Chlamydien

• Klasse: Chlamydiia
• Ordnung: Chlamydiales
• Familie: Chlamydiaceae
• Gattung: Chlamydia
• Spezies: 
  Wichtige humanpathogene Vertreter:
  • Chlamydia trachomatis: Verursacht verschiedene Infektionen beim Menschen, einschließlich Trachom (eine Augenerkrankung), urogenitale Erkrankungen, darunter Urethritis und Zervizitis
  • Chlamydia pneumoniae: Erreger Atemwegsinfektionen
  • Chlamydia psittaci: Primär für Zoonosen bekannt, insbesondere Psittakose (Papageienkrankheit), Übertragung von Tier auf Mensch

 Info

Abkürzung “C.”

“Chlamydia” wird im weiteren Verlauf mit “C.” abgekürzt.

Übersicht

• Morphologie: kokkoid
• Größe: Breite ca. 0,3–1,5 µm, je nach Entwicklungsstadium
• Beweglichkeit: Unbeweglich aufgrund fehlender Geiseln
• Gram-Färbung: gramnegativ, jedoch oft schwaches Gramverhalten
• Verkapselung: keine Kapsel
• Sporenbildung: nein
• Sauerstoffbedarf: obligat aerob (nutzen als intrazelluläre Parasiten Sauerstoff aus dem Stoffwechsel der Wirtszelle)
• Zellinvasion: obligat intrazellulär

Zellaufbau

Der Zellaufbau von Chlamydien entspricht grundsätzlich dem von gramnegativen Bakterien.

Eine Besonderheit ergibt sich jedoch im Aufbau der Zellwand:

• Sie enthält kein Peptidoglykan (oder nur in geringen Mengen, je nach Entwicklungsstadium)
• Stabilität wird stattdessen durch Cystein-reiche Proteine gewährleistet
• Chlamydien besitzen eine äußere Membran mit Lipopolysacchariden (LPS) → die LPS können als Endotoxine wirken

DNA:

• Chlamydien haben ein kompaktes, zirkuläres Genom
• Zusätzlich haben sie häufig Plasmid, dieses kann wichtige Funktionen für Infektiosität und Vermehrung tragen

Stoffwechsel und intrazellulärer Lebensstil

Chlamydien sind obligat intrazellulär lebende Bakterien. Da sie bestimmte Stoffwechselfunktionen verloren haben, sind sie darauf angewiesen, entsprechende Produkte von ihrer Wirtszelle zu beziehen.

Der dabei wohl wichtigste Punkt ist:

• Chlamydien haben keine vollständige Fähigkeit zur ATP-Synthese → sind auf Energie der Wirtszelle angewiesen
• Importieren ATP und andere Metabolite über spezielle Transporter → Sie werden daher auch als energieparasitär bezeichnet 

•  Info

  Besonderheiten: Entwicklungszyklus

  Die taxonomische Einteilung der Chlamydien basiert auf genetischen Analysen sowie auf ihren spezifischen Entwicklungs- und Infektionsmechanismen.

  Chlamydia-Spezies durchlaufen einen komplexen Lebenszyklus mit zwei unterschiedlichen Entwicklungsstadien:

  • Elementarkörperchen (EB):
    • Infektiöse Form, sehr klein (~0,3 µm) und kompakt
    • Resistent gegen äußere Umwelteinflüsse durch eine verdickte Zellwand
    • Metabolisch inaktiv (können sich nicht teilen) → EBs werden in die Wirtszelle aufgenommen und beginnen dort ihre Vermehrung
  • Retikularkörperchen (RB):
    • Nicht-infektiöse Form, größer (~1 µm)
    • Metabolisch aktiv: Verantwortlich für die Vermehrung innerhalb der Wirtszelle
    • Dünnere Zellwand und empfindlicher gegenüber Umwelteinflüssen → auf Vermehrung und Nährstoffaufnahme spezialisiert

Gram-Verhalten

• Chlamydien zeigen gramnegative Färbung (rosa)
  ABER: ihre untypische Zellwandstruktur und intrazelluläre Lebensweise machen die Gram-Färbung für diagnostische Zwecke wenig relevant
• Zur Diagnose von Chlamydien-Infektionen wird selten die Gram-Färbung verwendet
  → Andere Methoden, v.a. PCR (Polymerase-Kettenreaktion), Immunfluoreszenz oder Zellkultur sind deutlich sensitiver und spezifischer

Die Gattung der Chlamydien umfasst eine Reihe verschiedener Spezies, die jeweils auch verschiedene Krankheitsbilder auslösen.

Geographisch sind Chlamydien weltweit verbreitet, einige Spezies/Serotypen sind v.a. in wärmeren und tropischeren Klimazonen gehäuft.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die epidemiologische Verteilung und klinische Präsentation der wichtigsten Spezies und Serotypen der Gattung “Chlamydia spp.”. Genauere Informationen zu den einzelnen Krankheitsbildern finden sich in dem jeweils dazugehörigen Artikel.

 Info

Chlamydia als STD (Sexually transmitted disease)

Chlamydia trachomatis, Serotyp D-K, ist die häufigste sexuell übertragene Infektion weltweit.

Einige der wichtigsten Virulenzfaktoren der Gattung “Chlamydia spp.” sind in der untenstehenden Tabelle zusammengefasst. Daneben gibt es noch weitere, die jedoch aus Gründen der Kompaktheit nicht mit in die Tabelle aufgenommen wurden.

 Info

Prüfungsrelevanz

Der Inhalt der Tabelle übersteigt in der Regel das für die Prüfung relevante Wissen und dient damit eher der persönlichen Weiterbildung.

Pathogenitätsmerkmal	Virulenzfaktor	Funktionsmechanismus
Adhäsion & Endozytose	Oberflächenproteine: z.B. MOMP (Major Outer Membrane Protein)	Ermöglichen Bindung an Rezeptoren auf Wirtszell-Oberfläche Fördern Endozytose
Zellinvasion	Elementarkörperchen	Infektiöse Form der Chlamydia spp. Besonders widerstandsfähig Ermöglicht Anheftung und Eindringen in Wirtszelle
Proteininjektion	Typ-III-Sekretionssystem (T3SS)	Nadelförmiger Proteinkomplex Ähnelt strukturell Flaggellen, jedoch ohne Bewegungsfunktion “Nadel” verbindet Chlamydienzelle mit Wirtsmembran →Injektion/Transport von Proteinen in Wirtszelle Proteine manipulieren Zellfunktionen, um Überleben und Vermehrung von Chlamydien zu fördern
Immunevasion	Intrazelluläre Ansiedlung	Umgehung der Immunantwort durch intrazelluläres Leben und Oberflächenstrukturveränderung
Metabolische Anpassung	Transportproteine, z.B. ATP-Translokatoren, Transportproteine für Import von Aminosäuren, Lipiden, etc. Mitnutzung der Wirtszellorganellen	Verschiedene Proteine zum Import und der Mitbenutzung von Wirtsproteinen und Zellbestandteilen ermöglichen Chlamydien intrazellulären Lebensstil Sie sind perfekt an intrazelluläre Bedingungen angepasst Passen auch Stoffwechsel und Zellfunktion der Wirtszelle an ihre Bedürfnisse an
Inflammation	Lipopolysaccharide (LPS) Weitere Zellwandbestandteile	Proteine rufen Immunreaktionen und Entzündungsreaktionen hervor → Gewebeschädigung und Symptomatik

Die Tabelle erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.