Serotypie

Schematische Darstellung zweier "Serotypen". Zu den Strukturen auf der Hülle - den Antigenen - passen die jeweiligen Antikörper nach dem "Schlüssel-Schloss-Prinzip"

Mit Serotyp oder Serovar (Kurzform von Serovarietas) bezeichnet man unterscheidbare Variationen innerhalb der Subspezies von Bakterien oder Viren. Die taxonomische Hierarchie bei Bakterien ist die folgende: Gattung > Art (Spezies) > Unterart (Subspezies, ssp.) > Serovar. Die Taxonomie sieht vor, die Abkürzung ssp sowie den Serotyp nicht kursiv zu schreiben. Der Serotyp wird zusätzlich mit großem Anfangsbuchstaben versehen. Eine vollständige Bezeichnung lautet dann z. B. Salmonella enterica ssp. enterica serovar Typhi, als Kurzform wird Salmonella Typhi oder S. Typhi verwendet.

Bakterien und Viren tragen auf ihrer Außenseite Strukturen (Antigen), die von Antikörpern erkannt werden. Die Antigene sind je nach Bakterienart und -stamm verschieden. Bei krankheitserregenden Bakterien (beispielsweise Shigella, Escherichia, Salmonella) benutzt man die Verschiedenartigkeit der Antigene, um sie in verschiedene Serotypen zu klassifizieren.

Der Serotyp kann durch serologische Tests (beispielsweise ELISA) bestimmt werden. Solche serologischen Tests beruhen auf den spezifischen Eigenschaften der Antikörper, die gegen bestimmte Oberflächenstrukturen (beispielsweise Polysaccharide) des Organismus gerichtet sind.

Kommt ein Organismus bezüglich der Struktur seiner Oberfläche in nur einer einzigen Form vor, dann verfügt er entsprechend über nur einen Serotyp (Antigentyp). Dies trifft beispielsweise für das Masern-Virus zu, weshalb hier die Herstellung eines guten Impfstoffs problemlos ist.

Insbesondere infektiöse Bakterien beziehungsweise Viren kommen jedoch in vielen Formen mit verschiedenen Antigentypen vor. So sind beispielsweise von Streptokokken (Streptococcus pneumoniae) 84 verschiedene Stämme bekannt, die sich in der Struktur ihrer Polysaccharidhülle unterscheiden. Die unterschiedlichen Stämme stellen jeweils einen eigenständigen Serotyp dar, der mittels eines serologischen Tests bestimmt werden kann.

Viele extrazelluläre (= sich außerhalb von Zellen befindende) Krankheitserreger benutzen die Veränderung ihrer Oberflächenstrukturen als Strategie, um der Immunreaktion des befallenen Individuums zu entgehen. Diese Strategie kann für den Krankheitserreger Erfolg haben, weil sich das befallene Individuum vor allem mit der Bildung von Antikörpern gegen die zugänglichen Oberflächenstrukturen zu verteidigen versucht.

Das Immunsystem behandelt jeden Serotyp eines Krankheitserregers (beispielsweise von S. pneumoniae) so, als würde es sich um völlig unterschiedliche Organismen handeln, das heißt, jeder Serotyp führt zu einer typspezifischen Immunität. Diese schützt zwar vor einer erneuten Infektion durch diesen Serotyp, man ist aber nicht gegen eine Infektion durch einen anderen Serotyp des gleichen Erregers gefeit. Nahezu identische Erreger können also, indem sie ihr "Erscheinungsbild" geringfügig modifizieren, dasselbe Individuum (Wirt) mehrfach infizieren und eine Krankheit verursachen – im Falle von S. pneumoniae beispielsweise eine Lungenentzündung (und weitere Krankheitsbilder).

Aus diesem Grund ist auch die Herstellung eines Impfstoffs gegen einen Krankheitserreger mit vielen Serotypen ungleich schwieriger als gegen einen Erreger mit nur einem Serotyp. Häufig deckt ein Impfstoff nur die in der zu impfenden Population verbreitetsten Serotypen ab. So existiert beispielsweise gegen S. pneumoniae ein Impfstoff (Prevenar®), der vor Erkrankungen durch sieben Serotypen von S. pneumoniae (4, 6B, 9V, 14, 18, 19F und 23F) schützt. Damit werden zwischen 71 bis 86 % derjenigen Serotypen abgedeckt, von denen bekannt ist, dass sie invasive Pneumokokken-Erkrankungen bei europäischen Kindern unter zwei Jahren verursachen.