V 2 Die Norovirus-Gastroenteritis: Epidemiologie, Pathogenese

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Die Norovirus-Gastroenteritis: Epidemiologie, Pathogenese,
Klinik, Prävention und Hygiene
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Die Norovirus-Gastroenteritis:
Epidemiologie, Pathogenese, Klinik,
Prävention und Hygiene
Prof. Dr. T. Schneider
V 2.1 Geschichte
Obwohl das klinische Bild der Norovirus-Gastroenteritis schon kurz nach
dem 2. Weltkrieg sehr genau mit seinen drei klinisch markanten Symptomen: akute Diarrhö, Übelkeit und Erbrechen beschrieben wurde [16]
und seine infektiöse Genese durch Übertragungsversuche an Freiwilligen
seit 1947 bekannt ist [3], wurden die meisten Ärzte in Deutschland erst
durch die Epidemie im Herbst/Winter 2002/2003 auf die Erkrankung aufmerksam. 1972 konnten Albert Kapikian und Mitarbeiter das Virus mittels Elektronenmikroskopie erstmals sichtbar machen [7]. Die für diesen
Nachweis verwendete Stuhlprobe stammte von einem Freiwilligen, der
mit einem Stuhlfiltrat von einem Patienten, der im Rahmen eines Ausbruchs in Ohio in der Stadt Norwalk erkrankte [1], infiziert wurde. Seither wurden die Viren nach dem Ausbruch in der Stadt Norwalk benannt
(Norwalk-Viren). Schon damals fiel die Häufung der Erkrankung in den
Wintermonaten auf [1]. Später wurde eine Umbenennung in Noroviren
vorgenommen. In mehreren europäischen Ländern einschließlich
Deutschland kam es 2002/03 zu einem deutlichen Anstieg an Norovirus
Ausbrüchen [12]. Diese erhöhte Kontagiösität wurde mit einer neuen genetischen Variante des Erregers in Verbindung gebracht [13]. Von diesen
Ausbrüchen waren auch mehrere Krankenhäuser und deren Personal
zum Teil so schwer betroffen, dass hierdurch die normale Krankenversorgung gefährdet wurde [5]. Seither kam es wiederholt zum Auftreten
solcher Epidemien.
V 2.2 Erreger
Die Noroviren bilden zusammen mit den Sapoviren die Familie der humanen Caliciviridae. Sie werden auf der Basis phylogenetischer Untersuchungen in drei Genogruppen (GI GII und GGIV) eingeteilt. GI und
GII lassen sich ihrerseits in eine Vielzahl von Genotypen untergliedern.
Als eine Ursache für die Pandemie im Winter 2002/03 wird die Dominanz einer neuen Genotyp-Variante (antigene Driftvariante des Genotyps
GI4) diskutiert [13]. Inwieweit dieser Virusstamm möglicherweise virulenter oder umweltresistenter ist oder aber eine gewisse Immunität in der
Bevölkerung gegenüber Noroviren unterlaufen hat, kann derzeit nicht
beantwortet werden. Das verstärkte Auftreten an Norovirus-Infektionen
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auch in der Saison 2004/2005, 2006/2007 und nach bisheriger Datenlage des Robert Koch-Instituts auch für 2007/2008 korreliert fast ausschließlich mit dem Auftreten antigener Driftvarianten des Genotyps GGII.4.
In den Wintern mit niedrigerer Norovirus-Aktivität wurde das Ausbruchsgeschehen stets durch die Kozirkulation differenter Genotypen der
Genogruppe I und II bestimmt.
V 2.3 Diagnostik der Norovirusinfektion
Klinisch
Eine schnelle klinische Diagnose ist wichtig, um rechtzeitig entsprechende hygienische Maßnahmen einzuleiten und die weitere Ausbreitung der Infektion besonders in Krankenhäusern oder Pflegeeinrichtungen zu verhindern. Die klinische Diagnose wird wesentlich durch die
Anwendung der so genannten Kaplan-Kriterien erleichtert [8]:
• Erbrechen (häufig explosiv) in > 50 % der Fälle
• wässrige akute Diarrhö
• Dauer der Erkrankung 12–60 Stunden
• Inkubationszeit 6–48 Stunden
• Personal und Betreute betroffen
Sollten diese Kriterien erfüllt sein, muss man zunächst von einer Norovirusinfektion ausgehen und die entsprechenden hygienischen Maßnahmen einleiten. Auf keinen Fall sollte hiermit bis zum Eintreffen der labortechnischen Bestätigung der klinischen Diagnose gewartet werden. Es
ist noch anzumerken, dass die Kaplan-Kriterien bei Chemotherapiepatienten zur Differenzierung zwischen Noroviruserkrankung und Nebenwirkung der Chemotherapie versagen können.
Labortechnisch
Der Nachweis einer Norovirus-Infektion erfolgt in der Regel aus dem
Stuhl über den molekularen Virus RNA Nachweis durch Nukleinsäureamplifikation (RT-PCR). Die Methode ist hoch sensitiv und spezifisch. Zu
dem kann durch die Sequenzierung der PCR-Produkte eine molekulare
Differenzierung der Viren durchgeführt werden, die wertvolle Informationen zur Aufklärung von Ausbrüchen und Übertragungswegen liefert.
Neben dem molekularen Nachweis stehen aber auch Enzymimmunoassays (EIA) zur Verfügung. Aus derzeitiger Sicht sollte im Einzelfall auch
der RNA Nachweis über die PCR als Bestätigung einbezogen werden.
Diese labortechnischen Nachweise sollten aber aus Kostengründen immer nur bei 3 bis 5 Patienten aus einer Ausbruchskette angewendet werKrüger/Linner/Zschaler, Reinigungsgeräte 09 05 34
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den. Bei den anderen Patienten reicht dann die Anwendung der klinischen Kriterien (Kaplan-Kriterien).
V 2.4 Epidemiologie
Norovirus-Infektionen wurden in den letzten Jahren als die häufigste Ursache von Gastroenteritiden erkannt. Man rechnet mit 23 Millionen Fällen pro Jahr alleine in den USA [2, 14]. Diese Infektionen treten sowohl
sporadisch wie auch als Massenerkrankungen auf. Norovirus-Epidemien
weisen dabei eine ausgeprägte Saisonalität mit Schwerpunkt in den Winter- und Frühjahrsmonaten auf. Betroffen sind vor allem Gemeinschaftseinrichtungen wie Krankenhäuser, Pflegeheime, Schulen und Kindertagesstätten, aber auch Kreuzfahrtschiffe und Jugendcamps. Bei diesen Ausbrüchen ist die aerogene Übertragung von Mensch zu Mensch
der mit Abstand wichtigste Transmissionsmodus. Das schwallartige Erbrechen spielt bei diesem Übertragungsweg die größte Rolle. Durch kontaminierte Lebensmittel oder Wasser verursachte Ausbrüche wurden in
Deutschland bisher selten beobachtet. Die Infektion betrifft alle Altersgruppen, wobei die höchsten alterspezifische Inzidenz bei Personen über
60 Jahren zu beobachten ist. Im Jahre 2007 wurden schon mehr als
100.000 Fälle gemeldet (Abbildung 1). Das sind mehr Fälle als in irgendeinem Jahr zuvor. Damit sind die Norovirusinfektionen, die am häufigsten gemeldete Infektionskrankheit.
Abb. 1: An das RKI gemeldete Norovirusinfektionen
V 2.5 Pathogenese
Die Suszeptibilität für die Infektion durch diesen Erreger ist von Person
zu Person durchaus unterschiedlich. Interessanterweise zeigen einige
Personen einen Schutz vor der Infektion mit bestimmten NorovirusstämKrüger/Linner/Zschaler, Reinigungsgeräte 09 05 34
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men. Dies wird mit dem Fehlen oder der reduzierten Expression des vermeintlichen Rezeptors für Noroviren aus der Familie der Carbohydrate
in Verbindung gebracht [10]. Diese Hypothese wird auch durch Experimente mit freiwilligen Probanden gestützt. Die Carbohydrate, werden
vor allem von reifen Enterozyten im oberen Drittel der Zotten exprimiert,
so dass man annehmen muss, dass dieser Bereich der Dünndarmschleimhaut hauptsächlich von der Infektion betroffen wird, was auch ein
Teil der Pathogenese erklären würde.
V 2.6 Klinik
Die schon weiter oben mehrfach erwähnte Klinik der Norovirus-Gastroenteritis äußert sich klassischer Weise durch plötzlich auftretendes Erbrechen und Diarrhö. Die Inkubationszeit bei Mensch-zu-Mensch-Übertragung beträgt im Mittel 15-48 h [4]. Die Erkrankungen werden in vielen Fällen von einem schweren Krankheitsgefühl, häufig auch von Glieder- und Muskelschmerzen, abdominellen Krämpfen und manchmal
auch von Fieber begleitet. Die Erkrankung dauert bei Immunkompetenten in der Regel 12-60 h. Ältere Menschen und Kinder können durch den
manchmal sehr ausgeprägten Flüssigkeits- und Elektrolytverlust lebensbedrohlich gefährdet werden. Bei Kleinkindern und sehr alten Menschen
kann es durch die Induktion von Erbrechen beim Essen zu schwerwiegenden Aspirationspneumonien kommen. Patienten, die unter einer immunsuppressiven Therapie stehen können eine chronische Diarrhö entwickeln, die sich erst bessert, wenn die Immunsuppression zurückgenommen wird [9]. Bei Patienten nach allogener Stammzelltransplantation kann es durch die Norovirusinfektion zu protrahierten klinischen
Symptomen bis hin zur klinischen Manifestation eines akuten Abdomens
kommen, das möglichst nicht operiert werden sollte.
V 2.7 Therapie
Die Therapie der Norovirus-Gastroenteritis ist in erster Linie symptomatisch und konzentriert sich, wie bei anderen Durchfallerkrankungen auf
die ausreichende Flüssigkeits- und Elektrolytsubstitution. Bei Immungeschwächten, die eine chronische Diarrhö durch die Norovirus-Infektion
entwickeln, muss überlegt werden, ob die immunsuppressive Therapie
zurückgefahren werden kann. Eine spezifische virusstatische Therapie
gibt es zur Zeit nicht.
V 2.8 Prävention
Noroviren sind wegen ihrer hohen Umweltresistenz (Tenazität) und durch
ihre eingeschränkte Empfindlichkeit gegenüber üblichen DesinfektionsKrüger/Linner/Zschaler, Reinigungsgeräte 09 05 34
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und Reinigungsmitteln schwer zu kontrollieren. Diese Eigenschaften sind
– zusammen mit der geringen infektiösen Dosis von weniger als 100 Viruspartikeln und der Möglichkeit einer aerogenen Übertragung des Virus
– Ursache für Krankheitshäufungen und der Schwierigkeit die Infektion in
Krankenhäusern, Pflegeeinrichtungen, Schulen oder Kindergärten in den
Griff zu bekommen. Norovirusinfektionen in Gemeinschaftseinrichtungen
können auch in Zukunft nicht sicher verhindert werden. Daher ist die rasche klinische Diagnosestellung von größter Bedeutung. Die Einleitung eines adaptierten Hygieneregimes sollte dann unmittelbar erfolgen, ohne
die Bestätigung durch virologische Untersuchungen abzuwarten (siehe
Schema Abbildung 2). Betroffenes Personal ist bis 72 h nach Sistierung der
Symptomatik vom Dienst freizustellen [5, 6].
V. 2.9 Hygiene
V.2.9.1 Hygienemanagement und Prävention von Norovirus-Ausbrüchen
Es gibt grundsätzlich drei Ansatzpunkte, um Ausbrüche von Norovirusinfektionen innerhalb von Gemeinschaftseinrichtungen wie Krankenhäusern und Altenpflegeheimen zu kontrollieren und zu verhindern:
1. Vermeidung des Eintrags von Noroviren in die Institution
2. Kontrollmaßnahmen zur Eingrenzung des Infektionsgeschehens auf
den Stationsbereich oder die Betreuungseinheit
3. Maßnahmen zum Schutz vor Ausbreitung auf andere Bereiche der
Einrichtung können getroffen werden.
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Die Patienten sowie Kontaktpatienten sollten sofort mittels Einzel- oder
Kohortenisolierung vom übrigen Publikums- und Patientenverkehr abgeschirmt werden. Dies kann am sichersten auf einer dafür ausgelegten Infektionsstation mit entsprechender Vorzone umgesetzt werden. Besucher,
Personal und Ärzte müssen vor Betreten des Zimmers Kittel, Handschuhe
und einen Mundschutz (am besten OP-Gesichtsmaske) anlegen. Bei Verlassen des Zimmers verbleiben Kittel, Handschuhe und Mundschutz innerhalb der Vorzone in dafür vorgesehenen Entsorgungsbeuteln. Vor Verlassen einer betroffenen Pflegeeinheit wird eine hygienische Händedesinfektion mit einem alkoholischen Desinfektionsmittel durchgeführt
(Wirkstoffbereich B der RKI-Liste). Die Zimmer und alle Kontaktflächen
einschließlich Türklinken, Lichtschalter etc. müssen einer konsequenten
Desinfektion mit aldehydhaltigen Reinigungsmitteln unterzogen werden.
Die durch zeitweilige Schließungen von Stationen und Freistellung von
Mitarbeitern verursachten ökonomischen Belastungen sind dabei in Relation zu den vielfach höheren Kosten eines unkontrollierten Ausbruchs
zu sehen [6].
Besonders schwierig ist es die Infektionen zu verhindern, die durch das
infektiöse Aerosol, das während des Erbrechens entsteht, übertragen werden. Bereiche, die durch Stuhl und Erbrochenes verunreinigt sind, müssen umgehend gereinigt werden und mit viruswirksamen Mitteln desinfiziert werden (s. o.). Kittel, Handschuhe und ggf. Mundschutz sollten bei
jedem Kontakt zu symptomatischen Patienten sowie bei Aufenthalt in
kontaminierten Räumen getragen werden. Nach jedem Kontakt mit dem
Patienten oder kontaminierten Flächen und Gegenständen sowie vor Verlassen einer betroffenen Pflegeeinheit wird eine hygienische Händedesinfektion mit einem viruswirksamen Händedesinfektionsmittel durchgeführt. Um weitere Infektionen zu verhindern, sollte die Station für Neuaufnahmen gesperrt werden und verzichtbares Personal die betroffene
Station bis zum Ende des Infektionsgeschehens nicht betreten. Personal,
das auf betroffenen Stationen gearbeitet hat, sollte bis 48 h nach Beendigung der letzten Schicht nicht in nicht betroffenen Bereichen eingesetzt
werden. Ist eine ausschließliche Arbeitsbeschränkung auf einen betroffenen Bereich nicht möglich, sollte der Tagesablauf so eingeteilt werden,
dass erst nicht betroffene und später die betroffenen Bereiche besucht
werden. Patientenverlegungen von betroffenen Stationen in nicht betroffene Bereiche sollten möglichst vermieden werden. Sind diese aus klinischen Gründen unerlässlich, müssen entsprechende Isolier- und Schutzmaßnahmen getroffen werden. Entlassungen in andere Gemeinschaftseinrichtungen, insbesondere Alten- und Pflegeeinrichtungen, sollten erst erfolgen, wenn 72 h keine Norovirus-Erkrankung auf der Station
aufgetreten ist, oder wenn die Patienten erkrankt waren und die eigene
Erkrankung überwunden wurde.
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Besucher sollten über ein mögliches Infektionsrisiko sowie notwendige
Präventionsmaßnahmen aufgeklärt werden. Allgemein gilt, dass in Ausbruchssituationen Besuche, insbesondere von Kindern vermieden werden sollten.
Ist der Ausbruch beendet und 72 h keine neuer Fall aufgetreten, sollte
eine umfassende Abschlussreinigung der betroffenen Station durchgeführt werden.
Zur Prävention von Norovirusausbrüchen sollten insbesondere zu Beginn
der Wintersaison (Anfang Oktober) regelmäßige Schulungen und Informationsveranstaltungen von Ärzten und Pflegepersonal zum notwendigen Procedere bei Norovirusinfektionen durchgeführt werden. Das regelmäßige Hygiene-Monitoring im Bereich von Großküchen der Gemeinschaftseinrichtungen dient dem Schutz vor lebensmittelbedingten
Ausbrüchen.
V.2.9.2 Impfung
Erste Schritte zur Entwicklung eines Impfstoffs gegen Noroviren konnten
durch die rekombinante Herstellung Virus-ähnlicher Partikel (VLP) gemacht werden. Nach oraler oder intranasaler Verabreichung dieser VLP
konnte eine spezifische humorale und zelluläre Immunantwort induziert
werden [15, 17]. Ein Prototyp eines mutivalenten Impfstoffes hat immerhin experimentell zur Induktion einer mukosalen Immunantwort mit
Ausbildung von blockierenden Antikörpern geführt [11]. Ob solche Ansätze tatsächlich zu einem Schutz gegen immer wieder neu auftretende
Varianten des Norovirus führen werden, ist bisher unklar.
Fazit: Konsequenzen für die Klinik und Praxis
Die Norovirusinfektion ist die häufigste Ursache einer Gastroenteritis besonders in den Wintermonaten. Da die Erkrankung hochkontagiös ist,
sind frühes Erkennen und die Einleitung von rigerosen Hygienemaßnahmen entscheidend, um eine nosokomiale Ausbreitung dieser Infektion in
Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen zu vermeiden. Ausbrüche dieser Erkrankung besonders in Akutkrankenhäusern und Pflegeeinrichtungen können erhebliche Kosten verursachen.
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