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Aerobiosestatus – Definition & klinische Bedeutung

Der Aerobiosestatus beschreibt, ob ein Mikroorganismus unter Anwesenheit oder Abwesenheit von Sauerstoff wächst. Er ist wichtig für Diagnose und Therapie von Infektionen.

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Wissenswertes über "Aerobiosestatus"

Der Aerobiosestatus beschreibt, ob ein Mikroorganismus unter Anwesenheit oder Abwesenheit von Sauerstoff wächst. Er ist wichtig für Diagnose und Therapie von Infektionen.

Was ist der Aerobiosestatus?

Der Aerobiosestatus ist ein mikrobiologischer Begriff, der beschreibt, in welchem Verhältnis ein Mikroorganismus – insbesondere ein Bakterium – zu molekularem Sauerstoff (O₂) steht. Er gibt an, ob ein Keim für sein Wachstum und seinen Stoffwechsel Sauerstoff benötigt, ihn toleriert oder ob Sauerstoff für ihn sogar giftig ist. Diese Eigenschaft ist grundlegend für die Klassifizierung von Bakterien und hat direkte Auswirkungen auf die Diagnose und Behandlung bakterieller Infektionen.

Klassifikation nach dem Aerobiosestatus

Mikroorganismen werden anhand ihres Sauerstoffbedarfs in verschiedene Gruppen eingeteilt:

Aerobe Bakterien (obligat aerob): Diese Keime benötigen zwingend Sauerstoff für ihren Stoffwechsel. Sie können nur in Anwesenheit von O₂ wachsen und überleben. Beispiele: Mycobacterium tuberculosis, Pseudomonas aeruginosa.
Anaerobe Bakterien (obligat anaerob): Diese Mikroorganismen können keinen Sauerstoff vertragen. Sauerstoff wirkt für sie toxisch, da sie nicht über die notwendigen Enzyme zur Entgiftung reaktiver Sauerstoffspezies verfügen. Sie kommen häufig in tiefen Wunden, Abszessen oder im Darm vor. Beispiele: Clostridium difficile, Bacteroides fragilis.
Fakultativ anaerobe Bakterien: Diese Keime bevorzugen Sauerstoff, können aber auch ohne ihn wachsen, indem sie auf anaerobe Stoffwechselwege (z. B. Gärung) umschalten. Beispiele: Escherichia coli, Staphylococcus aureus.
Mikroaerophile Bakterien: Diese Organismen benötigen Sauerstoff, jedoch in deutlich geringerer Konzentration als in der normalen Atmosphäre (ca. 5 % O₂ statt 21 %). Beispiel: Helicobacter pylori, Campylobacter spp.
Aerotolerante Anaerobier: Diese Bakterien leben anaerob, werden jedoch durch Sauerstoff nicht abgetötet. Sie können in dessen Anwesenheit überleben, aber nicht davon profitieren. Beispiel: Lactobacillus spp.

Klinische Bedeutung

Der Aerobiosestatus ist für die klinische Mikrobiologie von zentraler Bedeutung. Er beeinflusst maßgeblich:

Die Anzucht und Kultivierung von Erregern: Im Labor müssen Proben unter den richtigen atmosphärischen Bedingungen bebrütet werden. Für anaerobe Keime sind spezielle Anaeroben-Kulturgefäße oder -kammern erforderlich, die Sauerstoff ausschließen.
Die Infektionslokalisation: Anhand des Aerobiosestatus lässt sich häufig auf den Entstehungsort einer Infektion schließen. Anaerobe Infektionen treten typischerweise in sauerstoffarmen Geweben auf, wie in tiefen Wunden, nekrotischem Gewebe, Abszessen oder dem Gastrointestinaltrakt.
Die Wahl des Antibiotikums: Viele Antibiotika wirken selektiv gegen aerobe oder anaerobe Keime. Das Wissen um den Aerobiosestatus des Erregers ist daher entscheidend für eine gezielte und wirksame Antibiotikatherapie. Metronidazol beispielsweise ist vor allem gegen Anaerobier wirksam.

Diagnostik und Bestimmung des Aerobiosestatus

Die Bestimmung des Aerobiosestatus erfolgt im mikrobiologischen Labor. Dazu wird eine Patientenprobe (z. B. Wundabstrich, Blut, Liquor) auf verschiedenen Nährmedien sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen kultiviert. Das Wachstumsverhalten des Erregers auf den jeweiligen Nährmedien erlaubt dann die Zuordnung zur entsprechenden Gruppe. Ergänzend können biochemische Tests und molekularbiologische Methoden (z. B. PCR) zur Identifizierung des Erregers eingesetzt werden.

Relevanz für die Therapie

Bei klinischem Verdacht auf eine Infektion, insbesondere bei Abszessen, Wundinfektionen oder intraabdominellen Infektionen, ist die Kenntnis des Aerobiosestatus des Erregers entscheidend für den Therapieerfolg. Eine empirische Antibiotikatherapie, die sowohl aerobe als auch anaerobe Keime abdeckt (sog. Kombinationstherapie), wird häufig eingeleitet, bis der genaue Erreger und sein Aerobiosestatus durch die Labordiagnostik identifiziert sind. Nach Erhalt der Kulturergebnisse kann die Therapie dann gezielt angepasst werden.

Quellen

Murray, P.R., Rosenthal, K.S., Pfaller, M.A. - Medical Microbiology, 9. Auflage, Elsevier (2020).
Robert Koch-Institut (RKI) - Ratgeber zu bakteriellen Infektionskrankheiten, verfügbar unter: www.rki.de.
Baron, S. (Hrsg.) - Medical Microbiology, 4. Auflage, University of Texas Medical Branch at Galveston (1996), verfügbar bei NCBI Bookshelf.

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