Akute bakterielle Infektionen des Gastrointestinaltraktes Teil 1
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Infektionen im Gastrointestinaltrakt Akute bakterielle Infektionen des Gastrointestinaltraktes Teil 1: Übersicht über die Krankheitserreger T. Jelinek, O. Wichmann, M. Günther Zusammenfassung In der Primärversorgung von Patienten gehört akuter Durchfall zu den am häufigsten genannten Symptomen. Da im Verlauf häufig selbstlimitierend, können diagnostische und therapeutische Maßnahmen in der Mehrzahl der Fälle auf ein vernünftiges Mindestmaß beschränkt werden. Weltweit stehen bakterielle Infektionen als Ursache akuter Durchfälle an erster Stelle, hier weit überwiegend durch enterotoxigene Escherichia coli (ETEC). Obwohl diese Infektionen in Industrienationen meist unkompliziert verlaufen, stellen sie eine der wichtigsten Ursachen der Mortalität bei Kindern in Entwicklungsländern dar. Unter anderem Reisediarrhöe, Diarrhöe durch Clostridium difficile und durch E. coli verursachen jedoch auch in Deutschland erhebliche Morbidität. Diagnostik und Management sollten sich vor allem am klinischen Erscheinungsbild orientieren. Schlüsselwörter Akute Diarrhöe, Reisediarrhöe, Escherichia coli, Clostridium Summary Acute bacterial infection of the gastrointestinal tract Diarrhoea is one of the most common symptoms in primary healthcaresettings. Sincemostepisodesareself-limiting,diagnostic and therapeutic measures can be kept to a sensible minimum. Worldwide, bacterial infections are a major cause of diarrhoea, generally caused by enterotoxigenic Echerichia coli (ETEC). Although these infections generally take a mild course in industrialized nations, they are a major cause of child mortality in developing countries. Travel diarrhoea, diarrhoea caused by Clostridium difficile and by E. coli cause significant annual morbidity in Germany. Routine diagnostic and therapeutic management of acute diarrhoea should be oriented at the clinical picture. Key words Acute diarrhoea, travellers’ diarrhoea, Escherichia coli, Clostridium Einführung Akute Diarrhöe ist als Passage von ungeformten Stühlen in erhöhter Frequenz (>3/die) für weniger als vier Wo- Fallbeispiel Ein 18 Jahre alter Mann stellte sich beim Hausarzt vor mit blutigem Durchfall, abdominellen Schmerzen und Erschöpfung. Die Beschwerden hatten drei Tage zuvor mit wässriger Diarrhöe und krampfartigen Bauchschmerzen begonnen. Der Patient verneinte Auslandsreisen und besondere diätetische Belastungen. Er erinnerte sich jedoch daran, in der Vorwoche ungenügend gebratenes Hackfleisch gegessen zu haben. Die Therapie erfolgte zunächst empirisch mit Cotrimxazol über drei Tage. Eine Stuhlprobe wurde zur Untersuchung auf enteropathogene Bakterien eingesandt, zusätzlich wurde die Anzüchtung auf Spezialnährböden zum Nachweis von enterohämorrhagischen Escherichia coli (EHEC) angefordert. Die Labordaten des Patienten zeigten 13.000 Leukozyten/mm3 mit Linksverschiebung, Hb 8,5g/dl, Thrombozyten 80.000/ mm3 und ein Kreatinin von 2,8mg/dl. Ein peripherer Blutausstrich zeigte zahlreiche fragmentierte Erythrozyten. Die Diagnose eines hämolytisch-urämischen Syndromes wurde gestellt. In der Stuhlkultur konnte E. coli O157:H7 nachgewiesen werden. Der Patient wurde nach Absetzen der Antibiose unter stationären Bedingungen supportiv behandelt. chen definiert. Obwohl die meisten Episoden selbstlimitierend verlaufen, bleibt akute Diarrhöe eine wichtige Ursache für Morbidität und Mortalität, insbesondere unter Kindern und älteren Patienten. In der Primärversorgung von Patienten gehört Durchfall zu den am häufigsten genannten Symptomen. Für Deutschland werden 30 Millionen Durchfallepisoden pro Jahr bei Erwachsenen geschätzt. Daten aus den USA geben eine Durchfallrate von 1,5 % bei hospitalisierten Patienten an. In Entwicklungsländern ist die Durchfallrate 2–3 mal so hoch wie in Industrienationen. Die möglichen Ursachen akuter Diarrhöe sind zahlreich (Tabelle 1). Grob einteilend kann zwischen Medikamenten, infektiöser Erreger und derer Toxine, entzündlicher PD Dr. med. Tomas Jelinek Institut für Tropenmedizin Spandauer Damm 130, D-14050 Berlin E-Mail: [email protected] Z. Allg. Med. 2003; 79: 373–376. © Hippokrates Verlag in MVS Medizinverlage Stuttgart GmbH & Co. KG, Stuttgart 2003 373 Infektionen im Gastrointestinaltrakt und ischämischer Colitis, alimentären Ursachen, abdominellen Entzündungen und funktionellen Beschwerden unterschieden werden. In Industrienationen sind meist virale Infektionen die Ursache akuter Durchfälle, der Verlauf ist hier weit überwiegend selbstlimitierend. Weltweit stehen bakterielle Infektionen als Ursache an erster Stelle, hier weit überwiegend durch enterotoxigene E. coli (ETEC). Obwohl diese Infektionen in Industrienationen meist unkompliziert verlaufen, stellen sie eine der wichtigsten Ursachen der Mortalität bei Kindern in Entwicklungsländern dar. Unter anderem Reisediarrhöe, Diarrhöe durch C. difficile und durch EHEC verursachen jedoch auch in Deutschland erhebliche Morbidität. Tabelle 1: Auswahl wichtiger Ursachen akuter Diarrhöe Infektionen 1. Bakterien Aeromonas, Campylobacter, Clostridium difficile, Clostridium perfringens Escherichia coli • enterotoxigen • enteroinvasiv • enterohämorrhagisch • enterpathogen Listeria monocytogenes, Salmonella, Shigella, Staphylococcus aureus, Vibrio, Yersinia enterocolitica 2. Parasiten und Protozoen Cryptosporidium parvum, Entamoeba histolytica, Giardia lamblia 3. Viren Adenoviren, Norwalkvirus, Rotaviren Medikamente Antazida, Antiarrhytmika, Antibiotika, Antihypertensiva, Chemotherapeutika, Cholinergika, Kalium, Laxantien, Magnesium, Nichtsteroidale Antiphlogistika, Prokinetika, Prostaglandine, Protonenpumpeninhibitoren, Theophylline Intestinale Ischämie Entzündungen im Abdomen und Becken Einnahme von Zuckerersatzstoffen oder schwerverdaulichen Zuckern Funktionelle Beschwerden Problemkreis Reisediarrhöe Reisediarrhöe betrifft jedes Jahr Millionen von Deutschen. Auch wenn letale Verläufe extrem selten sind, ist die assoziierte Morbidität substantiell. Ca. 40 % der Betroffenen müssen ihre Reisepläne ändern, 20 % werden für mindestens einen Tag bettlägerig und 1 % müssen hospitalisiert werden. Den größten Anteil von Reisediarrhöe findet man bei Reisenden, die sich aus Gebieten mit niedrigem Risiko (westliche Industrienationen mit einer 374 durchschnittlichen Inzidenz von 7 %) in Gebiete mit hohem Risiko begeben (z. B. Teile Asiens, Lateinamerikas und Afrikas mit einer Inzidenz von 20–50 %). Zahlreiche Studien haben ETEC als Hauptverursacher der Reisediarrhöe identifiziert. Andere Pathogene sind unter anderem Campylobacter jejuni, Shigella, Salmonella, Vibrio, Giardia, Entaemoeba histolytica, Rotaviren und Norwalkviren. Die Übertragung erfolgt in der Regel durch die Ingestion fäkal kontaminierter Nahrungsmittel. Es ist heute obsolet zu glauben, dass ein Wechsel der Lebensumstände, Jet Lag, »Reisefieber«, Klimawechsel, Staub oder fremde Zuatzstoffe zur Nahrung wesentliche Ursachen der Reisediarrhöe sind. Symptome treten meist innerhalb der ersten zwei Reisewochen auf, die Inzidenz lässt danach deutlich nach. Zusätzlich zum Durchfall treten meist noch Begleitsymptome wie Nausea, Vomitus, abdominelle Schmerzen auf. Beim Übergang zur komplizierten Reisediarrhöe kommen Fieber und/oder blutige Stühle hinzu. Escherichia coli Verschiedene Kategorien von E. coli können Diarrhöen durch ganz unterschiedliche Pathomechanismen hervorrufen. Weiterhin bestehen wesentliche Unterschiede in Bezug auf die Serotypen von E. coli der normalen Darmflora in westlichen Industrienationen und in Entwicklungsländern. Es ist unklar, welche Faktoren zur lokalen Dominanz bestimmter Serotypen führen. Wechselt man von einem Gebiet in ein anderes, lässt sich innerhalb weniger Tage eine Veränderung der E. coliSerotypen im Darm nachweisen. Bei enterotoxigenen E. coli (ETEC) ist die unterschiedliche Toxinproduktion bedeutsam, die durch zwei verschiedene Bakterienstämme erfolgt. Es werden hitzelabile, sekretorische Toxine produziert, von denen eines antigenetisch und funktionell dem Choleratoxin ähnlich ist. Erwachsene in Endemiegebieten sind gegen diese Toxine immun. Weiterhin wird ein hitzestabiles Toxin gebildet, das ebenfalls sekretorische Effekte hat. In den einzelnen ETEC-Stämmen ist die Toxinproduktion variabel: es können die Toxine einzeln vorkommen, aber auch Kombinationen aus hitzelabilem und -stabilem Toxin sind möglich. Letzteres führt regelmäßig zu schweren Krankheitsbildern. Nach einer Inkubationszeit von 1–9 Tagen führt eine Infektion mit ETEC zu individuell sehr variablen Krankheitsbildern, von weitgehend asymptomatischem Befund bis hin zur schweren, Cholera-ähnlichen Symptomatik. Begleitsymptome wie Tenesmen und Fieber sind möglich, im Stuhl sind in aller Regel weder Erythrozyten noch Leukozyten nachweisbar. Nach ungefähr einer Woche sistieren die Beschwerden spontan. Somit lohnt sich eine umfangreiche Diagnostik in der Regel nicht, zumal Z. Allg. Med. 2003; 79: 373–376. © Hippokrates Verlag in MVS Medizinverlage Stuttgart GmbH & Co. KG, Stuttgart 2003 Infektionen im Gastrointestinaltrakt der Nachweis von ETEC aufwändig ist. Therapeutisch ist die orale Rehydrierung in der Regel ausreichend (s. Teil 2). Enteropathogene E. coli (EPEC) produzieren weder Toxine noch sind sie enteroinvasiv. Sie führen jedoch zu charakteristischen Läsionen im Dünndarm mit Zerstörung der Mikrovilli. Klinisch imponiert eine Infektion mit EPEC meist mit persitierender, wässriger Diarrhöe ohne Blut- oder Schleimbeimengungen. Begleitsymptome wie Fieber oder Erbrechen können auftreten. Eine durchgemachte Infektion führt zu längerfristiger Immunität. Der Nachweis der Erreger ist aufwändig. Neben adäquater Rehydrierung kann eine antibiotische Therapie hilfreich sein, jedoch ist mit Multiresistenzen zu rechnen. Enteroinvasive E. coli (EIEC) dringen in die Mukosa des Colons ein, vermehren sich dort und bewirken dadurch ein ruhrartiges Krankheitsbild mit schmerzhaften Durchfällen, Blut- und Schleimbeimengungen im Stuhl und Fieber. Hier sind im Schleim reichlich Leukozyten nachweisbar. Werden bei der Diagnostik einer komplizierten, akuten Diarrhöe weder Shigellen, noch Campylobacter oder Salmonellen gefunden, sind EIEC ursächlich zu erwägen. Die mikrobiologischen Nachweisverfahren sind jedoch aufwändig. Enterohämorrhagische E. coli (EHEC, O157:H7) bilden ein Verotoxin, das mit dem von Shigellen verwandt ist. Es wird geschätzt, dass E. coli O157:H7 für bis zu 30 % der akuten hämorrhagischen Colitiden in der westlichen Welt verantwortlich ist. In der Regel wird die Infektion durch den Verzehr von nicht ausreichend gebratenem Rindfleisch erworben, jedoch sind auch andere Infektionsquellen wie frisch gepresster Apfelsaft und Haushaltskontakte zu Infizierten identifiziert worden. Das Spektrum der Symptomatik reicht von wässrigen Stuhlentleerungen bis hin zu ruhrartigen, blutigen Durchfällen. E. coli O157:H7 ist mit dem hämolytisch-urämischen Syndrom und der thrombotischen thrombozytopenischen Purpura assoziiert, das vor allem unter einer antibiotischen Therapie dieser Infektion auftreten kann. Wird E. coli O157:H7 als mögliche Ursache der Beschwerden eines Patienten in Erwägung gezogen, muss das mikrobiologische Labor darüber informiert sein, damit die Probe mit entsprechenden Nährmedien (z. B. Sorbitol-MavCongey-Agar) angesetzt werden kann. Salmonella Enteritische Salmonellosen werden durch mehr als 2000 verschiedene Serotypen ausgelöst, die im Tierreich ihre primären Wirte haben. Nach oraler Ingestion kommt es innerhalb von zwei Tagen zur Symptomatik, die sehr variabel sein kann. Neben dem häufigen Erscheinungsbild des akuten Brechdurchfalls treten auch komplizierte Verläufe mit blutigen Stühlen oder septischen Krank- heitsbildern auf. Für gewöhnlich ist die Diarrhöe selbstlimitierend und dauert nur selten länger als eine Woche. Bei der bakteriellen Diagnostik eignet sich als Untersuchungsmaterial nur frischer oder mittels Transportmedien konservierter Stuhl. Dies ist der Grund für häufige falsch-negative Befunde beim Versand nicht konservierter Proben. Therapeutisch sind symptomatische Maßnahmen bei der unkomplizierten Salmonellenenteritis in aller Regel ausreichend (s. Teil 2). Antibiotische Therapie hat hier keinen nachweislichen Vorteil für den Krankheitsverlauf und kann zudem die Ausscheidungszeit verlängern. Somit sollte sie für Patienten mit kompliziertem Verkauf reserviert bleiben. Shigella Die sehr umweltresistenten Shigellen zeichnen sich durch eine sehr geringe Infektionsdosis aus: bereits 100 Organismen reichen bei 40 % gesunder Probanden aus, um eine Erkrankung auszulösen. Es werden vier Serogruppen unterschieden: A (S. dysenteriae), B (S. flexneri), C (S. boydii) und D (S. sonnei). Shigellen setzen bei Autolyse ein hitzelabiles Endotoxin frei, S. dysenteriae produziert zusätzlich ein Exotoxin. Nach einer Inkubationszeit von wenigen Stunden bis fünf Tagen kommt es zu einem sehr variablen Krankheitsbild, das von mildem, wässrigem Durchfall bis hin zur schweren bakteriellen Ruhr mit septischem Verlauf reicht. Letzteres ist nahezu ausschließlich bei Infektionen mit S. dysenteriae zu finden. In hygienisch schlechten Bedingungen kommt es immer wieder zu Epidemien mit signifikanter Letalität vor allem bei Kindern und älteren Erwachsenen. Konservative Schätzungen gehen von jährlich ca. 280 Millionen Erkrankungsfällen mit 1 Millionen Toten aus. Der Nachweis von Shigellen ist aus der bakteriellen Stuhlkultur ohne größeren Aufwand zu führen. Therapeutisch sind Chinolone Mittel der ersten Wahl. Campylobacter Innerhalb der Gattung wird nahezu immer Campylobacter jejeuni als Enteritiserreger beim Menschen nachgewiesen. Der Erreger stammt aus der Darmflora diverser Haus- und Wildtiere und wird vor allem über Hühner auf den Menschen übertragen. Weitere Infektionsmöglichkeiten stellen nichtpasteurisierte Milchprodukte, Fleisch sowie kontaminierte Getränke dar. In Endemiegebieten werden symptomatische Infektionen nahezu ausschließlich bei Kindern beobachtet, Erwachsene profitieren von einer erworbenen Immunität. Hat der auf Magensäure sehr empfindliche Keim in ausreichender Zahl (>500 Organismen) den Darm erreicht, beginnt das Krankheitsbild drei bis fünf Tage nach Infektion. Hierbei ist die Symptomatik sehr variabel, was durch unterschiedliche Virulenzfaktoren der einzelnen Z. Allg. Med. 2003; 79: 373–376. © Hippokrates Verlag in MVS Medizinverlage Stuttgart GmbH & Co. KG, Stuttgart 2003 375 Infektionen im Gastrointestinaltrakt Stämme erklärt wird: Das Spektrum reicht von relativ milder, akuter Diarrhöe über ruhrartige Beschwerden bis hin zur persistierenden oder rezidivierenden Diarrhöe. Im Stuhl sind gelegentlich Leukozyten und Erythrozyten nachweisbar. Bei längerem Verlauf der Beschwerden kann es zum Auftreten einer Begleitarthritis kommen. Wird eine Infektion mit Campylobacter vermutet, sollte das Labor bei einer Stuhldiagnostik hiervon informiert werden, da die notwendigen Nährböden nicht notwendigerweise routinemäßig angelegt werden. Häufig ist eine symptomatische Therapie ausreichend. Wird eine Antibiose erwogen, sind Makrolide Mittel der ersten Wahl, da ca. 25 % der Campylobacter-Stämme resistent gegen Chinolone sind. Aeromonas Insbesondere Aeromonas hydrophila kann mit Süß- und Salzwasser, aber auch mit Nahrungsmitteln aufgenommen werden. In den Tropen wird der Keim häufig auch bei Gesunden nachgewiesen. Aeromonas produziert hitzestabile und -labile Toxine, die zu wässriger Diarrhöe, seltener auch zu ruhrartigen Beschwerden führen. Clostridium difficile Bei ca. 20 % aller Patienten mit antibiotika-assoziierter Diarrhöe ist C. difficile der Verursacher. In verschiedenen Untersuchungen bei asymptomatischen Erwachsenen in Krankenhäusern und in Altenheimen konnte C. difficile in bis zu 30 % der Fälle nachgewiesen werden. Der Erreger gilt mittlerweile als eine der Hauptursachen für Hospital-erworbene Diarrhöe. Die Einnahme von Antibiotika und diversen Chemotherapeutika spielt eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung einer symptomatischen Infektion. Hierbei kommen 376 prinzipiell alle Antibiotika als Ursache in Frage, am häufigsten werden jedoch Clindamycin, Cephalosporine und Penicilline genannt. Die Einnahme dieser Substanzen zerstört die normale, protektive Darmflora und ermöglicht die Ansiedlung von C. difficile unter Freisetzung der Toxine A und B, die nach der Adhärenz der Bakterien an der Mukosa zur Zellschädigung führen. Das Spektrum der Erkrankung reicht von selbstlimitierenden Durchfällen bis hin zu pseudomembranöser Colitis, hämorrhagischer Colitis, toxischem Megacolon, und Colonperforation. Beschwerden treten innerhalb weniger Tage bis hin zu mehreren Wochen nach antibiotischer Therapie auf. Zunächst imponieren wässrige Durchfälle, Fieber, abdominelle Krämpfe und Leukozytose. Typischerweise ist das Colon descendens befallen, jedoch kann sich die Infektion auch im Colon ascendens manifestieren. Dann kommt es häufig erst zum späten Auftreten von Durchfällen: die Patienten präsentieren sich zunächst mit rechtsseitigen abdominellen Beschwerden und Fieber. Dies kann zu erheblichen Verzögerungen in der Diagnostik führen. Bei 20 % der Patienten kommt es zu Rückfällen. Diese können sich häufig wiederholen, bei einzelnen Patienten sind bis zu 20 Rezidive beschrieben. Ursachen für klinische Rückfälle sind entweder echte Rezidive durch denselben Stamm, der im Darm in Sporenform überdauert hat, oder Neuinfektionen durch andere C. difficile-Stämme. Letzteres wird nach verschiedenen Studien für 38–56 % der klinischen Rückfälle angenommen. Rezidive können zwei Wochen bis zwei Monate nach Beendigung einer Clostridien-spezifischen Therapie auftreten. Eine erhöhte Zahl von Rückfällen geht nicht notwendigerweise mit einem erhöhten Schweregrad der Erkrankung einher. Z. Allg. Med. 2003; 79: 373–376. © Hippokrates Verlag in MVS Medizinverlage Stuttgart GmbH & Co. KG, Stuttgart 2003
