B.pertussis - Virulenzfaktoren

- Pertussis-Toxin
- Fimbrien
- filamentöses Hämagglutinin
- Adenylat-Zyklase
- Dermonekrotisches Toxin
- Tracheales Zytotoxin




Das Pertussistoxin ist ein ADP-ribosylierendes Toxin, welches ein inaktivierendes G-Protein ADP-ribosyliert. Da dieses G-Protein normalerweise eine Adenylatcyclase inaktiviert, steigt die intrazelluläre cAMP-Konzentration. Daneben wird ein weiteres, an der Signaltransduktion beteiligtes G-Protein inaktiviert.




Komplikationen der Pertussis Erkrankung


- Pneumonien (bis zu 20%)
- Krämpfe
- Enzephalopathien



Pertussis - Diagnostik


- Kultur
  • Erfordert speziellen Abstrich
- Direkter Nachweis
  • Immunchemisch (direkter Immunofluoreszenztest)
  • PCR


Therapie und Prophylaxe


Therapeutisch wird beim Pertussis Erythromycin verwendet. Allerdings ist es im Stadium catarrhale besonders gut wirksam, in dem aber die Diagnose meist noch nicht gestellt wird. Trotzdem soll es den Krankheitsverlauf mildern.

Prophylaktisch gibt es schon seit langer Zeit Impfungen. Früher enthielten diese ganze, abgetötete Bakterien. Diesem Impfstoff waren vielfältige, auch schwerwiegende Nebenwirkungen angelastet worden, ob zu recht oder unrecht, soll hier dahingestellt bleiben. Seit einiger Zeit gibt es aber einen sog. azellulären Impfstoff, der aus gereinigten Antigenen von B. pertussis besteht und bei gleicher Wirksamkeit deutlich besser verträglich ist.



Pneumokokken

Bedeutung und Epidemiologie

Pneumokokken sind häufige und wichtige Erreger bei Erkrankungen der Atemwege und bei der Meningitis im Erwachsenenalter. Die Erkrankungen können rasant verlaufen und sind insbesondere bei Senioren mit einer hohen Letalität behaftet.

Sie sind wichtige Erreger bei:

  • Pneumonie (oft mit Sepsis)
  • Meningitis, insbesondere bei Erwachsenen
  • Sinusitis
  • Otitis media
  • Keratitis

Die Letalität der invasiven Pneumokokkeninfektionen hängt erheblich vom Lebensalter ab:

Alter Letalität [%]
12-29 6
30-49 19
50-70 41
>70 61

Zusätzlich sind Personen mit Immundefekten gefährdet, wobei Alkoholiker und Splenektomierte ein besonderes Risiko haben.


Virulenzfaktoren

Wichtigster Virulenzfakor ist die Polysaccharidkapsel der Bakterien. Dies wurde schon 1926 in einem eindrucksvollen Experiment gezeigt. Wenn man Mäuse mit einem bekapselten Stamm infizierte, starben diese. Infizierte man sie mit abgetöteten bekapselten oder mit lebenden unbekapselten Bakterien, überlebten die Tiere. Dies war bereits ein deutlicher Hinweise auf die Bedeutung der Kapsel, zeigte aber auch, dass nicht das Kapselpolysaccharid an sich toxisch war.

Der folgende Versuch, bei dem abgetötete bekapselte und lebende unbekapselte Pneumokokken gleichzeitig gegeben wurden, zeigte, dass nunmehr die unbekapselten Bakterien die Fähigkeit Kapseln zu produzieren angenommen hatten. Die Kapsel war immer von dem Typ des abgetöteten Stammes. Das Experiment konnte damals noch nicht vollständig richtig interpretiert werden, das die Bedeutung der DNS als Träger der genetischen Information noch nicht bekannt war. Zurückzuführen ist das Phänomen auf die Fähigkeit von Pneumokokken, freie DNS aufzunehmen und in das Chromosom zu integrieren (natürliche Transformation). In der Suspension der abgetöteten bekapselten Bakterien ist solche freie DNS vorhanden, die natürlich auch für die Kapsel kodiert. Im Tier überleben später nur die Bakterien, die das Kapselgen aufgenommen haben und es richtig exprimieren.

Es gibt etwa 80 verschiedene Kapseltypen, von denen einige aber besonders häufig sind. Diese Kapselpolysaccharide sind in der 23-valenten Pneumokokkenimpfung enthalten, die man gefährdeten Personen, Splenektomierten, Alkoholikern, Patienten mit Lymphomen und älteren Menschen empfiehlt. Allerdings führen reine Polysaccharidvakzinen zu einer rel. schlechten Immunantwort; man hat deshalb eine neue Impfung entwickelt, bei der die wichtigsten 7-9 Polysaccharide an Proteine gekoppelt sind.

Ein weiterer wichtiger Faktor scheint ein Oberflächenprotein, das PspA, zu sein, das in der Lage ist, den Faktor H des Komplements zu binden, wodurch es die Opsonisierung verhindert. Etwas ähnliches gibt es bei Streptococcus pyogenes, dessen M-Protein den Faktor I bindet.

Adhärenz an Zellen des Respirationstraktes wird durch Lipoteichonsäuren vermittelt, die nicht nur die Produktion von PAF-Rezeptoren auf den Pneumozyten II induzieren, sondern auch an diese binden. Das Bakterium bewirkt also die Expression des "gewünschten" Targets.

Zusätzlich produzieren Pneumokokken ein Zytolysin, das Pneumolysin, das aber nur bei Lyse der Zellen frei wird. Dann bildet es (ähnlich wie SLO oder alfa-Toxin) Poren in den Membranen eukaryoter Zellen.

Das Autolysin ist auch dafür verantwortlich, dass Pneumokokken (insbesondere nicht bekapselte) auf festen Nährmedien Kolonien mit Dellen bilden.


Atemwegsinfektionen

Infektionen der oberen Atemwege betreffen das Mittelohr (Otitis media), die Sinus (Sinusitis maxillaris), die Nase (Rhinitis) und den Rachen (Pharyngitis). Da es gerade bei der Otitis und Sinusitis nicht immer opportun ist, eine Erregerdiagnose anzustreben (man müsste dazu diese Orte punktieren), muss meist aufgrund von Daten über die häufigsten Erreger therapiert werden. Da nun aber grampositive wie gramnegative Bakterien eine Rolle spielen, ist die Auswahl eines geeigneten Antibiotikums nicht trivial. Während grampositive Bakterien im Prinzip gegen Penicillin empfindlich sind (es sei denn, sie produzieren eine ß-Laktamase, wie z.B. S. aureus), darf man dies bei Gramnegativen nicht annehmen. Bei den hier aufgeführten Erregern wirkt im Prinzip Ampicillin. Da aber M. catarrhalis sehr häufig und H. influenzae bei uns gelegentlich eine ß-Laktamase produzieren, ist dieses Medikament auch nicht immer geeignet. Man könnte auf ein Medikament mit anderem Mechanismus ausweichen oder eine Kombination aus einem ß-Laktam und einem ß-Laktamase-Inhibitor verwenden. Wenn die ß-Laktamase der Bakterien ausgeschaltet ist, kann das ß-Laktam an seinem Ziel, den PBPs, angreifen. Die Inhibitoren sind nun selbst ß-Laktame, die aber besser an ß-Laktamasen als an PBPs binden. Dort inaktivieren sie die Enzyme irreversibel.


Otitis media

Patienten: Prädispositionen:
  • Kinder, meist <1 Jahr
  • Anatomische Anomalien
  • selten >7 Jahre
  • Ig Mangel
  • Kontakt zu anderen Kindern
  • Virale Infekte
  • (z.B. Kindertagesstätten) (RSV = respiratory sycytial Virus)




    Sinusitis maxillaris (akute)


    - S.pneumoniae 30%
    - H.Influenzae 20%
    - Viren 25%
    - M.Catarrhalis 2-20%
    - S.aureus 4%


    Erreger und Antibiotikaempfindlichkeiten


    - gramnegative sind meistens gegen Penicillin resistent, bei ihnen wirkt Ampicillin
    - für die orale Therapie wird Amoxicillin verwendet
    Erreger: Empfindlich gegen:
  • S.pneumoniae
  • Penicillin
  • H.influenzae
  • 85% Ampicillin
  • S.pyogenes
  • Penicillin
  • M.catarrhalis
  • 10% Ampicillin
  • S.aureus
  • 20% Penicillin

    Strategie gegen ß-Laktamasen:
  • Verwendung eines stabilen Antibiotikums, z.B. Cephalosporine
  • Verwendung eines nicht ß-Laktam-Antibiotikums, z.B. Erythromycin
  • Verwendung eines Inhibitors der ß-Laktamase
  • -> Alle Erreger sind auf die Kombination von ß-Laktam
    und ß-Laktamase-inhibitor empfindlich.
    Beispiel: Amoxicillin/Clavulansäure



    Kalkulierte antimikrobielle Therapie


    Das Wissen von:
  • Erregerspektrum einer Erkrankung
  • Typische Resistenzen/Empfindlichkeiten der Erreger
  • Typische Eigenschaften von Antibiotika
  • Ermöglicht die Auswahl einer Therapie ohne Diagnostik


    Seitenanfang Index 22.11.2001 R.Geue