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BODE–SCIENCE–COMPETENCE
Erregerprofil
Als gesichert gilt, dass die klinische Symptomatik
der C. difficile-Infektionen an die Bildung des Zytoxins B (TcdB) allein oder an die Produktion beider
Toxine TcdA/B gebunden ist. Die Menge der ausgeschütteten Toxine entscheidet maßgeblich über die
Virulenz des C. difficile-Stammes. Der C. difficile
Stamm 027, der in Nordamerika und Europa für die
Ausbrüche mit besonders schweren Folgen verantwortlich war, produzierte 16 mal mehr Toxin A und
23 mal mehr Toxin B als andere Stämme.
Typische Symptome
Hoch ansteckend und überlebensfähig
Clostridium difficile ist die häufigste Ursache von Diarrhöen in Krankenhäusern. Die Pathogenität
des Erregers hängt von der Art und Menge der gebildeten Toxine ab. Das Bakterium ist hoch ansteckend und umweltresistent.
Clostridien gehören zur Familie der sporenbildenden grampositiven Stäbchen, den Bacillaceae, die
mehr als 100 Arten umfassen. Zu ihnen zählen
neben C. difficile auch die bekannten Krankheitserreger C. tetani und C. botulinum. Der Gattungsname
der unter Luftabschluss lebenden Bakterien geht auf
das typisch spindelförmige Austreiben der Sporen
(griechisch: Chloster, Spindel) zurück. Clostridien
sind ubiquitär verbreitet: Sie kommen in der Erde, im
Wasser oder im Darm von Menschen und Tieren vor.
Bei rund 5 Prozent aller Erwachsenen und bis zu
50 Prozent aller Kinder ist C. difficile in geringen
Mengen im Stuhl nachweisbar, ohne Krankheitssymptome zu verursachen. Forscher vermuten, dass
Kleinkindern ein Rezeptor in der Darmschleimhaut
fehlt, der für die Pathogenität des Erregers erforderlich ist.
wicht. Natürliche Konkurrenten des grampositiven
Stäbchens werden geschädigt. Da C. difficile gegenüber den meisten Antibiotika resistent ist – oft wirken
nur noch Metronidazol und Vancomycin – kann das
Bakterium die freiwerdenden Nischen im Darm ungehindert besetzen.
C. difficile verfügt über ein ganzes Repertoire an
Überlebensstrategien: Die besonderen Resistenzeigenschaften verschafft sich das Bakterium u. a.
durch springende Gene, die ihre Position auf den
Chromosomen ständig verändern. Daraus folgt eine
große Flexibilität und vereinfachte Aufnahme von
Genen anderer Erreger. Darüber hinaus produziert
C. difficile para-Kresol, das andere Erreger abtöten
kann.
Unterschiedliche Toxine
Überlebenskünstler
Bei hospitalisierten Patienten liegt die Kolonisationsrate bei 30 Prozent und höher. Erste Publikationen
zu C. difficile traten 1935 auf. Doch erst in den späten 70-er Jahren wurde der Keim als Erreger der so
genannten Antibiotika-assoziierten Durchfallerkrankungen identifiziert.
Als klassischer opportunistischer Keim entfaltet C.
difficile seine krankmachende Potenz nur bei einem
vorgeschädigten Wirt. Unter Antibiotikagabe gerät
die physiologische Darmflora aus dem Gleichge-
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Hat sich der Erreger in der durch Antibiotika aus der
Balance geratenen Darmflora etabliert, beginnt er mit
der Produktion von Zellgiften. Bei C. difficile-Isolaten
wurden sowohl pathogene als auch apathogene
Toxine festgestellt. Im Fokus stehen das Enterotoxin A
(TcdA), das Zytoxin B (TcdB) und das binäre Toxin
CdtA/B, das für sich genommen als apathogen
eingestuft wird. C. difficile-Erreger, die das Zytoxin B
(TcdB) allein oder zusammen mit dem Enterotoxin A
(TcdA) bilden, sind fakultativ pathogen. Diese
Stämme lassen sich sowohl bei symptomlosen
Trägern als auch bei Erkrankten nachweisen.
Die beiden pathogenen Toxine schädigen den Darm
auf unterschiedliche Weise, wobei Toxin B ca.
1000mal potenter ist als Toxin A. Die Gifte greifen die
Zellen der Dünndarmschleimhaut an und erhöhen
ihre Durchlässigkeit. Zum typischen Erscheinungsbild einer durch Clostridium difficile verursachten
Durchfallerkrankung (CDAD) gehören:
■ Bei leichtem bis mittelschwerem Verlauf:
■ wässriger Durchfall
■ Unterbauchschmerzen
■ Fieber (selten)
■ Übelkeit
■ Bei schwerem Verlauf:
■ Pseudomembranöse Colitis. Die entzündete
Darmwand sondert Fibrin ab, das sich zusammen mit Granulozyten und zerstörten Darmzellen zu einer weißen Schicht, einer Pseudomembrane verbindet und an der Darmwand
anlagert. Dabei kann es zu Komplikationen
kommen, z. B. zum toxischen Megacolon, einer
schwerwiegenden Ausdehnung des Dickdarms
oder zur Darmperforation oder Sepsis.
Sporenbildung
C. difficile tritt sowohl in seiner vegetativen als auch
in seiner Sporenform auf. Seine Fähigkeit zur
Sporenbildung setzt das Bakterium dann ein, wenn
ungünstige Lebensbedingungen wie z. B. Nährstoffmangel herrschen. C. difficile bildet Endosporen,
d. h. Sporen, die sich aus dem Inneren der vegetativen Mutterzelle entwickeln. Jede Zelle kann nur eine
Spore bilden und geht bei diesem Prozess zugrunde. Die Mutterzelle teilt sich zunächst in zwei
ungleiche Teile. Der größere Zellteil (Mutterzelle) umhüllt die Vorspore. Anschließend erfolgt die Reifung
zur Spore – dabei bildet sich eine mehrschichtige
Sporenhülle – und ihre Austreibung. Sporen sind
charakterisiert durch:
■ extrem verminderte Stoffwechselaktivität
■ hohe Resistenz gegen Austrocknung / Hitze
(100 °C werden leicht überlebt)
Die Fähigkeit der Sporenbildung stattet den Erreger
der CDAD mit einer besonderen Resistenz
gegenüber chemischen und physikalischen Maßnahmen aus. Die vegetativen Zellen von C. difficile überleben bis zu 24 Stunden auf unbelebten Flächen, die
Sporen sind sogar 5 Monate überlebensfähig.
Risikofaktoren
■ Antibiotikatherapie, insbesondere bei
stationärer Behandlung > 2 Tage
■ Chemotherapie
■ Große bauchchirurgische Eingriffe
■ Unterbringung im gleichen Zimmer wie
CDAD-Patienten
■ Längere Krankenhausverweildauer
Hoch ansteckend
Die Symptome einer CDAD treten in der Regel 3-10
Tage nach Beginn der Antibiotikatherapie auf. Bei einem Drittel der Patienten hingegen beginnen erste
Symptome erst nach Abschluss der Antibiotikatherapie, was zu Schwierigkeiten bei der Diagnostik führen kann.
Der Erreger ist hoch ansteckend: Partikel von 2 Bakterien reichen aus, um eine Infektion auszulösen.
Bei 107 bis 109 Keimen pro Gramm Stuhl, den Patienten mit Diarrhöe ausscheiden, besteht ein hohes
Risiko einer raschen Verbreitung des C. difficile.
Literatur
von Eichel-Streiber Chr. et al. Clostridium difficile: Pathogenese, molekularbiologische Eigenschaften und CdISt1 (IStron), ein spezifisches chimäres genetisches
Element. Forschungsprojekt Prof. Dr. Chr. v. Eichel-Streiber, Institut für medizinische
Mikrobiologie und Hygiene, Johannes Gutenberg Universität Mainz, 2007
Arbeitskreis "Krankenhaus- & Praxishygiene" der AWMF. Hygienemaßnahmen bei
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Sebaihia M et al. The multidrug-resistant human pathogen Clostridium difficile has a
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Widmer A, Pittet D. Clostridium difficile: Epidemiologie und präventive Maßnahmen.
Swiss-Noso, Nosokomialinfektionen und Spitalhygiene: Aktuelle Aspekte, Genf,
Band 2, Nummer 3, Oktober 1995
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