Serratia

Benannt ist der Keim nach dem italienischen Physiker Serafina Serrati.

Serratia bezeichnet eine Gattung von gramnegativen Stäbchenbakterien, in der Ordnung Enterobacterales und der Familie Yersiniaceae. Die Mitglieder der Familie Serratia sind peritrich begeißelt und somit beweglich, sie sind (bis auf wenige Subspezies - Cho GS et al.2020) sporenlos und wachsen fakultativ anaerob. Serratia produzieren als besonderes biochemisches Reaktionsverhalten Desoxyribonuklease.

Die Gattung umfasst mehrere Arten, wovon einige auch beim Menschen gefunden worden sind. Andere Serratia-Spezies wirken Pflanzenpathogene (Kim HJ et al. 2021). Die humanmedizinisch wichtigsten Arten sind:

• Serratia marescens
• Serratia liquefaciens
• Serratia rubideae
• Serratia fonticola

Humane Infektionen mit Serratia spp. sind im Allgemeinen auf Serratia marcescens und den Serratia liquefaciens-Komplex beschränkt. Über die Infektionen, die durch die übrigen Serratia spp. verursacht werden, gibt es nur wenige Daten, da sie nur selten aus klinischen Proben isoliert werden (Karkey A et al. 2018).

Serratia-Arten sind weltweit vertreten (Karkey A et al. 2018). Sie kommen in Wasser, im Boden und auch in Nahrungsmitteln vor (Wang J et al. 2019). Serratia-Arten siedeln beim Menschen bevorzugt in der Darmflora.

Virulenzfaktoren: Serratia marcescens bildet mit Hämolysin ein porenbildendes Toxin. Diese Toxinfamilie hat nichts mit den porenbildenden Toxinen vom Typ E. coli (RTX-Toxine), dem Alpha-Toxin von Staphylococcus aureus oder dem thiolaktivierten Toxin der beta-hämolysierenden Streptokokken der Gruppe A (Streptolysin O) gemein.  Die S. marcescens Hämolysin-Proteine ShlB und ShlA, weisen Proteinsequenz-Homologe in Proteus mirabilis, Haemophilus ducreyi, Yersinia pestis, Yersinia enterocolitica u.a. auf (Hertle R 2005) .

Infektionen mit Serratia,  Klebsiella und Enterobacter und werden oft nosokomial erworben und kommen v.a. bei Patienten mit gestörter Immunkompetenz vor. So sind Erreger der Gattung Serratia auch häufig ein Problem auf Intensivstationen oder in Kinderkliniken. Serratia können eine Vielfalt von Infektionen, einschließlich Bakteriämie, postoperativen Wundinfektionen, intravaskulären Katheterinfektionen und Infektionen der Atem- (Pneumonie) oder Harnwege (Zystitis, Pyelonephritis)  auslösen. Serratia, insbesondere S. marcescens, hat eine größere Affinität zu Infektionen der Harnwege. Die Erreger werden jedoch auch bei Sepsis, Endokarditis, Meningitis, Wundinfektionen und Osteomyelitis gefunden.  Besonders gefürchtet ist der Erreger bei Endoprothetik-Operationen.

Die Diagnose erfolgt durch Kultur (Austestung der Stoffwechselleistungen mit einer Bunten Reihe; Malti-TOF- Massenspektrometrie) von Blut und/oder anderem infizierten Gewebe. Auch die Empfindlichkeitsprüfung wird durchgeführt. Mehrere  H- und O-Antigene können zur Stammtypisierung bei Hospitalinfektionen zur Aufzeigung von Übertagungswegen hilfreich sein.

Als bakterielle Erreger werden Serratia mit Antibiotika behandelt. Die Therapie von Infektionen mit Serratia ist problematisch, da das Bakterium Resistenzen gegen viele Antibiotika z.B. gegen zahlreiche Cephalosporine aufweist. Eingesetzt werden unter anderem Aminoglykoside, vor allem Amikacin. Eine effiziente Antibiotikatherapie ist jedoch nur nach erfolgreicher Keimisolation und Erstellung eines Antibiogramms möglich.

Serratia marcescens ist auch bekannt als Bacterium prodigiosum, Hostienpilz oder Wunderbazillus. Bedeutendster Vertreter der Serratia, besonderes Merkmal ist die rote Pigmentierung.

1. Cho GS et al.(2020) Serratia nevei sp. nov. and Serratia bockelmannii sp. nov., isolated from fresh produce in Germany and reclassification of Serratia marcescens subsp. sakuensis Ajithkumar et al. 2003 as a later heterotypic synonym of Serratia marcescens subsp. marcescens. Syst Appl Microbiol. 43:126055.
2. Grimont PA et al.(1978) The genus Serratia. Annu Rev Microbiol 32:221-248.
3. Hertle R (2005)  The family of Serratia type pore forming toxins. Curr Protein Pept Sci 6: 313-325.
4. Karkey A et al. (2018) Outbreaks of Serratia marcescens and Serratia rubidaea bacteremia in a central Kathmandu hospital following the 2015 earthquakes. Trans R Soc Trop Med Hyg 112: 467-472.
5. Kim HJ et al. (2021) Complete Genome Resource of Serratia plymuthica C-1 that Causes Root Rot Disease in Korean Ginseng. Plant Dis 105:202-204.
6. Wang J et al. (2019) Serratia microhaemolytica sp. nov., isolated from an artificial lake in Southern China. Antonie Van Leeuwenhoek 112:1447-1456.