Zeitschr. f. Hygiene, Bd. 140, S. 138--143 (1954).

Aus dcm Hygicnischen Institut dcr Stadt und Universit~it Frankfurt a.M. (Direktor: Prof. Dr. It. SCHLOSSBEROER).

t2ber die Beziehungen zwischen Phagentyp und Kyloseverhalten bei Typhusst~immen.

Vo~l H. BRANDIS und H. ~[AURER.

Mit 2 Textabbildungen.

(Eingegangen am 30. Miirz 1954.)

Fiir die Differenzierung der Typhusbakterien stehen vornchmlich 3 Methoden zur Verfiigung: 1. die serologische Antigenanalyse, 2. die Fes~stellung des Verg~irungs~yps und 3. die Typisierung mi~ spezifischen Bakteriophagen. Das serologische Verfahren bfldet neben dem Nachweis der knlturellen Haupteigenschaften die Grundlage der Klassifizierung der Typhusbakterien. Mit Hilfe yon bestimmten Kohlen_hyclraten oder spezifischen Phagen kann sodann die Bakterienart noch welter in,,Typen" untertefl~ werden. Gelegentlich lassen sich auch andere Yferkmale heran- ziehen, die ebenfalls eine Unterscheidung erm6glichen. Hier sind vet allem ein Vergleich der Koloniegr61~e der St~mme auf verschiedenen N~hrb6den, ebenso wie ein Vergleich der Form der einzeLnen Kolonien (Randknospen und dergl.) zu nennen (FELIX und A~Dv.x~so~). Ferner komm~ eine Prfifung der St~mme mit ,,Nicht-Vi-Phagen" z. B. bes~imm- ten O-Phagen in Frage. Viele Vi-Phagentypen der Typhusbakterien werden yon diesen 0-Phagen gel6st. Die St~mme der Typen D~, F1, F~, H, J, K, L 1, L 2 und ~ werden dagegen gar nicht oder nur minimal angegriffen. Die Testung mit O-Phagen wird besonders dazu benutzt, die Gruppe der unbe- stimmbaren Vi-St~mme welter zu untergliedern (F~.LIX und ANDv,~SO~).

Eine praktische Bedeutung ffir epidemiologische Zwecke hat nach den Untersuchungen yon HARTOCH, SCHLOSSBERGER U. JOFFE, KRI- STENSEN U. HENRIKSEN, SCHIFF, ECKSTEI~, I~IMPAU, DIMITRIJEVIC- SPETH, WENGELER und anderen hauptsachlich nebcn der Phagentypisie- rung das Verhalten tier Typhusstamme gegeniiber Xylose. KR~STENSE~ U. HENRmSEN unterschieden zun~chst (1926) zwei Vergarungstypen, einen Xylose angreifenden und einen Xylose nichtspaltenden Typ. Under Einbeziehung der Arabinose sfellte K~ISTENSEN sparer (1938) noch einen dritten Vergarungstyp lest. Nach diesem Autor sind demnach folgende fermentative Typhusbakterientypen zu unterscheiden:

Typ I: Xylose q-, Arabinose - - Typ II: Xylose -- , Arabinose - - Typ III : Xylose -}-, Arabinose q-.

Beziehungen zwischen Phagentyp und Xyloseverhalten bei Typhusst~mmen. 139

Ein ~bergang yon xylosepositiven Kulturen zu negativen oder umgekehrt ist yon KRIST~.NSEN und den oben genannten Autoren unter natiirlichen Verh~ltnissen nicht beobachtet worden. Nur einige Untersucher (D~.S~L u. W~3~ZBV.ROER, L~Yz, RV, UL, D~. BLASI U. BVOOO) bezweifeln die Konstanz der Xylosetypen. Eine Best$ttigung dieser Angaben auf Grund ausge- dehnterer Untersuchungen steht indessen noch aus.

BO~ER unterscheidet auBer den Typen I und II noch einen Typ Ill, der jedoch nicht mit dem Typ I I I yon KRXST~,NSEN verwechselt werden darf. Bei dem Typ III BOMMERS handelt es sich um Typhusbakterien- st~mme, die Xylose erst nach Bebriitung yon einigen Tagen spalten. Schliel31ich haben DE BLAsI u. BuoGo (1952) einen Typ IV beschrieben, der nicht Xylose aber Arabinose angrefft. PAVLATOtr U. NICOLLE 0953) fanden diesen Typ ebenfalls.

Die H~ufigkeit der Xylosetypen ist 5rtlich vcrschieden. DIMI~RI- J~wc-SP~TH spricht davon, dab meist ein Typ in einer bestimmten Gegend ,,bodenstgndig" sei, w/~hrend ein anderer wohl eingeschleppt werden aber nichb FuB fassen kSnne. Diese Beobachtung 1/iBt sich auch bei den Typhus-Phagentypen machen. Einzelne Phagentypen sind in bestimmten Regionen h~ufig und kehren immer wieder, andere dagegen treten nur sporadisch auf und bleiben selten. In Westdeutschland herrscht der Xylosetyp I vor. HA~TOC~r, SC~mOSSBERGER U. JOFFE fanden unter 84 St~mmen 62 xylosepositiv und 22 xylosenegativ. KLI~aE stellte unter 501 Typhuskulturen 84,8% xylosespaltende Typen lest. K~IST~N- SEN fand bei der Untersuehung yon 2118 St/Cmmen yon 756 Patienten folgende Verteilung der Subtypen in D~nemark:

Typ I: 1668 St~mme = 78,75% Typ II : 449 St~mme = 21,2% Typ I I I : 1 Stature = 0,05%.

:BuozowsKi u. LAOHOWIOZ (1950) erhielten bei der Priifung yon 405 Kulturen aus dem Gebiet von Danzig und Gdingen etwa entsprechende Ergebnisse:

T y p I : 74,8% Typ II : 23,2% Typ III : 0,7% atypisch: 1,2%

D~. B~s~ und Buooo, die ftir ihre Ermittlungen 312 St~mme benutzten, stellr in lVlittelitalien ein vermehrtes Vorkommen des fermentativen Typs I I I lest:

T y p I : 2 1 5 S t ~ m m e : 6 9 % Typ II : 60 St~mme = 19,2% Typ III : 34 Stamme -- 10,8% TypIV : 3 Sti~mme = 0,9%.

140 H. BRANDIS m~d H. MAul~var

D]~ BLASt und BIIoGo bezweffeln aber die Stabflit~t der iylose~ypen. Es war ihnen ngmlich gelungen, under 24 yon einer anseheinend einheit- lichen Epidemie in Peccioli stammenden Typhnsst~mmen alle 4 fermen- tativen Typen zu isolieren. JUDE u. NICOLLE betonen dagegen die Kon- s• der Vergi~rungstypen. Diese Autoren fanden bei der Priifung von 280 Stiimmen aus Frankreich und seinen Kolonien, dab 234 Kulburen dem Typ I (85,5%), 35 dem Typ II (12,5%) und 11 St~mme dem Typ I I I (4%) angehSrten. PAVI=ATO~I und NICOLLE erhielten bei der Un~ersuchung yon 1069 Typhusst~mmen aus verschiedenen Li~n(lern Europas, Afrikas, Ostasiens und Siidamerikas folgende Zahlen:

Typ I : 767 St~mme ~ 71,7% Typ II : 290 Stgmme --~ 27,1% Typ III : 9 Stiimme ---- 0,84% Typ IV : 4 Sti~mme ---- 0,28%.

In dieser Zusammenstellung ist der Prozentsatz der Keime, die deln fermentativen Typ II angehSren, verh~ltnismiil~ig hoch. Dies ist dadurch zu erkli~ren, dab die aus Indochina stammenden Typhussti~mme des 1)hagentyps 1Vi s~mtlich xylosenegativ waren.

Bei unseren Untersuchungen haben wir uns auf die Feststellung der Xy]osespaltung bzw. Nichtspaltung beschr~Ilkt. Wie KAIIF~M~N~ hervor- hebt, hat die Einteflung mit Arabinose keine groBe praktische Bedeutung, da prompt Arabinose spaltende Kulturen selten sind. Dies geht auch aus den znvor mitgeteilten Ergebnissen hervor. Inwieweit ferner die Ver- g~rungstypen, (tie mit Hilfe yon organischen Si~uren, Glycerin und Sorbit aufgestent werden kSnnen, st abil sind, ist noch nicht genfigend bekannt (KAIIFSMAIr OLITZKI). Wit prfiften insgesamt 1493 Typhusstis davon waren 1215 Ii:ulturen (= 81,4%) xylosepositiv und 278 St/~mme (---- 18,6%) xylosenegativ. Der Anteil der Xylose angreifenden Kulturen liegt demnach etwas fiber den sonst gefundenen Werten. Von besonderem Interesse ist die Verteilung der beiden Xylosetypen auf die einzelnen Phagen*ypen. Diese ist ~licht gleichmgl~ig, wie man amlehmen kSrmte (siehe Tab. 1). Vor allem fiillt das VorhelTsehen der xylosenegativen Kulturen bei Typ N-Bakterienstiimmen un4 den degra(lier~en Vi- Sti~mmen auf. PAVLATOU und NICOLLE beobachteten die gleichen Ver- h/~ltnisse fiir den Typ 0. Aber auch bei den Phagentypen A, Be, De, den unbestim!nbaren Vi-Sr und in ~bereinstimmung mi~ PAYLATOII nlid NICOLLE ebenfalls bei Typ T un(l 28 (ScI~OLTEI~S) is* tier Prozentsatz der xylosenegativen Kulturen verh/~ltnism/~6ig groB. Dagegen besitzen die aus dem wes*deutschen Bereich stammenden St/~mme der Typen E~, Fx, Dx und C bis auf wenige Ausnahmen alle die F/~higkeit, Xylose zu spalten. PAVr.A~OII und NICOLAS nehmen an, dab gewisse Beziehungen zwischen den Phagentypen in dem Schema yon CRAIOI]~ und FELIX und

Beziehungen zwischen Phagentyp und Xyloseverhalten bei Typhusst~mmen. 141

den fermentativen Eigenschaften der Stgmme bestehen. So geh6ren ab- gesehen yon dem Typ A die Typen C bis G vorwiegend dem Verg~rungs- r I an, w~hrend bei anderen Typen ein grSBerer Prozentsatz yon xylose- negativen Formen vorkomm%. Durch unsere Untersuchmagen k6nnen wir

Tabellc 1. Xyloseverhalten der einzelnen Vi-Phagen-Typen yon Salmonella typhi nach Untersuchungen am Hygienischen Institut Frankfurt a. M.

Vi-Phagea-T~,p

A Bx B~ Bs C D1 D~ I), E1 F1 F~ J L, N T 28

unbestimmbare Vi- Sr

degradierte Vi-St.

Vi-neg. Ty.-St.

Insges. 1493 St. dtrvon sind :

Xylose spaltende StSmme (Typ I u. III nach K~IST~.~S~.~)

Zahl d. Foct %

80 2 7

I01 141 23

9 437 163

3 9 1 2 2 1

118

57,6

63,6

96,2 98,6 56,1

98,6 98,2

90,0

12,5

62,3

28,7 83,0

81,4

l Xylose n~cht spaltende St/imme (Typ II u. IV nach

KRIST~NSEN, DE ]~LASI U. ]~UO(]O) Zahl d. Foci %

42,4

36,4

3,8 1,4

43,9

1,4 1,8

10,0

87,5

33 83

59

4 1 4 2

18

14 2 4

60

82 17

278 1215

33,7

71,3 17,0

diese Angaben anntihernd best~igen. In folgenden graphischen Dar- stellungen (Abb. 1 und 2) sind die Ergebnisse der franzSsischen Au$oren den unsrigen gegenfiberges%ell$. Es darf abet nich% fibersehen werden, dab der An%ell der xylosenegativen Kulhtren besonders bei denjenigen Phagen%ypen groI] is%, die selten sind und yon denen bisher infolge- dessert nur eine geringe Zahl un~ersncht werden kon_qte. Abschliel]endcs kalm daher fiber die Ver~eflung tier Xylose%ypen bei den selten beobaeh- teten Phagentypen noch nich% gesagt werden.

Bei der Betrachtung der Beziehungen zwisehen Phagen%yp und Xylose~ verhaltea is$ ferner zu beriicksichtigen, dab das Vorherrschen einzelner fermenta%iver Typen bei den verschiedenen Ph~gentypen, wie schon kurz erw/i~hnt, regional recht untersehiedlich seln ka~m. P,~V~TOU und N~OOLLE

18,6

142 H. BR).NDIS und H. I~L~V~R :

zcigten, dalt hinsichtlich des Phagentyps E 1 z. B. in Indochina, Griechen- land und, wie yon uns besti~tigt, in Deutschlan4 der Vergi~rungstyp I vorherrscht, in Frankreich, Guadeloupe und Belgisch-Kongo abet ein

A 8~828a C&O20+~F,~ 3zT/v Tzs~<~'~ ~v~ I j

Abb. 1. Verteilung der Xylosetypen auf die verschiedonen Vi-l?hagentypen in Deutschland. Zeichenerktiirung: SchrafftLr horizontal: Typ I u. I I I , Schraffur senkrecht: Typ l I u. IV.

gewisser Prozentsatz des Verg/s I I auftritt, in Tunesien gehSren sogar 11% der E1-Sti~mme dem Xyloset~yp III an. Ebenso z~flen nach PAVLATOU und_ NICOLL~ Kulturen des Typs A aus einigen L~ndern (Indo- china, Venezuela, Algerien, Martinique) fast ausschlieBlich zum Ver- giil~ungstyp I oder aber zum Xylosetyp II (Madagaskar, Kamerun, GriecheIfland), w~hrend in Frame, reich, Deutschland, 0sterreich und

%

A C D , & D , D s D s ~ , ~ 6 3"L,H IVIV+L~O TZ829I+~Irnon corect

Abb. 2. /'~ach PAVLATOU U. :NTCOLL~. Verteilun~ der Xylosetypen auf die verschiedenen Vi-Phagen- typen. Zeichenerkl~rung: Schraflur horizontal: Typ I, senkrecht Typ II , schr/ig Typ I I I , ohne

Schraffur Typ IV. I § = unbestimmbare u non caract = degradiertc Vi-St~imme.

Tunesien beide Verg~rm~gstypen gemisch~ vorkommen. Bei den Anguben yon PAVLATOU und NicoLLE iSb jedoeh zu berficksichtigen, dal~ die Aus- wertung nut nach der Zahl der untersuehten St/~mme vorgenommen werden komlte, da epidemiologische Angaben nieht vorlagen. In unserer

Beziehungen zwischen Phagentyp und Xyloscverhalten bei Typhussti~mmen. 143

Aufstel lung (Tab. I) s ind wit dagegen nach dem Vorschlag yon FELIX nicht yon der Zahl der un t e r such ten Kul~uren, sondern yon tier Zahl der Krankhe i t sherde ausgegangen.

Die zusi~tzliche Pr i i fung des Xyloseverha l tens diirfte besonders bei dem P h a g c n t y p A, der iu Deutsch land re la t iv hgufig festgestell t wird (10,05%, BRA_~DIS), ffir epidemiologische F ragen wertvol l sein. Das gleiche gilt auch ffir die u n b e s t i m m b a r e n u n d degradier ten Vi-Stii, mme. I n l~bereins~immung mi t PAVLATO~ U. NICOLLE U. ~t. h a b e n wir Un- regelmg~igkeiten im Xyloseverhalier~ bei S t g m m e n aus ei~rheitlichen Epidemien oder bei K u l t u r e n yon D~uerausscheidern bisher nicht beob- ach ten kSnnen.

Zusammenfassend li~i~t sich sagen, dal~ i n D e u t s c h l a n d bei den hi~ufiger vorkomme~lden Ph~gen typen E~, F~, C und D~ die Mehrzahl allcr Kul- tu ren Xylose spaltet . Bcim Typ A, den u n b e s t i m m b a r e n a n d degradier ten Vi -S t~mmen ist dagegen ein grSBerer t )rozentsatz yon St/~mmen xylose- negativ. Die Verhi~itnisse bei den sel tenen T y p e n sind infolge der k le inen Zahl der gepri i f ten Kul~uren noch n ich t abschlieBend zu beurtei len.

Literatur. DE Br.AsI, R., u. A. Buoco: Riv. Ital. d'Igiene 12, 16 (1952). - - B o ~ R , G.:

Z. Hyg. 127,410 (1948). - - BRAND~S, H. : Klin. Wsehr. 1953, 869. - - BuczowsKI, Z., u. K. LACHOWICZ: Med. Dosw. Microb. 2, 370 (1950). - - DIMITRIJEVI~-SPETH: Zbl. Bakter. 1 Orig. 136, 429 (1936). - - DRESB~, :E. G., u. E. H. WORZl~EaGER: Arch. f. ttyg. 122, 320 (1939). - - ECKST~N, E. : Z. Hyg. 112, 601 (1931). - - F~LIX, A., and E. S. A~D~RSO~: J. of Hyg. (Cambr.) 49, 349 (1951). - - HARTOCR, O.. ~r~. SCLILOSSBERG, ER U. W . JOFFE: Z. H y g . 105, 564 (1926). - - JUDE, A. , U. P . NrCOLLE: Ann. Inst. Pasteur 77,550 (1949). - - KAV~'FMA~r F. : Die Bakteriologie der SMmonellagruppe. Kopenhagen: Einar Munksgaard 1941. - - KL~NcE, A.: Zbl. Bakter. I Orig. 185, 179" (1935). --- Kr~ISTE.WSE~, M.: J. of Hyg. (Cambr.) 38, 688 {1938). - - I~IST~NSE~, M., u. H. C. HENRIKSEN: Acta path. scand. 3, 551 (1926). - - Luz, K.: Arch. f. Ityg. 124, 121 (1940). - - OSITZKI, L., M. SnEr~UBSKY U. W. STR~,USS: Harefuah 3t, 107 (1948). - - P A Y L A T O U , IVY., U. 1 ). NICOLLE: Ann. Inst. Pasteur 85, 1 (1953) . - REUL, R.: Ann. Soc. Belge M6d. trop. 29, 329 (1949). - - R I p , PAy, W.: Miinch. reed. Wschr. 1932, 2067. - - SCI~FF, F.: Zbl. Bakter. I Orig. 110, 90* (1929). - - W E N G E L E R , F.: Zbl. Bakter. I Orig. 150, 161 (1943).

Prin.-Doz. Dr. H. BRAI~DIS, Frankfurt/M, Hygienisches Inst. d. Univ.

Zeitschr. f. Hygiene, Bd. 140. 10