Staphylokokken 1 - bilder.buecher.de · Koagulase Fibrin Staphylolysin H 2O 2 H 2O 2 L e u k o z id i n C 3 b C 3 b H 2O 2 H 2O 2 C3 C3b C5a C5 H 2O 2 O p s o n F ib r o n e k t i

1 Staphylokokken 199

StaphylokokkenH. Hahn, K. Miksits, S. Gatermann

1

Staphylokokken sind grampositive Kugelbakterien,die sich in Haufen, Tetraden oder in Paaren lagernund sich sowohl aerob als auch anaerob vermeh-ren. Sie bilden eine Gattung innerhalb der Familieder Micrococcaceae (Tabelle 1.1).Die Gattung untergliedert sich in zahlreiche Spe-zies, von denen Staphylococcus aureus (S. aureus)aufgrund der Bildung von freier Koagulase (s. S.200) von den uÈ brigen, d. h. koagulasenegativenStaphylokokkenspezies (KNS) abgetrennt wird.Diese Unterscheidung ist von medizinischer Rele-vanz, weil die KNS-Spezies Krankheitsbilder her-vorrufen, die sich in Pathogenese, Klinik, Diagno-stik und Therapie von den durch S. aureus hervor-gerufenen unterscheiden (Tabelle 1.2).Die Bezeichnung leitet sich von dem griechischenWort Staphyle (= Traube) ab; sie bezieht sich aufdie traubenfoÈ rmige Lagerung im mikroskopischenPraÈparat.

Christian Albert und Theodor Billroth (1829±1894)beschrieben 1874 Kokken in Eiterproben, desglei-chen Robert Koch im Jahre 1878. Louis PasteurzuÈ chtete Staphylokokken erstmals 1880 in fluÈ ssi-gen Kulturmedien an, und F. J. Rosenbach unter-schied 1884 aufgrund der Pigmentierung S. au-reus und S. albus (heute: KNS).

Tabelle 1.1. Staphylococcus: Gattungsmerkmale

Merkmal MerkmalsauspraÈgung

GramfaÈrbung grampositive Kokken (Haufen)

aerob/anaerob fakultativ anaerob

Kohlenhydratverwertung fermentativ

Sporenbildung nein

Beweglichkeit nein

Katalase positiv

Oxidase negativ

Besonderheiten Lysostaphin-Empfindlichkeit

Tabelle 1.2. Staphylokokken: Arten und Krankheiten

Arten Krankheiten

Koagulasepositiv

S. aureus LokalinfektionenoberflaÈchlich-eitrigtief-invasiv

Sepsis, Endokarditis

toxinbedingte SyndromeSSSS (Scalded-Skin-Syndrom)TSS (Toxic-Shock-Syndrom)Nahrungsmittelintoxikation

Koagulasenegativ

S.-epidermidis-Gruppe

S. epidermidis EndoplastitisSepsisPeritonitis

S. hominisS. haemolyticusS. warneriS. capitis

S.-saprophyticus-Gruppe

S. saprophyticus HarnwegsinfektionenS. xylosusS. cohnii

1.1 Staphylococcus aureus (S. aureus)

1.1.1 Beschreibung

Aufbau

Zellwand. Die Zellwand besteht aus einer dickenPeptidoglykanschicht. Ein zellwandstaÈndiges Pro-tein ist der Clumping Factor (C.F.), der als Rezep-tor fuÈr Fibrinogen wirkt. Als Virulenzfaktor ver-mittelt der C.F. die Bindung von Staphylokokkenan Fibrinogen in verletztem Gewebe, auf medizini-schen Implantaten sowie Kathetern, an die sich zu-vor Fibrinogen angelagert hat.

Die meisten S.-aureus-StaÈmme bilden Protein A,das mit der Peptidoglykanschicht verbunden ist.Dieses bindet sich an das Fc-StuÈck von Immunglo-bulinen der Klassen IgA, IgM und der IgG-Unter-klassen 1, 2 und 4. Dadurch koÈnnen die Immun-globuline sich nicht mehr an den Fc-Rezeptor vonPhagozyten binden: Protein A behindert als Viru-lenzfaktor die Opsonisierung und damit die Pha-gozytose (s. S. 114 ff.).

Kapsel. Einige StaÈmme von S. aureus bilden eineKapsel aus Polymeren der GlukosaminuronsaÈureoder der MannosaminuronsaÈure. Das Ausmaû derKapselbildung haÈngt von den Wachstumsbedin-gungen ab: Sie erfolgt vorwiegend in vivo unterdem Selektionsdruck der Phagozytose. Die Kapselbehindert als Virulenzfaktor die Phagozytose.

ExtrazellulaÈ re Produkte

Freie Koagulase. Dieses Protein besitzt fuÈr sichallein keine EnzymaktivitaÈt. Es bindet sich an Pro-thrombin, und der entstandene Komplex wirktproteolytisch. Er loÈst direkt, d. h. unter Umgehungder Thrombinbildung, die Umwandlung von Fibri-nogen zu Fibrin aus. Auf diese Weise ist die freieKoagulase als Virulenzfaktor an der Bildung dercharakteristischen Fibrinkapsel um LaÈsionendurch S. aureus herum beteiligt, v. a. beim Abszeû.Sie ist somit verantwortlich fuÈr die charakteristi-sche Eigenschaft von S. aureus, lokalisierte LaÈsio-nen zu erzeugen. Diagnostisch ist die Koagulase-bildung das Hauptmerkmal fuÈr die Speziesbestim-mung von S. aureus.

Staphylokinase. Unter Einwirkung dieses Enzymsentsteht aus Plasminogen Plasmin (Synonym: Fi-brinolysin). Plasmin lysiert die Fibrinkapsel, diesich in der fruÈhen Phase um den Abszeû durchKoagulasewirkung gebildet hat. Sie ermoÈglicht alsVirulenzfaktor die schubweise weitere Ausbreitungder Erreger im infizierten Gewebe.

DNase. Diese thermostabile Nuklease, die DNSund RNS spaltet, erleichtert die Ausbreitung derErreger im Gewebe. Daneben kommt ihr eine dia-gnostische Bedeutung zu, da sie nur bei S. aureusund bei wenigen koagulasenegativen Staphylokok-kenarten vorkommt.

Lipasen. Sie beteiligen sich wahrscheinlich an derAusbreitung der Erreger im Gewebe.

Hyaluronidase. In aÈhnlicher Weise wie der¹spreading factorª der A-Streptokokken (s. S.213 ff.) bringt dieses Enzym die interzellulaÈre Hya-luronsaÈure zur AufloÈsung und traÈgt ebenfalls zurAusbreitung der Staphylokokkeninfektion bei.

HaÈ molysine. Es sind vier membranschaÈdigendeHaÈmolysine bekannt: a-, b-, c-, d-HaÈmolysin (oder-Toxin). Ein Stamm kann 1 bis 4 dieser HaÈmoly-sine bilden. Als Virulenzfaktoren zerstoÈren sie Ery-throzyten, aber auch andere SaÈugetierzellen, undschaÈdigen so das Gewebe. Das a-HaÈmolysin zer-stoÈrt Phagozyten und behindert damit die Phago-zytose.

Leukozidin. Dieser Virulenzfaktor zerstoÈrt poly-morphkernige Granulozyten und Makrophagenund beeintraÈchtigt auf diese Weise ebenfalls diePhagozytose.

1 Staphylokokken200

STEC

KB

RIE

FS. aureus verursacht oberflaÈchliche und tief-invasive eitrige Infek-tionen, Sepsis und Endokarditis sowie Intoxikationen. Bei der Pa-thogenese wirken zahlreiche, bei allen StaÈmmen vorkommendeVirulenzfaktoren zusammen. DaruÈber hinaus bilden einigeStaÈmme spezifische Toxine, die jeweils fuÈr Brechdurchfall, das To-xic-Shock-Syndrom (TSS) bzw. Staphylococcal-Scalded-Skin-Syn-drom (SSSS) (dt. SchaÈlblasensyndrom) verantwortlich sind

Staphylococcus aureusgrampositive Haufenkok-ken in Eiter entdeckt 1878von Robert Koch. Abge-grenzt 1884 (F. J. Rosen-bach)

H2O2

Enterotoxine. Die Enterotoxine verursachenDurchfaÈlle und Erbrechen. Enterotoxine sind 30-kDa-Proteine mit AminosaÈuren-Homologie undwirken als Superantigene (s. S. 31 ff.). Sie werdendurch Trypsin im oberen Magen-Darm-Trakt nurgeringfuÈgig abgebaut und durch Erhitzen bei100 8C fuÈr 30 min nicht sicher inaktiviert. Es gibtsieben immunologische Varianten (A, B, C1, C2,C3, D und E), wobei Enterotoxin A fuÈr die meistenFaÈlle von staphylokokkenbedingter Nahrungsmit-telvergiftung verantwortlich ist. Der Wirkungsme-chanismus der Enterotoxine ist nicht geklaÈrt. Nacheiner Hypothese schaÈdigen sie die Endigungen desN. vagus im Magen, was den heftigen Brechreiz er-klaÈren wuÈrde.

Eine andere Hypothese fuÈhrt die Wirkungen aufihre Eigenschaft als Superantigene zuruÈck. SokoÈnnten die Enterotoxine in der Blutbahn uÈbereine polyklonale T-Zell-Aktivierung die Freiset-zung von IL-2 aus T-Zellen und von TNF-a ausMakrophagen ausloÈsen. IL-2 verursacht aÈhnlichwie die Enterotoxine von S. aureus Erbrechen,Ûbelkeit und Fieber.

Exfoliatine. Die Exfoliatine A und B verursachendas Staphylococcal-Scalded-Skin-Syndrom (SSSS).Diese Serinproteasen binden sich an Zytoskelett-proteine (Filaggrine) und lockern die Desmoso-men: Innerhalb der Epidermis loÈst sich das Stra-tum corneum vom Stratum granulosum, und esentstehen die fuÈr das SSSS charakteristischen Bla-sen.

TSST-1. Das Toxic-Shock-Syndrom-Toxin-1 (TSST-1) wird von einzelnen, zur TSST-1-Bildung befaÈ-higten StaÈmmen insbesondere in aerobem Milieuund bei Mg2+-Mangel produziert. Auch dieses To-xin ist ein Superantigen (s. S. 31 ff.), d. h. es be-wirkt eine polyklonale CD4-T-Zell-Aktivierung mitunkoordinierter Freisetzung von TNF-a und IL-2(Abb. 1.2, s. S. 204 ff.): Es resultiert das Toxic-Shock-Syndrom (TSS).

Resistenz gegen aÈ uûere EinfluÈ sse

S. aureus gehoÈrt zu den widerstandsfaÈhigsten hu-manpathogenen Bakterien uÈberhaupt. Er uÈberstehtHitzeeinwirkung von 60 8C uÈber 30 min; erst beihoÈheren Temperaturen bzw. laÈngerer Expositions-dauer wird er abgetoÈtet. S. aureus passiert den Ma-gen und Darm und erscheint lebend im Stuhl. Ausgetrockneten klinischen Materialien und aus Staub

lassen sich die Erreger noch nach Monaten isolie-ren (¹Trockenkeimª). Die hohe TenazitaÈt ist einGrund fuÈr die rasche Verbreitung von S. aureus imKrankenhaus, den Staphylokokken-Hospitalismus(s. S. 998 ff.).

Vorkommen

S. aureus kolonisiert bei 20±50% der gesundenNormalbevoÈlkerung die Haut, insbesondere im Be-reich des vorderen Nasenvorhofes und des Peri-neums, seltener das Kolon, Rektum und die Vagi-na. HaÈufig erfolgt die Besiedelung bereits in derNeugeborenenperiode.

Im Krankenhaus kann die TraÈgerrate bei Ørztenund beim Pflegepersonal uÈber 90% betragen. Beidiesem Personenkreis findet sich der Erreger v. a.im Nasenvorhof, auf den HaÈnden und im Perineal-bereich.

Besondere GefaÈhrlichkeit kommt dem Erregerdeshalb zu, weil uÈber 80% aller StaÈmme im Kran-kenhaus Penicillinase bilden und daher gegen Pe-nicillin G und die meisten seiner Derivate resistentsind. Seit 1962 sind methicillinresistente S.-aureus-StaÈmme, sog. MRSA-StaÈmme aufgetaucht, die ge-gen alle b-Laktamantibiotika resistent sind (s. S.206).

1.1.2 Rolle als Krankheitserreger

Epidemiologie

S. aureus verursacht 70±80% aller Wundinfektio-nen, 50±60% aller Osteomyelitiden, 15±40% allerGefaÈûprotheseninfektionen, bis zu 30% aller FaÈllevon Sepsis und Endokarditis und 10% aller Pneu-monien (ambulant und nosokomial). Er ist damiteiner der haÈufigsten bakteriellen Erreger sowohlvon ambulant erworbenen als auch von nosoko-mialen Infektionen.

Ûbertragung

Typischerweise wird S. aureus durch Schmierinfek-tion uÈbertragen. Im Krankenhaus erfolgt dieÛbertragung von S. aureus zumeist durch den di-rekten Kontakt zwischen Patienten, Ørzten undPflegepersonal uÈber die Hand, z. B. bei der Versor-gung von Wunden (¹Der groÈûte Feind der Wundeist die Hand des Arztes.ª [Bier]). HaÈufig entstehen

1.1 Staphylococcus aureus (S. aureus) 201

die Infektionen auch endogen, d. h. von Haut oderSchleimhaut des Patienten selbst ausgehend.

Pathogenese

Disponierende Faktoren. Infektionen durch S.aureus werden durch lokale und systemische dis-ponierende Faktoren beguÈnstigt. Neben Kathetern,TrachealkanuÈlen und FremdkoÈrperimplantatenspielen Phagozytosedefekte durch verminderteProduktion von Granulozyten bei Patienten unterChemotherapie oder ein funktioneller Phagozyten-defekt, wie z. B. bei Diabetes mellitus, eine Rolle.Auch die vorgeschaÈdigte Haut bei Psoriasis, atopi-scher Dermatitis oder Unterschenkelulkus ist einepotentielle Eintrittspforte fuÈr S. aureus.

Zielgewebe. S. aureus kolonisiert primaÈr die aÈu-ûere Haut und die SchleimhaÈute.

Gewebsreaktion. S. aureus verursacht vorwiegendeitrige Lokalinfektionen der Haut und, von dortausgehend, Sepsis mit Befall praktisch aller Or-gane (Abb. 1.1).

AdhaÈ renz. Bei der Verankerung wirken hydropho-be Interaktionen und AdhaÈsine wie TeichonsaÈure,der fibrinogenbindende Clumpingfactor (s. o.), fib-rin-, thrombin-, fibronektin-, kollagen- und lami-ninbindende Proteine zusammen. Die HaÈufigkeitvon Wundinfektionen durch S. aureus resultiertdaraus, daû in Wunden entsprechende Liganden inhohem Ausmaû vorhanden sind.

Invasion. Dieser Vorgang wird durch Phospholi-pasen, Kollagenasen und Hyaluronidasen unter-stuÈtzt: Der Erreger kann tiefer in das Gewebe ein-dringen und dort mehr AdhaÈsinliganden erreichen.

Bestandteile der Zellwand, insbesondere Tei-chonsaÈure und Peptidoglykan (Murein), aktivierenKomplement (s. S. 79 ff.): Es entstehen die chemo-taktischen Faktoren C3a und C5a, so daû in derFolge polymorphkernige Granulozyten in denHerd einwandern und die Eiterbildung in Gangbringen.

Etablierung. Bei der Abwehr der Phagozytose imGewebe kommt der Fibrinkapsel, die durch Koagu-lasewirkung entsteht, als mechanischer Barriereeine wesentliche Rolle zu. Zum anderen behinderndie ZerstoÈrung von Phagozyten durch Leukozidinund durch a-Toxin, die antiphagozytaÈre Kapsel so-wie die Blockade des Fc-Rezeptors durch ProteinA die Phagozytose.

1 Staphylokokken202

Schmierinfektion

exogen endogen

Hyaluronidase

DNase

Hämolysine

Lipase

Kapsel

Pro

tein

A

Katalase

Koagulase

Fibrin

Staphylolysin

H2O2

H2O2

Leukozid

in

C3b

C3b

H2O2

H2O2

C3C3bC5C5a

OpsonH2O2

Fibrone k ti

n

Ko

llage n

LipoteichonsäurePeptidoglykan

A

C3b

C3

b

C3b

Abb. 1.1. Pathogenese der Staphylokokken-EiterungAbb. 1.1. Pathogenese der Staphylokokken-Eiterung

GewebeschaÈ digung. Beispielhaft fuÈr eine lokal be-grenzte S.-aureus-LaÈsion ist der Abszeû. ZunaÈchstentsteht durch Koagulasewirkung die Fibrinkapsel,welche die Staphylokokken gegen die Umgebung ab-grenzt. Granulozyten gruppieren sich um den Herd.Nach Verbrauch der NaÈhrstoffe im Inneren des Her-des wird durch Staphylolysin die Fibrinkapsel wie-der aufgeloÈst, so daû sich die Bakterien weiter aus-breiten koÈnnen. Dies wiederum erlaubt den Granu-lozyten den Zugriff auf die freigesetzten Bakterien,die sich nun wieder vermehren koÈnnen, da ihnenfrische NaÈhrstoffe im Gewebe zur VerfuÈgung ste-hen. Gleichzeitig baut sich erneut eine Fibrinkapselauf. Im Inneren des Herdes zerstoÈren die bakteriel-len HaÈmolysine, Leukozidin, DNase und Kollage-nase sowie gewebeabbauende Substanzen aus denzerfallenden Granulozyten das Gewebe: Es resul-tiert die charakteristische AbszeûhoÈhle, wobei sichder Herd in SchuÈben vergroÈûert (¹Stop and goª).

Klinik

Infektionen durch S. aureus lassen sich in dreiGruppen einteilen, naÈmlich· Lokalinfektionen, die oberflaÈchliche-eitrig und

tief-invasiv verlaufen,· sowie Sepsis und· toxinbedingte Syndrome (Tabelle 1.2):

Pyodermien. HaÈufig spielt sich die Infektion ander Haut oder ihren Anhangsorganen ab und trittdann als Abszeû in Erscheinung. Wenn sich die In-fektion an der Wurzel eines Haarbalgs entwickelt,entsteht ein Furunkel. Verschmelzen mehrere Fu-runkel miteinander, entsteht ein Karbunkel. Furun-kel und Karbunkel finden sich v. a. an Nacken,Axilla oder GesaÈû. Sitzt der Furunkel im Nasen-oder Oberlippenbereich, besteht wegen der anato-mischen VerhaÈltnisse die Gefahr einer lebensbe-drohlichen eitrigen Thrombophlebitis der Vena an-gularis. Rezidivierende Furunkel und Karbunkeltreten gehaÈuft bei Patienten mit konsumierendenGrunderkrankungen, Stoffwechselkrankheiten (z. B.Diabetes mellitus) und Immundefekten (z. B. Leuk-aÈmie) in Erscheinung und koÈnnen der erste Hin-weis auf das Vorliegen solcher Erkrankungen sein.

Impetigo contagiosa (Borkenflechte). Diese,auch als kleinblasige Form der Impetigo (s. u.Pemphigus) bezeichnete hochkontagioÈse oberflaÈch-liche Hautinfektion tritt vorwiegend bei Kindernauf. In 80% aller FaÈlle wird sie durch A-Strepto-kokken (s. S. 213 ff.) hervorgerufen, in etwa 20%

durch S. aureus. Es koÈnnen sich auch beide Erre-ger in den Herden finden. Typisch sind eitrigeHautblaÈschen, die sog. Impetigopusteln, die baldnach Entstehen unter Hinterlassung einer charak-teristischen ¹honiggelbenª Kruste platzen. DieBlaÈschen enthalten massenhaft Erreger.

Infektionen der Hautanhangsorgane. GefuÈrch-tet wegen der Gefahr der schnellen Abszedierung,der Sepsis und der Gefahr der Neugeboreneninfek-tion ist die Mastitis puerperalis stillender MuÈtter,eine eitrige EntzuÈndung der MilchgaÈnge der laktie-renden Brust.

Die eitrige Parotitis ist fast immer durch S. au-reus ausgeloÈst, ebenso die Dakryozystitis, eine eit-rige EntzuÈndung der TraÈnendruÈse, und das Hor-deolum (Gerstenkorn), eine akute Infektion derLidranddruÈsen.

Postoperative und posttraumatische Wundin-fektionen. Als postoperative Komplikationen sindsie in der Chirurgie gefuÈrchtet. In erster Linie wer-den die Erreger durch Ørzte und PflegepersonaluÈbertragen. Kurze OP-Dauer und sachgerechtesOperieren tragen dazu bei, postoperative Wundin-fektionen zu verhuÈten. Im Anschluû an intrakra-nielle Operationen koÈnnen sich eine eitrige Sta-phylokokkenmeningitis oder Hirnabszesse entwik-keln, ebenso durch Erregereinschleppung nach of-fenem SchaÈdel-Hirntrauma.

Osteomyelitis. Die Osteomyelitis bei Neugebore-nen entsteht meistens haÈmatogen uÈber infizierteKatheter und befaÈllt vorwiegend das Mark der lan-gen RoÈhrenknochen der unteren ExtremitaÈten. In50% der FaÈlle laÈût sich der Erreger aus Blutkultu-ren isolieren. Bei Erwachsenen ist eine Osteomye-litis haÈufig in den langen RoÈhrenknochen und inden WirbelkoÈrpern lokalisiert.

Pneumonie, Lungenabszeû, Pharyngitis. DemLungenabszeû und der Pneumonie gehen haÈufigSchaÈdigungen durch Virusinfektionen, Aspiration,Immunsuppression oder Trauma voraus. Eine eitri-ge S.-aureus-Pharyngitis weist gelegentlich als er-stes Symptom auf eine akute LeukaÈmie hin.

Empyeme. Hierunter versteht man Eiteransamm-lungen in natuÈrlichen KoÈrperhoÈhlen. Am haÈufig-sten sind Pleura-, Perikard-, Peritoneal-, Gelenk-,NebenhoÈhlen- und Nierenbeckenempyem. Je nachLage werden die Empyeme auch als eitrige Pleuri-tis, Perikarditis etc. bezeichnet.


Sepsis, Endokarditis. 30% aller SepsisfaÈlle werdenvon S. aureus hervorgerufen. Die Sepsis (s. S.915 ff.) kann von primaÈr extravasalen Herden (Ab-szesse, Wunden, Osteomyelitis, Pneumonie) ausge-hen, sie kann ihren Ursprung aber auch in intrava-salen Herden haben, wie sie nach Legen eines intra-venoÈsen Katheters oder durch kontaminiertes Injek-tionsbesteck bei i.v. Drogenabusus entstehen. DieSepsis entwickelt sich bei Patienten mit intravasalenKathetern fast immer aus einer sekundaÈr entstande-nen eitrigen Thrombophlebitis. HaÈufig besteht beiS.-aureus-Sepsis eine ulzerierende Endokarditismit destruktiven KlappenveraÈnderungen. Eine En-dokarditis an der Trikuspidalklappe ist fuÈr i.v. inji-zierende DrogenabhaÈngige typisch: ein dramati-sches Krankheitsbild, da die Klappe von ZerstoÈrungmit folgender akuter Herzinsuffizienz bedroht ist.

Staphylococcal-Scalded-Skin-Syndrom (SSSS).Im Anschluû an eine Otitis, Pharyngitis oder eitri-ge Konjunktivitis durch exfoliatinbildende S.-au-reus-StaÈmme kann sich am ganzen KoÈrper einscharlachfoÈrmiges Exanthem, nach weiteren 24±48 h eine groûflaÈchige Blasenbildung intraepider-mal zwischen Stratum corneum und Stratum gra-nulosum ausbilden. Der Inhalt der Blasen ist zu-naÈchst klar und truÈbt sich nach Einwanderungvon Zellen schnell ein. Die Blasen platzen, und dieHaut loÈst sich ab (Epidermolysis acuta toxica, dt.SchaÈlblasensyndrom, Dermatitis exfoliativa neona-torum Ritter von Rittershain). Scalded leitet sichab von to scald (engl.) verbruÈhen, da die LaÈsionenverbruÈhter Haut aÈhneln. Die Erkrankung tritt imfruÈhen SaÈuglingsalter auf. Die Blasen enthaltenkeine Erreger, weil sie durch Fernwirkung der To-xine entstehen (Ausnahme: Pemphigus neonato-rum, s. u.). In seltenen FaÈllen werden auch im-mungeschwaÈchte Erwachsene befallen. Als primaÈreInfektionsquellen kommen staphylokokkentragen-des Pflegepersonal oder Patienten mit S.-aureus-Infektionen in Betracht, bei Neugeborenen auchdie erregertragende Mutter.

Differentialdiagnostisch ist das SSSS vom Lyell-Syndrom abzugrenzen, das allergisch bedingt unddaher ganz anders, d. h. mit Kortikosteroiden, je-doch nicht mit Antibiotika zu behandeln ist.

Pemphigus neonatorum (groûblasige Impeti-go). Wenn sich exfoliatinbildende Erreger primaÈrin der Haut absiedeln und dort die Exfoliatine bil-den, entstehen SchaÈlblasen lokal an der Infektions-stelle. Der Pemphigus neonatorum ist eine Sonder-

form des SSSS mit der Besonderheit, daû die am In-fektionsort entstandenen Blasen Erreger enthalten.

Toxic-Shock-Syndrom (TSS). Dieses schwereKrankheitsbild ist definiert durch drei Hauptsym-ptome:· Fieber uÈber 38,9 8C;· Diffuses makulaÈres Exanthem, besonders an

HandflaÈchen und Fuûsohlen, nach 1±2 WochenuÈbergehend in Hautschuppungen, die sich amganzen KoÈrper ausbilden koÈnnen;

· Hypotonie (<100 mm Hg systolisch)

und des weiteren durch Beteiligung von minde-stens drei der folgenden Organsysteme:· Gastrointestinaltrakt: Erbrechen, Ûbelkeit, Diar-

rhoe;· Muskulatur: Myalgien mit ErhoÈhung des Serum-

kreatinins bzw. der Phosphokinase;· SchleimhaÈute: vaginale, oropharyngeale, kon-

junktivale HyperaÈmie;· Nieren: ErhoÈhung von Harnstoff und/oder Krea-

tinin im Serum, Pyurie ohne Nachweis einerHarnwegsinfektion;

· Leber: ErhoÈhung von Transaminasen, Bilirubinund alkalischer Phosphatase;

· ZNS: Desorientiertheit, BewuûtseinsstoÈrung(Abb. 1.2).

1 Staphylokokken204

TCR:Vβ2-Domäne

OligoklonaleT-Zell-Aktivierung

Superantigen

Mg+-Mangel

TSST-1

UnkoordinierteZytokinfreisetzung

(TNF-α, IL-1, Il-6, IL-2, IFN-γ)

Fieber(T > 38,9°C)

Schock(RR < 90 mmHg)

MHC-II

Desorientiertheit

Bewußtsein ↓Myalgie

CPK ↑↑↑↑↑GPT ↑↑GOT ↑↑

Bilirubin ↑↑

Kreatinin ↑↑Harnstoff ↑↑

Diarrhoe

Erbrechen

Schleimhaut-

Hyperämie

makuläres ExanthemSchuppung

Abb. 1.2. Pathogenese des Staphylokokken-Toxic-Shock-Syndroms

Das TSS wurde 1978 in den USA bei jungen Frau-en beschrieben, die neuartige, hochgradig saugfaÈ-hige Vaginaltampons benutzt hatten, die nicht sooft gewechselt werden muûten wie bislang uÈblicheTampons.

Normalerweise findet sich S. aureus nur in ge-ringen Mengen in der Vaginalflora, da der Erregersich gegen die Laktobazillenflora nicht behauptenkann. Die Tampons bildeten jedoch eine Nische, inder sich S. aureus vermehren und, falls es sich umeinen Produzenten des TSST-1 handelte, TSST-1produzieren konnte. Das TSST-1 gelangte aus denTampons in die Blutbahn und loÈste das TSS aus.

Nachdem die Tampons vom Markt genommenwaren, verschwand das TSS jedoch nicht, sondernfand sich auch bei Patienten, die an anderen Stel-len mit S. aureus infiziert waren. TSST-1-Produkti-on ist also nicht an den vaginalen Standort gebun-den, sondern kann an jeder KoÈrperstelle erfolgen,wenn ein Stamm die FaÈhigkeit der Toxinprodukti-on besitzt und die lokalen Gegebenheiten die Pro-duktion des Toxins erlauben. Das TSST-1 loÈst alsSuperantigen (s. S. 31 ff.) ¹Hyperinflammationªdurch die Freisetzung einer Kaskade inflammatori-scher und proinflammatorischer Zytokine aus.

Staphylogene Nahrungsmittelvergiftung. Wennenterotoxinbildende StaÈmme von S. aureus vonTraÈgern in Metzgereien, KuÈchen oder Backstubenetc. in Nahrungsmittel, insbesondere Milch oderMilchprodukte, Eier, Fleisch und Soûen gelangen,koÈnnen sie dort Enterotoxine produzieren.

4±6 h nach Aufnahme der toxinhaltigen Nah-rungsmittel ± am haÈufigsten ist Enterotoxin A ver-antwortlich ± klagen die Patienten uÈber Ûbelkeit,Erbrechen, Bauchschmerzen und Diarrhoe. Ge-woÈhnlich bilden sich die Symptome innerhalb von24 h zuruÈck: (¹Die Krankheit geht so schnell wiesie gekommen istª). FaÈlle mit toÈdlichem Ausgangsind aber beschrieben.

ImmunitaÈt

Als typischer Eitererreger wird S. aureus durch Pha-gozytose im Zusammenwirken mit spezifischen An-tikoÈrpern und Komplement bekaÈmpft. Umgekehrtversteht es der Erreger, durch Leukozidin und a-HaÈ-molysin die Phagozyten zu schaÈdigen und sich derPhagozytose auf diese Weise oder aber durch Blok-kade des IgG uÈber Protein A und durch den Aufbaueiner Fibrinkapsel mittels Koagulasewirkung zu ent-ziehen. Eine InfektionsimmunitaÈt kommt daher nach

einer S.-aureus-Infektion trotz Vorhandenseins spe-zifischer AntikoÈrper nicht zustande.

Labordiagnose

Der Schwerpunkt der Labordiagnose liegt in derAnzucht des Erregers, dem Nachweis der Koagula-sebildung sowie im Antibiogramm.

Untersuchungsmaterialien. Je nach Lokalisationdes Krankheitsprozesses eignen sich Eiter, Sputum,Abstriche, Blut bzw. Liquor cerebrospinalis sowieentnommene Katheterspitzen bzw. Endoprothesen.

Transport. Wegen der hohen TenazitaÈt des Erre-gers sind keine besonderen Maûnahmen fuÈr denMaterialtransport erforderlich.

Mikroskopie. Die mikroskopische Untersuchungder Proben erlaubt haÈufig schon eine Verdachts-diagnose.

Anzucht. Das Material wird auf Blutagar angelegtund bei 37 8C fuÈr 18±24 h aerob bebruÈtet.

Differenzierung. Die Differenzierung erfolgt uÈberden Nachweis der Bildung von freier Koagulase: InNaCl-LoÈsung aufgeschwemmte Staphylokokkenwerden in EDTA-Plasma von Kaninchen einge-bracht. Im positiven Falle koaguliert das Plasmainnerhalb von 4 h. Auch die DNase-Bildung wirddiagnostisch herangezogen. Eine haÈufig genutzteAlternative ist der Nachweis des Fibrinogenrezep-tors (Clumping Factor).

Brechdurchfall. Wenn sich mehr als 106 Erregerpro g in Lebensmitteln bei entsprechender Anam-nese finden, gilt eine staphylokokkenbedingteØtiologie der Nahrungsmittelvergiftung als gesi-chert. Die Nahrungsmitteluntersuchungen werdenv. a. unter forensischen und seuchenhygienischenGesichtspunkten durchgefuÈhrt.

Diagnose des TSS. Hier beruht die Diagnose inerster Linie auf der klinischen Symptomatik (s. o.)in Verbindung mit dem Nachweis von S. aureus imBlut, Vaginal- bzw. Zervixabstrich oder in sonsti-gem Material. Die Toxinbildung wird mittels La-tex-Test nachgewiesen. Entscheidend ist, daû derArzt die Verdachtsdiagnose klinisch stellt! Das TSSist eine haÈufig nicht erkannte Krankheit.


Therapie

Antibiotikaempfindlichkeit. S. aureus ist primaÈrempfindlich gegenuÈber b-Laktamantibiotika, alsoPenicillinen, Cephalosporinen (Ausnahme: Ceftazi-dim) und Carbapenemen, des weiteren gegenuÈberMakroliden sowie Clindamycin, Fosfomycin, Gly-kopeptiden (Vancomycin, Teicoplanin), Rifampicinund FusidinsaÈure.

Unter dem Selektionsdruck der Penicilline ha-ben sich penicillinasebildende StaÈmme durchge-setzt, so daû v. a. in KrankenhaÈusern bis zu 80%aller StaÈmme Penicillinasen bilden. Sie hydrolysie-ren saÈmtliche PenicillinabkoÈmmlinge mit Ausnah-me der Isoxazolylpenicilline (Oxacillin, Dicloxacil-lin, Flucloxacillin). Penicillinasebildung ist bei denmeisten StaÈmmen plasmidkodiert. Anders als dieR-Faktoren gramnegativer StaÈbchen, die meistensMehrfachresistenzen kodieren, uÈbertragen die Pe-nicillinaseplasmide von S. aureus nur die FaÈhigkeitzur Penicillinasebildung, allenfalls noch zur Aus-bildung einer Erythromycinresistenz. Die Ûber-tragung kann durch Transduktion oder Konjugati-on erfolgen. Im Gegensatz zu den b-Laktamasengramnegativer Bakterien werden die Penicillinasenvon S. aureus in das umgebende Medium abgege-ben. Dies ist bei der Empfindlichkeitsbestimmunggegen Penicilline von Bedeutung. Die Penicillina-sen von S. aureus lassen sich durch die Zugabe ei-nes Penicillinaseblockers (z. B. Sulbactam, Tazo-bactam) blockieren, wodurch sich die Wirksamkeitder Penicilline gegen S. aureus und andere b-Lak-tamasebildner wiederherstellen laÈût.

Ein weiterer Resistenzmechanismus beruht dar-auf, daû der Erreger ein veraÈndertes Penicillinbin-deprotein (PBP) (s. S. 175) besitzt, an das sich dieb-Laktamantibiotika, auch Isoxazolylpenicilline, Ce-phalosporine und Carbapeneme, nicht mehr bindenkoÈnnen. Diese Form der Resistenz findet sich beiden methicillinresistenten, sog. MRSA (Methicillin-Resistente-Staphylococcus-Aureus)-StaÈmmen. Letz-tere sind neben Penicillinen auch gegen Cephalo-sporine und Carbapeneme resistent. Einige Auto-ren bezeichnen sie wegen ihrer Oxacillin-Resistenzauch als ORSA-StaÈmme. MRSA-StaÈmme stellen we-gen ihrer breiten Resistenz eine Gefahr in Kranken-haÈusern dar und erfordern strenge Hygienemaû-nahmen und Isolierung der Patienten. Ihr Anteilliegt in Deutschland bei ca. 2±5% aller Kranken-hausisolate, wobei lokale HaÈufungen beobachtetwurden. In den USA erreichen sie in einzelnenKrankenhaÈusern bis zu 70%.

Bei Vorliegen von MRSA-StaÈmmen muû auf einstaphylokokkenwirksames Antibiotikum aus eineranderen Substanzklasse ausgewichen werden, soz. B. Clindamycin, Rifampicin oder ± als letzte Re-serve ± Vancomycin bzw. Teicoplanin.

Therapie lokal-oberflaÈ chlicher Eiterungen. DieTherapie des Abszesses besteht primaÈr in der chir-urgischen Sanierung, d. h. Abszeûspaltung bzw. beiWundinfektionen in der FremdkoÈrperentfernung;die antibiotische Therapie wirkt unterstuÈtzend. Ein-gesetzt werden Penicillin V, falls der Erreger gegen-uÈber Penicillin G empfindlich ist, oder ein orales Ce-phalosporin (z. B. Cefuroxim-Axetil oder Cefaclor).

Therapie tief-invasiver Infektionen. Diese be-duÈrfen der systemischen antibiotischen Therapie.

Zur kalkulierten Initialtherapie (vor Erreger-nachweis und Antibiogramm) verordnet man, so-fern eine Beteiligung von S. aureus vermutet wird,ein Cephalosporin der 3. Generation (z. B. Ceftri-axon) in Kombination mit einem Aminoglykosidoder ein gegen b-Laktamase geschuÈtztes Breit-bandpenicillin oder ein Carbapenem. Zur gezieltenBehandlung (nach Erregernachweis und Erstellungeines Antibiogramms) eignen sich ein Cephalospo-rin der 2. Generation (z. B. Cefotiam) bzw. ein pe-nicillinasefestes Penicillin (Oxa-, Dicloxa-, Fluclo-xacillin). FuÈr Infektionen durch MRSA-StaÈmmestehen als Reservemittel Rifampicin, Clindamycin,FusidinsaÈure und Fosfomycin zur VerfuÈgung. Van-comycin oder Teicoplanin sind nur als Mittel derReserve einzusetzen.

Gezielte Therapie der Endokarditis. Hier bestehtdie Therapie der Wahl, sofern S. aureus nachgewie-sen ist, in einer Kombination von Flucloxacillin (4±6Wochen) und Gentamicin (3±5 Tage). Bei MRSA-StaÈmmen gelangen die Reserveantibiotika Vanco-mycin oder Teicoplanin zum Einsatz (4±6 Wochen).

Gezielte Therapie der Meningitis. Bei nachge-wiesenen oxacillinsensiblen StaÈmmen verordnetman Flucloxacillin plus Gentamicin, bei MRSA-StaÈmmen Rifampicin wegen seiner guten Liquor-gaÈngigkeit.

Therapie des SSSS. Eine antibiotische Therapiemit penicillinasefesten Penicillinen oder Cephalo-sporinen der 2. Generation (Cefotiam, Cefuroxim)bzw. als Reservemittel Vancomycin oder Teicopla-nin (bei MRSA-StaÈmmen) ist unumgaÈnglich!

Auûerdem muû der zugrundeliegende Lokalin-fektionsherd saniert werden.

1 Staphylokokken206

Therapie des TSS. Die Therapie des TSS bestehtin· SchockbekaÈmpfung durch allgemeine Maûnah-

men und· chirurgischer Herdsanierung und Therapie mit

einem penicillinasefesten Penicillin (z. B. Fluclo-xacillin i.v.) bzw. einem Cephalosporin der 2.Generation (z. B. Cefotiam i.v.) oder als Reserve-antibiotikum (bei MSRA-StaÈmmen) Vancomycinoder Teicoplanin. Clindamycin soll in vitro dieProduktion von TSST-1 unterdruÈcken und wirddaher von einigen Autoren empfohlen.

Brechdurchfall. Eine Kausaltherapie gibt es nicht,die Antibiotika-Gabe ist sinnlos. Bei sehr altenoder sehr jungen Patienten koÈnnen kreislaufstabili-sierende Maûnahmen erforderlich werden.

PraÈvention

Allgemeine Maûnahmen. TraÈger von S. aureus(Ørzte und Pflegepersonal) sollten in OperationssaÈ-len, Neugeborenenstationen und beim Umgang mitabwehrgeschwaÈchten Patienten besondere Vorsichtwalten lassen. Auch Patienten mit Staphylokokken-Eiterungen, mit SSSS oder mit TSS muÈssen von Ri-sikopatienten ferngehalten werden. HygienischeHaÈndedesinfektion, Tragen eines Mundschutzes,Sorgfalt beim Verbandwechsel, StaubbekaÈmpfung,EinwegwaÈsche und sauberes, rasches und gewebe-schonendes Operieren tragen dazu bei, Infektionendurch S. aureus einzuschraÈnken.

MRSA-Problematik. Obwohl in Deutschland ins-gesamt noch nicht mehr als 2±5% aller Staphylo-kokkenisolate MRSA sind, stellen MRSA-StaÈmmeden Kliniker wegen ihrer multiplen Antibiotikare-sistenz vor besondere Probleme.

Bei Kolonisation von Haut oder SchleimhaÈutenmit MRSA stehen Hygiene- und Dekontaminati-onsmaûnahmen im Vordergrund. Patienten solltenisoliert werden, bei nasaler Kolonisation kann mitMupirocinsalbe eine (zeitweise) Elimination er-reicht werden. Die Besiedlung der Haut wirddurch taÈgliches KoÈrperwaschen mit chlorhexidin-haltiger Seife reduziert.

Meldepflicht. Die durch S. aureus verursachte Nah-rungsmittelvergiftung ist nach § 3 BSeuchG bereitsbei Verdacht meldepflichtig (¹Enteritis infectiosa,uÈbrige Formen, einschlieûlich mikrobiell verursach-ter Lebensmittelvergiftungª). Nach § 45 BSeuchGbesteht bei Impetigo contagiosa Schulverbot.

1.2 Koagulasenegative Staphylokokken:Staphylococcus epidermidis

1.2.1 Beschreibung

Aufbau

Murein. S. epidermidis besitzt wie S. aureus einemehrschichtige Mureinschicht. Funktionell bedeut-sam sind die oberflaÈchlichen Polysaccharide PS/A,Proteine und HaÈmagglutinine; sie vermitteln dieAdhaÈrenz.

Resistenzplasmide. Von praktischer Bedeutungist das haÈufige Vorkommen von Plasmiden, auf de-nen zahlreiche Antibiotika-Resistenzfaktoren ko-diert sind. Diese Plasmide koÈnnen durch Konjuga-tion auf andere Bakterien inklusive S. aureus uÈber-tragen werden.


Polysaccharidschleim. S. epidermidis sezerniertnach der AdhaÈrenz an Kunststoffmaterialien Poly-saccharide, die eine Schleimschicht im Sinne einesBiofilms bilden. In diesem bildet der Erreger Kolo-nien und wird vor Phagozyten geschuÈtzt.

Einige Arten (S. lugdunensis, S. schleiferi, S. in-termedius, S. delphini, S. hyicus) koÈnnen wie S.

1.2 Koagulasenegative Staphylokokken: Staphylococcus epidermidis 207

STEC

KB

RIE

F

Die koagulasenegativen Staphylokokken (KNS)-Arten (Tabelle 1.1,s. S. 199) unterscheiden sich von S. aureus dadurch, daû sie we-der Koagulase bilden noch eine Reihe von Virulenzfaktoren expri-mieren, die bei S. aureus vorkommen.

Von den zahlreichen KNS-Arten ist S. epidermidis v. a. als Erre-ger der Endoplastitis, d. h. von Infektionen im Zusammenhang mitder Verwendung von Kunststoffimplantaten gefuÈrchtet (Tabelle1.2, s. S. 199).

Staphylococcusepidermidisgrampositive Haufenkok-ken in einer Polysaccharid-schleim-Matrix an einemKunststoffkatheter

Katheter

aureus eine sezernierte Plasmakoagulase oder ther-mostabile DNase oder Clumping Faktor bilden.Dies kann bei der Labordiagnose zu Verwechslun-gen mit S. aureus fuÈhren.


S. epidermidis ist ebenso wie S. aureus hochresi-stent gegen aÈuûere EinfluÈsse wie Austrocknung,Hitze, Trockenheit.

Vorkommen

S. epidermidis ist ein Hauptbestandteil der physio-logischen Haut- und Schleimhautflora.


Epidemiologie

Die Fortschritte der modernen Medizin, die dieZahl abwehrgeschwaÈchter Patienten stark vermehrthaben, und der Einsatz von Plastikmaterialien ha-ben S. epidermidis zu einem gefuÈrchteten fakulta-tiv pathogenen Krankheitserreger im Krankenhauswerden lassen.

Er verursacht bis zu 40% der Endokarditidendurch kontaminierte kuÈnstliche Herzklappen. 10±30% aller gelegten Katheter werden von S. epider-midis besiedelt, was zur Infektion fuÈhren kann.Ebenso verursacht S. epidermidis 50% der shunt-assoziierten Meningitiden, 50% der Peritonitidenbei Peritonealdialyse und 50% der Gelenkimplan-tatinfektionen.

Patienteneigene sowie die vom Krankenhausper-sonal getragenen StaÈmme von S. epidermidis stel-len das Erregerreservoir dar.

Ûbertragung

Die Ûbertragung der Erreger erfolgt beim Einbrin-gen von Implantaten aus Kunststoff, z. B. Herzklap-pen, Gelenkprothesen oder von Kathetern. Trans-kutane Katheter koÈnnen auch nach dem Legen vonder physiologischen Flora an der Durchtrittsstellebesiedelt werden: Die Bakterien gelangen raschentlang der Auûenseite des Katheters in die Tiefedes Hauttunnels.

Pathogenese

AdhaÈ renz. S. epidermidis adhaÈriert mittels ver-schiedener OberflaÈchenmolekuÈle, insbesonderemittels des Polysaccharids PS/A, an der Katheter-oberflaÈche. Die AdhaÈsion wird durch Rauhigkeitendes Kathetermaterials beguÈnstigt.

Etablierung. Binnen weniger Stunden bildet sichein Biofilm aus Polysaccharidschleim, in dem sichdie Staphylokokken vermehren (Abb. 1.3). DieSchleimschicht wirkt zum einen als physikalischeBarriere gegen die Wirtsabwehr, zum anderenhemmt sie aktiv die Phagozytose, die T- und B-Zell-Proliferation sowie die AntikoÈrperproduktion;auûerdem behindert der Schleim den Zutritt vonAntibiotika.

Invasion. Von dem besiedelten Implantat/KatheterkoÈnnen sich die Staphylokokken abloÈsen und sichausbreiten. Liegt der Katheter in einer sterilenKoÈrperhoÈhle (Liquor-Ventrikelsystem: AV-Shunt,Peritoneum: Intraperitonealkatheter bei kontinu-ierlicher ambulanter Peritonealdialyse = CAPD),entsteht dort eine eitrige EntzuÈndung: Meningitisbzw. Peritonitis (CAPD-Peritonitis). Von intravasa-len Kathetern und Implantaten aus kann der Erre-ger haÈmatogen generalisieren und septische Meta-stasen bilden: Katheterassoziierte Sepsis. Eine Ge-neralisation wird bei bestehender AbwehrschwaÈchegefoÈrdert; besonders gefaÈhrdet sind Patienten mitmalignen Erkrankungen und unter immunsuppres-siver Therapie, v. a. in der neutrozytopenischenPhase, sowie unreife Neugeborene und Diabetiker.

1 Staphylokokken208

PS/A

Hautflora

Katheter Polysaccharid-schleim

septischeGeneralisation

PS/A

H2O2

Abb. 1.3. Pathogenese der Staphylokokken-Endoplastitis

GewebeschaÈ digung. Die lokale EntzuÈndungsre-aktion wird wahrscheinlich durch Zellwandbe-standteile der Staphylokokken (Murein, Teichon-saÈure) induziert. Implantate, z. B. kuÈnstliche Herz-klappen, koÈnnen auf Grund der EntzuÈndungsreak-tion abgestoûen werden.

Klinik

Die Durchtrittsstelle an der Haut weist EntzuÈn-dungszeichen wie RoÈtung, Schwellung und Ûber-waÈrmung auf. Infektionen um tiefer gelegene Im-plantate aÈuûern sich durch Fieber und Schmerzen.Je nach Lokalisation des EntzuÈndungsprozessesentstehen eine Shunt-Meningitis mit Kopfschmer-zen und Meningismuszeichen, eine CAPD-Perito-nitis mit Bauchschmerzen und Abwehrspannung,eine Endophthalmitis nach Linsenimplantation mitSchmerzen im Auge und SehstoÈrungen oder eineArthritis/Osteomyelitis nach Gelenkimplantationmit Schmerzen, Schwellung und Fehlstellungen.Bei Sepsis und Endokarditis ist Fieber das Leit-symptom.

ImmunitaÈt

Die Abwehr von koagulasenegativen Staphylokok-ken beruht auf der Phagozytose durch polymorph-kernige Granulozyten, unterstuÈtzt durch die Opso-nisierung durch Komplement und AntikoÈrper.

Labordiagnose

Der Schwerpunkt liegt, wie bei S. aureus, in derErregeranzucht.

Untersuchungsmaterial. Je nach Infektionsort ge-langen Plastikmaterial (Katheterspitze, Implantat),Blutkulturen (durch transkutane Punktion und ausdem Katheter), Material vom Implantationsort(Wundabstriche, Peritonealdialysat, Liquor, Kam-merwasser) oder Urin zur Einsendung an das La-bor.

Anzucht. Die Erreger wachsen bei Ûbernachtbe-bruÈtung auf Basiskulturmedien zu sichtbaren Ko-lonien heran.

Differenzierung. Die Abgrenzung zu S. aureus er-folgt durch den fehlenden Nachweis von ClumpingFactor, Protein A bzw. von Plasmakoagulase. DieEmpfindlichkeit gegen Novobiocin unterscheidet

die S.-epidermidis- von der S.-saprophyticus-Grup-pe (s. u.).

Da einige Arten Plasmakoagulase, Protein Aoder Clumping Faktor bilden, muÈssen fuÈr die end-guÈltige Abgrenzung zu S. aureus weitere biochemi-sche Leistungen gepruÈft werden: z. B. Acetoinpro-duktion, Pyrollidonase-AktivitaÈt.

Interpretation. Als Hauptbestandteil der Hautfloratreten diese Bakterien haÈufig als Kontaminantenvon Untersuchungsmaterial in Erscheinung, stellenalso nicht den eigentlichen Erreger dar. Dies giltsowohl fuÈr Wundabstriche, die bei der Gewinnungmit der Haut in Kontakt kommen, als auch fuÈr alleaseptisch, transkutan gewonnen Punktate.

In enger Zusammenarbeit von Kliniker und Mi-krobiologen ist zu klaÈren, ob disponierende Fakto-ren vorliegen, und ob der Patient entsprechendeklinische Zeichen aufweist.

FuÈr eine Erregerschaft eines Isolats von S. epi-dermidis sprechen:· Isolierung des gleichen Isolats aus mehreren

unabhaÈngig voneinander gewonnenen Proben,· Isolierung des gleichen Isolats aus Blutkulturen

via Katheter und via Punktion,· Anzucht groûer Mengen des Isolats.

Therapie

Antibiotikaempfindlichkeit. S. epidermidis weistkein konstantes Antibiotika-Resistenzspektrum auf.Im Krankenhaus sind 80% aller StaÈmme penicillin-und oxacillinresistent. Fast immer ist S. epidermi-dis empfindlich gegenuÈber Glykopeptiden (Vanco-mycin, Teicoplanin), ebenfalls Rifampicin und Fos-fomycin.

Therapeutisches Vorgehen. Mittel der Wahl zurkalkulierten Therapie bei lebensbedrohlichen In-fektionen, bei denen Verdacht auf KNS-Beteiligungbesteht, ist Vancomycin bzw. Teicoplanin.

Die gezielte Therapie erfolgt nach Antibio-gramm, dessen Erstellung sich hier als besondersnotwendig erweist, um einem ungerechtfertigtenEinsatz des Reserveantibiotikums Vancomycin vor-zubeugen. Aus dem gleichen Grund erhellt noch-mals die besondere Bedeutung der sachgerechtenInterpretation der Anzucht von S. epidermidis.

1.2 Koagulasenegative Staphylokokken: Staphylococcus epidermidis 209

PraÈvention

FuÈr die VerhuÈtung von Infektionen durch etationder Anzucht von ist die sorgfaÈltige Einhaltung derallgemeinen Regeln der Krankenhaushygiene erfor-derlich. Ebenso muÈssen die disponierenden Fakto-ren schnellstmoÈglich beseitigt oder mindestens re-duziert werden.

1.3 Staphylococcus-saprophyticus-Gruppe

Harnwegsinfektionen. Ûber die Pathogenese be-stehen nur bruchstuÈckhafte Kenntnisse. OberflaÈ-

chenproteine, z. B. HaÈmagglutinin, sind an der Ad-haÈrenz beteiligt, eine Urease an der Invasion.

Der Erreger besiedelt die vordere Urethra unddas Rektum. Von dort gelangt er aszendierend indie Harnblase. Dies wird moÈglicherweise durchmechanische EinfluÈsse (Geschlechtsverkehr) undandere Faktoren beeinfluût.

Es koÈnnen charakteristische Beschwerden einerZystitis mit Dysurie und Pollakisurie sowie Leuko-zyturie auftreten. Typische Patienten sind junge, se-xuell aktive Frauen, weshalb man auch von ¹Ho-neymoon-Zystitisª spricht. DaruÈber hinaus koÈnnendas Urethralsyndrom oder eine unspezifische Ure-thritis mit aÈhnlichen Beschwerden, jedoch ohne si-gnifikante Bakteriurie (s. S. 958 ff.) auftreten.

1 Staphylokokken210

ZUSAMMENFASSUNG: Staphylokokken(S. aureus und KNS (S. epidermidis, S. saprophyticus))

Bakteriologie. Grampositive Haufenkokken,aerob und anaerob schnellwachsend, an-spruchslos. Koagulasebildung grenzt S. au-reus von KNS ab.

Resistenz gegen aÈ uûere EinfluÈ sse. Ausge-praÈgt gegen Hitze, Salze, Austrocknung.

Epidemiologie. UbiquitaÈres Vorkommen aufHaut und SchleimhaÈuten, S. aureus beson-ders bei Krankenhauspersonal (Hospitalis-mus).S. aureus: haÈufigster Erreger von Wundinfek-tionen (neben E. coli).S. epidermidis: ZweithaÈufigster Erreger vonSepsis (>30% aller FaÈ lle): haÈufige Endoplasti-tis-Erreger bei immunsupprimierten Patienten.

Zielgruppe. S. aureus: Patienten mit norma-ler Abwehr (eitrige Hautinfektionen) und im-mungeschwaÈchte Patienten: (tiefgelegeneeitrige Infektionen, Sepsis, Endokarditis).S. epidermidis: Immunkompromittierte Pa-tienten, TransplantatempfaÈnger, Katheter-und EndoprothesentraÈger.S. saprophyticus: Junge Frauen (¹Honey-moon-Zystitisª).

Pathogenese. S. aureus: Lokal-oberflaÈchlicheund tief-invasive eitrige EntzuÈ ndungen, Sepsis

und Endokarditis, v. a. bei AbwehrgeschwaÈch-ten, Brechdurchfall, Toxic-Shock-Syndrom undStaphylococcal-Scalded-Skin-Syndrom durchspezifische toxinbildende StaÈmme.S. epidermidis: Ansiedlung auf Plastikmaterialim KoÈ rper mit Schleimbildung ? Endoplasti-tis, Sepsis.

Pathomechanismen. S. aureus: Zusammen-wirken von zahlreichen Virulenzfaktoren, ins-besondere HaÈmolysinen, Ausbreitungsfakto-ren, antiphagozytaÈren Faktoren und gewebe-schaÈdigenden Faktoren. Spezifisch wirksameToxine: Toxic-Shock-Syndrom-Toxin-1, Exfolia-tine A und B, Enterotoxine A bis E. TSST-1und Enterotoxine sind Superantigene.S. epidermidis: Besiedlung von PlastikoberflaÈ-chen.

Labordiagnose. Erregernachweis mikrosko-pisch und Anzucht, Koagulasebildung, ggf.Toxinnachweis.

Therapie. Kalkulierte Initialtherapie schwererInfektionen bei Verdacht auf S. aureus-Beteili-gung: Cephalosporine der 3. Generation (z. B.Ceftriaxon) in Kombination mit einem Amino-glykosid, Carbapenem. Nicht: Ceftazidim. Ge-zielte Weiterbehandlung bei nachgewiesenerEmpfindlichkeit: Penicillin G oder Cephalospo-rin der 2. Generation (z. B. Cefotiam).

n.........

1.3 Staphylococcus-saprophyticus-Gruppe 211

Bei penicillinasebildenden StaÈmmen(>80%): Penicillinasefeste Penicilline, Cepha-losporine der 2. Generation, Erythromycin.Reservemittel bei Infektionen durch MRSA:Vancomycin, Teicoplanin oder Rifampicin,Clindamycin.S. epdiermidis: Rifampicin, Fosfomycin, Gly-kopeptide.

ImmunitaÈt. Trotz AntikoÈ rpern, Komplement,Phagozytose keine wirksame Infektionsim-munitaÈt wegen antiphagozytaÈrer Virulenzfak-toren.

PraÈvention. PersoÈ nliche Hygiene, v. a. beimKrankenhauspersonal. Vermeiden von Kon-takt gefaÈhrdeter Patienten mit S.-aureus-TraÈ-gern oder HIV-infizierten Patienten.KNS: GruÈ ndliche Hautdesinfektion, sauberesOperieren.

Vakzination. Keine.

Meldepflicht. Durch S. aureus verursachteNahrungsmittelvergiftung (§ 3 BSeuchG). BeiImpetigo contagiosa (Borkenflechte) bestehtSchulverbot (§ 45 BSeuchG).

n.........

9 Helicobacter308

HelicobacterK. Vogt, S. Suerbaum

9

Tabelle 9.1. Helicobacter: Gattungsmerkmale


GramfaÈrbung gramnegative StaÈbchen: helikal

aerob/anaerob mikroaerophil, capnophil

Kohlenhydratverwertung nein

Sporenbildung nein

Beweglichkeit ja

Katalase positiv

Oxidase positiv

Besonderheiten H. pylori: Urease (sehr stark)

Tabelle 9.2. Helicobacter: Arten und Krankheiten

Arten Krankheiten

H. pylori Gastritis (Mensch)Ulkuskrankheit (Mensch)Magenkrebs (Mensch)

H. heilmannii Gastritis (Hund, Katze, Mensch)H. felis Gastritis (Katze, Hund)H. mustelae Gastritis (Frettchen)H. nemestrinae Gastritis (Affe)

Die Gattung Helicobacter umfaût gramnegative,mikroaerophile, gebogene oder spiralfoÈ rmigeStaÈbchen (Tabelle 9.1). Die meisten der ca. 20 be-kannten Helicobacter-Spezies zeichnen sich durchstarke Produktion von Urease aus. Der humanme-dizinisch wichtigste Vertreter ist Helicobacter (H.)pylori; andere Helicobacterarten sind in erster Li-nie tierpathogen (Tabelle 9.2).

Die Spezies H. pylori wurde 1982 erstmals ange-zuÈ chtet. Da zunaÈchst bezweifelt wurde, daû diehaÈufigsten Magenkrankheiten auf eine bakterielleInfektion zuruÈ ckzufuÈ hren sein koÈ nnten, bewies ei-ner der Erstbeschreiber (Barry Marshall) 1983durch einen Selbstversuch, daû der Keim eineakute Gastritis ausloÈ sen kann.

9.1 Helicobacter pylori 9.1.1 Beschreibung

Aufbau

H. pylori ist ein gebogenes oder spiralfoÈrmiges,stark bewegliches gramnegatives StaÈbchen, das aneinem Pol 4±7 Geiûeln traÈgt. Unter unguÈnstigenUmwelt- oder Kulturbedingungen nehmen dieBakterien eine kokkoide Form an.

Molekularbiologie. H. pylori hat ein relativ klei-nes Genom (1,6 Mio. Basenpaare), dessen Nukle-otidsequenz vollstaÈndig bekannt ist. Die meistenStaÈmme, die von Patienten mit Ulkuskrankheitoder Malignomen isoliert werden, haben in ihremGenom eine sog. PathogenitaÈtsinsel, eine DNS-Re-gion von ca. 40 000 Basenpaaren, die wahrschein-lich fuÈr ein System zur Sekretion von Virulenzfak-toren kodiert. Die genetische VariabilitaÈt innerhalbder Spezies H. pylori ist sehr hoch, so daû sichvon unterschiedlichen Patienten isolierte StaÈmme

STEC

KB

RIE

F

Die Infektion mit H. pylori loÈst bei allen Infizierten eine chroni-sche Gastritis aus. Es besteht eine starke Assoziation der H.-pylori-Infektion mit der chronisch-atrophischen Gastritis, dem Ulcus ven-triculi und Ulcus duodeni sowie mit malignen Erkrankungen desMagens (Magenkarzinom, Magenlymphom). 1994 wurde H. pylorials Karzinogen eingestuft. Der Name H. pylori leitet sich von helix± Schraube und pylorus ± Magenausgang her.

Helicobacter pylorigramnegative gekruÈmmteStaÈbchen mit polarenGeiûeln, entdeckt 1982von Barry. Marshall undRobin Warren

mit genetischen Methoden wie der Pulsfeldgel-elektrophorese voneinander unterscheiden lassen(DNS-Fingerprinting). Plasmide kommen vor, uÈberihre Funktion ist nichts bekannt. Die Gene fuÈr allebekannten Virulenzfaktoren und Antibiotikaresi-stenzen sind auf dem Chromosom lokalisiert.


Neben der charakteristischen starken Ureasepro-duktion, die auch diagnostisch genutzt wird, pro-duzieren manche H.-pylori-StaÈmme ein Zytotoxin(VacA-Toxin), das wahrscheinlich an der Ulkusent-stehung beteiligt ist. Patienten, die mit toxinbil-denden StaÈmmen infiziert sind, entwickeln haÈufi-ger eine Ulkuskrankheit als mit nicht toxinbilden-den StaÈmmen Infizierte.


H. pylori ist sehr empfindlich gegen KaÈlte, Aus-trocknung und Sauerstoffeinwirkung. In nicht aus-reichend desinfizierten Endoskopen kann derKeim kurzfristig uÈberleben und daher durch Endo-skope von Patient zu Patient uÈbertragen werden.

Vorkommen

Der wichtigste Wirt von H. pylori ist der Mensch,bei dem er sich in der Schleimhaut des Magenepi-thels ansiedelt. Selten wurden die Erreger auch beieinigen Affenarten gefunden. Ein Umweltreservoirist nicht bekannt.


Epidemiologie

Mehr als die HaÈlfte der Menschheit ist mit H. py-lori infiziert. Die Infektion wird meist im Kindes-alter erworben und persistiert lebenslang, wennkeine Therapie erfolgt. Die meisten Infektionenverlaufen symptomlos oder mit unspezifischenOberbauchbeschwerden (¹nicht-ulzeroÈse Dyspep-sieª). Nur bei ca. 10% der Infizierten kommt es zuFolgekrankheiten (gastroduodenale Ulkuskrank-heit, Magenschleimhautatrophie, Magenmalig-nome). Patienten mit Ulcus duodeni sind zu fast100% mit H. pylori infiziert, Patienten mit chro-nisch-atrophischer Gastritis zu 80%, mit Ulcus

ventriculi zu 70%, und beim Magenkarzinom liegtin 60% der FaÈlle eine H.-pylori-Infektion vor.

Ûbertragung

Es wird eine faÈkal-orale und/oder oral-oraleÛbertragung von Mensch zu Mensch angenom-men, da innerhalb von Familien haÈufig derselbeStamm gefunden wird und die Erreger in Einzel-faÈllen im Stuhl (Kultur und PCR) und im Zahnpla-que (nur durch PCR) nachgewiesen werden konn-ten. Einzelheiten zu den Ûbertragungsmechanis-men sind nicht bekannt.

Pathogenese

Kolonisation. Die Urease ermoÈglicht es H. pylori,durch Freisetzung von Ammoniak aus Harnstoffdie MagensaÈure in seiner Mikroumgebung zu neu-tralisieren. Der Erreger kann durch seine Beweg-lichkeit und seine Spiralform in den hochviskoÈsenMagenschleim eindringen und sich mittels mehre-rer AdhaÈsine fest an Magenepithelzellen anheften.Die FaÈhigkeit zu jahrzehntelanger Persistenz istwahrscheinlich darauf zuruÈckzufuÈhren, daû einTeil der Bakterien ein Reservoir im Magenschleimbildet und ein anderer Teil fest an die Epithelzel-len gebunden bleibt.

EntzuÈ ndungsreaktion und GewebsschaÈ digung.H. pylori ist ein extrazellulaÈrer Krankheitserreger,eine Invasion der Bakterien in Epithelzellen wirdnur selten beobachtet. Die SchleimhautschaÈdigungdurch H.-pylori-Infektion ist das Resultat einer di-rekten toxischen Wirkung bakterieller Produkteund der chronischen EntzuÈndungsreaktion, mitder die Magenschleimhaut auf die Infektion rea-giert. Die Freisetzung von Urease, VacA-Zytotoxinund wahrscheinlich noch anderer extrazellulaÈrerProdukte (z. B. Phospholipasen) bewirkt eine di-rekte toxische SchaÈdigung der Epithelzellen (Abb.9.1). Der Kontakt mit H. pylori bewirkt auûerdemeine vermehrte Produktion von Interleukin 8 (IL-8) im Magenepithel, die zum Einstrom von Granulo-zyten in die Lamina propria fuÈhrt. Urease scheintauch selbst chemotaktische Wirkung auf Granulozy-ten und Monozyten auszuuÈben. Auûer IL-8 werdenauch andere EntzuÈndungsmediatoren wie Tumorne-krosefaktor a und Interleukin 1 verstaÈrkt gebildet.Bei H.-pylori-Infizierten werden auûerdem haÈufigAutoantikoÈrper gegen Parietalzellen gebildet. DieseAutoimmunitaÈt spielt moÈglicherweise bei der Ent-

9.1 Helicobacter pylori 309

wicklung der atrophischen Gastritis, einer Vorstufedes Magenkarzinoms, eine Rolle.

H.-pylori-Infektion und Magenphysiologie. Dieakute Infektion mit H. pylori fuÈhrt zunaÈchst zu ei-ner Verminderung der MagensaÈuresekretion (Hy-pochlorhydrie), die uÈber einige Wochen bis Mo-nate anhaÈlt und sich dann bei den meisten Patien-ten normalisiert. Bei der chronischen H.-pylori-In-fektion koÈnnen Patientengruppen mit erhoÈhterSaÈuresekretion (haÈufig bei Ulkuspatienten) undsolche mit verminderter SaÈuresekretion (haÈufig beiKarzinompatienten) identifiziert werden.

Klinik

Die akute Infektion mit H. pylori aÈuûert sichdurch Erbrechen, Ûbelkeit und Oberbauchbe-schwerden. Da die Symptome uncharakteristischsind und die akute Infektion in der Regel in derKindheit erfolgt, wird sie selten diagnostiziert. DieBeschwerden bilden sich auch ohne Behandlunginnerhalb einer Woche zuruÈck. Der Keim persi-stiert bei den meisten Patienten und loÈst eine(haÈufig symptomlose) EntzuÈndungsreaktion derMagenschleimhaut aus, die vorwiegend im Magen-antrum lokalisiert und durch ein Infiltrat aus Gra-nulozyten, Lymphozyten und Plasmazellen ge-kennzeichnet ist (chronisch-aktive Gastritis). ImDuodenum kann H. pylori nur Bereiche besiedeln,in denen eine gastrische Metaplasie (Ersatz desDuodenalepithels durch gastrisches Epithel, meist

als Folge peptischer LaÈsionen) vorliegt. Auf demBoden der Gastritis koÈnnen verschiedene Folge-krankheiten entstehen. Die haÈufigste Komplikationder H.-pylori-Infektion ist die gastroduodenale Ul-kuskrankheit. Duodenalulzera sind praktisch im-mer mit H. pylori assoziiert, waÈhrend Magenulzeraauch ohne H.-pylori-Infektion entstehen koÈnnen(30±40% der FaÈlle, z. B. als Folge der Einnahmenichtsteroidaler Antiphlogistika). Zu den moÈgli-chen Langzeitfolgen der H.-pylori-Infektion kanndie Ausbildung eines mukosaassoziierten lymphati-schen Gewebes (MALT) sein, welches Ausgangs-punkt fuÈr die Entstehung des niedrig malignenMALT-Lymphoms des Magens sein kann. FuÈr dieunterschiedlichen klinischen Manifestationen derH.-pylori-Infektion sind wahrscheinlich einerseitsVirulenzfaktoren des Erregers, aber auch geneti-sche PraÈdispositionen und UmwelteinfluÈsse (Er-naÈhrung, Stress) relevant. Die H.-pylori-Infektioninduziert eine lokale und systemische spezifischeImmunantwort, die aber nicht zur Elimination desErregers fuÈhrt. Der Nachweis von IgG-AntikoÈrpernkann zur serologischen Diagnose der Infektion ge-nutzt werden, die diagnostische Bedeutung vonIgM- und IgA-Nachweis ist gering.

Labordiagnose

Ureasenachweis. Die Diagnose einer H.-pylori-Infektion wird in der Regel schon waÈhrend der En-doskopie durch einen Urease-Schnelltest gestellt:Hierzu wird eine Biopsie in ein Urease-Testme-dium eingebracht; wegen der hohen Ureaseaktivi-taÈt der in der Schleimhaut vorhandenen Keimekommt es bei Vorliegen einer Infektion meist in-nerhalb einer Stunde zu einem Farbumschlag desIndikators.

Anzucht. Die Anzucht erfolgt aus Magenbiopsien,die unmittelbar nach Entnahme auf Spezialkultur-medien uÈberimpft oder in ein spezielles Transport-medium eingebracht werden muÈssen. Die BebruÈ-tung wird 5±7 Tage in mikroaerober AtmosphaÈrevorgenommen. H. pylori waÈchst in kleinen, glasi-gen Kolonien, die oxidase- und katalasepositivsind. Ausreichend zur BestaÈtigung sind das Gram-praÈparat und die Ureasereaktion, die binnen Mi-nuten positiv wird.

Verlaufskontrolle. Zur Verlaufskontrolle bietetsich der 13C-Akuttest an, der von H. pylori umge-setzten markierten Harnstoff ± der Ausatmungsluftnachweist.

9 Helicobacter310

Entzündung

Magenschleimhaut Ulcus

Urease

H2O2

NH3

VacA-Zytotoxin

NH3Beweglichkeit pH ↑

Abb. 9.1. Pathogenese und Rolle der Virulenzfaktoren bei der Helico-bacter-pylori-Infektion

Ulkus

Therapie

Zur Therapie der H.-pylori-Infektion werden Anti-biotika mit SaÈuresekretionshemmern kombiniert.Ein effektives Therapieschema ist die Kombinationvon Clarithromycin mit Metronidazol (alternativAmoxicillin) und einem Protonenpumpenhemmer(Omeprazol, Pantoprazol oder Lansoprazol). Diese¹Tripeltherapieª wird uÈber 7±10 Tage verabreicht.Die Therapie fuÈhrt praktisch immer zu einer kurz-fristigen Elimination der Erreger, die dauerhafte¹Eradikationª der Infektion kann fruÈhestens vierWochen nach Ende der Therapie festgestellt wer-den. Mit den zur Zeit verfuÈgbaren Therapiesche-mata gelingt die Eradikation in ca. 90% der FaÈlle.Wenn eine komplette Eradikation von H. pylori ge-lingt, betraÈgt die Reinfektionsrate unter 1% proJahr. Die Eradikation der H.-pylori-Infektion fuÈhrt

zur Abheilung der Gastritis und zu einer drasti-schen Verminderung der Ulkusrezidive. Ob dasMagenkarzinomrisiko durch fruÈhzeitige H.-pylori-Therapie reduziert werden kann, ist noch nicht ge-klaÈrt. FruÈhe Stadien des H.-pylori-assoziiertenMALT-Lymphoms konnten durch Eradikation derH.-pylori-Infektion in eine Remission gebrachtwerden. Ob dies zu einer dauerhaften Heilung derTumoren fuÈhrt, wird noch untersucht.

PraÈvention

Hygienische Maûnahmen zur Verhinderung derFaÈkaluÈbertragung sowie Hygiene im Endoskopie-bereich sind zu empfehlen.

Meldepflicht. Eine Meldepflicht besteht nicht.

9.1 Helicobacter pylori 311

ZUSAMMENFASSUNG: Helicobacter pylori

Bakteriologie. Gramnegatives, bewegliches,spiralfoÈ rmiges oder einfach gebogenes StaÈb-chen, mikroaerophil, starke UreaseaktivitaÈt,einzige humanpathogene Art: H. pylori.

Resistenz gegen aÈ uûere EinfluÈ sse. Gering.Cave: Ûbertragung durch ungenuÈ gend desin-fizierte Gastroskope moÈ glich.

Epidemiologie. Weltweites Vorkommen. In-fektion vorwiegend im Kindesalter. HoÈ herePraÈvalenz in Regionen mit niedrigem Hygie-nestandard (wahrscheinlich faÈkal-orale und/oder oral-orale Ûbertragung)

Zielgruppe. Alle Menschen.

Pathogenese. Urease und Beweglichkeit es-sentiell fuÈ r Etablierung der Infektion (Koloni-sation). AdhaÈrenz an Epithelzellen. DirekteEpithelschaÈdigung durch Urease, VacA-Zyto-toxin. Induktion von AutoantikoÈ rpern gegen

Parietalzellen. Beeinflussung der Magenphy-siologie (Gastrinspiegel, MagensaÈuresekreti-on).

Klinik. Chronische Gastritis, Ulcus duodeni,Ulcus ventriculi, Magenkarzinom und -lym-phom.

Diagnose. Biopsie-Ureasetest, 13C-Harnstoff-Atemtest, Erregeranzucht aus Magenbiop-sien.

Therapie. Kombinationstherapie von zweiAntibiotika (z. B. Clarithromycin + Metroni-dazol) mit SaÈuresekretionshemmer.

ImmunitaÈt. Keine

PraÈvention. Hygienische Maûnahmen, beson-ders im Endoskopiebereich.

Meldepflicht. Keine.

n.........

12 Legionellen326

LegionellenH. Hahn, K. Miksits

12

Tabelle 12.1. Legionella: Gattungsmerkmale


GramfaÈrbung gramnegative StaÈbchen

aerob/anaerob aerob, kapnophil

Kohlenhydratverwertung nein

Sporenbildung nein

Beweglichkeit ja

Katalase positiv

Oxidase verschieden

Besonderheiten Bedarf an Cystein

Tabelle 12.2. Legionellen: Arten und Krankheiten

Arten Krankheiten

L. pneumophila LegionaÈrskrankheitPontiac-Fieber(Enzephalopathie)(Endokarditis)

L. micdadei Pittsburgh-PneumoniePontiac-Fieber

L. feeleii Pontiac-FieberL. anisa

Legionellen (Gattung: Legionella) sind gramnegati-ve unbekapselte StaÈbchenbakterien, die weder un-ter aeroben noch unter anaeroben BedingungenZucker verwerten koÈ nnen und Cystein als Wachs-tumsfaktor benoÈ tigen (Tabelle 12.1).

Der Name leitet sich aus der Entdeckungsge-schichte des Erregers ab: Im Juli 1976 brach nacheinem Jahrestreffen der Kriegsveteranenorganisati-

on ¹American Legionª in Philadelphia bei 182 der4400 Teilnehmer eine schwere Allgemeininfektionmit dominierender Lungensymptomatik auf, ander schlieûlich 29 Personen starben (Tabelle 12.2).

Anschlieûende bakteriologische Untersuchun-gen durch das CDC fuÈ hrten nach wenigen Mona-ten zur Entdeckung des Erregers.

12.1 Legionella pneumophila 12.1.1 Beschreibung

Aufbau

Zellwand. L. pneumophila zeigt den typischenWandaufbau gramnegativer Bakterien. Charakteri-stisch ist der hohe Gehalt an verzweigten FettsaÈu-ren, Phosphatidylcholin und Phospholipiden inder aÈuûeren Membran.

Geiûeln. Legionellen sind monotrich oder lopho-trich begeiûelt.

Plasmide. Umweltisolate besitzen Plasmide, die zuepidemiologischen Zwecken analysiert werdenkoÈnnen.

STEC

KB

RIE

F

Legionella (L.) pneumophila ist der typische Vertreter der GattungLegionella (Tabelle 12.1); er verursacht die Legionellose (Legio-naÈrskrankheit), eine schwere Pneumonie (Tabelle 12.2).

Legionella pneumophilaStaÈbchenbakterienmit coiled macrophage,entdeckt 1977 vonJ. E. McDade et al.

eingerolltesPseudopodium(coiled)


L. pneumophila bildet verschiedene Enzyme undHaÈmolysine; deren Funktion in der Pathogeneseist jedoch bislang nicht geklaÈrt.


Gegen aÈuûere EinfluÈsse sind Legionellen ver-gleichsweise unempfindlich.

Vorkommen

Legionellen kommen im Wasser und in Erdprobenvor. Sie werden aus KuÈhltuÈrmen, Klimaanlagen,aus flieûenden und stehenden GewaÈssern, Wasser-leitungen, WasserhaÈhnen und AbwaÈssern isoliert.Hier sind die Infektionsquellen fuÈr den Menschenzu suchen. In der freien Natur sind Legionellenmit autotrophen Mikroorganismen, z. B. mit Eisen-Mangan-Bakterien, vergesellschaftet, auf die sie alsKohlenstoff- und Energiequelle angewiesen sind,oder sie vermehren sich in freilebenden AmoÈben,wie z. B. Acanthamoeben oder Naegleria-Arten.


Epidemiologie

Legionellosen treten sowohl sporadisch als auchepidemisch und als nosokomiale Infektionen auf.Ihre HaÈufigkeit wird in den USA auf 12 bis 58 Er-krankungsfaÈlle pro 100 000 Einwohner geschaÈtzt.Vermutlich gehen etwa 15% aller Pneumonien aufLegionellen zuruÈck.

In den Sommermonaten tritt die Legionellen-Pneumonie gehaÈuft auf.

Ûbertragung

Der Erreger wird aerogen erworben, eine Ûber-tragung von Mensch zu Mensch findet jedochnicht statt.

Pathogenese

Nach der Ûbertragung geht die Legionellen-Infek-tion an, wenn disponierende Faktoren vorliegen;die Manifestationsrate wird auf 1±9 % geschaÈtzt.

Nach pilusvermittelter AdhaÈrenz wird der Erre-ger in besonderer Weise phagozytiert (coiling pha-

gocytosis), entgeht jedoch der intrazellulaÈren Ab-toÈtung (Abb. 12.1). Der Erreger induziert eine Ent-zuÈndungsreaktion, in deren Verlauf sich an denAbsiedlungsherden Akkumulationen von neutro-

12.1 Legionella pneumophila 327

Ø 5–15 µm

LPSProteaseNukleasenPhosphataseLipase

KEINE Ansäuerung des Phagosoms(ribosomenbesetztes Phagosom)

FcR – AK

C3R – C3

Intrazelluläres Reservoir in AmöbenSchutz vor natürlichen Feniden

coiling phagocytosis durch Alveolarmakrophagen

Tröpfcheninfektion Quelle: Warmwasserleitungen

IFN-γ

TNF-α

IL-2

CD4+

APC

IL-1

ProzessierungPräsentation

Antigen

aktivierte Makrophagen Elimination

MHC-IITCR

T

Abb. 12.1. Pathogenese der Legionellenpneumonie

philen Granulozyten und Makrophagen bilden;diese Nekroseherde finden sich in den Alveolenund Alveolarsepten, nicht jedoch in den Bron-chien.

Aus dem primaÈren Herd in der Lunge kann derErreger septisch metastasieren und sich in derHaut und in tiefen Organen, z. B. Herz, Leber, Pan-kreas, Darm, absiedeln.

Klinik

Legionellen-Pneumonie (LegionaÈ rskrankheit).Die Erkrankung beginnt nach einer Inkubations-zeit von 2±10 Tagen mit Fieber und Kopfschmer-zen. VerwirrtheitszustaÈnde, Desorientiertheit sowieLethargie deuten auf eine Beteiligung des ZNS hin.Gelegentlich koÈnnen auch DurchfaÈlle auftreten.Meistens sind die Patienten aÈlter als 50 Jahre undabwehrgeschwaÈcht, Raucher oder Alkoholiker. Un-behandelt fuÈhrt die Erkrankung in 5±15 % derFaÈlle zum Tode.

Pontiac-Fieber. Nach einer Inkubationszeit von 1±2 Tagen entwickeln sich Husten, Schnupfen undHalskratzen. Viele Patienten klagen uÈber Schwin-del, Photophobie, Verwirrtheit oder Muskel-schmerzen. Die KoÈrpertemperatur ist erhoÈht. DieKrankheit dauert 2±5 Tage.

ImmunitaÈt

Die Abwehr von Legionellen haÈngt wahrscheinlichwesentlich von einer intakten T-Zell-Abwehr ab.

Labordiagnose

Die Erregersicherung erfolgt durch Antigennach-weis im Urin sowie durch mikroskopische Darstel-lung und Anzucht aus Respirationstraktsekret.

Untersuchungsmaterial. Geeignet sind fuÈr dieMikroskopie und Anzucht bronchoalveolaÈre Lava-gefluÈssigkeit (BAL) und fuÈr den AntigennachweisUrin.

Transport. Die Materialien sollen rasch ins Laborgeschickt werden. Dieses muû uÈber die Verdachts-diagnose Legionellose informiert werden, damitbei der Anzucht geeignete Spezialkulturmedien

verwendet und die BebruÈtungsdauer angepaûtwerden koÈnnen.

Mikroskopie. Nach AnfaÈrbung mit fluoreszein-markierten AntikoÈrpern lassen sich die Erreger di-rekt in BAL-PraÈparaten mikroskopisch darstellen(direkter Immunfluoreszenztest).

Anzucht. FuÈr die Anzucht sind cysteinhaltige Spe-zialkulturmedien (BCYE-Agar) erforderlich; diesewerden 10 Tage lang unter kapnophilen Bedingun-gen bebruÈtet. Die Identifizierung eines Isolats er-folgt durch direkte Immunfluoreszenz (s. o.).

Serologische Diagnostik. Der Antigenbestim-mung im Urin erfolgt mittels ELISA (derzeit nurL. pneumophila Serotyp 1). FuÈr epidemiologischeZwecke koÈnnen AntikoÈrper im Serum bestimmtwerden.

Therapie

Mittel der Wahl zur Behandlung der Legionellosesind Makrolide, z. B. Erythromycin, in schwerenFaÈllen mit Rifampicin kombiniert.

Auch Chinolone sollen eine gewisse Wirksam-keit gegen Legionellen haben; Cephalosporine sinddagegen unwirksam. Die Beachtung der ¹Legio-nellen-LuÈckeª hat praktische Bedeutung angesichtsder breiten Anwendung von oralen Cephalospori-nen bei Atemwegsinfektionen, insbesondere beiambulant erworbenen Pneumonien.

PraÈvention

Allgemeine Maûnahmen. Angesichts des ubiqui-taÈren Vorkommens ist ein umfassender Schutz derBevoÈlkerung nicht moÈglich. Im Vordergrund ste-hen die Beseitigung von Infektionsquellen durcheine geeignete Wasserversorgung, eine sachgerech-te Installation und Wartung von Leitungssystemenund Klimaanlagen sowie die Vermeidung legionel-lenhaltiger Aerosole. Bei gefaÈhrdeten Personen istdie Beseitigung der disponierenden AbwehrschwaÈ-che anzustreben.

Meldepflicht. Eine Meldepflicht besteht in einigenBundeslaÈndern, als ErgaÈnzungsverordnung zumBSeuchG, bei Erkrankung und Tod.

12 Legionellen328

12.2 Andere Legionellen 329

ZUSAMMENFASSUNG

Bakteriologie. Gramnegatives StaÈbchen-Bak-terium mit hohen AnspruÈ chen an das Kultur-medium (Cystein).

Vorkommen. Im Wasser, speziell in freileben-den AmoÈ ben, Duschen, KlimageraÈten etc.

Ûbertragung. Wasser-Aerosole.

Pathogenese. Ansiedlung in der Lunge, gra-nulomatoÈ se EntzuÈ ndung.

Klinik. Pneumonie (LegionaÈrskrankheit),Pontiac-Fieber.

ImmunitaÈt. T-zell-vermittelte ImmunitaÈt.

Labordiagnose. Antigennachweis im Urin,Mikroskopie und Anzucht aus Bronchiallava-ge; Differenzierung im Referenzlabor.

Therapie. Makrolid, ggf. in Kombination mitRifampicin.

PraÈvention. Wasser- und Klimaanlagenhy-giene, Beseitigung der AbwehrschwaÈche.Meldepflicht in einigen BundeslaÈndern.

n.........

12.2 Andere Legionellen

Zu diesen zaÈhlen neben einer Vielzahl andere Ar-ten L. micdadei, der Erreger der Pittsburgh-Pneu-monie und von Pontiac-Fieber-AusbruÈchen sowie

L. feeleii und L. anisa, die ebenfalls bei Pontiac-Fieber-AusbruÈchen isoliert werden konnten (Ta-belle 12.2, s. S. 326).

Documents

Staphylokokken 1 - bilder.buecher.de · Koagulase Fibrin Staphylolysin H 2O 2 H 2O 2 L e u k o z id i n C 3 b C 3 b H 2O 2 H 2O 2 C3 C3b C5a C5 H 2O 2 O p s o n F ib r o n e k t i