Chlamydiacea

Chlamydiaceae bilden eine Familie von pathogenen, obligat intrazellulären, gramnegativen Bakterien, die akute und chronische Krankheiten bei Tieren und Menschen verursachen (Pannekoek Y et al. 2006). Sie unterscheiden sich von allen anderen Bakterien durch ihre geringe Grösse (kleinste Einheit 0,2 μm), einen speziellen Vermehrungszyklus der nur innerhalb der Zelle stattfindet (obligater Zellparasitmus; Chlamydien sind abhängig von der Energielieferung durch ATP der Zelle) und die Existenz von 2 unterschiedlichen zellmorphologischen Erscheinungsformen, den Elementarkörperchen und den Intialkörperchen. Bemerkung: Da Chlamydia spp. obligat intrazelluläre Bakterien sind, können sie nur in speziellen Kulturmedien (Dottersack des Hühnerembryos) oder Zellkulturen gezüchtet werden. 

Alle Chlamydien besitzen ein zellwandständiges Antigen (Lipopolysaccharid – LPS), ein Antigen das u.a. diagnostische Bedeutung hat.  Es wurde festgestellt, dass Chlamydien-LPS eine chemisch und antigenisch einzigartige Struktur eines Trisaccharids der Sequenz α-Kdo-(2→8)-α-Kdo-(2→4)-α-Kdo-(2→ enthält. Monoklonale Antikörper, die gegen dieses Trisaccharid-Epitop gerichtet sind, sind gattungsspezifisch und erkennen nur Bakterien der Gattung Chlamydia.

Weiterhin spielt das "major outer-membrane protein" - MOMP - für die Integrität (strukturelle Steifigkeit der äußeren Membran) und Antigenität von Chlamydien eine große Rolle. MOMP-Trimere zeigen eine Porin-ähnliche kanalbildende Aktivität . Die Porengröße wurde auf einen Durchmesser von etwa 2 nm geschätzt. Zusammen mit dem Lipopolysaccharid (LPS) bildet MOMP die Oberfläche der Elementarkörperzelle. 

Innerhalb der Familie der Chlamydiaceae ist v.a. die Gattung Chlamydia humanmedizinsich bedeutsam. Es werden unterschieden:

Chlamydia psittaci:

• Chlamydia psittaci findet sein natürliches Reservoir unter Tieren, aber Infektionen beim Menschen sind von aviären Stämmen bekannt, die schwere Lungenentzündungen verursachen (Psittakose - besser Ornithose) . C.psittaci wurde im frühen 20. Jahrhundert sowohl von den USA als auch von der ehemaligen Sowjetunion als Mittel der biologischen Kriegsführung entwickelt. Die Verbreitung erfolgt durch Kontakt mit Vögeln (auch zufällig) oder anderen Haustieren (Stalder S et al. 2020).

Chlamydia trachomatis:

• C. trachomatis wird in 15 Serovare aufgeteilt  - basierend auf OmpA [MOMP]-Antigenität)
• Serovar A bis C, ist der Erreger des Trachoms
• Die Serovare D bis K verursachen die Einschlusskörperchenkonjunktivitis (harmlose Variante des Trachoms) auch Schwimmbadkonjunkitivis .
• Weiterhin verursachen die Serovare D bis K sexuell übertragbare Krankheiten bei Männern (Urethritis und Prostatitis) und Frauen (Urethritis, Zervizitis und Salpingitis). Bis zu 60% der Nichtgonokokken-Urethritis (NGU) des Mannes wird durch Chlamydia trachomatis verursacht. Als postinfektiöse Komplikation kann bei dieser Infektion der Harnwege ein Reiter-Syndrom verursacht werden.      
• Der Serovar L1-3  verursacht das Lymphogranuloma venereum (LGV) und Proktokolitis (LGV biovar). Stämme von LGV biovar sind in der Lage, über das Schleimhautepithel hinaus einzudringen und in die Lymphgefäße zu gelangen, wo sie sich in Monozyten und Makrophagen vermehren.

Chlamydia pneumoniae (TWAR-Chlamydien):

• C. pneumoniae taucht als Erreger atypischer Pneumonien auf und wurde kürzlich mit der Pathogenese und den klinischen Folgen der Atherosklerose in Verbindung gebracht. C. pneumoniae wird als Besonderheit von Mensch zu Mensch übertragen.

Alle Chlamdiaceae teilen eine biphasische Lebensweise mit 2 verschiedenen Entwicklungsformen:

• EB: Elementarkörper (non-replicative elementary body)  EB sind metabolisch verlangsamte, sporenähnliche Formen, die auf das Überleben in der Umwelt und die Anheftung an Wirtszellen spezialisiert sind. EBs heften sich in der Regel über eine Reihe verschiedener Rezeptoren (CFTR, Mannose-Rezeptor usw.) an nichtphagozytäre Zellen an.
• RB: Initialkörperchen (replicative, non-infectious reticulate body -RB): Nach der Aufnahme (Clathrin-vermittelte Endozytose) durch eine Epithelzelle differenzieren sich die EBs in den Vakuolen der Wirtszelle zu RBs. RBs sind die Keimformen, die sich aktiv 8-10x teilen (Einschlusskörperchen), bevor sie sich wieder in EBs differenzieren. EBs können die Zelle durch Zelllyse verlassen und neue Zellen reinfizieren (Cossé MM et al. 2018).

Zu den Virulenzdeterminanten der Chlamydiaceae gehören zahlreiche Mechanismen zur Nutzung von Nährstoffen der Wirtszelle und von Bausteinen für die zelluläre Maschinerie.

Zur Therapie aller Chlamydien sind Tetracycline (z.B Doxyzyklin) und Makrolidantibiotika (z.B Erythromycin) geeignet.

S. Leitfaden der Deutsche STI-Gesellschaft S.14  

1. Bannantine JPet al. (2000) A secondary structure motif predictive of protein localization to the chlamydial inclusion membrane. Cell Microbiol 2:35-47.
2. Cossé MM et al. (2018) One Face of Chlamydia trachomatis: The Infectious Elementary Body. Curr Top Microbiol Immunol 412:35-58.
3. Guo W et al. (2016) Chlamydia gallinacea, not C. psittaci, is the endemic chlamydial species in chicken (Gallus gallus). Sci Rep 2016;6:19638.
4. Gunn A et al. (2016) Chlamydiaceae: an update on nomenclature. Vet Rec. 179:193-194.
5. Mattmann P et al. (2019) Chlamydiaceae in wild, feral and domestic pigeons in Switzerland and insight into population dynamics by Chlamydia psittaci multilocus sequence typing. PLoS One. 14(12):e0226088.
6. Pannekoek Y et al. (2006) Inclusion proteins of Chlamydiaceae. Drugs Today (Barc) 42 Suppl A:65-73.
7. Stephens RS et al. (2001) Chlamydia outer membrane protein discovery using genomics. Curr Opin Microbiol 4:16-20
8. Stalder S et al. (2020) Detection of Chlamydiaceae in Swiss wild birds sampled at a bird rehabilitation centre. Vet Rec Open 7(1):e000437.