sind die Ursache des Zeckenrückfallfiebers. Diese Krankheit entspricht im Wesentlichen dem Läuserückfallfieber, ihr Vorkommen ist jedoch auf die wärmeren Gebiete der Tropen und Subtropen beschränkt.
  4. Borrelia anserina: Diese Borrelien werden ebenfalls durch Zecken übertragen und verursachen die Geflügelspirochätose bei Hühnern, Puten, Enten und Gänsen. Sie kommen vor allem in tropischen und subtropischen Regionen vor, aus Mitteleuropa sind allerdings Einzelfälle bekannt.
  5. Borrelia theileri: Diese Borrelien wurden in Australien und Südafrika bei mild verlaufenden Erkrankungen von Pferden, Rindern und Schafen nachgewiesen.
  6. Borrelia coriaceae: Diese Borrelienart wurde nach Aborten von Rindern isoliert. Überträger ist die Zecke Ornithodorus coriacaeus.

Daneben kommen regional verbreitet weitere Borrelien vor, die Erkrankungen ähnlich dem Rückfallfieber auslösen können.

Humanpathogene Borrelienarten

Die häufigste in Deutschland/Europa vorkommende Borrelienart ist Borrelia burgdorferi. Während in den USA vor allem die Genospezies B. burgdorferi sensu stricto vorkommt, treten in Europa weitere für den Menschen gefährliche Spezies auf. Dies sind insbesondere B. garinii, B. afzelii, B. valaisiana, B. lusitaniae und B. spielmanii. Ob auch andere Spezies humanpathogen sind, ist noch ungeklärt.

Alle europäischen Borrelien-Genospezies wurden auch in Deutschland in Zecken gefunden. Studien weisen darauf hin, dass die einzelnen Genospezies schwerpunktmäßig für die jeweiligen Krankheitsmanifestationen verantwortlich sein könnten. Allerdings kann jede Spezies vom Grunde her auch jede Krankheitsmanifestation verursachen. Überschneidungen verschiedener Symptome sowie Kombinationen von verschiedenen Krankheitsmanifestationen sind möglich.

Neuere Studien weisen darauf hin, dass die verschiedenen Genospezies offensichtlich unterschiedlich komplement-sensitiv bzw. -resistent sind.

Verbreitungsgebiete der Borrelien

Die Verteilung der Genospezies von B. burgdorferi ist in Deutschland je nach Region unterschiedlich. Allerdings gibt es hierzu nur begrenztes Studienmaterial. Am häufigsten ist B. afzelli (etwa 30 %), gefolgt von B. garinii (etwa 20 %), B. valaisiana (etwa 13 %) und B. burgdorferi s. s. (etwa 7 %). Nicht zuzuordnen sind etwa 10 % der Borrelien in Zecken.

In den USA kommt vorwiegend die Spezies B. burgdorferi sensu stricto vor, die auch in Europa vorhanden ist. Wegen der größeren Heterogenität der europäischen Genospezies sind die amerikanischen Studien zur Pathogenese, Diagnose und Behandlung sowie zur Impfstoff-Entwicklung nicht in allen Bereichen übertragbar.

Siehe auch

Literatur

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Matthias Redenbach, Josef Altenbuchner: Warum haben einige Bakterien lineare Chromosomen und Plasmide? In: Biospektrum. Bd. 8, Nr. 2, 2002, S. 158-163. PDF
  2. J. E. Posey, F. C. Gherardini: Lack of a role for iron in the Lyme disease pathogen. In: Science. Bd. 288, Nr. 5471, Juni 2000, S. 1651–1653. PMID 10834845.
  3. V. P. Mursic et al.: Formation and cultivation of Borrelia burgdorferi spheroplast-L-form variants. In: Infection Bd. 24, Nr. 3, 1996, S. 218-226. PMID 8811359
  4. http://www.lymenet.de/literatur/persistence.htm
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