Neue Erkenntnisse über Altersdemenzen als übertragbare Krankheiten F. v. Rheinbaben Gliedertiere Infektionen / Vektoren / Verderbnis Wurmparasiten Infektionen / Verderbnis Protozoen Infektionen (wenig bedeutend) Pilze / Hefen Verderbnis/Intoxikation/Infektion Algen Intoxikation / Technische Probleme Bakterien Infektion/Intoxikation/Verderbnis/ Technische Probleme Viren / Phagen Infektion / Technische Probleme Viroide Infektionen / Pflanzenkrankheiten Prionen Infektion / Technische Herausforderungen Biofilme Technische Probleme / Infektionsrisiken Zellkulturen Infektionsrisiken Toxine Verderbnis / Intoxikation Gen-Material Infektionsgefahren / unbekannte Risiken Klonierte Organismen Unkontrollierte Ausbreitung / unbek. Risiken - Vermicid - Akarizid - Fungizid - Fungizid (C. albicans) / Levurozid - Bakterizid - Mycobakterizid - Tuberculozid - Wirksam gegen M. tuberculosis - Sporizid - Mikrobizid - Mikrobizid (C. albicans) - Viruzid - Begrenzt viruzid (incl. HBV / HIV / HCV) - Viruzidie bei Flächendesinfektionsmitteln: begrenzt viruzid viruzid low level (ohne Parvoviren) viruzid high level (einschließlich Parvoviren) - Wirksam gegen MNV, Rota-, Adeno-, Polyomavirus 40 -Prionen-wirksam: Destabilisierend Inaktivierend Dekontaminierend 1. LYTISCHE INFEKTION Die Zelle wird in folge der Virusvermehrung (Replikation) zerstört Beispiel in der Endoskopie: Noroviren Rotaviren 2. PERSISTIERENDE INFEKTION Zelle bleibt heil nach der Ausschleusung der Viren, wird erst über die Zeit zerstört oder wird z.B. zur Krebszelle transformiert (HBV, HCV, EBV, Papillomviren) Die Erkrankung ist chronisch. 3. LATENTE INFEKTION Die Virus DNA wird in das Zellgenom integriert (HIV) oder liegt episomal in der Zelle vor (HSV, VZV) Die Infektiösität durch freies Virus kann stark schwanken oder phasenweise völlig fehlen Langsame Viren SSPE Masernvirus PML Papovaviren PRP Progressive RötelnPanenzephalitis Spongiforme Enzephalopathien Proteinablage rungen Kuru CJD Scrapie Spongiöse NerzenzephaloPathie BSE GSS Hereditär Alzheimer-Demenz Parkinson-Demenz und andere Prionen Slow Virus Diseases Unkonventionelle Viren Unkonventionelle Agenzien Slow Diseases Daniel Carleton Gajdusek geb.: 9. Sept. 1923 gest.: 12. Dez. 2008 Nobelpreis für Medizin 1976 Gesicherte Prionenerkrankungen Krankheit: Kuru Creutzfeld-Jakob- Erkrankung Gerstmann-Sträussler- Syndrom Spezies Mensch Mensch Mensch Bovine spongif. Enzephalopathie Scrapie Rind Schaf Spongiöse Nerzenzephalopathie Chronic Waisting Disease Nerz Schwarzwedelhirsch Wapiti-Hirsch Spongiforme Enzephalopathien Nyala Elen-Antilope Oryx-Antilope Kudu Katze Stanley Prusiner geb. 28. Mai 1942 Nobelpreis für Medizin, 1997 Gesicherte Spongiforme Enzephalopathien beim Menschen: • CJD (1,5 Fälle pro 1 Mio) : - Sporadische Form - Iatrogene Form - Hereditäre Form - Variante der CJD • Gerstmann Sträussler Scheinker Syndrom (1 Fall pro 20 Mio) • Fatale-Familiäre Insomnie (1 Fall pro 120 Mio) • Kuru (ausgestorben) JCE - Inkubationszeit: 20 Jahre - Symptome: Gedächtnisstörungen geistiger Verfall Bewegungsstörungen Sehstörungen / Blindheit und andere - Prognose: unheilbar, verläuft immer tödlich (im Durchschnitt nach 7 Mo, bis zu 24 Mo) - Diagnose: Hirnmaterial (schwammartiges Aussehen) Infektiöse Materialien bei unkonventionellen Agenzien - Hirn Rü• ckenmark Liquor Niere Leber Lunge Lymphknoten Blut Milch Nicht infiziert Maus Zelluläre Form des Prion-Proteins PrPC - Löslich - Leicht abbaubar - α-helikal - Nicht infektiös Infiziert Maus Scrapie-Form des Prion-Proteins PrPsc und PrPC - Unlöslich - Schwer abbaubar -α-helikal und β-Faltblattstruktur - Infektiös GSS Maus Maus mit PrP + Maus PrP P102L (GSS-Mutation) Maus entwickelt spontan PrionenKrankheit; Krankheit ist übertragbar Maus mit Hamster-PrP Maus mit PrP + 2-60 Kopien Hamster-PrP Maus mit Hamsterprionen rasch infizierbar „Null“ Maus mit PrP0/0 Kein PrP Maus entwickelt bei Inokulation keine Krankheit, Hirnmaterieal enthält keine übertragbaren Erreger Bovine Spongiforme Enzephalopathie - Verhaltensauffälligkeit - Bewegungsstörungen - Lethargie - Plötzliche Schreckhaftigkeit - Krämpfe - Festliegen - Tod Erste Fälle Mitte der 80iger Jahre ! 649 Nutztiere: Verbrauch pro Kopf über die gesamte Lebensspanne 600 Hühner 22 Schweine 20 Schafe 7 Rinder 36676 34350 25031 20884 14181 7137 2184 1988 1989 1990 1991 Minestry for Agriculture, Fisheries and Food (MAFF), 1995 1992 1993 1994 JCE 1,5 bis 1 Fall auf 1 Mio. - Mutation oder Aktivierung eines latenten Erregers - hohe Durchseuchung, seltene genetische Disposition - akzidentelle Übertragung aus einem fremden Reservoir Der BSE-Erreger ist • übertragbar auf: - Antilopen - Hamster - Meerschweinchen - Andere Nagetiere - Schweine - Katzen - Affen CJD-Fälle in Deutschland - 1994 : - 1995 : - 1996*: 34 Fälle 63 Fälle 10 Fälle Gesamtzahl: 107 Fälle Sicher Wahrscheinlich Möglich 31 Fälle 51 Fälle 25 Fälle 4 Fälle < 40 Jahre, davon aber nur einer sicher diagnostiziert * Stand ende Feb. 1996 REFERRALS OF SUSPECT CJD DEATHS OF DEFINITE AND PROBABLE CJD Year Referrals Year Sporadic Iatrogenic Familial GSS vCJD Total Deaths 1990 [53] 1990 28 5 0 0 - 33 1991 75 1991 32 1 3 0 - 36 1992 96 1992 45 2 5 1 - 53 1993 78 1993 37 4 3 2 - 46 1994 119 1994 53 1 5 3 - 62 1995 87 1995 35 4 2 3 3 47 1996 133 1996 40 4 2 4 10 60 1997 162 1997 60 6 4 1 10 81 1998 154 1998 63 3 3 2 18 89 1999 170 1999 62 6 2 0 15 85 2000 178 2000 50 1 2 1 28 82 2001 179 2001 58 4 4 2 20 88 2002 163 2002 72 0 4 1 17 94 2003 162 2003 79 5 4 2 18 108 2004 114 2004 50 2 4 2 9 67 2005 124 2005 66 4 8 5 5 88 2006 110 2006 68 1 6 3 5 83 2007 115 2007 62 2 7 1 5 77 2008 142 2008 76 5 2 3 1 87 2009* 6 2009 2 0 0 0 0 2 Total Referrals 2420 Total Deaths 1038 60 70 36 164 1368 VARIANT CREUTZFELDT-JAKOB DISEASE CURRENT DATA (FEBRUARY 2009) COUNTRY TOTAL NUMBER OF PRIMARY CASES (NUMBER ALIVE) TOTAL NUMBER OF SECONDARY CASES: BLOOD TRANSFUSION (NUMBER ALIVE) CUMULATIVE RESIDENCE IN UK > 6 MONTHS DURING PERIOD 1980-1996 UK 164 (3) 3 (0) 167 France 23 (0) - 1 Republic of Ireland 4 (0) - 2 Italy 1 (0) - 0 USA 3† (0) - 2 Canada 1 (0) - 1 Saudi Arabia 1 (1) - 0 Japan 1* (0) - 0 Netherlands 3 (0) - 0 Portugal 2 (1) - 0 Spain 5 (1) - 0 Prion-Protein-Gen: 253 Basenpaare X = Methionin Y = Valin An Position 129 40 % vCJE !! 50% 10% Andere Prionenerkrankungen ? Chronische und langsam progredierende Krankheiten des Menschen mit möglicher viraler Ursache (nach Danner, 1982) - Multiple Sklerose - Amyotropische Lateralsklerose - Neuromyelitis optica - Parkinsonsche Krankheit - Progressive supranukläre Lähmung - Epilepsie - Alzheimersche Krankheit - Niemann-Picksche Krankheit - Chorea chronica progressiva (Huntington) - Syringomyelie - Psychosen - Schizophrenie - Mollaretsche Meningitis - Behcetsche Krankheit - Uveoencephalitis-Syndrom - Progyrie - Hodgkinsche Krankheit - Alpersche Krankheit - Tuberöse Hirnsklerose - Praesenile Dementie - Neurofibromatose - Sj”grensches Syndrom - Rheumatoide Artritis - Ataxia teleangiectatica (Louis-Bar) - Dermatomyositis - Sklerodermie - Systemischer Lupus erythematosus - Papulosa atrophicans maligna - Diabetes - Ulcerative Colitis Krankheiten verursacht durch „Keim-abhängige“ ProteinPolymerisation* : • Alzheimer-Krankheit • Parkinson-Krankheit • Andere neurodegenerative Erkrankungen: - Amyloid-A-Amyloidose - Apolipoprotein-A-II-Amyloidose - Leichtketten-(AL-) Amyloidose (bei Plasmazellen) • Mitteilung des Arbeitskreis Blut: Bundesgeshbl. Gesundheitsschutz Gesundheitsforschung 56: 585-589 (2013) Risiken in der Humanmedizin? Nachgewiesene Übertragungswege im Tierexperiment - Intracerebrale Infektion Intravenöse Infektion Intraperitoneale Infektion Orale Infektion Postnatale Infektion (Milch) Gewebe / Körperflüssigkeit Erregermenge (Maus) Gehirn, Rückenmark 108,0 Lymphatisches Material 105,5 Periphere Nerven, Liquor 104,0 Nebenniere, distales Kolon 104,0 Thymus, Lunge, Leber, Pankreas 102,5 Knochenmark 102,5 Blut, Milch, Milchdrüsen, Speichel, Herz, Niere < 101,0 Skelettmuskeln, Testes, Ovarien, Uterus < 101,0 Foetales Gewebe < 101,0 Iatrogene Übertragung von Prionen - Durch kontaminierte Wachstumshormonpräparate Durch Transplantate Durch unsteriles Instrumentarium Iatrogene Übertragung unkonventioneller Agenzien - ca. 60 Fälle durch kontaminierte Wachstumshormonpräparate und Gonadotropin - 14 Fälle durch Transplantate 13 x durch Dura mater 1 x durch Corneaepithel - 6 Fälle durch unsteriles neurochirurgisches Instrumentarium Infektiöse Materialien bei CJD - Hirn Rü• ckenmark Liquor Niere Leber Lunge Lymphknoten Darm und Darminhalt sind mit geringem Risiko behaftet Instrumentenaufbereitung in der Endoskopie • Sondermaßnahmen nur im Verdachts oder Krankheitsfall erforderlich • Behandlung nur mit wirksamen Aufbereitungsverfahren • Leih-Endoskope aus Göttigen Inaktivierung von Prionen Tenazität unterschiedlicher Erreger und deren Resistenz gegenüber Bioziden und Inaktivierungsverfahren Hoch Gering grampositive Bakterien Pilze Viren Mycobakterien gramnegative Hefen + Fadenpilze, vegetative Formen Behüllt Unbehüllt Bakteriophagen Prionen Endosporen Gegen• ber unkonventionellen Agenzien unwirksame oder unsichere Verfahren* Wasserstoffperoxid Phenol Formalinbehandlung Beta-Propiolactonbehandlung Detergenzbehandlung Quaternäre Ammoniumverbindungen chaotrope Salze K-Thiocyanat Kaliumpermanganatlösung Iod / Alkoholische Iodlösung Chlordioxid Behandlung mit Aceton/ Diäthylether / Etanol Säuren Ethylenoxydsterilisation Prions Sterilisation procedure in practice • Autoclavation ( > 134°C / 17 min / ~ 4 Bar) • Treatment with NaOH (1 M / 24h / RT) • Treatment with GdnSCN* (only for endoscope disinfection) (3 M / 24h, 4 M / 1h, 6 M / 15 min) * Guanidinium iso thio cyanate Risikoabschätzung Art der Instrumente und des Patientenmaterials (worst case ~108 ) Vorspülung /Reinigung mit Wasser (geschätzte Reduktion ~ 101- 103) Alkalische Reinigung (geschätzte Reduktion ~ 102 - 103 ) Nachspülung mit Wasser (geschätzte Reduktion ~ 101 ) Saure Reinigung (geschätzte Reduktion ~ 101 - 102) Desinfektion mit PES (geschätzte Reduktion ~ 101 - 104) Dampfsterilisation (geschätzte Reduktion ~ 102 - 104) Allgemeine Vorsichtsmaßnahmen, Prophylaktische Maßnahmen Personal Bei Kontakten mit Patientenmaterialien: Schutzkleidung (Handschuhe, Kittel) Bei Aerosolgefahr zus„tzl. Schutzbrille, und Mundschutz Untersuchungsmaterialien mit Warnhinweisen beschriften Entsorgung nur durch Verbrennen Autopsie Vollständige Schutzkleidung Vorsicht bei Aerosolbildung bei elektr. Sägen Entsorgung gebrauchten Materials Durch Verbrennung Sonstiges Material Behandlung wiederverwendbaren Materials Sicheres Sterilisationsverfahren anwenden Grü• ndliches Reinigen nicht sterilisierbaren Materials Patienten mit gesicherter CJD: Meldepflicht beachten Isolierung nicht nötig