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<title>Streptococcus pyogenes</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><i>Streptococcus pyogenes</i></h1>
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<table cellpadding="2" class="float-right taxobox infobox" id="Vorlage_Taxobox" style="width:300px;margin-top:0.5em;" summary="Taxobox">
<tbody><tr>
<th><i>Streptococcus pyogenes</i>
</th></tr>
<tr>
<td class="taxo-bild" style="font-size:smaller;">
<p><i>Streptococcus pyogenes</i>
</p>
</td></tr>
<tr>
<th><a href="Systematik_(Biologie)" title="Systematik (Biologie)">Systematik</a>
</th></tr>
<tr>
<td>
<table class="toptextcells" style="width:100%;">
<tbody><tr>
<td><i><a href="Abteilung_(Biologie)" title="Abteilung (Biologie)">Abteilung</a>:</i>
</td>
<td><a href="Firmicutes" class="mw-redirect" title="Firmicutes">Firmicutes</a>
</td></tr>
<tr>
<td><i><a href="Klasse_(Biologie)" title="Klasse (Biologie)">Klasse</a>:</i>
</td>
<td><a href="Bacilli" title="Bacilli">Bacilli</a>
</td></tr>
<tr>
<td><i><a href="Ordnung_(Biologie)" title="Ordnung (Biologie)">Ordnung</a>:</i>
</td>
<td><a href="Lactobacillales" class="mw-redirect" title="Lactobacillales">Lactobacillales</a>
</td></tr>
<tr>
<td><i><a href="Familie_(Biologie)" title="Familie (Biologie)">Familie</a>:</i>
</td>
<td><a href="Streptococcaceae" title="Streptococcaceae">Streptococcaceae</a>
</td></tr>
<tr>
<td><i><a href="Gattung_(Biologie)" title="Gattung (Biologie)">Gattung</a>:</i>
</td>
<td><a href="Streptococcus" class="mw-redirect" title="Streptococcus"><i>Streptococcus</i></a>
</td></tr>
<tr>
<td><i><a href="Art_(Biologie)" title="Art (Biologie)">Art</a>:</i>
</td>
<td><i>Streptococcus pyogenes</i>
</td></tr>
</tbody></table>
</td></tr>
<tr>
<th><a href="Nomenklatur_(Biologie)" title="Nomenklatur (Biologie)">Wissenschaftlicher Name</a>
</th></tr>
<tr>
<td class="taxo-name"><i>Streptococcus pyogenes</i>
</td></tr>
<tr>
<td class="Person"><a href="Friedrich_Julius_Rosenbach" title="Friedrich Julius Rosenbach">Rosenbach</a> 1884
</td></tr>
</tbody></table>
<p><i><b>Streptococcus pyogenes</b></i> (von griechisch πύον Eiter – Eiter hervorrufende <a href="Streptokokken" title="Streptokokken">Streptokokken</a>) ist ein häufig vorkommendes <a href="Bakterien" title="Bakterien">Bakterium</a>, das beim Menschen unter anderem <a href="Scharlach" title="Scharlach">Scharlach</a> und eitrige <a href="Tonsillitis" title="Tonsillitis">Tonsillitis</a> oder <a href="Tonsillopharyngitis" class="mw-redirect" title="Tonsillopharyngitis">Tonsillopharyngitis</a> auslösen kann.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>
<p><i>Streptococcus pyogenes</i> ist <a href="Gram-F%C3%A4rbung" title="Gram-Färbung">grampositiv</a>, kettenbildend, <a href="H%C3%A4molyse" title="Hämolyse">beta-hämolysierend</a> und <a href="Pyroglutamat-Test_f%C3%BCr_Pyrrolidonyl-Arylamidase" title="Pyroglutamat-Test für Pyrrolidonyl-Arylamidase">Pyrrolidonyl-Arylamidase</a>-positiv. <i>S. pyogenes</i> wächst anaerob, ist aber aerotolerant, d. h. die Bakterien wachsen in Anwesenheit von Luftsauerstoff, benötigen aber keinen <a href="Sauerstoff" title="Sauerstoff">Sauerstoff</a> für ihren <a href="Stoffwechsel" title="Stoffwechsel">Stoffwechsel</a>. Die einzelne, rundliche <a href="Zelle_(Biologie)" title="Zelle (Biologie)">Zelle</a> hat eine Größe von 0,6 bis 1 µm. <i>S. pyogenes</i> kann sich nicht aktiv bewegen und bildet keine <a href="Endospore" title="Endospore">Endosporen</a>. Auf <a href="Blutagar" title="Blutagar">Blutagar</a>, einem bluthaltigen <a href="N%C3%A4hrmedium" title="Nährmedium">Nährmedium</a>, entstehen grauweißlich schleimige <a href="Kolonie_(Biologie)" title="Kolonie (Biologie)">Kolonien</a>. Nach dem <a href="Lancefield-Einteilung" title="Lancefield-Einteilung">Lancefield-Schema</a>, das die <i>Streptococcus</i>-Arten nach ihrem <a href="Polysaccharid" class="mw-redirect" title="Polysaccharid">C-Polysaccharid</a> differenziert, gehört <i>S. pyogenes</i> zur <a href="A-Streptokokken" title="A-Streptokokken">Gruppe A.</a>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Pathogenese_und_verursachte_Krankheiten">Pathogenese und verursachte Krankheiten</h2></div>
<p><i>Streptococcus pyogenes</i> besitzt verschiedene <a href="Virulenzfaktor" title="Virulenzfaktor">Virulenzfaktoren</a>, die es dem Bakterium ermöglichen, sich der Abwehrreaktion des menschlichen Immunsystems zu entziehen und Krankheiten auszulösen. Einer der wichtigsten Virulenzfaktoren ist das <a href="M-Protein" title="M-Protein">M-Protein</a>, ein <a href="Phagozytose" class="mw-redirect" title="Phagozytose">antiphagozytotisches</a> <a href="Oberfl%C3%A4chenprotein" class="mw-redirect" title="Oberflächenprotein">Oberflächenprotein</a>. Einen ähnlichen Effekt hat die bei einigen Stämmen vorhandene Kapsel aus <a href="Hyalurons%C3%A4ure" title="Hyaluronsäure">Hyaluronsäure</a>. Darüber hinaus spaltet eine <a href="Peptidase" class="mw-redirect" title="Peptidase">C5a-Peptidase</a> wichtige Signalmoleküle im <a href="Komplementsystem" title="Komplementsystem">Komplementsystem</a> und unterbindet so die Aktivierung dieses Teiles des Immunsystems.
</p><p>Die <a href="Fibronektin" title="Fibronektin">Fibronektin</a>-bindenden Proteine F1 und SfbI dienen dem Bakterium zum Anheften an die <a href="Endothel" title="Endothel">Endothelzellen</a> und unterstützen so sein Eindringen in menschliches Gewebe. Dort angekommen, zerstören die Streptolysine O und S <a href="Erythrozyt" title="Erythrozyt">rote Blutkörperchen</a> und andere Zellen. Die <a href="Streptokinase" title="Streptokinase">Streptokinase</a> löst <a href="Fibrin" title="Fibrin">Fibrin</a> auf. Außerdem helfen auch verschiedene <a href="Enzym" title="Enzym">Enzyme</a> wie DNAsen, Proteasen und Hyaluronidasen dem Bakterium bei der Ausbreitung im Gewebe. Um sich gegenüber anderen Bakterien behaupten zu können, sezerniert <i>S. pyogenes</i> des Weiteren Bakteriengifte.
</p><p><i>Streptococcus pyogenes</i> verursacht sowohl akute invasive Infektionen als auch nicht-invasive Folgekrankheiten. Die akuten Infektionen gehen dabei wegen der vielen gewebeauflösenden Enzyme häufig mit <a href="Eiter" title="Eiter">Eiterbildung</a> einher. Ein mögliches Ziel sind die oberen Atemwege, wo sich eine <a href="Tonsillitis" title="Tonsillitis">Mandel-</a> oder <a href="Pharyngitis" title="Pharyngitis">Rachenentzündung</a> bilden kann. Auf der <a href="Haut" title="Haut">Haut</a> können je nach Tiefe der Infektion und Abwehrlage <a href="Impetigo_contagiosa" title="Impetigo contagiosa">Impetigo</a>, <a href="Erysipel" title="Erysipel">Erysipel</a> oder <a href="Phlegmone" title="Phlegmone">Phlegmone</a> entstehen. Lokale Infektionen können bei einer schlechten Abwehrlage auch in eine generalisierte Infektion übergehen (<a href="Sepsis" title="Sepsis">Sepsis</a>).
</p><p>Alle Stämme von <i>S. pyogenes</i> sind „poly-lysogenisiert“, d. h. sie tragen einen oder mehrere <a href="Bakteriophage" class="mw-redirect" title="Bakteriophage">Bakteriophagen</a> auf ihrem <a href="Genom" title="Genom">Genom</a>.<sup id="cite_ref-Ferretti_2001_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Ferretti_2001-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
Einige der Phagen können defekt sein, aber in einigen Fällen können aktive Phagen Defekte in anderen ausgleichen.<sup id="cite_ref-Canchaya_2002_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-Canchaya_2002-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
Im Allgemeinen ist das Genom von <i>S. pyogenes</i>-Stämmen, die während der Krankheit isoliert wurden, zu mehr als 90 % identisch, sie unterscheiden sich aber durch den oder die Phagen, die sie tragen.
</p><p>Wenn das Streptokokkenbakterium von einem Virus (<a href="Bakteriophage" class="mw-redirect" title="Bakteriophage">Bakteriophagen</a>) befallen worden ist, kann es mithilfe des <a href="Genom" title="Genom">Virusgenoms</a> ein <a href="Pyrogen" title="Pyrogen">pyrogenes</a> Streptokokken-Exotoxin (PSE, auch mit spe bezeichnet, <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">Streptococcal pyrogenic exotoxin</span>) bilden.
Dieses kommt in drei Varianten A, B und C vor, wobei A und C als <a href="Superantigen" title="Superantigen">Superantigene</a> wirken.
Bekannt sind die – mit Stand September 2020 noch nicht vom <a href="International_Committee_on_Taxonomy_of_Viruses" title="International Committee on Taxonomy of Viruses">International Committee on Taxonomy of Viruses</a> (ICTV) bestätigten – Kandidaten „<a href="Streptococcus-Phage_T12" title="Streptococcus-Phage T12">Streptococcus-Phage T12</a>“ (<a href="Akronym" title="Akronym">Akronym</a>: T12, <a href="Familie_(Biologie)" title="Familie (Biologie)">Familie</a>: <i><a href="Drexlerviridae" title="Drexlerviridae">Drexlerviridae</a></i>, <a href="Morphotyp" title="Morphotyp">Morphotyp</a>: <a href="Siphoviren" title="Siphoviren">Siphoviren</a>)<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> für speA, und „Bakteriophage CS112“ (ΦCS112) für speC.<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die betreffenden (Phagen-)Gene sind (in Kursivschrift): <i>speA</i>, <i>speC</i> usw.<sup id="cite_ref-7" class="reference"><a href="#cite_note-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
PSE B spaltet <a href="Immunglobulin" class="mw-redirect" title="Immunglobulin">Immunglobuline</a>. Alle drei Toxine können außerdem die Symptome von <a href="Scharlach" title="Scharlach">Scharlach</a> hervorrufen. Bei einer Ausstattung des Immunsystems mit risikoreichen <a href="Antigenpr%C3%A4sentation#MHC-II" title="Antigenpräsentation">MHCII</a>-Allotypen<sup id="cite_ref-8" class="reference"><a href="#cite_note-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> kann es zu einer <a href="Nekrotisierende_Fasziitis" title="Nekrotisierende Fasziitis">nekrotisierenden Fasziitis</a> oder einem <a href="Toxisches_Schocksyndrom" title="Toxisches Schocksyndrom">Streptokokken-induzierten toxischen Schocksyndrom</a> (STSS) kommen. Rund 30 Prozent der an letzterem Erkrankten versterben an Schock und Multiorganversagen. Einzig eine frühe Diagnose ermöglicht die erfolgreiche Behandlung.<sup id="cite_ref-9" class="reference"><a href="#cite_note-9"><span class="cite-bracket">[</span>9<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Gefürchtet sind die immunologisch bedingten Folgeerkrankungen der Streptokokkeninfektion, insbesondere die akute <a href="Glomerulonephritis" title="Glomerulonephritis">Glomerulonephritis</a> und das akute <a href="Rheumatisches_Fieber" title="Rheumatisches Fieber">rheumatische Fieber</a>. Es ist die akute Glomerulonephritis, welche ca. drei Wochen nach dem eigentlichen Infekt auftritt, von der mit dem Infekt auftretenden akuten interstitiellen Nephritis abzugrenzen. Diese findet im Rahmen einer überschießenden, zellvermittelten Immunantwort als abakterielle Entzündung des Niereninterstitiums statt. Bei der Glomerulonephritis kommt es durch Ablagerung von <a href="Antigen" title="Antigen">Antigen</a>-<a href="Antik%C3%B6rper" title="Antikörper">Antikörper</a>-Komplexen (<a href="Serumkrankheit" title="Serumkrankheit">Immunkomplexkrankheit</a> Typ III) zu Schädigungen der <a href="Niere" title="Niere">Niere</a>. Beim akuten rheumatischen Fieber spielen <a href="Kreuzreaktivit%C3%A4t" title="Kreuzreaktivität">Kreuzreaktionen</a> zwischen Antigenen der Streptokokken und körpereigenen Strukturen, vor allem <a href="Kollagen" class="mw-redirect" title="Kollagen">Kollagen</a> IV, eine Rolle. Es kommt zu Entzündungen im Herz (<a href="Endokarditis" title="Endokarditis">Endokarditis</a>, <a href="Myokarditis" title="Myokarditis">Myokarditis</a>, <a href="Perikarditis" title="Perikarditis">Perikarditis</a>), in Gelenken (<a href="Arthritis" title="Arthritis">Arthritis</a>), im Gehirn (<a href="Chorea_minor" title="Chorea minor">Chorea minor</a>) und in der Haut (<a href="Erythema" class="mw-redirect" title="Erythema">Erythema</a>) oder in seltenen Fällen in der Muskulatur (<a href="Pyomyositis" title="Pyomyositis">Pyomyositis</a>). In der <a href="Subcutis" class="mw-redirect" title="Subcutis">Unterhaut</a> bilden sich Knötchen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Diagnostik">Diagnostik</h2></div>
<p>Je nach Ort der Erkrankung können Blut, Punktate, Biopsiematerial oder Eiterabstriche im Labor untersucht werden. Dort können bereits unter dem Mikroskop die typischen Ketten erkannt werden. Um <i>S. pyogenes</i> anzuzüchten, benutzt man <a href="Agar" title="Agar">Agarplatten</a>, denen Fleischextrakt, Blut oder Serum zugegeben ist. Bei 37 °C und 5 bis 10 % Kohlendioxid ist in 16 bis 24 Stunden mit einer <a href="Kolonie" title="Kolonie">Koloniebildung</a> zu rechnen.
</p><p>Zur Differenzierung des C-Polysaccharids (siehe oben) können im Handel erhältliche Testkits verwendet werden, die mit <a href="Antik%C3%B6rper" title="Antikörper">Antikörpern</a> arbeiten. Für wissenschaftliche Zwecke werden manchmal auch die Gene für das <a href="M-Protein" title="M-Protein">M-Protein</a> (emm-Gene) untersucht.
</p><p>Liegt ein Verdacht auf ein durch <i>S. pyogenes</i> verursachtes <a href="Rheumatisches_Fieber" title="Rheumatisches Fieber">rheumatisches Fieber</a> vor, kann der Patient auf <a href="Antik%C3%B6rper" title="Antikörper">Antikörper</a> gegen Streptolysin O (siehe oben) und gegen die DNAse untersucht werden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Therapie">Therapie</h2></div>
<p>Streptokokken können gut mit <a href="Penicillin" class="mw-redirect" title="Penicillin">Penicillinen</a>, bei schweren Fällen auch kombiniert mit <a href="Clindamycin" title="Clindamycin">Clindamycin</a>, bekämpft werden. Bei Unverträglichkeit werden <a href="Makrolidantibiotikum" class="mw-redirect" title="Makrolidantibiotikum">Makrolidantibiotika</a> eingesetzt. Weitere Alternativen sind <a href="Cephalosporine" title="Cephalosporine">Cephalosporine</a>.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Epidemiologie">Epidemiologie</h2></div>
<p><i>S. pyogenes</i> kommt weltweit vor. Es befällt nur den Menschen, gehört hier aber zu den häufigsten Erregern von Haut- und Atemwegserkrankungen. Dabei fällt auf, dass in gemäßigten Klimazonen die Racheninfektionen die größte Rolle spielen, während in tropischen Ländern eher Hautinfektionen auftreten. Die Übertragung der Keime geschieht sowohl durch Tröpfchen- als auch durch Schmierinfektionen. Obwohl auch bei Menschen, bei denen keine Krankheit aufgetreten ist, Keime nachgewiesen werden können, sind apparente Kranke als Infektionsquelle häufiger.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Sonstiges">Sonstiges</h2></div>
<p>Zwei Enzyme von <i>S. pyogenes</i> werden in der Medizin zu therapeutischen Zwecken eingesetzt: Die <a href="Streptokinase" title="Streptokinase">Streptokinase</a> dient zum Auflösen von <a href="Thrombus" title="Thrombus">Blutgerinnseln</a>, die <a href="Streptodornase" title="Streptodornase">DNasen</a> werden in der Wundbehandlung eingesetzt.
</p><p>Im „Kampf“ mit <a href="Makrophage" title="Makrophage">Makrophagen</a> greift <i>S. pyogenes</i> mithilfe von Cytolysinen nicht nur deren Zellmembran an, sondern in einem kaskadierten Prozess auch die <a href="Mitochondrien" class="mw-redirect" title="Mitochondrien">Mitochondrien</a>.<sup id="cite_ref-10" class="reference"><a href="#cite_note-10"><span class="cite-bracket">[</span>10<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Der Chirurg Friedrich Fehleisen (1854–1924) hatte diesen, früher Streptococcus erysipelatos genannten Erreger als Verursacher des Erysipels entdeckt<sup id="cite_ref-11" class="reference"><a href="#cite_note-11"><span class="cite-bracket">[</span>11<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> und ihn zur Therapie von bösartigen Geschwülsten eingesetzt.<sup id="cite_ref-12" class="reference"><a href="#cite_note-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li>Helmut Hahn <i>et al.</i> (Hrsg.): <i>Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.</i> 5. vollständige aktualisierte Auflage. Springer Medizin Verlag, Heidelberg u. a. 2005, ISBN 3-540-21971-4.</li>
<li>Fritz H. Kayser <i>et al.</i>: <i>Medizinische Mikrobiologie. Taschenlehrbuch medizinische Mikrobiologie</i>. 11. überarbeitete und erweiterte Auflage. Thieme, Stuttgart u. a. 2005, ISBN 3-13-444811-4.</li>
<li><a href="Marianne_Abele-Horn" title="Marianne Abele-Horn">Marianne Abele-Horn</a>: <i>Antimikrobielle Therapie. Entscheidungshilfen zur Behandlung und Prophylaxe von Infektionskrankheiten.</i> Unter Mitarbeit von Werner Heinz, Hartwig Klinker, Johann Schurz und August Stich, 2., überarbeitete und erweiterte Auflage. Peter Wiehl, Marburg 2009, ISBN 978-3-927219-14-4, S. 230 f.</li>
<li>Anastassios C. Papageorgiou, Carleen M. Collins, Delia M. Gutman, J. Bradford Kline, Susan M. O’Brien, Howard S. Tranter, K. Ravi Acharya: Structural basis for the recognition of superantigen streptococcal pyrogenic exotoxin A (SpeA1) by MHC class II molecules and T-cell receptors, in: EMBO J. 18(1), 4. Januar 1999, S. 9–21, <a href="https://doi.org/10.1093/emboj/18.1.9" class="extiw external" title="doi:10.1093/emboj/18.1.9">doi:10.1093/emboj/18.1.9</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1171097/">PMC 1171097</a> (freier Volltext), <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9878045?dopt=Abstract">PMID 9878045</a> (<a href="Allel" title="Allel">Allele</a> SpeA1 bis SpeA4).</li>
<li>Matthias Imöhl, Christina Fitzner, Stephanie Perniciaro, Mark van der Linden: <i>Epidemiology and distribution of 10 superantigens among invasive Streptococcus pyogenes disease in Germany from 2009 to 2014</i>, in: PLOS ONE, 18. Juli 2017, <a href="https://doi.org/10.1371/journal.pone.0180757" class="extiw external" title="doi:10.1371/journal.pone.0180757">doi:10.1371/journal.pone.0180757</a>.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Streptococcus_pyogenes?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: <i>Streptococcus pyogenes</i></a></span></b> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>
<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Streptococcus_pyogenes.html">Informationen des Robert Koch-Instituts zu Scharlach und anderen Infektionen mit Streptococcus pyogenes</a></li>
<li>Thomas Proft, John D. Fraser: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK333435/">Streptococcal Superantigens: Biological properties and potential role in disease</a>, in: J. J. Ferretti, D. K. Stevens, V. A. Fischetti (Hrsg.): <i>Streptococcus pyogenes</i>: Basic Biology to Clinical Manifestations, 10. Februar 2016, University of Oklahoma Health Sciences Center; insbes. <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK333435/table/superantigens.T.functional_properties_of/?report=objectonly">Tabelle 1</a></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
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