Citrobacter

Citrobacter
	Citrobacter freundii; (sekundärelektronenmikroskopische Aufnahme)
Systematik
Domäne:	Bakterien (Bacteria)
Abteilung:	Proteobacteria
Klasse:	Gammaproteobacteria
Ordnung:	Enterobacterales
Familie:	Enterobacteriaceae
Gattung:	Citrobacter
Wissenschaftlicher Name
	Citrobacter
	Werkman & Gillen 1932

Bei den Bakterien der Gattung Citrobacter handelt es sich um eine Gruppe gramnegativer Stäbchenbakterien der Familie der Enterobakterien (Enterobacteriaceae). Sie sind in der Regel nicht krankheitserregend („pathogen“) und kommen in der normalen Darmflora des Menschen vor. Sie können mit Citrat als einziger Energiequelle wachsen, worauf auch der Gattungsname verweist.

Merkmale

Die Zellen von Citrobacter-Arten sind durch Flagellen aktiv beweglich (motil).[1] Sie nutzen verschiedene organische Verbindungen als Energie- und Baustoffquelle in oxidativem oder fermentativem Energiestoffwechsel. Sie sind somit fakultativ anaerob. Sie können beispielsweise Glucose und Lactose unter Gas- und Säurebildung verwerten,[2] damit gehören sie zu den coliformen Bakterien.[3] Bezüglich der Produkte, die bei der Gärung gebildet werden, gehören sie zu den Bakterien, die eine gemischte Säuregärung durchführen.[1] Ein besonderes Merkmal ist, dass sie mit Citrat, dem Anion der Citronensäure, als einziger Energiequelle wachsen können,[3] darauf verweist auch der Gattungsname.[4] Wie für Enterobacteriaceae typisch, verlaufen der Katalase-Test positiv und der Oxidase-Test negativ.[1]

Biochemische Merkmale, wie beispielsweise die vorhandenen Enzyme und die daraus resultierenden Stoffwechseleigenschaften können in einer Bunten Reihe zur Identifizierung von Citrobacter-Arten bzw. Unterscheidung von anderen Vertretern der Enterobacteriaceae verwendet werden. Das Enzym Urease zum Abbau von Harnstoff ist bei manchen Arten vorhanden. Die Bildung von Schwefelwasserstoff (H₂S) erfolgt ebenfalls nur bei einigen Arten. Nitrat wird zu Nitrit reduziert.[1][2] Die Voges-Proskauer-Reaktion verläuft negativ, es wird kein Acetoin gebildet. Auch der Indol-Test verläuft negativ.[1] Mit Hilfe der IMViC-Tests kann Citrobacter von Enterobacter und Escherichia unterschieden werden.[2]

Der GC-Gehalt, also der Anteil der Nukleinbasen Guanin und Cytosin in der Bakterien-DNA, liegt bei 50–52 Molprozent.[1]

Citrobacter-Arten können durch die Phosphataseaktivität in ihrer Zellwand Plutonium [Pu(IV)] aus wässriger Lösung ausfällen und als Lanthan-Phosphat-Komplex binden.[5]

Citrobacter-Arten sind wie einige andere Prokaryoten in der Lage, Stickstoff zu fixieren. Sie sind diazotroph. C. freundii wurde im Darm von Mittelmeerfruchtfliegen gefunden und es wird vermutet, dass der von den Bakterien fixierte Stickstoff eine relevante Quelle organischen Stickstoffs für die Insekten ist. Somit leben ähnlich wie bei den Termiten die Fliegen mit ihren Darmbakterien in einer Symbiose.[6]

Vorkommen

Verbreitet sind Citrobacter-Arten in beinah allen Lebensräumen, wie etwa dem Boden, in Gewässern und in Abwässern.[7] Außerdem kommen sie als Teil der Darmflora im Magen-Darm-Trakt des Menschen vor.[8]

Systematik

Die Gattung Citrobacter zählt zu der Familie der Enterobacteriaceae (Enterobakterien) in der Ordnung der Enterobacteriales. Diese Ordnung gehört zu der Klasse der Gammaproteobacteria.[4] Die Enterobacteriaceae bilden eine große Gruppe gramnegativer Bakterien, zu denen u. a. die Gattungen Enterobacter, Escherichia, Klebsiella, Proteus, Raoultella, Salmonella, Serratia, Shigella und Yersinia gehören, von denen einige Vertreter als Krankheitserreger von Bedeutung sind.

Citrobacter wurde 1932 von Werkmann und Gillen erstbeschrieben. Zu der Gattung gehören die folgenden Arten (Stand 2014):[4]

Citrobacter amalonaticus (Young et al. 1971) Brenner & Farmer 1982
Citrobacter braakii Brenner et al. 1993
Citrobacter farmeri Brenner et al. 1993
Citrobacter freundii (Braak 1928) Werkman & Gillen 1932
Citrobacter gillenii Brenner et al. 2000
Citrobacter koseri Frederiksen 1970, früher C. diversus genannt, wobei dieser als nomen dubium nicht anerkannt ist
Citrobacter murliniae Brenner et al. 2000
Citrobacter rodentium Schauer et al. 1996
Citrobacter sedlakii Brenner et al. 1993
Citrobacter werkmanii Brenner et al. 1993
Citrobacter youngae Brenner et al. 1993

Medizinische Bedeutung

Als Krankheitserreger spielen Citrobacter-Arten nur selten eine Rolle und können bei Patienten mit geschwächtem Immunsystem als opportunistische Erreger Infektionen (meist intraabdominale Infektionen) verursachen. Meistens handelt es sich dabei um Krankenhausinfektionen (nosokomiale Infektionen).[8] In Einzelfällen wurden sie als Verursacher von Infektionen außerhalb des Darms („extraintestinal“) beschrieben.[3] Als Beispiele werden Harnwegsinfekte und Infektionen des Respirationstraktes genannt. In seltenen Fällen wurden Citrobacter-Arten auch bei Säuglings-Meningitis und -sepsis nachgewiesen.[7]

Zur antimikrobiellen Therapie (Stand 2009) stehen bei Infektionen mit Citrobacter koseri Cefotaxim, Ceftriaxon und alternativ Ciprofloxacin und Levofloxacin zur Verfügung. Citrobacter freundii wird mit Imipenem, Meropenem, Ertapenem, Chinolonen oder Aminoglykoside behandelt.[9]

Weblinks

Commons: Citrobacter – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock Mikrobiologie. Deutsche Übersetzung herausgegeben von Werner Goebel, 1. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag GmbH, Heidelberg/Berlin 2000, ISBN 3-8274-0566-1, S. 531–536.
Hans G. Schlegel, Christiane Zaborosch: Allgemeine Mikrobiologie. 7. Auflage. Thieme Verlag, Stuttgart/New York 1992, ISBN 3-13-444607-3, S. 307–313.
Herbert Hof, Rüdiger Dörries: Duale Reihe: Medizinische Mikrobiologie. 3. Auflage. Thieme Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 978-3-13-125313-2, S. 395.
Jean Euzéby, Aidan C. Parte: Genus Citrobacter. In: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Abgerufen am 9. August 2014.
P. Yong, L. E. Macaskie: Bioaccumulation of Lanthanum, Uranium and Thorium, and Use of a Model System to develop a Method for the Biologically-mediated Removal of Plutonium from Solution. In: J. Chem. Technol. Biotechnol., Band 71, 1998, S. 15–26; Abstract.
A. Behar, B. Yuval, E. Jurkevitch: Enterobacteria-mediated nitrogen fixation in natural populations of the fruit fly Ceratitis capitata. In: Molecular Ecology. Band 14, 2005, S. 2637–2643.
Wörterbuch-Redaktion des Verlages (Hrsg.): Pschyrembel Klinisches Wörterbuch (Stichwort „Citrobacter“). 259. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2002, ISBN 3-11-016522-8, S. 299.
S. Suerbaum, J. Bockemühl, H. Karch: Enterobakterien. In: Helmut Hahn, Stefan H. E. Kaufmann, Thomas F. Schulz, Sebastian Suerbaum (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie. 6. Auflage. Springer Verlag, Heidelberg 2009, ISBN 978-3-540-46359-7, S. 237–268 (hier 250).
Marianne Abele-Horn: Antimikrobielle Therapie. Entscheidungshilfen zur Behandlung und Prophylaxe von Infektionskrankheiten. Unter Mitarbeit von Werner Heinz, Hartwig Klinker, Johann Schurz und August Stich, 2., überarbeitete und erweiterte Auflage. Peter Wiehl, Marburg 2009, ISBN 978-3-927219-14-4, S. 261.

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[brock-1] Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock Mikrobiologie. Deutsche Übersetzung herausgegeben von Werner Goebel, 1. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag GmbH, Heidelberg/Berlin 2000, ISBN 3-8274-0566-1, S. 531–536.

[schlegel-2] Hans G. Schlegel, Christiane Zaborosch: Allgemeine Mikrobiologie. 7. Auflage. Thieme Verlag, Stuttgart/New York 1992, ISBN 3-13-444607-3, S. 307–313.

[med_MB1-3] Herbert Hof, Rüdiger Dörries: Duale Reihe: Medizinische Mikrobiologie. 3. Auflage. Thieme Verlag, Stuttgart 2005, ISBN 978-3-13-125313-2, S. 395.

[lpsn-4] Jean Euzéby, Aidan C. Parte: Genus Citrobacter. In: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Abgerufen am 9. August 2014.

[5] P. Yong, L. E. Macaskie: Bioaccumulation of Lanthanum, Uranium and Thorium, and Use of a Model System to develop a Method for the Biologically-mediated Removal of Plutonium from Solution. In: J. Chem. Technol. Biotechnol., Band 71, 1998, S. 15–26; Abstract.

[6] A. Behar, B. Yuval, E. Jurkevitch: Enterobacteria-mediated nitrogen fixation in natural populations of the fruit fly Ceratitis capitata. In: Molecular Ecology. Band 14, 2005, S. 2637–2643.

[pschyrembel-7] Wörterbuch-Redaktion des Verlages (Hrsg.): Pschyrembel Klinisches Wörterbuch (Stichwort „Citrobacter“). 259. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2002, ISBN 3-11-016522-8, S. 299.

[med_MB2-8] S. Suerbaum, J. Bockemühl, H. Karch: Enterobakterien. In: Helmut Hahn, Stefan H. E. Kaufmann, Thomas F. Schulz, Sebastian Suerbaum (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie. 6. Auflage. Springer Verlag, Heidelberg 2009, ISBN 978-3-540-46359-7, S. 237–268 (hier 250).

[9] Marianne Abele-Horn: Antimikrobielle Therapie. Entscheidungshilfen zur Behandlung und Prophylaxe von Infektionskrankheiten. Unter Mitarbeit von Werner Heinz, Hartwig Klinker, Johann Schurz und August Stich, 2., überarbeitete und erweiterte Auflage. Peter Wiehl, Marburg 2009, ISBN 978-3-927219-14-4, S. 261.