Acanthamoeba - Extras Springer

A
A-Streptokokken
Streptococcus pyogenes
Acanthamoeba
Erregerbezeichnung
Acanthamoeba spec.
Sieben Arten dieser Amöbengattung sind bisher
als humanpathogene Erreger bekannt.
te mit dem aus Zellkulturen isolierten Acanthamöbenstamm („A. culbertsoni“) Affen und weiße Mäuse, die darauf eine Meningoencephalitis
entwickelten. Die daraus abgeleitete Prognose,
dass natürliche Infektionen auch beim Menschen vorkommen könnten, bestätigte sich Anfang der 70er Jahre (Kenney 1971, Jager und
Stamm 1972, Robert und Rorke 1973). Die ersten
beiden Fälle von Acanthamöben-Keratitis wurden 1974 von Nagington et al. in Großbritannien
beschrieben.
Erkrankungen/Symptome
Synonym
Hartmanella
Zu unterscheiden ist die granulomatöse Amöbenencephalitis (GAE) von der AcanthamöbenKeratitis.
Morphologie
Vegetative Form: 25–35 µm lang. Vom Hyaloplasma des frontalen Pseudopodiums werden
feine langausgezogene Fortsätze, sog. Acanthopodien (Namensgebung!) gebildet. Mit pulsierender Vakuole und Mitochondrien. Kern mit
großem Endosom.
Zysten: doppelwandig, bei den drei syst. Gruppen von Acanthamoeben unterschiedlich:
Gruppe I sternförmig, Durchmesser >19 µm
Gruppe II polygonal, Durchmesser ≤18 µm
Gruppe III rund oder mit abgerundeten Ecken,
Durchmesser ≤18 µm
Taxonomie
Protozoa
Stamm:
Rhizopoda
Ordnung: Acanthopodida
Familie: Acanthamoebidae
Historie
Acanthamöben wurden zunächst als Kontaminanten in Zellkulturen beobachtet, in denen sie
einen zytopathogenen Effekt ausübten (Jahnes
et al. 1957, Culbertson 1958). Culbertson infizier-
GAE. Voraussetzung für eine Infektion ist vermutlich eine bestehende Immunschwäche.
Nach einer Inkubationszeit von ≥10 Tagen beginnt eine schleichende chronisch-konsumierende Erkrankung, der eine chronisch-granulomatöse Encephalitis mit fokaler Nekrose zugrunde liegt. Im Gewebe sind spärlich vegetative Formen und Zysten (!) anzutreffen. Dauer
der Erkrankung bis zum Tod Wochen bis Monate.
Keratitis. Augeninfektionen durch verschiedene Acanthamöbenspezies führen zu chronisch
progressiver ulcerativer Keratitis, die sehr
schmerzhaft und therapieresistent gegen Antibiotika ist. Das weißliche entzündliche Infiltrat,
das vor allem aus Neutrophilen besteht, entwickelt sich meist ringförmig, aber auch dendritische Ulzerationsmuster treten auf. Die Ulzeration der Kornea kann in fortgeschrittenen Fällen
zur Perforation führen. Auch im Zusammenhang mit Konjunktivitis, Skleritis und Uveitis
wurden Acanthamöbeninfektionen als Ursache
festgestellt. Vegetative Formen und Zysten fin1
Acanthamoeba
den sich im infizierten Kornea-Stroma. Verlust
des Sehvermögens sowie des Auges sind möglich.
Differenzialdiagnose
Schleichend beginnende andere Enzephalitiden, Keratitiden anderer Ursache insbesondere
nach Verletzungen.
Labordiagnostik
GAE. Labordiagnose: mikroskopischer Nachweis der vegetativen Stadien im Liquor mittels
Phasenkontrastverfahren.
Kultureller Nachweis durch tropfenweises
Beimpfen von non nutrient-Agar (NNA) nach
Page mit Liquorsediment bisher nur in einem
kleinen Prozentsatz der Fälle erfolgreich; die
meisten Fälle wurden post-mortem histologisch
und mittels direkter Immunfluoreszenz unter
Verwendung spezifischer Antiseren in Gehirnschnitten identifiziert. Dabei erwiesen sich am
häufigsten A. castellanii und A. culbertsoni als
Ursache einer GAE. Proteingehalt und Glucosekonzentration im Liquor sind häufig erhöht.
Die Leukozytenanzahl variierte von 30 bis 2960/
mm3 mit 6–80% Lymphozytenanteil.
Keratitis. Kultureller Nachweis: Beschickung
von NN-Agar nach Page mit Kornea-Geschabsel, Augenabstrich- und Biopsiematerial. Bebrütung bei 30°C über 10 Tage: Trophozoitenvermehrung und Zysten.
Histologische Untersuchung von infiziertem
Kornea-Gewebe: HE-Färbung, Masson-Goldner, Calcofluor white oder IFT in erster Linie
zum Zystennachweis im Stroma der Kornea.
Spezifische Merkmale
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Die Gattung Acanthamoeba umfasst 17 Arten,
die aufgrund ihrer Zystenform in drei Gruppen
nach Pussard und Pons unterteilt werden (siehe
Morphologie). Bisher wurden 7 thermophile Arten (Vermehrung bei +40°C) von Patienten isoliert, darunter A. culbertsoni, A. castellanii und
A. rhysodes sowohl als Errger von GAE als auch
von Keratitis. Im Gegensatz zu thermophilen
Naeglerien kommen thermophile Acanthamöben, zu denen auch die fakultativ pathogenen
Stämme gehören, in kühleren bzw. normaltemperierten Gewässern vor.
Transmission
GAE. Infektionen aus der Umgebung aber auch
in verschiedenen Gewässern möglich; Patienten
zumeist ohne Badeanamnese. Besiedlung der
Nasenschleimhaut; Invasion nur bei geschwächter Immunabwehr via Nervus olfactorius in das Gehirn. Außerdem können Acanthamöben aus der Lunge und aus Haut- und
Schleimhautulzera hämatogen in das Gehirn gelangen. Keine Übertragung von Mensch zu
Mensch oder von Tier zu Mensch.
Keratitis. Direkter Eintrag von Trophozoiten
und Zysten aus der Umgebung oder beim Baden
ins Auge. In 70–80% der Fälle erfolgte die Übertragung durch weiche Kontaktlinsen, die infolge
unsachgemäßer Aufbewahrung in hygienisch
nicht einwandfreier Waschflüssigkeit kontaminiert waren. Voraussetzung für eine Invasion
der Kornea ist in der Regel eine Verletzung des
Epithels.
Therapie
GAE. Keine wirksame Therapie bekannt. Lediglich 3 Fälle von früh erkannter GAE konnten
durch kombinierte Behandlung u.a. mit Tetrazyklin, Gentamycin, Chloramphenicol, Ketoconazol geheilt werden.
Wirtsbereich
Fische, Reptilien, Säugetiere (Hunde, Wasserbüffel u.a.). Keine Übertragung auf den Menschen.
Risikogruppen
Keratitis. Bei früh erkannten Infektionen ist
eine Kombination von lokal appliziertem Propamidin und Miconazol sowie eine systemische
Behandlung mit Ketoconazol wirksam. Bei fortgeschrittenen Fällen hilft manchmal Clotrimazol. In nicht auf Chemotherapie ansprechenden
Fällen ist eine Keratoplastik unvermeidlich.
2
GAE. Personen nach Behandlung mit Immunsuppressiva und Zytostatica, mit HIV-Infektion
sowie solche mit allgemein reduziertem Gesundheitszustand.
Keratitis. Träger von unsachgemäß aufbewahrten Kontaktlinsen.
Acanthocephala
Epidemiologie
Ubiquitäres Vorkommen von Acanthamöben
in Oberflächengewässern, Schwimmbädern,
Abwässern und feuchter Erde. Die trockenresistenten doppelwandigen Zysten können durch
Staub verbreitet werden. Infektionen von Fischen, Reptilien und Säugetieren ohne Bedeutung für den Menschen. Thermophile und damit auch pathogene Stämme können im Gegensatz zu Naegleria fowleri auch bei niedrigen
Wassertemperaturen angetroffen werden. Temporäre Besiedlung der Nasenschleimhaut mit
Acanthamoeba-Arten kommt auch bei Gesunden vor.
Prävention
Vermeidung von engem Kontakt mit kontaminierten Gewässern wie z.B. beim Tauchen. Nicht
mit Kontaktlinsen schwimmen. Striktes Befolgen der Hersteller-Empfehlungen für Tragen,
Anpassen und Desinfektion von Kontaktlinsen.
Behälter durch thermische Behandlung dekontaminieren.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
CDC Atlanta/USA
Schlüsselliteratur
1. John DT (1993) Opportunistically pathogenic free-living
amoebae. In: Kreier JP, Baker JR (eds) Parasitic protozoa.
Vol. 3, 139–246. 2nd ed. Academic Press, San Diego
2. Rondanelli EG (ed) (1987) Amphizoic amoebae, human
pathology. In: Infectious diseases color atlas monographs.
Piccin Nuova Libraria, Padua
3. Martinez AJ, Janitschke K (1979) Amöbenenzephalitis
durch Naegleria und Acanthamoeba. Vergleich und
Gegenüberstellung der Organismen und der
Erkrankungen. Imm Infekt 7: 57–64
4. Martinez AJ (1985) Free-living amebas: natural history,
prevention, diagnosis, pathology, and treatment of
disease. CRC Press, Boca Raton, Florida
5. Ma P, Visvesvara GS, Martinez AJ, Theodore FH, Daggett
PM, Sawyer TH (1990) Naegleria and Acanthamoeba
infections: review. Rev Infect Dis 12: 490–513
Acanthocephala
Die Acanthocephala (= Kratzer, Kratzwürmer)
gehören zu den seltenen Parasiten des Menschen; sie werden deshalb hier nur tabellarisch
angeführt. Es handelt sich um getrenntgeschlechtliche Darmhelminthen mit zweigeteiltem Körperbau: Vorderteil (Praesoma) mit hakenbewehrtem retraktilem Rüssel (Proboscis);
Hinterteil (Metasoma) mit Geschlechtsorganen,
ohne Darm. Die Entwicklung ist zweiwirtig.
Zwischenwirte: Insekten. Endwirte: Wirbeltiere.
Eisausscheidung mit dem Stuhl. Wichtige Infektionsquelle sind paratenische Wirte (Reptilien, Amphibien). Infektionsmodus: oral. Mit
Macracanthorhynchus hirudinaceus und Moniliformis moniliformis wurden bisher zwei Spezies beim Menschen (akzidentelle Infektion)
nachgewiesen (vgl. Tabelle 1).
Tabelle 1
Acanthocephala-Arten des Menschen
Kriterium
Macracanthorhynchus
hirudinaceus
Größe
Männchen: 5–10 cm×3–5 mm
Männchen: bis 10 cm lang
Weibchen: 20–65 cm×4–10 mm
Weibchen: bis 27 cm lang
elliptisch, 80–100×40–50 µm
elliptisch, 85–118×40–52 µm
Schwein, Mensch
Ratte, Mensch
Käfer
Käfer, Schaben
Gastrointestinale Schmerzen, Diarrhö; gelegentlich Penetration der Darmwand, Darmverschluss, Somnolenz, Tinnitus
Nachweis der Eier im Stuhl durch Speziallaboratorien
nicht bekannt
Eier
Endwirt
Zwischenwirt
Symptome der Acanthocephaliasis
des Menschen
Diagnose
Therapie
Moniliformis moniliformis
3
A
Acanthocheilonema perstans
Schlüsselliteratur
Historie
1. Crompton DWT, Nickol BB (eds) (1985) Biology of the
Acanthocephala. Cambridge University Press, Cambridge
et al.
2. Taraschewski H (2000) Host-parasite relationships in the
Acanthocephala. A morphological approach. Adv
Parasitol 40: 1–73
Es existieren viele früher gebräuchliche Synonyme (Gattungen: Herellea, Moraxella, Achromobacter, Cytophaga, Mima, Micrococcus,
Achromobacter, Bacterium, Diplococcus, mit
entsprechenden Speziesnamen). Brisou und
Prévot schlugen 1954 den Namen Acinetobacter
vor, jedoch wurden die obengenannten Genomospezies erst nach und nach diesem Genus zugeordnet.
Acanthocheilonema perstans
Mansonella perstans
Erkrankungen/Symptome
Mansonella streptocerca
Meist nosokomial. Pneumonie, Urogenitalinfektionen, Wundinfektionen, Sepsis.
Kolonisierung intertriginöser Hautbezirke
möglich.
Acarus folliculorum
Mikroskopie. Kleine, unbewegliche, gramnegative Stäbchen, häufig in Paaren angeordnet.
Acanthocheilonema streptocerca
Labordiagnostik
Demodex
Acarus scabiei
Sarcoptes scabiei
Achromobacter
Anzüchtung. Die meisten Stämme wachsen auf
Blut- und McConkey-Agar bei 37°C unter aeroben Bedingungen.
Biochemische Differenzierung. Oxidase-negativ, Nitrat wird nicht reduziert. Säurebildung
aus Glukose, Wachstum bei 41°C, Hämolyse
und diverse Assimilationsteste differenzieren
innerhalb der Gattung.
Alcaligenes/Achromobacter
Pathogenitätsfaktoren. Bisher nicht genügend
erforscht (Lipopolysaccharid, Adhäsion an Epithelzellen).
Acinetobacter
Acinetobacter spp.
Typisierung. Bio-, Sero-, Phagen-, Bakteriozintypisierung heute obsolet und durch molekulare Verfahren (MEE, PFGE, Ribo- und PCR-Typisierung) ersetzt.
Synonym
Therapie
Nicht bekannt.
Kleine, gramnegative, unbewegliche Stäbchen,
häufig in Paaren angeordnet.
Je nach Resistenz. Die meisten Stämme sind
empfindlich gegen Trimethoprim-Sulfamethoxazol, Imipenem, Amoxicillin-Clavulansäure; multiresistente Stämme sind in der Minorität.
Taxonomie
Spezifische Merkmale
Gattung: Acinetobacter mit 21 Genomospezies, die zum Teil mit früheren Speziesnamen
identisch sind (A. baumannii, A. calcoaceticus,
A. lwoffii, A. junii, A. johnsonii).
Bisher nicht bekannt, mögliche Adhäsion durch
Lipopolysaccharide an Epitheloberflächen.
Erregerbezeichnung
Morphologie
4
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Actinobacillus
Transmission
Vor allem im Spätsommer von der Umgebung
(Wasser, Boden, Nährungsmittel) auf den Menschen.
2. Murray, P., E. J. Baron, M. Pfaller, F. Tenover, R. H. Yolken
(eds.) Manual of Clinical Microbiology, 7th edn. Amer.
Soc. Microbiology, 1999
3. Burkhardt, F. (Hrsg.) Mikrobiologische Diagnostik. Georg
Thieme Verlag Stuttgart, 1992
Vermehrung und Inkubationszeit
Normales Wachstum, Inkubationszeit nicht bekannt.
Actinobacillus
Resistenz
Erregerbezeichnung
Lange Überlebenszeiten in der Umwelt, multiple Antibiotikaresistenzen möglich, meistens
empfindlich gegenüber Amoxicillin/Clavulansäure, Piperacillin, Cotrimoxazol, Imipenem.
Actinobacillus actinomycetemcomitans
Keine Daten verfügbar.
Immunantwort
Morphologie
Nicht bekannt.
Kleine, teilweise kokkoide, gramnegative Stäbchen.
Synonym
Wirtsbereich
Unbelebte Umgebung, Pflanzen, Tiere, Mensch
(vor allem auf der intertriginösen Haut).
Risikogruppen
Patienten unter antibiotischer Therapie, nach
Manipulationen und Operationen, sowie auf Intensivstationen.
Epidemiologie
Acinetobacter sind Umgebungskeime und
kommen gelegentlich auf Haut und Schleimhäuten vor.
Taxonomie
Actinobacillus actinomycetemcomitans wird
der Familie Pasteurellaceae, Gattung Actinobacillus zugeschrieben, die taxonomische Gliederung ist jedoch noch nicht abgeschlossen. Weitere Actinobacillus-Arten von humanmedizinischer Bedeutung sind: A. ureae, A. homins,
A. suis und A. lignieresii. Andere Arten kommen im Tierreich vor.
Historie
Nicht bekannt.
A. actinomycetemcomitans wurde 1912 als Bacterium actinomycetemcomitans erstmals beschrieben und lange als begleitender Erreger
der Aktinomykose beim Menschen angesehen.
Prävention
Erkrankungen/Symptome
Keine Maßnahmen bekannt.
A. actinomycetemcomitans wird häufig bei
adulter refraktärer und juveniler Parodontitis
isoliert, seltener als Erreger von Sepsis, Endokarditis, Hirnabszess, Meningitis oder Wundinfektionen. A. actinomycetemcomitans wird häufig in Assoziation mit Actinomyces israelii bei
der Aktinomykose isoliert.
Genetik
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Keine Maßnahmen bekannt.
Meldepflicht
Keine Meldepflicht nach IfSG.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Differenzialdiagnose
Keine bekannt.
Andere Erreger der HACEK-Gruppe (Hämophilus, Actinobacillus, Cardiobacterium, Eikenella und Kingella).
Schlüsselliteratur
Labordiagnostik
1. Köhler, W., H. J. Eggers, B. Fleischer, R. Marre, H. Pfister,
G. Pulverer (Hrsg.) Medizinische Mikrobiologie, 8.
Auflage. Urban & Fischer, München, 2000
A. actinomycetemcomitans wächst unter mikroaerophilen (5–10% CO2) oder anaeroben Bedin5
A
Actinobacterium israeli
gungen auf Blut- oder Kochblut-Agar, aber
nicht auf McConkey-Agar. Nach 2–3 tägiger Bebrütung sind kleine, festhaftende Kolonien
ohne Hämolyse mit typischem Aussehen (zentral gerunzelte Kolonien, „Sterne“) zu erkennen. Der Erreger ist stark Katalase-positiv, häufig Oxidase-positiv, und fermentiert Glukose
und Maltose.
Therapie
A. actinomycetemcomitans ist resistent gegen
Penicillin, Erythromycin, Clindamycin und
Vancomycin. Cephalosporine, Carbapeneme,
Aminopenicilline in Kombination mit β-Laktamaseinhibitoren, und Quinolone sind i.d.R.
wirksam. Zur Endokarditis-Behandlung werden
Cephalosporine in Kombination mit Aminoglykosiden als kalukulierte Initialtherapie empfohlen. Bei der Behandlung der Parodontitis werden häufig neben zahnmedizinischen Maßnahmen Tetrazykline und Metronidazol erfolgreich
eingesetzt.
Spezifische Merkmale
Zentral gerunzelte Kolonien („Sterne“).
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Kapsel blockiert DNA und Kollagensynthese,
Fimbrien, Rezeptor-vermittelte Endozytose;
Bacteriocin hemmt Bestandteile der Mundflora.
Transmission
Meist endogene Infektionen.
Vermehrung und Inkubationszeit
Keine Daten verfügbar.
Resistenz
Keine Daten verfügbar.
Epidemiologie
Der Erreger kommt weltweit vor.
Genetik
Partielle Sequenz der 16S rRNA-Gens bekannt.
NCBI-Accession-No.: U07776.
Prävention
Keine Daten verfügbar.
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Keine Daten verfügbar.
Meldepflicht
Es besteht keine Meldepflicht.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Keine Referenzzentren bzw. Expertenlaboratorien verfügbar.
Actinobacillus actinomycetemcomitans Genome Sequencing: http://www.genome.ou.edu/
act.html
Schlüsselliteratur
1. Mutters R. Actinobacillus, Capnocytophaga, Eikenella,
Kingella, and other fastidious or rarely encountered gramnegative rods. In: Murray PR, Baron EJ, Pfaller MA,
Tenover FC, Yolken HY (eds), Manual of Clinical
Microbiology, 2000, 7th. edition, ASM Press, Washington
D.C.
2. McGowan JE, Steinberg JP. Other gram-negative bacilli. In:
Mandell, Douglas and Bennett´s (eds) Principles and
Practice of Infectious Diseases, 1995, 4th. edition, Churchill
Livingstone, New York.
3. Boltze H.-J. Sonstige, überwiegend langsam wachsende
gramnegative Stäbchen. In: Burkhardt F. (ed),
Mikrobiologische Diagnostik, 1992, Thieme Verlag,
Stuttgart.
4. Fives-Taylor PM, Meyer DH, Mintz KP, Brissette C. 2000.
Virulence factors of Actinobacillus
actinomycetemcomitans. Periodontol 20:136–67.
Immunantwort
Keine Daten verfügbar.
Wirtsbereich
A. actinomycetemcomitans ist Bestandteil der
physiologischen Mundflora des Menschen; die
Gattung Actinobacillus ist im Tierreich weit
verbreitet.
Risikogruppen
Keine Daten verfügbar.
6
Actinobacterium israeli
Aktinomyzeten mit fermentativem Kohlenhydratmetabolismus
Actinomyces bernidiae
Arcanobakterien
Adenoviren
A
Actinomyces D08
Actinomyces viscosus
Aktinomyzeten mit fermentativem Koh-
Aktinomyzeten mit fermentativem Koh-
lenhydratmetabolismus
lenhydratmetabolismus
Actinomyces eriksonii
Adenoviren
Bifidobakterien
Erregerbezeichnung
Adenoviren
Actinomyces georgiae
Synonym
Aktinomyzeten mit fermentativem Koh-
Keine Daten vorhanden.
lenhydratmetabolismus
Morphologie
Actinomyces gerencseriae
Aktinomyzeten mit fermentativem Kohlenhydratmetabolismus
Actinomyces israelii
Aktinomyzeten mit fermentativem Kohlenhydratmetabolismus
Das unbehüllte Virion hat einen Durchmesser
von 70–90 nm und weist ikosaedrische Symmetrie auf. Das Nukleokapsid besteht aus 240
Hexonkapsomeren sowie 12 Pentonkapsomeren, welche ein bis zwei Fibern mit terminaler
Köpfchenstruktur tragen. Die Länge der Fibern
beträgt 9–77,5 nm und variiert zwischen den
verschiedenen Serotypen. Das Kapsid beherbergt das virale lineare Doppelstrang-DNA-Genom (35–38 kbp).
Adenoviren können als Helfervirus mit anderen
Viren, so genannten Adeno-assoziierten Viren
(AAV) interagieren. Häufig handelt es sich dabei um Parvoviren. SV40 kann als Helfervirus
für Adenoviren auftreten.
Actinomyces israelii serovar II
Aktinomyzeten mit fermentativem Kohlenhydratmetabolismus
Actinomyces meyeri
Aktinomyzeten mit fermentativem Kohlenhydratmetabolismus
Actinomyces pyogenes
Arcanobakterien
Actinomyces radingae
Aktinomyzeten mit fermentativem Kohlenhydratmetabolismus
Taxonomie
Die humanpathogenen Adenoviren werden in
der Familie Adenoviridae dem Genus Mastadenovirus zugeordnet. Gegenwärtig sind 49 Serotypen (Ad1–Ad49) bekannt, welche u.a. aufgrund antigener Kreuzreaktivität, Hämagglutinationsfähigkeit oder DNA-Homologien in die
Subgenera A-F eingeteilt werden. Aus HIV-Patienten wurden kürzlich vermutlich zwei neue Serotypen isoliert, Ad50 und Ad51.
Historie
Adenoviren wurden erstmals 1953 durch Rowe
und seine Mitarbeiter aus humanen TonsillenGewebeexplantaten isoliert. Man erkannte bald,
dass es verschiedene Serotypen des infektiösen
Agens gibt, die antigenetisch durch ein gruppenspezifisches Komplement-bindendes Antigen verwandt sind. 1956 wurde die Bezeichnung
Adenovirus etabliert.
7
Adenoviren
Trentin, Yabe und Taylor konnten 1962 zeigen,
dass Ad12 in neugeborenen Hamstern Sarkome
induziert. Beim Menschen hingegen scheinen
Adenoviren keine Bedeutung bei der Tumorentwicklung zu haben. Sie stellen jedoch ein
wichtiges Modellsystem zur Untersuchung der
Onkogenese dar.
Eine besondere Rolle kommt den Adenoviren
heute als Vektoren in der Gentechnologie zu.
Erkrankungen/Symptome
Die humanpathogenen Adenoviren verursachen eine Vielzahl respiratorischer, gastrointestinaler und okularer Erkrankungen. Die Primärinfektion erfolgt häufig im Kindesalter, und
der Verlauf ist in der Hälfte der Fälle klinisch
inapparent.
Akute fieberhafte Pharyngitis. Bei Kleinkindern unter 5 Jahren durch Ad1, Ad2, Ad5 und
Ad6, gelegentlich auch Ad3. Als Symptome treten Schnupfen, Katarrh der Nasen- und Rachenschleimhaut, Husten, geschwollene Zervikallymphknoten und gelegentlich Tonsillitis
auf, begleitet von allgemeinem Unwohlsein, Fieber, Schüttelfrost, Muskel- und Kopfschmerzen.
Pertussis-ähnliches Syndrom. Hervorgerufen
durch Ad5 bei Säuglingen und Kleinkindern unter 5 Jahren, häufig in Koinfektion mit Bordetella pertussis. Vermutlich schafft die Besiedlung
mit Bordetella pertussis günstige Bedingungen
für die Reaktivierung von latentem Adenovirus
in Tonsillengewebe.
Akutes respiratorisches Syndrom (ARD). Tritt
epidemisch bei jungen Militärrekruten gehäuft
während der Herbst- und Wintermonate auf,
seltener bei der Zivilbevölkerung. ARD beruht
auf einer Infektion mit Ad4 und Ad7 und nur in
manchen Fällen findet man auch Ad3, Ad14 und
Ad21. Förderlich sind Erschöpfungszustände
und die Zusammenballung vieler Menschen.
Die Erkrankung ist durch Fieber, Pharyngitis,
Husten und Lymphadenitis gekennzeichnet. Als
Komplikation treten Pneumonien auf.
Pneumonie. Bei Säuglingen und Kleinkindern
werden 10% der kindlichen Pneumonien durch
Ad1–Ad3 oder Ad7 induziert. Pneumonien bei
Militärrekruten im Zusammenhang mit ARD
werden durch Ad4 und Ad7 hervorgerufen,
8
während Ad34 und Ad35 bei immunsupprimierten oder immundefizienten Patienten zu Pneumonien führen können. Der Verlauf ist dann
häufig schwer.
Pharyngokonjunktivalfieber. Durch Ad3, seltener Ad7 und Ad14. Die Erkrankung tritt epidemisch bei Schulkindern und Vorschulkindern,
weniger bei Erwachsenen auf und ist symptomatisch gekennzeichnet durch Pharyngitis,
Rhinitis, zervikale Adenitis und Fieber. Begleitend ist eine mild verlaufende, uni- oder bilateral auftretende follikuläre Konjunktivitis möglich. Als Komplikation kann sich eine Pneumonie etablieren.
Konjunktivitis. Wird durch Ad3, Ad4 und Ad7,
aber auch Ad1, Ad2, Ad6, Ad9, Ad10, Ad11,
Ad15–Ad17, Ad20 und Ad22 induziert. Der Infektionsverlauf ist sehr mild, und eine vollständige Genesung ist die Regel. Es können sowohl
die bulbären als auch die palpebralen Konjunktiven beider Augen involviert sein, einhergehend mit einer signifikanten präaurikulären
Lymphadenopathie. Die Infektion tritt sporadisch bis epidemisch bei Kindern und jungen
Erwachsenen häufig während der Sommerperiode auf und wird vor allem in Schwimmbädern
übertragen.
Keratoconjunctivitis epidemica. Verbreitet in
allen Altersgruppen, oft bei Metallarbeitern
(Shipyard eye) und als nosokomiale Infektion
in Augenkliniken durch Ad8, Ad11, Ad19 und
Ad37 (seit 1976 dominierend). Die Infektion ist
hoch kontagiös und tritt immer wieder in kleineren oder größeren Epidemien auf. Die Beschwerden setzen plötzlich und unilateral mit
einer Rötung des Auges und ringförmiger Bindehautschwellung bei oberflächiger Trübung
der Kornea und hochrot-ödematöser Lidschwellung sowie präaurikulärer Lymphadenopathie ein. Die Patienten klagen über Fremdkörpergefühl, Juckreiz und Augentränen. Nach
einwöchigem Bestehen kann sich eine Keratokonjunctivitis superfizialis punktata manifestieren. Nach 2 bis 3 Wochen wird i.d.R. durch
Schmierinfektion das zweite Auge befallen.
Säuglingen und Kleinkindern zeigen bei bestehenden allgemeinen Krankheitssymptomen
eine Konjunctivitis pseudomembranacea. Eine
Adenoviren
hämorrhagische Konjunktivitis kann sich anschließen.
Gastroenteritis. Bei Säuglingen und Kleinkindern unter 5 Jahren aufgrund einer Ad40 oder
Ad41 Infektion, gehäuft als nosokomiale Infektion in Kliniken. Das Krankheitsbild ist gekennzeichnet durch Diarrhö (bis zu 10 Tage) und respiratorische Symptome, selten Fieber, Erbrechen und Dehydration. Bei vielen Kindern verläuft die Infektion subklinisch.
Akute hämorrhagische Zystitis. Ursache kann
eine Ad11 oder Ad21 Infektion sein. Das Krankheitsbild, das fast ausschließlich bei männlichen
Säuglingen und Kleinkindern auftritt, ist durch
eine üppige Hämaturie und Dysurie charakterisiert. Die Infektion grenzt sich durch fehlenden
Bluthochdruck und Fieber von einer Glomerulonephritis ab. Die Nierenfunktion (Exkretion
und Konzentration) ist normal.
Persistierende Harnweginfektion. Tritt gelegentlich bei AIDS, immunsupprimierten Patienten sowie bei Patienten nach Knochenmarktransplantation durch Ad34 und Ad35 auf.
Hepatitis. Durch Ad1, Ad2 oder Ad5 bei lebertransplantierten Kindern.
Myokarditis. Adenoviren sind bei Kindern in
den meisten Myokardbiopsien bei fehlenden
Entzündungsmerkmalen nachweisbar.
Meningoenzephalitis. Ad7, Ad12 und Ad32
konnten nach Isolierung aus der Zerebrospinalflüssigkeit mit Meningoenzephalitits in Verbindung gebracht werden. Ad32 war im Gehirn eines durch Chemotherapie Immunsupprimierten mit malignem Lymphom nachgewiesen
worden. Die Kausalität zum Krankheitsbild ist
nicht bewiesen.
Differenzialdiagnose
Adenovirale Infektionen des Respirationstraktes sind klinisch kaum von anderen respiratorischen viralen und bakteriellen Infektionen zu
unterscheiden. Weiße Flecken auf den Tonsillen
von Kindern unter 3 Jahren sind häufig Indikation für eine Adenovirus-Infektion. Bei älteren
Kindern oder jungen Erwachsenen muss auch
eine Streptokokken-Infektion bzw. die infektiö-
se Mononukleose durch Epstein-Barr Virus erwogen werden.
Die Keratoconjuntivitis epidemica muss differenzialdiagnostisch von der Konjunktivitis bei
Pharyngokonjunktivalfieber, der Keratitis
punctata superficialis, der Konjunktivitis bei
Masern und der durch Chlamydien verursachten „Schwimmbadkonjunktivitis“ abgegrenzt
werden.
Bei Gastroenteritiden ist nach Ausschluss einer
bakteriellen oder anderen viralen Infektion insbesondere dann an Ad40 und Ad41 zu denken,
wenn Hinweise auf eine nosokomiale Infektion
vorliegen.
Labordiagnostik
Ein direkter Virusnachweis aus Stuhl, Urin, Liquor, Rachen-, Nasen- und Konjunktivalabstrichen erfolgt über die Virusanzucht in der Zellkultur, wo die lytische Infektion zu einem typischen zytopathischen Effekt (CPE) führt. Eine
spezifische Charakterisierung bzw. die Identifizierung nach Kurzzeitkultur erfolgt über
Hämagglutinationstest,
Neutralisationstest
oder durch Analyse der viralen DNA.
Für die Genotypisierung der viralen full-length
DNA steht die Restriktionsenzymanalyse zur
Verfügung. Die Polymerasekettenreaktion
(PCR) wird auf der Basis Subgenus-oder Serotypen-spezifischer PCR-Primern (z.B. Sequenzabschnitte des Hexon-Gens) durchgeführt und ist
routinemäßig z.B. für Ad8, Ad19, Ad37, Ad31,
Ad40 und Ad41 möglich.
Die Elektronenmikroskopie dient der schnellen
Identifikation nicht-kultivierbarer Adenoviren
aus Stuhlproben.
Für die Frühdiagnostik aus Rachen-, Nasenoder Konjunktivalabstrichen ist ein zytologischer Antigennachweis hilfreich. Aus Stuhlproben und Nasopharyngealaspirat ist der Antigennachweis durch Enzymimmunoassay möglich. Für den Antikörpernachweis aus dem Serum stehen ELISA und KBR zur Verfügung. Die
Serodiagnostik spielt jedoch u.a. aufgrund des
hohen Durchseuchungsgrads der Bevölkerung
mit Adenoviren nur eine untergeordnete Rolle.
Therapie
Die meisten Adenovirus-Infektionen verlaufen
sehr mild und bedürfen keiner Therapie. Bei
schweren Verlaufsformen ist eine symptomatische Behandlung indiziert. Antivirale Einzelthe9
A
Adenoviren
rapieerfolge liegen mit Ribavirin und Cidofovir
vor.
Spezifische Merkmale
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Humanpathogene Adenoviren infizieren bevorzugt die Epithelzellen des Respirationstrakts,
des Gastrointestinaltrakts und die Konjunktivalzellen. Die Vermehrung bleibt i.d.R. lokalisiert und nur bei AIDS-Patienten werden Virämien beobachtet.
Von den 49 Serotypen verursachen nur wenige
tatsächliche Infektionskrankheiten. Die meisten Infektionen bleiben subklinisch. Gravierend ist die Infektiosität jedoch bei der Keratoconjunctivitis epidemica und im Zusammenhang mit Pneumonien. Die Virulenz der Adenoviren ist genetisch determiniert und
wahrscheinlich mit den E1, E3 und E4 Genen
verknüpft.
Die Pathogenität der Adenoviren geht mit der
Inhibition des Wirts-mRNA-Transports vom
Nukleus ins Zytoplama durch den viralen E1B55kd und E4-34kd Proteinkomplex einher. Die
daraus resultierende Unterbrechung der WirtsmRNA-Prozessierung resultiert in der Inhibition der zellulären DNA- und Proteinsynthese
und führt zur Wirtszelldegenerierung. Diese ist
durch vergrößerte Nuklei charakterisiert, die
typische basophile nukleäre Einschlusskörperchen beinhalten. Die Einschlusskörperchen
sind wahrscheinlich Ort des viralen Assemblys.
Im Bezug auf die Pathogenese wird auch eine
Bedeutung des Pentonproteins diskutiert. Es
wird in weitaus größeren Mengen produziert als
für das Virus-Assembly notwendig wäre. In
Zellkultur-Monolayern binden die sich im
Überschuss befindenden Pentonproteine an die
zellulären Integrine und führen zum Abrunden
und Ablösen der Zellen von der Oberfläche der
Gewebekultur, jedoch nicht zum Zelltod. Die
Relevanz der Pentonproteine im Bezug auf die
Pathogenität konnte bislang nicht schlüssig belegt werden. Sie konnten jedoch im Blut einiger
schwerer Fälle adenoviraler Pneumonien nachgewiesen werden.
Einige Vertreter der Adenoviren, wie z.B. Ad1,
Ad2 und Ad5 persistieren oft über Jahre latent
in den peripheren Lymphozyten, Tonsillen, Polypen und Darmfollikeln ohne eine Erkrankung
hervorzurufen und ohne Virus freizusetzen. Die
10
Virusreaktivierung bleibt meistens symptomlos. Sie spielt jedoch eine Rolle bei immunsupprimierten Patienten.
Einige Adenoviren, wie z.B. Ad12, Ad18 und
Ad31 (stark onkogen), Ad3, Ad7 und Ad11
(schwach onkogen) können in Nagern Tumorwachstum hervorrufen. Alle Adenoviren sind
hingegen in der Lage, in vitro Nagerzellen zu
transformieren. Hierbei sind die frühen viralen
E1A und E1B-Genprodukte involviert. In Adenovirus-transformierten Zellen bzw. induzierten Tumoren ist die virale DNA in mehreren
Kopien und an unterschiedlichen Stellen in das
zelluläre Genom integriert. Beim Menschen
konnte bisher kein Zusammenhang zwischen
Tumorenstehung und Adenovirusinfektion
hergestellt werden.
Transmission
Die Transmission erfolgt ausschließlich von
Mensch zu Mensch. Der akut Infizierte scheidet
das Virus in Respirations- und Augensekreten,
Speichel, Stuhl und Urin aus. Die Übertragung
erfolgt via Tröpfchen- bzw. Schmierinfektion.
Aufgrund der besonders langen und rekurrierenden Ausscheidung im Gastrointestinaltrakt
dominiert die fäkal-orale Übertragungsroute.
Eine indirekte Infektion ist über kontaminiertes
Schwimmbadwasser möglich. Insterile Instrumente, kontaminierte Handtücher, Tropfpipetten und Augenlösungen in Praxen und Kliniken
tragen zur Verbreitung der Keratoconjunctivitis epidemica bei. Darüber hinaus ist eine iatrogene Übertragung (Glaukomuntersuchung, Tanometer, Korneatransplantationen) möglich.
Vermehrung und Inkubationszeit
Ort der Vermehrung der humanpathogenen
Adenoviren sind die epithelialen Zellen des Auges, die Schleimhäute des respiratorischen Apparates (Nase, Rachen, Larynx, Bronchien, Lungen), des Genital- und Gastrointestinaltraktes
sowie die dazugehörigen Lymphknoten und die
Meningen. Der Wirtszelltropismus wird durch
die viralen Fibern determiniert, über die die Viren am CAR Rezeptor (Coxsackie-AdenovirusRezeptor) der Wirtszelloberfläche andocken.
Eine Ausnahme bilden Adenoviren der Subgruppe B und Ad37, die an Sialinsäure auf der
Zelloberfläche binden. Ort der Transkription,
Translation, Replikation sowie des Assemblys
ist der Nukleus. Die frühen viralen E1B und E4-
Adenoviren
Genprodukte inhibieren sowohl den zellulären
RNA-Transport vom Zellkern ins Cytoplama als
auch die zelluläre Translation (E1B und E4-Genprodukte). Dies führt zur Wirtszelldegenerierung innerhalb von 30–40 Stunden nach der Infektion, welche mit der Freisetzung von 104–105
Virionen pro Zelle einhergeht. Parallel werden
zelluläre Immunabwehrmechnismen durch die
viralen E3- und E1b-Genprodukte blockiert.
Da die Infektion relativ lokalisiert bleibt, ist die
Inkubationszeit kurz. Sie beträgt bei Infektionen des Respirationstraktes 2–6 Tage, bei Augeninfektionen 5–10 Tage und bei Infektionen
des Gastrointestinaltrakts 7–8 Tage.
Während der akuten Infektionsphase erfolgt die
Virusausscheidung bei respiratorischen Infekten über einen Zeitraum von 1–3 Tagen, bei Pharyngokonjunktivalfieber 3–5 Tage, bei Keratoconjunctivitis epidemica ca. 2 Wochen, bei
generalisierten Infektionen 3–6 Wochen, bei
Gastroenteritiden bis 10 Tage und bei Immunsupprimierten 2–12 Monate, gelegentlich aber
auch länger.
Die in vitro Vermehrung ist auf verschiedenen
epithelialen Zelllinien wie HeLa-, A549-, huf-,
huN-, FL-, Hep2-HEK- und KB- Zellen möglich.
Ein CPE zeigt sich 3–7 Tagen nach der Infektion
und ist charakterisiert durch Abrundung der infizierten Zelle, Vergrößerung der Zellnuclei,
Aggregation des Chromatins an der Zellkernmembran und Ablagerung von basinophilen
Einschlusskörperchen. Bei Vertretern des Subgenus D entwickelt sich ein CPE erst nach 4 Wochen und auch in der Latenzphase ist eine Virusisolierung aus den Tonsillen nur durch
Langzeitkultivierung möglich. Ad40 und Ad41
sind Replikations-defekte Viren und wachsen
nur auf Adenovirus-transformierten Zellen (e.g.
Graham 293-Zellen). Nagerzellen sind nicht
permissiv, können jedoch transformiert werden.
T-Lymphozyten entscheidend. T-Zell-Epitope
konnten in vielen verschiedenen viralen Proteinen nachgewiesen werden. Der Erkennung
durch zytotoxische T-Lymphozyten entgehen
einige Adenoviren aufgrund der Interaktion eines viralen E3-Genprodukts (Gp19KE3) mit den
MHC-Klasse-I-Proteinen, durch die der Transport der MHC-Klasse-I-Proteine an die Zelloberfläche inhibiert und damit die für die Bildung von zytotoxischen T-Lymphzyten notwendige Präsentation von viralen Antigenen
unterbunden wird. Andere E3 Genprodukte
üben einen Schutzmechanismus gegen die Zytolyse durch aktivierte Makrophagen, natürliche Killerzellen und den Tumornekrosefaktor
aus. Auf der Basis dieser Mechanismen können
Adenoviren vermutlich persistierende Infektionverläufe hervorrufen.
Virus-spezifische Antikörper werden vor allem
gegen die Oberflächenstrukturen der viralen
Kapside gebildet. Auf den Hexonproteinen befinden sich gruppenspezifische Epitope, die allen humanpathogenen Adenoviren gemein
sind, während die meisten typspezifischen Epitope auf den Knöpfchenstrukturen der Fiberproteinen lokalisiert sind. Sie induzieren die
Bildung Virustyp-spezifischer neutralisierender Antikörper.
Neutralisierende, Hämagglutinin-inhibierende
und Komplement-bindende Antikörper sind
7 Tage nach Krankheitsmanifestation in Nasensekret und im Serum nachweisbar und erreichen nach 2–3 Wochen maximale Titer. Die
Komplement-fixierende Antikörper-Konzentration nimmt 2–3 Monate nach der Infektion
über einen Zeitraum von 6–12 Monaten langsam wieder ab. Neutralisierende und Hämagglutinin-inhibierende Antikörper können 8 bis
10 Jahre persistieren. Der Immunschutz wird
von der Mutter auf das Neugeborene übertragen.
Resistenz
Wirtsbereich
Adenoviren sind gegenüber Äther, schwachen
Säuren und Lipidlösungsmitteln resistent. Sie
überstehen Temperaturen bis –70°C. Eine Inaktivierung erfolgt durch Erhitzen auf 56°C für
mehr als 10 Minuten.
Der Wirtsbereich der humanpathogenen Adenoviren beschränkt sich fast ausschließlich auf
den Menschen. Nur selten werden, i.d.R. symptomlos verlaufende Infektionen über die Speziesbarriere hinweg dokumentiert.
Immunantwort
Risikogruppen
Für die Eliminierung des Virus ist die Erkennung virusinfizierter Zellen durch zytotoxischer
Als Risikogruppe gelten in erster Linie Säuglinge, Kindergartenkinder und Schulkinder sowie
11
A
Adenoviren
Militärrekruten und Patienten in Augenkliniken.
Epidemiologie
Humanpathogene Adenoviren sind weltweit
verbreitet und hoch speziesspezifisch. Die Infektionen treten sporadisch bis epidemisch auf,
korrelierend mit dem viralen Serotyp und dem
Alter der betroffenen Population.
Akute Infektionen des Respirationstrakts manifestieren sich eher sporadisch mit leichten Verläufen und der Neigung zur Latenz. Epidemische Verläufe sind für das Pharyngokonjunktivalfieber, die Keratoconjunctivitis epidemica
und das akute respiratorische Syndrom (ARD)
bekannt. ARD nimmt hierbei eine Sonderstellung unter Militärrekruten mit einer Morbitiät
von ca. 80% und einer Hospitalisierungsrate
von 20–40% ein. Eine besondere Bedeutung
kommen Adenovirus-Infektionen auch bei immunsupprimierten Patienten zu, wo sie häufig
einen sehr schweren disseminierten Verlauf zeigen und vor allem die Lunge, den Gastrointestinaltrakt und die Leber oder auch alle Organe betreffen.
Genetik
Adenoviren besitzen ein lineares doppelsträngiges DNA–Genom (35–38 kbp) mit terminalen
invertierten Repetitionen von 50–200 bp, die
nach Denaturierung und Renaturierung eine
„panhandle-Struktur“ bilden können. An jedem
DNA-Strang ist am 5´Ende ein Virus-kodiertes
55k Protein kovalent gebunden. Die beiden terminalen Proteine interagieren über nicht-kovalente Wechselwirkungen, was eine quasizirkuläre Genomstruktur ermöglicht.
Das Adenovirusgenom kodiert für 20–30 verschiedene Proteine. Die Genprodukte der frühen Gene spielen eine Rolle beim Anschalten
anderer viraler Gene bzw. beim An- oder Abschalten zellulärer Gene. So wirkt das frühe E1aGenprodukt transaktivierend auf die Expression der frühen E1b, E2a, E3 und E4 Gene. Die frühen Gene E1a und E1b sind darüber hinaus in
die Transformation von Nagerzellen bzw. in die
in vitro Transformation involviert. In der E2Region lokalisierte Gene sind für die virale Replikation essentiell, während die in der E3-Region kodierten Genprodukte bei der Immunabwehr eine Rolle spielen. Die Gene der E4-Region
leiten die Translation der späten Gene ein, die in
12
der Hauptsache für die viralen Strukturproteine
kodieren.
Die Nukleinsäuresequenzen einiger humanpathogener Adenoviren sind unter folgenden Accession-No. zugänglich:
Ad12 (Humanes Adenovirus A): X73487
Ad3 (Humanes Adenovirus B): M15952
Ad2 (Humanes Adenovirus C): J01917
Ad8 (Humanes Adenovirus D): X74663
Ad4 (Humanes Adenovirus E): X74508
Ad40 (Humanes Adenovirus F): L19443
Ad41 (Humanes Adenovirus F): 21163
Adenoviren besitzen in der Gentechnologie eine
große Bedeutung als Vektoren für fremde DNA.
Hierfür spricht, dass eine Vielzahl von Zellen
für Adenoviren suszeptibel sind. Darüber hinaus zeichnen sich Adenoviren durch hohe
Transduktionsraten sowohl in vivo als auch in
vitro aus und können in hohen Titern (>1011/
ml) produziert werden. Das Adenovirion kann
ca. 105% der Länge des Wildtypgenoms verpacken. Deletionsmutanten können bis zu 30 kbp
Fremd-DNA aufnehmen. Als Vektoren finden
vor allem Ad2 und Ad5 Anwendung. Da Adenoviren nicht in das Wirtsgenom integrieren, sondern im Zellnukleus episomal replizieren, eignen sie sich auch als Vektoren für die Gentherapie.
Prävention
Eine effektive orale Lebendvakzine gegen ARD
wurde auf der Basis von Ad4 und Ad7 entwickelt, die in magensaftresistenten Gelatinekapseln verabreicht wird. Sie führt zu einer asymptomatischen enterischen Infektion und induziert eine ausreichende Immunantwort mit neutralisierenden Antikörpern. Der Impfstoff wird
nur bei den amerikanischen Streitkräften eingesetzt. Für die Zivilbevölkerung ist er nicht zugelassen
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Der Prävention von Infektionen des Gastrointestinaltraktes und des Auges dienen in erster Linie Hygienemaßnahmen. Zur Vermeidung von
Kontaktinfektionen in Augenkliniken ist besonders auf konsequentes Händewaschen, separate
Handtücher, sterile Instrumente ebenso wie auf
sterile Bedingungen bei der Verwendung von
Augenlösungen zu achten. Zur Vermeidung von
Nosokomialinfektionen ist ein frühzeitiger Er-
Affenpockenviren, humanpathogene
regernachweis anzuraten. In Schwimmbädern
ist die Chlorierung des Wassers sinnvoll.
Synonym
Meldepflicht
Morphologie
Meldepflicht bei direktem Erregernachweis im
Konjunktivalabstrich gemäß § 7 Abs. 1 Nr. 1
IfSG.
Das Monkeypoxvirus ist elektronenmikroskopisch ununterscheidbar von Variola und Vaccinia Virus.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Taxonomie
Konsiliarlaboratorium für Adenoviren
PD Dr. A. Heim, Institut für Virologie der Medizinischen Hochschule Hannover, Carl-Neuberg-Str. 1, D-30625 Hannover, Tel.: +49-511-532
4311, Fax: +49-511532 8736, E-Mail: ahei@
virologie.mh-hannover.de
Web-Adressen mit weiterführenden Informationen
◗ Center of Disease Control:
http://www.cdc.gov/ncidod/dvrd/revb/
respiratory/eadfeat.htm
◗ All the virology on the www:
http://www.virology.net/
garryfavweb11.html
◗ The Big Picture Book of Viruses:
http://www.virology.net/Big_Virology/ BVDNAadeno.html
◗ International Committee on Taxonomy of
Viruses:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
ICTVdb/ ICTVdB/01010001.htm
Schlüsselliteratur
1. Shenk, T. (2001). Adenoviridae: The viruses and their
replication. In: Fields, B.N., Knipe, D.M. (Eds) Virology 4th
edition, Raven Press, New York, pp 1053–1079.
2. Horwitz, M.S. (2001). Adenoviruses. In: Fields, B.N. Knipe,
D.M. (Eds) Virology 4th edition, Raven Press, New York,
pp 2301–2326.
3. Schmitz, H., Wigand, R. and Heinrich, W. (1983).
Worldwide epdemiology of human adenoviruses
infections. Am. J. Epdemiol. 117, 455–466.
4. Tidona, C.A., Darai, G. (Eds.) (2001), The Springer Index of
Viruses, Springer Berlin, Heidelberg, New York, Tokio
Affenpockenviren, humanpathogene
Erregerbezeichnung
Orthopockenviren: Affenpockenvirus
A
Monkeypox virus, Orthopoxvirus simiae
Genus Orthopoxvirus in der Familie Poxviridae
und der Unterfamilie Chordopoxvirinae (Wirbeltierpocken).
Historie
Der Ausbruch einer pockenähnlichen Erkrankung bei Cynomolgus Affen in Kopenhagen
1958 führte zur Erstbeschreibung einer neuen
Spezies von Orthopockenviren. Dieses Virus
verursachte in der Folge weitere Ausbrüche bei
Cynomolgus Affen in Gefangenschaft. Im August 1970 entwickelte ein Kind in einer Region
Zaires, die seit 6 Monaten pockenfrei war, das
klinische Bild einer Variola Erkrankung. Aus
den Hautläsionen dieses Patienten wurde Affenpockenvirus (Monkeypoxvirus) isoliert. Die
meisten neuen Fälle dieser Erkrankung wurden
in West- und Zentralafrikanischen Ländern,
insbesondere aber wegen der intensiven Überwachung durch die WHO in Zaire beschrieben.
Erkrankungen/Symptome
Die Monkeypoxvirus Infektion verursachte große Besorgnis wegen der großen Ähnlichkeit zur
Variolainfektion. Einem 4tägigem Prodrom mit
Fieber folgt ein pockenförmiges Exanthem. Im
Unterschied zur Variola zeigt die Monkeypox
Infektion eine stärker ausgeprägte Lymphadenopathie im Nacken und im Inguinalbereich.
Differenzialdiagnose
Windpocken (Herpesvirus varicellae): Das
Exanthem der Windpocken ist bunt (Sternhimmel) und nicht zentrifugal; Vaccinia generalisata, Dermatitis herpetiformis, Impetigo, Erythema multiforme, Pityriasis, Purpura haemorrhagica, Tierpockeninfektionen (Affenpocken), generalisiertes
Molluscum
Contagiosum.
Wichtige Hilfe bei der initialen klinischen Differenzialdiagnose ist die Art des Exanthems. Entscheidend sind folgende Kriterien: Stadium-alle
Pockenläsionen sind im gleichen Stadium;
Form-Pockenläsionen sind rund mit weichen
13
Affenpockenviren, humanpathogene
Grenzen und ähneln einander; Tiefe-Pockenläsionen sind tief; Tastempfindung-Pockenläsionen sind derb.
mokratischen Republik Kongo dokumentierten
Fälle; Sekundär-Übertragungsrate: konstant ca.
10%.
Labordiagnostik
Vermehrung und Inkubationszeit
Elektronenmikroskopie und Kultur auf der
Hühnerchorionallantoismembran (CAM). Monkeypox Virus zeigt auf der CAM ein deutlich unterschiedliches Bild zu Variola Virus. Unterschiedlich sind außerdem Proteinelektropherogramme, Restriktionsanalysen der viralen DNA
und die entsprechenden physikalischen Restriktionskarten. Ein Radioimmunassy unterscheidet Monkeypox von Variola Antikörpern.
Therapie
Symptomatische Pflege und Behandlung von
Superinfektionen. Das einzige wirksame Chemotherapeutikum ist Cidofovir®. Vaccinia Hyperimmunglobulin wird eingesetzt.
Spezifische Merkmale
Die Ähnlichkeit zu Variola Virus weckte wissenschaftliches Interesse an der Evolution der Pockenviren und ihrer Fähigkeit zu inter-und intraspezifischer Rekombination mit der Möglichkeit der Entstehung neuer Pathogene.
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Einem 4tägigen Prodrom mit Fieber folgt ein
pockenförmiges Exanthem. Im Unterschied zu
Variola zeigt die Monkeypox Infektion eine
stärker ausgeprägte Lymphadenopathie im
Nacken und im Inguinalbereich.
Bei nicht Pocken-Geimpften häufig Pharyngitis
und Tonsillitis, Konjunktivitis mit Lidödem.
Selten Erblindung und entstellende Narben,
tödlich verlaufende hämorrhagische Formen
sind selten. Vorkommen subklinischer Infektionen.
Transmission
Zoonose: Übertragung auf den Menschen durch
Kontakt mit infizierten Tieren (Eichhörnchen,
Ratten, Primaten) durch Biss, Umgang (als
„Haustier“), Kontakt mit tierischem Blut und
Sekreten, Nahrungsaufnahme (infiziertes Affenfleisch) und Tröpfcheninfektion.
(Primär-) Übertragbarkeit von Mensch zu
Mensch offenbar ansteigend (nachlassender
Pockenimpfschutz?) von ursprünglich 30 % bei
Einzelfällen bis 1993 auf 73% der 1997 in der De14
7–21 Tage (meist 10–14 Tage).
Resistenz
Die Resistenzlage bei Verabreichung von DNA
Polymerasehemmstoffen (z.B. Cidofovir®) ist
nicht untersucht.
Immunantwort
Kreuzimmunität mit Vaccinia/Variolavirus
Wirtsbereich
Affen, Eichhörnchen, Ratten, Mensch
Risikogruppen
Afrikaner in Endemiegebieten. Reiseerkrankung. Auftreten in außerafrikanischen Ländern
durch Einschleppung.
Epidemiologie
Zoonose, die bis jetzt nur in Afrika beim Menschen aufgetreten ist. Die Infektion wird von Affen und Eichhörnchen auf den Menschen übertragen. Das Funisciurus und das Heliosciurus
Eichhörnchen wurden als das natürliche Reservoir des Virus identifiziert. Lange Ketten von
Mensch zu Mensch Übertragung sind bei Monkeypox sehr selten. Die Übertragung über vier
Generationen mit fünf Wirten in einem Zweimonatsintervall wurde beschrieben.
Monkeypox Virus ist eine seltene Erkrankung:
404 Fälle in einem Zeitraum von 17 Jahren. Es
hat einen niedrigen Kontagionsindex: 15% im
Vergleich zu 58% bei Variola Virus.
Genetik
Das
‘Poxvirus
Bioinformatics
Centre’
http://www.poxvirus.org/ bietet eine vollständige und kommentierte Sequenzsammlung sowie andere Informationen zur Pockenvirusforschung.
Prävention
Gabe von Human-Vaccinia-Immunglobulin
0,6 ml/kg i.M. sofort oder 24 Stunden nach Exposition. Schutzimpfung nicht empfohlen.
Aktinomyzeten mit fermentativem Kohlenhydratmetabolismus
Meldepflicht
israeli, Corynebacterium israeli, Brevistreptothrix israeli, Oospora israeli, Nocardia israeli,
Cohnistreptothrix israeli, Actinobacterium israeli, Discomyces israeli, Streptothrix israeli;
Actinomyces meyeri: Actinobacterium meyer;
Actinomyces radingae: CDC coryneform group
E partial_1;
Actinomyces turicensis: CDC coryneform group
E partial_2;
Actinomyces viscosus: Odontomyces viscosus
Meldepflicht im Verdachts, Erkrankungs- und
Todesfall.
Morphologie
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Häufig granulierte, grampositive, gerade oder
leicht gebogene, kurze oder längere, 0,2–1,0 µm
dicke Fäden mit echten Verzweigungen.
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Krankenhausabsonderungspflicht bei Verdacht
und im Krankheitsfall.
Empfehlungen des Robert-Koch Instituts zum
Seuchenschutz:
http://www.rki.de/INFEKT/ALARM/
ANHANG.HTM
Konsiliarlabor für Pockenviren: Institut für Medizinische Mikrobiologie und Epidemiologie
von Infektionskrankheiten an der Ludwig-MaxUniversität; Veterinärstr. 13, 80538 München
(Prof. Dr. O. R. Kaaden), Tel: 089/ 2180-2528,
Fax: -2597)
Web-Adressen
Poxvirus Bioinformatics Centre:
http://www.poxvirus.org/
Centers for Disease Control and Prevention:
http://www.cdc.gov/
World Health Organization:
http://www.who.int/en/
Schlüsselliteratur
1. Fenner, F. Pockenviren. In: Virology, Third Edition, edited
by Fields, N., et. al., Raven Press, Ltd. New York, Vol. 2,
(1996) 2673–2702.
2. Tidona, C.A., Darai, G. (Eds.) (2001), The Springer Index of
Viruses, Springer Berlin, Heidelberg, New York, Tokio
Aktinomyzeten mit fermentativem
Kohlenhydratmetabolismus
Taxonomie
Bacteria; Firmicutes; Phylum: Actinobacteria;
Subklasse: Actinobacteridae; Order: Actinomycetales; Suborder: Actinomycineae; Familie:
Actinomycetaceae; Gattung: Actinomyces. Die
Gattung Actinomyces umfasst Aktinomyzeten
mit fermentativem Kohlenhydratmetabolismus. Gegenwärtig sind 20 Actinomyces-Arten,
davon eine mit zwei Subspezies, anerkannt. Humanmedizinische Bedeutung haben A. georgiae,
A. gerencseriae, A. israelii, A. meyeri, A. naeslundii, A. neuii ssp. anitratus, A. neuii ssp.
neuii, A. odontolyticus, A. radingae, A. turicensis und A. viscosus, hauptsächlich als Besiedler
der menschlichen Schleimhäute oder als Krankheitserreger.
Historie
Beim Menschen wurde die Aktonomykose 1878
von Israel beschrieben und 1891 von Wolff und
Israel isoliert genauer bakteriologisch charakterisiert. Erst 1943 gelang es, die Erreger menschlicher und boviner Aktinomykosen sicher zu
unterscheiden und zusätzliche ActinomycesArten abzugrenzen.
Erregerbezeichnung
Gattung: Actinomyces
Arten:
A. georgiae, A. gerencseriae, A. israelii, A. meyeri, A. naeslundii, A. neuii ssp. anitratus, A. neuii ssp. neuii, A. odontolyticus, A. radingae, A. turicensis und A. viscosus
Synonym
Actinomyces georgiae: Actinomyces D08;
Actinomyces gerencseriae: Actinomyces israelii
serovar II; Actinomyces israelii: Proactinomyces
Erkrankungen/Symptome
Aktinomykosen. Endogene, subakute bis chronische, granulomatös-eitrige Prozesse, die zu
multipler Abszess- und Fistelbildung neigen;
pathognomonische, jedoch nicht immer vorhandene, „Strahlenpilz-Drusen“; Lokalisation:
zervikofazial, seltener pulmonal oder abdominal; mögliche Metastasierung in das ZNS, Muskulatur, Mediastinum und Abdominalorgane;
Ätiologie: synergistische anaerobe oder aerob15
A
Aktinomyzeten mit fermentativem Kohlenhydratmetabolismus
anaerobe Mischinfektionen; häufigste Erreger:
A. israelii und A. gerencseriae sowie Propionibacterium propionicum, seltener A. naeslundii,
A. viscosus und A. meyeri, ausnahmsweise A.
odontolyticus; Eintrittspforten: traumatische
oder infektiöse Schleimhautläsionen, Aspiration (Lunge) und (Menschen)-Bißwunden.
Canaliculitis lacrimalis. Akute oder subakutrezidivierende, nicht-invasive Prozesse, häufig
mit Konkrementbildung; Ätiologie: in erster Linie Propionibacterium propionicum, Actinomyces gerencseriae und A. israelii (oft zwei verschiedene Arten).
Intrauterine Infektionen. Klinisch meist wenig
auffällige Entzündungen des Cavum uteri und
des Zervikalkanals in Zusammenhang mit der
Anwendung von Intrauterinpessaren (IUP);
Übergang in invasive oder metastasierende Aktinomykosen der Cervix und des parametranen
Bindegewebes, des Uterus, der Tuben oder der
Ovarien möglich; Ätiologie: A. israelii oder
A. gerensceriae, selten A. viscosus und A. naeslundii sowie P. propionicum, gelegentlich auch
mehrere Actinomyces-Arten gleichzeitig; regelmäßig typische, synergistische, aktinomykotische Mischflora; Eintrittspforte: wahrscheinlich
entlang des Faden des IUPs.
Parodontitis und Karies. In der komplexen
Ätiologie dieser Erkrankungen sind u.a. A. viscosus, A. naeslundii und A. odontolyticus zu erwähnen.
Unspezifische Eiterungen. Pharyngitiden, Otitis, Urethritiden, kutane und subkutane Eiterungen, Abszesse verschiedener Lokalisationen,
Dekubitalgeschwüre, Empyeme können durch
A. pyogenes (Begleitbakterien nicht obligatorisch), A. bernardiae, A. meyeri, A. naeslundii,
A. neuii ssp. anitratus, A. neuii ssp. neuii (mit
anaeroben Begleitkeimen), A. radingae (aerobe-anaerobe Mischinfektion) und A. turicensis
verursacht werden. Diese Aktinomyzeten sind
bei hämatogener Streuung auch aus Blutkulturen nachweisbar.
Differenzialdiagnose
Jegliche mediastinale, thorakale, zervikale, abdominale Raumforderung wie z.B. Colon Ca,
Tuberkulose andere infektiöse Abszesse.
16
Labordiagnostik
Gewinnung und Transport von Untersuchungsmaterial. Abszess-, Empyemeiter, Fistelsekret, Bronchialsekret, Granulationsgewebe,
vorzugsweise durch Inzision oder Punktion gewonnen, Sekret oder Konkremente aus Tränenkanälchen, Abstrich aus Zervikalkanal, entfernte IUPs mit Faden, Rachen- oder Harnröhrenabstriche, Blutkulturen; Kontamination mit artengleicher
Schleimhautflora
vermeiden;
möglichst große Materialmengen rasch in reduzierenden Transportmedien (z.B. Port-A- Cul®)
zum Labor transportieren (NaCl-Lösung schädigt die Erreger).
Mikroskopie. Methylenblau-Deckglaspräparat
zur Beurteilung fraglicher Drusen; Gram-Färbung: häufig granulierte, grampositive, gerade
oder leicht gebogene, kurze oder längere, 0,2–
1,0 µm dicke Fäden mit echten Verzweigungen;
nicht säurefest, unbeweglich.
Kultur. Nur unter erhöhter CO2-Spannung;
transparente Agarmedien werden bei schwacher Vergrößerung im Durchlichtmikroskop
auf fädige Mikro- oder Makrokolonien abgesucht, was beim Fortner-Verfahren ohne Störung der Anaerobiose möglich ist; insbesondere
A. israelii und A. gerencseriae können spinnenoder spinngewebeartige, fädige Mikrokolonien
bilden, A. pyogenes und A. meyeri wachsen fast
nie fädig; vollentwickelte Makrokolonien sind
0,5–5 mm groß, rau, undurchsichtig und bröckelig oder glatt, opak bis durchsichtig und
weich, überwiegend weiß bis cremefarben;
A. odontolyticus kann auf Blutagar dunkelrote
Kolonien bilden, A. pyogenes wächst auf Blutagar mit ausgeprägter β-Hämolyse.
Differenzierung. Differenzierung bis zur Gattung: alle Arten sind Indol- und meistens Katalase-negativ, fermentative Stoffwechselendprodukte sind Essigsäure, Milchsäure und relativ
viel Bernsteinsäure; Zellwände enthalten keine
Diaminopimelinsäure und Mykolsäuren; Differenzierung bis zur Spezies: Prüfung physiologischer Leistungen in miniaturisierten Verfahren
(z.B. Minitek-System® mit einigen methodischen Modifikationen).
Aktinomyzeten mit fermentativem Kohlenhydratmetabolismus
Serologische Differenzierung. Zellwandagglutination, Immundiffusion und Immunfluoreszenztest möglich, indirekte und direkte Immunfluoreszenz ausreichend erprobt, erforderliche Antiseren sind nicht kommerziell erhältlich.
Serodiagnostik. Mittels IF-Technik oder ELISA,
bei Aktinomykoseverdacht nicht befriedigend.
Sensibilitätsprüfung. Mittels Agardilutionstest
mit DST-Agar (Oxoid), Bebrütung in anaerober
oder CO2-angereicheter Atmosphäre bei 36°C,
mikroskopische Ablesung nach 2 Tagen, routinemäßige Empfindlichkeitsprüfung nicht erforderlich, da durchgehend sensibel für β-Laktamantibiotika.
Therapie
Kombination aus chirurgischen und chemotherapeutischen Maßnahmen führt am schnellsten
und zuverlässigsten zur Ausheilung; antibakterielle Pharmaka: vorzugsweise Aminopenicilline (10–15g/die für 2–3 Wochen) in Kombination
mit β-Laktamase-Inhibitoren (mit Amoxicillin/
Clavulansäure liegen die umfangreichsten Erfahrungen vor), da die synergistische Begleitflora häufig β-Laktamasebildner enthält; zusätzlich unter Berücksichtigung der Begleitkeime
und der Lokalisation Clindamycin oder Metronidazol sowie, insbesondere bei abdominalen
Aktinomykosen, Aminoglykoside und/oder Cephalosporine der 3. Generation. Zur Behandlung der Canaliculitis lacrimalis reicht häufig
die Entfernung der Konkremente aus, ggf. kann
zusätzlich eine Penicillin-Lösung in die Tränenkanälchen instilliert werden.
Spezifische Merkmale
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Lokale Invasion möglich bei Kontinuitätstrennung der Haut oder Schleimhaut und negativem
Redoxpotenzial (z.B. durch mangelhafte Blutversorgung und durch reduzierende und nekrotisierende Wirkung gleichzeitig anwesender Begleitbakterien); bei klinisch typischer Aktinomykose ausnahmslos Mischinfektion; die Aktinomyzeten gelten dabei als Leitkeime, da sie
den charakteristischen Verlauf und die Spätsymptomatik der Erkrankung bestimmen. Begleitbakterien verstärken anscheinend die rela-
tiv geringe Invasionskraft der Aktinomyzeten
durch aggressive Enzyme und Toxine. Aktinomyzeten verfügen über Eigenschaften, die Adhärenz und Aggregation fördern.
Transmission
Keine Übertragbarkeit und keine Infektionshäufung bekannt und zu erwarten; endogene
Infektionen, bis auf den Ausnahmefall einer Erkrankung nach Menschenbiss.
Vermehrung und Inkubationszeit
Inkubationszeit induviduell, da Besiedler der
normalen Haut und Schleimhaut.
Resistenz
Nicht vorhanden.
Immunantwort
Nicht ausreichend untersucht.
Wirtsbereich
Normalbewohner der menschlichen und tierischen Schleimhäute (Mundhöhle incl. Tonsillen, Zahnplaques, periodontaler Sulkus, (Scheide), Konjunktiva und/oder Kornea, evtl. transienter intestinaler Bewohner. A. bovis, A. denticolens, A. hordeovulneris, A. howellii,
A. hyovaginalis, A. slackii und A. suis kommen
ausschließlich bei Tieren (verschiedene Arten)
vor. A. naeslundii, A. pyogenes und A. viscosus
werden sowohl beim Menschen als auch beim
Tier als Krankheitserreger gefunden. Die übrigen Arten kommen nach heutigem Wissen nur
beim Menschen vor.
Risikogruppen
Sporadisches Auftreten; bisher liegen keine
Hinweise auf gehäuftes Vorkommen bei iatrogener, Neoplasie- oder HIV-assoziierter Immunsuppression vor; Geschlechterverteilung:
Männer zu Frauen 2,5:1; Altersgipfel bei Männern zwischen dem zwanzigsten und vierzigsten
und bei Frauen zwischen dem zwanzigsten und
dreißigsten Lebensjahr.
Epidemiologie
Weltweites Vorkommen der Erreger und – sporadisch – der Erkrankungen. A. pyogenes-Infektionen bei Tieren (Mastitis bei Milchkühen, Peritonitis und Pleuritis bei Schweinen) können
17
A
Alcaligenes/Achromobacter
als einzige Actinomyces-Infektion gehäuft auftreten.
Genetik
Das bakterielle Genom ist ein doppelsträngiges
DNA Molekül. Das 16S rRNA Gen von A. naeslundii ist in der USA-GenBank unter der „Accessionnumber“ AJ234038 registriert. Weiterhin ist das 16S rRNA Gen von A. georgiae in der
USA-GenBank unter der „Accessionnumber“
X80414 registriert.
Prävention
Keine spezifische Prävention möglich. Eine gute
Zahnpflege und das Wissen um eine möglicbe
Aktinomykose bei Benutzung eines Intrauterinpessars sind hilfreich.
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Keine.
Meldepflicht
Zu melden ist die Erkrankung sowie der Tod an
bakteriellen Meningitiden.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Arcanobakterien.
Schlüsselliteratur
Arcanobakterien.
Historie
Die Gattung Alcaligenes wurde erstmals von Castellani und Chalmers (1919) beschrieben und
umfasste nur asaccharolytische Spezies. Später
(1974) wurde die frühere Gattung „Achromobacter“ (Bergey et al., 1923) hinzugefügt.
Erkrankungen/Symptome
Die asaccharolytischen A. faecalis, A. piechaudii
und A. xylosoxidans subsp. denitrificans sind
als Infektionserreger sehr selten, die saccharolytische A. xylosoxidans subsp. xylosoxidans
kommt jedoch als Erreger nosokomialer Infektionen (v.a. Sepsis) nicht selten vor.
Labordiagnostik
Mikroskopie. Gramnegative Stäbchen (0,5×1–
2,5 µm) mit peritricher Begeißelung.
Anzüchtung. Nur auf aerob bebrüteten festen
und flüssigen (auch enterischen) Medien bei
37°C.
Biochemische Differenzierung. Alle Spezies
sind beweglich, obligat aerob, und Oxidase-positiv. Sie lassen sich unterscheiden durch oxidative Säurebildung aus Glukose und Xylose (A.
xylosoxidans subsp. xylosoxidans), Nitrat- und
Nitritreduktion und Acetamid-Hydrolyse.
Pathogenitätsmechanismen. Bisher nicht bekannt.
Typisierung. Molekularbiologische Verfahren.
Alcaligenes/Achromobacter
Therapie
Erregerbezeichnung
Alcaligenes sp./Achromobacter sp.
Synonym
Richtet sich nach der zu testenden antibiotischen Resistenz. Die meisten Stämme sind empfindlich gegen Piperacillin und Ticarcillin-Clavulansäure.
Nicht bekannt.
Spezifische Merkmale
Morphologie
Gramnegative Stäbchen mit peritricher Begeißelung.
Die meisten Stämme von A. faecalis zeigen ein
Schwärmphänomen.
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Taxonomie
Genus: Alcaligenes mit der Spezies A. faecalis;
Achromobacter mit den Spezies A. piechaudii,
A. xylosoxidans subsp. denitrificans und subsp.
xylosoxidans.
18
Bisher nichts bekannt.
Transmission
Vorwiegend von der Umgebung (Wasser, Nasszonen, Boden) auf den Menschen.
Alphaviren
Vermehrung und Inkubationszeit
Normale Generationszeiten, Inkubationszeit
nicht bekannt.
A
Alenquer Virus
Bunyaviren
Resistenz
Multiple Antibiotikaresistenzen möglich, Empfindlichkeit gegenüber Piperacillin.
Aleurisma brasiliensis
Paracoccidioides brasiliensis
Immunantwort
Nichts bekannt.
Alphaviren
Wirtsbereich
Wahrscheinlich auch im Tierreich vorkommend, mit ähnlicher Signifikanz wie beim Menschen.
Risikogruppen
Erregerbezeichnung
Alphavirus
Synonym
Keine Angaben.
Nicht bekannt.
Taxonomie
Epidemiologie
Familie Togaviridae, Genus Alphavirus (weiteres Genus in der Familie: Rubivirus); Liste der
humanpathogenen Spezies siehe Tabelle 1.
Umgebungskeime, die sich vor allem in Nasszonen und ineffektiven Desinfizienzen halten
können.
Genetik
Nichts bekannt.
Prävention
Nichts bekannt.
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Morphologie
Die sphärischen Virionen haben einen Durchmesser von 70 nm. Die in die Lipidhülle integrierten Spikes bestehen aus zwei viralen Glykoproteinen, die Heterodimere bilden. Die Hülle
umschließt ein ca. 40 nm großes Nukleokapsid,
das aus dem Nukleokapsidprotein und der viralen linearen Plus-Einzelstrang-RNA besteht. Sowohl die Anordnung der Spikes auf der Hülle,
als auch der Aufbau des Nukleokapsids folgen
einer ikosaedrischen Symmetrie.
Nichts bekannt.
Erkrankungen/Symptome
Meldepflicht
Keine Meldepflicht nach IfSG.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Kein Referenzzentrum bekannt.
Schlüsselliteratur
1. Köhler, W., H. J. Eggers, B. Fleischer, R. Marre, H. Pfister,
G. Pulverer (Hrsg.) Medizinische Mikrobiologie, 8.
Auflage. Urban & Fischer, München, 2000
2. Murray, P., E. J. Baron, M. Pfaller, F. Tenover, R. H. Yolken
(eds.) Manual of Clinical Microbiology, 7th edn. Amer.
Soc. Microbiology, 1999
3. Burkhardt, F. (Hrsg.) Mikrobiologische Diagnostik. Georg
Thieme Verlag Stuttgart, 1992
Virale Fieber (Chikungunya Virus, O’nyonnyong Virus, Mayaro Virus, Sindbis Virus)
Es handelt sich um eine Gruppe febriler Erkrankungen, die für gewöhnlich eine Woche oder
kürzer dauern und oft Dengue-ähnlich verlaufen. Sie beginnen gewöhnlich mit Kopfschmerzen, allgemeinem Krankheitsgefühl, Arthralgien oder Myalgien und gelegentlich mit Übelkeit
und Erbrechen. Konjunktivitis, Photophobie
oder Pharynxerythem findet man häufig als Begleitsymptome. Das Fieber verläuft oft biphasisch. Bei Kindern können Fieberkrämpfe auftreten. Exantheme und Arthralgien/Polyarthritiden findet man typischerweise bei Infektionen
mit Mayaro, Sindbis, Chikungunya und
O’nyong-nyong Virus. Arthralgien und Polyar19
Alphaviren
Tabelle 1
Humanpathogene Alphaviren
Virus Subtyp
serol.
Gruppe
Chikungunya (CHIK)
SFV
x
x
x
Mayaro (MAY)
SFV
x
x
x
O´nyong-nyong (ONN)
Igbo Ora1)
Ross River (RRV)
Sindbis (SIN)Ockelbo- Babanki
SFV
SFV
SFV
WEE
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Barmah Forest
Barmah
Forest
SFV
VEE
x
x
Semliki Forest (SFV)
Venezuelan Equine
Encephalitis (VEE)Everglades (EVE)Mucambo (MUC)Tonate
Eastern Equine Encephalitis (EEE)
Fieber Arthralgie/
Arthritis
x
x
x
x
EEE
Exanthem
Enze- Sonstige Verbreitung
phalitis
Petechien Afrika, Südostasien,
Indien, Philippinen
trop. Südamerika,
Panama, Trinidad
tropisches Afrika
Zentralafrika, Nigeria
Australien, Südpazifik
Afrika, Indien, Südostasien, Philippinen,
Australien, GUS-Staaten, Europa
Australien
x
x
Afrika
nördl. Südamerika,
Zentralamerika, Trinidad, Panama, Mexiko,
Florida
x
östl. und nördl. Zentralamerika und
angrenzende Gebiete
Kanadas
westl. und zentr.
Gebiete der USA,Südamerika
östl. USA
Western Equine Ence- WEE
phalitis (WEE)
x
Highlands J (HJ)1)
1)selten
x
WEE
thritiden können über mehrere Monate persistieren und auch zu Gelenkdestruktionen führen (Chikungunya Virus, Sindbis Virus, Ockelbo Virus). Milde hämorrhagische Manifestationen (Petechien) wurden bei Infektionen durch
Chikungunya Virus in Südostasien und Indien
gefunden.
Epidemische Polyarthritis (Ross River Virus)
Es handelt sich um eine selbstlimitierende Erkrankung, in deren Vordergrund schwere Arthralgien oder Arthritiden stehen. In der Mehrzahl der Fälle findet sich im zeitlichen Zusammenhang mit den Gelenkbeschwerden ein makulöses bis papulöses Exanthem, während Allgemeinsymptome nur mild sind oder fehlen.
Die Beschwerden sind meist nach 1–2 Wochen
abgeklungen. Von Verläufen mit über mehrere
20
Monate persistierenden Arthralgien wurde berichtet. Passagere Arthralgien stehen auch bei
Infektionen mit dem Barmah Forest Virus im
Vordergrund des klinischen Bildes.
Virale Enzephalitiden (Eastern Equine Encephalitis Virus (EEE), Western Equine Encephalitis Virus (WEE), Venezuelan Equine Encephalitis Virus (VEE))
Es handelt sich um akute entzündliche Viruskrankheiten von kurzer Dauer, die Gehirn, Rückenmark und Meningen betreffen können. Die
durch die verschiedenen Erreger hervorgerufenen klinischen Manifestationen sind ähnlich,
unterscheiden sich aber im Schweregrad. Die
meisten Infektionen verlaufen asymptomatisch.
Blande Infektionen gehen häufig nur mit Kopfschmerzen oder aseptischer Meningitis einher.
Alphaviren
Schwere Infektionen zeichnen sich gewöhnlich
durch einen akuten Beginn mit Kopfschmerzen,
hohem Fieber, meningealer Reizung, Stupor,
Desorientiertheit, Koma, Tremor, gelegentlich
Krampfanfällen und spastischer Lähmung aus.
Häufig bleiben neurologische Residuen zurück.
Die EEE ist die am schwersten verlaufende arbovirale Enzephalitis mit einer Letalität von 50–
75%. Die WEE hingegen weist nur eine Letalität
von 3–7% bei Enzephalitis-Manifestationen auf,
bei der VEE beträgt sie ca. 10%. Dem Krankheitsbild können febrile Prodromi von bis zu 11
Tagen Dauer vorausgehen. Die Manifestationsindices für die Enzephalitis sind bei der WEE
(Kinder 1/50, Erwachsene 1/1000) und VEE (1/
100) gering, bei der EEE (Kinder 1/17, Erwachsene 1/40) hingegen hoch.
Differenzialdiagnose
Die Abgrenzung muss – je nach Leitsymptom –
von zahlreichen anderen fieberhaften Infektionskrankheiten erfolgen. Die Diagnose von Alphavirus-Infektionen kann wegen der wenig
spezifischen Krankheitsbilder, die sie verursachen, nicht allein nach klinischen Kriterien erfolgen, sondern bedarf eines spezifischen labordiagnostischen Nachweises. Richtungsweisend
ist neben den Organsymptomen die Expositionsanamnese. Da die Endemiegebiete geographisch determiniert sind, ergibt sich daraus bereits eine Eingrenzung der in Frage kommenden Erreger.
Labordiagnostik
Zellkultur. Alphaviren lassen sich auf verschiedenen animalischen Zelllinien anzüchten. Die
Identifizierung erfolgt mit Hilfe spezifischer
monoklonaler oder polyklonaler Antikörper.
Die Virusisolierung gelingt aus Seren bzw.
Hirnbioptaten.
Versuchstier. Die intrazerebrale Inokulation
von neugeborenen Mäusen mit Serum oder
Hirngewebsmaterial ist eine sehr empfindliche
Methode der Virusisolierung.
Serologische Methoden. Alle Alphaviren sind
serologisch verwandt und reagieren in den immundiagnostischen Techniken wie dem Indirekten Immunfluoreszenztest, dem Enzymimmuntest (ELISA), dem Radioimmuntest (RIA)
oder der Komplementbindungsreaktion (KBR)
kreuz. Spezifischer reagiert der Hämagglutinationsinhibitionstest (HHT), mit dem sich mehrere serologische Gruppen definieren lassen
(vgl. Tabelle 1). Die Identifikation der ätiologisch relevanten Virusspezies gelingt am besten
mit dem Neutralisationstest (NT). Eine frische
oder kurz zurückliegende Infektion wird anhand eines signifikanten Titeranstiegs im Serumpaar nachgewiesen. Mit Hilfe des sehr empfindlichen IgM(µ)-capture-ELISA kann bereits
aus einem einzigen Akutphaseserum die Diagnose gestellt werden.
Therapie
Die Therapie beschränkt sich auf symptomatische und supportive Maßnahmen. Bei Gelenkmanifestationen (Chikungunya V., Ross River
V.) sollten Aspirin bzw. nichtsteroidale Antiphlogistika eingesetzt werden. Bei therapierefraktären Chikungunya-Infektionen wurden
mit Chloroquinphosphat (250mg/Tag) Erfolge
erzielt.
Spezifische Merkmale
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Das Spektrum der Alphavirus-Infektionen beim
Menschen reicht von der asymptomatischen Infektion über unspezifische fieberhafte Erkrankungen bis hin zur fatalen Enzephalitis. Nach
der Inokulation des Virus kommt es zur Virämie und zur Beteiligung der Zielorgane. Einige
Viren dringen, möglicherweise über eine endotheliale Infektion, ins ZNS ein, wo sie eine neuronale Infektion sowie eine inflammatorische
Reaktion hervorrufen. Andere Erreger infizieren die Gelenke und verursachen eine Arthritis.
Die meisten pathologischen Veränderungen
kommen durch eine direkte Zellschädigung zustande, erst sekundär durch die inflammatorische Reaktion. Die häufigen Myalgien können
durch eine Virusvermehrung im Muskelgewebe
oder die Einwirkung von Entzündungsmediatoren erklärt werden. Viruselimination und Immunschutz werden hauptsächlich durch neutralisierende Antikörper vermittelt.
Alle Alphaviren sind serologisch miteinander
verwandt (vgl. Tabelle 1). Die Aminosäuresequenzhomologie beträgt minimal 40% bei den
Struktur- und 60% bei den Nichtstrukturproteinen. Wichtige antigene Domänen für Neutrali21
A
Alphaviren
sation und Hämagglutination befinden sich auf
den Glykoproteinen.
Transmission
Alle humanpathogenen Alphaviren werden
durch Stechmücken übertragen. Die Insekten
sind lebenslang infiziert und erkranken selbst
nicht. Um das Virus übertragen zu können,
müssen sie bei der Blutmahlzeit eine ausreichend große Virusmenge aufnehmen. Die Viren
penetrieren dann den Gastrointestinaltrakt der
Insekten und erreichen über das Haemocoel die
Speicheldrüsen, wo sie eine persistierende Infektion induzieren. Es bestehen die folgenden
Virus-Vektor-Assoziationen: CHIK-Aedes aegypti und möglicherweise andere; ONN-Anopheles spp.; MAY-Mansonia und Haemagogus
spp.; SIN-verschiedene Culex spp., insbesondere Culex univittatus, ebenso Culex morsitans
und Aedes communis; RRV-Culex annulirostris,
Aedes vigillax, Aedes polynesiensis und andere
Aedes spp.; EEV- Culiseta melanura unter Vögeln; Aedes spp. und Coquilletidia spp. von Vögeln und Vertebraten zum Menschen. WEECulex tarsalis; VEE-Culex spp., Aedes spp.,
Mansonia spp., Psorophora spp., Haemagogus
spp., Sabethes spp. und Anopheles spp.
Vermehrung und Inkubationszeit
Alphaviren induzieren in vitro in allen Vertebratenzellen zytopathische Effekte. Insektenzellen werden hingegen ohne Zytolyse infiziert. Im
Vertebratenwirt findet die Virusvermehrung
vornehmlich in den entsprechenden Zielorganen statt. In den Vektoren werden persistierende Infektionen hervorgerufen. Die verschiedenen Viren besitzen unterschiedlich breite
Wirtsspektren. Die Inkubationszeit der natürlichen Infektionen beträgt ca. 10–11 Tage bei der
epidemischen Polyarthritis (Ross River Virus),
2–3 (1–12) Tage bei der Infektion durch Chikungunya Virus, 1–6 Tage bei den viralen Enzephalitiden (EEE, WEE, VEE).
Resistenz
Eine Suszeptibilität gegenüber bekannten Virostatika besteht nicht.
Immunantwort
Bei allen Alphavirus-Infektionen entwickelt
sich eine typische humorale Immunantwort, die
die Virämie begrenzt und in den meisten Fällen
22
klinisch zur Genesung führt. Anfangs überwiegen IgM-, später IgG-Antikörper. Das Nukleokapsidprotein ist das Hauptantigen. Es besitzt
gruppenreaktive und typspezifische Epitope.
Neutralisierende Antikörper richten sich gegen
die Glykoproteine E1 und E2 und verleihen Immunschutz.
Wirtsbereich
Alphaviren können eine große Zahl von Vertebraten- und Arthropoden-Spezies infizieren.
Hauptwirte sind Vögel, Nager und Primaten,
wenngleich Pferde, Känguruhs, Fledermäuse
und andere Tiere ebenso eine Rolle spielen. Zumeist entwickeln die natürlichen VertebratenWirte keine Erkrankung. Die Naturherde werden durch einen Arthropoden-Vertebraten-Zyklus unterhalten, in dem Vögel und Kleinnager
die wirksamsten Amplifikationswirte darstellen. Die Amplifikationswirte bestimmen sich
aus der Fähigkeit des Virus, in ihnen eine übertragungsrelevante Virämie zu induzieren, sowie
aus den Wirtspräferenzen der übertragenden
Stechmücken. Der Mensch ist in der Regel nur
Nebenwirt und trägt meist nicht zur Erhaltung
des Virus in der Natur bei. Seine Involvierung
ergibt sich aus dem Kontakt mit dem jeweiligen
Naturherd und hängt von der Wirtsaffinität der
lokal relevanten Stechmückenarten ab.
Risikogruppen
Bewohner von Endemiegebieten und Reisende
in solche Gebiete. In Abhängigkeit von Vektor
und Klima kann das Risiko saisonal begrenzt
sein (s.o.). Die Erreger der VEE, WEE und EEE
gelten überdies als potenziell Biowaffen-tauglich. Ihre mögliche Verwendung im Rahmen
bioterroristischer Aktionen muss in Betracht
gezogen werden.
Epidemiologie
Alphaviren, als Genus betrachtet, kommen
weltweit vor, wenngleich keine einzelne Virusspezies global verbreitet ist (siehe Tabelle 1).
Prinzipiell besitzen sie zwei ökologische Strategien: Bei der ersten (A) sind tierische Vertebraten die hauptsächlichen Amplifikationswirte
und der Arthropodenvektor ist eine Stechmückenart mit Affinität zu diesem Wirt (z.B. WEECulex tarsalis; CHIK-Aedes africanus). Bei der
zweiten (B) ist der Mensch selbst der bedeutendste virämische Amplifikationswirt und als
Alphaviren
Vektoren fungieren Aedes aegypti oder andere
Stechmückenarten mit hoher Affinität zum
Menschen (z.B. CHIK-Aedes aegypti; RRV-Aedes polynesiensis).
Epidemiologische Aspekte spezieller Alphavirusinfektionen
Chikungunya Virus. In Afrika wird CHIK in
den tropischen Savannen und Wäldern durch
verschiedene Aedes-Arten übertragen. Als Reservoirwirte dienen Cercopithecus-Affen und
Paviane. Die Übertragung findet hauptsächlich
in der Regenzeit statt. Infektionsfälle beim Menschen treten sporadisch oder in Form kleinerer
Epidemien auf. Größere Ausbrüche kommen in
urbanen Regionen vor. Hier ist insbesondere
Aedes aegypti als Vektor beteiligt und der
Mensch kann selbst als Amplifikationswirt
wirksam werden. In Asien wird die Infektion
hauptsächlich durch Aedes aegypti von Mensch
zu Mensch übertragen. Affen spielen hingegen
als Amplifikationswirte kaum eine Rolle. Epidemien traten in der Vergangenheit in verschiedenen Teilen Südostasiens, Indiens und Afrikas
(vorwiegend Südafrika) auf.
O’nyong-nyong Virus. Das Virus trat erstmals
1959 als Erreger einer größeren Epidemie in Ostafrika auf, die bis zu ihrem Ende in den späten
60er Jahren über 2 Millionen Menschen erfasste. Seither ist es im tropischen Afrika endemisch.
Ross-River-Virus. Das Virus tritt endemisch
und epidemisch in den tropischen und gemäßigten Klimazonen Australiens auf und verursacht immer wieder Ausbrüche. Starke Regenfälle können das epidemische Auftreten mit Infektionsraten von bis zu 1/100 bei der betroffenen Bevölkerung induzieren. Die Antikörperprävalenz beträgt in den hyperendemischen Regionen (Murray Valley) bis zu 39%. Im Südpazifik verursachte das Virus erstmals 1979 eine Epidemie mit über 50000 klinischen Fällen auf den
Fiji-Inseln und trat später auch auf anderen Inseln auf. Der Mensch scheint dabei eine Rolle als
Amplifikationswirt gespielt zu haben. Mit einer
Ausbreitung von RRV nach Südostasien und
Südamerika muss gerechnet werden.
Sindbis-Virus. SIN ist in weiten Teilen Europas,
Afrikas und Australiens verbreitet und wird
durch Culex spp. übertragen. Hauptreservoire
sind verschiedene Vogelarten. Hyperendemiegebiete sind das Niltal sowie Südafrika. Die Antikörperprävalenz in der Durchschnittsbevölkerung reicht dort bis zu 30%. Epidemien mit
Hunderten bis Tausenden von Erkrankungsfällen wurden beschrieben. In Europa tritt SIN
(Subtyp Ockelbo) zwischen dem 60. und 65.
nördlichen Breitengrad auf, vorwiegend in
Schweden, Finnland und Karelien. SIN-Infektionen betreffen dort vor allem Erwachsene, die
sich beruflich (Holzfäller) oder hobbymäßig
(Pilzsammler) häufig in Wäldern aufhalten.
Eastern und Western Equine Encephalitis Virus. EEE kommt an der Ostküste der Vereinigten Staaten von Kanada bis zum nördlichen
Südamerika vor, wobei die meisten Endemiegebiete von Neu England bis Florida und an der
Golfküste lokalisiert sind. Kleinere Ausbrüche
kommen nahezu jährlich vor. Vögel fungieren
als Amplifikationswirte, während Pferde ebenso
wie der Mensch Nebenwirte sind, die zur Verbreitung des Virus kaum beitragen. 1991 wurde
das Virus erstmals von Aedes albopictus isoliert.
Die Einbeziehung dieser für den Menschen sehr
aggressiven Stechmücken-Spezies in den Infektionszyklus könnte die Epidemiologie der EEE
verändern. Das an der Westküste der USA verbreitete WEE folgt einem analogen Infektionszyklus mit Vögeln als Amplifikations- und
Mensch und Pferd als Nebenwirten. 1941 ereignete sich die größte WEE-Epidemie mit über
300.000 Enzephalitis-Fällen bei Pferden und
über 3300 beim Menschen.
Venezuelan Equine Encephalitis Virus. Die
VEE tritt in einem enzootischen und in einem
epizootischen Infektionszyklus auf. Bei ersterem sind Pferde nicht als Amplifikationswirte
beteiligt. Vielmehr unterhält die Infektkette
Culex-Nager die Naturherde. Der Mensch kann
sich in den Endemiegebieten infizieren. Bei der
epizootischen Form treten – bevorzugt in der
Regenzeit – große Epidemien bei Pferden auf,
oft gefolgt von Ausbrüchen beim Menschen. Die
Pferde fungieren dabei als effiziente Amplifikationswirte. Bei Epidemien können zwischen 10
und 60% der Bevölkerung in den entsprechen23
A
Alphaviren
den Gebieten erkranken. Zahlreiche Stechmücken-Arten können als Überträger fungieren.
Genetik
Die einzelsträngige genomische PlusstrangRNA ist polyadenyliert mit einem cap am 5´Ende und dient als mRNA für die Nicht-Strukturproteine des Virus. Das Genomprodukt wird als
Polyprotein translatiert und durch eine im nsP2
befindliche Protease in die Proteine nsP1, nsP2,
nsP3 und nsP4 prozessiert. Polyproteine, die
nsP2 enthalten, wirken dabei als Enzyme. Zur
Replikation wird eine Negativstrang-RNA-Kopie produziert. Diese dient als Template bei der
Synthese der genomischen RNA sowie einer
subgenomischen 26S mRNA, die das 3´-Drittel
des viralen Genoms repräsentiert und die Strukturproteine kodiert. Diese RNA wird in ein Polyprotein translatiert, das bei Alphaviren durch
das Zusammenwirken einer Autoprotease-Aktivität des Kapsid-Proteins und zellulärer Proteasen in die einzelnen Strukturproteine prozessiert wird. Das Kapsidprotein assoziiert mit
der viralen RNA im Cytoplasma zum Nukleokapsid. Die Glykoproteine werden im endoplasmatischen Retikulum synthetisiert und erreichen über den Golgi-Apparat die Plasmamembran, in die sie integriert werden. Die in Genbanken hinterlegten und veröffentlichten
Nukleotid- und Aminosäuresequenzen von Alphaviren sind auf folgender Internet-Seite abrufbar: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
Prävention
Persönliche protektive Maßnahmen in den Endemiegebieten richten sich auf die Vermeidung
der Exposition gegenüber den relevanten Vektoren, z.B. durch Anwendung von Repellentien,
Bettnetzen u.ä. Wenngleich keine Vakzinen für
die breite Anwendung am Menschen zur Verfügung stehen, gibt es doch Impfstoffe, die sich bei
Laborpersonal oder anderen Personen mit hohem Erkrankungsrisiko als protektiv erwiesen
haben. Hierzu gehören inaktivierte Virusimpfstoffe gegen EEE, WEE und VEE sowie eine attenuierte Lebendvakzine gegen VEE (TC-83; verfügbar über US Army Medical Research and
Materiel Command, Fort Detrick, Frederick,
Maryland, USA). Ähnliche Präparate stehen
auch der Veterinärmedizin zur Verfügung. Für
RRV gibt es einen Prototyp-Totimpfstoff, der
im Tierversuch protektive Wirkung zeigte, aber
24
beim Menschen noch nicht angewandt wurde.
Eine attenuierte Lebendvakzine gegen CHIK
wurde an Freiwilligen erfolgreich getestet. Die
Entwicklung rekombinanter Vakzinen ist noch
im experimentellen Stadium.
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Maßnahmen der Vektorkontrolle umfassen die
Vernichtung von Stechmücken-Brutplätzen
oder das Residual Spraying in menschlichen Behausungen. Realistische Erfolgsaussichten bestehen allerdings nur bei Vektoren, die eine Rolle im Rahmen des beschriebenen B-Zyklus spielen (z.B. Aedes aegypti).
Meldepflicht
Alphaviren sind in §§ 6,7 Infektionsschutzgesetz nicht ausdrücklich benannt. Dennoch
könnte – insbesondere im Hinblick auf die
mögliche Verwendung der Erreger in Biowaffen
– beim Auftreten von Alphavirus-induzierten
Enzephalitiden die Bestimmung des § 6, Abs.5
IFSG in Frage kommen, wonach jede bedrohliche Krankheit oder Krankheitshäufung zu melden ist, wenn dies auf eine schwerwiegende Gefahr für die Allgemeinheit hinweist.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Konsiliarlaboratorium für importierte Virusinfektionen
Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin,
Berhard-Nocht-Str. 74, 20359 Hamburg, Tel.
040/31182-401/-460, Fax 040/31182-400, Ansprechpartner: Herr Prof. Dr. Schmitz
Eine aktuelle Liste der sonstigen diagnostischen
Institute, die Arbovirusinfektionen nachweisen,
gibt das Robert-Koch-Institut in Berlin heraus.
Web-Adressen
Centers for Disease Control and Prevention
URL: http://www.cdc.gov
All the Virology (mit weiteren Links) URL:
http://www.tulane.edu/~dmsander/
garryfavwebindex.html
Schlüsselliteratur
1. Chin, J. (Hrsg.). Control of communicable diseases
Manual. 17. Ausgabe (2000), American Public Healh
Association, Washington
Arcanobakterien
2. Johnston, R.E., Peters, C.J.: Alphaviren. In: Fields, B.N.,
Knipe, P.M. et al. (Hrsg.) Virology, Lippincott-Raven
Publishers, Philadelphia, 3rd ed. (1996), Vol. I, 843–892
3. Murphy, F.A., Fauquet, C.M., Bishop, D.H.L., Ghabrial,
S.A., Jorvis, A.W., Martelli, G.P., Mayo, M.A. und
Summers, M.D., Virus Taxonomy, Archives of Virology,
Suppl. 10 (1995), Springer Verlag New York
4. Tidona, C.A., Darai, G. (Eds.) (2001), The Springer Index of
Viruses, Springer Berlin, Heidelberg, New York, Tokio
Alteromonas putrefaciens
Shewanella
A
Arcanobacterium haemolyticum
Arcanobakterien
Arcanobacterium pyogenes
Arcanobakterien
Arcanobakterien
Erregerbezeichnung
Amyloid, infektiöses
Prione
Gattung: Arcanobacterium
Arten:
Arcanobacterium
haemolyticum,
A. bernardiae und A. pyogenes
Synonym
Ancylostoma
Hakenwürmer
Angiostrongylus
(syn. Parastrongylus)
Nematoden, seltenere
Anisakis
Nematoden, seltenere
Apeu Virus
Bunyaviren
Arcanobacterium haemolyticum: Arcanibacterium haemolyticum
Arcanobacterium bernardiae: CDC coryneform
group 2, Arcanibacterium bernardiae, Actinomyces bernardiae
Arcanobacterium pyogenes: Bacillus pyogenes,
Arcanibacterium pyogenes, Actinomyces pyogenes, Corynebacterium pyogenes
Morphologie
Schlanke, unregelmäßige, vor allem nach längerer Bebrütung auch kokkoide, häufig diphtheroid gelagerte, grampositive Stäbchen.
Taxonomie
Bacteria; Firmicutes; Phylum: Actinobacteria;
Subklasse: Actinobacteridae; Order: Actinomycetales; Suborder: Actinomycineae; Familie:
Actinomycetaceae; Gattung: Arcanobacterium
Spezies: Arcanobacterium
haemolyticum,
A. bernardiae und A. pyogenes (früher bei den
Actinomyces-Arten)
Historie
Arcanobacterium (Corynebacterium)
haemolyticum
Corynebacterium jeikeium
Bis 1982 der Gattung Corynebacterium zugeordnet, seither als Arcanobacterium haemolyticum
klassifiziert. A. bernardiae und A. pyogenes war
früher bei den Actinomyces-Arten klassifiziert.
Erkrankungen/Symptome
Arcanobacterium bernidiae
Arcanobakterien
Entzündungen des Rachenringes mit generalisierten Hautexanthemen, Hauteiterungen, Abszesse, Sinusitiden und Bakteriämien.
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Arcanobakterien
Differenzialdiagnose
Immunantwort
Diverse Erreger, die Entzündungen des Rachenringes auslösen.
Nicht ausreichend untersucht.
Wirtsbereich
Labordiagnostik
Unbekannt.
Gewinnung und Transport von Untersuchungsmaterial. Siehe Gattung Actinomyces.
Risikogruppen
Mikroskopie. Schlanke, unregelmäßige, vor allem nach längerer Bebrütung auch kokkoide,
häufig diphtheroid gelagerte, grampositive
Stäbchen.
Kultur. Fakultative, kapnophile Anaerobier;
Optimaltemperatur 36°C; Mikrokolonien nach
24 Stunden schon recht groß, nicht fädig, mit βHämolyse; Makrokolonien rund, leicht erhaben, durchsichtig oder opaleszierend, 1,5–
2,5 mm groß.
Differenzierung. Differenzierung bis zur Gattung: katalasenegativ; Zellwände besitzen keine
Diaminopimelinsäure und keine Mykolsäuren;
fermentative Stoffwechselendprodukte: Essigsäure und Milchsäure; Differenzierung bis zur
Spezies anhand physiologischer Leistungen: bei
uncharakteristischem Ausfall können Abgrenzungsschwierigkeiten gegenüber Actinomyces
pyogenes auftreten.
Sensibilitätsprüfung. Mittels Agardilutionstest
möglich
Therapie
Vorzugsweise Erythromycin; in vitro gut wirksame β-Laktamantibiotika scheinen in vivo
nicht ausreichend therapeutisch zu wirken.
Spezifische Merkmale
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Nicht ausreichend untersucht.
Transmission
Sporadisches Auftreten; Häufigkeitsgipfel der
durch A. haemolyticum bedingten Pharyngitiden im Kindes- und jungen Erwachsenenalter.
Epidemiologie
Wahrscheinlich weltweites Vorkommen der Erreger und der Erkrankungen.
Genetik
Das bakterielle Genom ist ein doppelsträngiges
DNA Molekül. Das 16S rRNA Gen von Arcanobacterium haemolyticum (CIP 103370) ist in der
USA-GenBank unter der „Accessionnumber“
AJ234059 registriert Das 16S rRNA Gen von
A. pyogenes (NCTC 5224) ist in der USA-GenBank unter der „Accessionnumber“ X79225 registriert
Prävention
Keine spezifische bekannt.
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Keine spezifischen bekannt.
Meldepflicht
Keine Meldepflicht.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Prof. Dr. med. K.P. Schaal, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Institut für Med.
Mikrobiologie und Immunologie, Aktinomyzetenlaboratorium, Sigmund-Freud-Str. 25, 53105
Bonn, Tel. 0228-287-5520, Fax: 0228-287-4480,
E-Mail: [email protected]
Keine Übertragbarkeit.
Webadressen
Vermehrung und Inkubationszeit
Nicht ausreichend untersucht
Resistenz
Nicht ausreichend untersucht.
26
Kobert-Koch-Institut: http://www.rki.de
WHO World Health Organization:
http://www.who.org
Centers for Disease Control and Prevention: http://www.cdc.gov
Arenaviren
Schlüsselliteratur
1. Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, Volume II,
P.H.A Sneath, N.S. Mair, M.E. Sharpe, J.G. Holt (ed.).
Williams & Wilkins, Baltimore, USA (1986)
2. Lehrbuch der Medizinischen Mikrobiologie, H. Brandis,
W. Köhler, H.J. Eggers, G. Pulverer (Hrsg.), 7. Auflage,
Gustav Fischer Verlag Stuttgart (1994)
3. Mikrobiologische Diagnostik, F. Burkhardt (Hrsg.),
Thieme Stuttgart (1992)
4. Raymond, A., Smego, Jr., and Ginamarie Foglia. (1998).
Actinomycosis. Clinical Infectious Diseases, 26:1255–1263.
Arenaviren
Erregerbezeichnung
Lassa-Virus, Junin-Virus, Machupo-Virus,
Lymphozytäres Choriomeningitis-Virus u.a.
Synonym
Lymphozytäres Choriomeningitis-Virus = LCMV
Morphologie
Die Viruspartikel sind polymorph (80–300 nm)
und sehen im EM durch Einlagerung von Ribosomen wie mit Sand (lat. Arena) bestreut aus.
Das Virion enthält zwei helikale Capside, die die
ringförmige L = long und S = short RNA umhüllen. Die zwei Kapside sind von einer Lipidhülle umgeben. Die Kapsomeren beider Strukturen bestehen aus dem N-Protein (ca. 60 kD).
Auf der Hülle befinden sich zwei Glykoproteine
G1 (ca. 44 kD) und G2 (ca. 72 kD).
Taxonomie
Genus Lassa-Virus und Genus Junin-Virus in
der Familie der Arenaviridae. Durch andere
Arenaviren wie das lymphozytäre Choriomeningitis-Virus (LCMV) oder das Machupo-Virus kommen beim Menschen sehr selten Erkrankungen vor.
Historie
Das Junin (Ort in der Nähe von Buenos Aires)Virus wurde 1958 als Erreger des lebensbedrohlichen Argentinischen Hämorrhagischen Fiebers (AHF) isoliert, das bereits 1955 genauer beschrieben worden war. Über ein ähnliches Fieber wurde 1969 bei Ordensschwestern in dem
Ort Lassa im Norden Nigerias berichtet und der
Erreger dieses Lassa-Fiebers, das Lassa-Virus,
wenig später in den USA in Gewebekultur isoliert. Der Nachweis des Virus in Mastomys nata-
lensis gelang 1972. Bereits seit 1935 ist das LCMV
bekannt.
Erkrankungen/Symptome
Nach Ansteckung am Nager kommt es nach einer Inkubationszeit von ca. 1–2 Wochen zu einem grippeartigen Krankheitsbild mit hohem
Fieber, Kopfschmerzen, Halsschmerzen, gastrointestinalen Symptomen. Gegen Ende der
ersten Krankheitswoche können sich Organmanifestationen (Hirn, Myokard, Niere, Lunge)
entwickeln. Oft bildet sich ein Ödem im Gesicht
und in der Halsregion aus; auch kommt es zu
Ateminsuffizienz durch die Lungenbeteiligung.
Fast immer besteht eine Hepatitis mit hohen
Transaminasen- Werten wobei schon früh die
SGOT die SGPT übertrifft. Auch die LDH ist
frühzeitig als Ausdruck einer Muskelbeteiligung erhöht. Eine Enzephalitis kann spät im
Krankheitsverlauf vorkommen, wenn die anderen Symptome bereits weitgehend abgeklungen
sind. In schweren Fällen kann sich ein hämorrhagisches Fieber mit Blutungsneigung (petechiale Blutungen in die Haut, Magen- Darmblutungen) entwickeln. Die Blutungsneigung ist
beim AHF stärker ausgeprägt als beim LassaFieber. Durch hypovolämischen Schock und
Herz-Kreislaufversagen kommt es bei ca. 10%
der Patienten bei Lassa-Fieber und bei 20% der
Personen mit AHF zum Tode, wenn keine spezifische Therapie eingeleitet wird. Häufige Spätfolgen bei Lassa-Erkrankungen sind Innenohrschwerhörigkeit beidseits. Arenavirus-bedingte
hämorrhagische Fieber durch das Machupo-Virus (Bolivianische Hämorrhagische Fieber),
durch das Sabbia-Virus oder das Guanarito-Virus (Neuwelt-Arenaviren) sind selten. Auch
durch das LCMV kommt es beim Menschen nur
selten zu klinischen Erscheinungen. Dem
LCMV wird allerdings eine Rolle bei intrauterinen Infektionen zugesprochen Viele Menschen
besitzen in Europa durch Kontakt mit infizierten Mäusen (Mus musculus) Antikörper, ohne
dass eine dazu passende Erkrankung erinnerlich ist.
Differenzialdiagnose
Arenavirus Infektionen können in frühen Stadien als schwerer grippaler Infekt ev. mit Lungenbeteiligung imponieren. Die Differenzialdiagnose hängt natürlich stark von der Vorgeschichte (Tropenaufenthalt?) ab. Eine Malaria27
A
Arenaviren
infektion sollte nach Tropenaufenthalt immer
ausgeschlossen werden. Schon bevor eine
Thrombopenie oder Blutungen aus den Kapillaren auftreten, müssen alle möglichen anderen
hämorrhagischen Fieber (Ebola, Marburg,
Krim-Kongo, Rift-Tal, Gelbfieber u.a.) differenzialdiagnostisch mit einbezogen werden. Die
genaue Abklärung kann aber nur im Labor mittels einer breit gefächerten PCR Diagnostik erfolgen. Hierfür ist die schnelle Einsendung einer
Blut- oder Serumprobe erforderlich.
Meist sind die Aminotransferasen früh erhöht,
ebenso die LDH, sodass auch an eine Hepatitis
A,B,C gedacht werden kann. Bei der lymphozytären Choriomeningitis stehen Zeichen einer
Meningoenzephalitis im Vordergrund. Beim
Lassafieber oder dem Argeninischen Hämorrhagischen Fieber tritt die ZNS -Symptomatik
erst im Stadium der Organmanifestationen am
6.–10. Krankheitstag auf. In diesem Stadium
können viele weitere Organe (Lunge, Niere,
Pankreas, Herz) involviert sein.
Labordiagnostik
Alle Arenaviren können gut in Gewebekultur
auf Verozellen vermehrt werden. Aus dem Plasma/Serum akut Erkrankter lassen sich Lassaund Junin-Virus innerhalb weniger Tage anzüchten. Zur Identifizierung des Lassa-Virus
stehen monoklonale Antikörper zur Verfügung.
Innerhalb weniger Stunden lässt sich das Virus
im Serum vom Patienten mit der RT-PCR nachweisen. Inzwischen gibt es auch eine RT-PCR,
die alle Arenaviren nachweisen kann. Der RNA
Nachweis gelingt schon, bevor die Antikörper
mit der indirekten Immunfluoreszenz ca. 1 Woche nach Krankheitsbeginn nachweisbar sind.
Die Antikörper sind stark stammspezifisch, sodass mit mehreren Lassavirus-Antigenen getestet werden sollte.
Therapie
Die Vermehrung des Lassa-Virus kann beim
Patienten mit Ribavirin (Rebetol®, Virazole®)
reduziert werden. Eine antivirale Therapie sollte möglichst frühzeitg eingeleitet werden; dann
liegt die Mortalität nur noch bei 1%. In Gegensatz zum Lassa-Fieber hilft beim Argentinischen Hämorrhagischen Fieber auch die Infusion von Rekonvaleszenten-Plasma.
28
Spezifische Merkmale
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Auf Grund serologischer Untersuchungen kann
zwischen einem Sierra-Leone-, einem Coted´Ivoire- und einem Nigerastamm unterschieden werden.
Bei den Infektionen des Menschen ist bislang
nicht geklärt, wie es während der ArenavirusInfektion zur hämorrhagischen Diathese
kommt.
Wir finden kurz vor Auftreten der Blutungen einen starken Anstieg proinflammatorischer Chemokine. Die Gerinnungsfaktoren der Leber und
die Thrombozyten sind nur mäßig erniedrigt,
auch kommt es zu keiner ausgedehnten intravaskulären Gerinnung. Große Mengen Virus
werden in der Leber und im Blut Erkrankter gefunden. Die Viren können über viele Wochen
im Urin ausgeschieden werden
Transmission
Alle bekannten Arenaviren werden von Nagetieren auf den Menschen übertragen. Die Nager
sind latent infiziert und können große Mengen
Virus im Urin ausscheiden. Wahrscheinlich
kommt es zu einer Infektion des Menschen
durch Kontakt mit Nagetierexkrementen. Allerdings konnten wir in umfangreichen Studien
zeigen, dass beim Lassa-Virus der Kontakt der
afrikanischen Bevölkerung mit dem Blut der
Nager (Rattenzubereitung als Proteinquelle)
das gefährlichste Risiko darstellt. Weiterhin
können fast alle hämorrhagischen Fieberviren
auch von Mensch zu Mensch, vor allem bei der
Krankenpflege durch Blutkontakt, weitergegeben werden.
Vermehrung und Inkubationszeit
In vivo können im Verlauf der Lassa-Virus Infektion sehr hohe Virustiter bis 108/ml erreicht
werden. Die Inkubationszeit beträgt 3–21 Tage.
Resistenz
Arenaviren besitzen eine Lipidhülle und sind
daher sensibel gegenüber Lipidlösungsmitteln
(Detergentien, Alkoholen).
Immunantwort
Bei Arenaviren, insbesondere beim LCMV kann
das Phänomen der Immuntoleranz in der Maus
beobachtet werden. Bei Infektion der Nager in
Arenaviren
utero oder bei der Geburt entwickelt sich eine
Viruspersistenz ohne deutliche klinische Symptome, während bei erwachsenen Mäusen mit
kompetentem Immunsystem schwere Krankheitssymptome und eine Elimination des Virus
beobachtet werden. Ein Transfer von Immunzellen (T- Zellen) kann auch beim neonatal infizierten, immuntoleranten Tier zu Krankheit
und Viruselimination führen.
Gegen die verschiedenen Lassa-Virusstämme
(Sierra Leone, Elfenbeinküsten, Nigeria) werden typenspezifische Antikörper gebildet. Ohne
Reinfektion fallen die Antikörpertiter relativ
rasch nach einer Primärinfektion wieder auf
nicht nachweisbare Werte ab.
Bei Lassa-Viren kommt es neben der humoralen Immunantwort auch zu einer ausgeprägten
T-Zellantwort. Einige CD4+-Zellepitope sind
allerdings stark stammspezifisch, sodass möglicherweise keine Kreuzimmunität nach durchgemachter Infektion mit einem Stamm besteht.
Wirtsbereich
Verschiedene Nagetiere in mehreren Erdteilen
und Menschen sind betroffen. Als Hauptüberträger für das Lassa-Fieber gilt in Westafrika
der Nager Mastomys natalensis und für das
AHF Calomys laucha. Empfänglich sind aber
auch verschiedene Primaten und Meerschweinchen. Diese sind aber wie auch der Mensch nicht
latent infiziert.
Risikogruppen
In Endemiegebieten haben Personen, die mit
den speziellen Nagern in Berührung kommen,
ein besonders hohes Risiko (z.B. Erntearbeiter).
Beim Lassa-Fieber ist die Mortalität für Schwangere und Frucht besonders hoch. Weiterhin besteht eine gewisse Exposition bei Krankenhauspersonal.
Epidemiologie
In Endemiegebieten weisen bis zu 30% der Untersuchten Antikörper auf. Allerdings verlieren
ca. 6% der Seropositiven pro Jahr ihre Antikörper, so dass mit einer noch höheren Durchseuchung gerechnet werden muss. Die Seroprävalenz ist eng an das Vorkommen infizierter Nager gebunden. Re-Infektionen sind wahrscheinlich häufig, zeigen aber keine klinische
Symptomatik.
Genetik
Arenaviren-Partikel enthalten eine separate
lange und eine kurze genomische RNA. Erstere
kodiert für die Polymerase und ein regulatorisches (Z)Protein, während letztere die genetische Information für o.a. Strukturproteine enthält. Die kurze RNA hat eine „Ambisense“
Struktur, bei der der kodierende Abschnitt für
das N-Protein Negativ-Strang (3‘-5‘)- und der
für die Glykoproteine kodierende Abschnitt Positiv- Strang(5‘-3‘) Orientierung aufweist. Verschiedene Isolate von Lassa-Viren unterscheiden sich in der Nukelotid-Zusammensetzung
des Nukleo- und des Glyoproteins um bis zu
20%.
◗ Lassa Josiah S-RNA: J04324, Prot.:
AAA46285.1; L-RNA: U73034, Prot.:
AAC05817.1 und AAC05816.2
◗ LCMV S- und L-RNA: M20869, Prot.:
AAA46256.1
◗ Junin-Virus S-RNA: X15827, Prot.:
CAA33824.1; L-RNA: U70799, Prot.:
AAB65462.1
Prävention
Gegen eine Erkrankung mit Junin-Virus wurde
eine Impfung mit einem attenuierten Virus entwickelt, die in Argentinien intensiv eingesetzt
wird. Ein wirksamer Impfschutz gegen das Lassa-Virus ist für den Menschen bislang nicht vorhanden. Vaccinia-rekombinante Impfstoffe
schützen Affen. Bei Vermeidung eines Kontaktes mit dem Blut und Urin von Nagetieren kann
eine Infektion mit Lassa-Virus weitgehend vermieden werden. Nach unseren Erfahrungen ist
eine strikte Benutzung von Einmal-Handschuhen und Mundschutz beim Umgang mit infizierten Personen ausreichend, um vor einer Infektion zu schützen.
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Meiden des Nagetierkontaktes. Bei medizinischen Personal ist in Endemiegebieten besondere Vorsicht geboten.
Meldepflicht
Der Verdacht auf ein hämorrhagisches Fieber
mit Arenaviren muss direkt an das Robert-Koch
Institut in Berlin gemeldet werden.
29
A
Armillifer
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Der Nachweis von Lassa-Virusinfektionen ist
im Bernhard-Nocht-Institut möglich. In akuten
Fällen ist eine RT-PCR angesagt. Es können
aber auch serologisch Antikörper gegen verschiedene Arenaviren nachgewiesen werden.
Informationen und Abbildungen im Internet
◗ www2.bni.uni-hamburg.de/bni/bni2/
german/Forschung/med-mikrobiologie/
viro/Lassa.html
◗ www.cdc.gov/ncidod/dvrd/spb/mnpages/
dispages/arena.htm
Schlüsselliteratur
1. M. Salvato, The Arenaviruses, Plemum Press, N.Y. 1993
2. D.H.L. Bishop and J.B.Mc Cormick, Arenaviridae, in B.N.
Fields: Virology, Raven Press, 1995.
3. D. Cummings, Arenaviral Haemorrhagic Fevers in Blood
Reviews 5, 129–137 (1991)
4. Günther, S., Emmerich, P., Laue, T., Kühle, O., Asper, M.,
Jung, A., Grewing, T., ter Meulen, J., Schmitz, H., Imported
Lassa fever in Germany: molecular characterization of a
new Lassa virus strain. Emerging Inf. Dis. 6, 466–476
(2000)
5. Ter Meulen, J., Badusche, M., Kunhnt, K., Doetze, A.,
Satguina, J., Marti, T., Loelinger, C., Koulemou, K.,
Koivogui, L., Schmitz, H., Fleischer, B., Hoerauf, A.:
Characterisation of human CD4+ T-cell clones recognizing
conserved and variable epitopes of the Lassa virus
nucleoprotein. J. Virol. 74, 2186–2192 (2000)
6. Tidona, C.A., Darai, G. (Eds.): The Springer Index of
Viruses, Springer Berlin, Heidelberg, New York, Tokio
(2001)
Armillifer
Pentastomida
Ascaris lumbricoides
Erregerbezeichnung
Ascaris lumbricoides
Synonym
Spulwurm
Morphologie
Zylindrisch geformter, dicker Fadenwurm von
auffallender Größe. Die Weibchen messen 20–
30
49×0,3–0,6 cm,
0,4 cm.
die
Männchen
15–31×0,2–
Taxonomie
Klasse:
Nematoda
Ordnung: Ascaridida
Familie: Ascarididae
Historie
Seit dem Altertum bekannt, von den Römern als
Lumbricus teres bezeichnet. Beschreibung der
Anatomie durch Tyson 1683. Klassifizierung
und heute gültige Namensgebung durch Linnaeus 1758. Darstellung des Lebenskreislaufes
durch Ransom und Foster 1917. Demonstration
des klinischen Verlaufs einer Ascaridiasis 1922
durch Selbstversuche der Brüder Keino.
Erkrankungen/Symptome
Pathogenese. Als Folge der larvalen Wanderung
treten in Leber und Lungen eosinophile Infiltrate und granulomatöse Entzündungen auf, dazu
kommen allergische, wahrscheinlich IgE-vermittelte Reaktionen. Erkrankungen treten i.d.R.
nur bei schweren und wiederholten Infektionen
speziell in der Lunge auf; sie äußern sich in peribronchialen entzündlichen Infiltrationen, sowie serösen Exsudationen in die Alveolen, z.T.
mit gesteigerter Schleimsekretion und Bronchospasmus (das Lungeninfiltrat mit peripherer Eosinophilie wird als Löffler-Syndrom bezeichnet). Im Darm verursachen hohe Wurmzahlen über mechanische und nutritive Einwirkungen allgemeine Darmstörungen.
Komplikationen. Obstruktionen durch verknäuelte Wurm-Konglomerate, über wandernde Adulte Darmperforationen mit folgender Peritonitis und Gallengangsverschlüsse mit konsekutiver Cholangitis und Pankreatitis.
Symptomatik. Die larvale Lungenpassage kann
sich in Form von Dyspnoe, Husten, Blut im Sputum und mäßigem Fieber äußern, die intestinale Phase ist – wenn überhaupt – durch unspezifische gastrointestinale Symptome wie abdominelle Schmerzen, Nausea, Erbrechen, Resorptionsstörungen u.a. gekennzeichnet. Obstruktionen äußern sich in Ileus-artigen Erscheinungen, Gallengangsverschlüsse in plötzlichen
Schmerzen im rechten Oberbauch z.T. mit galligem Erbrechen.
Ascaris lumbricoides
Differenzialdiagnose
Ein eosinophiles Lungensyndrom kann auch
durch die Larven von Strongyloides stercoralis
und Hakenwürmern sowie von Schistosomen
verursacht werden. Der intestinale Spulwurmbefall ist von anderen intestinalen Helminthosen sowie Protozoonosen abzugrenzen, ggf.
auch von chronischen bakteriellen Enteritiden.
Zu berücksichtigen sind auch nichtinfektiöse
Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts, der
Gallenwege und des Pankreas.
Labordiagnostik
Wandernde oder absterbende adulte Ascariden
finden sich häufiger im Stuhl (gelegentlich Erbrechen über Nase und Mund) und sind dann
leicht zu identifizieren. I.d.R. erfolgt der Nachweis einer Askariden-Infektion über den mikroskopischen Nachweis der Eier, am effektivsten
mit einem Anreicherungsverfahren. Die Eier
sind oval (Größe ca. 75×50 µm) oder rund
(Durchmesser ca. 60 µm); die äußerste Ei-Hülle
weist eine charakteristische gebuckelte Struktur
auf, die gelegentlich fehlt. Eine abweichende
Form und Größe (Länge 90 µm) weisen unbefruchtete Eier auf.
Therapie
Eine ätiologische Therapie in der migratorischen Phase existiert nicht; zur Behandlung der
Adulten gelten Benzimidazolcarbamate wie Albendazol (1×400mg p.o.) und Mebendazol
(1×200mg p.o.) als Mittel der 1. Wahl; Pyrantel
(1×20mg/kg p.o.) ist ebenfalls wirksam.
Temperatur und Feuchtigkeit innerhalb 3 Wochen bis mehreren Monaten embryonieren und
damit infektiös werden. Beim Verschlucken solcher Eier durch den Menschen schlüpfen die
Larven im Dünndarm, wo sie zunächst jedoch
nicht verbleiben sondern als Zweitlarven eine
sog. Herz-Lungen-Passage durchmachen. Hierbei dringen sie durch die Darmwand in den venösen Blutstrom ein, mit dem sie durch die Leber hindurch in Herz und Lunge verschleppt
werden. Nach Erreichen des dritten Larvenstadiums dringen sie hier in die Alveolen ein und
gelangen über den Bronchialbaum in den Rachenraum, wo sie abgeschluckt werden, um sich
dann endgültig im Lumen des Dünndarms anzusiedeln. Die Gesamtentwicklung vom Ei über
den 9–15 Tage dauernden Lungenaufenthalt bis
zu den Adultwürmern währt 8–10 Wochen. Die
Inkubationszeit lässt sich nicht präzise definieren, da das Entstehen von Krankheitserscheinungen von der Zahl der in der Regel akkumulativ aufgenommenen, infektiösen Eier und einer möglichen Wanderung der Adultwürmer
abhängt.
Immunantwort
Die durch Spulwürmer hervorgerufene Immunantwort führt weder zur Abtötung der Parasiten noch schützt sie vor Reinfektionen.
Wirtsbereich
Ascaris lumbricoides ist ein Humanparasit mit
ausgeprägter Wirtsspezifität; Kreuzinfektionen
mit dem Schweinespulwurm A. suum sind jedoch möglich.
Spezifische Merkmale
Risikogruppen
Transmission
Die Übertragung erfolgt oral ohne Einschaltung
eines Zwischenwirts. Die infektiösen, reifen Eier
werden i.d.R. mit fäkalkontaminierter, roher
Nahrung oder über kontaminierte Erde oder
Staub aufgenommen, eine unmittelbare Infektion von Mensch zu Mensch ist wegen der langen
Ei-Reifungszeit ausgeschlossen.
Vermehrung und Inkubationszeit
Die Adultwürmer leben im Lumen des oberen
Dünndarms. Die Weibchen legen bis zu 200.000
Eier/Tag, ihre Lebenszeit beträgt ca. 1 Jahr. Die
Eier gelangen in noch unreifem Zustand mit
dem Stuhl ins Freie, wo sie in Abhängigkeit von
Durch den Verzehr fäkalkontaminierter Lebensmittel sind vor allem Menschen in den Entwicklungsländern gefährdet, für Kinder besteht
eine zusätzliche Infektionsgefahr über kontaminierte Böden.
Epidemiologie
Ascaris-Infektionen kommen weltweit vor. Sie
treten gehäuft jedoch in Entwicklungsländern
mit niedrigem Hygiene-Standard auf, speziell in
feucht-warmen Klimabereichen. Wesentliche
Ursachen für die Infektionsverbreitung sind die
Verwendung menschlicher Fäkalien zur Düngung sowie das wahllose Absetzen von Stuhl.
Die Zahl der Infizierten wird weltweit auf über
31
A
Aspergillus
eine Milliarde geschätzt, regional wie in Slumgebieten kann die Prävalenz 70–90% erreichen.
Prävention
Die Prävention besteht generell in der hygienischen Entsorgung menschlicher Fäkalien in
Gruben bzw. in dem Verbot einer Verwendung
als Dünger. Individuell sollte man in Endemiegebieten auf den Genuss von rohen Nahrungsmitteln wie Salate, Gemüse oder Obst verzichten.
Meldepflicht
Nach Infektionsschutzgesetz (Juli 2000) ist bei
einer Ascariasis weder die Erkrankung noch der
Erregernachweis meldepflichtig.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Offizielle Referenzzentren existieren nicht; als
fachlich qualifiziert anzusehen sind sämtliche
parasitologische und tropenmedizinische Institutionen.
Expertenlaboratorien
◗ Abteilung für Infektions- und Tropenmedizin, Leopoldstr. 5, 80802 München
◗ Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin,
Bernhard-Nocht-Str. 74, 20359 Hamburg
◗ Hygiene-Institut, Abteilung Parasitologie, Im
Neuenheimer Feld 324, 69120 Heidelberg
◗ Hygiene-Institut, Abteilung Tropenmedizin,
Im Neuenheimer Feld 324, 69120 Heidelberg
◗ Institut für Medizinische Parasitologie, Sigmund-Freud-Str. 25, 53105 Bonn
◗ Institut für Parasitologie, Rudolf-BuchheimStr. 2, 35392 Gießen
◗ Institut für Parasitologie, Bünteweg 17, 30559
Hannover
◗ Institut für Parasitologie und Tropenveterinärmedizin, Königsweg 65, 14163 Berlin
◗ Institut für vergleichende Tropenmedizin
und Parasitologie, Leopoldstr. 5, 80802 München
◗ Institut für Tropenmedizin, Wilhelmstr. 31,
72074 Tübingen
◗ Landesgesundheitsamt Baden-Württemberg, Wiederholdstr. 15, 70174 Stuttgart
◗ Landesinstitut für Tropenmedizin, Engeldamm 62/64, 10179 Berlin
32
Web-Adressen
Deutsche Gesellschaft für Parasitologie:
http://www.dgp.parasitologie.de
Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft:
http://www.dvg.net u.a. Infos zur Fachgruppe
„Parasitologie und parasitäre Krankheiten“
Deutsche Gesellschaft für Tropenmedizin und
Internationale Gesundheit:
http://www.dtg.mwn.de
British Society for Parasitology:
http://www.abdn.ac.uk/bsp/
American Society of Parasitologists:
http://www.museum.unl.edu/asp
Universität Berlin: Lehrstuhl für molekulare Parasitologie: http://www.biologie.hu-berlin.de/
molpara
CDC-Center for Disease Control and Prevention: http://www.cdc.gov/
WHO-World Health Organization:
http://www.who.int/
Schlüsselliteratur
1. Beaver PC, Jung RC, Cupp EW (1984) Clinical Parasitology.
9th edition. Lea & Febiger, Philadelphia 1984.
2. Despommier DD, Gwadz R, Hotez PJ (1995) Parasitic
diseases. 3rd Edition. Springer Verlag, New York etc.
3. Janitschke K, Kimmig P, Seitz HM, Frosch M, Groß U,
Hlobil H, Reiter-Owona I (1998) MIQ, Qualitätsstandards
in der mikrobiologisch-infektiologischen Diagnostik. 4,
Parasitosen, Gustav Fischer 1998.
4. Lang W, Löscher T, Hrsg. (2000): Tropenmedizin in Klinik
und Praxis, 3. Aufl. Georg Thieme Verlag Stuttgart
5. Mehlhorn H, Eichenlaub D, Löscher T, Peters W (1995)
Diagnostik und Therapie der Parasitosen des Menschen, 2.
Aufl. Gustav Fischer Verlag Stuttgart
Aspergillus
Erregerbezeichnungen
Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus terreus, Aspergillus nidulans, sowie 29 weitere Aspergillus-Arten.
Synonym
Gießkannenschimmel. Aspergillus fischeri = Aspergillus fumigatus, Emericella nidulans = perfekte Form von Aspergillus nidulans.
Morphologie
Wirtsgewebe. Einheitlich starke, ca. 3 bis 4 µm
durchmessende Hyphen, die sich dichotom,
spitzwinklig (ca. 30 bis 50°), verzweigen und
zentrifugal wachsen. Anfärbbarkeit mit Gro-
Aspergillus
cott-Gomorri-Versilberung oder PerjodsäureSchiff-Reagenz (PAS). Ohne Immunfärbung
(Fluoreszenz oder Peroxidase) ist pathohistologisch keine Abgrenzung zu Fusariosen und
Pseudallescheriosen (Scedosporiosen) möglich.
Kultur. Nach 24 Stunden bei 37°C auf Sabouraud-Glucose-Agar beginnendes Wachstum
weißen Luftmyzels, das nach weiteren 24 bis 48
Stunden die charakteristischen Nebenfruchtformen (Gießkannen-Köpfchen) aufweist, die
dem Thallus die Farbe verleihen.
Aspergillus fumigatus: Nach 2 bis 3 Tagen im
Zentrum blaugrün, nach 7 Tagen rauchgrau.
Das Bläschen (Vesikel) ist im Durchmesser
zweimal so stark wie die Traghyphe (Konidiophor). Nur die obere Hälfte ist fertil, d.h. sie
trägt eine Reihe flaschenförmiger, konidiogener
Zellen (Phialiden oder Sterigmata), die alle nach
oben ausgerichtet sind und sehr lange Ketten
von Konidiosporen abschnüren. Dadurch entsteht im Stereomikroskop der Eindruck eines
säulenförmigen Aufbaus des Köpfchens.
Aspergillus flavus: Nach 2 bis 3 Tagen im Zentrum gelb, nach 7 Tagen gelbgrün bis dunkel
ockergelb. Das Bläschen (Vesikel) ist im Durchmesser dreimal so stark wie die Traghyphe (Konidiophor, rauhwandig, farblos). Es ist auf seiner gesamten Oberfläche fertil und trägt zwei
Reihen flaschenförmiger, konidiogener Zellen
(Phialiden oder Sterigmata), die radiär angeordnet sind und sehr lange Ketten von Konidiosporen abschnüren. Insgesamt entstehen sehr
große, bereits makroskopisch gut erkennbare
Köpfchen (Konidiosporangien), die zusammen
mit der Farbe bereits makroskopisch die Spezies-Diagnose erlauben.
Aspergillus niger: Nach 1 bis 2 Tagen im Zentrum gelb, nach einem weiteren Tag braun bis
schwarz werdend, nach 7 Tagen braunschwarz.
Das Bläschen (Vesikel) ist im Durchmesser viermal bis fünfmal so stark wie die Traghyphe (Konidiophor), die bis zu 1 mm lang wird. Es ist auf
seiner gesamten Oberfläche fertil und trägt zwei
Reihen flaschenförmiger, konidiogener Zellen
(Phialiden oder Sterigmata), die radiär angeordnet sind und sehr lange Ketten von Konidiosporen abschnüren. Insgesamt entstehen sehr
große, bereits makroskopisch gut erkennbare
Köpfchen (Konidiosporangien), die zusammen
mit der Farbe bereits makroskopisch die Spezies-Diagnose erlauben.
Aspergillus terreus: Nach 2 bis 3 Tagen im Zentrum hellgelb bis bräunlich, nach 7 Tagen haselnussbraun. Die Mehrzahl der Stämme gibt ein
bernsteinfarbenes Exsudat in den Agar ab. Als
einzige Aspergillus-Species weist A. terreus
Aleuriosporen auf: Dies sind seitlich an den vegetativen Myzelien und auch an den Traghyphen sehr kurzstielig ansitzende, einzellige, runde,
glattwandige Mikrokonidien. Der Aufbau des
Köpfchens unterscheidet sich nur durch die
Farbe von A. fumigatus: Das Bläschen (Vesikel)
ist im Durchmesser zweimal so stark wie die
Traghyphe (Konidiophor). Nur die obere Hälfte
ist fertil: Sie trägt eine Reihe flaschenförmiger,
konidiogener Zellen (Phialiden oder Sterigmata), die alle nach oben ausgerichtet sind und
sehr lange Ketten von Konidiosporen abschnüren.
Aspergillus nidulans: Nach 2 bis 3 Tagen im
Zentrum hellgelb bis bräunlich, nach 7 Tagen
braunrot mit einer fakultativen grünlichen
Komponente. Nach 3 bis 6 Wochen werden konzentrisch angeordnete braunrote 1 bis 2 mm
große „Tröpfchen“ (Ascomata) sichtbar: Diese
Hauptfruchtformen des Teleomorphs von A. nidulans (Emericella nidulans) enthalten eine
Vielzahl von Asci, die ihrerseits jeweils 8 rote
Ascosporen mit einem äquatorialen Ring enthalten. Aufbau der Nebenfruchtformen (Köpfchen): Das Bläschen (Vesikel) ist im Durchmesser zweimal so stark wie die Traghyphe (Konidiophor), die eine charakteristische, braune Eigenfarbe aufweist. Nur die obere Hälfte ist fertil:
Sie trägt zwei Reihen flaschenförmiger, konidiogener Zellen (Phialiden oder Sterigmata), die
alle nach oben ausgerichtet sind und sehr lange
Ketten von Konidiosporen abschnüren.
Taxonomie
Abteilung: Ascomycota
Klasse:
Euascomycetes
Ordnung: Eurotiales
Familie: Trichocomaceae
Gattung: Aspergillus
Insgesamt sind mehr als 30 Arten beschrieben.
Von den fünf als fakultativ humanpathogen beschriebenen Aspergillus-Arten ist nur von Aspergillus nidulans die perfekte Form, Emericella
nidulans, bekannt.
33
A
Aspergillus
Historie
Die Gattung Aspergillus wurde 1768 von dem
Florentiner Botaniker Micheli beschrieben. Die
Namensgebung erfolgte in Anlehnung an das
„Aspergillum“, eine in der katholischen Kirche
zur Weihwasser-Versprengung verwendete,
perforierte Metall-Kugel an einem Stab. Die erste humane Aspergillose wurde 1856 von Virchow beschrieben.
Erkrankungen/Symptome
◗ Allergische bronchopulmonale Aspergillose
(ABPA).
◗ Aspergillose der Nasennebenhöhlen als Aspergillom oder invasive Sinusitis.
◗ Aspergillom der Lunge.
◗ Invasive pulmonale Aspergillose, disseminierte Aspergillose.
◗ Otitis externa.
Allergische bronchopulmonale Aspergillose
(ABPA). Asthma, Anamnese passagerer pulmonaler Infiltrate, zentrale Bronchiektasen, kutane
Immunreaktion auf Aspergillus-Antigene vom
Soforttyp, präzipitierende Anti-Aspergillus-Antikörper im Serum.
Aspergillose der Nasennebenhöhlen als Aspergillom oder invasive Sinusitis. Im Allgemeinen
ist die Kieferhöhle betroffen, selten Sinus ethmoidalis, sphenoidalis und frontalis. Die Aspergillose der Nasennebenhöhle kann sich einerseits als nicht invasiver Pilzball im Gefolge
schlecht belüfteter und drainierter Nebenhöhlen bei vorbestehender chronischer Sinusitis
manifestieren. Andererseits kann bei immunsupprimierten Patienten eine invasive Aspergillose der Nebenhöhlen mit den Symptomen einer akuten oder chronischen Sinusitis oder Rhinitis auftreten. Diese Infektion gleicht in vielen
Aspekten der kraniofazialen Zygomykose.
Aspergillom der Lunge. Pilzball in einer präformierten Höhle der Lunge. Die Höhlenwand ist
nicht mit Bronchialschleimhaut ausgekleidet.
Die einzige ernsthafte Komplikation besteht in
einer tödlichen Hämoptyse (3 von 85 Patienten
in einer repräsentativen Serie), wobei unklar ist,
wie es dazu kommt, da der Pilz die Höhlenwand
im Allgemeinen nicht angreift.
34
Invasive pulmonale Aspergillose, disseminierte
Aspergillose. Manifestation als akute Pneumonie in immunsupprimierten Patienten. Die Patienten versterben innerhalb von 2 bis 3 Wochen,
wenn sich die Granulozytenfunktion nicht
rasch erholt. Gefäßbefall durch Pilzhyphen
führt zu Infarzierungen distalen Gewebes. Ausbreitung per continuitatem und in 1/3 der Fälle
auch hämatogen. Das erste Symptom ist Fieber,
gefolgt nach 1 bis 2 Tagen von primär hilusnahen, schlecht abgegrenzten Infiltraten im Röntgenthorax. Pleuraschmerzen und geringgradige
Hämoptysen können auf einen Lungeninfarkt
hinweisen. Husten, Sputumproduktion und
Pleuraergüsse fehlen entweder vollständig oder
sind nur minimal ausgeprägt. Es besteht eine
Tendenz zur Ausbildung von Kavernen, die zur
Aushustung nekrotischen, pilzhyphen-haltigen
Gewebes führen können. Nach hämatogener
Aussaat können alle Organe betroffen sein.
Häufig finden sich singuläre metastatische zerebrale Läsionen.
Otitis externa. Kolonisation des äußeren Gehörgangs zumeist mit Aspergillus niger. Die Patienten leiden unter vermindertem Hörvermögen, Juckreiz, Schmerz oder Ausfluss aus dem
Gehörgang. Die Otoskopie zeigt grünliches oder
schwärzliches Wachstum auf Cerumen.
Differenzialdiagnosen
Allergische bronchopulmonale Aspergillose
(ABPA). Andere allergische Asthma-Formen,
passagere pulmonale Infiltrate anderer Genese
(z.B. Ascarias, Lungenödem), zentrale Bronchiektasen.
Aspergillose der Nasennebenhöhlen. Aspergillom, invasive Sinusitis. Andere infektiöse Sinusitiden, Zygomykose oder Tumoren.
Invasive pulmonale Aspergillose, disseminierte
Aspergillose. Bei Manifestation als akute Pneumonie in immunsupprimierten Patienten stellen in erster Linie andere invasive Schimmelpilzmykosen die Diffentialdiagnosen (Fusariose, Scedosporidiose, Zygomykose). Diese sind
selbst pathohistologisch ohne Immunfärbung
oder molekulare Untersuchung nicht abgrenzbar (siehe Morphologie).
Aspergillus
Otitis externa. Bakterielle und SchimmelpilzOtitiden.
Labordiagnostik
Allergische bronchopulmonale Aspergillose
(ABPA). Serologische Teste zum Nachweis von
Anti-Aspergillus-IgE- und IgG-Antikörpern bei
Asthmatikern.
Aspergillose der Nasennebenhöhlen: Aspergillom, invasive Sinusitis. Biopsie und Kultur des
Gewebes sind im Allgemeinen zur Diagnose erforderlich. Mikroskopische und kulturelle Untersuchungen wie bei invasiver pulmonaler Aspergillose.
Aspergillom der Lunge. Das Röntgenthoraxbild
ist diagnostisch. Aspergillome können asymptomatisch sein und Zufallsbefunde darstellen.
In einem geringen Prozentsatz führen sie jedoch
zu tödlichen Hämoptysen.
Invasive pulmonale Aspergillose, disseminierte
Aspergillose. Die Symptomatik unterscheidet
sich nicht von anderen akuten, Antibiotika-resistenten Pneumonien immunsupprimierter
Patienten (z.B. Mucorales, Legionella, Nocardia,
und andere Bakterien). Die offene Lungenbiopsie hat die größte diagnostische Treffsicherheit,
obwohl selbst hier die Diagnose verfehlt werden
kann, wenn z.B. nur peripheres, infarziertes Gewebe gewonnen wird. Geringere Ausbeuten haben die transbronchiale Lungenbiopsie und die
Bronchiallavage. Sputumkulturen sind nur selten positiv. Der immunologische Nachweis von
Aspergillus-Antigen (Glucuronoxylomannan)
in Blut oder Urin ist diagnostisch, kommt jedoch wegen der relativen Unempfindlichkeit
der Methodik zu spät. Ebenfalls zu spät im Verlauf einer invasiven Aspergillose tritt das diagnostische Halozeichen im Röntgenthorax auf,
als Ausdruck einer Nekrosehöhle mit Aspergillus-Pilzball.
Anti-Aspergillus-AntikörperNachweis-Systeme sind nicht effektiv. Pulmonale Untersuchungsmaterialien werden direkt
mikroskopisch untersucht, wobei hier besonders makroskopisch verdächtige, weißliche,
drusenähnliche Gebilde zur Herstellung des
Präparates verwendet werden. Die Färbung erfolgt mit Calcofluorweiß in 10%iger KOH. Dadurch wird gleichzeitig das Gewebe aufgelöst.
Zur Kultur werden Saubouraud-Glucose-AgarPlatten beimpft (ebenfalls bevorzugt mit verdächtigen Probenteilen) und 7 Tage bei 37°C bebrütet, wobei täglich auf Wachstum geprüft
wird. Außerdem wird eine Sabouraud-Bouillon
zur Anreicherung beimpft.
Molekulare Diagnostik. Mehrere universelle
und Aspergillus-spezifische PCR-Assays, geeignet zur Untersuchung pulmonaler Materialien
oder auch von Blutproben, wurden beschrieben. Kommerzielle PCR-Teste existieren noch
nicht (November 2001).
Otitis externa. Mikroskopische und kulturelle
Untersuchung eines Gehörgangabstrichs (siehe
invasive pulmonale Aspergillose).
Therapie
Allergische bronchopulmonale Aspergillose
(ABPA). Ähnlich allgemeine Asthmatherapie:
Kortikosteroide.
Aspergillose der Nasennebenhöhlen.
Aspergillom: Chirurgische Drainage, keine systemische antimykotische Chemotherapie.
Invasive Sinusitis: Chirurgische Maßnahmen,
Amphotericin B i.v.
Aspergillom der Lunge. Chirurgische Maßnahmen, Amphotericin B i.v.
Invasive pulmonale Aspergillose, disseminierte
Aspergillose. Amphotericin B 1,5mg/kg KG×Tag
i.v. (evtl. kombiniert mit Flucytosin: Synergismus nur in vitro und tierexperimentell belegt).
Itraconazol 400mg pro Tag per os. Caspofungin
bislang (2001) nur in USA und Mexiko zugelassen. Cave: Fluconazol ist unwirksam.
Otitis externa. Sorgfältige Reinigung des Gehörgangs, spülen mit H2O2, Applikation lokaler
Entzündungshemmer (z.B. Aluminiumacetat).
Spezifische Merkmale
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Pathogenität. Von den fünf als fakultativ humanpathogen bekannten Aspergillus-Arten
35
A
Aspergillus
verursacht A. fumigatus mehr als 90% der Aspergillosen. Dies ist ein höherer Prozentsatz als
der Anteil der A. fumigatus-Konidiosporen in
der Natur. Es müssen also auch auf Erregerseite
Faktoren gegeben sein, die speziell A. fumigatus
zur Infektion befähigen. Das Pigment der graugrünen Konidiosporen scheint eine Rolle beim
Überleben dieser infektiösen Partikel in der
Lunge zu spielen. Doppel-knock-out-Mutanten
ohne die Fähigkeit, 1,8-DihydroxynaphthalinMelanin zu produzieren, waren im Mausmodell
weniger virulent.
Antigenvariabilität. Die oberflächlichen Galactomannan-Epitope der fünf fakultativ humanpathogenen Aspergillus-Arten sind kreuzreaktiv und stabil. Dies erlaubt den effektiven Einsatz monoklonaler Antikörper in der Labordiagnostik.
Transmission
Inhalation aerogen verbreiteter Konidiosporen.
Diese werden von fruchtenden Aspergillen auf
organischem Material freigesetzt. Eine Übertragung von Mensch zu Mensch ist nicht möglich.
conazol ist im Allgemeinen sehr gut wirksam
gegen alle Aspergillus-Arten. In vitro Itraconazol-resistente A. fumigatus-Stämme wurden
vereinzelt beschrieben. Diese Daten bedürfen
jedoch noch der Bestätigung. Forschungs-Projekte zur Klärung der Inzidenz von AspergillusResistenzen und der Aufklärung von Resistenzmechanismen werden zurzeit bearbeitet bzw.
wurden beantragt.
Immunantwort
Aspergillus-Konidiosporen werden primär
durch alveoläre Makrophagen und sekundär
durch neutrophile Granulozyten bekämpft. Es
kommt im Allgemeinen beim Gesunden trotz
Exposition weder zur Ausbildung einer spezifischen zellulären Immunlage noch zur Bildung
von Anti-Aspergillus-Antikörpern, die mit
kommerziellen Test-Kits messbar wären.
Wirtsbereich
Aspergillen kommen weltweit auf totem organischem Material vor.
Risikogruppen
Vermehrung und Inkubationszeit
Alle pathogenen Aspergillus-Arten (mit Ausnahme des apathogenen Aspergillus versicolor)
sind bei 37°C besser vermehrungsfähig als bei
Raumtemperatur. Diese Eigenschaft kann und
sollte differenzialdiagnostisch genutzt werden.
Kulturen auf festen Nährmedien sollten 5–7
Tage inkubiert werden. Bei hoher Keimzahl
zeigt sich meist schon am ersten Tag makroskopisch sichtbares, weißes Luftmyzel, z.T. schon
mit den ersten jungen Aspergillus-Köpfchen,
die mikroskopisch dann bereits eine SpeciesDiagnose erlauben können. Bei geringer Keimzahl wachsen Aspergillus-Kolonien jedoch oft
erst am zweiten oder dritten Tag langsam an.
Resistenz
Nur Aspergillus terreus-Stämme wurden gehäuft als Amphotericin B-resistent beschrieben,
A. fumigatus ist durchweg Amphotericin B
empfindlich. Gegen Flucytosin können die einzelnen Aspergillus-Arten unterschiedlich empfindlich sein. Hier empfiehlt sich eine Resistenztestung. Alle Aspergillus-Arten sind nur sehr
wenig empfindlich gegenüber Fluconazol. Itra36
Allergische bronchopulmonale Aspergillose.
Patienten mit vorbestehendem Asthma bronchiale und vor allem Mucoviszidose-Patienten
können bronchiale, allergische Reaktionen auf
inhalierte Aspergillus-Konidien entwickeln.
Aspergillose der Nebenhöhlen.
Aspergillom: Betroffen sind überwiegend Frauen jenseits des 45. Lebensjahres. Sinusitis: Leukämiker.
Aspergillom der Lunge. Patienten mit vorbestehenden Schäden der Lungenarchitektur: Karzinom, Tuberkulose, Histoplasmose, Sarkoidose,
rekurrierende bakterielle Pneumonien, Vaskulitis, Silikose, Lungenabszess.
Invasive pulmonale Aspergillose, disseminierte
Aspergillose. 90% der Patienten erhielten entweder Steroide, hatten anhaltende Neutropenie
oder erhielten zytotoxische Chemotherapie.
Otitis externa. Keine spezifischen Risikogruppen.
Aspergillus nidulans
Epidemiologie
Die Aspergillose ist weltweit die zweithäufigste
invasive, systemische Mykose nach der Candidose. Aspergillus fumigatus stellt mehr als 80%
der klinischen Isolate. Mit wenigen Prozenten
folgen in abnehmender Häufigkeit Aspergillus
flavus, Aspergillus terreus und Aspergillus nidulans. Aspergillus niger findet sich am häufigsten bei der Gehörgangsmykose.
Genetik
Im Jahr 2000 lief ein Aspergillus-Genom-Projekt an. Die Größe des Gesamt-Genoms wird auf
ca. 30 Megabasen (Mb) geschätzt. Etwa 8000
Gene befinden sich auf 5 bis 8 Chromosomen,
die ihrerseits zwischen 1,5 und 5,7 Mb groß sind.
Der aktuelle Stand sowie links zu accession
numbers und Sequenzen können unter
www.sanger.ac.uk/Projects/A_fumigatus/ abgefragt werden. Aspergillus nidulans-Sequenzen sind unter www.cereon.com zugänglich.
Prävention
Hochrisikopatienten, z.B. Knochenmarktransplantierte, sollten tunlichst die Inhalation von
Aspergillus-Konidiosporen vermeiden. Dies ist
in Räumen, die mit R3-Luftfiltern ausgestattet
sind, gewährleistet. Bei unumgänglichem
Transport für diagnostische Maßnahmen, muss
die Passage durch stark Konidien-haltige Luft
(wie sie z.B. bei Baumaßnahmen entsteht) vermieden werden, bzw. die Patienten müssen einen Mundschutz tragen. Zudem besteht die
Möglichkeit einer gezielten Chemoprophylaxe
für bestimmte Patientengruppen, z.B. mit Itraconazol 400 bis 600mg per os pro Tag für die
Dauer der Neutropenie.
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Neben den oben genannten präventiven Maßnahmen wird bei Hochrisikopatienten für invasive Aspergillosen (Neutropeniker) ein mindestens einmal wöchentliches, serologisches
Screening mit dem Aspergillus-Galactomannan-Enzymimmunoassay (siehe Labordiagnostik) empfohlen.
Meldepflicht
Im Rahmen gehäuft auftretender nosokomialer
Infektionen (gleichzeitig in einem Stationsbe-
reich 2 oder mehr invasive Aspergillosen) besteht eine nichtnamentliche Meldepflicht an das
zuständige Gesundheitsamt.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
Referenzzentren:
Ein nationales Referenzzentrum für Aspergillen
wurde im April 2001 vom RKI ausgeschrieben.
Expertenlabor in Deutschland
Prof. Dr. Reinhard Kappe, Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Nordhäuserstr. 74, D-99089 Erfurt, (0361-781-2710, fax 0361781-2712, E-Mail: [email protected].
Allgemeine Aspergillus-Website:
http://www.aspergillus.man.ac.uk
Genom-Project
http://www.sanger.ac.uk/Projects/
A_fumigatus/
Schlüsselliteratur
1. De Hoog GS, Guarro J, Gene J, Figuera MJ. 2000. Atlas of
Clinical Fungi, 2nd ed. Aspergillus, pp. 442–519.
Centraalbureau voor Schimmelcultures, Utrecht.
2. Brakhage AA, Jahn B, Schmidt A. 1999. Contributions to
Microbiology Vol. 2: Aspergillus fumigatus. Karger, Basel.
3. Kwon-Chung KJ, Bennett JE. 1992. Medical Mycology, 2nd
ed. Chapter 11: Aspergillosis, pp. 201–247. Lea & Febiger,
Philadelphia, London.
4. Raper KB, Fennell DI. 1965. The genus Aspergillus, 686
Seiten. Williams & Wilkins, Baltimore.
Aspergillus fischeri
Aspergillus
Aspergillus fumigatus
Aspergillus
Aspergillus nidulans
Aspergillus
37
A
Astroviren
Astroviren
Erregerbezeichnung
Astroviren
Synonym
Kein Synonym
Morphologie
Astroviren besitzen ein nicht-umhülltes sphärisches Kapsid mit einem Durchmesser von 27–
30 nm. In elektronenmikroskopischen Darstellungen zeigt sich bei 10% der Virionen eine charakteristische sternförmige Oberflächenstruktur, bestehend aus 5–6 Strahlenpunkten.
Taxonomie
Die humanpathogenen Astroviren werden dem
Genus Astrovirus in der Familie Astroviridae
zugeordnet. Es ist das einzige Genus dieser Virusfamilie und beinhaltet gegenwärtig neben diversen animalischen Spezies auch acht humanpathogene Astrovirus Serotypen d.h. Humanes
Astrovirus 1 bis 8.
Historie
Die Erstbeschreibung erfolgte 1975 durch Madeley und Cosgrove nach elektronenmikroskopischer Darstellung der Viruspartikel aus Stuhlproben von Kindern, die an Gastroenteritis erkrankt waren.
Die Bezeichung Astrovirus leitet sich vom griechischen Wort „Astron“ ab und bezieht sich auf
die charakteristische sternförmige Oberflächenstruktur des Virions im Elektronenmikroskop.
In den folgenden Jahren wurden Astroviren
auch in einer Vielzahl von Tieren, z.B. in der Ente, Maus, Hund, Katze, Schaf, Reh, Schwein und
Kuh nachgewiesen.
1981 gelang es Lee und Kurtz, Astroviren aus
menschlichen Fäkalien auf primären humanen
embryonalen Nierenzellen zu vermehren und
zu isolieren. Diese Eigenschaft unterscheidet
Astroviren von Norwalk-Virus und anderen humanpathogenen Caliciviren.
Anorexie und Abdominalschmerzen begleitet
sind.
Differenzialdiagnose
Die Astrovirus-Gastroenteritis ist differenzialdiagnostisch sehr schwer von einer Rotavirusinfektion abzugrenzen. Im Allgemeinen verläuft
die Astrovirusinfektion etwas milder bei fehlender signifikanter Dehydrierung. Norwalk-Virus
und andere humanpathogene Caliciviren sollen
ebenso differenzialdiagnostisch in Betracht gezogen werden.
Labordiagnostik
Der direkte Virusnachweis aus Stuhlproben ist
im Elektronenmikroskop mit Negativkontrastierung und mit RT-PCR-Technik möglich. Für
den indirekten Virusnachweis eignet sich der
Enzymimmunoassay.
Therapie
Astrovirus-induzierte Gastroenteritiden verlaufen in der Regel sehr mild, sind selbstlimitierend und bedürfen keiner spezifischen Therapie.
Spezifische Merkmale
Pathogenität, Virulenz und Antigenvariabilität
Der Infektionsverlauf ist meistens mild und betroffen sind primär Kinder. Die Pathogenität für
Erwachsene scheint niedrig zu sein. Schwere
Verläufe beschränken sich auf immunsupprimierte und geschwächte Personen.
Transmission
Die Transmission erfolgt auf fäkal-oraler Route.
Vermehrung und Inkubationszeit
Die Inkubationszeit beträgt 1–4 Tage.
Resistenz
Astroviren zeigen sich relativ resistent gegenüber Ethanol.
Erkrankungen/Symptome
Die humanpathogenen Astroviren führen primär bei Kindern zu Gastroenteritiden, welche
sich mit milder wässriger Diarrhö über 2 bis 3
Tage manifestieren und von Erbrechen, Fieber,
38
Immunantwort
Die fundamentalen Prinzipien der Immunantwort gegenüber einer Astrovirusinfektion sind
noch wenig bekannt.
Astroviren
Wirtsbereich
Astroviren sind sehr speziesspezifisch; d.h. der
Wirtsbereich der humanpathogenen Astroviren
beschränkt sich auf den Mensch.
Risikogruppen
Die Risikogruppe umfasst hauptsächlich Kinder. Gelegentlich werden Ausbrüche auch bei
Erwachsenen registriert, vor allem in immunsupprimierten oder geschwächten Populationen.
Epidemiologie
Die humanpathogenen Astroviren sind weltweit
verbreitet. Die meisten Fälle betreffen Kinder
unter 5 Jahren mit einem Maximum bei Kindern
unter einem Jahr. Nach den Rotaviren sind
Astroviren die Haupterreger von Diarrhöen des
Kindesalters. In 91% der Fälle handelt es sich
dabei um eine Infektion mit dem humanen
Astrovirus Serotyp1.
Sporadische Ausbrüche von Astrovirus-Gastroenteritiden sind bei älteren Erwachsenen, immunsupprimierten Patienten und Angehörigen
der Streitkräfte beschrieben. In den gemäßigten
Regionen ist eine Häufung von Ausbrüchen
über die Wintermonate, in tropischen Regionen
während der Regenzeit zu verzeichnen.
Genetik
Das virale Genom besteht aus einer Einzelstrang
RNA mit Positivpolarität. Sie umfasst ca. 6.800–
7.900 Nukleotide mit einem polyA-Schwanz am
3´ Terminus.
Das Genom beinhaltet 3 offene Leserahmen,
ORF1a (virale Protease), ORF 1b (RNA abhängige RNA Polymerase) und ORF 2 (Nichtstrukturproteine). ORF 1a und ORF 1b überlappen im
Bereich von 70 Nukleotiden und weisen einen
(-1) ribosomalen Frameshift auf.
Die komplette Nukleotidsequenz der Astroviren ist in der GenBank (NBCI, U.S.A) unter der
Accession-No.: L23513 (Humanes Astrovirus
Typ 1), NC_001943 (Humanes Astrovirus) und
AF260508 (Humanes Astrovirus Typ 8) zugänglich.
Prävention
Zur Vermeidung der Mensch-zu-Mensch Übertragung eignen sich in erster Linie gezielte Hygienemaßnahmen. Gute Desinfektionsergebnisse werden mit Methanol erreicht.
Strategien zur Krankheitsvorbeugung und
Kontrolle
Die Immunitätsdeterminanten der Astroviren
sind noch wenig bekannt. Daher existiert bislang keine Vakzine. Aufgrund der hohen Inzidenz astroviraler Diarrhöen bei Kindern ist die
Entwicklung eines Kombinationsimpfstoffs gegen Astrovirus/Rotavirus vorrangig.
Meldepflicht
Es besteht keine Meldepflicht.
Referenzzentren, Expertenlaboratorien und
Web-Adressen
◗ http://www.phls.co.uk/topics_az/astrovirus/
guidelines_schools.htm
◗ http://www.iah.bbsrc.ac.uk/virus/Astroviridae/
◗ http://www.cdc.gov
◗ http://www.who.int/en/
◗ http://virology.net/Big_Virology
Schlüsselliteratur
1. Matsui, S.M., and H.B. Greenberg. 2001. Astroviruses. In:
Fields Virology, Fourth Edition, pp. 875–893.
2. Carter, M.J., and M.M. Willcocks. 2002. Astrovirus. In: The
Springer Index of Viruses. Tidona, C.A., and G. Darai
(eds.), Springer-Verlag, pp.66–71.
39
A