Bakterielle Durchfallerkrankungen

(Reisediarrhoe)

Gastroenterologie

Tillman DeistFacharzt Innere Medizin

Gastroenterologie, Proktologie, Onkologie und Nephr ologie, internist. RöntgendiagnostikMVZ Ebern - Gastroenterologie

Coburger Str. 17

Patientenvortrag

Durchfallerkrankungen in Deutschland Stand 3/2009, ( RKI, Infektionsepidemiologisches Jahrbuch )

2007 2008

Absolut Inzidenz/ 100.000 E

Absolut Inzidenz/ 100.000 E

Norovirus Infektion 201.227 244 212.692 258

Camphylobacter Enteritis 66.128 80,4 64.731 78,7

Rotaviren 59.368 72,2 77.490 94,2

Salmonellen 55.408 67,4 42.909 52,2

Eschericha coli 6435 7,8 7004 8,5

Entero hämorrhagische E.coli 839 1,0 835 1,0

Hämolyt. Uräm. Syndrom 44 0,1 58 0,1

Jersinien Infektion 4988 6,1 4352 5,3

Lamblien / Giardia 3654 3,9 4763 5,8

Shigellen 869 1,1 575 0,7

Paratyphus 72 0,1 86 0,1

Clostridium diff (schwer verlaufend) 416 0,45

Zu den meisten dieser Durchfallerkrankungen sollen hier einige Aspekte aufgeführt werden.

Rotaviren sind Erkrankungen von Kleinkindern und werden hier nicht berücksichtigt, die

pseudomembranöse Kolitis ist eine stark zunehmende Entität , deshalb soll mit ihr

begonnen werden

Gastroenterologie

Die pseudomembranöse Kolitis

- Darmentzündung ausgelöst durch das Toxin des Clostridium difficile -

Gastroenterologie

Historisches

• Erste Isolation des Bakteriums durch Hall and O´Toole 1935 aus dem Stuhl eines gesunden Neugeborenen

Hall, I. C. & O'Toole, E. (1935). Intestinal flora in new-born infants: with a description of a new pathogenic anaerobe, Bacillus difficilis. Am J Dis Child 49, 390–402.

• Bacillus difficile aufgrund der Schwierigkeit das Bakterium zu kultivieren (kein Sauerstoff)

• Unter Stress Produktion von Sporen• Erste Clostridium difficile Infektionen beschrieben in den späten

70er Jahren (1978)

Gastroenterologie

Antibiotika lösen ein ungehemmtes Wachstum des im normalen Darm vorkommenden Clostridium difficile´s aus.

Antibiotikatherapie mit Relatives Risiko im Vergleich zu Kontrollen

Chinolonen 3,9

Cephalosporinen 3,8

Clindamycin 3,9

Penecillinen 3,1

The big three (four?)

Typisches Endoskopisches Bild in der Sigmoideoskopie

Vorteil: schnelle, sichere Diagnose, kein Waren auf Kulturbefunde, keine unsicheren Ergebnisse

Typisches Bild von verdickten Darmwänden in der Son ographie

Inzidenz

Pepin J et al. Clostridium difficile- associated diarrhoe in a region of Quebec from 1991-2003- a changing pattern of disease severty, CMAJ 2004;171:466-72

Therapie

• Diagnose sichern (kurze Enddarmspiegelung)• Antibiotika komplett absetzen (?)• Therapie nur bei symptomatischen Patienten• Metronidazol 3 x 400 mg p.o.• Probiotika ohne Wirksamkeit bei akuter Infektion, unsichere Daten

zur Vermeidung eines Rezidivs• Bei komplizierter, rezidivierter Infektion Kombinationstherapie

Vancomycin 4 x 125 mg p.o. / Metronidazol 3 x 400 mg p.o.• Darmdurchbruch, Darmüberblähung, Darmentfernung• Akutes Nierenversagen• Mortalität 7 %

• Rifaximin 2-3 x 400-800 mg über 14 Tage nach erfolgreicher Vancomycintherapie zur Verhinderung des Rezidivs

• Ultima ratio: Stuhltransplantation (sehr wirksam, noch nicht standardisiert

Der Norovirus

Geißel der Krankenhäuser und Pflegeheime (Endemien legen ganze Stationen lahm)

Gastroenterologie

Glass R et al. N Engl J Med 2009;361:1776-1785

Die verschiedenen Varianten

Viele unterschiedliche Virusstämme (Das macht die Entwicklung einer Impfung schwierig)

Glass R et al. N Engl J Med 2009;361:1776-1785

Vorallem der Stamm GII 4 (siehe auch vorherige Folie) nimmt an Bedeutung zu.

Rezeptor für Blutgruppenantigene (ABO,Lewis u.andere)

(Blutzellen, Darmzellen, frei auch im Speichel, Milch)

Hohe Mutationshäufigkeit (Grippe)Alle 4 Jahre neuer VirustypMehrere Infektionen während eines Lebens möglich

Immunität 6-14 Wochen nach Erkrankung (hohe Dosen)keine Immunität nach 2-3 Jahrengenetische Immunität Parrino TA Schreiber TS et al, Clinical immunity in acute gastroenteritis

caused by Norwalk agent, NEJM 1977;297:86-89

Charakteristika einer Infektion• Entweder mensch- oder tierpathogen• Alle Altersgruppen betroffen• 90 % aller bisher als unklaren

Durchfallerkrankungen in den USA• 30 % aller Gastroenteritiden in Kliniken und

Ambulanzen• Fäcal- oraler (Erbrochenes, Aerosole)

Infektionsweg• Heime, Krankenhäuser, Kindergärten,

Kreuzfahrtschiffe• 18- 1000 Virus- Partikel für eine Infektions

ausreichend• Hohe Umweltresistenz

(0- 600 C)• 30 (+) % Ansteckungsquote• 30 % der Erkrankten sind vorher

Ausscheider• Alle ungekochten Lebensmittel sind

Übertragungsvektoren(Pandemie in Canada und Europa durch Erdbeeren)

• Akut auftretender Durchfall, (unblutig)• Bauchkrämpfe• Akut auftretendes Erbrechen• Kopfschmerzen, Frösteln, Myalgien• Drohende Exsikkose (Kinder und Alte)• Selbstlimitierender Verlauf (28-60 h,

länger bei Abwehrdefekt)• Während des ganzen Jahres (Winter)• Inkubation 10-51 h• 2 Tage ohne Diarrhoe: keine

Infektiosität,Vorsicht: Ausnahmen bis 1 Jahr Ausscheidung bei Transplantierten

• Ödem (Wasserschwellung) der Schleimahut und der Zotten

• Kryptenhyperplasie

• Vakuolisieerung der Zellen

• Einwanderung von Entzündungszellen in die Schleimhaut

• Magen ohne histologische Veränderungen

• Magenmotilität reduziert

• Verdauungsenzyme auf den Dünndarmzellen vermindert

• Ort der Virusreplikation unklar

• Adenylatzyklase in den Dünndarmzellen nicht aktiviert

• Explosivität der Erkrankung nicht klar

Endoskopiebild aus dem Dünndarm

Therapie• Flüssigkeit peroral oder i.v.• Symptomatische Therapie

mit Buscopan (Bauchkrämpfe),

Metoclopramid (Übelkeit),

Immodium (Durchfall)

• Interferon, Ribaverin (??)• Impfungen in den

Kinderschuhen

Gastroenterologie

Prävention

„übliche“ bakterielle Durchfallerkrankungen

• Jährlich erkranken von 55 Millionen internationalen Reisenden etwa 20 Millionen an Reisedurchfall.

• Zu den endemischen Gebieten zählen die meisten Entwicklungs- und Schwellenländer Afrikas, Asiens und Lateinamerikas.

• Durch Escherischa coli verursachter Durchfall betrifft jährlich außerdem etwa 210 Millionen Kinder, mehr als 350.000 davon sterben

• Nilkreuzfahrten: 80-100 % Reisediarrhoe (Pharao´s Rache)

Gastroenterologie

Campylobacter Enteritis- Steckbrief -

Historie: 1972 als Pathogen isoliert, gram neg korkenzieherartige Bakterien 12 Subtypen bekannt, (C.coli und C.jejuni)

Vorkommen: weltweit, im Wasser (Bergbäche?), Rohmilch, Wild- und Haustiere als Reservoir (unterschiedliche Virulenz bei verschiedenen Tieren)

Inkubationszeit: 2- 6 Tage

Erkrankungsdauer: 2-5 Tage

Symptome: Krämpfe, abdominelle Beschwerden, Kopf- und Gliederschmerzen, wässrige Durchfälle, später Schleim und Blut, Eiter

Organbefall: befällt den unteren Dünndarm (distales Ileum), aber auch Dickdarm (Colon). Es treten fleckige Zerstörungen der Darmschleimhaut auf, Lymphknotenschwellungen, DD: Appendicitis,

Bauchspeicheldrüsenentzündung, selten Gelenkschmerzen (Arthritis)

Camphylobacter unter dem Elektronenmikroskop

Salmonellen- Enteritis- Steckbrief -

Historie: - 1880 wurde der Erreger des Typhus abdominalis bei m Menschen von Karl-Joseph Eberth und Robert Koch entdeckt.

- 1884 gelang Georg Gaffky die Züchtung des Errege rs in Reinkultur.

- 1885 fand Daniel Elmer Salmon, nach dem die Gattu ng Salmonella benannt wurde, die „Schweinecholera“-Bakterien

Geißeln mit H- Antigen

O - Antigen

Oberflächen- Antigen

K - Antigen

Antigen der Zellwand

�2500 Salmonellen

Spezies

Einteilung nach Kauffmann und White

Salmonellenart Erregerreservoir Andere Tierarten Erkrankung beim Mensch

Salmonella enterica arizona

Kaltblüter, Geflügel, Säugetiere

Diarrhoe bei Verzehr vonKaltblüter, Geflügel, Säugetiere

Salmonella cholerasuis

Regelhaft im Darm von Schweinen,

Erkrankung von Schweinen bei Immunschwäche

Schweinesamonellose durch Verzehr von infiziertem Schweinefleisch

Salmonella enteritidis

Im Darm von Rindern Nagetieren, Enten (Eiern)

Kälberparatyphus Gastroenteritis (Brechdurchfall)

Salm. paratyphusAB

Mensch Übertragung über Lebensittel oder Wasser, Fliegenkot

Ausschließlich MenschSehr selten andere Säuger

Gastroenteritis (Brechdurchfall)

Salmonella typhi Mensch Übertragung über Lebensittel oder Wasser, Fliegenkot

Nur Mensch(Roseolen, Leukopenie, Ostipation, Fieber)

Gastroenteritis (Typhus abdominalis)3-5 % Daueraussch.

Samonella typhimurium

Vögel, Säugetiere, Mensch Tödlich bei Vögeln und kleinen Säugern

Gastroenteritis (Brechdurchfall)

Salmonella Dublin

Rinder Rindersalmonellose -

Salmonella typhisuis

Schwein Schweinesalmonellose(höchst aggressiv vs S. anatum)

-

Vorkommen: weltweit, im Wasser, Lebensmittel (Fleisch, Muscheln, Softeis, Eier (Salmonellenadnexitis der Hühner))

10- 50 Grad Celsius, Überleben in Tiefgefrorenem, kein Auftauen in warmem Wasser, 10 min 70 Grad erforderlich zur Abtötung

Inkubationszeit: 3 h- 7 Tage (s.typhi bis 60 Tage), je mehr Erreger desto kürzer

Erkrankungsdauer: 2-5 Tage, S typhi 4 Wochen

Durchseuchung: 5-10 % der Fälle nur gemeldetjeder 5. Einwohner in BRD Salmonellenträger (?) (Antibitika verlängern Krankheitsdauer und steigern die Rate an Dauerausscheidern, ebenso wie der Erstinfektionen (Bacteroides als gegenspieler))

Symptome: wässrige säter blutige krampfartige Durchfälle, Kolontenesmen, Erbrechen, Bauchschmerzen (Ileus), Fieber(continuum), Kopfscherzen Abgeschlagenheit, Husten, Delirium (Typhus= Nebel)

(Roseolen Herzfrequenzabsenkung (Bradykardie), Leukopenie, Obstipation)

Organbefall: S- typhi befällt den Dünndarm (distales Ileum), Leukozyten in der Darmwand, wandert in die Darmlymphknoten (-perforation) und dann in´s Blut (72h), Enterotoxinbildung (?, Indometacinwirkung), der Körper kann zunächst die Bakterien aus dem Blut entfernen, sie vermehren sich aber in den Fresszellen des Organismus und kehren dann in die Blutzirkulation zurück. Sie erreichen dann alle Organe und können dort Abzesse bilden (Galle!!),

Hepatosplenomegalie, Darmperforation.

Therapie: Chloramphenicol (Ampicillin Cotrimoxazol)

Symptomatik

200 Erkrankungen in den USA, 1999

Thypusverbreitungsgebiet

E. Coli - Enteritis- Steckbrief -

* 29.11.1857 Ansbach

† 15.02.11 Wien

Studium : Strassburg, Kiel, Berlin, Würzburg, München

Beruf: München Graz Wien

1885: Charakterisierung von Bakterien im Säuglingsstuhl

1919: Benennung von E.coli zu seinen Ehren

Geißeln mit H- Antigen (wirts+organspez.)

Oberfläche mit O- Antigen

Kapsel (Zellwand) mit K- Antigen

E. Coli - Enteritis- Steckbrief (II)-

• Gram negatives Stäbchen• Laktose positiv• Bildet Säure• Produziert Vit K (Gerinnung) und B• Kolonisiert als erstes Bakterium den menschlichen Darm• >10 mal mehr E. coli im Darm eines Menschen, wie dieser Zellen hat

1 gr Kot enthält 100 mrd Bakterien

• Wichtigstes der ca. 500 Bakterien im menschlichen Darm• Lebt in jeder Umgebung (aerob anaerob)

Teilt sich alle 20 min - 3000 Jahre (Fundort: Irkutsk, Sibirien mehrere km-tief im Stein)

• E. coli überlebt Gefriertemperaturen• Sporenbildner• Fakultativ und obligat pathogene Stämme• Obligat pathogene Stämme sind (Abgrenzung!!!)

– ETEC enterotoxische E. coli – EIEC enteroinvasive E. coli – EHEC enterohämorrhagische E. coli – EPEC enteropathogene E. coli – EAEC enteroaggregative E. coli – DAEC diffus adhärente E. coli,

Gastroenterologie

E. Coli - Enteritis- Steckbrief (III)-

– ETEC enterotoxische E. coli (Enterotoxin produzierende E. coli)Verantwortlich für Mehrzahl der Reisedurchfälle

unterschiedliche Schwere der Diarrhoe in unterschiedlich geographischen Breitenunterschiedlich Empfindlichkeit von Individuen für „Ihnen fremden“ ETEC

Produktion von (Anhaftungs)FaktorenProduktion von Toxin

CL -

Adenylatcyclase / CAMP

Guanylatcyclase / CAMP

Hitzelabiles Toxin 83.000 kD

Hitzestabiles Toxin 2.000 kD

- Inkubationszeit 24-72 h - Erkrankungsdauer 24- 36 h

- Selten Fieber, Krämpfe, Erbrechen

- Mild in Mexiko, cholera-artig auf dem indischen Subcontinent

Prinzip

Der CholeraWasser

Darminnenseite

E. Coli - Enteritis- Steckbrief (IV)-

EIEC enteroinvasive E. coli, cytoxische E. coli Verantwortlich für eine Shigellen (Ruhr)- artige Erkrankung

Bakterien haften den Zellen durch Adhäsine anDurch Zytotoxine werden Zellwände durchbrochenDie Bakterien vermehren sich intrazellulär und können benachbarte Zellen erreichenEntzündungsreaktion mit weißen Blutkörperchen

Entzündungs-reaktion

Zellinvasion

- Inkubationszeit 24-72 h- Mensch ist alleiniges Reservoir- Fieber, Krämpfe, wässrig-schleimig-eitrige Diarrhoe, Ulzerationen, Erbrechen (abgeschwächt vergl mit Shigellen)- „Ur- E.coli“ gemeinsamer Vorfahr von EIEC und Shigellen

E.coli

Schleim,Blut Eiter, Na+, Cl-, H2O

Ulkus (Geschwür)entstehung

Prinzip der Ruhr

Darminnenseite

E. Coli - Enteritis- Steckbrief (V)-

EIEC enterohämorrhagische E. coli, Shiga- toxin bildende E.coli Verantwortlich für eine hämorrhagische Colitis, Hämolytisch Urämisches Syndrom (O157:H7)

Bakterien haften den Zellen durch Adhäsine (Intimin) anZytotoxine werden durch ein bakterien- eigenes „Injektionssystem“ in die Zelle gespritztweitere Toxine: gerichtet gegen Zellskelett, Blutzellen, Proteine

Zelltod

Injektion von Zytotoxinen (Shiga Toxin)

- Inkubationszeit 2- 5 Tage- Mensch und Tier stellen beide das Reservoir dar (bislang einziges E.coli)- Erst wässrig dann blutige Diarrhoen, seltener Fieber und Krämpfe, Erbrechen

Blut, Schleim, Na+, Cl-, H2O

Stop der Proteinsynthese

E.coli

Kyoshi Shiga•7.2.1871 - † 25.1. 1957

Entdecker der Shigellen

(Shigella flexneri)

B AB

B

BB

B

B

Shiga Holotoxin

A

Adenin- rest

Hämolytisch urämisches Syndrom

• 1 Woche nach dem ersten Durchfall• Nierenversagen bis hin zur Dialyse• Hämolyse (Blutzellen lösen sich in den Adern auf)• Thrombozytopenie (Blutplättchenabfall)

E. Coli - Enteritis- Steckbrief (VI)-

EIEC enteropathogene E. coli, Verantwortlich für breiig schleimige Durchfälle bei Säulingen

Bakterien haften den Zellen durch Adhäsine (Intimin) anZytotoxine werden durch ein bakterien- eigenes „Injektionssystem“ in die Zelle gespritzt. Diese Toxine sind gerichtet gegen das Zellskelett

Zelltod

Injektion von Zytotoxinen

Schleim, Na+, Cl-, H2O

Verklebung des Bürstensaums der Zelle und Zerstörung des Zellskelettes

E.coli

Yersinien- Enteritis- Steckbrief -

Historie: 1894 Entdeckung des Pestbakteriums durch Alexandre Emil Jean Yersin, Rattenflöhe als Überträger, als Sporen in Rattenhöhlen

Vorkommen: 11 Arten, Menschen- pathogen Y. enterocolitica, pseudotuberculosis, pestis.im Darm vieler Tierarten, gemäßigte und subtropische Breiten, selten in

Tropenvermehrungsfähig auch bei 40, Geißeln nur bei 22-28 0

Inkubationszeit: 4-7 Tage

Erkrankungsdauer: 1-2 Wochen

Symptome: breiige Durchfälle, später Schleim kein Blut. Pseudoappendicitis (Blinddarm), Arthritis, Entzündungen des Auges (Abgrenzung zum M. Crohn 10-30 J), akutes Abdomen

Organbefall: befallen den unteren Dünndarm, vorwiegend lymphatische Gewebe. Fresszellen werden durch die „Yersinia outer proteins“ (Yops) paralysiert. Die Bakterien vermehren sich in den Peyersch n Plaques und in den

mesenterialen Lymphknoten, Blutvergiftung bei abwehrgeschwächten Patienten

Therapie: Ciprofloxacin, Cotrimoxazol, Doxycyclin

Alexandre Emile Jean Yersin

*22.9.1863 Schweiz

† 1.3.43, Vietnam- Pestausbruch 1894 Südchina

- Mit Calmette + Borrel Pferdeserum / Impfung

Therapie- und Rehydrierungsmaßnahmen

bei allen Durchfallerkrankungen

ambulant• 2,5 Gramm Natron (Speisesoda = NaHCO3 ( ½ TeelöffelBackpulver)) • 1,5 Gramm Kaliumchlorid • 3, 5 Gramm Kochsalz (3/4 Teelöffel Salz)• 20 Gramm Traubenzucker (3 Eßl Zucker)• Auf 1 l abgekochtes Wasser (schwarzer Tee)

– Yoghurtkulturen, Perocur®, Mutaflor®– Loperamid/Imodium ??

Stationär• Isotonische Infusionen• Antibiotika bei Komplikationen• Loperamid• Metoclopramid, Odansetrone (Medikamente gegen das Erbrechen)• Entzündungshemmende Medikamente (Salofalk®)• Endoskopie ??

Darminnenseite Darminnenseite

Prophylaxe der Reisediarrhoe mit Antibiotika???

= keine gesicherte Maßnahme

Gastroenterologie

Du Pont HL et al Clin Infect Dis 2001;33:1807-15

N= 187 erwachsene US-Studenten in Mexico, Touristen in Jamaika mit Diarrhoe (RCT)

Therapie : 3 Tage 2 x 500 mg Ciprofloxacin oder 2 x 400 mg Rifaximin

Zeit zwischen Therapiebeginn und letztem ungeformte n Stuhl: 25,0 vs 25,7 Stunden

Raten für Therapieversagen, mikrobiologische Heilung, klinische Verbesserung und Nebenwirkungen identisch

SinnvollePräventionsmaßnahmen

• Essen Sie nur durchgegarte Lebensmittel. Salate sollten Sie meiden, wenn Sie nicht sicher sind, ob das Wasser, mit dem der Salat gewaschen wurde, frei von Bakterien ist. Aus dem gleichen Grund sollte Obst geschält werden. Meerestiere können durch Einleitungen ins Meer verseucht sein.

• Trinken Sie nur Wasser und andere Getränke aus verplombten Flaschen und verzichten sie auf Eiswürfel.

• In besonders kritischen Regionen sollten Sie selbst zum Zähneputzen Mineralwasser benutzen.

• Speisereste sollten möglichst schnell verbraucht werden. Essen Sie keine Speisen, die häufig wieder aufgewärmt wurden.

• Waschen Sie sich nach jedem Gang auf die Toilette die Hände. Auch eine Nagelbürste sollten Sie benutzen