Rosinen der Inneren Medizin Jürg Schifferli Klinik für Innere Medizin, USB #8C6A61C6 Herr X.Y. 1975 Anamnese (10.07.13 Hosp Delémont): • Progrediente Bewusstseinsminderung, Verwirrtheit, Erbrechen und Kopfschmerzen seit 2-3T. • Klinische Untersuchung: Temp 38.6°C, desorientiert, inadäquat, kein Meningismus oder fokale Defizite. • CT nativ: unklare Hypodensität rechts frontotemporal • LP: Lc 80 (Mono), Protein + Glucose n; • Behandlung: Augmentin 12.07.13 Verlegung USB: • MRI Verdacht auf Enzephalitis, mehrere Herde, LP = idem Sofortige Therapie mit Rocephin + Acyclovir MRI Herr X.Y. 1975 Diagnose: LP = PCR Herpes-Virus 1 ++++ Kopien Herpes Enzephalitis Herpes Enzephalitis: • Sehr selten (2/1‘000‘000/Jahr), nicht häufiger bei immunsupprimierten Patienten • meistens Herpes-Virus 1 (HS1) • bei primo-Infekt und Reaktivierung • temporal Lappen (MRI) • Eintrübung, Epilepsie, fokale Läsionen, etc. • Diagnose: PCR im Liquor (Sensitivität 97%, Spezifität 100%) • Behandlung: Acyclovir für 10T Herpes simplex Herr X.Y. 1975 Verlauf: • Intensivstation Neuro Rehab nach Hause über Monate; heute noch nicht völlig erholt typisch für HS1 Enzephalitis langzeitige Morbidität Warum haben Menschen nur ganz selten eine HS1 Enzephalitis? Die Zellen J Mol Biol 2013 Yijie Ma & Bin He Die Zellen Viral Invasion Die Zelle Viral Invasion Toll-like receptor Erkannt TLR3 Erkannt Inflammasome IFN Cytokines Christiane Nüsslein-Volhard erhielt 1995 den Nobelpreis für Physiologie/ Medizin und für ihre Forschungen über die genetische Kontrolle der frühen Embryonalentwicklung (Drosophila/Fliege) Bei der Entdeckung der Moleküle: “das ist ja toll! Jules Hoffmann erhielt 2011den Nobelpreis für Physiologie/Medizin für seine Forschung über über die Aktivierung der angeborenen Immunität (Drosophila) die selben Toll Rezeptoren. Die Zelle Viral Invasion TLR3 mutation Erkannt Inflammasome No reaction Viele Patienten mit HS1 Enzephalitis haben eine TLR3-Mutation TLR 3 und Herpes Enzephalitis TLR3 Human primary immunodeficiencies causing defects in innate immunity. Wong, Tiffany et al. Current Opinion in Allergy & Clinical Immunology. 13:607, 2013. TLR ligation initiates a signalling cascade that culminates in the translocation of the transcription factors, NF[kappa]B, IRF3/7, and others, to the nucleus generating an acute inflammatory response. Herr X.Y. 1975 Herpes Enzephalitis Spezifische angeborene Immundefizienz im TLR3 pathway? Seltene monogenetische Krankheiten: • jede ist selten, aber sehr viele verschiedene (mehr als 2’000 identifiziert) • es ist nicht selten eine seltene Krankheit zu finden - mehrere sind phänotypisch “einfach” (z.B. Phenylketonurie) - wie viele treten nur später im Leben auf oder nur bei Stress/ Angriff (Karzinome/Bakterien/Viren)? Meningokokken + Antikörper + Komplement à Bakteriolyse Ohne effiziente Komplementlyse à Meningokokken Meningitis DG Heist, S. Solis-Cohen, M. Solis-Cohen. A study of the virulence of meningococci for man and human susceptibility to meningococcic infection J Immunol, 7 (1922), pp. 1–33 Dr Heist used a bactericidal assay in whole blood to test meningococcal strains. The control blood without bactericidal activity was that of the main investigator (H). “The subsequent history of man “H” illustrates the lack of resistance to meningococcal infections that accompanies absence of bactericidal power against the meningococcus. Man “H” was no other that Dr Heist, the chief author of this paper. With no known contact with patient or carrier, in the absence of any known cases in the city, Dr Heist in August 1920, developed epidemic cerebrospinal meningitis, and although the diagnosis was made early, the patient succumbed – a loss beyond measure to science and to his friends”. Dr Heist used a bactericidal assay in whole blood to test meningococcal strains. The control blood without bactericidal activity was that of the main investigator (H). “The subsequent history of man “H” illustrates the lack of resistance to meningococcal infections that accompanies absence of bactericidal power against the meningococcus. Man “H” was no other that Dr Heist, the chief author of this paper. With no known contact with patient or carrier, in the absence of any known cases in the city, Dr Heist in August 1920, developed epidemic cerebrospinal meningitis, and although the diagnosis was made early, the patient succumbed – a loss beyond measure to science and to his friends”. Hämolytisch-Urämisches Syndrom (HUS) • Thrombopenie • Hämolyse • Fragmentozyten + Nieren Insuffizienz (Gasser) 1. 2. 3. 4. Typisch (Shiga Toxine) Atypisch (10%): familiär, rezidivierend, Verbesserung unter Plasma-Therapie Mutation: Faktor H der Komplement Kaskade Trigger? Infekt... Behandlung mit einem monoklonalen Antikörper (anti-C5) Immun-Veränderung è Infekt-Resistenz • HIV - Chemokin Rezeptor CCR5 Mutation 5% (= CCR5 neg.) - kein HIV-Infekt! Stephen Lyon Crohn Artist and research participant who carried a genetic variant that protected him from infection with HIV. Born on Sept 5, 1946, in New York City, NY, USA, he died by suicide in New York on Aug 24, 2013, aged 66 years. Immun-Veränderung è Infekt-Resistenz • HIV - Chemokin Rezeptor CCR5 Mutation 5% (= CCR5 neg.) - kein HIV-Infekt Beispiel: HIV-Patient mit Leukämie, transplantiert mit Stammzellen CCR5 HIV verschwunden! • Resistenz Norovirus - Blutgruppe Ag saliva/mucosa-> Non-secretors HBGA 20% (FUT2 nonsense mutation) - nicht anfällig (Ausnahme seltene NoroV genogroupII) è Als Folge : Wir sind alle Ausnahmen è Zukunft = personalisierte Medizin Frau Y.Z. 1933 Anamnese: • Übernahme von der Urologie am 24.12.2013 bei persistierendem Status febrilis, rechtsseitigen Oberbauchschmerzen und Ikterus nach erfolgter BCGInstillation ( BCG Tokyo-172) am 02.12.2013 bei Urothelatypien des linken oberen Harntraktes. PA: • Urothelkarzinom der Harnblase (pTa G1) - TURB 10/2010, retroperitoneoskopische Nephrektomie rechts 05/2011 bei Urothelkarzinom des rechten Nierenbeckens (pTa1, cN0, cM0) Urothelatypien des linken oberen Harntraktes (wöchentlich 3x – BCG-Instillation). Frau Y.Z. 1933 Status: • Febril (39,6°C), kardiopulmonal kompensierte, ikterische Patientin • Weiches Abdomen mit Druckdolenz im rechten Oberbauch, spärliche Darmgeräusche Laborbefunde: • • • • • Bilirubin 300 µmol/l; alk Ph. 357U/l, Gamma-GT 770 U/l ASAT 74 U/l, ALAT 28U/l CRP 124mg/l; Lc normwertig Kreatinin 553 µmol/l Anämie (Hb 81g/l) Leberbiopsie vom 13.12.2013 Frau Y.Z. 1933 Disseminierte BCG-Infektion (PCR + im Blut) nach BCG-Tokyo-Instillation m/b: • Granulomatöse Hepatitis • Nierenbeteiligung (BCG - interstitielle Nephritis) • Mycobacterium bovis BCG Nachweis: PCR+ im Blut Therapie: • Avalox (Moxifloxacin) / Rimactan (Rifampicin) und Myambutol • Prednison 20mg Verlauf: • Nach initial akuter Verschlechterung, langsame Erholung Anti-Tumor Behandlungen mit Bakterien Ein Brief von Dr Anton Chekhov an Suvorin 24.12.1890: ”Cancer is not a microbe; it is tissue growing at the wrong place which like a weed, chokes all the tissues in its vicinity. If the tumor shows improvement, it would merely be because the erysipelas germ, …” N Engl J Med 1987, 317:457. Anti-Tumor Behandlungen mit Bakterien • Coley’s toxins, 1893: The treatment o malignant tumors by inoculations of erysipelas: with report of the 10 original cases. Am J Med Sci 105, 487, 1893 (auch Spronck, in Leyden) Clin Orthop Relat Res 1991, 262:3-11 • BCG 1935 Holgrem, La tuberculine et le BCG chez les cancéreux. • Fieber-Therapie • Heute: Immun-Therapie (Melanoma-Behandlung mit Anti-CTLA-4 Mono Ak/Ipilimumab; Anti-PD-1 Mono AK/Nivolumab…) The treatment of malignant tumors by repeated inoculations of erysipelas. With a report of ten original cases. W Coley; Am J Med Sci 105, 487, 1893 Patient, 31 J, Hals Sarcoma, 5x operiert, nach der letzten Operation Erysipel 2x nacheinander am Hals der Tumor verschwand, die Wunde heilte rasch, keine Rezidive nach 7J. Therapeutische Anwändung von “Erysipela Bakterien” Sarcoma, 17 Fälle : 7 geheilt, mehrere Remissionen mit späterem Rückfall, (1 wegen Erysipel gestorben). “Pathophysiologie: die Erysipela Bakterien zerstören Tumoren, weil Tumoren durch Parasiten verursacht sind, und Bakterien können bekannterweise Parasiten töten”. BCG in Tumoren Bacille de Calmette et Guérin (1908->20) von einem virulenten Mycobacterium Bovis zum attenuierten Stamm weltweit verteilt, jetzt multiple verschiedene Varianten. • Holmgren I, 1935. La Tuberculine et le BCG chez les cancéreux. Schweiz Med Wochenschrift 65: 1203-6. - Weiterführung anti-Tumor Therapie mit M. Bovis: bei 25 Patienten mit einem gewissen Erfolg. • In den 60… BCG für Leukämie, Bronchus Ca, Melanoma • In den 70… BCG für Harnblasen Ca (Morales, 1970) BCG Therapie für Harnblasenkarzinom Oberflächlicher Tumor • Immuntherapie mit abgeschwächten Tuberkelbakterien • BCG • Einmal wöchentlich über einen Zeitraum von 6 Wochen instilliert à Interleukin12/Interferon γ à Entzündung +++, Haematurie • Nach 2-3 Zyklen: 90% rückfallfrei nach 3 Jahren CAVE: Immundefizitsyndrome* wie HIV oder laufende Steroidtherapie à spezifische systemische Nebenwirkung bekannt, die BCG-itis, die konsequent tuberkulostatisch behandelt werden muss. *Angeborener IL-12p40 Mangel = BCGitis by Impfung! IL12 IFγ Human primary immunodeficiencies causing defects in innate immunity. Wong, Tiffany; Yeung, Joanne; Hildebrand, Kyla; Junker, Anne; Turvey, Stuart Current Opinion in Allergy & Clin. Immunol. 13(6):607, 2013. Human genetic defects affecting the interleukin-12/ interferon-[gamma] axis associated with Mendelian susceptibility to mycobacterial diseases (MSMDs) 2 Frau Y.Z. 1933 BCGitis bei BCG Blasen Instillation Ist das Immunsystem überfordert? Zu viele Bakterien? • Möglich aber nicht sicher • die Immunreaktion ist +++++, mit (zu)viel Entzündung • Steroidtherapie verbessert oft die Symptome (Fieber, Allgemeinzustand) • zerstören wir die anti-HarnblasenKarzinom Immunität mit Steroide/anti-M. Bovis Therapie? Frau Z.Z. 1925 Hospitalisation: • 20.3.14: Übertritt aus der Rehaklinik wegen Durchfall, Clostridium difficile Kolitis Anamnese: • 19.11.13: Stuhlverhalt 10T, Dickdarmileus. Stenosierender Sigmadivertikulitis - Rektosigmoidresektion mit Doppelstoma Antibiotika + • 18.2.14: Operative Rückverlagerung mit AB Prophylaxe • 23.2.14: Durchfall, C difficile + Vancocin 14T • 10.3.14: Verlegung, C difficile-, kein Durchfall Clostridium difficile War nicht “difficile“ bis vor 15 Jahren! • Reagierte gut auf Flagyl (selten Vancocin Einsatz) • Nur 3 - 5% Rezidive Jetzt: >30% Rezidive, 5 -10% multiple Rezidive • “Multiresistenz” NAP1/027 • und neue Toxine Clostridium difficile Clostridium difficile Behandlung: • Metronidazol • Vancocin • Fidaxomicin (Kosten+) • In Studien: Monoklonale Ak gegen Toxine • Impfung? • “Probiotika” Darm-Mikroflora / Mikrobiota • 100 x 1012 Bakterien (10x > Anzahl Zellen in unserem Körper) • >1000 Spezies, 100x mehr Gene als Homosapiens • Kommensal / Symbiose - Vitamine: K, Folsäure, Riboflavin Produktion - 10% mehr Energie aus unserer Ernährung: Butyrate Produktion, Gallensäure Abbau, etc.) • Erhalten der Mukosa • Interaktion mit Immunsystem Darm-Mikroflora / Microbiota • Vorwiegend Bacteroides und Firmicutes (90%) • Gleichgewicht zwischen den Bakterien, unterschiedlich zwischen Individuen, jedoch „patterns“ z.B. Vegetarier / Carnivor Enterotyp • Abnormalitäten in der Mikroflora bei Diabetes, Obesitas, entzündlichen Darmerkrankungen… reversibel bei Obesitas! • Und was bei C. difficile - Kolitis? Kann man die Mikroflora normalisieren? Duodenal Infusion of Donor Feces for Recurrent Enrollment and Outcomes. Clostridium difficile van Nood E et al. N Engl J Med 2013;368:407-415 102 43 17 13 13 Duodenal Infusion of Donor Feces for Recurrent C difficile van Nood E et al. N Engl J Med 2013;368:407-415. Duodenal Infusion of Donor Feces for Recurrent C difficile Microbiota diversity van Nood E et al. N Engl J Med 2013;368:407-415 “Stool transfer” “Fecal Transplantation by Pill” in den Nachrichten • Dr TJ Louie, Calgary, 2013, Vorstellung an einem Meeting (nichts publiziert bis April 2014) • “normale Darm Mikrobiota” (von Familien Mitgliedern) in drei-Schichten Gelatin Kapseln an 27 Patienten mit 4x rückfallender C. difficile Kolitis (24-34 Kapseln) è 100% Erfolg, Zufriedenheit + Clostridium difficile - Spores Harnessing microbiota to kill a pathogen: fixing the microbiota to treat C difficile infections Taur Y & Pamer EG Nature Medicine 20, 246–247 (2014) N IBD Primary bile salts are released into the small intestine where they act as germinants for C. difficile spores to transform into vegetative bacteria. In the cecum, primary bile salts are converted to secondary bile salts by members of the normal intestinal microflora. Secondary bile salts inhibit the vegetative growth of C. difficile Behandlung mit Fäzes ist nicht neu • 4. Jh, China, Dong-ji Dynastie, - Human fecal suspension by mouth for patients with food poisoning or severe diarrhea: positive results Chinese handbook of emergency medicine (Zhou Hou Bei Ji Fang) • 16. Jh Li Shizhen (in Ben Cao Gang Mu = Compendium): - Fecal suspensions, dry feces, etc. für Durchfall, Fieber etc. • 1697: Christian-Franz Paullini, use of human and animal feces • 1958: Enema mit “normalem” Stuhl, als Behandlung der pseudomembranösen Kolitis. Surgery 44:854 Frau Z.Z. 1925 • Behandlung: – Initial Vancocin, Wechsel auf Fidaxomicin und Beteiligung an einer Studie: Monoklonaler Ak gegen C difficile Toxine. – „keine Pille mit normaler Mikrobiota“ – Nur langsame Besserung, wieder Verlegung Reha nach 2 Wochen am USB. • Verlauf: – Keine Rehosp (bis Ende April) Immunabwehr - 3 Fälle Ein Lücke (TLR3) Herpes Encephalitis Zukunft: “genomics” “personalized health” Überfordert BCG-itis Zukunft: “spezifische Tumor-Immuntherapie” Symbiose zerstört C. difficile Kolitis Zukunft: “ausgewählte Mikrobiota-Therapie” Referenzen HSV Encephalitis Curr Opin Allergy Clin Immunol 2013, 13:607-13, review Science 2006, 314:308-12, first case, by Casanova’s group BCG-itis Am J Med Sci 1893, 105:487-511. Coley WB The treatment of malignant tumors by inoculations of erysipelas: with report of the 10 original cases. In: Clin Orthop Relat Res 1991, 262:3-11 Up to date: BCGitis Cancer Sci 2013, 104:22-7, bladder cancer treatment Medicine (Baltimore) 2013, 92:109-22 BCGitis + angeborene Immundefizienz Clostridium difficile NEJM 2013,368:407-15, donor feces as therapy Danke