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B978-3-437-43307-8.00006-3

10.1016/B978-3-437-43307-8.00006-3

978-3-437-43307-8

Aufbau der Bakterienwand (a) grampositiver und (b) gramnegativer Erreger.

[L231]

Virusbedingte direkte zytopathogene Effekte.

  • a.

    Warthin-Finkeldey-Warthin-Finkeldey-RiesenzellenRiesenzellen (hier plasmazelluläre Riesenzellen) bei Appendektomie in der Inkubationsperiode von Masern.

  • b.

    Zytoplasmatische Einschlusskörperchen von Pox-Viren bei Molluscum contagiosum.

  • c.

    Intranukleäre Viruseinschlüsse (Pfeile) von HHV-6 bei adulter Virusreaktivierung.

  • a.

    [M684]

  • b.

    [M684]

  • c.

    [M684]

Windpocken (Varizellen). Akantholytische (suprabasale) Bläschen in der Epidermis. Bei stärkerer Vergrößerung (Inset) intranukleärer Viruseinschlusskörper (Pfeil) in einem Keratinozyten.

[M684]

Schematische Darstellung der Virusaufnahme und des spezifischen Tropismus verschiedener Enteroviren sowie der durch sie verursachten Krankheiten.

[L231]

Lepra Lepra:lepromatöselepromatosa: Hautbiopsat eines 36-jährigen Äthiopiers.

  • a.

    Diffuse histiozytäre Infiltration der Dermis durch mononukleäre Makrophagen mit breitem, etwas schaumig erscheinenden Zytoplasma. Keine Granulombildung (H&E 40x).

  • b.

    Nachweis von säurefesten Mykobakterien in der für Lepra typischen Fite-Färbung. In den zytoplasmatischen Vakuolen der Makrophagen finden sich Myriaden von rot gefärbten Stäbchen (100× Ölimmersion).

  • a.

    [M684]

  • b.

    [M684]

Treponema pallidum, Treponema pallidumdargestellt durch Dieterle-Versilberung in den Infiltraten der Lunge (sog. Pneumonia Pneumonia albaalba) bei Lues connata. Die Spirochäten sind an ihrer korkenzieherartig gewundenen Form zu erkennen (Pfeile).

[M684]

Grampositive Kokken im Herzklappengewebe bei bakterieller Endokarditis (kulturell Staphylococcus aureus).

[M684]

Extrem PAS-positive Makrophagen und typische Lymphangiektasie bei Whipple-Krankheit.

[M684]

Formen der Pilzhyphen und -hefen.

[L231]

Histoplasmose des Lymphknotens mit hefeartigen Erregern im Zytoplasma von Makrophagen.

  • a.

    PAS-Färbung.

  • b.

    Bei Grocott-Versilberung stellen sich Pilze als schwarz gefärbte Zytoplasma-Einschlüsse dar.

  • a.

    [M684]

  • b.

    [M684]

Malariapigment in Kupffer-Sternzellen der Leber bei nicht erkannter und deshalb unbehandelt gebliebener Infektion mit Plasmodium falciparum.

[M684]

Kutane Kala-AzarLeishmania donovaniLeishmaniose, kutaneLeishmaniose (nach einem Urlaub in Brasilien). Elektronenmikroskopische Aufnahme von vitalen Leishmanien im Zytoplasma eines Makrophagen.

[M684]

Larva-migrans-Granulom Larva-migrans-Granulomin der Leber.

  • a.

    Tumorartiger (metastasenverdächtiger!) Knoten im Leberparenchym.

  • b.

    Querschnitt durch eine Larve. Charcot-Leyden-Kristall aus degenerierten Eosinophilen.

  • a.

    [M684]

  • b.

    [M684]

ElephantiasisElephantiasis bei chronischer Mikrofilarieninfektion durch Wuchereria bancrofti.

  • a.

    Chronisches Lymphödem.

  • b.

    Mikrofilarien im inguinalen Lymphknoten.

  • a.

    [M351]

  • b.

    [M684]

Echinococcus cysticus in der Milz.

[M680, M684]

Bakterien als Eitererreger

Tab. 6.1
Bakterien Typische Infektionen
Staphylokokken Furunkel, Karbunkel, Wundinfektion, Bronchopneumonie, Endokarditis, toxisches Schocksyndrom
Streptokokken Erysipel, Lobärpneumonie, rheumatisches Fieber
Meningokokken Meningitis, Waterhouse-Friderichsen-Syndrom
Gonokokken Gonorrhö

Infektionen

Hans Konrad Müller-Hermelink

  • 6.1

    Wegweiser168

  • 6.2

    Kategorien infektiöserErreger168

    • 6.2.1

      Prionen168

    • 6.2.2

      Viren168

    • 6.2.3

      Bakterien169

    • 6.2.4

      Eukaryonten170

  • 6.3

    Pathogene Eigenschaften der Erreger171

    • 6.3.1

      Pathogene Effekte viraler Infektionen171

    • 6.3.2

      Pathogene Effekte bakterieller Infektionen173

  • 6.4

    Virusinfektionen175

    • 6.4.1

      Virale Exantheme175

    • 6.4.2

      Herpesviren176

    • 6.4.3

      Influenzaviren178

    • 6.4.4

      Enteroviren179

    • 6.4.5

      Rhinoviren181

    • 6.4.6

      Coronaviren (SARS)181

    • 6.4.7

      Virale Ursachen der akuten Gastroenteritis181

    • 6.4.8

      Adenoviren181

    • 6.4.9

      Merkel-Zell-Polyomavirus182

  • 6.5

    Bakterielle Infektionen182

    • 6.5.1

      Obligat intrazelluläre Erreger182

    • 6.5.2

      Gramnegative bakterielle Infektionen182

    • 6.5.3

      Grampositive bakterielle Infektionen188

  • 6.6

    Pilzinfektionen191

    • 6.6.1

      Systematik191

    • 6.6.2

      Sprosspilze192

    • 6.6.3

      Schimmelpilze192

  • 6.7

    Eukaryontische Erreger und Parasiten194

    • 6.7.1

      Protozoen194

    • 6.7.2

      Parasitische Würmer196

IMPP-Hits

Infektionen sind im IMPP ein beliebtes Thema. Folgende Themen wurden besonders gefragt:

  • EBV (akute Mononucleosis infectiosa und assoziierte Tumoren)

  • CMV (Eulenaugenzellen)

  • Influenza (Antigenshift und Antigendrift)

  • Makulopapulöse Exantheme

  • Pathogenese der akuten Virushepatitis

  • E. coli: EHEC und HUS

  • MRSA

  • Scharlach

  • Legionellen

  • Tuberkulose mit Organbefunden (Chorioidea des Auges, Kittniere)

  • Bronchopulmonale Aspergillose

  • Leishmaniose (Knochenmarkbefund)

  • Malaria (Diagnostik am Blutausstrich)

  • Ascaris und Larva migrans

Wegweiser

Infektionen entstehen durch das Zusammentreffen von menschlichem Wirt und Mikroorganismen, deren Aufnahme und Ausbreitung im Körper und ihre Vermehrung. Die Infektionspathologie beschreibt die schädigenden Auswirkungen dieser Interaktion beim Menschen. Trotz effektiver Impfstoffe und Antibiotika bleiben Infektionen weltweit eine der häufigsten Todesursachen, besonders im höheren Lebensalter und bei Menschen mit erworbenem Immundefektsyndrom (AIDS), chronisch Kranken sowie unter immunsuppressiver und zytostatischer Therapie. In Entwicklungsländern kommen Mangelernährung und fehlende Hygiene dazu, sodass die Gesamtzahl der infektionsbedingten Todesfälle auf viele Millionen Menschen pro Jahr ansteigt, darunter besonders Kinder.
Dabei wäre die menschliche Existenz ohne Mikroorganismen unmöglich. Die überwältigende Mehrheit der Mikroorganismen ist für den Menschen unschädlich. Mikroorganismen sind auch eine entscheidende Antriebskraft der Evolution. In der Interaktion mit ihrer Umgebung und dem Wirt hat sich das natürliche und adaptative Immunsystem entwickelt. Auch die Krankheitserreger haben viele Eigenschaften und „Techniken“ entwickelt, die es ihnen erlauben, sich der Attacke des Abwehrsystems zu entziehen. In diesem Kapitel werden die Lebensbedingungen und Eigenschaften der pathogenen Mikroorganismen dargestellt, wie sie den Menschen infizieren, wie und wo sie sich vermehren und wie und welche Krankheiten sie erzeugen.
Obwohl viele Infektionskrankheiten seit biblischen Zeiten bekannt sind, wie die Lepra, Tuberkulose und Schistosomiasis, die in ägyptischen Mumien gefunden wurden, werden ständig neue Erreger als Ursachen bedeutender Morbidität und Mortalität für die Menschen entdeckt. In den letzten 30 Jahren wurden die Infektionserreger von mehr als 25 Krankheiten neu definiert, darunter Borrelia burgdorferi, der Erreger der Lyme-Krankheit, Helicobacter pylori als Ursache von Magenulzera, Magenkarzinomen und Lymphomen, das HI-Virus als Erreger der erworbenen Immundefekterkrankung, verschiedene Hepatitisviren sowie das SARS-Coronavirus als Erreger des schweren akuten respiratorischen Syndroms in Ostasien und das Merkel-Zell-Polyomavirus.
Auch die Gesundheit hoch entwickelter Staaten ist mit der Weltgesundheit eng verbunden. Flugreisen und die Globalisierung der Nahrungsversorgung bedingen eine Erregerexposition gegenüber Krankheiten, die in fernen Ländern endemisch sind.
Kompliziert wird die Situation auch durch die Entwicklung und Selektion von Erregerstämmen, die hochresistent gegen die gebräuchlichen Antibiotika geworden sind.
Es ist zu erwarten, dass auch in Zukunft noch „neue“ Infektionskrankheiten entdeckt werden oder die infektiöse Natur bislang als „idiopathisch“ bezeichneter Krankheiten aufgedeckt wird.

Kategorien infektiöser Erreger

Prionen

Prionen sind Prionendie einfachsten infektiösen Partikel. Sie bestehen aus einem einzigen Proteinmolekül, das als PrP (Prionprotein) bezeichnet wird. Das infektiöse Agens erzeugt degenerative, sog. spongiforme Enzephalopathie:bovine spongiformeEnzephalopathien bei Tieren und beim Menschen (z. B. die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit u. a. nach Korneatransplantation, die bovine spongiforme Enzephalopathie Bovine spongiforme Enzephalopathie[BSE] und die variante Creutzfeldt-Jacob-Creutzfeldt-Jacob-Krankheit:varianteKrankheit, die durch Übertragung der bovinen Enzephalopathie auf Menschen entsteht).
PrP ist ein normales zelluläres Protein in Neuronen. Zur Erkrankung kommt es, wenn dieses Protein durch Konformationsänderung eine anormale Faltung erhält, die es proteaseresistent macht. Dieses anormale Protein ist zwischen verschiedenen Spezies übertragbar. Es veranlasst normales PrP zur anormalen Faltung. Die Akkumulation des pathologischen Proteins bewirkt dann den spongiformen Phänotyp und die Neuronenschädigung. Die Pathogenität ist abhängig von genetischen Faktoren, wie PrP-Mutationen und individuellen Eigenschaften des Wirts. Infektiöse Prionen enthalten kein genetisches Material (RNA oder DNA).

Viren

Eigenschaften
Viren Virenenthalten mindestens zwei verschiedene Typen von Makromolekülen, Nukleinsäuren und Proteine. Sie sind obligat intrazelluläre Parasiten. Für die Reproduktion ihrer genetischen Information benötigen sie die Hilfe einer lebenden eukaryoten oder prokaryoten Wirtszelle. Die meisten medizinisch relevanten Viren sind kleiner als 200 nm. Sie enthalten immer nur eine Sorte von Nukleinsäure – RNA oder DNA – während Bakterien immer beide besitzen. Sie heften sich mit einem spezifischen rezeptorbindenden Protein an ihre Zielzelle. Sobald ein Virus eine Zelle infiziert, wird üblicherweise die Information im viralen Genom dahingehend eingesetzt, die zelluläre Stoffwechselmaschinerie auf die Produktion neuer Viruspartikel auszurichten. Sehr primitive infektiöse Partikel, die defekten Viren, benötigen sogar die Hilfe eines zweiten Virus der gleichen Spezies für ihre Replikation, wie die Delta-Viren, die sich nur in Anwesenheit des Hepatitis-B-Virus replizieren können.
Virusgenom
Das Virusgenom liegt zwischen 3 und 300 kB. Es besteht aus einzel- oder doppelsträngiger RNA oder DNA. Außer den Parvoviren sind alle DNA-Viren doppelsträngig und die meisten RNA-Viren einzelsträngig. Für Einzelstrangviren bestehen unterschiedliche Polaritäten ihres Genoms, die entweder dem Positiv- oder Negativstrang im Hinblick auf die Kodierung der Messenger-RNA entsprechen und damit unterschiedliche Replikationsmechanismen bedingen.
Das Genom wird von einer Proteinhülle, dem Nukleokapsid, umhüllt. Die überwiegende Masse des Virus besteht aus dem Kapsidprotein, das in regelmäßigen, oft symmetrischen Strukturen den KapsomerKapsomeren, angeordnet ist.
Viren, deren Genom nur diese einfache Proteinschicht bildet, werden als nackt bezeichnet, während viele Viren eine äußere Lipidhülle, in die Glykoproteine eingelagert sind (engl. Envelope), bilden. Diese Viren nennt man umhüllt.

Merke

Die Taxonomie der Viren richtet sich

  • nach Art der DNA oder RNA des Virusgenoms,

  • nach der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Lipidhülle (umhüllt oder nackt),

  • nach dem Vorhandensein bestimmter Enzyme (z. B. reverse Transkriptase) und

  • dem Grad der Verwandtschaft des Genoms.

Bakterien

Eigenschaften
Bakterien Bakterien(Eubacteria) werden auch als Prokaryonten bezeichnet. Bakterien haben ein Genom, das nicht wie bei Eukaryonten durch eine Membran vom Rest der Zelle getrennt ist. Sie enthalten im Gegensatz zu Viren immer DNA und RNA und selbst kleine obligat intrazelluläre Erreger wie Chlamydien und Rickettsien, die einen virusähnlichen Lebensstil angenommen haben, umgeben sich mit ihrer eigenen Zellmembran und unterhalten ihre eigene Protein- und Nukleinsäureproduktion. Bakterien werden in Hunderte von Spezies unterteilt, in denen sich die Kommensalen der normalen Flora und viele pathogene Erreger befinden.
Bakterien Gram-Färbungwerden mit einer einfachen Färbung auf die Retention von Kristallviolett unter Lugol-(Jod-Jod-Kali-)Lösung in grampositive und gramnegative Bakterien unterteilt:
  • Grampositive Bakterien besitzen Bakterien:grampositiveeine dicke Zellwand, die überwiegend aus Peptidoglykan und daraus hervorragenden Molekülen von Lipoteichoinsäure besteht (Abb. 6.1a).

  • Gramnegative Bakterien haben Bakterien:gramnegativeeine Doppelmembran, wobei die äußere Membran auf einer Peptidoglykanschicht im periplasmatischen Raum der inneren Membran aufliegt (Abb. 6.1b). Mykoplasmen fehlt die Peptidoglykanschicht; sie haben nur eine einfache Zellmembran und dadurch keine definierte rigide Form wie die anderen Bakterien.

Viele Bakterien sind zu gerichteter Bewegung entlang chemotaktischer Gradienten befähigt. Diese Bewegung wird mit dem Antriebsmotor der Geißeln ausgeübt.
Bakteriengenom
Das bakterielle Genom besteht in der Regel aus einem einzigen Chromosom, das zentral in der Zelle als sog. NukleoidNukleoid aufgeknäuelt ist und beträchtliche Größenunterschiede zeigt. So enthält das Genom von Haemophilus influenzae, das erste vollständig sequenzierte Genom einer lebenden Zelle, 1,83 Millionen Basenpaare (Mbp) und die größten Bakterienchromosomen besitzen 30 Mbp. Neben dem Chromosom sind kleinere mobile genetische Elemente vorhanden, die sich unabhängig vom Gesamtgenom des Bakteriums replizieren. Sie kodieren die Plasmide, Bakteriophagen und Transposons und sind eine bedeutsame Quelle genetischer Variabilität. Insbesondere verschiedene Virulenzfaktoren und Antibiotikaresistenzelemente sind häufig mit diesen DNA-Strukturen in Pathogenitätsinseln assoziiert, die auch von einem Bakterium auf ein anderes übertragen werden können (Konjugation).

Eukaryonten

Eukaryonten besitzen Eukaryonteneine subzelluläre Kompartimentierung wie tierische Zellen. Zu den pathogenen Infektionserregern gehören die Pilze und die Protozoen.
Die pathogenen Pilze kommen als einzellige Hefen (z. B. Candida) und filamentäre Schimmelpilze (Aspergillus und Mucor) vor.
Protozoen
Protozoen sind einzellige Eukaryonten. Ihre Bewegung kann amöboid oder durch Geißeln getrieben sein. Pathogene Protozoen besitzen oft komplexe Lebenszyklen mit intra- und extrahumanen Stadien. Protozoen überleben in der Regel nicht lange in der äußeren Umgebung und werden häufig durch lebende Vektoren (Fliegen oder Moskitos) übertragen. Andere Protozoen sind extrazellulär und kommen in resistenten Formen und vegetativen Formen vor.
Trophozoiten
Trophozoiten Trophozoitensind die vegetativen Formen, rufen die aktive Krankheit hervor und sind zu Wachstum und Vermehrung befähigt, während die resistente Zystenform auch in einem sehr feindlichen Milieu überleben kann und die Übertragung zwischen verschiedenen Wirten garantiert.
Parasitische Würmer
Helminthen Helminthensind die größten Krankheitserreger des Menschen. Sie sind multizelluläre Organismen mit einer Größe von 1 cm bis 10 m. Eine äußere Kutikula schützt die inneren Organsysteme. Sie werden üblicherweise nach ihrer Größe in drei Gruppen eingeteilt:
  • Nematoden (Rundwürmer)

  • Zestoden (Bandwürmer)

  • Trematoden (Fadenwürmer)

Manche Helminthen besitzen einen komplexen Lebenszyklus mit aufeinanderfolgenden tierischen Reservoirs und Insektenvektoren.

Pathogene Eigenschaften der Erreger

Unter PathogenitätPathogenität versteht man die Summe der krankmachenden Eigenschaften eines Erregers. Der Begriff VirulenzVirulenz wird teilweise synonym verwandt, gibt aber eher den Pathogenitätsgrad eines einzelnen Stamms innerhalb einer Art an. So produzieren hochvirulente Stämme von Corynebacterium diphtheriae viel Exotoxin, während es auch wenig oder kein Toxin produzierende Stämme gibt.
Der Infektionsprozess beginnt mit dem Anheften (Adhäsion) des Erregers an seine Zielzelle, bei intrazellulären Erregern folgt das Eindringen (Invasion) oder die Aufnahme in die Wirtszelle. Es kommt zur lokalen Erregervermehrung und zur Ausbreitung in entfernten Orten im Organismus. Schließlich erfolgt die Erregerabgabe und Übertragung auf einen neuen Wirt. Dieser Prozess wird bei pathogenen Keimen durch viele Faktoren und Eigenschaften der Mikroorganismen unterstützt, die den Wirt oder dessen Zellen schädigen können. Derartige Schäden entstehen auf drei unterschiedlichen Wegen:
  • Erreger können durch den Kontakt oder die intrazelluläre Aufnahmen direkt Zelltod induzieren.

  • Erreger können Toxine produzieren, die Zellen sogar auf Distanz töten oder auch Enzyme abgeben, die Gewebekomponenten oder Blutgefäße zerstören und so Gewebenekrosen auslösen.

  • Erreger können zelluläre Reaktionen auslösen, die zwar gegen die eindringenden Mikroorganismen gerichtet sind, aber zusätzliche Gewebeschäden anrichten. Derartige Reaktionen sind meist immunologisch gegen den Erreger gerichtet, können aber wie bei den kreuzreagierenden Antikörpern des rheumatischen Fiebers Herzgewebe schädigen oder bei der granulomatösen Reaktion bei Tuberkulose ausgedehnte Gewebenekrosen verursachen.

Merke

Trotz hoch entwickelter pathogener Mechanismen der Erreger besteht das in der Evolution begünstigte „Ziel“ einer Infektion nicht in der Abtötung des Wirts, sondern im Überleben von Erreger und Wirt.

Pathogene Effekte viraler Infektionen

Zellulärer Tropismus
Häufig Viren:ZellartspezifitätViren:pathogene MechanismenTropismus, zellulärerschädigen Viren Wirtszellen dadurch, dass sie in die Zellen eindringen und sich dort auf Kosten des Wirts vermehren. Dabei ist die virale Infektion durch eine hohe Zellartspezifität, den zellulären Tropismus, geprägt. Er kann auf unterschiedlichen Faktoren beruhen:
  • Spezifische Virusrezeptoren auf Wirtszellen

  • Zelluläre Transkriptionsfaktoren, die virale Enhancer- und Promotorsequenzen erkennen

  • Umgebungsfaktoren (lokale Temperatur, pH-Wert und chemische Umgebung), welche die Virusausbreitung ermöglichen oder begünstigen

Häufig binden Viren an spezifische Membranproteine, die als Virusrezeptoren fungieren. So bindet gp 120 von HIV an den CD4-Rezeptor auf T-Helferlymphozyten und Makrophagen und die Chemokinrezeptoren CXCR4 auf T-Lymphozyten und CCR5 auf Makrophagen.
Ein anderer Mechanismus des zellulären Tropismus besteht darin, dass Viren sich in einem Zelltyp vermehren können, aber nicht in anderen Zelltypen: Das JC-Virus, Erreger einer Leukenzephalopathie (demyelinisierende Erkrankung des ZNS), befällt speziell die Oligodendroglia, weil Promotor- und Enhancersequenzen der Gliazellen die Virusgene aktivieren können, jedoch nicht die in Neuronen oder Endothelzellen.
Barrieren und lokale Umgebungsfaktoren definieren die „Nische“, in der sich Viren vermehren können. So sind Rhinoviren auf eine kältere Umgebungstemperatur angewiesen und infizieren deshalb besonders den oberen Respirationstrakt.
Zytopathischer Effekt
Sobald Viren in eine Zelle eingedrungen sind und sich dort vermehren, entstehen zelluläre Schäden. Als zytopathischer Effekt werden die direkten sichtbaren Virusschäden oder die Veränderung der Morphologie virusbefallener Zellen bezeichnet (Abb. 6.2).
Direkte zytopathische Effekte
  • Viren können den Viren:zytopathischer Effekt, direkterzellulären Metabolismus von DNA-, RNA- oder Proteinsythese hemmen. Über diesen Mechanismus zerstören Polioviren die Vorderhornzellen der Rückenmarks.

  • Viren können ihre Wirtszellen direkt lysieren. So werden respiratorische Epithelien durch Influenzaviren oder Leberzellen durch das Gelbfiebervirus zerstört.

  • Durch Integration von viralen Proteinen in die Zytoplasmamembran wird deren Integrität und Funktion gestört oder eine Zellfusion und Riesenzellenbildung bewirkt (z. B. bei Masern, Herpesviren oder HIV).

  • Die Virusinfektion interferiert in den Wirtszellen oft direkt mit den Apoptosemechanismen. So wirkt die Replikation viraler DNA oder RNA oft proapoptotisch. Manche Viren produzieren auch eigene Gene, die antiapoptotisch wirken und so eine Virusreplikation, -persistenz oder neoplastische Transformation begünstigen.

Merke

Einige Viren lösen eine zelluläre Proliferation und neoplastische Transformation (Kap. 7.6.3, z.B. EBV, Hepatitis-B-Virus, HPV und HTLV1) aus, die zu Krebserkrankungen führen.

Indirekte zytopathische Effekte
Viren können auch indirekt zu Viren:zytopathischer Effekt, indirekterZelluntergang, ausgedehnten Nekrosen und Apoptosen führen, auch wenn sie selbst gar keinen oder nur einen minimalen zytopathischen Effekt bewirken oder indirekt auf andere Zellsysteme einwirken.
Bei fast allen Virusinfektionen besteht ein besonders wichtiges Element in der immunologischen Reaktion des Wirts auf virusbefallene Zellen oder spezifische Virusproteine auf Zelloberflächen. Diese Reaktionen, mit denen der Wirt die Virusausbreitung begrenzt und eine Viruselimination und -kontrolle intendiert, können aber auch u. U. schwere Schäden bewirken. So kann ein akutes Leberversagen bei fulminanter Virushepatitis (HBV oder HAV) durch die Zerstörung infizierter Hepatozyten mittels zytotoxischer T-Lymphozyten vermittelt werden. Die akute Erkrankungsphase bei viralen Exanthemkrankheiten beginnt mit der effektiven Immunantwort gegen das Virus und persistiert so lange, wie größere Mengen virusbefallener Zellen im Körper durch das Immunsystem attackiert werden.
Durch den Befall von Zellen, die in der immunologischen und antimikrobiellen Kontrolle aktiv sind, wird eine generelle erworbene, im Prinzip vorübergehende, Immundefizienz hervorgerufen, die das Angehen sekundärer bakterieller oder auch viraler Infektionen begünstigt. Durch zytopathische Effekte in Zellen mit Barrierefunktion kann der Eintritt bakterieller Erreger ermöglicht werden (z. B. erleichtert die Schädigung des respiratorischen Epithels durch Rhinoviren den Eintritt von Streptokokken oder Haemophilus spp.).
Virale Einschlusskörper
Bei manchen Viren entstehen als Folge einer abundanten Vermehrung von Virusproteinen, inkompletten Viren oder auch kompletten Virionen Kern- und/oder Zytoplasmaeinschlüsse. Ihre Morphologie und Verteilung ist für den Virustyp charakteristisch und erlaubt, wenn vorhanden, eine histopathologische Diagnose.
  • Kerneinschlüsse sind bei der Herpes-simplex- und Varicella-Zoster-Infektion typisch. Bei Zytomegalie und HHV-6-Infektionen sind sie in der frühen Infektionsperiode zu finden und werden später von zytoplasmatischen Einschlusskörpern begleitet (Abb. 6.2).

  • Zytoplasmatische Einschlusskörper finden sich besonders eindrucksvoll bei den Pox-Viren, zu denen auch das harmlose Molluscum contagiosum zählt (Abb. 6.2). Sie finden sich auch bei Masernvirus und bei Tollwut. Eine besondere Art zytoplasmatischer Einschlüsse finden sich bei chronischer Hepatitis-B-Infektion. Hier werden Zisternen des glatten endoplasmatischen Retikulums mit dem Oberflächenprotein HBs im Überfluss gebildet. Die Hepatozyten enthalten dann bis 20 μm große homogene Einschlüsse und werden dann auch als MilchglashepatozytenMilchglashepatozyten bezeichnet.

Pathogene Effekte bakterieller Infektionen

Pathogene Bakterien:pathogene MechanismenEigenschaften von Bakterien werden durch Virulenzfaktoren verursacht. Innerhalb einer Bakterienart sind die Virulenzfaktoren einzelner Stämme sehr unterschiedlich. Die Gene von Virulenzfaktoren liegen im bakteriellen Genom häufig gruppiert in sog. PathogenitätsinselPathogenitätsinseln und können zwischen Bakterienstämmen übertragen werden. Die von Virulenzfaktoren vermittelten Eigenschaften unterstützen und ermöglichen die prinzipiellen Schritte des Infektionsprozesses, verhindern oder modifizieren die effektive Infektabwehr des Wirts und bewirken eine für die bakterielle Infektion günstige Umgebung. Sie schädigen dabei die Funktion des so infizierten Gewebes direkt durch das Bakterienwachstum, durch bakterielle Toxine, durch die gegen die Infektionserreger gerichteten pathogenen Immunreaktionen oder generell den Gesamtorganismus des Wirts durch Toxin- und Zytokineffekte.
Oberflächenkolonisierung
Für Bakterien:Oberflächenkolonisierungdie meisten pathogenen Bakterien ist die Bakterien:AdhärenzAdhärenz an epitheliale Oberflächen eine unabdingbare Voraussetzung für die Pathogenese. Die spezifische Adhäsion wird über bakterielle Adhäsine vermittelt, die an Zelloberflächenrezeptoren des Wirts binden. Manche AdhäsineAdhäsine binden an ubiquitäre Rezeptoren der extrazellulären Matrix, z. B. Fibronektin oder Integrine, andere vermitteln hochspezifische Interaktionen.
Gramnegative Bakterien besitzen besondere filamentäre Strukturen an der Bakterienoberfläche, die als Pilus oder Fibrille bezeichnet werden. Pili sind relativ starre Oberflächenstrukturen, während Fibrillen flexibel sind. Diese Strukturen unterscheiden sich von den Geißeln (Flagellae), welche die Bakterienmotilität vermitteln, und von sog. Sex-Pili, über welche die bakterielle Konjugation und der Austausch von genetischem Material abläuft. An der Spitze der Pili befinden sich Adhäsine, die für die spezifische Kolonisierung, z. B. bei uropathogenen Stämmen von Escherichia coli, verantwortlich sind.
Die spezifische Kolonisierung wird zudem durch spezielle Nahrungsbedürfnisse der Erreger beeinflusst. Hier spielt die Verfügbarkeit von freiem Eisen einen Rolle, das die Bakterien für ihre Enzymsysteme benötigen.
Viele Erreger, darunter auch die der natürlichen Flora, bleiben an den epithelialen Oberflächen, ohne in die darunterliegenden Epithelzellen oder tieferen Gewebe einzudringen. Diese Art der Kolonisierung ist meist harmlos, obwohl sie durch die Produktion von Toxinen oder durch lokale inflammatorische oder allergische Reaktionen auch zu Zellschäden führen kann. Typische extrazelluläre Erreger sind Staphylococcus pyogenes und Clostridium diphteriae. Staphylococcus aureus kann erst nach Zerstörung der epithelialen Barriere aus physikalischer oder chemischer Ursache in tiefere Gewebe eindringen und wird dann u. U. ein hochpathogener Keim.
Invasive Bakterien
Invasive Bakterien:invasiveBakterien können in Epithelien oder Makrophagen oder beide Zellarten (aber üblicherweise im Gegensatz zu Viren nicht in andere Zellen) eindringen und werden als fakultativ intrazelluläre Bakterien bezeichnet. Entweder bleiben sie in den Zellen und können sich hier auch vermehren oder sie besitzen die Fähigkeit, intakte Epithelien zu durchdringen (TranszytoseTranszytose) und sich im gesamten Körper auszubreiten (z. B. Meningokokken, welche die Pharynxschleimhaut durchdringen und eine eitrige Meningitis hervorrufen, oder Salmonella typhi, der Erreger des Typhus, die Darmschleimhaut). Die intrazelluläre Lage und Vermehrung der Erreger schützt sie zwar vor bestimmten Effektormechanismen der antibakteriellen Immunität, allerdings setzt eine Invasion in Makrophagen die Verhinderung der antibakteriellen Bakteriozidie voraus, wofür diese Bakterien verschiedene Mechanismen entwickelt haben:
  • Mycobacterium tuberculosis hemmt die Fusion von Lysosomen und Phagosom.

  • Listeria monocytogenes bildet Poren in die Phagosomenmembran, durch welche die Erreger in das Zytosol auswandern.

  • Manche Erreger vermehren sich intrazellulär schnell, hemmen den wirtseigenen Metabolismus und führen so innerhalb kürzester Zeit zur Lyse der Wirtszellen (z. B. Shigella spp. und enteroinvasive Stämme von Escherichia coli).

Toxinproduktion
Bakterielle ExotoxineEndotoxineBakterien:ExotoxineBakterien:EndotoxineInfektionen führen häufig zu Zell- oder Gewebeschäden. Hierfür spielen Toxine eine entscheidende Rolle. Sie werden nach ihrer Funktionsweise klassifiziert. Traditionell werden Exotoxine (sezernierte Toxine) von Endotoxin, das dem Lipopolysaccharid (LPS) gramnegativer Erreger entspricht, unterschieden. Allerdings sind auch einige sezernierte Toxine intrazellulär und werden erst bei der Lyse der Bakterien freigesetzt.
Die Reaktion auf bakterielles Endotoxin unterstützt in niedrigen Dosen eine effektive protektive Immunität gegen die Erreger. In hohen Dosen führt LPS zum septischen Schock und zu disseminierter intravasaler Gerinnung (Kap. 3.3.3.3).
Exotoxine
Exotoxine werden nach ihren Zielstrukturen und Funktionsweisen grob in mehrere Klassen unterteilt:
  • A-B-Toxine: Zu dieser Exotoxine:A-B-ToxineA-B-ToxineKlasse gehören viele bakterielle Toxine. Die Fraktion A vermittelt die enzymatische Aktivität, die für die toxische Wirkung nach Internalisierung in die Zielzellen verantwortlich ist, kann jedoch Zellen nicht penetrieren. Fraktion B ist selbst nicht toxisch und bindet an einen spezifischen zellulären Rezeptor, über den das Toxin durch rezeptorvermittelte Endozytose internalisiert wird. Zu den A-B-Toxinen gehören das Diphterietoxin sowie die Toxine von Vibrio cholerae und Bacillus anthracis.

  • Neurotoxine werden NeurotoxineExotoxine:Neurotoxinevon Clostridium botulinum und Clostridium tetani gebildet. Die A-Fraktion dieser Toxine interagiert spezifisch mit der synaptischen Transmission.

  • Membranzerstörende Toxine bilden Poren oder lysieren Phospholipide. Hierzu gehört auch das α-Toxin von Clostridium perfringens, dem Erreger des Gasbrands.

  • Superantigene stimulieren Superantigenunspezifisch eine große Zahl von T-Lymphozyten und Makrophagen, indem sie konservierte Regionen des T-Zell-Rezeptors und MHC-Klasse II verbinden. Durch massive T-Zell-Proliferation und Zytokinfreisetzung kommt es zu einem kapillären Leakage-Syndrom und zum Schock. Superantigene werden von Staphylococcus aureus und Streptococcus pyogenes gebildet.

Typ-III-Sekretion
Von beträchtlichem Bakterien:Typ-III-SekretionInteresse ist ein kürzlich entdeckter Mechanismus, mit dem Bakterien Toxine oder andere Proteine direkt in das Zytoplasma der Wirtszellen „injizieren“ und dadurch den Stoffwechsel beeinflussen. Im Zeitalter rekombinanter Technologien hat diese hochspezifische kontaktabhängige oder Typ-III-Sekretion ein beträchtliches Potenzial, gezielt Medikamente oder andere therapeutische Moleküle auf Zielzellen zu übertragen.
Hydrolytische Enzyme
Bakterien bilden zahlreiche hydrolytische Enzyme (Proteasen, Hyaluronidasen, Koagulasen, Fibrinolysine, usw.), deren Funktion nicht direkt toxisch ist, die jedoch die bakterielle Ausbreitung und Kolonisierung beeinflussen.

Merke

Besondere Bedeutung haben die schädigenden Wirkungen der Immunreaktion des Wirts:

  • Ausgedehnte Gewebenekrosen und Fibrosen durch die granulomatöse Entzündung bei Tuberkulose

  • Infektallergische Überempfindlichkeitsreaktionen (z. B. Asthma)

  • Parainfektiöse und postinfektiöse Immunkomplexerkrankungen (Kap. 4.3.4)

  • Durch kreuzreagierende Antikörper vermittelte Autoimmunreaktionen (Kap. 4.3.5)

Virusinfektionen

Hier werden einige typische humane Viruskrankheiten vorgestellt, wobei Wert auf die pathologischen Befunde gelegt wird. Weitere Viruserkrankungen werden in anderen Kapiteln abgehandelt (z. B. HIV Kap. 4.4.2.4, Retroviren und transformierende Viren Kap. 7.6.3, Hepatitisviren Kap. 14.3.1). Für umfassendere Informationen wird auf Lehrbücher der Mikrobiologie und Virologie verwiesen.

Virale Exantheme

Virale Exanthem, viralesExantheme entstehen bei einigen ätiologisch verschiedenen, aber doch in mehreren Punkten ähnlichen Infektionen. Diese Erkrankungen sind häufig hochinfektiös. Die Viren werden über oropharyngeale Sekrete ausgeschieden und durch Tröpfcheninfektion übertragen. Die Infektion erfolgt üblicherweise im Kindesalter. Epidemien oder größere Ausbrüche sind bei empfänglichen (d. h. typischerweise nicht vakzinierten) Personengruppen üblich. Die Erkrankungen verlaufen im Erwachsenenalter meist schwerer. Infektionen während der Schwangerschaft können zu schweren Fetopathien führen. Differenzialdiagnostisch sind Exantheme anderer Ursachen (z. B. mild verlaufende Scharlachinfektionen) abzuklären.
Masern
Epidemiologie
Masern Maserngehören zu den führenden, durch Impfung vermeidbaren Todesursachen weltweit. Wegen fehlender Impfung und infolge von Mangelernährung und insbesondere Vitamin-A-Mangel erkranken Kinder in Entwicklungsländern sehr viel häufiger und haben ein bis zu 1.000-fach erhöhtes Risiko, an einer Masernpneumonie zu sterben.
Mikrobiologie
Das Masernvirus ist ein einsträngiges RNA-Virus der Paramyxovirus-Familie, zu der auch das Mumpsvirus, das RSV (Respiratory Syncytial Virus) und das Parainfluenzavirus gehören. Als zelluläre Rezeptoren des Masernvirus wurden CD46, ein ubiquitäres Membranprotein, und das „signaling lymphocytic activation molecule“ (SLAM) auf Zellen des Immunsystems identifiziert. Für die Infektion spielt besonders dieser zweite Rezeptor eine große Rolle, da die zytopathischen Effekte des Virus besonders in den Zellen des Immunsystems gefunden werden.
Symptomatik
Nach einer Inkubationszeit von 9–11 Tagen entsteht abrupt ein hochfieberhaftes Prodromalstadium. Für Masern pathognomonisch sind in dieser Phase weißliche, unregelmäßige punktförmige Veränderungen, die Koplik-Koplik-FleckenFlecken, an der Wangenschleimhaut, die am 2. Tag des Exanthems verschwinden. Die Erkrankung kann mit abdominalen Schmerzen einhergehen, sodass gelegentlich Appendektomien unter Appendizitisverdacht durchgeführt werden. Dort kann man die Warthin-Finkeldey-Fusionsriesenzellen in den Keimzentren des lymphatischen Gewebes finden (Abb. 6.2a). Etwa am 3.–5. Fiebertag beginnt das Exanthem vom Kopf nach kaudal fortschreitend und verschwindet nach 4–7 Tagen ohne Desquamation.
Komplikationen
Wahrscheinlich infolge des Befalls des lymphatischen Systems besteht eine erhebliche para- und postinfektiöse Immunsuppression, die zu schweren eitrigen Zweitinfektionen besonders als Otitis media oder Bronchopneumonie, oder zur Exazerbation von Herpesvirus-Infektionen (Keratokonjunktivitis) führen können.
Selten sind die schweren zentralnervösen Komplikationen, die mit unterschiedlicher Symptomatik und Pathogenese nach der akuten Infektion auftreten können: die postinfektiöse Enzephalitis innerhalb von 2 Wochen, die Masern-Einschlusskörper-Enzephalitis nach 1–7 Monaten und die subakute sklerosierende Panenzephalitis (SSPE) nach 3–10 Jahren.
Röteln
Epidemiologie
Vor Rötelnder Einführung der systematischen Vakzinierung beider Geschlechter gab es alle 10–20 Jahre größere Epidemien.
Mikrobiologie
Das Rötelnvirus zählt zur Familie der Togaviren, gekapselten einsträngigen Positivstrang-RNA-Viren. Der Mensch ist allerdings der einzige bekannte Wirt für das Rötelnvirus.
Symptomatik

Die postnatal erworbene Erkrankung ist üblicherweise leicht, etwa die Hälfte der Serokonversionen verlaufen asymptomatisch. Bei klinischer Manifestation erfolgt nach einer Inkubationszeit von etwa 15 Tagen die Erkrankung mit Fieber, makulopapulösem Exanthem, nuchal-okzipitaler Lymphadenopathie und Arthralgien. Das Exanthem verschwindet nach 2–3 Tagen.

Bei Erkrankung von Frauen in der Frühschwangerschaft kann es zur gefürchteten Rötelnfetopathie mit schweren Fehlbildungssyndromen (Mikrozephalie, kardiale Defekte, Taubheit) kommen.
Erythema infectiosum
Mikrobiologie
Parvovirus B19 RötelnfetopathieParvovirus B19Erythema:infectiosumist das einzige humanpathogene Virus dieser Familie. Es ist das kleinste ungekapselte Virus und besteht aus einem einzelnen 5 kD großen DNA-Strang.
Symptomatik
Nach einer Inkubationszeit von 6–10 Tagen tritt in etwa 50 % der Fälle eine manifeste Erkrankung mit Exanthem (Erythema infectiosum), Anämie und Arthritis auf. Das Exanthem beginnt nach einer Prodromalphase von etwa 2 Tagen mit Schwellung und Rötung der Wangen und generalisiert innerhalb der nächsten Tage mit einem unregelmäßigen, retikulären makulären Ausschlag, der bis zu 14 Tage persistieren kann. Die Arthritis kann auch monosymptomatisch auftreten und besteht meist aus Polyarthalgien. Bedeutsam ist der Befall der Erythropoese im Knochenmark mit typischerweise erythroblastopenischer Anämie:erythroblastopenischeAnämie, bei der alle reifen Formen der Erythropoese fehlen und einzelne Riesenerythroblasten als zytopathogener Effekt auftreten, die sog. LampionzellenLampionzellen.
Exanthema subitum (Roseola)
Das Exanthema subitum RoseolaExanthema subitumwird von einem neu entdeckten humanen Humanes Herpesvirus 6Herpesvirus, HHV-6, verursacht. HHV-6 ist ein β-Herpesvirus mit großen Homologien zum Zytomegalievirus.

Fast alle Menschen machen im frühen Kindesalter eine Serokonversion durch, wobei etwa 60% ein Exanthema subitum entwickeln. Nach 4–5 Tagen mit hohem Fieber (Fieberkrampf!) entwickelt sich plötzlich ein makuläres Exanthem, das nach 2 Tagen wieder verblasst.

Herpesviren

Für fast alle Herpesviren besteht eine akute Erkrankung oder asymptomatische Serokonversion im Kindesalter und daran anschließend eine latente Infektion (in deren Verlauf kein Virus von den infizierten Zellen isoliert werden kann), unterbrochen durch gelegentliche asymptomatische Reaktivierungen mit Produktion infektiöser Partikel.
Systematik
Herpesviren sind Herpesvirengekapselte, große Doppelstrang-DNA-Viren, deren Genom für 70–100 Proteine kodiert.

Die humanpathogenen Herpesviren werden nach dem am häufigsten infizierten Zelltyp und dem Ort der latenten Infektion in drei große Gruppen unterteilt:

  • Alpha-Herpesviren (HSV-1 und -2, Varicella-Zoster-Virus) infizieren Epithelien und etablieren die latente Infektion in Neuronen.

  • Beta-Herpesviren (Zytomegalievirus, HHV-6 und HHV-7) sind lymphotrop, infizieren aber und erzeugen latente Infektionen in verschiedenen Zelltypen.

  • Gamma-Herpesviren (Epstein-Barr-Virus und HHV-8/Kaposi-Sarkom-assoziiertes Herpesvirus) erzeugen eine latente Infektion in lymphatischen Zellen und gehören zu den humanen Tumorviren (Kap. 7.6.3).

Herpes-simplex-Virus (HSV-1 und -2)
Herpesviren Herpes-simplex-Virusüberleben schlecht extrakorporal und sind empfindlich gegen physikalische Einflüsse. Deshalb erfolgt die Infektion meist durch direkten Kontakt oder durch Tröpfcheninfektionen. HSV-1 und -2 replizieren am Ort des Eintritts in Epithelien des Oropharynx oder der genitalen Mukosa und produzieren hier bläschenförmige (vesikuläre) Läsionen. In den Bläschen finden sich reife Virionen; die Epithelien am Rand zeigen eine Fusionsriesenzellbildung mit eosinophilen Kerneinschlüssen (entsprechend dem Bild bei Varicella-Zoster-Infektion). Von hier aus werden sensible Nerven infiziert. Nach axonalem Transport zum neuronalen Zellkern entsteht die latente Infektion, in der nur latenzassoziierte virale mRNA gebildet wird. Eine Reaktivierung kann auch bei kompetentem Immunstatus entstehen, da diese Herpesviren verschiedene Strategien einer effektiven Immunevasion entwickelt haben.

Merke

Gefährlich sind die Herpeskeratitis als die Ursache einer kornealen Erblindung und die häufig letal verlaufende Temporallappenenzephalitis. Weitere seltene viszerale Verläufe finden sich v.a. bei hospitalisierten Patienten mit schweren Primärerkrankungen als Herpes-Ösophagitis, durch Herpesvirus bedingte Bronchopneumonie und Herpesvirus-Hepatitis.

Varicella-Zoster-Virus (VZV)
Windpocken (Varizellen)
Diese WindpockenVarizellenVaricella-Zoster-Virustypische Kinderkrankheit befällt Kinder im Schulalter oder Vorschulalter bei primärem Kontakt mit dem VZV. Durch Inhalation virushaltiger Aerosole erfolgt die Infektion der respiratorischen Mukosa, wo sich das Virus repliziert und zu einer ersten asymptomatischen Virämie führt.
Nach einer Inkubationsphase von etwa 2 Wochen beginnt die klinische Erkrankung innerhalb von Stunden mit der Ausbildung juckender, klarer Hautbläschen. Neue Läsionen entstehen über 5–7 Tage. Die Bläschen trocknen innerhalb von 2–3 Tagen aus und bilden eine Kruste. Die Patienten sind von der Prodromalperiode an infektiös, bis die Hautkrusten abfallen.
Die akantholytischen Bläschen der Haut enthalten abgerundete, oft mehrkernige Plattenepithelien mit eosinophilen Kerneinschlüssen (sog. Tzanck-Tzanck-ZellenZellen; Abb. 6.3).

Merke

Schwere und letale Verläufe (selten) entstehen bei eingeschränkter Immunfunktion. Sie sind durch einen systemischen viszeralen Befall mit Bronchopneumonie und nekrotisierender Hepatitis gekennzeichnet. In allen Läsionen sind Organzellen oder Endothelien mit Viruseinschlüssen zu finden.

Herpes zoster
Entspricht Herpes zosterGürtelroseder Infektion eines sensorischen Ganglions, des dazugehörigen sensiblen Nervs und Dermatoms durch VZV meist bei nachlassender Immunität (im höheren Lebensalter) oder bei anderen Grundkrankheiten oder Trauma als Reaktivierung nach vielen Jahren einer im Kindesalter erfolgten Windpockeninfektion. Dies zeigt, dass hier ebenfalls die sensorischen Ganglien Orte der latenten Infektion sind, obwohl dort im Gegensatz zu HSV keine latenten Transkripte identifiziert werden können.
Zytomegalievirus (CMV), humanes Herpesvirus 6 und 7 (HHV-6 und -7)
Die Humanes Herpesvirus 7Humanes Herpesvirus 6ZytomegalievirusBeta-Herpesviren bewirken in der Regel eine klinisch asymptomatische Infektion und Serokonversion durch intrauterine Übertragung oder im frühen Kindesalter, durch die die latente Virusinfektion etabliert wird. Manifeste, akute klinische Erkrankungen verlaufen ähnlich wie die Mononukleose (CMV) oder als Exanthema subitumExanthema subitum (HHV-6). Für HHV-7 ist keine akute Erkrankung bekannt. Die Reaktivierung der CMV-Infektion als schwere, u. U. generalisierte Krankheit kann bei Immundefizienz erfolgen.

Lerntipp

Eine CMV-Infektion zeigt sich histologisch als interstitielle lymphoplasmazelluläre Entzündung mit Auftreten von stark vergößerten Zellen mit intranukleären und intrazytoplasmatischen viralen Einschlusskörpern (den sog. EulenaugenzellenEulenaugenzellen) (Abb. 4.17).

Epstein-Barr-Virus (EBV)
EBV Epstein-Barr-Virusist der Erreger der infektiösen MononukleoseMononukleose, infektiöse (Pfeiffer-DrüsenfieberPfeiffer-Drüsenfieber), einer gutartigen, selbstlimitierenden, lymphoproliferativen Erkrankung.

Lerntipp

Die infektiöse Mononukleose ist ein echter IMPP-Liebling. Grau-weißliche Tonsillitis, makulopapulöses Exanthem, Splenomegalie, Lymphknotenschwellung und Transaminasenerhöhung sollten in die richtige Richtung weisen.

Histologisch äußert sich eine EBV-Lymphadenitis mit Nekrosen und Blastenrasen, in der Pulpa besteht ein buntes Zellbild als Zeichen der Aktivierung.

Mikrobiologie
EBV bindet mit einem Membranglykoprotein an den C3d-Rezeptor und infiziert B-Lymphozyten. In ihnen entsteht eine lytische Infektion (mit Produktion von Virionen) oder eine episomale, d. h. nicht in die Wirtschromosomen integrierte, latente Infektion, bei der infizierte B-Lymphozyten verschiedene nukleäre Antigene (EBNA1 und EBNA2) und das Membranprotein LMP1 bilden. LMP1 wirkt homolog zu CD40 und bewirkt eine starke Aktivierung der B-Lymphozyten und Wachstumsstimulation.
Pathogenese
Die klinische Erkrankung entsteht, wenn die antivirale Immunität des Wirts effektiv wird. Sie wird durch CD8+-zytotoxische T-Lymphozyten und natürliche Killerzellen vermittelt und eliminiert alle komplette Viren produzierenden Zellen. Diese Destruktion findet im lymphatischen Gewebe statt und charakterisiert das typische histologische Bild der akuten Tonsillitis und Lymphadenitis bei Mononukleose: Es besteht eine „bunte“ Pulpahyperplasie mit massenhaft aktivierten lymphatischen Zellen. Einerseits sind hier in mäßiger Zahl aktivierte B-Lymphozyten und einige Riesenzellen mit Ähnlichkeiten zu Hodgkin-Zellen zu finden, die EBV-antigene oder EBV-kodierte RNA einer latenten und zum Teil produktiven Infektion enthalten. Andererseits und ganz überwiegend besteht die Infiltration aus aktivierten und blastären T-Lymphozyten vom zytotoxischen (CD8+) Subtyp. Reaktiv sind auch Makrophagen und Plasmazellen stark vermehrt.
Symptomatik

Die infektiöse Mononukleose ist durch Fieber, eine nekrotisierende Tonsillitis mit grau-weißlichen Belägen, ein Exanthem, eine generalisierte Lymphadenopathie und eine Splenomegalie charakterisiert. Einige Patienten entwickeln zudem eine Begleithepatitis, Meningoenzephalitis oder Pneumonie. Im Blut zirkulieren aktivierte lymphatische Zellen, sog. Reizformen, die aktivierten zytotoxischen T-Lymphozyten und NK-Zellen entsprechen. Typisch ist der Nachweis von Anti-EA(Early Antigen)- und Anti-Viruskapsid(VCA)-Antikörpern, die die Abgrenzung gegenüber der klinisch ähnlichen CMV-Infektion ermöglicht, sowie erhöhte Transaminasen (Begleithepatitis). Eine wichtige Komplikation ist eine Meningoenzephalitis.

Die Erkrankung entsteht typischerweise bei Adoleszenten oder jungen Erwachsenen der oberen sozialen Schicht in westlichen Ländern. Die Infektion im frühen Kindesalter ist üblicherweise asymptomatisch.

Merke

EBV ist das wichtigste transformierende Virus des Menschen und mit dem Hodgkin-Lymphom, verschiedenen B-Zell-Lymphomen sowie verschiedenen Karzinomen assoziiert.

Influenzaviren

Epidemiologie
Die Influenza (InfluenzavirenGrippe) ist durch immer wieder auftretende Epidemien und Pandemien charakterisiert.

Die zyklische Natur der Infektion resultiert aus Antigenvariationen, durch die sich das Virus der immunologischen Kontrolle entzieht:

  • Antigendrift entsteht Antigendriftdurch die Akkumulation von Punktmutationen und die dadurch verursachten Aminosäurenveränderungen in den beiden Oberflächenproteinen des Virus, Hämagglutinin und Neuraminidase.

  • Antigenshift entsteht Antigenshiftdurch Antigen-(Protein-)Austausch mit einem anderen Influenzavirus (des Typs A).

Die Antigendrift gilt als Ursache der im Rhythmus von 3–5 Jahren auftretenden Epidemien, während die Antigenshift die großen Influenzapandemien verursacht hat.

Mikrobiologie
Influenzaviren gehören zu den Orthomyxoviren und besitzen ein Genom, das aus segmentierten Negativstrang-RNA-Molekülen besteht, die für die bis zu elf verschiedenen Virusproteine kodieren. Antikörper gegen interne Proteine definieren die Virustypen A, B und C, während Unterschiede der Oberflächenproteine, Hämagglutinin und Neuraminidase, die Subtypen des Influenzavirus Typ A charakterisieren. Nach gängigem Konzept stammen die für Säugetiere (und den Menschen) pathogenen Influenzaviren aus Virusreservoirs der Vogelinfluenzaviren.
Für den Menschen sind Influenzaviren des Typs A und Typs B pathogen. Die großen Influenzapandemien entstanden durch den Genaustausch (Antigenshift) in Zellen, die mit tierischen und humanen Influenzaviren doppelt infiziert waren.
Bislang wurden bei humanen Epidemien drei Subtypen des Influenzavirus A identifiziert:
  • H1N1-Subtyp: Bei der größten Influenzapandemie im Jahr 1918, der sog. spanischen Grippe, starben mehr als 20 Millionen Menschen. Dieser Subtyp überwog bis 1957. Eine Variante des H1N1-Subtyps hat als „Schweinegrippe“ 2009/2010 eine Pandemie und in den Folgejahren weitere Epidemien ausgelöst.

  • H2N2-Subtyp: Entstand im Jahr 1957 als „asiatische Grippe“ und zirkulierte bis 1968.

  • H3N2-Subtyp: Er wird seit 1968 mit erstmaligem Auftreten der „Hongkong“-Grippe meist isoliert.

Merke

1997 wurde in Hongkong die Übertragung der Vogelgrippe (H5N1-Subtyp) auf Menschen durch direkten Kontakt mit infizierten Hühnern beobachtet. Die Übertragung dieses Subtyps von Mensch zu Mensch tritt offensichtlich nicht auf. Jedoch besteht seitdem die immanente Gefahr eines neuen Antigenshifts mit der Gefahr einer neuen humanen Pandemie.

Symptomatik
Influenza (Grippe) entsteht nach Tröpfcheninfektion von Mensch zu Mensch mit einer Inkubationsphase von etwa 2 Tagen in der Mukosa des Respirationstrakts. In unkomplizierten Fällen wird das Virus 3–6 Tage lang beim Husten und Niesen sowie in den Sekreten des Schnupfens abgegeben. Eine Virämie oder ein Befall außerhalb des Respirationstrakts ist extrem selten. Das Krankheitsbild besteht aus plötzlich einsetzenden Kopfschmerzen, hohem Fieber und Allgemeinsymptomen, besonders Myalgien und trockenem Husten. Die Symptome des Respirationstrakts sind zwar vorhanden, werden aber durch die Allgemeinsymptome überschattet. Nach einigen Tagen wird der Husten produktiv und u. U. purulent, was eine bakterielle Superinfektion signalisiert. Husten und allgemeine Schwäche können nach Überwinden der akuten Erkrankung für etwa 2 Wochen persistieren.
Komplikationen
Besonders bei älteren Patienten, Schwangeren und Immungeschwächten entsteht eine Grippepneumonie. Ätiologisch kann sie durch Influenzaviren, durch bakterielle Erreger (Streptococcus pneumoniae und Staphylococcus aureus) oder durch eine gemischte Superinfektion bedingt sein. Seltene Komplikationen außerhalb des Respirationstrakts sind eine Polymyositis (besonders bei Kindern) und eine Myokarditis.

Enteroviren

Enteroviren Enterovirensind ein Stamm aus der Familie der Picornaviren (pico = klein; rna = [positiv-Strang-] RNA-haltig), zu dem die Polioviren, Coxsackieviren A und B, Echoviren und weitere Enterovirusserotypen zählen. Weitere Stämme dieser Virusfamilie sind das Hepatitis-A-Virus (Kap. 14.3.1), Parechoviren und Rhinoviren. Enteroviren verdanken ihren Namen der Fähigkeit, sich im Gastrointestinaltrakt zu replizieren, was eine Resistenz gegen niedrige pH-Werte bei der Magenpassage voraussetzt (im Gegensatz zu den Rhinoviren, die sich nur im oberen Respirationstrakt vermehren). Die Infektion erfolgt typischerweise fäkal-oral, wobei die Resistenz dieser kleinen nackten RNA-Viren gegen physikalische Einflüsse die Verbreitung erleichtert. Nach einer initialen Virusvermehrung im Oropharynx, im Intestinaltrakt und in den abhängigen lymphatischen Organen (Tonsillen, Peyer-Plaques und Lymphknoten) kommt es zur Virämie, durch die sich das Virus im Körper verbreitet. Auf dem Boden des spezifischen zellulären Tropismus verschiedener Enteroviren können sich dann ganz unterschiedliche Organerkrankungen entwickeln (Abb. 6.4).
Poliovirus
Epidemiologie
Mit der PoliovirusEinführung einer effektiven Impfung durch die formalininaktivierte, nichtinfektiöse Salk-Vakzine 1955 und die attenuierte, orale Sabin-Lebend-Vakzine 1961, die beide gegen alle drei Serotypen gerichtet sind, ist die Poliomyelitis nach den Pocken die zweite Krankheit, die kurz vor ihrer weltweiten Ausrottung steht.
Mikrobiologie
Die Viruseigenschaften und molekulare Pathologie der Enteroviren sind am besten bei Polioviren bekannt. Es existieren drei Serotypen, wobei die meisten Epidemien von Serotyp 1 ausgingen.
Symptomatik
Nach der Inkubationszeit (im Mittel 7–14 Tage) entsteht mit der Virämie eine erste Krankheit mit unspezifischen Symptomen (Fieber, Hals- und Kopfschmerzen sowie gelegentlich Erbrechen). Sie sistiert nach 6–9 Tagen mit dem Auftreten einer effektiven Immunantwort. Das Poliovirus kann auf noch unbekanntem Weg die Blut-Hirn-Schranke durchdringen und die Zielzellen im Zentralnervensystem infizieren. Dadurch entsteht bei 1–2 % der Poliovirusinfektionen eine nichtparalytische Poliomyelitis als zweite Krankheit mit den Zeichen einer aseptischen Meningitis (hohes Fieber, Rückenschmerzen und Muskelspasmen). Nur 0,1–1 % aller Polioinfektionen führen zu einer paralytischen Poliomyelitis (spinalen Kinderlähmung) als zweiter Krankheit, die durch schlaffe Lähmungen und in seltenen Fällen durch eine Enzephalitis charakterisiert ist. Das Poliovirus bewirkt eine lytische Infektion mit Destruktion der Zielzellen. Die motorischen Vorderhornzellen des Rückenmarks sowie Ganglienzellen der Spinalganglien, einiger Hirnstammzentren, des Kleinhirns und gelegentlich des motorischen Kortex können betroffen sein. Die Letalität der paralytischen Poliomyelitis liegt bei 23 %.
Andere enterovirale Krankheiten
Viele der anderen von Enteroviren verursachten Organerkrankungen werden von Coxsackieviren hervorgerufen. Typische Krankheiten sind die aseptische Meningitis, die Herpangina (eine akute Viruserkrankung mit ulzeröser Tonsillitis, Bläschenbildung und Ulzera im Oropharynx), die Pleurodynie (Bornholm-Krankheit) mit starken Thoraxschmerzen und eine Viruskonjunktivitis. Hervorzuheben ist auch die akute, überwiegend durch Coxsackieviren der Gruppe B verursachte Myokarditis und Perikarditis. Es bestehen Hinweise darauf, dass bestimmte Formen der dilatativen Kardiomyopathie auf chronische Coxsackieviruserkrankungen zurückzuführen sind oder als immunologisch bedingte Folgeerkrankungen einer solchen Myokarditis persistieren. Auch der juvenile Diabetes mellitus Typ I wird auf eine Coxsackievirusinfektion zurückgeführt.

Rhinoviren

Rhinoviren Rhinovirensind wahrscheinlich die häufigste Ursache akuter Erkrankungen beim Menschen. Sie verursachen leichte Infektionen des oberen Respirationstrakts, den gewöhnlichen SchnupfenSchnupfen.
Mikrobiologie
Die antigene Diversität ist mit über 100 Serotypen erheblich. Rhinoviren sind säureempfindlich und vermehren sich am besten bei 33 °C, der Temperatur im oberen Respirationstrakt. Für die meisten Rhinoviren ist ICAM-1 (interzelluläres Adhäsionsmolekül 1), ein Integrinrezeptor, als zellulärer Virusrezeptor bekannt; die restlichen binden an den VLDL-Rezeptor. Wahrscheinlich werden die klinischen Symptome und der zytopathogene Effekt bei Rhinovirusinfektion durch die antiviralen Immunreaktionen hervorgerufen, da direkte Zell- und Gewebeschäden auch bei hoher Viruspartikeldichte unbekannt sind.
Symptomatik
Das Exsudat ist schleimig-eitrig. Bakterielle Superinfektionen können eine Sinusitis, eine Otitis media und Infektionen des unteren Respirationstrakts bewirken. Außerdem kann es zur Exazerbation eines Asthma bronchiale kommen.

Coronaviren (SARS)

Coronaviren Coronavirussind eine Familie gekapselter Positivstrang-RNA-Viren, die lange als Erreger bei vielen Haustieren bekannt sind und beim Menschen in der Regel leichte Infektionen des oberen Respirationstrakts mit den Symptomen eines gewöhnlichen Schnupfens hervorrufen. Die Forschung der molekularen Pathologie experimenteller Infektionen hat gezeigt, dass bei dieser Virusfamilie ein hohes Potenzial für rasche genetische Veränderungen mit Auftreten neuer klinischer Symptome und Erkrankungen besteht.
Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung wurden dramatisch bestätigt, als im Jahr 2003 das neu aufgetretene schwere akute respiratorische Schweres akutes respiratorisches Syndrom (SARS)Syndrom (SARS) v. a. in Ostasien auftrat, das durch ein neues humanes Coronavirus verursacht wurde.

Virale Ursachen der akuten Gastroenteritis

Erst seit den 1970er-Jahren wurden mit elektonenmikroskopischer Technik Viren im Stuhl identifiziert. Es handelt sich dabei um verschiedene Virusfamilien, von denen Rotaviren und Noroviren am wichtigsten sind. Allerdings ist sehr wahrscheinlich, dass auch noch weitere Viren als Ursachen einer akuten Gastroenteritis identifiziert werden, da noch immer 40–50 % der akuten Diarrhöen ätiologisch unklar sind.

Adenoviren

In der Regel verursacht Adenovirusdas Adenovirus – ein nicht gekapseltes Doppelstrang-DNA-Virus – leichte Infektionen des respiratorischen und gastrointestinalen Systems. Zu den schweren Erkrankungen gehören eine epidemische Keratokonjunktivitis und eine akute schwere Pneumonie. Bei immundefizienten Patienten können disseminierte Adenoviruserkrankungen letal verlaufen.

Merkel-Zell-Polyomavirus

2008 wurde Merkel-Zell-Polyomavirusin Merkel-Zell-Karzinomen, einer seltenen aggressiven Form des Hautkrebses, ein neues onkogenes humanpathogenes Virus der Gattung der Polyomaviren in einer im Wirtsgenom integrierten, nichtreplikativen mutierten Form entdeckt. Dieses Virus gilt als Ursache für > 80 % dieser Tumoren.

Bakterielle Infektionen

Eine generell akzeptierte Klassifikation humanpathogener, bakterieller Infektionen aus pathologischer (und mikrobiologischer) Sicht existiert nicht. Je nach Fachgebiet werden Erregereigenschaften (z. B. Gram-Färbung, Toxinbildung), klinische Befalls- oder Invasionseigenschaften (z. B. enteroinvasive Erreger, sexuell übertragene Krankheiten, durch Arthropoden übertragene Krankheiten, opportunistische Infektionen etc.) oder histopathologische Reaktionsmuster (Eiter-, Granulombildung etc.) im Vordergrund gesehen. Die folgende Einteilung ist nach wichtigen Krankheiten und in der klinischen Diagnostik wichtigen Kriterien gruppiert, wobei Erregergenus und -eigenschaften als führend angesehen werden.

Obligat intrazelluläre Erreger

Chlamydien
Chlamydien sind Chlamydienzwar bezüglich ihrer Replikation autark, nicht aber bezüglich des Energiestoffwechsels. Deshalb sind sie auf einen möglichst engen Kontakt zum Zytoplasma einer Wirtszelle angewiesen. Die Chlamydien sind im Phagosom vermehrungsfähig und bilden schon lichtmikroskopisch erkennbare zytoplasmatische Einschlusskörperchen. Es existieren zwei Genus: Chlamydia trachomatis und Chlamydia pneumoniae.

Chlamydia trachomatis führt zu einer hochinfektiösen Bindehautentzündung (EinschlusskörperkonjunktivitisEinschlusskörperkonjunktivitis). Eine gefürchtete Variante ist das TrachomTrachom, eine in Wüstenländern bei Nomaden häufige, durch rezidivierende Chlamydieninfektionen hervorgerufene, chronische Entzündung der Konjunktiven, Skleren und der Kornea, die zur Erblindung führen kann.

Rickettsiaceae
Die Familie der RickettsienRickettsiaceae enthält zahlreiche sehr kleine, meist obligat intrazelluläre Erreger, die in der Regel aus extrahumanen Reservoiren in Arthropoden (Läuse, Zecken, Milben) auf den Menschen übertragen werden und oft schwere febrile Erkrankungen hervorrufen. Durch molekulare Klassifikation werden die Erreger vier Genus zugeordnet: den Rickettsien, Erlichia, Bartonella und Coxiella burnetii.
Rickettsien
Sie sind die Erreger des epidemischen Fleckfiebers und ZeckenbissfieberFleckfieber, endemischesverschiedener Zeckenbissfieber. Hierbei werden meist Endothelien kleiner Blutgefäße infiziert und durch immunologische Reaktion zerstört, wodurch es zu lokalisierten Blutungen („Flecken“) kommt. Durch den Befall lebenswichtiger Organe (u. a. Gehirn, Lunge) verlaufen die Erkrankungen unbehandelt oft schwer oder letal.
Erlichia
Dieser Erlichianeu definierte Erreger befällt v. a. Blutzellen, Granulozyten, Monozyten und Makrophagen und bildet zytoplasmatische Einschlüsse. Die Übertragung erfolgt über Haustiere. Die Erlichiose verläuft beim Menschen mit schweren, grippeähnlichen Symptomen.
Bartonellen
Diese Erreger Bartonellawurden wegen der Übertragung durch Läuse und aufgrund molekularer Analysen dieser Erregergruppe zugeordnet, obwohl sie in Kultur gezüchtet werden können. Bartonellen stimulieren die Angioneogenese und führen bei immundefizienten Wirten zum Angiomatose, bazilläreBild der bazillären Angiomatose, einer profusen, meist mit kapillären Gefäßneubildungen in der Haut oder in Lymphknoten einhergehenden Krankheit. Auf immunkompetente Wirte wird Bartonella henselae durch Katzen (möglicherweise Katzenflöhe) übertragen und führt bei Kindern und jungen Erwachsenen zur Katzenkratzkrankheit, einer Katzenkratzkrankheitgutartigen, granulomatösen Lymphadenitis.

Gramnegative bakterielle Infektionen

Hier werden nur wenige gramnegative Infektionen besprochen. Einige weitere Infektionen dieser Gruppe werden später in den jeweiligen Organkapiteln behandelt.
Neisserien
Neisserien Neisseriensind gramnegative Diplokokken. Zu den Neisserien zählen zwei wichtige humanpathogene Erreger, die Meningokokken und die Gonokokken, die eine sehr große genetische Verwandtschaft besitzen.
Meningokokken
Meningokokken (Neisseria meningitidis) Neisseria menigitidisMeningokokkengehören in endemischen Gebieten bei ca. 10 % der Bevölkerung zur Normalflora. Durch die Kolonisierung wird eine Immunreaktion ausgelöst, welche die Kolonisierung beendet und klärt. Aufgrund von Antigenvariationen entstehen neue Serotypen, mit denen sich der Wirt erneut auseinandersetzen muss. Meningokokken bilden Kapseln, welche die Erreger zusätzlich vor der Immunabwehr schützen. Pathogene Infektionen können bei Kontakt mit für den Wirt noch unbekannten Erregern entstehen.
Erst nach Invasion des respiratorischen Epithels und hämatogener Disseminierung erreichen sie die Meningen und rufen dort eine eitrige Entzündung hervor, die bakterielle Meningitis. Sie verläuft so akut und schwer, dass die Letalität trotz Antibiotika noch bei 10 % liegt. Die hämatogene Disseminierung (Bakteriämie) kann einen schweren systemischen Erkrankungsverlauf unter dem Bild des sog. Waterhouse-Friderichsen-Syndroms mit Hautblutungen und bilateralen Nebennierennekrosen sowie disseminierter intravaskulärer Gerinnung (DIC) hervorrufen.
Gonokokken
Gonokokken (Neisseria gonorrhoeae) Neisseria gonorrhoeaeGonokokkenverursachen die sexuell übertragene Gonorrhö. Die resultierende eitrige Entzündung betrifft beim Mann v. a. die Urethra, in nicht frühzeitig behandelten Fällen auch die Prostata, die Samenblasen und die Nebenhoden. Bei der Frau ist v. a. der Befall der Tuben von Bedeutung. Aus der eitrigen Salpingitis kann sich bei entzündlich bedingtem Verschluss der Tubenenden ein Tubenempyem (Pyosalpinx) entwickeln. Der Übertritt des Erregers in die Peritonealhöhle verursacht eine meist im kleinen Becken lokalisierte Peritonitis, manchmal auch eine Entzündung der Leberkapsel (Perihepatitis). Im Gegensatz zu den Meningokokken bilden Gonokokken keine Kapseln und führen auch bei hämatogener Disseminierung nur zu relativ leichten und lokalisierten Entzündungen (Hautpusteln, eitrige Arthritis und Tendosynovitis).

Merke

Die asymptomatische Besiedelung (Carrier-Status) der urogenitalen Mukosa durch Gonokokken ist bei Frauen häufig und stellt ein beträchtliches Problem bei der Eindämmung der Gonorrhö dar.

Enteritische Bakterien
Durchfallerkrankungen führen zum Tod von mehr als 5 Millionen Kindern jährlich und sind ein wesentlicher Faktor der Mangelernährung und Wachstumsverzögerung bei den Überlebenden. Nach dem pathogenetischen Mechanismus unterscheidet man:
  • Nahrungsmittelvergiftungen auf dem Boden präformierter Toxine. Typische Erreger sind Staphylococcus aureus, Vibrio cholerae, Clostridium perfringens und das besonders gefährliche Clostridium botulinum.

  • Infektionen mit toxinbildenden Erregern, die im Darmlumen proliferieren und durch die Produktion von Enterotoxin eine wässrige (sekretorische) Diarrhö verursachen oder bei Produktion von Zytotoxin ruhrähnliche Diarrhöen auslösen. Nach einer Inkubationszeit von Stunden bis Tagen entsteht eine Durchfallerkrankung, die nach 2–3 Tagen wieder endet.

  • Infektionen mit enteroinvasiven Erregern, die in Darmepithelien eindringen, sie zerstören und zu ruhrähnlichen Diarrhöen sowie u. U. hämorrhagischen Durchfällen führen.

Toxinbildende Erreger
Vibrio cholerae
Dieser Vibrio choleraewichtigste Erreger der CholeraCholera besiedelt die Dünndarmmukosa und adhäriert an der Zelloberfläche. Choleratoxin wird in die Zelle internalisiert und führt über eine Aktivierung der Adenylatzyklase zu einer starken intrazellulären Erhöhung von zyklischem Adenosinmonophosphat. Die erhöhten cAMP-Konzentrationen vermindern die Natriumaufnahme und erhöhen die Chloridsekretion. Dadurch erhöht sich die intraluminale Salzkonzentration und es kommt zu einer osmotisch bedingten, passiven Wassersekretion. Der Wasserverlust kann so enorm sein, dass eine rasche Dehydratation, ein generalisierter Schock und unbehandelt der Tod die Folgen sind.

Ähnliche Symptome wie Vibrio cholerae rufen die enterotoxinbildenden Escherichia (E.) coli (ETEC) hervor, deren Toxine LT (labiles Toxin) und ST (stabiles Toxin) eine Umkehr des Flüs-sigkeitstransports in der Darmmukosa von Absorption zur Sekretion bewirken, ohne die Darmmukosa zu schädigen. Dadurch entsteht eine sekretorische Diarrhö (z.B. Reisediarrhö).

Komplizierter und bislang nur teilweise verstanden sind die Interaktionen der enteropathogenen E. coli (EPEC) mit den Enterozyten.
Enteroinvasive Erreger
Shigellen
Diese Shigella dysenteriaefakultativ anaeroben gramnegativen Erreger der bakteriellen RuhrRuhr (DysenterieDysenterie) besitzen ein bemerkenswertes Infektionspotenzial. Die Erreger dringen in die sog. M-Zellen der Darmmukosa ein und erreichen so die über die basolaterale Membran angrenzenden Enterozyten, in die sie eindringen, und die sie zerstören. Shiga-Toxin zerstört kleine Blutgefäße der Lamina propria und es kommt zu schleimig-eitrigen und blutigen Stühlen.
Escherichia coli
E. coli sind fakultativ anaerobe gramnegative Erreger mit unterschiedlichem pathogenem Escherichia coli:enteroinvasive (EIEC)Escherichia coli:enterohämorrhagische (EHEC)Potenzial. Sie bilden einen großen Anteil der normalen Darmflora. Diese Stämme der normalen Flora sind avirulent. Pathogene E. coli können choleraähnliche (ETEC und EPEC) oder durch die enteroinvasiven (EIEC) sowie die enterohämorrhagischen Stämme (EHEC) ruhrähnliche Diarrhöen hervorrufen.
Enterohämorrhagische E. coli (EHEC) verursachen eine nicht febrile, blutige Diarrhö, die hämorrhagische Kolitis, die am Kolitis:hämorrhagischehäufigsten bei Infektion durch den Serotyp O157:H7 entsteht. Diese Erreger bewirken über ein Shiga-ähnliches Toxin mit Spezifität für mikrovaskuläre Endothelien, besonders der Niere, auch das hämolytisch-urämische Syndrom (HUS), eine mikrovaskuläre hämolytische Anämie und Thombozytopenie Hämolytisch-urämisches Syndrommit disseminierter intravasaler Gerinnung (DIC) und Nierenversagen.

Merke

2011 trat eine HUS-Epidemie in Norddeutschland auf, die durch einen neuen EHEC-Stamm mit dem Serotyp O104:H4 veursacht wurde, der ein mit anderen Stämmen von E. coli gemischtes Erbgut besitzt. Unter den etwa 4.000 Erkrankungsfällen kam es zu 50 Todesfällen. Als Auslöser dieser Epidemie wurden infizierte Rohgemüse und Sprossen sowie eine Übertragung von Mensch zu Mensch diskutiert.

Salmonellen
Im SalmonellenGegensatz zu Shigellen, EIEC und EHEC infizieren Salmonellen vorwiegend den Dünndarm. Die Erreger werden durch Darmepithelien endozytiert, wo sie sich in den Phagosomen vermehren und später auch Makrophagen der Lamina propria infizieren. Warum manche Salmonellen nur eine Gastroenteritis und andere den Typhus hervorrufen, ist nicht geklärt. Jedoch spielt hierfür die Überlebensfähigkeit in den Phagolysosomen eine Rolle, da die Gastroenteritis verursachenden Serotypen im Gegensatz zu Typhus in Lysosomen nicht oder nur kurzfristig überleben. Salmonellen werden über infizierte Nahrung oder Wasser übertragen und benötigen relativ große infektiöse Inocula. Eine wichtige Infektionsquelle in der westlichen Welt sind Rindfleisch und Hühnerprodukte mit ungenügender Hygiene. Eine Ausnahme bildet Salmonella typhi, für die der Mensch als einziger Wirt bekannt ist.

Merke

Zu den enteroinvasiven Erregern, die ebenfalls von Haustieren oder kommerziellen Tierprodukten übertragen werden, gehören auch Campylobacter jejuni und Yersinia.

Mykobakterien
Der Genus TuberkuloseMycobacterium:tuberculosisMycobacterium umfasst schlanke, gramnegative, aerobe Bakterien mit einer wachsähnlichen Membran aus Mykolsäure, die sie säurefest macht, d. h. sie bleiben mit verschiedenen Färbungen auch nach Extraktion durch Alkohol und Säure angefärbt. Mykobakterien sind die Erreger von Tuberkulose und Lepra sowie von granulomatöser Lymphadenitis und einer generalisierten Mykobakteriose bei Immundefekten durch sog. atypische Mykobakterien (MOTT = Mycobacteria other than M. tuberculosis).
Mycobacterium tuberculosis

Die Tuberkulose ist durch zunehmende Inzidenz v.a. auch in Migrantenpopulationen von großer klinischer Bedeutung – hier lohnt es sich, die Details zu beherrschen.

Epidemiologie
Mycobacterium (M.) tuberculosis Mycobacterium:tuberculosisinfiziert ein Drittel der Weltbevölkerung. Der Infektionsverlauf ist entweder asymptomatisch (häufig) oder mit mehr oder weniger schweren Krankheitssymptomen und u. U. einer fortschreitenden, letalen Krankheit verbunden. Die Ausbreitung erfolgt über infizierte Aerosole oder Stäube von Mensch zu Mensch und ist in niedrigen sozialen Klassen und Bevölkerungen der Entwicklungsländer am höchsten.
Pathogenese
Die Mykobakterien infizieren Makrophagen, die erst unter dem Einfluss einer sich entwickelnden zellulären Immunität gegen die Erreger in der Lage sind, die Infektion zu begrenzen und Mykobakterien abzutöten. Die pathologischen Veränderungen einer Tuberkulose sind die Folge einer zellulären Hypersensitivitätsreaktion, die zu den charakteristischen verkäsenden Epitheloidzellgranulomen führt. So führt die Entwicklung einer effektiven TH1-Reaktion gegen Tuberkelbakterien auch zu einer Hypersensitivität, die – besonders von einer Reaktivierung der Infektion ausgehend – zu massiven Gewebenekrosen und u. U. letalen progressiven Verläufen führt.
Symptomatik
Primärtuberkulose
Die Primärtuberkulose Tuberkulose:primäreentsteht bei vorher nicht exponierten Personen. Nur etwa 5 % der neu infizierten Personen entwickeln Primärtuberkuloseeine klinische Krankheit. Als obligate Aerobier werden inhalierte Tuberkelbazillen meist subpleural in den unteren Segmenten des Oberlappens oder oberen Segmenten des Unterlappens aktiv und bilden dort eine zunächst unspezifisch erscheinende Entzündung, die innerhalb von etwa 2 Wochen bald in typische Epitheloidzellgranulome (Kap. 5.3.2) übergeht. Dieser Primärherd der Lunge kann einen Durchmesser von 1 cm erreichen und ist dann röntgenologisch nachweisbar. Sehr rasch werden Tuberkelbazillen über das Lymphsystem in die regionären Lungenhiluslymphknoten abdrainiert, wo ebenfalls eine verkäsende, granulomatöse Entzündung entsteht.

Merke

Primärherd und regionärer Lymphknoten bilden Tuberkulose:PrimärkomplexPrimärkomplexden Primärkomplex, der oft mit Verkalkung der vorangegangenen verkäsenden Nekrose vernarbt. Auch völlig verkalkte tuberkulöse Herde können noch vitale, aber nicht teilungsaktive Tuberkelbakterien enthalten und sind ein Zeichen der latenten Infektion.

Bei Infektion über den Darm mit M. tuberculosis, Typus bovinus, entsteht der tuberkulöse Primärkomplex bevorzugt im distalen Ileum mit Beteiligung des oder der regionalen Lymphknoten. Auch von hier aus kann es zur tuberkulösen Bakteriämie und damit zur Miliartuberkulose kommen.
Bei unzureichender Immunreaktion kann eine fortschreitende Primärtuberkulose folgen, die sowohl vom Lungenprimärherd als auch vom Lymphknotenprimärherd ausgehen kann. Andere Teile der Lungen können befallen werden bis zur sog. käsigen Pneumonie, einem heute seltenen Ereignis. Häufiger ist das Fortschreiten der Lymphknotentuberkulose, indem auf dem Lymphwege weitere Lymphknoten Tuberkulose:LymphknotenLymphknoten:Tuberkulosevon Tuberkelbazillen befallen werden und sich dort wiederum ein spezifisches Granulationsgewebe mit nachfolgender käsiger Nekrose bildet. Durch Anschluss an das Blutsystem über den lymphatischen Ductus thoracicus können Tuberkelbazillen in das Blut gelangen, womit eine tuberkulöse Bakteriämie und gerade bei fortschreitender Primärtuberkulose die gefürchtete tuberkulöse Meningitis entsteht. Die Folge einer Miliartuberkulosesolchen hämatogenen Streuung ist die Miliartuberkulose, d. h. das Durchsetzen vieler Organe, insbesondere der Lungen und der Leber, mit hirsekorngroßen (Hirsekorn = lat. milium) Tuberkeln.

Eine Miliartuberkulose kann klinisch auch zu knötchenförmigen Infiltraten am Augenhintergrund führen und dort klinisch diagnostiziert werden.

Merke

Eine ausgeheilte Primärtuberkulose entspricht in der Regel einer latenten Infektion und kann durch andere Erkrankungen, z.B. durch andere Infektionen oder einen malignen Tumor, insbesondere aber durch erworbene Immundefekte (Kap. 4.4.2), wieder aktiv werden. Solche Exazerbationen der Tuberkulose verlaufen oft besonders schwer.

Sekundäre Tuberkulose
Von einer sekundären Tuberkulose Tuberkulose:sekundärespricht man bei Reaktivierung der Tuberkelbazillen im Organismus. Die Sekundärtuberkulose geht in der Regel als Organtuberkulose in eine Organtuberkulosechronische Tuberkulose insbesondere der Lungen über, doch können auch andere Organsysteme befallen sein (Urogenital-, Gelenktuberkulose). Häufig geht die Reaktivierung und die Streuung von tuberkulösen Herden der Lungenspitzen aus. Wegen der immunologischen Hypersensitivität entstehen oft größere Gewebeeinschmelzungen mit bronchogener Drainage. Damit entsteht eine kavernöse Tuberkulose mit unterschiedlich großen Kavernen (= Höhlen) im Lungengewebe, deren Inhalt ausgehustet wird oder zu einer bronchogenen Ausbreitung in den Lungen führt, die das Bild der Phthise (SchwindsuchtSchwindsucht) erzeugt.

Lerntipp

Die Tuberkulose ist durch zunehmende Inzidenz von großer klinischer Bedeutung – hier lohnt es sich, die Details zu beherrschen.

Eine besondere Manifestation der Organtuberkulose ist die Urogenitaltuberkulose. Durch Dissemination der Mykobakterien bei hämatogener Streuung bilden sich ausgedehnte käsige Nekrosen in der Niere. Diese sind das Korrelat der sog. Kittniere oder Kittnierenach Verkalken die käsigen Nekrosen Mörtelniereder Mörtelniere.

Mycobacterium leprae
Lepra Mycobacterium:lepraeLepraist eine langsam progressive Erkrankung, die von Mycobacterium leprae hervorgerufen wird, besonders die Haut und periphere Nerven befällt und u. U. schwere Deformitäten verursacht. Die zelluläre Immunität gegen den Erreger wird durch einen Hauttest gegen einen Bakterienextrakt Lepromin getestet. Abhängig von der Immunitätslage entstehen zwei völlig unterschiedliche histopathologische und klinische Verläufe der Lepra: die tuberkuloide Lepra und die anerge lepromatöse Lepra.
  • Die tuberkuloide Lepra zeigt Lepra:tuberkuloideeinen asymmetrischen Haut- und Nervenbefall mit langsam zunehmenden granulomatösen Infiltraten. Durch die Degeneration der Nerven entsteht eine beträchtliche Verletzungsgefahr und bei Befall des Gesichts Lidlähmungen und Hornhautulzerationen.

  • Die lepromatöse Lepra zeigt Lepra:lepromatöseeinen symmetrischen Befall der kälteren Hautpartien der Extremitäten, des oberen Respirationstrakts und der Augenvorderkammer. Lepromatöse Infiltrate haben das histologische Bild einer mykobakteriellen Histiozytose mit Makrophagen, die mit säurefesten Bakterien angefüllt sind (Abb. 6.5). Ähnliche Infiltrate finden sich in den Nerven und auch in den Lymphknoten. Manche Patienten entwickeln intermediäre Formen, eine sog. Borderline-Lepra.

Spirochäten
Zur Familie der SpirochätenSpirochäten zählen die Treponemen mit Treponema pallidum, dem Erreger der Syphilis, die Borrelien mit Borrelia recurrentis, dem Erreger des epidemischen Rückfallfiebers, Borrelia burgdorferi, dem durch Zecken übertragenen Erreger der Lyme-Krankheit, und die Leptospiren mit L. icterohaemorrhagicae, dem Erreger der durch Rattenurin übertragenen Weil-Krankheit.
Treponema pallidum
Ähnlich Treponema pallidumstadienhaft wie manche Fälle einer Tuberkulose verläuft die durch Sexualkontakt übertragene LuesLues (= SyphilisSyphilis), hervorgerufen durch Treponema pallidum.
Im Primärstadium (10–90 Tage nach der Infektion)Lues:PrimärstadiumSyphilis:Primärstadium entwickelt sich am Ort der Eintrittsstelle (Penis, Vagina) ein ulzerierender Entzündungsherd unter Beteiligung von Plasmazellen, Makrophagen und Lymphozyten – oft gekennzeichnet durch eine entzündliche Proliferation der Arterienintima (obliterierende Endarteriitis).Endarteriitis obliterans
Das Sekundärstadium (bis zu 6 Syphilis:SekundärstadiumLues:SekundärstadiumMonate nach der Infektion) ist charakterisiert durch eine generalisierte Lymphadenopathie sowie an der Haut und an Schleimhäuten auftretenden Läsionen, in denen die Entzündungsreaktion im Vergleich zum Primäraffekt abgeschwächt abläuft. Dazu kommen manchmal eine Meningitis, Hepatitis, Periostitis oder eine durch Immunkomplexe hervorgerufene Glomerulopathie.
Im heute sehr seltenen Tertiärstadium (Syphilis:TertiärstadiumLues:TertiärstadiumJahre bis Jahrzehnte nach der Erstinfektion) droht die in der thorakalen Aorta entstehende Mesaortitis syphilitica mit der Komplikation des luetischen Aortenaneurysmas, einem Aneurysma verum (Aneurysma:verum Kap. 9.3.4). Außerdem können Komplikationen seitens des ZNS (Neurosyphilis mit progressiver Paralyse und Tabes dorsalis) Tabes dorsalisund granulomatös-nekrotisierende Gewebezerstörungen (sog. Gummata) in Leber, Knochen, Hoden und anderen Organen entstehen. Die Lues kann auch von der Mutter auf den Fetus übertragen werden. Es resultiert das Krankheitsbild der Lues Lues:connataconnata (Abb. 6.6).

Merke

Weitere durch Sexualkontakt übertragene bakterielle Krankheiten sind die Gonorrhö, der weiche Schanker (Ulcus Ulcus mollemolle) durch Haemophilus ducreyi, das Haemophilus ducreyiGranuloma Granuloma inguinaleinguinale durch Donovania granulomatis und Donovania granulomatisdas Lymphogranuloma Lymphogranuloma venereumChlamydia trachomatisvenereum durch Chlamydia trachomatis.

Lyme-Krankheit
Beim endemischen Rückfallfieber Rückfallfieber, endemischesund bei der Lyme-Lyme-KrankheitKrankheit (benannt nach einer Kleinstadt in Connecticut, USA) werden die Borrelia burgdorferiErreger (Borrelia burgdorferi) durch Zecken übertragen. Die Erkrankung beginnt mit einer vom zentralen Zeckenbiss sich zentrifugal ausbreitenden, fleckigen Hautrötung (Erythema Erythema:migransmigrans). Ähnlich wie bei der Syphilis, entsteht nicht oder ungenügend behandelt nach Wochen oder Monaten ein Sekundärstadium mit vielfältigen Krankheitserscheinungen seitens der Gelenke, des Herzens und des ZNS sowie ein Spätstadium (Tertiärstadium) mit Hautveränderungen (Acrodermatitis chronica Acrodermatitis chronica atrophicansatrophicans) und zentralnervöser Symptomatik.
Legionellen

Die im Wasser lebenden Erreger können über Klimaanlagen als Aerosol verteilt werden und kommen damit auch als Ursache von Hospitalinfektionen in Betracht.

Durch aerogene Infektion meist älterer oder resistenzgeschwächter Individuen verursachen die Erreger bei der sog. Legionärskrankheit schwere Entzündungen im Lungengewebe (Pneumonien) mit Entwicklung konfluierender Herde eines intraalveolären Exsudats und kleinen abszessartigen Nekrosen. Die Erreger können sich in Makrophagen vermehren und so der natürlichen Infektabwehr entgehen.
Bordetella pertussis
Keuchhusten wird durch einen kleinen, gramnegativen kokkoiden Erreger, Bordetella pertussis, verursacht, der das respiratorische LegionellenLegionärskrankheitKeuchhustenBordetella pertussisFlimmerepithel besiedelt und auch in Makrophagen eindringen kann. Bordetella pertussis produziert ein Exotoxin, das die Zilien lähmt und so eine wichtige pulmonale Infektabwehr unterdrückt. Eine weitere Wirkung besteht in einer massiven Blut-Lymphozytose (bis zu 90 %) und einer Vergrößerung der mukosalen Lymphfollikel und peribronchialen Lymphknoten.
Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa ist einer der wichtigsten opportunistischen Erreger, der für vielfältige Infektionen unter Pseudomonas aeruginosaHospitalismusbedingungen, bei immungeschwächten Patienten, bei Neutropenie und bei Mukoviszidose (zystischer Fibrose) verantwortlich ist. Pseudomonas aeruginosa ist ein typisches extrazelluläres Bakterium, das zahlreiche Toxine und Enzyme produziert und damit besonders dann eine effektive Abwehr verhindern kann, wenn neutrophile Granulozyten und Makrophagen funktionell oder durch zahlenmäßige Reduktion inaktiviert sind.

Grampositive bakterielle Infektionen

Staphylokokken
Pathogenese
Infektionen Staphylokokkenmit Staphylokokken (insbesondere Staphylococcus aureus) gehören zu den häufigsten eitrigen menschlichen Erkrankungen (Tab. 6.1), z. B. im Bereich der Haarfollikel als Furunkel (oder konfluierend als Karbunkel), als Wundinfektionen, eitrige Osteomyelitis oder als Bronchopneumonie. Typischerweise entstehen Abszesse. Beim Eindringen der Erreger in die Blutbahn entstehen Septikopyämien (Kap. 5.4.3), in deren Zusammenhang es auch durch Besiedlung von Herzklappen (Abb. 6.7) zur Entwicklung einer bakteriellen Endokarditis kommen kann.
Staphylokokken bilden zahlreiche Virulenzfaktoren, die Gewebe- und Zellschäden verursachen und die Erreger vor der Abtötung und dem Verdau in Granulozyten schützen. Außerdem produzieren sie oft Proteine, die mit der Therapie durch Antibiotika interferieren: β-Laktamase hydrolysiert klassische Penicilline und das Penicillin-Bindungsprotein 2a (PBP2a) bewirkt eine generelle Resistenz Staphylococcus aureusgegenüber allen Penicillinen und Cephalosporinklassen (methicillinresistente Staphylococcus aureus, MRSA).
Symptomatik
Staphylokokken bilden verschiedene Exotoxine. Drei unterschiedliche klinische Syndrome sind ausschließlich auf die Toxinwirkung von Staphylococcus aureus zurückzuführen:
  • Toxisches Schocksyndrom (TSS): Das TSS Toxisches Schocksyndromwurde bekannt in Assoziation mit der Anwendung hochabsorptiver Vaginaltampons, kann jedoch als Folge von Staphylococcus-aureus-Wachstum an jedem Ort entstehen. Das TSS ist durch einen generalisierten Schock, Leber- und Nierenversagen, Koagulopathie, ein generalisiertes Exanthem und Nekrosen im Bereich der Infektion charakterisiert. Das Staphylokokkentoxin TSST-1 wirkt als Superantigen, verbindet die β-Kette des T-Zellrezeptors mit dem MHC-Komplex und führt so zu einer massiven Interleukinproduktion durch aktivierte Makrophagen und T-Lymphozyten.

  • Bullöse Epidermolyse: Die Epidermolyse, bullösemassive Epidermolyse kann v. a. bei Kindern mit Staphylokokkeninfektionen des Nasopharynx oder der Haut durch die Wirkung der exfoliativen Exotoxine A und B entstehen.

  • Nahrungsmittelintoxikationen (s. o.) entstehen durch die Wirkung der Staphylokokken-Enterotoxine A–E aus infizierter Nahrung. Diese Enterotoxine sind relativ hitzestabil und werden deshalb beim Kochen nicht unbedingt zerstört, auch wenn die Erreger abgetötet werden.

Streptokokken
Mikrobiologie
Streptokokken Streptokokkensind fakultativ oder obligat anaerobe, grampositive Kokken, die in Paarform oder in Ketten wachsen und zahlreiche eitrige Infektionen in verschiedenen Organen, besonders in Haut, Oropharynx, Lungen und Herz, hervorrufen und mit dem immunologisch bedingten Post-Streptokokken-Syndrom assoziiert sind. Streptokokken werden nach dem Hämolysemuster von Kolonien auf Blutagar (α-, β-hämolysierend) und in Serotypen (A–U) eingeteilt. Die wichtigsten humanpathogenen Stämme sind Streptococcus pyogenes (β-hämolysierende Streptokokken der Gruppe A oder einfach GAS) und Streptococcus pneumoniae, der wichtigste α-hämolysierende Streptokokkus, der oft als Pneumokokke bezeichnet wird. Beide können Kapseln bilden und sich so der Phagozytose entziehen. Weitere α-hämolysierende Streptokokken gehören zur Streptococcus-viridans-Gruppe, die als normale Kommensalen der Mundflora bekannt sind und bei Übertritt in die Blutbahn selten eine Endokarditis, die sog. Endocarditis lenta, hervorrufen. Streptokokken bilden viele Virulenzfaktoren und u. a. ein Toxin, das als Superantigen wirkt und ein TSS verursachen kann.
Symptomatik
Streptokokkeninfektionen sind durch eine diffuse und schlecht begrenzte interstitielle Infiltration mit neutrophilen Granulozyten, die Phlegmone (Kap. 5.3.1), charakterisiert. Dies ist besonders ausgeprägt Erysipelbeim Erysipel, der Wundrose, einer von kleinen Verletzungen ausgehenden, hochfieberhaften Infektion der Kutis und der nekrotisierenden Fasziitis in tieferen Gewebeschichten. Typisch ist die durch Gruppe-A-Streptokokken verursachte Angina (Tonsillitis und Pharyngitis), die bei Kindern von Scharlach begleitet oder kompliziert werden kann.
Scharlach entsteht als Folge der Exotoxine von Gruppe-A-Streptokokken mit einem generalisierten Exanthem am Stamm, im Gesicht und an den Extremitäten mit charakteristischer perioraler Blässe. Typisch sind Erdbeerzungedie „Erdbeerzunge“ und die Schuppung der Hand und Fußsohlen nach Abklingen des Exanthems.
Pneumokokken sind auch die typischen Erreger der Lobärpneumonie mit ihrem fibrin- und granulozytenreichen intraalveolären Exsudat (Kap. 5.3.1). Eine Pneumokokkenmeningitis folgt u. U. einer Sinusitis, einer Otitis media oder einer Bakteriämie und macht rund 15 % der kindlichen und 30–50 % der adulten Meningitiden aus. Typisch ist im Gegensatz zur basal betonten Meningokokkenmeningitis die Haubenmeningitissog. Haubenmeningitis über der Großhirnkonvexität. Selbst bei Überstehen der akuten Infektion sind schwere neurologische Folgen häufig.
Komplikationen
Poststreptokokkensyndrome sind autoimmune Folgeerkrankungen einer Infektion mit PoststreptokokkensyndromGruppe-A-Streptokokken, in der Regel einer typischen Streptokokkenangina. Sie treten 2–4 Wochen nach der Infektion als akutes rheumatisches Fieber oder als akute Poststreptokokken-Glomerulonephritis auf. Das akute rheumatische Fieber ist durch die rheumatische Karditis (eine wichtige Ursache der Klappenfehler Kap. 9.2.4), Polyarthritis, Erythema nodosum und Erythema marginatum sowie gelegentlich durch neurologische Symptome (Chorea, Veitstanz) charakterisiert. Die Poststreptokokken-Glomerulonephritis ist als Immunkomplexerkrankung definiert (Kap. 12.2.3.1). Ursächlich werden kreuzreagierende Antikörper gegen bestimmte Streptokokkenwandbestandteile angesehen.
Corynebacterium diphtheriae
Der Corynebacterium diphteriaeErreger der DiphtherieDiphtherie ist ein schlankes grampositives Stäbchen, das ein einziges Toxin, das von einem Bakteriophagen kodiert ist, bildet. Die Symptome entstehen durch die nichtinvasive bakterielle Infektion des Respirationstrakts und durch die Toxinwirkung, v. a. am Herzen (Myokarditis) und am Nervengewebe (Hirnnervenlähmungen). Charakteristisch ist die Ausbildung einer relativ festen, weißlichen Membran aus Fibrin und koaguliertem Exsudat über den durch die Toxinwirkung der Erreger nekrotischen und lysierten Epithelarealen der Mukosa.
Clostridien
Clostridien Clostridiumsind grampositive, anaerobe, sporenbildende Stäbchen, die abhängig von der Wirkung spezieller Exotoxine für verschiedenartige Krankheiten verantwortlich sind.
Clostridium difficile
Clostridium difficile gehört bei einigen gesunden Personen zur normalen Darmflora. Kolitis:pseudomembranöseClostridium:difficileEs wird in der sehr resistenten Sporenform in der Umgebung und besonders in Krankenhäusern gefunden, wo es zu den häufigsten Erregern von Diarrhöen zählt. Bemerkenswert ist die Assoziation der Darmerkrankung mit der Einnahme von Antibiotika, gegen die Clostridium difficile relativ resistent ist und so die normale antibiotikasensitive Darmflora überwuchern kann. Clostridium difficile ist nichtinvasiv, produziert aber mehrere Toxine in der Darmlichtung, welche die Mukosa schädigen und zerstören und dadurch erosive und ulzerative Oberflächendefekte verursachen. Sie sind von Schorf und Fibrinmembranen bedeckt und bilden so das morphologische Substrat der pseudomembranösen Kolitis.
Clostridium perfringens
Clostridium perfringens und GasbrandClostridium:perfringensauch andere Clostridien werden im Boden und auch im Intestinaltrakt vieler Tiere gefunden und sind bei Verunreinigung von Wunden (v. a. im Krieg oder bei Unfällen) Erreger schwerster Krankheitssymptome. Unter anaeroben Bedingungen und bei gestörter Durchblutung in großen Weichteilverletzungen verursacht Clostridium perfringes eine nekrotisierende, gasbildende Infektion mit sich rasch entwickelnden Muskelnekrosen und schwerem systemischem Schock, den Gasbrand. Die Gasbildung kann palpatorisch an der diagnostischen Krepitation bei Platzen und Konfluenz von Gasblasen bemerkt werden. Clostridium perfringens bildet zwölf Toxine, von denen mehrere und besonders das α-Toxin (eine Lecithinase) Zellmembranen zerstört und damit das Gewebe und auch die Entzündungszellen lysiert. Deshalb findet man im nekrotischen Gewebe nur die großen Bakterien und keine Granulozyten. Das Enterotoxin von Clostridium perfringens kann auch zu einer Nahrungsmittelvergiftung bei Genuss von infiziertem Fleisch führen.
Clostridium tetani
Clostridium tetani findet sich in der Darmflora von Menschen und Tieren und im Erdboden ubiquitär. Traumatische WundstarrkrampfTetanusClostridium:tetaniVerletzungen bilden den Boden für das Auskeimen der Tetanussporen und die Toxinbildung der Erreger. Der Wundstarrkrampf (Tetanus) ist die gefürchtete Komplikation einer Kontamination von Wunden. Das Haupttoxin Tetanospasmin ist ein sehr wirkungsvolles Neurotoxin, das an die neuromuskuläre Synapse bindet und über axonalen Transport die Vorderhornzellen des Rückenmarks oder via Blutstrom und nachfolgendem axonalem Transport motorische Hirnnervenkerne erreicht und sich von dort aus transsynaptisch auf andere Neuronen ausbreitet. Es verhindert die präsynaptische Freisetzung von Neurotransmittern besonders an inhibitorischen Interneuronen. Dadurch kommt es zur Enthemmung der spinalen Reflexe und zur charakteristischen spastischen Paralyse.

Merke

Tetanus kann durch Impfung mit Tetanustoxoid (formalininaktiviertes Tetanustoxin) vollständig verhindert werden.

Tropheryma whipplei
Die Whipple-Krankheit ist eine seltene Erkrankung, die in der Regel vom Dünndarm ausgeht, regionäre Whipple-KrankheitTropheryma whippleiLymphabflüsse und Lymphknoten befällt und sekundär in fast allen Organen Veränderungen hervorrufen kann. Pathognomonisch für die Erkrankung ist die Infiltration der Dünndarmmukosa durch zahlreiche, stark in der PAS-Färbung angefärbten Makrophagen, die bei elektronenmikroskopischer Untersuchung mit schlanken Bakterien und deren Abbauprodukten angefüllt sind. Durch moderne molekulargenetische Techniken wurde der Erreger als ein zuvor unbekanntes Bakterium in der Gruppe der Aktinomyzeten, Tropheryma whipplei, klassifiziert.
Typische Symptome der Erkrankung sind Gewichtsverlust, Durchfälle, Arthralgien, Bauchschmerzen sowie gelegentlich zentralnervöse Symptome. Die Diagnostik erfolgt durch Dünndarmbiopsie und molekulargenetische oder elektronenmikroskopische Untersuchung. Antibiotika sind effektiv (Abb. 6.8).

Pilzinfektionen

Merke

Von den überaus zahlreichen Pilzarten können nur vergleichsweise wenige für den Menschen pathogen werden.

Systematik

Nach Art der Pilzvermehrung
Abhängig von der Art ihrer Vermehrung im Gewebe werden die Pilze Pilzeunterschieden in:
  • Sprosspilze: Vermehrung Sprosspilzedurch Aussprossung und Bildung kleiner rundlicher Zellen

  • Schimmelpilze: Vermehrung durch lang gestreckte, oft verzweigte röhrenförmige Strukturen, sog. Hyphen oder Myzelien

  • Dimorphe Pilze: Vermehrung in der freien Natur durch ein Myzel, im Wirtsgewebe aber lediglich sprosspilzartige Vermehrung

Nach Art der Ausbreitung im Organismus
Oberflächliche Mykosen
Die oberflächlichen Mykose:oberflächlicheMykosen werden durch Epidermophyten hervorgerufen, die Keratinsubstanzen (Hornschicht der Epidermis, Nägel, Haare) enzymatisch auflösen können. Bei der sog. TineaTinea kommt es in der Epidermis zur Bildung kleiner Vesikel. Die resultierenden Läsionen (Kratzeffekte) können durch Bakterien superinfiziert werden. Die Epidermophyten sind nicht in der Lage, in das vaskularisierte Gewebe einzudringen.
Tiefe (systemische) Mykosen
Erreger der tiefen Mykose:tiefeMykosen können sich in den verschiedensten Geweben vermehren und ausbreiten. Systemische Mykosen bekommen als opportunistische Erreger eine zunehmende Bedeutung, d. h., dass sie in der Regel nur bei Störung der unspezifischen oder spezifischen Infektabwehr (Kap. 4.4) auftreten. Besonders bei Zytostatikatherapie oder anderen Ursachen einer Agranulozytose sowie bei erworbenem Immundefektsyndrom sind Mykosen von großer Bedeutung. Manche systemischen Mykosen können allerdings auch bei immunkompetenten Wirten zu Infektionen führen. Solche Erreger sind oft in definierten geografischen Regionen endemisch. Wichtige Erreger tiefer Mykosen sind in Abb. 6.9 dargestellt.

Sprosspilze

Candida albicans
Unter SprosspilzeSoorCandida albicansden Sprosspilzen spielt Candida albicans eine wichtige Rolle. Er kommt regelmäßig in der Mundhöhle vor; sein Wachstum wird aber durch die normale Mundflora inhibiert. Erst bei einer Störung der Mundflora, z. B. durch Antibiotikabehandlung, überwuchert er die Schleimhautoberfläche und bildet weißliche Beläge (sog. Soor).Candida albicans:Soor Bei Immunschwäche kann er in tiefere Gewebeschichten eindringen (z. B. in der Lunge eine Pilzpneumonie verursachen) und bei Verschleppung in die Blutbahn eine Sepsis (Pilzsepsis) auslösen. Letztere ist auch eine gefürchtete Komplikation bei zentralvenösen Kathetern.
Cryptococcus neoformans
Diese humanpathogene Hefe ist der Erreger der Kryptokokkose, KryptokokkoseCryptococcus neoformansdie sich bei immunsupprimierten Patienten als chronische Erkrankung manifestiert. Die Erreger bilden Kapseln, die das Überleben in Makrophagen ermöglichen. Schwere Kopfschmerzen sind ein Zeichen des für diese Infektion typischen ZNS-Befall.
Pneumocystis jirovecii
Die Zuordnung Pneumocystis jirovecides Erregers Pneumocystis jirovecii war lange Zeit ungeklärt. Neuere Genomanalysen haben die Zugehörigkeit zu den hefeartigen Pilzen geklärt. Der Erreger ist ubiquitär vorhanden. Kinder haben bis zum 2. Lebensjahr in der Regel Antikörper dagegen gebildet. Möglicherweise ist Pneumocystis dann als latente Infektion etabliert.
Bei Immundefekten kann eine Infektion exazerbieren oder aerogen das Lungengewebe erreichen und sich in den Alveolarräumen vermehren. Bei der Pneumocystis-Pneumonie im Rahmen der AIDS-Krankheit (Abb. 4.17c) findet man das reaktionsarme Bild des diffusen Alveolarschadens mit pulmonalen hyalinen Membranen. Die Erreger sind mit der Versilberung nach Grocott selektiv darstellbar. Bei prolongierten und rezidivierenden Verläufen kann die Infektion auch mit ausgedehnter Gewebedestruktion einhergehen und sogar hämatogen generalisieren.

Schimmelpilze

Aspergillose

Aspergillen, v.a. Aspergillus fumigatus und Aspergillus niger, sind häufige opportunistische Erreger einer tiefen Mykose, meist in Form einer herdförmigen Pneumonie. Da die septierten Myzelien Gefäßwände durchsetzen, finden sich auch Blutungen sowie Thrombosierungen und dadurch bedingte ischämische Nekrosen. Ebenfalls sind eine hämatogene Aussaat und die Entwicklung multipler Nekroseherde in den verschiedensten Organen sowie eine pilzbedingte Klappenendokarditis möglich.

Eine Besonderheit ist die Fähigkeit der Aspergillen, den oberen Repirationstrakt und insbesondere den Bronchialbaum zu kolonisieren und hier (ähnlich wie bei Soor) eine nichtinvasive Infektion zu etablieren. Hieraus können in vorgegebenen Hohlräumen, z.B. in den Nasennebenhöhlen, in einer Lungenkaverne oder in Bronchiektasen, kompakte Pilzmassen entstehen, ein sog. Pilzball oder Aspergillom. Außerdem können Bestandteile von Aspergillen auch bei saprophytärer Kolonisierung ausgeprägte allergische Reaktionen auslösen, die allergische bronchopulmonale Aspergillose mit schweren Asthmaanfällen und Eosinophilie.

Mukormykose
Die (seltenen) Mukormykosen werden durch verschiedene Pilze, wie Absidia spp., Mucor spp. und Rhizopus spp., verursacht. Wegen ihrer SchimmelpilzeAspergillus nigerAspergillus fumigatusAspergillomMukormykoseResistenz gegen bestimmte, als Prophylaxe gegen Pilzinfektionen eingesetzte Antimykotika sind heute steigende Infektionszahlen zu beobachten. Die nicht septierten, oft rechtwinklig verzweigten Myzelien können ebenfalls gefäßinvasiv wachsen und verursachen dann ischämische Nekrosen. Nach dem Befallsmuster unterscheidet man charakteristischerweise eine rhinozerebrale oder eine pulmonale Mykose.
Dimorphe Pilze
Histoplasma capsulatum
Infektionen mit Histoplasma capsulatum treten endemisch, d.Histoplasma capsulatum h. an eine bestimmte geografische Situation gebunden, im Gebiet des Ohio und des Mississippi (USA) auf. Der Pilz wächst in mit Vogelkot verunreinigter Erde als Myzel, in Form von sog. Makro- und Mikrokonidien. Letztere sind infektiös und gelangen durch Staubinhalation in den Respirationstrakt. Im Gewebe bilden sie kein Myzel aus, sondern vermehren sich nach Art von Sprosspilzen unter Entwicklung kleiner hefeähnlicher Formen.
Die pulmonale Histoplasmose Histoplasmose, pulmonalekann chronisch verlaufen und dabei über eine epitheloidzellig-granulomatöse Gewebereaktion ähnlich wie eine Tuberkulose ausgedehnte Gewebezerstörungen verursachen (Abb. 6.10). Bei Immundefekten können generalisierte Infektionen entstehen.

Eukaryontische Erreger und Parasiten

Protozoen

Protozoen Protozoenkönnen entweder ausschließlich auf Schleimhautoberflächen parasitieren oder die Fähigkeit zur Invasion ins Gewebe haben oder überwiegend im Blut transportiert und vermehrt werden oder auch die Fähigkeit des intrazellulären Überlebens entwickelt haben.
Trichomonas
Trichomonaden Trichomonadengehören zu den geißeltragenden Protozoen (Flagellaten). Da sie keine außerhalb des Organismus überlebensfähigen Dauerformen (Zysten) bilden, sind sie nur durch unmittelbaren Schleimhautkontakt (beim Geschlechtsverkehr) übertragbar. Die Erreger verursachen eine oberflächliche, nichteitrige Entzündung der Vaginal- und Urethralschleimhaut.
Giardia lamblia
Ebenfalls zu den Flagellaten gehört ein häufig vorkommender, anGiardia lamblia der Schleimhautoberfläche des Dünndarms lebender Parasit, Giardia lamblia (= Lamblia intestinalis), der oft keine Symptome verursacht, manchmal allerdings eine chronische Entzündung der Schleimhäute mit partieller Zottenatrophie unterhält. Mit dem Stuhl werden vierkernige Zysten ausgeschieden, durch die auch die Infektion übertragen wird. Die Infektion wird typischerweise bei angeborenem oder erworbenem IgA-Mangel gefunden.
Entamoeba histolytica
Schwerwiegender sindEntamoeba histolytica in der Regel Infektionen mit dem im Dickdarm vermehrungsfähigen Protozoon Entamoeba histolytica, das – wie der Name schon andeutet – nicht nur die epitheliale Oberfläche besiedelt, sondern auch Gewebedefekte verursachen kann, wobei es üblicherweise zu keiner stärkergradigen Entzündungsreaktion kommt.

Die Gewebezerstörung schreitet zunächst unter der Schleimhautoberfläche fort, sodass typische unterminierende Ulzerationen und eine exsudative Durchfallerkrankung (Amöbenruhr) Amöbenruhrentstehen. Vom Darm aus können die Amöben mit dem Blutstrom in die Leber verschleppt werden und größere reaktionsarme Nekrosen Amöbenabszessverursachen (Amöbenabszess).

Die kugelförmig gestalteten Erreger verfügen über eine vergleichsweise große Zytoplasmamasse, die sich aufgrund ihres hohen Glykogengehalts mit der PAS-Reaktion färberisch gut darstellen lässt. Die mit dem Stuhl ausgeschiedenen vierkernigen Zysten (Dauerformen) sind glykogenfrei.
Plasmodium
Pathogenese
Die PlasmodiumErreger der in tropischen Ländern weit verbreiteten MalariaMalaria, die Plasmodien, gelangen nach geschlechtlicher Vermehrung im Darm von Anopheles-Mücken beim Insektenstich als Sporozoiten in die Blutbahn und parasitieren zunächst in Leberparenchymzellen, die sie nach ungeschlechtlicher Vermehrung als Merozoiten wieder verlassen. Diese sind in der Lage, in Erythrozyten einzudringen und sich von deren Hämoglobin zu ernähren. Sie wachsen zu Trophozoiten und teilen sich als Schizonten. Beim Zerfall der parasitierten Erythrozyten werden wiederum Merozoiten freigesetzt, die erneut Erythrozyten besiedeln.
Symptomatik
Bei fortgeschrittener Malaria treten periodische Fieberschübe auf (wichtige Ausnahme Malaria tropica: Malaria:tropicameist keine Fieberschübe, oft Kontinua). Ihre Rhythmik entspricht den intraerythrozytären Vermehrungszyklen (48 oder 72 Stunden). Bei der unbehandelt oft tödlichen, durch Plasmodium falciparum verursachten Variante der Malaria tropica aggregieren die geschädigten Erythrozyten in den Kapillaren, besonders des Gehirns, und verursachen schwere zerebrale Durchblutungsstörungen.
Die intarythrozytären Trophozoiten und Schizonten sind im Blutausstrich diagnostisch und können den unterschiedlichen Infektionstypen zugeordnet werden. Ebenso wie in anderen Organen (Leber, Milz) findet man als Produkt eines inkompletten Hämoglobinabbaus sog. Malariapigment (HämozoinHämozoin Abb. 6.11), stark Licht absorbierende, d. h. tiefschwarze Granula. Infolge des stark gesteigerten Blutzerfalls wird die Phagozytosekapazität der Makrophagen v. a. in der Milz enorm beansprucht, was zu einer Hyperplasie des Milzgewebes (sog. Milztumor) mit Gewichten bis über 1.000 g führt.
Leishmania

Ein bekanntes Beispiel für eine Erkrankung durch Leishmanien ist Kala-Azar (schwarzes Fieber), hervorgerufen durch Leishmania (L.) donovani. Der Erreger vermehrt sich in begeißelter Form (Promastigot) extrazellulär im Darm blutsaugender Mückenweibchen. Ist er durch Mückenstich auf den Menschen übertragen, wandelt er sich in die unbegeißelte Form (Amastigot) um. Er ist in Makrophagen intrazellulär lebens- und vermehrungsfähig. Deren reaktive Vermehrung führt zu einer Vergrößerung von Leber, Milz und Lymphknoten. Im Knochenmark können die Leishmanien in Makrophagen auch diagnostisch nachgewiesen werden. Bei massivem Befall kann die normale Blutbildung verdrängt werden mit dem Resultat einer Panzytopenie im peripheren Blut.

Von dieser sog. viszeralen Leishmaniose sind kutane Leishmanieninfektionen, z. B. durch L. tropica, L. mexicana oder L. brasiliensis (Abb. 6.12), die mitunter auch als „Ferieninfektion“ hierzulande in Erscheinung treten, zu unterscheiden.
Toxoplasma gondii
Erkrankungen durchToxoplasma gondii Infektionen mit dem global verbreiteten Erreger Toxoplasma gondii sind an keine bestimmte klimatische Situation gebunden. Die geschlechtliche Vermehrung findet im Darm von Katzen statt. Die mit dem Kot ausgeschiedenen Oozysten sind infektiös. Nach Aufnahme mit der Nahrung findet im Menschen oder auch in anderen Spezies zuerst eine Ausbreitung der intrazellulären Tachyzoiten von einer Zelle zur anderen statt. Im weiteren Verlauf werden intrazellulär Zysten mit Bradyzoiten gebildet. Durch Genuss rohen Fleisches können Bradyzoiten die Infektion beim Menschen vermitteln. Sie verläuft in vielen Fällen inapparent, ruft aber auch entzündliche Veränderungen der Lymphknoten Piringer-Lymphadenitishervor (Piringer-Lymphadenitis). Gefährlicher ist die Übertragung der Parasiten von der Mutter auf den Fetus in utero. Hier kann es zu schweren Zerstörungen im Gehirn und über eine Verlegung der Liquorwege zum Hydrozephalus kommen. Schwere, mit Hirngewebezerstörung einhergehende Verläufe sind auch bei der HIV-Krankheit (Abb. 4.17d) bekannt.

Parasitische Würmer

Diese HelminthenGruppe stellt die größten belebten Krankheitserreger überhaupt, z. B. bis 30 cm lange Spulwürmer oder die bis mehrere Meter lang werdenden Bandwürmer. Der Mensch kann Wirt der ausgewachsenen und vermehrungsfähigen Würmer sein; in vielen Fällen beherbergt er aber ausschließlich Larvenstadien, fungiert also als Zwischenwirt. Krankheitserscheinungen können hervorgerufen sein durch:
  • Konkurrenz um Nahrungsstoffe; z. B. beim im Darm parasitierenden Fischbandwurm (Diphyllobothrium latum), der als seltene Folge einen Vitamin-B12-Mangel hervorrufen kann

  • Würmer, wie Askariden, die wichtige Passagewege wie den Darm oder den Ductus choledochus blockieren

  • Eindringen von Larvenstadien oder von Eiern ins Gewebe, die Entzündungsvorgänge auslösen

  • Überempfindlichkeitsreaktionen

Rundwürmer (Nematoden)
Oxyuren
In der RundwürmerOxyurenRegelNematoden harmlos ist die Besiedelung mit Oxyuren (Enterobius vermicularis), die Enterobius vermicularismaximal nur 13 mm lang werden und somit auch in der Appendix – man findet sie dort nicht selten im Appendektomiepräparat – keine mechanisch ausgelöste Störung verursachen. Charakteristisch für die im Kindesalter häufige Infektion ist nächtlicher Juckreiz in der Analregion, der dadurch hervorgerufen wird, dass das Weibchen ihre Eier bevorzugt dort ablegt. Sie werden über verschmutzte Finger oder als Staubbeimengung wieder oral aufgenommen, wodurch der Infektionszyklus geschlossen wird. Sehr selten erreichen Oxyuren via Vagina, Uterus und Tuben das Beckenperitoneum und rufen dort eine Entzündung hervor.
Askariden
Die bis zu 30 cm (Weibchen) und 20 cm langen (Männchen), im Ascaris lumbricoidesDünndarm Askaridenlebenden Askariden (Ascaris lumbricoides) können eine lokale Obstruktion der Darmpassage oder beim Einwandern in den Ductus choledochus einen Verschlussikterus hervorrufen. Auch Perforationen der Appendix sind beschrieben. Die Infektion erfolgt durch die mit dem Stuhl nach außen beförderten Eier, in denen jedoch zunächst im Freien die Embryonalentwicklung stattfinden muss, und die mehrere Monate infektionstüchtig bleiben. Nach oraler Aufnahme schlüpfen im Duodenum die Larven. Als Larva migrans dringen sie Larva migransin die Schleimhaut ein und erreichen via Blutstrom Leber und Lunge (Abb. 6.13). Ein bekanntes klinisches Korrelat ist ein (flüchtiges) Lungeninfiltrat, verbunden mit einer starken Bluteosinophilie. Die Larven erreichen dann via Bronchien den Larynx, von wo aus der Weg in den Magen-Darm-Trakt offen steht. Im Dünndarm wachsen sie zu geschlechtsreifen Parasiten heran.
Toxocaren
Bei Infektion durch Hunde- oder Toxocara catiToxocara canisKatzennematoden (Toxocara canis oder Toxocara cati) können die migrierenden Larven in verschiedenen Geweben „liegen bleiben“ und dort knotige, tumorartige Infiltrate insbesondere in der Leber oder im Auge hervorrufen.
Trichinellen
Für einen Trichinella spiralisweiteren, an keine bestimmte Spezies gebundenen Rundwurm, Trichinella spiralis, endet das Larvenstadium im Gewebe, genauer in der quergestreiften Muskulatur, sofern sie nicht als rohes Fleisch einem anderen Individuum als Nahrung dient. In diesem Fall wachsen die Larven im Dünndarm zu geschlechtsreifen Würmern heran. Die befruchteten Weibchen dringen in die Dünndarmmukosa ein und setzen dort über einen Zeitraum von 2–3 Monaten Larven frei, die via Blutstrom in die quergestreifte Muskulatur eindringen. Diese Larven haben eine sehr komplizierte Strategie des intrazellulären Parasitierens entwickelt. In quergestreiften Muskelzellen bilden sie eine kapselartige Hülle, über die eine Versorgung mit Substraten aus dem Stoffwechsel der Wirtszelle möglich ist.
Befallen sind bei der Trichinose aktive Muskeln (Augenmuskeln, Zwerchfell und Interkostalmuskeln, Larynxmuskulatur und M. deltoideus). In der Phase der Larveninvasion resultieren entsprechende bewegungsabhängige Schmerzen. Im Blut sind die eosinophilen Granulozyten vermehrt. Die Larven sind jedoch innerhalb der Muskelzellen vor dem Zugriff des Immunsystems weitgehend geschützt. Nach etwa 6 Monaten entstehen kleine Verkalkungsherde.
Filarien
Die Infektion mit den kleinen Wuchereria bancroftiFilarien (Wuchereria bancrofti) führt zum Befall von Lymphbahnen und Lymphknoten und bewirkt ein chronisches Lymphödem im abhängigen Bereich, z. B. eine Elephantiasis des Beins (Abb. 6.14).
Bandwürmer (Zestoden)
Taenien
Durch CestodenBandwürmerVerzehr nicht ausreichend gekochten Fleisches können aus den darin enthaltenen Larven sog. Skolizes freigesetzt werden, die dann im Darm zum zweigeschlechtlichen Wurm heranwachsen: z. B. der RinderbandwurmRinderbandwurm (Taenia saginata) oder der Taenia saginataSchweinebandwurmSchweinebandwurm (Taenia solium). Die Taenia soliumoft in großen Mengen produzierten Eier werden mit dem Stuhl nach außen abgegeben und können durch Aufnahme mit der Nahrung die entsprechenden Zwischenwirte wieder infizieren.
Beim Schweinebandwurm kann nach Aufnahme von Eiern auch der Mensch wie ein Zwischenwirt infiziert werden. Die sich aus dem Ei entwickelnden Embryonen dringen aus dem Darmlumen in die Blutbahn ein und entwickeln sich in den verschiedensten Organen zu bis 1,5 cm großen zystischen Larven (Zystizerken). ZystizerkoseDiese Zystenform ist langlebig. Nach vielen Jahren können degenerative Veränderungen eintreten, die eine granulomatöse Entzündungsreaktion hervorrufen. Nicht selten ist das Gehirn betroffen, sodass im Rahmen der sog. Zystizerkose auch lebensbedrohliche Krankheitsbilder entstehen können.
Echinokokken
Ausschließlich als Zwischenwirt ist der Mensch bei den Echinokokkosen, hervorgerufen durch die Larven von HundeHundebandwurm- und Fuchsbandwürmern, infiziert. Bei Echinococcus cysticus (= E. granulosus) werden aus Echinococcus granulosusEchinococcus cysticusden vom Hund mit dem Kot ausgeschiedenen Eiern nach deren Aufnahme mit verunreinigter Nahrung im Darm die Larven freigesetzt. Sie etablieren sich in den meisten Fällen in der Leber, gelegentlich auch in der Milz, der Lunge oder sogar im Knochen und wachsen im Verlauf von Jahren zu großen Zysten heran (Abb. 6.15). Die innere Oberfläche dieser Zysten besteht aus dem lebenden Anteil des Erregers, der sog. Keimschicht, in der sich Brutkapseln mit der Kopfanlage des späteren Wurms (Protoskolizes) entwickeln. Die äußere, vom Parasiten gebildete Hülle (Kutikula) besteht aus lamellär geschichtetem zellfreiem Material. Sie wird von entzündlich-granulomatös verändertem Wirtsgewebe umgeben.
Beim Echinococcus multilocularis (= E. alveolaris) breiten sich Echinococcus multilocularisnach Aufnahme der Eier des FuchsbandwurmFuchsbandwurms die Zysten unter Entwicklung einer granulomatösen Entzündungsreaktion invasiv und destruktiv im Wirtsgewebe aus, sodass tumorartige Infiltrate – hauptsächlich in der Leber – entstehen.
Saugwürmer (Trematoden)
Schistosomen
Bei der in TrematodenSaugwürmertropischen und subtropischen Ländern sehr verbreiteten Schistosomiasis (weltweit 200 Millionen Erkrankte) kommt die Infektion durch im Wasser lebende Larven (sog. Zerkarien) der Schistosomen (Pärchenegel) zustande, die die Haut sehr rasch penetrieren können und dann als junge Würmer in die Blutbahn eindringen. Sie erreichen schließlich die Venengeflechte des tiefen Beckens und des Peritonealraums, wo die Weibchen ihre Eier ablegen.
Die Symptome entstehen durch das Eindringen dieser Eier in das Gewebe. Die Parasiten unterhalten in der Harnblasenwand (Schistosoma haematobium) oder in Schistosoma haematobiumder Darmwand sowie in der LeberSchistosoma mansoni (Schistosoma mansoni) eine granulomatöse Entzündungsreaktion, die nach Absterben der im Ei enthaltenen Larven (Mirazidien) Mirazidienunter Narbenbildung zum Stillstand kommt. Im Zug eines Leberbefalls kann eine die Gefäße einbeziehende portale Fibrose mit der Konsequenz einer Behinderung des portalen Blutflusses (portale Hypertension) resultieren. Im Urogenitalsystem ist der chronische Befall bei Schistosomiasis mit einer Häufung des Harnblasenkarzinoms assoziiert. Von der Harnblase und vom Darm können die Eier ins Lumen freigesetzt und mit dem Harn bzw. dem Stuhl nach außen abgegeben werden. Gelangen sie ins Wasser, so werden die Mirazidien frei. Sie dringen in Wasserschnecken ein, verlassen sie nach ungeschlechtlicher Vermehrung und Differenzierung als infektionsfähige Zerkarien und beschließen damit den Infektionszyklus.

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