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B978-3-437-42385-7.00048-7

10.1016/B978-3-437-42385-7.00048-7

978-3-437-42385-7

Balance der Wechselwirkung zwischen Patient und Mikroorganismus.

Struktur und Aufbau von Viren:AufbauViren (nach Brandis).

Pneumonie:MasernMasernpneumonieMasernpneumonie. Interstitielle lymphomononukleäre Entzündung in den Alveolarsepten, alveoläres Ödem und einzelne Riesenzelle:MasernvirusRiesenzellen (Pfeile). A = Alveole, Doppelpfeile = Alveolarwand. HE, Vergr. 100-fach.

Akute GrippetracheobronchitisGrippetracheobronchitis. Hämorrhagische Entzündung der Tracheobronchialschleimhaut (Pfeile).

Humanes Immundefizienzvirus, humanesImmundefizienzvirus (HIV). Strukturmodell nach Gelderblom.Immundefekterkrankung:Lymphadenopathie Lymphadenopathie:HIV-InfektionKnochenmark:HIV-InfektionKeimzentrum:HIV-InfektionHIV-Infektion:LymphadenopathieBlutveränderung:HIV-InfektionHyperplasie:follikuläre

Lymphadenopathie:HIV-InfektionLymphadenopathie bei HIV-Infektion. a Sehr große, unregelmäßige Keimzentrum:HIV-InfektionKeimzentren; Vergr. 60-fach. b Immunhistochemischer Nachweis von viralem Protein mit Antikörpern gegen das Kapsidprotein p24; Vergr. 400-fach (Abbildung freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Sebastian Lucas, London).

AIDS-assoziierte Zytomegaliekolitis. Kolonbiopsie: Die Endothelzellen der Lymphgefäße (Lym) im Schleimhautstroma sind vergrößert (Pfeil) und zeigen CMV-typische Kerneinschlüsse („Eulenaugen:ZytomegalieEulenaugen“). Schleimhautkrypten sind mit Sternchen gekennzeichnet. PAS, Vergr. 140-fach. Inset: Immunhistochemischer Nachweis des 43 kD schweren CMV-Immunhistochemie:CMV-AntigenAntigens im Zellkern einer Endothelzelle. Antikörper CCH2, Vergr. 1150-fach.

AIDS-assoziierte Kryptosporidiose:AIDS-assoziierteKryptosporidiose des Kolons. An der Oberfläche der Enterozyten finden sich zahlreiche Kryptosporidien (Pfeile). PAS, Vergr. 200-fach.

HIV-Leukenzephalopathie:HIV-InfektionHIV-LeukenzephalopathieLeukenzephalopathie mit diffuser Demyelinisierung des Marklagers beider Großhirnhemisphären. Markscheidenfärbung. Luxol-Nissl-Färbung.

HIV-HIV-EnzephalitisEnzephalitis:HIV-InfektionEnzephalitis. Akkumulation mehrkerniger Makrophagen.

Blasenbildende Dermatitis:HSV-1Dermatitis durch HSV-1-Viren. Die eosinophilen Kerneinschlusskörperchen (Cowdry-Cowdry-KörperKörper, Pfeile) sind in dieser Vergrößerung gerade eben zu erkennen. Die intraepidermale Blase ist mit serösem Exsudat gefüllt. HE, Vergr. 50-fach.

Bakterien:AufbauAufbau eines Bakteriums (Schema nach Brandis).

Abszedierende StaphylokokkenpneumoniePneumonie:Staphylococcus aureusStaphylokokkenpneumonieStaphylococcus:aureus. Ausbildung mehrerer Abszess:StaphylokokkenpneumonieAbszesshöhlen (Pfeile). Pyogene Membran im Randbereich der Abszesshöhlen.

Muskulatur:GasbrandGasbrandGasbrand mit ausgedehnten Muskelnekrosen sowie unterschiedlich großen Gasblasen (Pfeile) im Interstitium. HE; Vergr. 100-fach.

Syphilitisches Ulcus Ulcus:durumdurum am Skrotum. Umschriebener, wie ausgestanzt wirkender Hautdefekt mit leicht erhabenem Randwall (Pfeile).SyphilomSyphilis:MorphologieLues:MorphologieGumma

Frisches tuberkulöses Granulom:tuberkulösesGranulom mit Langhans-Langhans-RiesenzelleRiesenzellen (L) und zahlreichen, hier noch locker liegenden Epitheloidzelle:tuberkulöses GranulomEpitheloidzellen. Im Randbereich lymphozytäre Infiltrate (Pfeile). HE, Vergr. 150-fach.

Progressive, verkäsende tuberkulöse Bronchopneumonie:tuberkulöseBronchopneumonie. Ausgedehnte verkäsende Nekrosen (Pfeile; B = Bronchialsystem).

Progressive Tuberkulose:LymphknotenLymphknotentuberkuloseLymphknotentuberkulose. Deutlich vergrößerte Lymphknoten (L) mit ausgedehnten verkäsenden Nekrosen. Im linken Lungenoberlappen eine azinös-nodöse Lungentuberkulose (Pfeile).

Akute MiliartuberkuloseMiliartuberkulose. Ausschnitt der Lunge mit hirsekorngroßen tuberkulösen Infiltraten. Zum Größenvergleich Hirsekörner neben dem Präparat.

KittniereKittniere. Ausgedehnte verkäsende Tuberkulose:NiereNiere:TuberkuloseTuberkulose der Niere mit weitgehender Destruktion des Nierenparenchyms. Durch Anschluss an das Nierenbecken entstehen Tuberkulosekavernen (K).

Lepra:KrallenhandKrallenhand:LepraKrallenhand bei Lepra im Spätstadium.

Pilze:WachstumsformenWachstumsformen der Pilze. HyphenHyphen, MyzelMyzel, ZellsprossungZellsprossung und PseudomyzelPseudomyzel.

CandidoseCandidosen. a Candida-Sepsis:CandidoseCandida-SepsisSepsis mit Befall der Niere. Nierenoberfläche mit zahlreichen septikopyämischen Pilzherden (Pfeile). b Histologisches Präparat der Niere mit Blastokonidien (B), Pseudomyzel:CandidaPseudomyzel (P) und echtem Myzel:CandidaMyzel (M). Kulturell: Candida albicans.

Tuschepräparat des Liquors bei einer Kryptokokkenmeningitis. Links: Unterschiedlich große Kryptokokken mit Kapseln („Sternenhimmel“). Tusche, Vergr. 250-fach. Rechts: Von einer ausgeprägten Kapsel umgebene, sprossende Hefezelle (Cryptococcus Cryptococcus:neoformansneoformans) mit charakteristischer, „knopfartig“ aufsitzender Tochterzelle, Vergr. ca. 1.250-fach.

Pulmonale Aspergillose:pulmonaleAspergillose. a Hämorrhagische InfarzierungInfarzierung:hämorrhagische der Lunge (Pfeile), subpleuraler bronchopneumonischer Herd. HE, Vergr. 10-fach. b Histologisches Präparat mit typischem Wachstum von Aspergillusmyzel. HE, Vergr. 20-fach.

MukormykoseMukormykose. Infektion durch Mukormykose mit den typischen breiten, wenig oder unseptierten, irregulär verzweigte Hyphen:MukormykoseHyphen. Granulozytäre Begleitentzündung. PAS, Vergr. 630-fach.

Pneumocystis-Pneumocystis-PneumoniePneumonie. Links: Die Erreger befinden sich intraalveolär, das entzündliche Infiltrat liegt dagegen im Interstitium. HE, Vergr. 270-fach (mit freundlicher Genehmigung von pathologie-online.de). Rechts: Bronchoalveoläre Lavage (BAL) mit typisch in Nestern gelagerten Pneumocystics-jirovecii-Pneumocystics:jiroveciiZellen. Doppelkommastruktur im Zellinneren. Calcofluor-White-Färbung. Vergr. ca. 1.000-fach.

Plasmodien:Entwicklungszyklus Entwicklungszyklus der humanpathogenen Plasmodien.

MalariapigmentMalariapigment (HämozoinHämozoin) in der Niere. HE, Vergr. 325-fach (mit freundlicher Genehmigung von pathologie-online.de).

LeishmanioseLeishmaniose im Knochenmarkausstrich. Makrophage mit zahlreichen intrazytoplasmatischen Leishmanien:intrazytoplasmatischeLeishmanien. Giemsa, Vergr. 1.000-fach.

Zystische Echinokokkose:zystischeEchinokokkose. a Zystenwand mit Wirtsmembran, bestehend aus Granulationsgewebe (links) und der stark PAS-positiven, azelluären laminierten Membran (Cuticula) des Parasiten. Das Keimepithel des Parasiten zum Lumen (rechts) ist nicht zu erkennen. PAS, Vergr. 25-fach. b Protoscolices mit chitinisiertem Hakenkranz (Pfeil). PAS. Vergr. 630-fach.

Schistosomiasis:AppendizitisAppendizitis:SchistosomiasisAppendizitis durch Schistosomiasis. a Appendixwand mit Eiern von Schistosomen (Schistosoma Schistosoma:mansonimansoni) mit einer angedeutet granulomatösen Entzündungsreaktion. HE, Vergr. 60-fach. b Parasitenei, umgeben von eosinophilen Leukozyten. HE, Vergr. 630-fach.

Familien humanpathogener Viren.Viren:FamilienRNA-VirenEinzelstrangvirenDoppelstrangvirenDNA-VirenDarmbilharziose

Tab. 48.1
Nackt Umhüllt
RNA-Viren
Reoviridae DS Togaviridae ES
Picornaviridae ES Flaviviridae ES
Caliciviridae ES Coronaviridae ES
Filoviridae ES
Paramyxoviridae ES
Rhabdoviridae ES
Bunyaviridae ES
Arenaviridae ES
Retroviridae ES
Orthomyxoviridae ES
DNA-Viren
Parvoviridae ES Herpesviridae DS
Polyomaviridiae DS Hepadnaviridae (DS)
Papillomaviridiae DS Poxviridae DS
Adenoviridae DS

Nukleinsäure als: ES = Einzelstrang, DS = Doppelstrang, () = teilweise

Einteilung wichtiger Bakterien nach Form und Verhalten in der Gram-Färbung.Gram-Färbung:BakterienBakterien:Gram-Färbung

Tab. 48.2
Form Verhalten in der Gram-Färbung
grampositiv gramnegativ Gram-Färbung zum Nachweis ungeeignet
Kokken Staphylococcus
Streptococcus
Neisseria
Stäbchen Corynebacterium
Listeria
Bacteroides
Bordetella
Brucella
Haemophilus
Legionella
Enterobacteriaceae
Pseudomonas
Stenotrophomonas
Mycobacterium
faden-, spindelförmige Stäbchen (teils verzweigt) Actinomycetes
Nocardia
Propionibacterium
Fusobacterium
Leptotrichia
Sporenbildner Bacillu
sClostridium
gebogene bis schraubenförmige Bakterien Campylobacter
Vibrio
Borrelia
Treponema
Leptospira
Bakterien ohne Zellwand Mycoplasma
Ureaplasma

umfasst u.a. folgende Gattungen: Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klebsiella, Proteus, Providencia, Serratia, Salmonella, Shigella und Yersinia

Einteilung der Streptokokken und Enterokokken.Streptokokken:pyogeneStreptokokken:oraleStreptokokken:EinteilungEnterokokken:Einteilung

Tab. 48.3
Gattung Lancefield-Gruppe Häufige Arten
Streptococcus pyogene Streptokokken
A S. pyogenes
B S. agalactiae
C, G S. dysgalactiae subspp. dysgalactiae und equisimilis
orale Streptokokken
S. mutans
S. salivarius
F, A, C, G, – S. anginosus („S. milleri“)
S. oralis
S. pneumoniae
andere Streptokokken
D S. equinus (früher S. bovis)
Enterococcus D, Q E. faecalis
D, Q E. faecium

Infektiologische Aspekte bei darmpathogenen E.-coli-Stämmen.

Tab. 48.4
ETEC EIEC EHEC EPEC
Lokalisation Jejunum Kolon Kolon Jejunum/Ileum
Morphologie intakte Mukosa, Hyperämie Entzündung, Ulzeration, Nekrosen Destruktion der Mikrovilli, Nekrosen Destruktion der Mikrovilli
Pathogenese Enterotoxine Invasion in die Enterozyten Adhärenz, Shiga-Toxin-Familie Adhärenz
Klinik Reisediarrhö, Diarrhö bei Kindern blutige Diarrhö hämolytisch-urämisches Syndrom (HUS) thrombotisch-thrombozytopenische Purpura Diarrhö bei Säuglingen und Kindern, Reisediarrhö

ETEC = enterotoxische E.-coli-Stämme

EIEC = enteroinvasive E.-coli-Stämme

EHEC = enterohämorrhagische E.-coli-Stämme

EPEC = enteropathogene E.-coli-Stämme

Pathogene und fakultativ pathogene Mykobakterien (Auswahl, mod. nach E.C. Böttger).Mykobakterien:obligat pathogeneMykobakterien:fakultativ pathogeneMycobacterium:tuberculosisMycobacterium:lepraeMycobacterium:bovisMycobacterium:africanum

Tab. 48.5
Langsam wachsend
obligat pathogen fakultativ pathogen
M. africanum, M. bovis, M. tuberculosis, M. leprae M. asiaticum, M. avium, M. celatum, M. genavense, M. haemophilum, M. heidelbergense, M. intermedium, M. intracellulare, M. kansasii, M. malmoense, M. marinum, M. paratuberculosis, M. scrofulaceum, M. shimoidei, M. simiae, M. szulgai, M. ulcerans, M. xenopi
Schnell wachsend
fakultativ/obligat pathogen
M. abscessus, M. chelonae, M. fortuitum, M. peregrinum, M. mucogenicum

Erreger von Mykosen im DHS-System nach Rieth (Auswahl).Schimmelpilze:DHS-SystemMykose:ErregerHefen:DHS-SystemDHS-SystemDermatophyten:DHS-System

Tab. 48.6
Gruppe Gattung Art
Dermatophyten Trichophyton T. rubrum
T. mentagrophytes
T. verrucosum
T. quinckeanum
T. violaceum
T. schoenleinii
Microsporum M. audouinii
M. canis
M. gypseum
Epidermophyton E. floccosum
Hefen Candida C. albicans
C. glabrata
C. tropicalis
C. parapsilosis
C. krusei
Cryptococcus Cr. neoformans
Pityrosporum
Rhodotorula
Trichosporon T. asahii
Saccharomyces
Schimmelpilze Aspergillus A. fumigatus
A. flavus
A. niger
A. terreus
Penicillium
Scopulariopsis S. brevicaulis
Geotrichum G. candidum
Mucor
Absidia
Rhizopus
Histoplasma
Coccidioides
Blastomyces
Paracoccidioides

Häufigkeit hämatogen bedingter kutaner und subkutaner Veränderungen bei tiefen generalisierenden Mykosen.Kryptokokkose:HäufigkeitFusariose:HäufigkeitCandidose:HäufigkeitAspergillose:Häufigkeit

Tab. 48.7
Mykose Hämatogen bedingte (sub-)
kutane Veränderungen
Aspergillose 5%
Candidose 10%
Kryptokokkose 10–15%
Fusariose 70%

Prädisponierende Faktoren für Mykosen.Mykose:prädisponierende Faktoren

Tab. 48.8
Krankheiten
  • hormonelle Erkrankungen (v.a. Diabetes mellitus)

  • gastroenterologische Erkrankungen

  • hämatologische Erkrankungen

  • Immundefekte (z.B. AIDS)

  • maligne Tumoren

  • Infektionskrankheiten

  • Verbrennungen

Medikamente/therapeutische Eingriffe
  • Immunsuppressiva, Kortikosteroide

  • Zytostatika

  • Antibiotika

  • Bestrahlung

  • Verweilkatheter

  • große chirurgische Eingriffe (z.B. Abdominal-, Thorax-, Transplantationschirurgie)

Andere Faktoren
  • physiologische Lebensabschnitte mit besonderer Empfänglichkeit: Früh- und Neugeborene, Schwangere, Menschen im Senium

  • nutritive Faktoren (z.B. kohlenhydratreiche Ernährung)

  • örtliche und berufliche Faktoren

Wichtige außereuropäische Mykosen. Infektionsweg: aerogen, keine Übertragung von Mensch zu Mensch.ParakokzidioidomykoseKokzidioidomykoseHistoplasmoseHistoplasmose:afrikanischeBlastomykose

Tab. 48.9
Erkrankung Gattung/Art Endemiegebiete Klinisch-pathologische Korrelationen
Blastomykose Blastomyces
B. dermatitidis
  • Gebiete des Ostens und des Mittleren Westens der USA bis nach Kanada

  • Mittel-, Südamerika

  • Teile Afrikas

  • epitheloidzellige Granulome

  • chronische Eiterungen

  • Fibrosierung

  • Nekrosen

Klinische Relevanz: akute pulmonale Infektion (grippeähnlich), gefolgt von Metastasierungen in die Haut (Mikroabszesse, Fistelbildung, papillomatöse, warzenartige Läsionen), ferner in Knochen (25–50%), Urogenitalsystem (5–20%), ZNS (3–10%), Leber, Milz u.a.
Kokzidioidomykose Coccidioides
C. immitis
  • Südwesten Nordamerikas

  • Mittel- und Südamerika

  • Eiterungen

  • epitheloidzellige Granulome

  • Fibrose

  • Verkäsung

  • Verkalkung

Klinische Relevanz: asymptomatischer oder grippeähnlicher Verlauf (ca. 60%), nach 1–3 Wochen Fieber, Pneumonie, Pleuritis, Husten mit Auswurf, Anorexie, Erythema nodosum, Arthralgien, Disseminierung selten, aber in alle Organe möglich (< 1%)
Histoplasmose Histoplasma
H. capsulatum
  • Zentralregion Nordamerikas, Mittel- und Südamerika

  • Afrika

  • Australien

  • Südostasien, insbes. Indien, Malaysia

  • Befall des RES

  • intrazelluläre Lagerung in Makrophagen

  • epitheloidzellige Granulome

  • Fibrose

  • Verkäsung

  • Verkalkung

Klinische Relevanz: primäre Form: Lungenveränderungen ähnlich Tuberkulose mit Primärkomplex; in 99% Spontanheilung; disseminierte Form: bei Immunsuppression (z.B. AIDS); chronische Form: chronisch obstruktive Form, Fibrose, Granulomatose u.a.
afrikanische Histoplasmose H. capsulatum var. dubosii
  • Afrika, v.a. Zentralbereiche

  • Granulome

  • Eiterungen

  • Aggregate von Riesenzellen

  • Kettenbildung (4–5) der Hefezellen

Klinische Relevanz: destruktive granulomatöse Prozesse kutan, subkutan und im Bereich der Knochen und Lymphknoten. Infektionsweg unbekannt – oral?
Parakokzidioidomykose Paracoccidioides
P. brasiliensis
  • Süd- und Mittelamerika

  • Mikroabszesse

  • epitheloidzellige Granulome

  • chronische Eiterungen

  • Mikroabszesse

  • Nekrosen

  • Fibrosierung

  • „Steuerradformation“ der Erreger

Klinische Relevanz: Geschwüre in Oropharynx, Gingiva, Zahnverlust; primär benigne pulmonale Form; progressive Form: akut: bei Immunsupprimierten; chronisch: Befall der Lymphbahnen, Leber, Milz u.a.

Erregerbedingte Erkrankungen

G. Cathomas

A. zur Hausen

In der Vorauflage unter Mitarbeit von K. Becker, B. Eing, H. Herbst, W. Fegeler

  • 48.1

    Wechselwirkungen zwischen Mensch und Mikroorganismen933

  • 48.2

    Viren934

    • 48.2.1

      Virus-Zell-Wechselwirkung935

    • 48.2.2

      Virusinfektion936

    • 48.2.3

      Abwehrmechanismen936

    • 48.2.4

      Diagnostik einer Virusinfektion936

    • 48.2.5

      Erkrankungen durch RNA-Viren936

    • 48.2.6

      Erkrankungen durch DNA-Viren941

  • 48.3

    Bakterien943

    • 48.3.1

      Morphologie von Bakterien944

    • 48.3.2

      Aufbau eines Bakteriums944

    • 48.3.3

      Pathogenese bakterieller Erkrankungen945

    • 48.3.4

      Abwehrmechanismen946

    • 48.3.5

      Akute Erkrankungen durch Bakterien946

    • 48.3.6

      Chronische Erkrankungen durch Bakterien953

  • 48.4

    Pilze957

    • 48.4.1

      Morphologie der Pilze957

    • 48.4.2

      Abwehrmechanismen958

    • 48.4.3

      Erkrankungen durch Pilze (Mykosen)959

    • 48.4.4

      Candidosen959

    • 48.4.5

      Kryptokokkose960

    • 48.4.6

      Aspergillose960

    • 48.4.7

      Mukormykose – Zygomykose962

    • 48.4.8

      Pneumozystose963

    • 48.4.9

      Außereuropäische Mykosen963

  • 48.5

    Protozoen963

    • 48.5.1

      Abwehrmechanismen964

    • 48.5.2

      Erkrankungen durch Rhizopoden964

    • 48.5.3

      Erkrankungen durch Sporozoen964

    • 48.5.4

      Erkrankungen durch Flagellaten966

  • 48.6

    Helminthen967

    • 48.6.1

      Abwehrmechanismen967

    • 48.6.2

      Erkrankungen durch Zestoden (Bandwürmer)967

    • 48.6.3

      Erkrankungen durch Nematoden (Rundwürmer)968

    • 48.6.4

      Erkrankungen durch Trematoden (Saugwürmer)969

Zur Orientierung

Erkrankungen durch Erreger – Erkrankung:erregerbedingteViren, Bakterien, Pilze, Parasiten – sind trotz erfolgreicher Impfungen und antimikrobieller Substanzen außerordentlich häufig und führen weltweit zum Tod von Millionen von Menschen. Während in den ärmsten Ländern vor allem Kinder betroffen sind, erkranken in den Industrieländern vor allem ältere und chronisch kranke Menschen. Von zunehmender Bedeutung sind außerdem erregerbedingte Erkrankungen bei immunsupprimierten Patienten. Schließlich bedrohen uns neue (z.B. AIDS, multiresistente Keime, Influenzavirus H5N1), sowie die Rückkehr besiegt geglaubter Erreger (z.B. Tuberkulose).

Der zeitliche Verlauf ist sehr unterschiedlich und reicht vom kurzen, hochfieberhaften Zustand bis zur Jahre dauernden, chronischen Krankheit. Viren können als Langzeiteffekt eine karzinogene Wirkung entfalten.

Aufgrund diagnostischer und therapeutischer Gemeinsamkeiten liegt diesem Kapitel eine erregerbezogene Systematik zugrunde. Im Wesentlichen wird auf organübergreifende Erkrankungen eingegangen. Krankheiten, in deren Verlauf nur ein Organ befallen wird, werden in den entsprechenden Organkapiteln abgehandelt.

Wechselwirkungen zwischen Mensch und Mikroorganismen

Den Erkrankungen durch Erreger liegt ein komplexes Wechselspiel zwischen dem infektiösen Agens und dem Wirt zugrunde (Abb. 48.1). Der Krankheitsverlauf hängt von zahlreichen Faktoren ab. Die Virulenz oder VirulenzPathogenität eines PathogenitätErreger:VirulenzErregers bestimmt seine Fähigkeit, in den Erreger:PathogenitätOrganismus einzudringen und dort das physiologische Gleichgewicht zu stören und evtl. zu einer Gewebeschädigung zu führen. Das Vorhandensein eines Erregers allein ist nicht gleichbedeutend mit einer Erkrankung. Der Mensch hat sich in seiner Entwicklung daran angepasst, mit vielen Keimen zu leben – seien diese Kommensalen (z.B. Kolonialisierung der Hautflora) oder KommensalenSymbionten (Vitamin-K-produzierende Darmbakterien). Von der SymbiontVielzahl von Mikroorganismen, von denen wir umgeben sind, ist nur eine Minderheit pathogen.
Zur Abwehr von Erregern dient dem Wirt sein Immunsystem. Man unterscheidet das angeborene Immunsystem einschließlich der Barrieren von Immunsystem:ErregerabwehrHaut und Schleimhäuten und das erworbene Immunsystem (Kap. 3). Häufig ist das Immunsystem in der Lage, einen Erreger ohne klinische Symptome zu eliminieren oder in Schach zu halten (stumme Infektion). Gelingt dies nicht, kommt es zu einer Infektion:stummeverstärkten Immunantwort und einer Gewebeschädigung mit entsprechenden klinischen Symptomen. Ist die Immunabwehr geschwächt, können Erreger, welche beim Gesunden und Immunkompetenten harmlose Mitbewohner sind, zu schweren Erkrankungen führen. In diesen Fällen spricht man von opportunistischen Infektionen.
Der Körper hat nur Infektion:opportunistischebeschränkte Möglichkeiten, auf Erreger zu reagieren. Entsprechend erlaubt ein gegebenes Krankheitsbild nur selten die direkte Schlussfolgerung auf den Erreger (z.B. Masern, Windpocken oder Diphtherie). Andererseits gibt das Muster der Entzündung durchaus Hinweise auf den Erregertyp. So weist eine eitrige Entzündung auf Erreger wie Staphylokokken hin, eine granulomatöse Entzündung dagegen auf Mykobakterien.
MeldepflichtInfektionskrankheiten können nicht nur für einzelne Menschen, Meldepflichtsondern auch für die Gemeinschaft eine ernste Gefährdung darstellen. Um deshalb die Gefahr von Seuchen und Epidemien frühzeitig erkennen und bekämpfen zu können, besteht für bestimmte Infektionen eine Meldepflicht. Was wie gemeldet werden muss, ist den jeweilig aktualisierten Bestimmungen der verschiedenen Länder zu entnehmen (Deutschland www.bmgs.de; Österreich www.bmgf.gv.at; Schweiz: www.bag.admin.ch).

Viren

Viren sind obligate Zellparasiten. Sie Viren:Infektionensind somit auf die Nutzung der Syntheseleistungen fremder Zellen angewiesen. Dies haben sie mit Viroiden und Prionen gemeinsam und unterscheidet sie von allen übrigen mikrobiellen Erregern (Bakterien, Pilze, Protozoen, Würmer). Sie bestehen aus nur einer Nukleinsäureart, RNA oder DNA. Diese ist umgeben von einem Schutzmantel aus Protein, dem Kapsid, Viruskapsidmit seinen Untereinheiten, den Kapsomeren. Ihre KapsidGröße liegt zwischen 25 und 300 nm (Abb. 48.2). Das Kapsid schützt das genetische Material des Virus vor schädigenden Umweltfaktoren (Nukleasen, Strahlen). Einige Viren besitzen eine Hüllmembran, die von der Wirtszelle (Zellmembran, Kernmembran oder endoplasmatisches Retikulum) stammen kann und viruscodierte Proteine einschließt.
Orientierend lassen sich Viren nach ihren Zielzellen in bakterienpathogene (Bakteriophagen), pflanzenpathogene sowie tier- und Bakteriophagemenschenpathogene (animale) Viren unterteilen. Die eigentliche Einteilung der Viren richtet sich nach Art und Struktur ihres Genoms und ihrer weiteren Struktur (Tab. 48.1).

Virus-Zell-Wechselwirkung

Das Viruskapsid hat bei nackten Viren insbesondere die Aufgabe, über Liganden-Rezeptor-Bindungen die infektiöse Nukleinsäure in die Zielzelle einzuschleusen. Bei umhüllten Viren ist die Hülle in diese Aufgaben einbezogen.
Kommt es zu einer Reproduktion des Virus im Wirt, spricht man von einer produktiven Infektion. Diese verläuft vereinfacht in Virusinfektion:produktive5 Schritten:
  • Adsorption des Virus an die Zelloberfläche über Adsorption:Virusspezifische Liganden-Rezeptor-Bindungen: Dies erklärt teilweise die Wirts- und Organspezifität von Viren. So bindet z.B. das Oberflächenprotein gp120 des HIV spezifisch an den CD4-Rezeptor der Zielzellen (Kap. 48.2.5)

  • Penetration: Einschleusung des genetischen Penetration:VirusMaterials in die Wirtszelle

  • Eklipse: Freisetzung der Virusnukleinsäure (Eklipse:VirusUncoating) und virusinduzierte Synthese viraler Sofort- und Frühproteine; Replikation von Virusnukleinsäure, Kapsid- und Hüllmaterial (Spätproteine)

  • Zusammenbau der Viren aus den vorgefertigten Teilen

  • Freisetzung der Viren durch Exozytose, Knospung oder Zelllyse.

Die Auswirkungen einer Virusinfektion hängen ab von der Natur des Virusgenoms und seinem Aktivitätszustand einerseits sowie der Immunreaktion der infizierten Zelle andererseits:
  • Zytopathische Virusinfektion mit zytopathischem/zytozidem Virusinfektion:zytopathischeEffekt:

    • Irreversible Zellschädigung, Zelllyse und Zellnekrose sind Folgen des durch die Virusreplikation veränderten oder ausgeschalteten Wirtszellstoffwechsels. Es kommt dabei zur Freisetzung von Viren

    • Entstehung von Riesenzellen durch Fusion einkerniger zu Riesenzelle:Virusinfektionmehrkernigen, großleibigen Zellen (Synzytium), begünstigt durch Virusproteine Synzytium:Virusinfektionin der Zellmembran.

    • Milchglashepatozyten entstehen durch eine Milchglashepatozyt:VirusinfektionVermehrung des endoplasmatischen Retikulums infolge massiv gesteigerter Synthese von Virusproteinen (HBs-Antigen) bei der Virushepatitis B (Kap. 33.4.1)

    • Einschlusskörper im Kern (Einschlusskörper:VirusinfektionZytomegalievirus, Herpes-simplex-Zytomegalievirus:EinschlusskörperVirus) oder im Zytoplasma (Herpes-simplex-Virus:EinschlusskörperAdenoviren) sowie Veränderungen der Adenoviren:EinschlusskörperKernkontur (eingefaltete Kernmembran der Koilozyten bei Papillomvirusinfektionen) können zu sehr charakteristischen, teils sogar pathognomonischen lichtmikroskopischen Befunden führen.

  • Nichtzytopathische Virusinfektion: DNA-Viren und – nach Virusinfektion:nichtzytopathischereverser Transkription – Retroviren können in das Zellgenom integriert werden oder als freie virale Nukleinsäure zeitweise oder lebenslang in der Zelle verbleiben (Persistenz). Bei einer latenten Infektion werden keine Viren produziert. Virusinfektion:latenteBesondere virale Genprodukte verlängern die Lebensspanne der latent infizierten Zellen (z.B. durch Unterdrückung von Apoptose oder mitotischer Aktivität) und hemmen ggf. die Aktivität zytotoxischer T-Zellen. Eine geringfügige Virusproduktion kann ohne Schädigung der Zelle ablaufen, aber zur chronischen Infektion führen. Beispiele hierfür sind Virusinfektion:chronischedas Herpes-simplex-Virus (HSV) und das Herpes-simplex-Virus:chronische InfektionVarizella-Zoster-Virus (VZV) in Varizella-Zoster-Virus:chronische Infektionneuronalen Zellen oder das Hepatitis-B-Virus (HBV) in Hepatitis-B-Virus:chronische InfektionLeberzellen. Durch eine Schwächung der Abwehr kann es zu einer Reaktivierung der latenten Infektion mit Übergang in eine lytische/replikative Infektion und damit zur Bildung eines Rezidivs kommen (z.B. Herpes-simplex-Virus-Infektion). Bestimmte Viren Herpes-simplex-Virus:chronische Infektionkönnen infizierte Zellen immortalisieren. Diese Zellen werden durch spezifische zytotoxische T-Zellen unter Kontrolle gehalten. Versagt diese Abwehr, können die Zellen proliferieren und ggf. durch Mutationen zu neoplastischen Zellen transformiert werden (onkogene Zelltransformation, Kap. 6.5.2).

Virusinfektion

Die virale Infektionskrankheit setzt die VirusinfektionAufnahme und Vermehrung des Virus voraus. Eintrittspforten sind Haut, Schleimhäute und Blut.
Die virusbedingten Krankheitsbilder reichen von klinisch asymptomatischen (subklinisch) bis zu letalen Infektionen. Sie können akut oder chronisch, latent, persistierend oder rezidivierend verlaufen.
Die Infektion kann zu einer lokalen Schädigung mit Ausbildung eines entzündlichen Ödems und einer Hyperämie führen. Ausgehend von einer lokalen Virusinfektion kann es aber auch zum Befall des lymphatischen Systems mit einer Vermehrung der Viren oder zum Auftreten von Viren im Blut (Virämie) kommen. Meist stehen klinisch Allgemeinsymptome Virämiewie Fieber, Abgeschlagenheit und Unwohlsein im Vordergrund. In einem zweiten Schritt kommt es dann bei vielen Viren zur Infektion des Zielorgans, die sich klinisch als Funktionsstörung des betroffenen Organs bemerkbar macht.

Abwehrmechanismen

Abwehr\t \"siehe Immunität, ImmunantwortUnspezifische und Virusinfektion:Abwehrmechanismenspezifische Infektabwehr führen zur Elimination virusbefallener Zellen und Viren (auch Kap. 3.2, Kap. 4).
Neutrophile Granulozyten und Monozyten sind zur Phagozytose von Viren befähigt. Virusinfizierte Phagozytose:VirenZellen produzieren vermehrt Interferon α und β (IFN-α und IFN-β). Interferon:VirusinfektionDadurch werden virale Transkription, Translation von Virus-mRNA und Virusreifung gehemmt. Benachbarte, nicht infizierte Wirtszellen werden durch Interferone über eine Rezeptorblockade vor einer Infektion geschützt. Virusinfizierte Zellen zeigen darüber hinaus eine verstärkte Antigenpräsentation auf MHC-Antigenen. Ergänzend kommen das Komplementsystem (Opsonisierung) und die Natürliche-Killer-Zellen (NK-Zellen) hinzu.
Die spezifische virale Infektabwehr setzt nach 3–5 Tagen ein. Ihre humoralen und zellulären Effektormechanismen richten sich sowohl gegen die Viren selbst als auch gegen virusbefallene Zellen.
  • Humorale Infektabwehr:

    • Immunantwort:humoraleNeutralisierung extrazellulärer Viren durch spezifische Antikörper (IgM und IgG, an den Antikörper:VirusinfektionSchleimhautoberflächen IgA) mit Blockade „kritischer Moleküle“ (z.B. Störung der Adsorption) oder mit Komplementaktivierung und Lyse von Viren

    • Opsonisierung extrazellulärer Viren durch Opsonisierung:VirusinfektionAntikörper und/oder Komplement mit anschließender Phagozytose und intrazellulärer Lyse. Bei ausbleibender Lyse kann dieser Mechanismus zu einer Infektion von Abwehrzellen (z.B. Monozyten) führen

    • Lyse infizierter Wirtszellen durch antikörpervermittelte Komplementaktivierung über virale Antigene Komplementaktivierung:Virusinfektionauf der Zelloberfläche.

  • Spezifische zelluläre Immunabwehr:

    • Immunantwort:zelluläreantikörperabhängige zelluläre Zytotoxizität (ADCC (antibody-dependent cellular cytotoxicity):VirusinfektionZytotoxizität:antikörperabhängigeADCC) mit Bindung von Killerzellen über den Fc-Rezeptor mit darauf folgender Lyse virusproduzierender Zellen

    • Lyse virusbefallener Zellen durch zytotoxische T-Zellen (Kap. 4.2.5).T-Zelle:zytotoxische

ImmunpathologieDie Immunantwort gegen Viren kann auf verschiedene Arten zu einer Schädigung und im schwersten Fall zum Tod des Wirtes führen:
  • zelluläre Immunreaktion mit Zerstörung Immunreaktion:zelluläreinfizierter Zellen. Je nach dem Ausmaß der Zellzerstörung kann es zu Funktionsstörungen bis zum Organausfall kommen (z.B. Hepatitis B)

  • Immunkomplexerkrankungen durch zirkulierende Immunkomplexerkrankung:VirusinfektionKomplexe aus viralen Antigenen und Antikörpern (z.B. Immunkomplex-Glomerulonephritis bei chronischer Virushepatitis)

  • Immunsuppression durch Interferenz mit Lymphozyten und antigenpräsentierenden Zellen. Folge sind schwere Infektionsverläufe, die durch opportunistische Keime kompliziert werden.

Diagnostik einer Virusinfektion

Aus der klinischen Symptomatik Virusinfektion:Diagnostikergibt sich häufig eine Verdachtsdiagnose. Die weitere Diagnostik umfasst folgende Methoden (Kap. 1.6):
  • serologische Methoden zum Nachweis von viralen Antigenen und Antikörpern

  • direkter Virusnachweis im nativen Untersuchungsmaterial mit Elektronenmikroskopie (z.B. Rotaviren, Herpesviren)

  • immunhistochemischer Nachweis von Virusproteinen in befallenen Zellen

  • molekularbiologische Methoden (PCR)

  • Bei persistierenden Virusinfektionen werden zur Beurteilung der aktuellen Situation sowie des antiviralen Therapieerfolgs quantitative Methoden (quantitative PCR, Dot-/Slot-Blot-Hybridisierung) eingesetzt

  • In-situ-Hybridisierung

Erkrankungen durch RNA-Viren

Picornaviren
RNA-Viren:ErkrankungenHumanpathogene Picornaviren – winzige (= Picornavirenpico) RNA-Viren – sind in den Gattungen Enterovirus, EnterovirusHepatovirus (Hepatitis-A-HepatovirusVirus, HAV; Kap. 33.4.1) und Hepatitis-A-VirusRhinovirus zu finden. Innerhalb der einzelnen Arten besteht Rhinoviruseine große Typenvielfalt.
Neben inapparenten Infektionen rufen die EnterovirenCoxsackieviren EnterovirusA und B, ECHO-CoxsackievirusViren („enteric cytopathogenic human orphan“) – ECHO-Virenunspezifische Erkrankungen wie aseptische Meningitis, Enzephalitis, Ataxie, Myo- und Perikarditis, Pleurodynie, respiratorische Infekte und die „Sommergrippe“ hervor.
Polioviren, die auch zu den Enteroviren zählen, sind die PoliovirusErreger der Poliomyelitis (Kap. 8.5.7). Mit dem klinischen Bild einer akuten schlaffen Lähmung können auch andere Enterovirusinfektionen verlaufen. Jede akute, nicht traumatisch bedingte schlaffe Lähmung ist nach § 6 des IfSG als Poliomyelitisverdacht zu melden.
Rhinoviren verursachen insbesondere in den Wintermonaten durch Tröpfcheninfektion Schnupfenepidemien. Ihre große Typenvielfalt (> 100) begünstigt Re-Infektionen.
Tollwut
Die Tollwut wird durch ein einsträngiges RNA-Virus, Tollwutdas Lyssa- oder LyssavirusRabiesvirus verursacht. Infektionsquellen für den Menschen Rabiesvirussind Füchse, infizierte Hunde und Katzen. Das Virus befällt periphere Nerven und breitet sich zentripetal in Spinalganglien sowie im Mittel- und Zwischenhirn aus. Es entsteht eine akute Enzephalomyelitis. Bei jeder Tollwutexposition ist Enzephalomyelitis:Tollwutumgehend eine postexpositionelle aktive und evtl. passive Immunisierung erforderlich, da die Erkrankung nach Ausbruch über Koma und Atemstillstand zum Tod führt. Jägern und Angehörigen verwandter Berufe ist die vorbeugende aktive Immunisierung zu empfehlen.
Paramyxoviren
Hierzu gehören die Gattungen Paramyxovirus (Paramyxovirenz.B. Parainfluenza- oder ParainfluenzavirusMumpsvirus), MumpsvirusMorbillivirus (z.B. MorbillivirusMasernvirus) und MasernvirusPneumovirus (z.B. respiratory syncytial respiratory syncytial virusPneumovirusvirus, RSV).
Die RSV (respiratory syncytial virus)Parainfluenzaviren Typ 1–4 verursachen insbesondere bei Kindern grippeartige respiratorische Erkrankungen, wobei der Typ 1 häufig mit einem Pseudo-Krupp, der Typ 3 mit (asthmatoiden) Bronchitiden und Pneumonien einhergeht.
Das Mumpsvirus ist der Erreger der Parotitis epidemica (Ziegenpeter, Mumps). Die Viren befallen zunächst die Epithelzellen und Lymphknoten des oberen Respirationstrakts. Über eine Virämie kommt es zum Befall der Parotiden (Kap. 26.3.6).
Das Masernvirus ist ein hochkontagiöses Virus, das per Tröpfcheninfektion zunächst den oberen Respirationstrakt befällt. Im Rahmen einer primären Virämie werden die T-Lymphozyten in den lymphatischen Organen befallen. Durch ein Fusionsantigen verursachen die Viren eine Fusion antigenpräsentierender Zellen zu mehrkernigen Warthin-Finkeldey-Riesenzelle:MasernvirusRiesenzellen (Abb. 48.3).Warthin-Finkeldey-Riesenzelle Der sekundären Virämie aus dem Replikationszyklus der Lymphozyten folgt ein Befall der Haut und Mundschleimhaut (Koplik-Flecken) mit einem sich rasch ausbreitenden Exanthem Koplik-Fleckenund Enanthem. Beide werden durch eine ausgeprägte Hyperämie sowie eine leichte perivaskuläre lymphozytäre Entzündungsinfiltration verursacht.
Schwerwiegende Komplikationen der Erkrankung sind:
  • Masern-Riesenzellpneumonie

  • akute Masernenzephalitis (15% Letalität und bis zu 40% Dauerschäden)

  • subakute sklerosierende Panenzephalitis (SSPE).

Das respiratorische Synzytialvirus (RSV) ist weltweit Synzytialvirus:respiratorischesUrsache akuter respiratorischer Erkrankungen. Dabei ist das Erkrankungsbild in der Regel altersabhängig. Bei Kindern zwischen 6 Wochen und 6 Monaten steht eine peripher betonte Bronchiolitis oder Bronchopneumonie (nicht selten mit bakterieller Superinfektion), bei Kleinkindern ein milderer Verlauf und bei Erwachsenen ein grippeartiger oder meist asymptomatischer Verlauf im Vordergrund.
Orthomyxoviren
Die Orthomyxoviren umfassen die Gattungen OrthomyxovirenInfluenza A, B und C. Influenza-A-Viren sind für Mensch und Tier pathogen und können Influenzavirenzu Epi- und Pandemien führen. Vom Influenza-B-Virus sind nur Infektionen beim Menschen bekannt. Das Influenza-C-Virus besitzt statt Neuraminidase und Hämagglutinin ein spezielles Glykoprotein und ruft nur vereinzelt milde Erkrankungsbilder hervor.
Die Epithelzellen des Respirationstrakts werden von den Influenzaviren bevorzugt befallen. Der Einschleusungsmechanismus der Viren in die Epithelzellen zeigt eine Besonderheit: Das Virus legt mit dem Enzym Neuraminidase den Rezeptor frei. Nach Einschleusung und Virusreplikation stirbt die Zelle ab.
Aufgrund des fragmentierten RNA-Genoms der Influenza-A-Viren kann es bei Koinfektion durch unterschiedliche Influenza-A-Virus-Stämme zum Auftreten neuartiger Virusmutanten mit vollständig veränderten biologischen Eigenschaften kommen (Reassortment). Dieser Vorgang wird auch als „antigener Shift“ bezeichnet und hat in der Vergangenheit Shift:antigenerzur Ausbreitung von Influenza-A-Virus-Erkrankungen in pandemischem Ausmaß geführt.
Demgegenüber führen ständige Punktmutationen mit einer Häufigkeit von 10–3–10–4 zu einer hohen Variabilität und zum Auftreten von jährlichen neuen epidemischen Varianten („antigener Drift“).
Klinische RelevanzInfluenzaviren Drift:antigenerkönnen zu einer schweren hämorrhagischen oder pseudomembranösen Tracheobronchitis führen (Grippetracheitis; Abb. 48.4). Eine evtl. eintretende hämorrhagische Bronchopneumonie hat eine hohe Letalität. Besonders gefürchtet sind hierbei sekundäre Superinfektionen, z.B. mit Pneumokokken, Staphylokokken und Haemophilus influenzae. Weitere Komplikationen sind Perikarditis, Myokarditis, Pseudokrupp – v.a. bei Kindern unter 1 Jahr – sowie evtl. bei gleichzeitiger Einnahme von Acetylsalicylsäure als Kofaktor das Reye-Syndrom (hepatozelluläres Syndrom) und selten Enzephalopathien.
Exogene Retroviren
Charakteristikum exogener Retroviren ist Retroviren:exogeneihr Replikationsmodus. Die retrovirale RNA wird nach Einschleusung in die Wirtszelle von der reversen Transkriptase in eine doppelsträngige DNA (DNA-Transkriptase:reverseProvirus) umgeschrieben und in das Genom des Wirts integriert. Diese latente Infektion kann über Jahre oder Virusinfektion:latenteJahrzehnte „folgenlos“ bleiben. Bei einer Reaktivierung wird das provirale Genom in eine einzelsträngige RNA umgeschrieben und im Zytoplasma mit Virusproteinen zu einem Virus komplettiert. Das Virus schnürt sich knospenartig von der Zelloberfläche ab und umgibt sich dabei mit einer zytoplasmatischen Hülle der Wirtszelle.
In der Familie der Retroviridae gibt es 7 Gattungen, von denen derzeit 2 mit je 2 humanpathogenen exogenen Retroviren von Bedeutung sind: die Gattung Deltaretrovirus (HTLV-1 und HTLV-2) und die Gattung Lentivirus (HIV-1 und HIV-2).
Deltaretrovirus
Das LentivirusHTLV (humanes T-Zell-Leukämie-Virus):RetrovirenDeltaretrovirusDeltaretrovirus HTLV-1 (humanes T-lymphotropes Virus) ist Deltaretrovirusin Südjapan und der Karibik endemisch. Es wird durch Sexualkontakte und Blutprodukte übertragen. In den Zielzellen des Virus, CD4-T-Lymphozyten, bewirkt das HTLV-1 eine Störung des Zellzyklus mit der Folge der Proliferation. Nach einer Latenzzeit von vielen Jahren bewirken Mutationen in einzelnen proliferierenden T-Zellen die Transformation zu einem besonderen T-Zell-Lymphom, das sich auch in Form einer Leukämie T-Zell-Lymphom:HTLV-1manifestieren kann (ATL, „adult T-cell leukemia/lymphoma“).
Erworbenes Immundefektsyndrom
ImmundefekterkrankungSyn.: AIDS (acquired immunodeficiency HIV-Infektionsyndrome)
Die Erreger AIDS (acquired immunodeficiency syndrome)des erworbenen Immundefektsyndroms (AIDS), die humanen Immundefizienzviren (HIV-1 und HIV-2), gehören zur Subfamilie der Lentiviren. HIV-1 ist der häufigste Erreger. HIV-2 spielt derzeit nur lokal in Westafrika und Indien eine Rolle.Tumornekrosefaktor:HIV-InfektionTNF (Tumornekrosefaktor):HIV-InfektionT-Helferzelle:HIV-InfektionRiesenzelle:HIV-InfektionLangerhans-Zelle:HIV-InfektionImmundefizienzvirus, humanesHüllprotein gp120gp120CD4-T-Lymphozyten:HIV-InfektionZelle:antigenpräsentierendeAPZ (antigenpräsentierende Zelle):EntzündungZytokine:HIV-Infektion
CD4-T-Lymphozyten:HIV-Infektion

Pathogenese

Schistosoma:mansoniDie Übertragung verläuft meist aufSchistosoma:japonicum sexuellem Schistosoma:intercalatumWeg (Sperma, Vaginalsekret) Schistosoma:mekongioder durch HIV-kontaminiertes Blut und Blutprodukte. Das Risiko in Ländern mit obligatorischer HIV-Testung von Blutspenden ist jedoch fast gleich null und wird in den USA auf ein Restrisiko von 1 : 500.000 Transfusionen geschätzt. Von einer HIV-positiven Mutter kann die Infektion auf das Kind intrauterin, perinatal und mit der Muttermilch übertragen werden. Das Risiko für das Kind liegt in Europa bei ca. 14% und in Afrika bei ca. 40%. Mit Ausnahme des intravenösen Drogenkonsums („needle sharing“) spielt die Verbreitung durch infizierte Kanülen in westlichen Industrienationen eine unbedeutende Rolle.

Das HI-1- und das HI-2-Virus können grundsätzlich jede humane CD4-T-Zelle infizieren. Hierzu gehören vor allem die T-Helferzellen, aber auch antigenpräsentierende Zellen, darunter Makrophagen, Gliazellen des ZNS sowie Langerhans-Zellen der Haut und des Darms. Neben viralen Genprodukten beeinflussen Zytokine die Virusreplikation, so wirken der Tumornekrosefaktor α (TNF-α) und die Interleukine IL-2, IL-6, IL-12 stimulierend, wohingegen Interferon α und Interferon β hemmen.

Der entscheidende Infektionsvorgang ist die Bindung des viralen Hüllproteins gp120 an das CD4-Antigen, den natürlichen HLA-Klasse-II-Antigen-Korezeptor. Durch die Bindung an das CD4-Molekül und weitere Korezeptoren (Chemokinrezeptoren) kommt es zur Freilegung des viralen Transmembranproteins gp41, das als Fusionspeptid in die Zellmembran inseriert (Abb. 48.5). Die Virusaufnahme kann auch über eine rezeptorvermittelte Endozytose ablaufen. Die Bindung des viralen Hüllproteins an den Fc-Rezeptor, an den Komplementrezeptor oder das mannosebindende Protein verstärken die Virusaufnahme in die Zelle.

Ein weiterer Infektionsweg bei den CD4-T-Zellen ist die Verschmelzung infizierter mit nicht infizierten Zellen über gp120 und die Ausbildung mehrkerniger Riesenzellen. Nach der primären Infektion mit Ausbreitung in das lymphatische Gewebe, einer stark ausgeprägten Virämie und Abfall der T-Helferzellen in der Phase des akuten retroviralen Syndroms kommt es in der Regel zu einer Abnahme der Virämie und zum Übergang in das asymptomatische Stadium (klinische Latenz).

Diese symptomlose Phase, früher als latente Infektion gedeutet, ist durch eine individuell ausgeprägte, kontinuierliche Zerstörung der CD4-TH-Zellen geprägt.

Das Verhältnis von latent infizierten Zellen (HIV-DNA-positiv) zu virusproduzierenden Zellen (HIV-mRNA-positiv) ist zu Beginn der symptomlosen Phase der Infektion 10 : 1 und größer. Die Bildung von ca. 1010 Virionen/d findet überwiegend (99%) in den T-Lymphozyten statt, die dabei zerstört und „aufgebraucht“ werden.

Die kontinuierliche Verminderung der CD4-T-Zellen hat folgende Ursachen:

  • zytotoxische Effekte durch das Virus selbst

  • zytopathogene Effekte, vermittelt durch das virale Hüllprotein gp120

  • Zytolyse viral infizierter Zellen durch das Immunsystem.

Die schweren Störungen im Immunsystem, z.B. diejenige der HLA-Klasse-II-Antigen-restringierten Antigenpräsentation, der T-B-Zell-Kooperation sowie der Störung der T-Zell-Aktivierung, sind die Grundlagen für vermehrte und schwer verlaufende opportunistische Infektionskrankheiten wie auch für Tumorerkrankungen.

Morphologie

LymphadenopathieSie besteht aus einer frühen generalisierten Lymphknotenvergrößerung mit einer massiven follikulären Hyperplasie, wobei die Grundstruktur der teilweise konfluierenden Keimzentren erhalten bleibt. Deren Vergrößerung beruht auf einer hohen Zahl von Zentroblasten. Der Follikelmantelsaum wird sehr schmal, sodass die Keimzentren häufig „nackt“ erscheinen (Abb. 48.6). Während der Progression der HIV-Infektion folgt eine Involution der Follikel mit Verlust des Keimzentrums und einer deutlichen Gefäßproliferation. Schließlich kommt es zur Depletion von Lymphozyten.

BlutIm Frühstadium treten atypische Lymphozyten, häufig in Zusammenhang mit Fieber und einem klinischen Bild wie bei infektiöser Mononukleose auf. Patienten mit fortgeschrittener Infektion haben häufig eine Lymphozytose oder eine isolierte Thrombozytopenie. Im Spätstadium der Erkrankung findet sich eine Panzytopenie mit Lymphopenie. Das klinische Bild wird von zusätzlichen Infektionskrankheiten und der medikamentösen Therapie beeinflusst.

KnochenmarkDer Zellgehalt variiert. Alle 3 hämatopoetischen Reihen zeigen mehr oder weniger stark ausgeprägte dysplastische Veränderungen sowie topografische Störungen. In 50–60% der Knochenmarkbiopsien besteht eine Plasmozytose, in einem Drittel finden sich reaktive Lymphozytenaggregate. Oft ist eine deutliche Markraumfibrose nachzuweisen. Zusätzlich kann ein Stromaödem bestehen. Etwa 15% der Biopsien enthalten Granulome, meist aufgrund einer Infektion mit atypischen Mykobakterien. Bei Bestehen eines mit der HIV-Infektion assoziierten malignen Non-Hodgkin- oder Hodgkin-Lymphoms ist das Knochenmark häufig befallen.

Stadieneinteilung
Nach der Stadieneinteilung:HIV-InfektionHIV-Infektion:StadieneinteilungDiagnosestellung mit Antikörpernachweis Immundefekterkrankung:Stadieneinteilung(ELISA) sowie einem Bestätigungstest (z.B. Western-Blot) in 2 getrennten Blutproben sind für die weitere prognostische Beurteilung die Anzahl der CD4-T-Lymphozyten/μl sowie der quantitative Nachweis viraler RNA im Blut entscheidende Parameter.
Die HIV-Erkrankung läuft nach der Infektion in 3 Phasen ab – dem akuten retroviralen Syndrom, dem asymptomatischen und dem symptomatischen Stadium, das im Vollbild AIDS fast ausnahmslos tödlich endet. Die Zeit zwischen der Infektion und dem Ausbruch des Vollbildes AIDS variiert mit 4,5–15 Jahren stark. Der Median liegt derzeit bei 8–10 Jahren. Ein kleiner Anteil der Infizierten (< 5%) ist auch nach mehr als 10 Jahren noch symptomlos („long-term survivors“ oder „non-progressors“), die anderen entwickeln das Vollbild AIDS.
Die allgemein gebräuchliche Stadienklassifikation des Center for Disease Control (CDC) richtet sich nach dem klinischen Bild mit den Klassen A–C und hierin wieder die Klassen 1–3 nach der Anzahl an CD4-T-Lymphozyten. Vereinfacht lässt sich der klinische Verlauf in 3 Phasen (I–III) einteilen.
I. Akutes retrovirales Syndrom (CDC-Stadium A): 2–6 Wochen nach der Erstinfektion klagtSyndrom:akutes retrovirales der Patient über Fieber, „Grippegefühl“, Nachtschweiß. Bei der körperlichen Untersuchung finden sich geschwollene Lymphknoten und Exantheme sowie eine Pharyngitis. Im Blut sind eine starke Virämie, die mit einer hohen Infektiosität verbunden ist, und ein Abfall der T-Helferzellen nachweisbar. Die HIV-Antikörper können noch negativ sein (diagnostisches Fenster), und bei 25% der Fälle finden sich vermehrt mononukleäre Zellen im peripheren Blutbild.
II. Asymptomatisches Stadium (klinische Latenzphase, CDC-Stadium A): Im Verlauf von 10 Jahren und mehr kommt es zu einer kontinuierlichen Abnahme der CD4-T-Lymphozyten und meist zur Entstehung eines Lymphadenopathie-Syndroms (LAS). Dieses ist definiert durch 2 extrainguinale, über 1 cm große Lymphadenopathie-SyndromLymphknotenstationen, die länger als 3 Monate persistieren.
III. Symptomatisches Stadium:
  • CDC-Stadium B: Gesicherte HIV-Infektion, die mit einer Vielfalt von Symptomen verbunden ist, z.B. Nachtschweiß, Fieberschübe oder subfebrile Temperaturen, Durchfälle ohne Erregernachweis, Gewichtsverlust von über 10% des Körpergewichts, Abgeschlagenheit, Anämie, Leukopenie, Thrombopenie sowie eine Verminderung der T-Helferzellen

  • CDC-Stadium C (AIDS): Das erworbene Immundefektsyndrom AIDS (acquired immunodeficiency syndrome):CDC-Stadienist u.a. gekennzeichnet durch:

    • opportunistische Infektionen („AIDS-definierende Infektionen“): Pneumocystis-jirovecii-Pneumonie, ZNS-Toxoplasmose, Infektion:AIDS-definierendeCandida-Ösophagitis, Kryptokokkose, Exazerbation latenter Virusinfektionen (CMV, HSV), progressive multifokale Leukenzephalopathie, Salmonellen-Sepsis, Tuberkulose, atypische Mykobakteriosen (Abb. 48.7 und Abb. 48.8)

    • virusassoziierte Tumoren: maligne Non-Hodgkin-Lymphome (Epstein-Barr-Virus, EBV), Kaposi-Sarkome (humanes Herpesvirus 8, HHV-8) und anogenitale Plattenepithelkarzinome (humane Papillomviren, HPV)

    • neurologische Komplikationen: ZNS-Beteiligung

ZNS-Beteiligung
Eine Beteiligung des ZNS tritt bei mehr als der Hälfte der an AIDS versterbenden Patienten auf und beherrscht oft das terminale Krankheitsbild. Es handelt sich dabei um:
  • ZNS-Prozesse, die durch HIV-1 selbst hervorgerufen werden, insbesondere die HIV-Enzephalopathie

  • opportunistische Infektionen

  • primäre zerebrale maligne B-Zell-Lymphome.

Die HIV-Leukenzephalopathie verläuft subakut Leukenzephalopathie:HIV-Infektionprogressiv. Histologisches Kennzeichen ist dieHIV-Leukenzephalopathie diffuse Demyelinisierung des Marklagers der Großhirnhemisphären und des Kleinhirns (Abb. 48.9), wobei die kompakten Myelinbahnen (u.a. Balken, innere Kapsel) ausgespart bleiben. Ferner besteht eine reaktive Astrogliose und, besonders perivaskulär, treten typische mehrkernige Riesenzellen (Makrophagen) auf. Entzündliche Infiltrate sind selten oder fehlen.
Die häufig bei Kindern beobachtete, subakut verlaufende HIV-Enzephalitis ist histologisch Enzephalitis:HIV-Infektioncharakterisiert durch disseminierte kleine Entzündungsherde HIV-Enzephalitismit lymphozytärem Infiltrat, Mikrogliareaktion, mehrkernigen Riesenzellen (Makrophagen) und gelegentlichen zentralen Nekrosen (Abb. 48.10).
Bei der HIV-Poliodystrophie erkennt man in MRT und CT eine diffuse HIV-PoliodystrophieGroßhirnwindungsatrophie. Histologisch findet sich ein Neuronenverlust ohne erkennbare Resorptionsvorgänge (Neuronophagie), jedoch eine starke Aktivierung der Astrozyten und der Mikroglia.
Die klinischen Symptome der HIV-Enzephalopathie werden unter dem Begriff „AIDS-Demenz-Komplex“ oder „AIDS-assoziierter kognitiver/motorischer Komplex“ zusammengefasst. AIDS-Demenz-KomplexSie treten bei etwa 25% aller AIDS-Patienten auf. Die Patienten entwickeln ein komplexes psychoorganisches Syndrom mit kognitiven Störungen und neurologischem Defizit, das letztlich in eine Demenz mündet.
HIV-assoziierte vakuoläre Myelopathie
Die vakuoläre Myelopathie tritt bei weniger als 5% der Myelopathie:HIV-assoziierte vakuoläreAIDS-Patienten auf und ist morphologisch gekennzeichnet durch eine vakuoläre Degeneration der weißen Substanz des Rückenmarks. Die Pathogenese der Erkrankung ist ungeklärt. Der Nachweis von HIV in den betroffenen Rückenmarksegmenten gelingt selten. Die betroffenen Patienten entwickeln ein progressives Querschnittssyndrom.
Flaviviren
Vertreter der Familie der Flaviviren (Kap. 33.4) werden typischerweise Flavivirendurch Arthropoden als Vektoren übertragen. Das Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus (FSME-Virus) wird von einer verbreiteten Frühsommer-Meningoenzephalitis-VirusZeckenart, den Holzbock (Ixodes ricinus) übertragen. Andere Vertreter dieser Virusfamilie sind bei uns vor allem in reisemedizinischer Hinsicht wichtig (Dengue-Viren, Gelbfiebervirus).
Das Hepatitis-C-Dengue-VirusVirus (HCV), ein Gelbfieberviruseinsträngiges RNA-Virus, ist als eigenständige Gattung der FamilieHepatitis-C-Virus der Flaviviren zugeordnet (Kap. 33.4.2).

Erkrankungen durch DNA-Viren

Hepadnaviren
Hierzu gehört das DNA-Viren:Erkrankungenhumanspezifische Hepatitis-B-Virus (HBV; HepadnavirenKap. 33.4.1). Das gelegentlich mit dem Hepatitis-B-Virus Hepatitis-B-Virusklinisch assoziierte Hepatitis-Delta-Virus (HDV) ist ein Einzelstrang-RNA-Virus, das das Hepatitis-B-Virus als Helfervirus benötigt, aber nicht zu den Hepadnaviren gehört.
Papillomaviren
Die humanen Papillomaviren (HPV) verursachen Papillomvirentumorartige Warzen der Haut und der HPV (humane Papillomviren)Schleimhäute (Kap. 43.9.2). Insgesamt sind über 100 verschiedene HPV-Typen bekannt. Von besonderer Bedeutung sind die tumorassoziierten HPV-Typen (HPV 6, 11, 16, 18, 31, 33, 35, 45), die sich bei Präkanzerosen, auch bei den fakultativ präkanzerösen Condylomata acuminata, dem Larynxpapillom, der zervikalen intraepithelialen Neoplasie sowie dem invasiven Plattenepithelkarzinom der Cervix uteri und des Pharynx nachweisen lassen (Kap. 6.5.2 und Kap. 40.3.5Kap. 6.5.2Kap. 40.3.5). HPV-positive Malignome zeichnen sich durch eine deutlich erhöhte Strahlensensibilität aus. Dies hat insbesondere bei den mit HPV 16 assoziierten Plattenepithelkarzinomen des Pharynx und Larynx dazu geführt hat, dass diese in erster Linie radiotherapeutisch behandelt werden.
Polyomaviren
Die Gruppe der Polyomaviren umfasst derzeit 9 verschiedene Typen. Die Polyomaviren Polyomavirenkönnen bei Patienten mit Immundefekten eine hämorrhagische Urozystitis (BK-Virus) sowie selten auch die progressive multifokale LeukenzephalopathieBK-Virus (JC-Virus, Kap. 8.5.7) hervorrufen. Nach Nierentransplantation ist auch die BK-JC-Virusassoziierte Nephropathie (BKVAN) des Transplantats eine nicht seltene Komplikation.
Kürzlich wurde das Merkelzellpolyomavirus als neues humanes Tumorvirus identifiziert, welches in ca. 80% der MerkelzellpolyomavirusMerkelzellkarzinome gefunden wird und meist klonal in die Tumor DNA integriert ist.
Adenoviren
Diese Erreger sind erstmals aus der Rachenmandel (Adenoide) isoliert worden undAdenoviren tragen daher diesen Namen. Sie verursachen beim Menschen Infektionen im oberen Respirationstrakt, der Konjunktiven, der Harnblase und des Magen-Darm-Trakts. Von den für den Menschen relevanten Serogruppen lassen sich bestimmte Haupterregertypen verschiedenen Krankheitsbildern zuordnen, so z.B. der epidemischen Keratokonjunktivitis (AV 8, 19, 37), der akuten hämorrhagischen Zystitis (AV 11, 21) sowie der Gastroenteritis (AV 40, 41). Es handelt sich um einen zytoziden Infektionstyp mit Kerneinschlusskörpern und charakteristischen chromophilen Zellnekrosen, die massenhaft Viren enthalten.
Herpesviren
Die Herpesviren werden nach biologischen Kriterien in die 3 Subfamilien der α-,Herpesviren β- und γ-Herpesviridae eingeteilt. Von Bedeutung sind die folgenden humanpathogenen Herpesviren:
  • α-Herpesviridae:

    • Herpes-simplex-Virus 1 und 2 (HSV-1, HSV-2)

    • Varizella-Zoster-Virus (VZV)

  • β-Herpesviridae:

    • Zytomegalievirus (CMV)

    • humanes Herpesvirus 6 (HHV-6)

    • humanes Herpesvirus 7 (HHV-7)

  • γ-Herpesviridae:

    • Epstein-Barr-Virus (EBV)

    • humanes Herpesvirus 8 (HHV-8)

Herpes-simplex-Virus 1 und 2
Die HSV-Erstinfektion verläuft meist inapparent. Die Viren gelangen überHerpes-simplex-Virus periphere Nervenendigungen axonal aufwärts zu den regionalen sensorischen Ganglien, wo sie persistieren. Durch äußere (UV-Licht, Nervenirritationen) und innere Reize (Fieber, Stress, Hormone) kommt es zur Reaktivierung des Virus und zu seiner neuralen Wanderung in die Peripherie. Dort findet die Virusvermehrung statt, die entweder inapparent verlaufen kann oder zu charakteristischen klinischen Symptomen führt, z.B. Herpes labialis.
HSV-1 verursacht Gingivostomatitis, Keratokonjunktivitis oder eine meist letal endende Herpesenzephalitis (Kap. 8.5.7). HSV-2 wird überwiegend sexuell übertragen und verursacht Vulvovaginitis und Herpes genitalis.
Besondere Komplikationen sind der Herpes neonatorum und die Reaktivierung des Virus bei immundefizienten Patienten.

Morphologie

Morphologisch liegen intraepidermale Blasen mit Entzündungsreaktion der Umgebung vor (Abb. 48.11). Der Blaseninhalt ist infektiös. Die im Exsudat vorhandenen herpesinfizierten Zellen sind durch ein homogenes Zytoplasma sowie Kerneinschlüsse (Cowdry-Körper) gekennzeichnet (Kap. 27.6.3).

Varicella-Zoster-Virus
Das hochkontagiöse Cowdry-KörperVarizella-Zoster-VirusVaricella-Zoster-Virus (VZV) wird durch Tröpfchen VZV (Varizella-Zoster-Virus)oder Kontakt übertragen und befällt primär den Respirationstrakt. Von dort aus verbreitet es sich hämatogen in den Nasen-Rachen-Raum und die Haut. Die Windpocken – ein makulopapulöses Exanthem, das in mehrkammerigeWindpocken, durch Einschwemmung von Leukozyten trübe Bläschen Exanthem:Windpockenübergeht – sind die VZV-Erstmanifestation. Durch die schubweise ablaufende Virämie kommt es zum gleichzeitigen Auftreten von Effloreszenzen verschiedener Stadien. Daneben besteht eine Schwellung der Lymphknoten. Wesentliche Komplikationen sind die Varizellenenzephalitis und die meist interstitielle Varizellenpneumonie.
Bei einer allgemeinen Schwächung der Immunabwehr oder beim Nachlassen der spezifischen Immunität gegen VZV kommt es zum endogenen Rezidiv im zugehörigen Dermatom, zum Herpes zoster (Gürtelrose).
Bei ImmunsupprimiertenHerpes:zoster, insbesondere bei immunsupprimierten Kindern, können sich Gürtelrosenach einer Primärinfektion, selten nach einer Reaktivierung, schwer verlaufende Krankheitsbilder entwickeln, die unbehandelt mit einer Letalität von 10–30% verbunden sind.
Bei einer Primärinfektion in der Frühschwangerschaft ist mit einem Schädigungsrisiko von 1% zu rechnen. Bei Ausbruch des Exanthems innerhalb des Zeitraums von 4 Tagen vor bis 4 Tage nach der Geburt beträgt die Häufigkeit einer konnatalen Varizellenerkrankung des Kindes 30%. Dessen Letalität beträgt unbehandelt ebenfalls 30%.
Zytomegalievirus
Die Übertragung des humanpathogenen Zytomegalievirus (CMV) Zytomegalievirusist möglich über Speichel, Urin, Samenflüssigkeit, Muttermilch und Blut. Meist verlaufen die Infektionen inapparent oder als fieberhafte Infekte mit Lymphadenitis, seltener unter dem Bild einer infektiösen Mononukleose (negative EBV-Serologie).
Die perinatale Infektion verläuft in der Regel stumm und ohne Spätschäden. Bei einer pränatalen Infektion im Rahmen einer Primärinfektion der Mutter kann es zu zerebralen (Hydrocephalus e vacuo, Mikrozephalus, Chorioretinitis mit periventrikulären Verkalkungen), viszeralen oder hämatologischen Krankheitsbildern (Hepatitis, Gastroenterokolitis; Anämie, Hämolyse, Thrombozytopenie) kommen. Liegt eine Reaktivierungsinfektion bei der Mutter im Verlauf der Schwangerschaft vor, dominieren beim Kind Hörschäden (ca. 15%), verzögerte Sprachentwicklung und Intelligenzdefekte.
Bei Immunsuppression kommt es nicht selten zu einer meist generalisierten CMV-Reaktivierung mit Entzündung v.a. von Leber, Lunge, Retina, Nieren, Lymphknoten und Pankreas.

Morphologie

Histologisch ist die produktive Virusinfektion durch intranukleäre Einschlusskörper (Eulenaugenzellen) charakterisiert (Abb. 48.7; Kap. 26.3.6).

Humane Herpesviren 6 und 7
Das humane Herpesvirus 6 Einschlusskörper:ZytomegalievirusEulenaugen:ZytomegalieHHV 6 (humanes Herpesvirus 6)(HHV 6 und 7) ist der Erreger des Exanthema HHV 7 (humanes Herpesvirus 7)subitum (Roseola infantum). Dieses manifestiert Exanthema:subitumsich in den ersten 3 Lebensjahren als „Dreitagefieber“ mit einemRoseola:infantum fleckförmigen Exanthem. HHV 7 kann ebenfalls fieberhafte Erkrankungen Dreitagefiebermit Exanthem verursachen.
Epstein-Barr-Virus (EBV)
Das Epstein-Barr-Virus (Epstein-Barr-VirusEBV) ist ein B-lymphotropes Virus, das über 90% der EBV (Epstein-Barr-Virus)Bevölkerung weltweit infiziert. Es wird per Tröpfcheninfektion über den Oropharynx übertragen. Dabei kommt es zu einer Infektion von B-Lymphozyten, in denen das Virus lebenslang persistiert.
Die Primärinfektion ist gewöhnlich asymptomatisch, sofern sie in der Kindheit stattfindet. Bei verspäteter Primärinfektion im Jugend- und frühen Erwachsenenalter kann die infektiöse Mononukleose (Pfeiffer-Drüsenfieber) auftreten. Diese ist Mononukleose:infektiöseeine selbstbegrenzende, lymphoproliferative, Pfeiffer-Drüsenfieberfiebrige Erkrankung von gewöhnlich blandem Verlauf, kann allerdings mit Organkomplikationen (Hepatitis, Splenomegalie, Milzruptur, Pneumonie, Exanthemen u.a.) einhergehen. Sehr selten sind fulminante, tödliche Verläufe, die vorwiegend Patienten mit angeborenen Immunschwächesyndromen betreffen (z.B. X-chromosomal vererbtes Lymphoproliferationssyndrom, XLP).
Die latente EBV-Infektion ist assoziiert mit dem Lymphoproliferationssyndrom:X-chromosomalesendemischen Burkitt-Lymphom, dem Nasopharynxkarzinom, ca. 10% der Adenokarzinome des Magens sowie mit den klassischen Hodgkin-Lymphomen – insbesondere vom Mischtyp – sowie verschiedenen Non-Hodgkin-Lymphomen der B- und T-Zell-Reihen und Lymphoproliferationen bei Immunsuppression oder Immunschwäche (Kap. 22.2.2).
Humanes Herpesvirus 8
Bei Patienten mit erworbener Immunschwäche (AIDS) tritt das Herpesvirus 8 (HHV 8 (humanes Herpesvirus 8)HHV 8) in Kaposi-Sarkomen (Kap. 46.3.5) und großzelligen B-Zell-Lymphomen auf, die mit einer Ergussbildung der großen Körperhöhlen einhergehen (Kap. 22.2.2).

Bakterien

Bakterien sind zu den Prokaryoten gehörende einzellige Mikroorganismen. Bakterien:InfektionenBeginnend mit der Geburt werden die Haut und die Schleimhäute des Biotops „Mensch“ mit Mikroorganismen besiedelt (Kolonisation), die angepasst an diesen Standort als Kommensalen die residente Standortflora bilden (im KolonisationGegensatz zur transienten Flora, die nur für kurze Zeit Standortfloraden Wirt besiedelt). Um eine Infektion hervorrufen zu Flora:transientekönnen, müssen Bakterien die unspezifische und spezifische Infektionsabwehr des Wirtes überwinden und ihre pathogenen Fähigkeiten zum Tragen bringen. Als fakultativ pathogen bezeichnet man Bakterien, die nur bei Einschränkung der Infektionsabwehr bzw.Bakterien:fakultativ pathogene nach Verschleppung (z.B. durch Verletzungen) in primär sterile Körperbereiche (z.B. Körperhöhlen, innere Organe) eine Infektion hervorrufen können (Opportunisten).

Morphologie von Bakterien

Nach ihrer Gestalt Opportunistenunterscheidet man kugelförmige (Kokken), stäbchenförmige und Bakterien:Morphologieschraubenförmige Bakterien (Spirochäten). Einige können umweltresistente Sporen bilden (Bazillen, Clostridien), aus welchen unter günstigen Lebensbedingungen wiederum ein vegetatives Bakterium entsteht, das sich dann durch Querteilung vermehren kann.
Gestalt und Färbeverhalten der Bakterien in der Gram-Färbung erlauben eine orientierende Einteilung (Tab. 48.2).

Aufbau eines Bakteriums

Die Bakterien besitzen statt des Zellkerns ein Kernäquivalent (Nukleoid), das ringförmigBakterien:Aufbau geschlossen als stark gefaltetes und teils mehrfach verdrilltes DNA-Molekül Nukleoidfrei im Zytoplasma liegt (Abb. 48.12). Unabhängig vom Nukleoid können Bakterien im Zytoplasma kleinere ringförmige DNA-Stränge (Plasmide) enthalten. Auf ihnen sind unterschiedlichste „Eigenschaften“ codiert, so z.B. Toxine, PlasmidVirulenzfaktoren, Resistenzen.
Das Zytoplasma der Bakterien enthält u.a. Ribosomen, Strukturproteine, EnzymeZytoplasma:Bakterien, Ribonukleinsäuren (RNA), Granula mit Polymetaphosphaten, Lipiden und Polysacchariden.
Die Zytoplasmamembran besteht aus einer Phospholipiddoppelschicht mit einer Vielzahl eingelagerter Proteine. Sie dient als Permeabilitätsbarriere, als energietransduzierende Membran sowie als Sitz verschiedenster Biosynthese- und Transportenzyme.
Der periplasmatische Raum zwischen Zytoplasmamembran und dem Peptidoglykan ist nur bei gramnegativen Bakterien deutlich ausgebildet und enthält Enzyme (z.B. Hydrolasen, Nukleasen, Phosphatasen) sowie Binde- und Transportproteine.
Die Grundstruktur der bakteriellen Zellwand baut auf dem Peptidoglykan (Murein) auf, einer netzartigen, dreidimensionalen Zellwand:BakterienStruktur von Polysaccharidketten (Glykan), die über Peptidketten miteinander verknüpft sind. Dieses Makromolekül umschließt sackartig die Bakterienzelle (Murein-Sacculus). Die Zellwände bei gramnegativen und grampositiven Bakterien unterscheiden sich deutlich in ihrem Aufbau.
Bei gramnegativen Bakterien besteht die Zellwand aus einer dünnen Peptidoglykanschicht, die von einer äußeren Bakterien:gramnegativeMembran aus Phospholipiden, Proteinen („outer membrane proteins“, OMP) und Lipopolysacchariden (LPS) umgeben ist. In der Lipopolysaccharidmembran sind u.a. folgende funktionelle Einheiten zu unterscheiden: die O-spezifische Seitenkette aus einer Kette repetitiver Oligosaccharideinheiten (O-Antigene), die beim Wirt die Bildung O-spezifischer Antikörper hervorruft, und das Lipid A, ein O-AntigenPhospholipid, die eigentliche Komponente des Endotoxins der gramnegativen Bakterien (Kap. 48.3.2).
Die grampositiven Endotoxine:gramnegative BakterienBakterien besitzen eine einfache, nur aus einer dicken Peptidoglykanschicht bestehende Zellwand. Weitere Bestandteile sind entweder kovalent (Teichon- und/oder Teichuronsäuren) oder nicht kovalent (Lipoteichonsäuren) mit dem Murein verknüpft. Mit der Zellwand nicht kovalent assoziiert sind auch eine Reihe von Proteinen, so z.B. die M-Proteine bei den A-Streptokokken oder das Protein A bei Staphylococcus M-Proteinaureus. Das Peptidoglykangerüst der grampositiven Mykobakterien weist als Protein ABesonderheit Mykobakterien:Zellwandeinen sehr hohen Gehalt an Lipiden und Wachsen auf. Dies istZellwand:Mykobakterien der Grund für die Säurefestigkeit und die hohe Resistenz der Mykobakterien gegenüber sonstigen äußeren Einflüssen und stellt einen wesentlichen Virulenzfaktor dar (Kap. 48.3.6).
An ihrer Außenseite können Bakterien zusätzliche Differenzierungen aufweisen:
  • Kapseln aus viskösem Material (extrazelluläre Polysaccharide oder andere Polymere), die durch ihreKapsel:Bakterien antiphagozytäre Eigenschaft ein wesentlicher Virulenzfaktor sind

  • Flagellen (Geißeln und Kinozilien) als lange, dünne, bewegliche Filamente aus kontraktilen Flagellen:BakterienProteinen (Flagellin), die den Bakterien Mobilität verleihen

  • Fimbrien (Pili) als kurze, zahlreich ausgebildete Proteinfilamente der Wand vieler, insbesondereFimbrien:Bakterien gramnegativer Bakterien, die für adhäsive Eigenschaften der Bakterien mit verantwortlich sind

  • Neben den Fimbrien können Fertilitätspili (Sexpili) vorkommen, durch die DNA und damit Erbmerkmale übertragen werden können (Konjugation).

Einige Bakterien wie z.B. Spirochäten (schraubenförmige Gestalt) und Mykoplasmen (fehlende Zellwand) haben einen abweichenden Aufbau.

Pathogenese bakterieller Erkrankungen

Pathogenitäts- und Virulenzfaktoren
Pathogenitäts-, Virulenz-, aber auch Resistenzfaktoren können chromosomal oder Bakterien:Virulenzfaktorenauf extrachromosomalen Elementen (Plasmiden, Bakteriophagen) codiert sein. Von besonderer Bedeutung ist, dass diese Faktoren durch „parasexuelle“ genetische Austauschprozesse an andere Bakterien, auch über Spezies- und Gattungsgrenzen hinweg, weitergegeben werden können.
  • Bei der Transformation wird „nackte“ DNA zwischen Bakterien übertragen, wobei die Zellwand permeabel („Transformation:Bakterienkompetent“) für die Fremd-DNA sein muss.

  • Bei der Transduktion kommt es zur Übertragung bakterieller DNA durch Bakteriophagen (Viren, Transduktion:Bakteriendie Bakterien als Wirtszellen befallen). Bei temperenten Phagen (Prophagen) wird deren DNA in das Bakterienchromosom integriert. Bei ihrer Exzision aus dem Bakterienchromosom können benachbarte Sequenzen mit ausgeschnitten und auf andere Bakterien übertragen werden.

  • Bei der Konjugation kommt es zu einer Weitergabe transferierbarer bzw. mobilisierbarer Plasmide Konjugation:Bakteriendurch Zellkontakt über Sexpili. Plasmide sind extrachromosomale, sich autonom vermehrende DNA-Moleküle. Häufig tragen Plasmid:Virulenzfaktorensie virulenzassoziierte Gene, die für Toxine, Adhäsine, Invasine und Eisenaufnahmesysteme codieren, sowie Resistenzgene und tragen somit direkt zur Pathogenität und zum Infektionsgeschehen bei. Auch bei den chromosal codierten „Pathogenitätsinseln“ und anderen mobilen genetischen Elementen kann es sich um integrierte und veränderte Plasmide handeln.

Adhäsion, Invasion und Ausbreitung
Die Adhäsion ist zu Beginn einer Infektion und bei luminal vorkommenden Bakterien von besonderer Adhäsion:BakterienBedeutung. An ihr sind unterschiedliche Adhäsine beteiligt, die im Zusammenhang mit Strukturen der Zelloberfläche stehen (Kapseln, Lipoteichonsäure, O-Antigene, Pili).
Von den Bakterien sezernierte lytische und zytotoxische Enzyme wie Proteinasen (Kollagenasen), Phosphatasen, Fibrolysin, Nukleasen und Hyaluronidase spielen bei der Invasion und Ausbreitung der Erreger eine Rolle. Dabei wird das lokale Krankheitsbild vom Invasion:BakterienEnzymmuster des Erregers entscheidend mitgeprägt.
Antiphagozytäre Faktoren
Phagozytosehemmend wirken Exotoxine (Leukozidin und Hämolysine der Staphylokokken und Streptokokken) sowie Exotoxine:BakterienOberflächenproteine (M-Proteine der Streptokokken oder Protein A der Staphylokokken) und M-Proteindie Kapsel. Durch die hohe Variabilität der Oberfläche bei A-Protein AStreptokokken und Gonokokken kommt die Infektabwehr mit spezifischen Antikörpern kaum zum Tragen.
Exo- und Endotoxine
Toxine als Endotoxine:bakterielle ErkrankungenStoffwechselprodukte bakterieller Herkunft sind bereits in Exotoxine:bakterielle Erkrankungengeringer Konzentration für die Wirtszellen letal oder beeinflussen ihre Funktion nachteilig. Damit führen sie zu typischen Krankheitserscheinungen. Man unterscheidet Exo- und Endotoxine.
ExotoxineExotoxine sind Proteine grampositiver und gramnegativer BakterienBakterien:gramnegative, die von den Bakterien:ExotoxineBakterien in das umgebende Medium Bakterien:grampositiveausgeschieden werden. Exotoxine sind stark immunogen und induzieren neutralisierende Antikörper. Sie sind hochtoxisch (LD50 im Mikrogrammbereich). Durch Formalineinwirkung sind sie in nichttoxische, immunogene Toxoide (Impfstoffproduktion) umwandelbar. Sie haben sehr unterschiedliche Angriffspunkte und ToxoidWirkungen. Historisch wurden sie häufig nach ihrer Hauptwirkung bezeichnet, z.B. als Enterotoxine (emetische Wirkung), Neurotoxine (paralytische Wirkung), Zytotoxine wie Hämolysine oder Leukozidine (nekrotisierende Wirkung). Nach ihren molekularen Wirkungsmechanismen lassen sie sich in verschiedene Wirkgruppen einteilen:
  • enzymatisch oder physikalisch membranschädigende Toxine, z.B. Phospholipase C von Clostridium perfringens und die Exotoxine:membranschädigendeZytolysine (Hämolysine/Leukozidine) u.a. Clostridium:perfringensvon Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenesStaphylococcus:aureus, Streptococcus pneumoniaeStreptococcus:pyogenes und Listeria monocytogenesStreptococcus:pneumoniae

  • rezeptormodulierende Listeria:monocytogenesToxine, z.B. die Superantigene von Staphylococcus aureus (Enterotoxine, Exotoxine:rezeptormodulierendeToxic-Shock-Syndrom-Toxin 1) und β-hämolysierenden Streptokokken (erythrogene Toxine A und C)

  • Streptokokken:<03B2>-hämolysierendeinternalisierte Toxine mit intrazellulärer enzymatischer Wirkung, z.B. ADP-Ribosyltransferasen (z.B.Exotoxine:internalisierte Pertussistoxin von Bordetella pertussis, Diphtherietoxin von Corynebacterium diphtheriae, CholeratoxinBordetella pertussis:Exotoxine von Vibrio choleraeCorynebacterium:diphtheriae)

  • N-Glykosidasen (z.B. Shigatoxin von Shigella dysenteriae), Vibrio cholerae:ExotoxineMetalloproteasen (z.B. Tetanustoxin von Shigella:dysenteriaeClostridium tetani), invasive Adenylatcyclasen (z.B. Ödemfaktor von Clostridium:tetaniBacillus anthracis).

EndotoxineEndotoxine sind struktureller Bacillus anthracis:ExotoxineBestandteil der äußeren Membran der Zellwand gramnegativer Bakterien:EndotoxineBakterien. Bei der Lyse der Bakterien bzw. bei der Bakterien:gramnegativeZellteilung werden die hitzestabilen Lipopolysaccharid-Komplexe (LPS-Komplexe) freigesetzt. Ihr Lipid-A-Teil ist für die Toxizität verantwortlich. Endotoxine sind wenig immunogen und induzieren neutralisierende Antikörper. Sie verursachen im Organismus eine Reihe von Reaktionen (Kap. 7.10):
  • Aktivierung des Komplementsystems über den klassischen und alternativen Weg (Kap. 3.2.4)

  • Freisetzung lysosomaler Granula aus neutrophilen Granulozyten

  • Aktivierung und Stimulation von Monozyten und Makrophagen, u.a. mit vermehrter Bildung lysosomaler Enzyme sowie Sekretion von Mediatoren wie Tumornekrosefaktor (TNF), Interleukin 1 (IL-1), „colony stimulating factor“ (CSF) oder Interferon (IFN).

  • Stimulation der Leukozytopoese

  • Aktivierung des Kinin- und Gerinnungssystems (Kap. 3.2.4).

Abwehrmechanismen

auch Kap. 3.2, Kap. 4
Bei den meisten bakteriellen Infektionen Bakterien:Abwehrmechanismenkommt die unspezifische Abwehr mit ihren Effektoren, den neutrophilen Granulozyten und Makrophagen, zum Tragen. Unterstützend wirken dabei die Opsonierung der Bakterien mit spezifischen Antikörpern, die Komplementaktivierung und die Lyse der Bakterien. Morphologisches Korrelat dieser Abwehrreaktion ist die eitrige Entzündung.
Bei nichtinvasiven Keimen, wie z.B. Choleravibrionen und Corynebacterium diphtheriae, steht die humorale spezifische Abwehr im Mittelpunkt mit toxinneutralisierenden und die Bakterienadhäsion blockierenden Antikörpern.
Bei obligat intrazellulären Erregern (z.B. bei Mykobakterien) ist die durch T-Zellen und Lymphokine bewirkte Aktivierung von Mykobakterien:AbwehrmechanismenMakrophagen von besonderer Bedeutung. Hier kommt es meist zu einer charakteristischen histiozytär-epitheloiden Entzündungsreaktion.
Klinische RelevanzDie meisten Bakterien (Streptokokken, Staphylokokken u.a.) verursachen akute und/oder chronische eitrige Entzündungen mit unterschiedlich ausgeprägten Allgemeinsymptomen (z.B. Fieber, Tachykardie) bis zum septischen Krankheitsbild (Kap. 7.10).
Zum Spektrum bakterieller Infektionskrankheiten gehören auch chronische granulomatöse Entzündungen (z.B. Tuberkulose) sowie ausschließlich durch bakterielle Toxine verursachte Krankheiten (z.B. Tetanus, Diphtherie).

Akute Erkrankungen durch Bakterien

Eitrige Infektionen werden überwiegend von Staphylokokken, Streptokokken sowie im Bakterien:eitrige InfektionenKrankenhaus erworbenen gramnegativen Stäbchenbakterien der Familie der Enterobacteriaceae (nosokomiale Infektionen) hervorgerufen.
Erkrankungen durch Staphylokokken
Staphylokokken sind grampositive Haufenkokken. Zu ihnen gehören Staphylococcus Staphylokokken:Erkrankungenaureus und die Gruppe der weniger virulenten koagulasenegativen Staphylokokken (CNS).
Staphylococcus aureus

Pathogenese

Staphylococcus aureus besitzt eine Vielzahl von Virulenzfaktoren. Die MSCRAMM („microbial surface components recognizing adhesive matrix molecules“), z.B. der fibrinogenbindende Clumping-Faktor sowie weitere Adhäsine (z.B. Teichonsäure) dienen der Anheftung des Erregers an Wirtszellen und an extrazelluläre Matrixproteine sowie der Phagozytoseabwehr. Nach der Adhärenz verfügt S. aureus über eine umfangreiche Ausstattung an Enzymen (Phospholipasen, Kollagenasen, Nukleasen und Hyaluronidasen), um in das Wirtsgewebe einzudringen. Strategien des Erregers zur Phagozytoseabwehr umfassen den Aufbau eines Fibrinschutzwalls mit Plasmakoagulase und Clumping-Faktor. Dieser Wall kann durch ein erregereigenes Fibrolysin (Staphylokinase) wieder aufgelöst werden. Antiphagozytär wirken auch die erregereigene Kapsel sowie zytotoxische Hämolysine und Leukozidine. Das α-Hämolysin zeigt eine dermatonekrotisierende Wirkung. Zu den Leukozidinen zählt auch das Panton-Valentine-Leukozidin (PVL). Protein A ist in der Lage, Komplement zu aktivieren und besitzt die Fähigkeit, Antikörper über die Fc-Stücke zu binden, wodurch der Opsonierungseffekt aufgehoben wird.

Hinzu kommen weitere hochwirksame Toxine wie die pyrogenen Superantigen-Toxine (Kap. 48.3.3), die die Enterotoxine und das Toxic-shock-syndrome-Toxin 1 umfassen.

Klinische RelevanzVirulenzfaktor:Staphylococcus aureusStaphylococcus:aureusMSCRAMM (microbial surface components recognizing adhesive matrix molecules)Clumping-Faktor:Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus ist dieProtein A häufigste Ursache eitriger Infektionen der Haut. Furunkel, Karbunkel, Pyodermie, Panaritium und bei der verletzten Haut Wundinfektionen sind Ausdruck lokaler, von der Haut und ihren Anhangsgebilden ausgehender Infektionen. Von hier aus kann sich der Erreger in andere Organsysteme absiedeln und Abszesse in Weichteilen und Organen sowie Empyeme in Körperhöhlen (z.B. Gelenke, Pleurahöhle) ausbilden. Im Kindesalter typisch ist die primär hämatogene Osteomyelitis. Es handelt sich meist um lokale, eitrig-abszedierende Entzündungen. Tiefe Infektionen umfassen u.a. Pyomyositis, Mastitis puerperalis, Mastoiditis, Otitis media, Sinusitis und Parotitis.
Sekundäre Infektionen (z.B. ZNS, Niere, Lunge) können im Rahmen einer hämatogenen Streuung oder Sepsis auftreten. So kann es z.B. beim Nasenfurunkel zu einer Thrombophlebitis der V. angularis kommen. Die Verschleppung erregerhaltigen thrombotischen Materials in den Sinus cavernosus kann dann zu schweren zerebralen Komplikationen wie Meningitis führen. Selten, aber mit einer hohen Letalität verbunden sind die Staphylococcus-aureus-Pneumonie (Abb. 48.13), die sich Pneumonie:Staphylococcus aureusmeist als Staphylococcus:aureussekundär abszedierende Superinfektion nach Viruspneumonien (v.a. nach Influenzapneumonien) oder als nosokomiale Pneumonie bei beatmeten Patienten entwickelt, sowie die akute ulzeröse Endokarditis. Die sekundäre (postoperative, posttraumatische) Osteomyelitis dagegen neigt eher zum chronischen Verlauf.
Toxinvermittelte Staphylococcus-aureus-Erkrankungen
  • Die Staphylokokken-Lebensmittelvergiftung (Enterotoxikose) wird durch sehr wirksame, Staphylokokken:Lebensmittelvergiftunghitzestabile Enterotoxine (SEA-SEE, evtl. weitere) hervorgerufen, Enterotoxikosewelche präformiert über kontaminierte Nahrung in den Organismus gelangen und nach wenigen Stunden massives Erbrechen, Kreislaufdekompensation, Fieber sowie seltener eine Diarrhö verursachen. Die Gastroenteritis klingt nach 24–48 h ohne Spätfolgen ab.

  • Das toxische Schocksyndrom („toxic shock syndrome“, TSS) wird durch Freisetzung des Toxic-shock-syndrome-Toxins 1 (TSST-1) bei TSS (toxic shock syndrome)fehlendem protektivem Antikörpertiter hervorgerufen. Die klinische Symptomatik besteht aus Fieber, Hypotonie, Kreislaufdekompensation und scarlatiniformem Exanthem in der Akut- sowie Desquamation in der Rekonvaleszenzphase. Dabei kann es unter dem Bild eines protrahierten Schocks zum Multiorganversagen kommen. Die im Zusammenhang mit der Menstruation insbesondere durch die Verwendung von Tampons mit hoher Saugkraft auftretende Form (menstruelles TSS) ist häufiger als das nichtmenstruelle TSS. Ein TSS kann jedoch auch durch Enterotoxin B oder durch die pyrogenen (erythrogenen) Toxine A und C von Streptococcus pyogenes hervorgerufen werden (Kap. 7.10).

  • Das Staphylococcal Scalded Skin Syndrome (SSSS) wird durch Exfoliativtoxine (ETA und ETBStaphylococcal Scalded Skin Syndrome) hervorgerufen. Die generalisierte Form (Morbus Ritter von Rittershain) kommt Exfoliativtoxinhauptsächlich bei Neugeborenen und Kleinkindern, aber auch bei Morbus:Ritter von Rittershainimmunsupprimierten Erwachsenen in Form einer großflächigen, blasenbildenden Epidermolyse mit Hautnekrose vor (toxische epidermale Nekrolyse). Zur lokalisierten Verlaufsform (bullöse Impetigo, Pemphigus neonatorum) kommt es bei nur lokal wirksamer Toxinproduktion. Beim SSSS handelt es sich um eine intraepidermale Spaltbildung im Gegensatz zur subepidermalen Spaltbildung beim Lyell-Syndrom, der schwersten Form eines akuten Arzneimittelexanthems.

Koagulasenegative Staphylokokken
Die zur physiologischen Flora gehörenden koagulasenegativen Staphylokokken:koagulasenegativeStaphylokokken (CNS; Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus hominis, Staphylococcus:epidermidisStaphylococcus Staphylococcus:haemolyticuslugdunensis u.a.) können bei Staphylococcus:hominisentsprechenden prädisponierenden Faktoren Infektionen hervorrufen, die Staphylococcus:lugdunensiseinen chronisch larvierten Verlauf haben. Sie sind bei Heroinsüchtigen für eine Rechtsherz-Endokarditis sowie bei abwehrgeschwächten Patienten und Früh- und Neugeborenen für septische Schübe mit Fieber und Schüttelfrost verantwortlich (Kap. 48.3.5). CNS besitzen die Fähigkeit, sich an Kunststoffoberflächen (Katheter, Liquorableitungen, künstliche Herzklappen u.a.) anzuheften und sich dort zu vermehren. Der entstehende Biofilm aus Staphylokokken-Schichten, extrazellulärer Schleimsubstanz und Wirtsproteinen schützt die Erreger vor Wirtsabwehrmechanismen (Opsonophagozytose) und vor Chemotherapeutika. Je nach implantiertem Fremdkörper verursachen fremdkörperassoziierte Infektionen eine Sepsis, Ventrikulitis, Endokarditis oder Peritonitis. Komplikationen sind generalisierte, abszedierende Entzündungen in parenchymatösen Organe.
Staphylococcus saprophyticus ist – wahrscheinlich aufgrund einer erhöhten Affinität zum Urothel – der Erreger desStaphylococcus:saprophyticus Dysuriesyndroms bei Frauen und einer unspezifischen Urethritis bei Männern.
Erkrankungen durch Streptokokken und Enterokokken
Streptokokken und Streptokokken:ErkrankungenEnterokokken sind grampositive Kettenkokken. Traditionelle Einteilungen Enterokokken:Erkrankungenberuhen einerseits auf ihrem Hämolyseverhalten auf Blutagarplatten in β-hämolysierende (vollständige Hämolyse), α-hämolysierende (partielle Hämolyse, Vergrünung) und nichthämolysierende Streptokokken sowie andererseits auf dem Antigencharakter des Zellwandpolysaccharids (C-Substanz) in die serologischen Gruppen A–T nach Lancefield (Tab. 48.3).
M-Proteine sind ein wesentlicher Virulenzfaktor der Streptokokken in den serologischen Gruppen A, C M-Proteinund G. Sie befinden sich „fimbrienartig“ an der Zelloberfläche und besitzen antiphagozytäre Eigenschaften. Die hohe Variabilität dieser M-Proteine führt jedoch dazu, dass nur eine stammspezifische Immunität erworben wird mit der Folge, dass Stämme mit anderen M-Typen erneut zu Erkrankungen führen können. Weitere Virulenzfaktoren sind die Streptolysine O und S mit ihren zellmembranschädigenden Wirkungen sowie die für die phlegmonöse Ausbreitung verantwortlichen Enzyme, Hyaluronidase, Streptokinasen sowie die DNAsen A, B, C und D. Die von einigen Stämmen sezernierten Toxine A, B und C sind für das Scharlachexanthem verantwortlich. Die Streptokokkentoxine A und C verursachen das Streptokokken-Toxin-Schocksyndrom, wobei die entsprechenden Streptokokkenstämme häufig auf ihrer Oberfläche Streptokokken-Toxin-Schock-Syndromdie Proteine M1 und M3 tragen.
Streptococcus pyogenes
Streptococcus pyogenes gehört zu den pyogenen, β-hämolysierenden Streptococcus:pyogenesStreptokokken der Gruppe A. Er verursacht v.a. die akute Pharyngitis, Tonsillitis und die Otitis media. Weitere lokale Streptococcus-pyogenes-Infektionen sind die Impetigo contagiosa – meist gemeinsam mit Staphylococcus aureus – und das Erysipel sowie die Phlegmone, deren schwerste Form, die nekrotisierende Fasziitis, mit einem rasch progredienten Verlauf und einer hohen Letalität verbunden ist.
Infektionen der inneren Organe umfassen Pneumonie, Empyem, Perikarditis, Peritonitis, Meningitis, Arthritis und Endokarditis (akute und subakute bakterielle Endokarditis; Kap. 19.4.1). Die Puerperalsepsis („Kindbettfieber“) geht nicht selten von einer Endometritis post partum durch Streptococcus pyogenes aus.
Wichtige immunologisch bedingte Folgeerkrankungen eines Streptokokkeninfekts sind die akute Glomerulonephritis (Kap. 37.4.1) und das akute rheumatische Fieber (Kap. 19.4.1).
Streptococcus agalactiae
Der β-hämolysierende Streptococcus agalactiae aus der serologischen Gruppe B ist Streptococcus:agalactiaeals Erreger einer – nicht selten – letalen Infektion vom „Early-Onset“-Typ (bis 8. Lebenstag) mit einer Sepsis bzw. einer 1–6 Wochen nach Geburt auftretenden Infektion vom „Late-Onset“-Typ mit Meningitis bei Neugeborenen von besonderer Bedeutung. Ferner sind neben Wund- und insbesondere im höheren Alter Harnwegsinfektionen, seltener auch Endokarditiden, Pneumonien und Osteomyelitiden bekannt. Wesentlicher Virulenzfaktor ist die Kapsel.
Streptococcus pneumoniae
Pneumokokken sind die häufigsten Erreger Streptococcus:pneumoniaeeiner primären Pneumonie. Früher dominierte die Pneumokokkenklassische, auf einzelne Lungenlappen begrenzte Pneumonie:Streptococcus pneumoniaeLobärpneumonie, heute dagegen die Bronchopneumonie (Kap. 24.6.1). Im Rahmen einer septischen Streuung oder ausgehend von einer Sinusitis oder Otitis media kann es zum Hirnabszess, zur Mastoiditis und zur Pneumokokkenmeningitis kommen. Letztere hat auch heute noch trotz antibakterieller Therapie eine hohe Letalität.Pneumokokkenmeningitis Sie ist die häufigste bakterielle Meningitis bei Patienten über 40 Jahre. Ein besonders hohes Risiko haben splenektomierte Patienten, die aus diesem Grund aktiv immunisiert sein sollten.
Vergrünende und nichthämolysierende Streptokokken
Vergrünende und Streptokokken:nichthämolysierendenichthämolysierende Streptokokken des Mundraums sind die häufigstenStreptokokken:vergrünende Erreger einer Endokarditis (> 50%) (Endocarditis lenta, Kap. 19.4.1) sowie wichtige Erreger der Spätprothesenendokarditis.
Enterokokken
Typische Infektionen der das Darmlumen von Mensch und Tier besiedelnden Enterokokken (E. faecalis, E. faecium u.a.) betreffen die Harnwege, das Endokard, das Peritoneum und Operationswunden. Zunehmend Probleme bereiten nosokomiale Infektionen durch vancomycinresistente (glykopeptidresistente) Stämme (VRE bzw. GRE).
Erkrankungen durch gramnegative Kokken
In der Familie der Neisseriaceae sind Neisseria meningitidis (Meningokokken) und Neisseria Kokken:gramnegativegonorrhoeae (Gonokokken) von besonderer klinischer Bedeutung. Diese beiden Arten liegen meist als Diplokokken vor, also als paarweise auftretende Kokken.
Neisseria meningitidis
Neisseria meningitidis ruft als Neisseria:meningitidishäufigste Erkrankung eine eitrige Meningitis mit plötzlichem MeningokokkenBeginn und foudroyantem Verlauf hervor. Andere Erkrankungsbilder sind seltener.
Die Serotypen A, B und C besonders sind besonders virulent. Weitere Virulenzfaktoren sind Pili, die zur Adhäsion am Epithel des Nasopharynx beitragen, eine IgA-Protease,Virulenzfaktor:Meningokokken die sekretorische IgA-Antikörper in der Schleimhaut zerstört, sowie ein Endotoxin.
Virulente Stämme können über lokale Schleimhautinfektionen (z.B. Pharyngitis) und eine Bakteriämie zu Meningitis und Sepsis mit Endotoxinschock, disseminierter intravaskulärer Koagulopathie, schweren Hämorrhagien und Nebennierenversagen führen (Waterhouse-Friderichsen-Syndrom, Kap. 7.10.2 und Kap. 16.1.11Kap. 7.10.2Kap. 16.1.11).
Neisseria gonorrhoeae
Neisseria gonorrhoeae ist der Erreger Neisseria:gonorrhoeaeder Gonorrhö (Tripper), der häufigsten bakteriellen GonokokkenGeschlechtskrankheit. Beim Mann steht eine akute eitrige Urethritis, bei der Frau meist eine symptomärmere Cervicitis uteri im Vordergrund.
Komplikationen bei unbehandeltem chronischem Verlauf sind bei der Frau eine Adnexitis, selten eine Peritonitis und beim Mann eine eitrige Prostatitis und Epididymitis. Während die Monarthritis gonorrhoica zu schweren Gelenkschäden führen kann, verläuft die seltene Gonokokkensepsis meist benigne. Die unter der Geburt erworbene Konjunktivitis (Blennorrhoea gonorrhoica) bei Neugeborenen ist durch die Prophylaxe nach Credé (Einträufeln einer 1%igen Silbernitratlösung) in jeden Konjunktivalsack unmittelbar nach der Geburt eine Seltenheit geworden. Die alternative lokale Applikation von Antibiotika ist u.a. aufgrund möglicher Resistenzen umstritten.
Erkrankungen durch gramnegative Stäbchenbakterien
Zu den gramnegativen Stäbchenbakterien gehört die Familie der Enterobacteriaceae. Von Stäbchenbakterien:gramnegativediesen verursachen Salmonellen, Shigellen, Yersinien sowie einige Pathovarietäten (Pathovare) von Escherichia coli weitgehend spezifische Krankheitsbilder. Davon ist die Gruppe der fakultativ pathogenen Enterobacteriaceae mit unspezifischen Erkrankungsbildern abzugrenzen. Weiterhin werden in diesem Kapitel die Pseudomonaden und andere Nonfermenter sowie Francisella tularensis besprochen.
Enterobacteriaceae
SalmonellenSalmonella typhi und Salmonella paratyphi A, BSalmonellen und C sind die Erreger Salmonella:typhider typhösen Salmonellosen (Typhus abdominalis und Paratyphus ASalmonella:paratyphi, B und C). Hierbei handelt es sich um Allgemeinerkrankungen.
Salmonella enteritidis und Salmonella typhimurium, die häufigsten und Salmonella:enteritidisbedeutendsten Erreger unter den „Enteritis-Salmonellen“, Salmonella:typhimuriumverursachen auf den Darm beschränkte Infektionen (Enteritiden, Kap. 30.7.1) mit profusen, wässrigen Durchfällen. Auch septische Verläufe kommen vor.
Man unterteilt die Salmonellen serologisch anhand ihrer unterschiedlichen Oberflächenantigene, deren Muster im Kauffmann-White-Schema zusammengefasst sind.
ShigellenNach den Serotypen unterscheidet man 4 Shigellenarten, deren Häufigkeit regional variiert, Shigella Shigellendysenteriae (Tropen und Subtropen), Shigella boydii (Vorderasien und Nordafrika)Shigella:dysenteriae sowie die weltweit vorkommenden Shigella flexneri und Shigella Shigella:boydiisonnei.
Shigellen sind die Erreger Shigella:flexnerider bakteriellen Ruhr (Shigellose, Kap. 32.5.1).
YersinienShigella:sonneiYersinia enterocolitica und Yersinia pseudotuberculosis Yersinia:enterocoliticapenetrieren als invasive YersinienKeime die Schleimhaut des unteren Darmtrakts und verursachen Yersinia:pseudotuberculosisEnteritiden und Enterokolitiden mit einer mesenterialen Lymphangitis und Entzündungen in Dünn- und Dickdarm, oft unter dem Bild einer Appendizitis (Kap. 30.7.1).
Yersinia pestis ist der Erreger der Pest, einer der gefährlichsten Anthropozoonosen, die schon bei Verdacht melde-Yersinia:pestis und quarantänepflichtig ist. Nach dem Übertragungsmodus unterscheidet man zwischen der Bubonenpest (Beulenpest) und der primären Lungenpest.
  • Bubonenpest: Übertragung der Erreger von erkrankten Nagetieren (v.a. Ratten) durch den Biss infizierter BubonenpestRattenflöhe. Die Erreger gelangen in die regionären Lymphknoten, wo sie sich vermehren und nach einer Inkubationszeit von 5–10 Tagen zu den charakteristischen, bläulich verfärbten, geschwollenen Lymphknoten (Bubonen) führen. Eine hämatogene Aussaat kann zur Absiedlung der Erreger in andere Organe führen. Beim septischen Verlauf kommt ers zu einem Endotoxinschock. Gangröse Hautnekrosen der Pestpurpura führten wahrscheinlich zur historischen Bezeichnung als „Schwarzer Tod“. Eine Absiedlung in die Lunge hat die sekundäre Lungenpest mit erregerreichem, hochinfektiösem, hämorrhagischem Sputum zur Folge.

  • Die primäre Lungenpest wird von Pestkranken mit sekundärer Lungenpest aerogen übertragen. Die Inkubationszeit beträgt Lungenpestwenige Stunden bis maximal 2 Tage. Es kommt zu einer hämorrhagischen Bronchopneumonie, die zusammen mit Sepsis und starker Toxinwirkung (z.B. toxische Herzlähmung) unbehandelt innerhalb von Stunden bis zu 4 Tagen zum Tod führt.

Darmpathogene Escherichia-coli-StämmeDarmpathogene E.-coli-Stämme (Tab. 48.4) rufen im Intestinum definierte Escherichia coli:darmpathogeneErkrankungsbilder hervor. Es werden mehrere Gruppen unterschieden: enterotoxische E. coli (ETEC), enteroinvasive E. coli (ETEC (enterotoxische E. coli)EIEC), enterohämorrhagischeEscherichia coli:enterotoxische E. EIEC (enteroinvasive E. coli)coli (EHEC) und enteropathogene EEscherichia coli:enteroinvasive. coliEHEC (enterohämorrhagische E. coli) (EPEC) (auch Kap. 30.7.1Escherichia coli:enterohämorrhagische). EPEC (enteropathogene E. coli)Zunehmende Bedeutung besitzen auch die Escherichia coli:enteropathogeneenteroaggregativen (EAEC) und diffus EAEC (enteroaggregative E. coli)adhärenten (DAEC) E.-coli-Pathovare.
Escherichia coli:enteroaggregativeDAEC (diffus adhärente E. coli)Fakultativ pathogene EnterobacteriaceaeEscherichia coli:diffus adhärenteDer weitaus häufigste Keim dieser Gruppe ist E. coli. Dazu gehören außerdem Klebsiella pneumoniae, Enterobacter cloacae, Proteus mirabilis, SerratiaKlebsiella pneumoniae marcescens u.a.
Enterobacter:cloacaeDiese Proteus mirabilisEnterobacteriaceae gehören teils zur physiologischen Darmflora des Menschen. Im Serratia:marcescensVordergrund extraintestinaler, teils eitriger Prozesse stehen Harnwegsinfektionen, Pyelonephritis und Entzündungen der Gallenwege sowie im Krankenhaus erworbene (nosokomiale) Infektionen (postoperative Wundinfektionen, Peritonitis, Pneumonie, Meningitis und Septikämie). Bei nosokomialen Infektionen ist mit einer erhöhten antibakteriellen Resistenz der Erreger zu rechnen, da Resistenzplasmide unter den Bakterien weitergegeben werden können.
Bei Septikämien mit gramnegativen Bakterien besteht die zusätzliche Gefahr des Endotoxinschocks (Kap. 7.10). Bei der Autopsie findet man häufig nur die Zeichen eines generalisierten Schocks mit einer disseminierten intravasalen Koagulopathie (DIC). Bei hämatogener Ausbreitung können Abszesse in der Leber oder anderen Organen entstehen (Septikopyämie).
Pseudomonaden und andere „Nonfermenter“
Der wichtigste Vertreter anspruchsloser, nicht fermentierender („Nonfermenter“), gramnegativerNonfermenter Stäbchen ist Pseudomonas aeruginosa als wichtiger Erreger von nosokomialen Infektionen. Bei Patienten mit geschwächter Pseudomonas:aeruginosaspezifischer und unspezifischer Abwehr kommt es u.a. zu Pneumonien, Peritonitis, Wundinfektionen und Pyelonephritis. P. aeruginosa produziert Pigmente (Pyozyanin, Fluoreszein), die dem Eiter eine blau-grünliche Färbung mit dem typischen lindenblütenartigen Geruch verleihen können. Die Gattungen Acinetobacter, Alcaligenes und Stenotrophomonas repräsentieren weitere Erreger insbesondere nosokomialer Infektionen.
Francisella tularensis
Die durch Francisella tularensis, ein kokkoides, gramnegatives, sporenloses Stäbchen, Francisella tularensishervorgerufene Tularämie („Hasenpest“) ist eine Zoonose, die durch direkten Tularämieoder indirekten Kontakt mit infizierten Tieren (v.a. HasenpestHasen, Nager) übertragen wird. Der Primäraffekt in Form wenig schmerzhafter, schmierig belegter Geschwüre mit leicht unterminierten Rändern ergibt zusammen mit den beteiligten Lymphknoten einen Primärkomplex.
Sonderformen der äußeren Tularämie sind die ulzeroglanduläre Form mit kurzfristiger Einschmelzung der Lymphknoten sowie die okuloglanduläre Form mit einer Konjunktivitis. Neben den beschriebenen äußeren Formen der Tularämie (ca. 90%) gibt es auch innere Formen: die pulmonale bzw. thorakale, abdominale und die typhöse Form. Der Verlauf ist meist gutartig.

Morphologie

Histologisch findet man tuberkuloide Granulome mit neutrophilen Granulozyten (retikulär-abszedierend), die im Frühstadium von Nekrosen, im späteren Stadium von einer granulomatösen Entzündung mit Endangiitis geprägt sind.

Klinische RelevanzDas klinische Bild ist begleitetGranulom:Tularämie von Fieber und ausgesprochen vielgestaltig in Abhängigkeit vom Eintrittsort sowie von der unterschiedlichen Virulenz der Erreger.
Erkrankungen durch grampositive Stäbchenbakterien
Diphtherie
Corynebacterium diphtheriae ist Stäbchenbakterien:grampositiveein nichtsporenbildendes, Diphtheriegrampositives, keulenförmiges Stäbchen und der Erreger der Corynebacterium:diphtheriaeDiphtherie. Die Pathogenität der Diphtheriebakterien beruht auf einem Exotoxin, welches aus den Untereinheiten A und B besteht. Über die B-Untereinheit bindet Exotoxine:Corynebacterium diphtheriaesich das Toxin an die Zellmembran. Die zellschädigende A-Untereinheit wird eingeschleust und blockiert irreversibel die Translation der Zelle, was zum Zelltod führt. Da die genetische Information für die Toxinbildung auf dem Genom eines sich in die DNA der Bakterienzelle integrierenden Bakteriophagen liegt, haben nur lysogene Bakterienstämme die Fähigkeit zur Toxinbildung.
Man unterscheidet eine lokale Infektion – z.B. der Tonsillen, des Rachens oder des Kehlkopfs – von einer systemischen Intoxikation. Die lokale Infektion ist gekennzeichnet durch eine pseudomembranös-nekrotisierende Entzündung der Rachen-, selten der Nasenschleimhaut mit grauweißen Belägen, Epithelnekrosen, Ödem und Toxinämie. Die generalisierte Intoxikation manifestiert sich – häufig erst nach Abklingen der akuten Infektion – als Parenchymschädigung von Herz, Leber, Niere und Nebenniere sowie mit einer Lähmung motorischer Nerven.
Listeriose
Listerien, die Erreger der Listeriose, sind grampositive ListerioseStäbchenbakterien, die fakultativ intrazellulär wachsenListerien. Die Infektion erfolgt meist über Nahrungsmittel (u.a. naturbelassene Milchprodukte).
Listeria monocytogenes verursacht bei Patienten mit geschwächter Immunabwehr akute eitrige Entzündungen (MeningitisListeria:monocytogenes, Sepsis, Endokarditis, Endometritis). Bei intaktem Immunsystem hingegen verläuft die Infektion meist asymptomatisch oder unter dem klinischen Bild eines kurzen fieberhaften grippalen Infekts.
Nach diaplazentarer oder perinataler Infektion kommt es zum Abort oder beim Neugeborenen zu einer generalisierten Infektion mit miliaren, granulomatösen Entzündungsherden in den parenchymatösen Organen (Granulomatosis infantiseptica).
Erkrankungen durch sporenbildende Bakterien
Milzbrand
Bacillus Granulomatosis infantisepticaanthracis, ein hochinfektiöses,Bakterien:sporenbildende aerobes,Milzbrand grampositives, sporenbildendes Stäbchen, ist Bacillus anthracis:Milzbrandder Erreger des Milzbrands (Anthrax), einer Anthropozoonose.
Pathogenitätsfaktoren sind die phagozytosehemmende Polypeptidkapsel und der Anthraxtoxinkomplex (letales Toxin und Ödemtoxin). Er verursacht eine schwere Schädigung der Endothelien der EndstrombahnAnthraxtoxinkomplex mit hämorrhagischer Entzündung. Übertragen wird Milzbrand meist über tierische Produkte wie Wolle oder Felle.
Je nach Eintrittspforte manifestiert sich der Milzbrand an der Haut mit hämorrhagischen Hautnekrosen (Hautmilzbrand), an der Lunge mit einer hämorrhagischen Bronchopneumonie (Lungenmilzbrand) oder im Darm mit einer hämorrhagischen Enteritis (Darmmilzbrand). Der klinische Verlauf ist geprägt vom toxischen Schock (Milzbrandsepsis mit Schüttelfrost, Fieber, Hautblutungen und Schock) und der Schädigung des ZNS.
Clostridien
Clostridien sind anaerobe, sporenbildende, grampositive Stäbchen. Sie kommen ubiquitär in der Umwelt vor, z.BClostridien. im Darmtrakt von Mensch und Tier sowie als Spore im Erdboden. Die Pathogenität der Clostridien ist auf ihre Exotoxine (Neurotoxine, Histotoxine) zurückzuführen.
GasbrandDer Gasbrand (Gasödem) entsteht durch Wundinfektion mit Clostridium perfringens, aber auch GasbrandClostridium novyi, Clostridium septicum und Clostridium:perfringensClostridium histolyticum. Clostridium:novyiNicht selten handelt es sich Clostridium:septicumum eine Mischinfektion mit anderen aeroben und anaeroben Clostridium:histolyticumErregern. Unter anaeroben Wundverhältnissen kommt es innerhalb von Stunden durch die Enzyme und Histotoxine der Clostridien zu Ödembildung und rasch fortschreitenden Nekrosen unter Gasbildung im Gewebe (Knistern bei Palpation).
Histologisch finden sich ausgedehnte Nekrosen (Abb. 48.14). Die Toxine führen zu einem toxisch-septischen Schock. Eine starke Gewebeschädigung mit Minderdurchblutung (Muskelquetschung, Polytrauma, Fraktur) begünstigt den raschen Verlauf. Bei Verletzungen des Dickdarms, bei Darmkarzinomen sowie nach Dickdarmoperationen kann es auch zu endogenen Infektionen mit diesem Erreger kommen (Kap. 30.7.1).
TetanusBeim Tetanus (Wundstarrkrampf) handelt es sich um eine lokale TetanusWundinfektion bei anaeroben Wundverhältnissen mit WundstarrkrampfClostridium tetani. Das allgemeine Krankheitsbild wird vor allem durch das Tetanustoxin (Tetanospasmin), das sich Clostridium:tetaniendoneural ausbreitet, hervorgerufen.
Die Blockierung von Transmittersubstanzen (Glycin, γTetanospasmin-Aminobuttersäure) im Bereich der Vorderhörner führt je nach Erkrankungsstadium zu tonischen bzw. tonisch-klonischen Krämpfen und vegetativen Störungen. Die Letalität ist von der Inkubationszeit abhängig: Bei unter 5 Tagen beträgt sie ca. 100%, bei 14–21 Tagen ca. 35%. Je länger die Inkubationszeit ist, desto besser sind die Überlebenschancen.
Nach meist kaum bemerkten Prodromalzeichen, allgemein und im Bereich der Wunde, ist das erste klinisch charakteristische Zeichen eine zunehmende tonische Lähmung der Gesichtsmuskulatur, die zu einem Trismus und zum Bild des Risus sardonicus führt. Fortschreitend werden Trismusdie Nacken- und Rückenmuskulatur mit der Folge eines Opisthotonus, dann Risus sardonicusdie Thorax- und Bauchmuskulatur befallen. Durch die Lähmung der Schlundmuskulatur und des OpisthotonusZwerchfells kann es zum Erstickungstod kommen. Verstärkt wird das Erkrankungsbild durch Krampfparoxysmen, die durch leichteste mechanische, optische und akustische Reize ausgelöst werden können. Der Patient ist dabei bei klarem Bewusstsein. In Entwicklungsländern stellt der Tetanus neonatorum eine von der Nabelschnur ausgehende Form dieser Erkrankung dar (Letalität 85%).
Da Antikörper Tetanus:neonatorumgegen das Tetanustoxin einen sicheren Schutz vor einer Tetanusinfektion bieten, kommen der aktiven Grundimmunisierung mit einem Tetanustoxoid sowie der Postexpositionsprophylaxe mit aktiver oder – je nach Immunstatus – aktiver und passiver Immunisierung eine entscheidende Bedeutung zu.
BotulismusDer Botulismus ist eine Lebensmittelvergiftung, deren Ursache die Aufnahme von C.-botulinum-Toxin ist. Dieses wirdBotulismus in proteinhaltigen Nahrungsmitteln von Clostridium botulinum unter anaeroben Bedingungen gebildet. Das stark wirksame Neurotoxin verhindert die Freisetzung von Clostridium:botulinumAcetylcholin an den Nervenendplatten des peripheren Nervensystems und führt so zu schlaffen Lähmungen. Durch die Paralyse der Atemmuskulatur tritt der Tod ein.
Erkrankungen durch Aktinomyzeten
Aktinomykose
Actinomyces israelii ist ein anaerobes, AktinomyzetenAktinomykosegrampositives, fadenförmiges, verzweigtes Stäbchenbakterium, das zur Actinomyces israeliiphysiologischen Mundflora des Erwachsenen gehört. Infektionen treten auf, wenn der Keim gemeinsam mit anderen Bakterien der Begleitflora durch Verletzungen in tiefere Gewebeschichten gelangt. Es handelt sich um eine eitrige Entzündung mit Bildung von Granulationsgewebe und Fisteln. Typisch ist die Bildung von Drusen, kleiner myzelialer Aktinomyzetenkolonien, die von Aktinomyzeten:Druseneinem Leukozytenwall umgeben sind und als stecknadelkopfgroßeDrusen, derbe, gelblich bis bräunlich tingierte Körnchen imponieren. Häufigste klinische Verlaufsform ist die zervikofaziale Aktinomykose.
Nokardiose
Die Nokardiose ist eine Aktinomykose:zervikofazialeMonoinfektion durch aerobe Aktinomyzeten der Gattung Nocardia, insbesondere Nocardia Nokardioseasteroides, Nocardia farcinica, Nocardia abscessus. NokardienNocardia:asteroides sind aerobe, Nocardia:farcinicagrampositive, teils verzweigte Stäbchenbakterien.
Die häufigsteNocardia:abscessus klinische Verlaufsform ist eine meist abszedierende Bronchopneumonie. Bei septischer Streuung kann es zu abszedierenden Entzündungen in anderen Organen kommen (v.a. im Gehirn).

Chronische Erkrankungen durch Bakterien

Syphilis (Lues)
Treponema pallidum ist der Bakterien:chronische ErkrankungenErreger der Syphilis Lues(SyphilisLues), einer durch Geschlechtsverkehr übertragenen generalisierten Treponema:pallidumInfektion. Der Erreger ist außerhalb des Organismus kaum überlebensfähig und dringt über kleine Haut- und Schleimhautdefekte, aber auch durch die intakte Schleimhaut in den Organismus ein. Die Erkrankung verläuft in folgenden Stadien:
  • Primärstadium (Lues I): 2–4 Wochen nach der Infektion entsteht an der Eintrittspforte (z.B. Vulva, Primärstadium:SyphilisPenis, Anus, Lippen) ein Primäraffekt mit einem schmerzlosen Ulkus (harter Schanker, Ulcus durum; Abb. 48.15). In diesen Läsionen Schanker:hartersind Treponemen mit Dunkelfeldmikroskopie, direkter Ulcus:durumImmunfluoreszenz und Silberfärbung nachweisbar. Sie breiten sich über die Lymphwege in die regionären Lymphknoten aus und führen hier zu einer schmerzlosen Lymphknotenschwellung. Die Symptome des Primärstadiums klingen auch ohne Therapie bei fortbestehender Lymphadenopathie ab.

  • Sekundärstadium (Lues II): Etwa 6–18 Wochen nach Infektion entwickeln sich durch hämatogene Keimaussaat Sekundärstadium:SyphilisSchleimhauterosionen und makulopapulöse Exantheme, nässende, hochinfektiöse Condylomata lata sowie eine generalisierte Lymphadenopathie. Zusätzlich können auch Leber, Condylomata:lataMilz, Nieren, Gelenke, das Gefäßsystem sowie das Lymphadenopathie:SyphilisNervensystem befallen werden. Auch die Lues II kann unbehandelt in eine symptomfreie Latenzphase mit positiver Serologie übergehen.

  • Tertiärstadium (Lues III): 2–20 Jahre nach Infektion kommt es ohne Behandlung nach jahrelangem symptomfreiem Tertiärstadium:SyphilisIntervall (Latenzstadium, Lues latens) bei 40% der unbehandelten Syphilispatienten zu tertiären Manifestationen. Hierbei handelt es sich in je 10Lues:latens% um die Neurosyphilis (Kap. 8.5.4) und die kardiovaskuläre Syphilis (Mesaortitis luica, Kap. 20.5.1) und in 15% um die gummöse Syphilis. Letztere kann in jedem Organ auftreten.

  • Die kongenitale Syphilis ist meist durch eine transplazentare Infektion bedingt. Bei früher und ausgeprägter Infektion kommtSyphilis:kongenitale es zum Abort oder zur Totgeburt. Ein infiziertes Neugeborenes entwickelt meist einen Schnupfen (Coryza syphilitica) mit anschließendem makulopapulösem und flächenhaftem Exanthem sowie einen syphilitischen Pemphigus. Coryza syphiliticaSpätere charakteristische Veränderungen sind die generalisierte Osteochondritis und Perichondritis mit Sattelnase und Säbelscheidentibia. Im weiteren Verlauf entwickeln sich:

    • eine chronisch fibrosierende Entzündung der Leber (Feuersteinleber)

    • eine fortschreitende interstitielle Pneumonie mit Lungenfibrose (Pneumonia alba)

    • Feuersteinleberdie Tonnenform der oberen und mittleren Schneidezähne mit halbmondförmiger EinbuchtungPneumonia alba der Schneidekante, eine Keratitis parenchymatosa und eine Innenohrschwerhörigkeit (Hutchinson-Trias)

Morphologie

Histologische Kriterien sind chronische lymphoplasmazelluläre und/oder granulomatöse Entzündungen mit Nekrosen (Syphilom, Gumma) sowie eine Endarteriitis befallener Organe. Im weiteren Verlauf entstehen zunehmend Fibrosen und Vernarbungen.

Klinische RelevanzDie Diagnose der Lues Hutchinson-Triaserfolgt durch den Nachweis spezifischer Antikörper, da Treponema pallidum kulturell nicht anzüchtbar ist. Durch die Kombination verschiedener serologischer Tests unter Berücksichtigung der verschiedenen Immunglobulinklassen sind Stadieneinteilung und Therapieführung möglich. Als Suchtest wird heute der Treponema-pallidum-Häm- bzw. Partikelagglutinationstest (TPHA, TPPA) eingesetzt.
Leptospirosen
Zu den wichtigsten Serovaren (historisch mit Artnamen versehen) gehören Leptospira icterohaemorrhagica, LeptospiroseLeptospira grippotyphosa sowie Leptospira canicola. Die Leptospira:icterohaemorrhagicaAnnahme, dass die Leptospira:grippotyphosaunterschiedlichen Verläufe der Erkrankung (Morbus Weil, Schlamm-Feldfieber, Leptospira:canicolaCanicolafieber) durch die Morbus:Weilverschiedenen LeptospiraSchlamm-Feldfieber-„Arten“ bedingt würden, gilt heute als überholt (Kap. 20.5.1). Die CanicolafieberErreger befinden sich in Wasser, das mit infektiösem Urin von Ratten und Haustieren verseucht ist, und dringen über kleine Hautrisse in den Körper ein.

Morphologie

Histologisch findet man ausgedehnte Tubulusnekrosen der Nieren, in der Leber eine nekrotisierende Entzündung mit überwiegend portalen Entzündungsinfiltraten, hydropischer Veränderung der Leberzellen sowie Gallenthromben.

Klinische RelevanzDer Krankheitsverlauf ist biphasisch mit akutem Beginn (hohes Fieber, Schüttelfrost, Myalgien, Kopfschmerzen, Augensymptome). Im Vordergrund stehen Leber- und Nierenveränderungen – im schwersten Fall (Morbus Weil) mit Oligo-/Anurie, schwerem Ikterus und generalisierten Hämorrhagien – sowie eine meist lymphozytäre Meningitis.
Borreliosen
Borrelia burgdorferi, Borrelia afzeliiBorrelia:burgdorferi und Borrelia Borreliosegarinii sind die Erreger der Lyme-Borreliose,Borrelia:afzelii die durch den Stich verschiedener Borrelia:gariniiinfizierter Zeckenarten übertragen wird. Die Krankheit verläuft typischerweise Lyme-Borreliosein 3 Stadien (Kap. 43.5.1, Kap. 45.2.1). Zunächst entsteht um die Hautinfektionsstelle das Erythema chronicum migrans. Durch die Ausbreitung über die Lymphwege kommt es zu einer lokalen Lymphadenitis. Nach mehreren Erythema:chronicum migransWochen folgt Stadium II, dessen Leitsymptome die lymphozytäre Leptomeningitis und Polyneuritis sind. Daneben treten eine lymphoplasmazelluläre Myo- und Epikarditis auf. Nach Monaten kommt es im Stadium III zur Acrodermatitis chronica atrophicans (Herxheimer) und zu einer chronischen Lyme-Arthritis mit Synovialitis und Gelenkergüssen.
Borrelia recurrentis, Borrelia duttoni und einige andere Arten übertragen Borrelia:recurrentisdas epidemische Rückfallfieber (Läuserückfallfieber) Borrelia:duttonibzw. das endemische Rückfallfieber Rückfallfieber:epidemisches(Zeckenrückfallfieber) – LäuserückfallfieberErkrankungen mit wiederholt Rückfallfieber:endemischesauftretendem Fieber und einer Myokarditis als schwerster Komplikation.
Mykobakteriosen
Mykobakterien sind unbewegliche, Stäbchenbakterien, die ZeckenrückfallfieberMykobakteriosekeine Sporen bilden. Sie besitzen gegenüber anderen Bakterien einen Mykobakterienbesonders hohen Anteil (bis zu 60%) an Lipiden und Wachsen in der Zellwand, die ihnen sowohl in der Umwelt als auch im Körper entscheidende Überlebensvorteile verschaffen.
Aufgrund der Krankheitsbilder lassen sich der Mycobacterium-tuberculosis-Komplex, das M. leprae sowie atypische oder nichttuberkulöse Mykobakterien (NTMI) unterscheiden. Außerdem unterteilt man Mykobakterien nach ihrer Generationszeit in schnell wachsende (Generationszeit 1–4 h) und langsam wachsende (Generationszeit 6–24 h) Arten. Die derzeit wichtigsten als obligat bzw. fakultativ pathogen eingestuften Mykobakterienarten sind in Tab. 48.5 zusammengefasst.
Tuberkulose
Die Tuberkulose wird von Mycobacterium tuberculosis (99%), Mycobacterium bovis (unter 1%)Tuberkulose und in Afrika durch Mycobacterium:tuberculosisMycobacterium africanum verursacht. In 90% geht die InfektionMycobacterium:bovis auf eine Tröpfcheninfektion durch Patienten mit einer offenen Mycobacterium:africanumLungentuberkulose zurück. Da die Erreger über Wochen auch außerhalb des Organismus überleben, ist auch eine Übertragung durch Staub möglich. Tierseuchen- und Lebensmittelhygiene, z.B. die Pasteurisierung der Milch, haben dazu geführt, dass eine primär nahrungsmittelbedingte intestinale Tuberkulose (Darmtuberkulose) in Europa selten geworden ist.
Die niedrige Inzidenz der Tuberkulose in Europa, Nordamerika, Neuseeland und Australien (10–50) und der Erkrankungsgipfel im Alter und bei Randgruppen täuschen leicht darüber hinweg, dass die Tuberkulose weltweit die bedeutendste Infektionserkrankung mit schätzungsweise 60 Mio. Erkrankten und jährlich 3 Mio. Todesfällen ist. Ein Drittel der Erkrankten, also 20 Mio., haben eine offene Tuberkulose und sind damit Ansteckungsquelle. Der Schwerpunkt liegt in den Entwicklungsländern (Asien, Afrika, Lateinamerika), wobei hier jedoch überwiegend Kinder und junge Erwachsene betroffen sind.

Ätiologie und Pathogenese

Die Pathogenität von M. tuberculosis beruht wesentlich auf dem besonderen Aufbau der Zellwand, die es den Bakterien erlaubt, innerhalb der Phagosomen der Makrophagen zu überleben. Außerdem können einzelne Zellwandbestandteile die Immunantwort des Körpers entscheidend beeinflussen. Hinzu kommt, dass die von den Mykobakterien hervorgerufene Immunreaktion im Gegensatz zu anderen Bakterien eine Überempfindlichkeitsreaktion vom verzögerten Typ ist (Coombs-Typ IV, Kap. 4.3.1).

Mykobakterien enthalten in ihrer Zellwand:

  • Trehalose-Dimykolat: „cord factor“ (girlandenförmiges Wachsen in der Kultur), der bei virulenten Stämmen vorkommt. Gereinigtes Trehalose-Dimykolat ist für Makrophagen direkt zytotoxisch.

  • Lipoarabinomannan: Lipopolysaccharid, das an Rezeptoren auf Makrophagen bindet und ihre Aktivierung durch Interferon γ verhindert. Außerdem veranlasst es die Makrophagen zur Bildung von Tumornekrosefaktor α.

  • Muramyldipeptid: Dieses Peptid hat komplexe Auswirkungen auf Immunreaktionen.

M. tuberculosis bindet Komplement und fördert damit seine Phagozytose durch Makrophagen über den Komplementrezeptor CR3. In den Phagosomen blockieren mykobakterielle Bestandteile dann die Fusion mit Lysosomen, sodass die Bakterien in diesen Organellen überleben können.

Zur Bakterizidie sind die Makrophagen erst unter dem Einfluss spezifischer T-Zellen befähigt, deren Ausbildung beim immunkompetenten Individuum einen Zeitraum von 2–3 Wochen erfordert. Diese T-Zell-Reaktion vom verzögerten Typ erklärt das Muster der Gewebeschädigung, die Mechanismen der Resistenz und die Unterschiede in den Reaktionen nach Primärexposition und bei sekundärer Reaktion nach der Infektion. Durch die erlernte T-Zell-Reaktion wird die Immunantwort zeitgleich mit dem Auftreten einer positiven Tuberkulinreaktion „spezifisch“.

Die Immunantworten und die direkte zytotoxische Wirkung der mykobakteriellen Zellwandbestandteile führen zur Bildung epitheloidzelliger Granulome vom Tuberkulosetyp (Abb. 48.16; Kap. 3.3.3). Da überlebende Mykobakterien in diesem anaeroben extrazellulären Milieu der verkäsungsartigen Nekrose nicht weiterwachsen können, wird die Mykobakterieninfektion eingedämmt, allerdings nur unter der Voraussetzung, dass unter ständiger T-Zell-Hilfe eine effektive Abschottung durch Epitheloidzellsäume stattfindet. Das klinisch-pathologische Bild nach einer Infektion mit Mykobakterien wird daher von der individuellen Abwehrlage und dem zeitlichen Verlauf entscheidend mitbestimmt.

Stadieneinteilung der Tuberkulose
Primäre TuberkuloseZellwand:Mycobacterium tuberculosisT-Zell-Antwort:MykobakterienTrehalose-Dimykolatcord factorLipoarabinomannanMuramyldipeptidGranulom:MykobakterienDie initiale Reaktion ist durch Stadieneinteilung:Tuberkuloseeine unspezifischeTuberkulose:Stadieneinteilung Herdpneumonie gekennzeichnet. Dieser Primärherd liegt meist in den besser belüfteten Tuberkulose:primäreLungenanteilen subpleural in der Lunge im oberen Unter- bzw. unteren (rechten) Mittellappen („Mittelgeschosse“). Die Mykobakterien werden von den Phagozyten aufgenommen, können jedoch nicht abgetötet werden. Die infizierten Makrophagen wandern über die Lymphbahnen in die regionären Lymphknoten. Die Infektion hat damit einen zweiten Ort erreicht. Mit Einsetzen der T-Zell-vermittelten Abwehr kommt es an beiden Orten zu einer produktiven granulomatösen Reaktion. Es bildet sich der Ghon-Primärkomplex aus Primärherd und Lymphknotenherd. Beide Herde können im weiteren Verlauf vernarben (etwa 3 Monate), verkalken (3–5 Jahre) oder Ghon-Primärkomplexverknöchern (10 Jahre). Bei Kindern ist der Lymphknotenherd oft größer als der Lungenherd, bei Erwachsenen ist es dagegen gewöhnlich umgekehrt. In über 90% der Fälle ist die Primärinfektion mit der unkomplizierten Abheilung des Primärkomplexes beendet. Die Narben des Primärkomplexes können jedoch noch über Jahre hinweg lebensfähige Mykobakterien enthalten.
Je nach Abwehrlage sowie Virulenz und Menge des Erregers kann die Primärinfektion fortschreiten (progressive Tuberkulose; Abb. 48.17). Ausgehend vom Lungenherd kann es zur einschmelzenden Bronchopneumonie (Tuberkulose:progressivePrimärherdphthise), meist begleitet von einer Pleuritis exsudativa kommen. Erlangt die einschmelzende Entzündung Anschluss an das Bronchialsystem, so kommt es zu einer Kaverne („Primärkaverne“) mit bronchogener Streuung und offener Lungentuberkulose.
Aus dem Lymphknotenherd kann sich eine Hilustuberkulose entwickeln (Abb. 48.18).
Zur hämatogenen Streuung im Rahmen der Primärtuberkulose kommt es, wenn Tuberkelbakterien in die Blutbahn einbrechen, ggf. mit Lungenblutung und Bluthusten, oder aber über die Lymphwege. Je nach Immunstatus unterscheidet man 3 Verlaufsformen:
  • Bei geringer Virulenz bzw. geringer Bakterienlast sowie gutem Immunstatus kommt es zu einer blande verlaufenden hämatogenen Frühstreuung. So entstehen u.a. apikale Herde in den Lungenoberlappen [Simon-Spitzenherde] oder Herde in anderen Organen wie z.B. Niere, Nebenniere, Tube, Knochen. Diese Herde heilen meist aus, können aber später im Rahmen einer Postprimärtuberkulose exazerbieren.

  • Eine Miliartuberkulose entsteht bei unzureichender Abwehrlage und hoher Erregerlast durch eine generalisierte Streuung mit Ausbildung hirsekorngroßer MiliartuberkuloseGranulome (1–2 mm) in potenziell allen Organen (Abb. 48.19). Darüber hinaus können sich verschiedenartige Organtuberkulosen ausbilden (z.B. „Kittniere“ bei Urogenitaltuberkulose; Abb. 48.20; tuberkulöse Meningitis, Kap. 8.5.2 und Abb. 8.26; Knochentuberkulose, Kap. 44.2.1 und Abb. 44.9).

  • Für eine Tuberkulosesepsis (Sepsis tuberculosa gravissima Landouzy, Landouzy-Sepsis) sind immungeschwächte TuberkulosesepsisPatienten besonders Sepsis:tuberculosa gravissima Landouzygefährdet (z.B. primäre und erworbene Immunschwächesyndrome, Zustand nach Landouzy-Sepsisimmunsuppressiver Therapie). Der Tuberkulinhauttest ist bei diesen Patienten meist negativ. Die Bakterien vermehren sich ungehemmt in Makrophagen und überschwemmen den Körper. Gleichzeitig produzieren die infizierten Makrophagen große Mengen an TNF-α, welches zu Gewebeschäden führt. Die Patienten gleiten rasch in einen septischen Schock, der meist zum Tode führt.

Postprimäre TuberkuloseEine postprimäre Tuberkulose kann durch Reinfektion (Sekundärinfektion) oder durch Exazerbation alter Herde auftreten (z.B. altersTuberkulose:postprimäre-, erkrankungs- oder therapiebedingte Veränderungen der Immunabwehr, Unterernährung – „Hungertuberkulose“). Diese können entsprechend der Abwehrlage entweder eher proliferativ-granulomatös oder aber vorwiegend exsudativ-käsig verlaufen. HungertuberkuloseHäufig betroffene Organe sind Lunge, Nieren, Nebennieren und Skelett. Bei schlechter Abwehrlage kann eine hämatogene Streuung eine tuberkulöse Meningitis (Kap. 8.5.2), eine Miliartuberkulose oder gar eine Landouzy-Sepsis nach sich ziehen.
Diagnostik der Tuberkulose
Der besondere Wandaufbau der Mykobakterien führt dazu, dass die Erreger sich nicht mit den klassischen Färbungen anfärben lassen. Tuberkulose:DiagnostikDoch in der Ziehl-Neelsen-Färbung kann man sie nicht einmal mit Salzsäurealkohol entfärben („säurefeste Stäbchen“). Nachgewiesen werden Mykobakterien inZiehl-Neelsen-Färbung Ziehl-Neelsen-gefärbten Ausstrichen oder histologischen Präparaten (Kap. 1.6.3). Eine Stäbchen:säurefesteArtdiagnose der Erreger ist so aber nicht möglich. Sie bedarf der kulturellen Anzüchtung auf festen und in flüssigen Nährmedien mit anschließender Differenzierung (Biochemie, Gensonden, Sequenzierung, Kap. 1.6.10).
Die Flüssigkulturen werden in teilautomatisierten Systemen entweder radiometrisch oder über den Sauerstoffverbrauch kontinuierlich überprüft und zeigen das Wachstum von Mykobakterien nach ca. 2 Wochen an, wohingegen auf festen Nährböden oft erst nach 4–8 Wochen Kolonien nachweisbar sind.
Darüber hinaus kann man in Lavageflüssigkeit, Liquor und Gewebe mit der Polymerasekettenreaktion (PCR) bakterielle Nukleinsäuren aus den Proben direkt und spezifisch nachweisen.
Atypische Mykobakteriosen
Alle Mykobakterien, die nicht die klassischen Tuberkuloseerreger sind, werden als atypische oder nichttuberkulöse Mykobakterien (Mykobakteriose:atypischeNTMI) zusammengefasst. Eine nur kleine Gruppe Mykobakterien:nichttuberkulöseist medizinisch wichtig (Tab. 48.5). Hierzu zählen z.B. NTMI (nichttuberkulöse Mykobakterien)Mycobacterium avium, Mycobacterium intracellulare, Mycobacterium kansasii; Mycobacterium Mycobacterium:aviumfortuitum und Mycobacterium Mycobacterium:intracellularemarinum. Für die Entstehung Mycobacterium:kansasiieiner Infektion sind lokaleMycobacterium:fortuitum Schädigungen (Lunge, Haut) oder eine Störung insbesondere der T-Zell-abhängigen Mycobacterium:marinumImmunabwehr Voraussetzung. Die Erreger können bei Kindern Lymphadenitiden hervorrufen. Meist kommt es zur Bildung einer granulomatösen, atypischen Infektion mit chronisch protrahiertem Verlauf. Bei ausgeprägten Immundefekten (z.B. AIDS) kann es auch zu generalisierten Infektionen und Meningitis kommen.
Lepra
Mycobacterium leprae ist der Erreger der Lepra, einer chronisch granulomatösen LepraInfektionskrankheit, die durch eine extrem lange Inkubationszeit (3–12 Mycobacterium:lepraeJahre) sowie durch 2 verschiedene Krankheitsverläufe gekennzeichnet ist.

Pathogenese

Pathogenitätsfaktoren sind das speziesspezifische phenolische Glykolipid der Zellwand und die sonst bei keinem anderen Mykobakterium nachgewiesene Dihydroxyphenylalanin-Oxidase (DOPA). Ein essenzieller Bedarf an DOPA für Mycobacterium leprae könnte die hohe Affinität des Erregers zu peripheren Nerven erklären, wo diese Substanz reichlich vorkommt.

Morphologie und Symptomatik

In Abhängigkeit von der Immunkompetenz des Patienten ergibt sich eine Vielzahl von klinischen Bildern, die ineinander übergehen können. Man unterscheidet die tuberkuloide (TT) und die lepromatöse (LL) Verlaufsform. Bei intakter zellulärer Immunität entwickeln sich Epitheloidzellgranulome mit zentraler Verkäsung (tuberkuloide Lepra). Eine unzureichende T-Zell-Antwort führt dagegen zu einer fortschreitenden histiozytären Entzündung (lepromatöse Lepra). Die Borderline-Form stellt eine Variante zwischen diesen beiden Formen dar. Mischformen (z.B. BL, BT) kommen vor.

  • Die indeterminierte Form (I-Form) ist mit einzelnen, mehrfach auftretenden, teils hypopigmentierten Maculae die Frühform.

  • Die tuberkuloide Form (TT-Form) ist die benigne Variante der Lepra. Erreger sind in den Makrophagen und den Läsionen meist nur vereinzelt nachweisbar. Es kommt zu pigmentarmen, anästhetischen Maculae mit Einbeziehung der Schweißdrüsen und peripheren Nervenstränge.

  • Bei der lepromatösen Form (LL-Form) fehlt eine ausreichende Immunreaktion der T-Lymphozyten. Die verfetteten Makrophagen (Schaumzellen) sind überfrachtet mit Erregern. Es liegen zahlreiche derbe Infiltrate der Haut (Leprome) vor. Insbesondere an der Nasen-, Mund- und Rachenschleimhaut entstehen tiefe Ulzera. Für das Spätstadium charakteristisch sind das Löwengesicht, Lähmungen und Anästhesien der peripheren Nerven, die zur typischen Krallenhand (Abb. 48.21) führen. Ferner kann es zur Fazialisparese mit Augenkomplikationen kommen.

In ca. 80% ist ein Erythema nodosum nachzuweisen. Die Lymphknoten sind bei allen Formen der Lepra vergrößert.

DiagnoseAus dem klinischen Bild und dem Nachweis der Erreger aus Hautveränderungen und Nasensekret in der Ziehl-Neelsen-Färbung wird die Diagnose gestellt. Erregerspezifische Nukleinsäuren können mit der PCR nachgewiesen werden.

Pilze

Pilze (Myces, Fungi) Erythema:nodosumSchaumzelle:LepraLepra:tuberkuloideLepra:lepromatöseEpitheloidzellgranulom:LeprasindLepra:Borderline-Form chlorophylllose,Leprom eukaryotische Organismen mit einer ausgeprägten Zellwand. Sie decken ihren Energiebedarf durch den Abbau Pilze:Erkrankungenhöhermolekularer organischer Substanzen (Heterotrophie).
In der Humanmedizin unterscheidet man 4 Krankheitsformen durch pathogene Pilze:
  • Mykosen sind eine parasitäre Erkrankung.

  • Mykoallergosen sind allergische Erkrankungen, bei denen Pilzbestandteile Mykoseoder Sporen auslösende Allergene sind.

  • Mykotoxikosen sind Vergiftungen durch Mykotoxine (z.B. MykoallergoseAflatoxin, Fusariotoxin), die als Stoffwechselprodukte der Pilze teils auch kanzerogene Wirkung besitzen.

  • MykotoxikoseMyzetismus ist eine Vergiftung durch den Genuss giftiger Pilze (z.B. Knollenblätterpilz).

Morphologie der Pilze

Einige Pilze wachsen mit Pilzfäden (MyzetismusHyphen), die sich verzweigen können und je nach Differenzierungsgrad Pilze:Morphologieseptiert oder unseptiert sind. Durch das verzweigte Wachstum entsteht ein Geflecht, das Myzel, Hyphenweshalb diese Wachstumsform als M-Form bezeichnet wird (Abb. 48.22).
Eine andere Wachstumsform ist die Zellsprossung, bei der ausgehend von Myzeleiner Öffnung in der Zellwand eine Tochterzelle entsteht. Da Hefen (englZellsprossung:Pilze.: „yeast“) in der Form der Zellsprossung wachsen, wirdPilze:Zellsprossung diese Form auch als Y-Form bezeichnet. Auf diese Art wachsen u.a. die Pilze der Gattung Candida und Cryptococcus. Bei manchen Candida-Arten entsteht durch Längenwachstum der Tochterzellen ein Candida:Y-FormPseudomyzel (Abb. 48.22). Einige pathogene Candida-Arten Cryptococcus:Y-Formkönnen im Gewebe echtes Myzel bilden. Während bei einem echten Myzel zwischen 2 Zellen im Bereich des SeptumsPseudomyzel keine Zellwandveränderung besteht (Abb. 48.22), liegt bei einem Pseudomyzel an dieser Stelle eine Einziehung (Abb. 48.23). Dimorphe Pilze können je nach Umgebung sowohl in der M- als auch in der Y-Form wachsen (z.B. Histoplasma capsulatum).
Pilze vermehren sich durch Sporen, wobei eine geschlechtliche von einer ungeschlechtlichen Vermehrungsform unterschieden wird. Viele medizinisch relevante Pilze vermehren sich durch Sporenungeschlechtliche Sporen (Konidien), die je nach Art und Gattung oft auf speziellen Strukturen (Konidiophoren) gebildet werden.
Für die medizinische Diagnostik hat sich die Einteilung im DHS-KonidienSystem (Dermatophyten-Hefen-Schimmelpilze) nach Rieth bewährt (Tab. 48.6).

Abwehrmechanismen

Die Pilze:DHS-SystemAbwehrmechanismen des Körpers gegen DHS-SystemPilze sind derart effektiv, dass der gesunde Organismus geschützt ist. Je nach Erreger verläuft die Pilze:AbwehrmechanismenAbwehrreaktion auf spezifischer und/oder unspezifischer zellulärer Ebene.
Bei Kryptokokkosen sind T-Lymphozyten und Lymphokine, welche Makrophagen aktivieren, die Effektoren des Immunsystems. Defekte der spezifischen zellulären Immunität, z.B. Lymphome oder AIDS, prädisponieren daher zu einer Infektion mit Cryptococcus neoformans (Kap. 48.4.5 und Abb. 48.8).
Sprosspilze der Gattung Candida und Schimmelpilze dagegen werden von neutrophilen Granulozyten und Makrophagen abgewehrt. Eine Leukopenie prädisponiert daher zu einer invasiven Aspergillose, Candida-Mykose oder Mukormykose.

Erkrankungen durch Pilze (Mykosen)

Eine Mykose wird durch das parasitäre Wachstum des Pilzes im lebenden Gewebe hervorgerufen. Je nach Lokalisation unterscheidet man oberflächliche, subkutane Mykoseund tiefe Mykosen.
Oberflächliche MykosenOberflächliche Mykosen sind Infektionen der Haut, Nägel und Haare sowie der Schleimhautoberflächen (Kap. 27.6.5, Kap. 30.7.3 und Kap. 43.9.3Kap. 30.7.3Kap. 43.9.3).
Subkutane MykosenMykose:oberflächlicheSubkutane Mykosen entstehen in der Regel auf dem Boden von Verletzungen. Die wesentlichen Erreger gehören zu den Dematiaceae (Schwärzepilzen) und wachsen mit braun Mykose:subkutanepigmentierten, septierten Hyphen im Gewebe. Eine Infektion der Subkutis kann auf den Knochen übergreifen. Diese Form der Mykose kommt meist in den Tropen vor und verläuft nicht selten chronisch. Auch bei immunsupprimierten Patienten wurden vereinzelt tiefe Mykosen beschrieben. Subkutane und tiefe Mykosen durch Dematiaceae sind in Europa jedoch eine Seltenheit.
Subkutane und kutane Infektionen können aber bei einer hämatogenen Streuung tiefer europäischer Mykosen auftreten (Tab. 48.7).
Tiefe MykosenTiefe Mykosen können einzelne Organe betreffen und/oder generalisieren. Sie sind in Europa meist opportunistische Erkrankungen bei prädisponierenden Mykose:tiefeFaktoren (Tab. 48.8). In der Reihenfolge ihrer Häufigkeit handelt es sich bei den generalisierten Mykosen um Candidosen, Aspergillosen, Kryptokokkosen und Mukormykosen. Die Candidose ist eine endogene oder exogene „Schmierinfektion“. Generalisierte Mykose:generalisierteOrganmykosen enden häufig letal.

Candidosen

Erreger der Candidose sind Hefen der Gattung Candida, zu der mehr als 150 Hefearten gehören. Wichtige pathogene Erreger sind Candida albicans, Candida tropicalisCandidose, Candida glabrata, Candida parapsilosis, Candida krusei und Candida:albicansCandida inconspicua. Der Candida:tropicalisVerdauungstrakt von Candida:glabrataMensch und Tier ist Candida:parapsilosisfür einen Teil derCandida:krusei pathogenen Hefen der natürliche Lebensraum. In ca. 25% sind bei Gesunden Hefen im Mund-Candida:inconspicuaRachen-Raum oder im Anorektalbereich als Teil der transienten Flora nachweisbar.

Pathogenese

Liegt eine lokale, regionale oder generalisierte Prädisposition vor, kann es zu einer Kolonisation von Hefen der transienten Flora auf der Haut und/oder v.a. den Schleimhäuten kommen.

Sie ist häufig der Ausgangspunkt für eine lokale und/oder eine tiefe Infektion. Dabei spielen Exoenzyme (saure Proteinasen, Phosphomonoesterasen, Phospholipasen) und verschiedene Zellwandproteine (Manoproteine) als Adhäsine eine Rolle (Kap. 27.6.5).

Flora:transiente

Morphologie

Je nach Art stellen sich die Pilze histologisch als PAS-positive Sprosszellen oder lang gestreckte Elemente dar (teils Pseudomyzel, teils echtes Myzel). Während bei der akut disseminierten Form Nekrosen und Abszesse im Vordergrund stehen, kommt es bei chronisch disseminierten Verläufen eher zur Granulombildung.

Klinische RelevanzBestimmte Hefen (z.B. Candida albicans) verursachen schon bei einer Kolonisation auf Candidose:MorphologieWundflächen aufgrund eines ausgeprägten zytopathischen Effekts Wundheilungsstörungen, ohne jedoch unbedingt eine Mykose auszulösen.
Die Candida-Pneumonie bietet radiologisch das Bild einer Herdpneumonie. Die hepatolienale Candidose ist eine Sonderform der chronisch disseminierten Candidosen bei Pneumonie:Candidoseeiner Knochenmarkaplasie. Bei der Candida-Sepsis handelt es sich in den meisten Fällen um eine von Candidose:hepatolienaleeiner Hefekolonisation im Dünndarm ausgehende endogene Infektion Sepsis:Candidoseprädisponierter Patienten. Durch Persorption (Candida-Sepsisparazellulärer Durchtritt von festen, unverformbaren Partikeln bis zu einer Größe von 150 μm) gelangen Hefen vom Dünndarm aus in die Lymphbahnen des Magen-Darm-Trakts und führen so zu einer Fungämie (Abb. 48.23). Besteht eine Einschränkung der zellulären Immunabwehr, v.a. der Granulozyten und Makrophagen und/oder des retikuloendothelialen Systems, so kann es zu einer Pilzsepsis mit Absiedlung der Erreger in verschiedene Organe kommen, bevorzugt in Lunge, Leber, Nieren (80%), Gehirn (50%) und Herz (50%). Der Einbruch von Hefen in die Gefäßbahn im Rahmen einer sekundären Candida-Pneumonie ist ein weiterer Infektionsweg einer Candida-Septikämie. Die Letalität der Candida-Sepsis ist hoch (ca. 38%).

Kryptokokkose

Cryptococcus neoformans ist ein runder, 10 μm großer, hefeartiger Pilz mit einer Schleimkapsel. Er ist der KryptokokkoseErreger der Kryptokokkose. Vogelkot und damit verunreinigtes Erdreich sind dasCryptococcus:neoformans Erregerreservoir.
Wichtigster disponierender Faktor ist eine Störung der spezifischen zellulären Immunität wie z.B. AIDS (Kap. 48.2.5 und Abb. 48.8). Das Krankheitsbild verläuft in Stadien, wobei man lokalisierte und generalisierte Stadien unterscheidet.
  • Lokalisierte Lungenkryptokokkose: Die Kryptokokken gelangen aerogen in die Lungen, wo sie bei entsprechend prädisponierten Patienten meist kleine, asymptomatische Pilzherde ohne nennenswerte LungenkryptokokkoseAbwehrreaktion des Organismus bilden. Die primäre Infektion der Lunge wird in der Regel nicht bemerkt und verläuft unter den Zeichen eines milden pulmonalen Infekts (Husten, vermehrte Sputumproduktion, evtl. Fieber). Bei inhalativer Kortikoidtherapie kann es zu einer miliaren Streuung mit granulomatöser Entzündung und Nekrosen kommen.

  • Generalisierungsstadium: Es kommt zur Dissemination mit überwiegender Manifestation im ZNS, typischerweise als Meningoenzephalitis, die mit einer hohen Letalität verbunden ist. Erreger und/oder Kapselantigen lassen sich im Liquor nachweisen (Abb. 48.24). Bei ca. 5% der ZNS-Manifestationen finden sich tumorartige, raumfordernde Herde. In diesen Fällen ist die zelluläre Immunabwehr meist nur partiell eingeschränkt (Kap. 8.5.5).

Bei der Dissemination kann es auch zum Befall von Haut (10–15%), Skelettsystem (5–10%) und anderen Organen kommen. Bei AIDS-Patienten ist die Prostata ein bleibendes Reservoir für Kryptokokken.
Klinische RelevanzSymptomatik und Verlauf der generalisierten Kryptokokkose sind durch die Hirnbeteiligung bestimmt. Patienten mit einem bleibenden T-Zell-Defekt bedürfen einer lebenslangen Therapie.

Aspergillose

Die Aspergillose ist eine opportunistische Pilzerkrankung, die von Schimmelpilzen der Gattung Aspergillus hervorgerufen wird. Der Erreger wächst in Form etwa 3 μm Aspergillosegleichmäßig breiter, septierter und verzweigter Hyphen, die ein Myzel mit Fruchtköpfen bilden. Das bekannteste Mykotoxin ist das Aflatoxin, das u.a. in der Ätiologie des primären Leberkarzinoms eine Rolle spielt. Die häufigsten humanpathogenen Arten sind Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger, Aspergillus flavusAflatoxin und Aspergillus terreus.
Die Aspergillose ist eine Aspergillus:fumigatusklassische Inhalationsmykose. Aspergillus:nigerErkrankungen Aspergillus:flavusder Lunge und der Nasennebenhöhlen stehen im Vordergrund. Dispositionsfaktoren sind Aspergillus:terreusAlkoholismus, Diabetes mellitus, Leukopenie und Kortisontherapie. Bei immunsupprimierten Patienten kann es zu einer Absiedlung in andere innere Organe kommen mit einer Letalität von 45% und mehr.
Akute invasive pulmonale Aspergillose
Dieses Krankheitsbild tritt insbesondere bei Neutropenie und/oder bei Patienten mit Knochenmarkaplasie auf und nimmt an Häufigkeit zu. Die invasive Aspergillose:pulmonalepulmonale Aspergillose ist gekennzeichnet durch:
  • bevorzugtes Einwachsen der Erreger in die Pulmonalarterien

  • hämorrhagische Infarkte (Abb. 48.25)

  • hämatogene Streuung und Metastasierung in Gehirn, Gastrointestinaltrakt oder andere Organe mit einer Wahrscheinlichkeit von 30%

In allen befallenen Organen finden sich thrombotisch bzw. thromboembolisch verschlossene Gefäße mit septierten und spitzwinklig verzweigten Pilzmyzelien und meist ausgedehnten, teils hämorrhagischen Nekrosen.
Aspergillom und Pseudoaspergillom
Ein Aspergillom entwickelt sich über verschiedene Stadien. Im späten Stadium des „toten Sequesters“ kann es auch Aspergillomeine Quelle für eine allergisch-bronchopulmonale PseudoaspergillomAspergillose sein (ABPA, s.u.).
Beim klassischen Aspergillom handelt es sich um ein Konglomerat aus Pilzhyphen in präformierten Höhlen (z.B. Kieferhöhle), in tuberkulösen Kavernen oder Bronchiektasen.
Aggressive, invasiv verlaufende Aspergillomformen führen in 50–80% zu einer Gefäßarrosion mit teilweise lebensbedrohlicher Blutung.
Das Pseudoaspergillom entsteht im Verlauf einer invasiven pulmonalen Aspergillose nach Wiederherstellung eines immunkompetenten Zustands von Patienten nach Knochenmarkaplasie. Hierbei kommt es zur Markierung der Lungenherde durch Granulozyten und Makrophagen sowie zu Einschmelzungs- und Resorptionsprozessen, die sich radiologisch als Luftsichel darstellen. Histologisch handelt es sich beim Pseudoaspergillom um Lungengewebe mit den Zeichen einer invasiven Aspergillose.
Klinische RelevanzAufgrund ihrer Entstehung und der damit verbundenen Gefäßversorgung sind Pseudoaspergillome in der Regel einer systemisch-antimykotischen Therapie zugänglich. Bei echten, lokalisierten Aspergillomen dagegen ist derzeit nur die Resektion möglich.
Sinunasale Aspergillosen
Sinunasale Aspergillosen manifestieren sich unter dem Bild einer Polyposis der Nebenhöhlen als chronische Erkrankung. Sie sollten vor einer aplasiogenen TherapieAspergillose:sinunasale ausgeschlossen werden (Infektionsherd für invasive Aspergillosen in Aplasie).
Allergische Formen der Aspergillose
Bei der allergisch-bronchopulmonalen Aspergillose (ABPA) kommt es zu einer komplizierten allergischen Reaktion, die sich aus Reaktionen vom Typ I, III und Aspergillose:allergische FormenIV zusammensetzt. Im Verlauf der Erkrankung kann es zu fortschreitenden Bronchiektasen und zur Fibrose kommen. Bei Patienten mit zystischer Fibrose ist in einem erhöhten Prozentsatz (4–15%) mit einer APBA zu rechnen.

Mukormykose – Zygomykose

Unter dem Begriff der Mukormykose fasst man Erkrankungen durch Schimmelpilze der Ordnung Mucoralis zusammen. ZygomykosePrädisponiertMukormykose sind v.a. Diabetiker mit ketoazidotischer Stoffwechsellage, knochenmarktransplantierte und immunsupprimierte Patienten sowie Patienten unter Hämodialyse und gleichzeitiger Therapie mit Deferoxamin.
Der wichtigste Erreger der humanen Mukormykose ist Rhizopus arrhizus. In der Kultur und im Gewebe sind diese Pilze durch breite (10–25 μm im Durchmesser), wenig septierte oder unseptierte, irregulär verzweigte Hyphen Rhizopus:arrhizusgekennzeichnet (Abb. 48.26).
Die Mukorazeen haben eine starke Gefäßaffinität. Ihr Einbruch in die Blutbahn führt zu Hämorrhagien, Ischämien und metastatischer Streuung.
Die häufigste Manifestationsform ist die rhinozerebrale Mukormykose, gefolgt von der generalisierten Mukormykose. Pulmonale, abdominale und kutane Mukormykosen kommen selten als Mukormykose:rhinozerebraleEinzelformen vor, sondern sind in der Regel Organmanifestationen im Rahmen einer GeneralisierungMukormykose:generalisierte. Die Mukormykose wird zu den Zygomykosen gerechnet.
Akute rhinozerebrale Mukormykose
Ausgehend von der Nase oder den Nasennebenhöhlen kommt es zu einem massiven invasiven Wachstum der Erreger mit Einbruch in Gefäße, Orbita, Auge und Gehirn. Ischämie und Hämorrhagien begünstigen das Auftreten einer schnell voranschreitenden Nekrose des Wundgebiets. Im nekrotischen Material liegen nach Behandlung mit Kalilauge dickwandige, kaum oder nicht septierte Hyphen mit einem mittleren Durchmesser von 10–15 μm vor. Reguläre Verzweigungen sowie sprunghafte Veränderungen im Durchmesser der Hyphen kommen vor. Die Letalität einer rhinozerebralen Mukormykose liegt bei 70–100%.

Pneumozystose

Die Pneumozystose ist eine interstitielle Pneumonie (Abb. 48.27) bei Frühgeborenen und Säuglingen sowie bei PneumozystosePneumonie:interstitielleimmunsupprimierten Personen und wird durch Pneumocystis jirovecii (vormals P. carinii) verursacht. Dabei handelt es sich um einen ubiquitär vorkommenden, fakultativ pathogenen Erreger (Kap. 24.6.2), dessen Morphologie Pneumocystis:jiroveciiprotozoenähnlich ist, der aber aufgrund von RNA-Analysen zu den Pilzen gerechnet wird.

Außereuropäische Mykosen

Die Blastomykose, die Kokzidioidomykose, die Parakokzidioidomykose sowie die Histoplasmose kommen in Europa nur bei Personen vor, die sich in den Mykose:außereuropäischeEndemiegebieten der Erkrankung aufgehalten haben oder deren besondere berufliche Exposition einen direkten Infektionsweg beinhaltet (Tab. 48.9).

Protozoen

Protozoen sind einzellige, eukaryotische Mikroorganismen. Humanpathogene Formen werden in 3 Gruppen eingeteilt: Die Amöben (Rhizopoden), Flagellaten, und Sporozoen, zu welchen Protozoenauch die Mikrosporidien zählen. Protozoen werden über den fäkal-oralen Weg oder von Insekten übertragen und infizieren vor allem den Magen-Darm-Trakt oder befinden sich im Blut. Der Lebenszyklus der meisten Protozoen weist unterschiedliche Formen auf. Dauerstadien haben eine hohe Widerstandsfähigkeit (Tenazität) gegen Umwelteinflüsse. Ein Teil des Entwicklungszyklus kann in spezifischen Vektoren (Blutsauger wie Mücken und Wanzen) oder unter besonderen Bedingungen in der Umwelt stattfinden, bevor sich nach Infektion eines Wirtsorganismus der Entwicklungskreis schließt.

Abwehrmechanismen

Bei Plasmodien, Sporozoiten und Trypanosomen lösen Antikörper gegen Protozoenantigene und Komplement eine Schädigung oder Lyse der Erreger im Blut oder in Protozoen:AbwehrmechanismenGewebeflüssigkeiten aus. Durch Opsonierung fördern die Antikörper die Phagozytose der Erreger. Andererseits können Antikörper die Adhäsionsmoleküle auf Zellen des Wirtsorganismus besetzen und so die Anlagerung der Erreger an die Wirtszellen sowie deren weitere Ausbreitung im Wirt verhindern.
Zelluläre Immunmechanismen sind v.a. bei intrazellulären Protozoen (Trypanosomen, Leishmanien) von Bedeutung und umfassen die Aktivierung von Makrophagen durch T-Lymphozyten und Lymphokine mit Verstärkung der makrophagozytären Abtötungsmechanismen.

Erkrankungen durch Rhizopoden

Amöbiasis
Syn.: Amöbenruhr
Kap. 32.5.1

Erkrankungen durch Sporozoen

Malaria
Plasmodien sind die Erreger der Malaria. Man unterscheidet verschiedene MalariaformenSporozoen, die von unterschiedlichen Plasmodien-MalariaArten hervorgerufen werden:
  • Malaria tropica: PlasmodienPlasmodium falciparum

  • Malaria tertiana: Plasmodium vivax

  • Malaria-tertiana-ähnliches Krankheitsbild: Plasmodium ovale

  • Plasmodium:falciparumMalaria quartana: Plasmodium malariae

In fast allen Plasmodium:vivaxtropischen und vielen subtropischen Ländern ist diePlasmodium:ovale Malaria verbreitet, derzeit jedoch nicht in Europa, Nordamerika und Australien. Herdgebiete Plasmodium:malariaegibt es ferner an der nordafrikanischen Küste, in der Türkei sowie in den mittelasiatischen Staaten.

Pathogenese

Endwirt der Malariaerreger sind die Stechmückenweibchen der Gattung Anopheles, in deren Darm der geschlechtliche Entwicklungszyklus der Erreger abläuft. Am Ende der Entwicklung gelangen die Sporozoiten in die Speicheldrüse der Mücke. Beim Stich werden sie dann mit dem Speichel der Mücke in die Gefäßbahn des Menschen übertragen. Eine erste ungeschlechtliche Vermehrungsphase findet in den Leberparenchymzellen und im retikuloendothelialen System (RES) statt (exoerythrozytäre Schizogonie; Abb. 48.28). Wenn befallene Leberzellen zerfallen, werden Tochterparasiten (Merozoiten) frei, die nun Erythrozyten befallen. In der Folge laufen Teilungszyklen in den Erythrozyten ab (erythrozytäre Schizogonie), die nach einer Anfangsphase artspezifisch rhythmisch synchronisiert werden. Nach einigen Teilungszyklen der Parasiten kommt es zur Lyse der Erythrozyten und es werden Merozoiten und ihre Stoffwechselprodukte frei, u.a. pyrogene Substanzen. Das führt zu Krankheitserscheinungen wie Fieber (typisches Wechselfieber, ausgenommen bei der Malaria tropica), Anämie und Thrombopenie.

Einige Merozoiten differenzieren sich zu Gametozyten (Makro- und Mikrogametozyten) und werden beim Stich eines Anophelesweibchens wieder aufgenommen, wo sie sich geschlechtlich vermehren.

Ursache von Rezidiven bei Infektionen mit P. vivax oder P. ovale ist die Ausbildung von Hypnozoiten (Ruhestadien in den Leberzellen), bei P. malariae eine diagnostisch nicht nachweisbare geringgradige Persistenz des Erregers in Erythrozyten.

Ursache des – im Gegensatz zu den benigne verlaufenden Malariaformen – lebensbedrohlichen Verlaufs der Malaria tropica ist u.a. die Plasmodium-falciparum-bedingte Ausbildung von „knobs“ an der Erythrozytenoberfläche. Diese rufen durch die verstärkte Adhäsion der Parasiten an die Endothelzellen der Kapillarwände Gefäßverschlüsse mit nachfolgender Ischämie hervor. Von besonderer Bedeutung sind hierbei die Veränderungen in Gehirn (zerebrale Malaria), Herz, Leber, Milz, Niere, Nebenniere und Knochenmark.

Klinische RelevanzDie Malaria ist geprägt von SporozoitenSchizogenie:exoerythrozytäreSchizogenie:erythrozytäreMerozoitenFieber:MalariaZirkulationsstörungen, GametozytenGewebehypoxie und Diapedeseblutungen. Im Hypnozoitenretikulohistiozytären System kann es zur Einlagerung von schwarzem Malariapigment (Abb. 48.29) kommen. Dieses Hämozoin entspricht dem von den Parasiten abgebauten Hämoglobin.
Die Malaria tropica hat den schwersten klinischen Verlauf mit nicht selten letalem Ausgang. Komplikationen sind:
  • Zerebrale Malaria: schwerwiegendste Komplikation, führt zu Störungen Malaria:tropicades Bewusstseins bis zum Koma und zu neurologischen Symptome (Krämpfe, Lähmungen)

  • Hämoglobinurie (historischer Begriff: Malaria:zerebraleSchwarzwasserfieber): massive intravasale Hämolyse mit terminaler Niereninsuffizienz (Hämoglobinurie mit Nekrosen der Tubulusepithelien), Hämoglobinurie:MalariaErythrozytophagozytose, Ikterus und hämorrhagische Diathese

Schwere Verläufe der Malaria tropica mit zentralen Komplikationen haben eine Mortalität von 20–50%. Bei der Malaria tertiana und quartana steht das Fieber im Vordergrund, Todesfälle sind selten.
DiagnoseNur der mikroskopische Nachweis im gefärbten „Dicken Tropfen“ (20- bis 40-fache Anreicherung) oder Blutausstrich sichert die Diagnose einer akuten Malaria. Serologische Techniken sind nicht zur Diagnostik einer akuten Malaria geeignet.
Toxoplasmose
Diese Erkrankung wird verursacht durch Toxoplasma gondii, einen obligat intrazellulären Parasiten. Das Wirtsspektrum der ToxoplasmoseToxoplasmen ist breit. Sie vermehren sich geschlechtlich im Darm der Katze. Der Mensch infiziert sich über die Toxoplasma:gondiisehr widerstandsfähigen, an der Luft gereiften, mit dem Katzenkot ausgeschiedene Oozysten. Eine weitere Infektionsmöglichkeit ist der Verzehr von rohem Fleisch (Schweinehack), welches Hunderte von Parasiten in dickwandigen Gewebezysten enthalten kann.
Nach oraler Aufnahme und Penetration durch die Darmwand befallen die Parasiten zunächst die Zellen des RES und können in Blut, Lymphknoten und Liquor nachgewiesen werden. Sie vermehren sich in den Zellen des Wirtsorganismus, bis dieser zugrunde geht oder eine Immunreaktion einsetzt. Dabei bildet der Erreger Gewebezysten insbesondere im Gehirn und in der Muskulatur aus, in denen er sich langsam weiter vermehren kann.
In der Regel führt die Toxoplasmainfektion ohne nennenswerte Krankheitszeichen zu einer effektiven Immunabwehr. Die Parasiten selbst können aber in Gewebezysten überleben und bedingen eine infektgebundene Immunität.
Klinische RelevanzSelten entwickelt sich bei immunkompetenten Personen vorzugsweise am Hals eine schmerzlose Lymphknotenschwellung. Histologisch findet sich in den vergrößerten Lymphknoten das Bild einer kleinherdigen epitheloidzelligen Lymphadenitis (Kap. 22.2.1).
Bei immundefizienten Patienten kann es zu einer Reaktivierung der Toxoplasmainfektion kommen. Typisch ist dabei die Toxoplasmaenzephalitis (Kap. 8.5.6).
Eine konnatale Toxoplasmose kann nur bei einer Erstinfektion der Schwangeren während der Gravidität entstehen. Das Risiko einer fetalen Erkrankung hängt ab vom Infektionszeitpunkt während der Toxoplasmose:konnataleSchwangerschaft und ist im 3. Trimenon am höchsten.

Erkrankungen durch Flagellaten

Leishmaniose
Unter dem Begriff „Leishmaniasis“ (Leishmaniose) werden von Leishmanien (intrazelluläre Protozoen) hervorgerufene chronische FlagellatenInfektionserkrankungen zusammengefasst. Vektoren sind Leishmanioseinfizierte Sandmücken (Phlebotomus, Lutzomyia). Folgende Erkrankungen sind zu unterscheiden:
  • Kutane Leishmaniosen der Alten Welt (Orientbeule, Alleppo-Beule, Delhi-Beule): Erreger sind verschiedene Subspezies von Leishmania Leishmaniose:kutanetropica, L. Orientbeuleinfantum und L. major u.a. im Mittelmeerraum, Alleppo-Beulein der Sahelzone Delhi-Beuleund in Ostindien (Abb. 48.30Leishmania:tropica).

  • Kutane und mukokutane Leishmania:infantumLeishmaniosen der Neuen Welt in Lateinamerika (Leishmania:majorChicleros-Ohrgeschwür, Espundia, Uta) werden hervorgerufen von Erregern aus dem Leishmania-Leishmaniose:mukokutanebrasiliensis-Chicleros-OhrgeschwürKomplex und dem L.-mexicana-Komplex sowie durch L. peruviana.

  • Die UtaEspundiaviszerale Leishmaniose (Kala-Azar) wird Leishmania:brasiliensishervorgerufen durch SubspeziesLeishmania:mexicana von L. donovani im Leishmania:peruvianaMittelmeerraum, in Teilen Afrikas, Asiens und Leishmaniose:viszeraleLateinamerikas.

Pathogenese

Die Erreger vermehren sich in Zellen des retikuloendothelialen Systems (RES) von Darm, Leber, Milz, Lymphknoten und Knochenmark. Manifeste Infektionen setzen häufig Defekte der zellulären Immunität voraus.

Kala-Azar

Morphologie

Im Vordergrund steht eine ausgeprägte Splenomegalie, gelegentlich auch eine Hepatomegalie. Die Zellen des RES enthalten reichlich Erreger, die mit Spezialfärbungen nachgewiesen werden können. Es imponiert eine ausgeprägte Vermehrung von Histiozyten, die teilweise das Bild einer granulomatösen Entzündung annehmen kann. Für die Diagnostik der Leishmaniose ist die Knochenmarkpunktion mit dem Nachweis der Erreger in den histiozytären Knochenmarkzellen von besonderer Bedeutung.

Klinische RelevanzBei der viszeralen Leishmaniose (Kala-Azar) Leishmania:donovanistehen die Störungen des RES im Vordergrund. Im Verlauf der Erkrankung kommt es zu Fieber, Splenomegalie, seltener zur Hepatomegalie und durch Verdrängung des Knochenmarks zunehmend zu Anämie, Granulozytopenie und Thrombopenie.
Trypanosomiasis
Die wichtigsten Erkrankungen durch Flagellaten der Gattung Trypanosoma sind die Schlafkrankheit (afrikanische Trypanosomiasis) sowie die Chagas-Krankheit (amerikanische TrypanosomiasisTrypanosomiasis).
SchlafkrankheitBei der SchlafkrankheitSchlafkrankheit unterscheidet man Trypanosomiasis:afrikanischezwischen 2 Formen:
  • Chagas-Krankheit akute Form: kommt in den trockenen Savannen Ostafrikas vor. Erreger ist Trypanosoma Trypanosomiasis:amerikanischebrucei subsp. rhodesiense (Vektoren: Glossina-morsitans-Gruppe)

  • chronische Form: in West- und Zentralafrika. Erreger ist Trypanosoma brucei subsp. gambiense (Vektoren: Glossina palpalis Trypanosoma:brucei subsp. rhodesienseu.a.).

Chagas-KrankheitHierbei handelt es sich um eine von Trypanosoma cruzi hervorgerufene Allgemeinerkrankung. Als Vektoren fungieren Trypanosoma:brucei subsp. gambienseblutsaugende Raubwanzen (Triatomidae), die v.a. in Mittel- und Südamerika vorkommen. Übertragen werden die Erreger nicht beim Stich, sondern durch den beim Blutsaugen abgesetzten Wanzenkot, der in Haut- und Schleimhautläsionen eingerieben wird.
Die Letalität ist regional unterschiedlich, liegt aber in der akuten Phase unter 5%. Chronisch verlaufende Formen gehen mit der Ausbildung von Megaorganen (insbesondere Herz, Ösophagus, Magen, Kolon) einher. Die Pathogenese der Entstehung der Megaorgane ist noch unklar.

Helminthen

Abwehrmechanismen

Die Größe der Helminthen sowie die häufige Veränderung ihrer Antigenstruktur Helminthenwährend ihrer Entwicklung sind eine Wurmerkrankungbesondere Herausforderung für die spezifische und unspezifische Helminthen:AbwehrmechanismenInfektabwehr. Bei vielen Parasitosen steht die Immunantwort auf die Parasiteninfektion, die auch den Wirt in Mitleidenschaft ziehen kann, im Vordergrund. Oft weniger bedeutsam ist die direkte Zerstörung von Wirtsgewebe durch den Wurm oder die Wirkung von Toxinen.
Wesentliche Träger der zellulären Infektabwehr sind eosinophile und neutrophile Granulozyten sowie Makrophagen. Ihre Vermehrung, Differenzierung und Aktivität werden besonders durch die Mediatoren von T-Lymphozyten und Mastzellen beeinflusst. Ergänzt wird diese Abwehr durch spezifische Antikörper und das Komplementsystem. Morphologisches Korrelat dieser Abwehrreaktion ist ein an eosinophilen Granulozyten reiches Granulationsgewebe, das zunehmend fibrosiert.

Erkrankungen durch Zestoden (Bandwürmer)

Für eine Reihe von Zestoden kann der Mensch End- oder Zwischenwirt sein. Während im Fall des Endwirts die geschlechtsreifen Würmer im Dünndarm meist Granulozyten:eosinophileZestodenohne besondere klinische SymptomatikBandwürmer leben, kann es als Zwischenwirt zu einer vielfältigen klinischen Symptomatik durch den Befall von Larven als Gewebeparasiten kommen.
Erreger und EpidemiologieBandwürmer besitzen bei all ihren Unterschieden einen übereinstimmenden strukturellen Aufbau. Generell bestehen sie aus dem Kopf (Skolex), einer anschließenden Proliferationszone und der folgenden Gliederkette (Strobila) mit ihren einzelnen Gliedern (Proglottiden). Ein eigenes Darmsystem fehlt Skolexden Proglottiden, die Nahrungsaufnahme erfolgt über die StrobilaKörperoberfläche aus dem Darminhalt des Wirts. In der Regel sind die Proglottiden insbesondere im ProglottidenEndabschnitt von den Geschlechtsorganen des Wurms ausgefüllt. Bei den beim Menschen vorkommenden Bandwürmern handelt es sich um Hermaphroditen (Zwitter).
Zystizerkose (Taeniasis)
Zystizerkose

Pathogenese

Die vom Endwirt (Schwein) ausgeschiedenen Eier von Taenia solium enthalten in der Regel eine Larve (Oncosphaera), die nach oraler Aufnahme durch den Zwischenwirt Mensch über die Blutbahn in parenchymatöse Organe wie Gehirn, Auge und Muskulatur gelangt. Hier wird aus der Larve eine infektionsfähige Finne (Cysticercus), wobei der Skolex des späteren Bandwurms in die Finnenblase eingestülpt ist (Protoscolex). Hierdurch entstehen 15–20 mm große Zysten (Zystizerken).

Der Genuss von finnenhaltigem, unzureichend erhitztem Schweinefleisch führt beim Menschen im Dünndarm zur Ausstülpung des Skolex und zum Heranwachsen des adulten Wurms im Verlauf einiger Wochen (Taeniasis). Die Würmer bleiben über Jahrzehnte lebensfähig. Die Zystizerkose ist heute in Westeuropa selten, in warmen Ländern dagegen ein schwerwiegendes Problem.

Morphologie

Im Randbereich der Zysten entwickelt sich zunächst eine lymphoplasmazelluläre und eosinophile Entzündung, die in eine zunehmende Vernarbung und die Entwicklung einer bindegewebigen Kapsel übergeht.

Klinische RelevanzDas Zystizerkenklinische Bild der Zystizerkose wird von TaeniasisTaenia:soliumCysticercusder Anzahl und der ProtoscolexLokalisation der Zystizerken bestimmt. Bei Befall des ZNS und der Augen kann die klinische Symptomatik Sehstörungen bis zur Erblindung, Hirndruckzeichen, Krampfanfälle und eine Querschnittssymptomatik umfassen.
Echinokokkose
Zystische Echinokokkose
Bei der zystischen Echinokokkose handelt es sich um eine Erkrankung durch Larven von Echinococcus granulosus (Hundebandwurm), bei der der Mensch als EchinokokkoseZwischenwirt fungiert.

Pathogenese

Echinokokkeneier befinden sich in hundekotverschmutzten Nahrungsmitteln sowie im Fell und an der Schnauze des Hundes. Nach oraler Aufnahme der Eier gelangen diese in das Duodenum des Menschen, wo die Oncosphaera-Larve schlüpft und die Darmwand durchdringt. Über Lymph- und Blutgefäße gelangen die Larven in Leber (60%), Lunge (25%) und weitere Organe. Dort entwickeln sich zystenförmige Larven (Finnen, Hydatiden). Der Durchmesser dieser Zysten kann 20 cm und mehr betragen. Ihre äußere Schicht wird vom Bindegewebe des Wirts, ihre innere Schicht von einer laminierten Membran (Cuticula) sowie einer Keimschicht aus lebendem Wurmgewebe gebildet (Abb. 48.31). Ausgehend von der Keimschicht kommt es zur Knospung mit Bildung von Brutkapseln, in denen mehrere Kopfanlagen neuer Bandwürmer (Protoscolices) entstehen.

Echinokokkose:zystischeKlinische RelevanzDie mechanische Verdrängung durch die Zysten in Echinococcus:granulosusden Hundebandwurmbetroffenen Organen ergibt ein Finnenklinisches Bild, welches mit dem eines metastasierenden HydatideTumors vergleichbar ist.
Alveoläre Echinokokkose
Die Infektion mit dem Kleinen Fuchsbandwurm (Echinococcus multilocularis) wird u.a. vom Fuchs auf den Menschen als Zwischenwirt durch die orale Echinokokkose:alveoläreAufnahme von Eiern übertragen. Die Finnen Fuchsbandwurmentwickeln sich überwiegend in der Leber und rufen die alveoläre Echinokokkose hervor. Echinococcus:multilocularisIm Gegensatz zum Befall mit der Hundebandwurm (Echinococcus granulosus) kommt es in der Leber zu einem unregelmäßigen, infiltrativen Wachstum des Keimepithels des Wurms mit späterer Ausbildung schlauchartiger Hohlräume im Lebergewebe.
Klinische RelevanzDie Klinik ist von der massiven Raumforderung und Destruktion in der Leber bestimmt und geht mit Ikterus und Splenomegalie einher.

Erkrankungen durch Nematoden (Rundwürmer)

Infektionen durch die runden, zweigeschlechtlichen Würmer aus der Gruppe der Nematoden (Rundwürmer) finden entweder oral oder perkutan statt. Der typische Nematodenzyklus Nematodenführt vom umweltresistenten Ei über Larvenstadien Rundwürmerzu den geschlechtsreifen Adultwürmern.
Trichinellose

Pathogenese

Die Trichinellose ist eine Zoonose durch Trichinella spiralis und verwandte Trichinenarten. Der Erreger weist eine ausgesprochen geringe Wirtsspezifität auf. Die Infektion verläuft über ungenügend erhitztes Fleisch (Muskeltrichinen). Durch die konsequenten Kontrollmaßnahmen (Trichinenschau) ist die Erkrankung in Europa selten geworden.

Die im Darm durch Verdauungsprozesse freigesetzten Würmer entwickeln sich in 5–7 Tagen zu adulten Würmern. Die befruchteten Weibchen dringen in die Darmmukosa ein, wo sie lebende Larven freisetzen. Über den Lymph- und Blutweg gelangen die Larven vorzugsweise in die quergestreifte Muskulatur, wo sie sich in Muskelfasern einbohren und spiralig aufgerollt zu einer Größe von 1 mm Durchmesser heranwachsen.

Morphologie

Nach der Larveninvasion kommt es in den ersten 2 Tagen zum Verlust der Querstreifung der Muskulatur sowie zu einer basophilen und ödematösen Aufquellung. Nach 2 Wochen sind die Larven von Wirtszellen mit hypertrophierten Kernen umgeben. In der Nachbarschaft findet sich ein unspezifisches entzündliches Infiltrat mit eosinophilen Granulozyten. In der 5. Woche kapseln sich die Larven ab, eine Verkalkung setzt frühestens nach 6 Monaten ein.

Klinische RelevanzNach einer Inkubationszeit von 1–28 (Granulozyten:eosinophilemeist 5–7) Tagen treten bei TrichinelloseTrichinella:spiralismassiver Infestation intestinale Beschwerden (Gastroenteritis, Durchfälle) auf. Nach 1 Woche kommt es dann bei beginnender Penetration in die Muskelfasern zu einem toxisch-allergischen Syndrom mit kolikartigen Schmerzen, Fieber, urtikariellen und asthmaartigen Beschwerden sowie zu einem Gesichtsödem. Eine periphere eosinophile Leukozytose (in bis zu 90% der Fälle) tritt in der 2.–3. Woche auf. Eine akute Pneumonie sowie myokardiale und seltener neurologische Komplikationen können zu einem letalen Ausgang führen. Nach der 3. Krankheitswoche geht das Krankheitsbild mit der Entzystierung der Larven in die chronische Phase über, in der Myalgien und allergische Reaktionen als dauerhafte Symptome, insbesondere nach körperlicher Belastung, über Jahre fortbestehen können.
Filariosen
Fadenwürmer (Filarien), die sich im Gewebe absiedeln, sind die Erreger typischer Tropenerkrankungen. Bis auf die Onchozerkose sind die Filarioseadulten Filarien für die Symptomatik verantwortlich. Insekten Fadenwürmerfungieren als Überträger und Zwischenwirte. Die Weibchen Filariensind vivipar, sie gebären also lebende Larven (0). Diese werden von den Insekten bei der Blutmahlzeit aufgenommen. In der Muskulatur der Insekten entwickeln sich die Mikrofilarien zu infektionsfähigen Larven, die bei einem erneuten Stich auf den Menschen übertragen werden.
Lymphatische Filariosen
Lymphatische Filariosen werden hauptsächlich von den Arten Wuchereria bancrofti und Brugia malayi hervorgerufen, die durch Stechmücken übertragen werden. Die Filariose:lymphatischeEntzündungsreaktionen auf die oft bis zu 10 cm langen adulten Würmer führen in den Wuchereria:bancroftiLymphgefäßen zu Lymphstau und begleitendem Lymphödem. Durch Bindegewebsproliferation vor Brugia:malayiallem in der Subkutis können unförmige bis monströse Vergrößerungen insbesondere der Beine, des Skrotums und der Mammae auftreten (Elephantiasis tropica).
Loiasis
Eine entzündliche Schwellung im Unterhautgewebe (Calabar-Schwellung) ruft die im subkutanen Bindegewebe wandernde Filarie „Loa loa“ hervor. Überträger Elephantiasis:tropicasind Bremsenarten. Die Loiasiswandernden Würmer (Wanderfilarien) sind nicht auf die Haut beschränkt, Calabar-Schwellungsondern können auch Konjunktiven und innere Organe befallen. Das Loa loaInnere des Auges wirdvon diesen in Zentralafrika und im östlichen Teil Westafrikas auftretende Filarienart anders als bei der WanderfilarienOnchozerkose jedoch nicht befallen.
Onchozerkose
Die Onchozerkose (Flussblindheit) wird von Onchocerca volvulus hervorgerufen und durch Kriebelmücken übertragen. Die bis zu 70 cm langen adulten Weibchen Onchozerkoseliegen aufgeknäuelt in derben, haselnuss- Flussblindheitbis walnussgroßen Bindegewebeknoten (Onchozerkome) in der Subkutis. Ihre zu Onchocerca:volvulusMillionen ausgeschiedenen Mikrofilarien, die sich in der Subkutis fortbewegen, rufen die Krankheitserscheinungen hervor. Neben einem starken Juckreiz kommt es bei chronischem Verlauf zu Atrophie, Hyperkeratose und Depigmentierung der Haut (Onchodermatitis) sowie zu Lymphadenopathien, die zu einer genitalen Elefantiasis führen können. Die Mikrofilarien verursachen auch Augenentzündungen (sklerosierende Konjunktivitis, Keratitis, Iridozyklitis, Optikusatrophie) mit Einsprossungen von Gefäßen und Bindegewebe, welche zur Erblindung führen.

Erkrankungen durch Trematoden (Saugwürmer)

Schistosomiasis
Syn.: Bilharziose
Die Schistosomiasis gehört zu den häufigsten Wurmerkrankungen. Sie wird hervorgerufen von TrematodenSaugwürmerSchistosomen (Pärchenegel). Schistosoma haematobium ist Erreger der Schistosomiasisregional begrenzten Harnblasenbilharziose, bei der ein ZusammenhangBilharziose mit der Entstehung von Harnblasenkarzinomen besteht. Schistosoma mansoni (Schistosoma:haematobiumAbb. 48.32), Schistosoma japonicum, Schistosoma intercalatum und Schistosoma mekongi rufenHarnblasenbilharziose die Darmbilharziose hervor.

Pathogenese

Für die Pathogenese entscheidend sind weniger die in den Venen parasitierenden, 1–2 cm langen Würmer, sondern die massenhaft in Blasen- bzw. Darmwand abgesetzten Eier. Diese gelangen über den Blutweg in Leber und Lunge sowie in andere Organe. Dort rufen sie eine starke entzündliche Reaktion hervor und führen zu Granulomen und Narben. In der Leber kann es durch die entstehende periportalen Fibrose zu einer portalen Hypertonie kommen.

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