Durchfallerkrankungen

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1 3 Durchfallerkrankungen Herwig Kollaritsch, Maria Paulke-Korinek Definition Definitionen Bei einer akuten Diarrhö werden 3 oder mehr flüssige Stühle innerhalb von 4 h abgesetzt, oder die Stuhlfrequenz überschreitet die individuell normale Frequenz einer Person signifikant. Weitere Beurteilungsparameter sind Stuhlvolumen und Konsistenz. Die Durchfälle können von Bauchkrämpfen, Nausea, Erbrechen oder Fieber begleitet sein. Bei einer persistierenden Diarrhö dauern die Erkrankungssymptome mindestens 14 Tage an, bei einer chronischen Diarrhö länger als 4 Wochen. In der Folge kann es zu Komplikationen wie Malnutrition kommen. 3. Epidemiologie! Durchfallerkrankungen stellen mit jährlich, Millionen Todesopfern, vor allem unter Kleinkindern in Entwicklungsländern, eines der größten globalen Gesundheitsprobleme dar. Weltweit lassen sich rund 4 % aller Todesfälle und 5 % aller Gesundheitsbeschwerden sowie Arbeitsunfähigkeiten auf Durchfallerkrankungen zurückführen [5]. In Entwicklungsländern, wo rund 5 % aller Kinder unterernährt sind, ca. 1,1 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser haben und,4 Milliarden Menschen sanitäre Einrichtungen entbehren, wird die Inzidenz von Durchfallerkrankungen bei Kindern auf 6 7 Episoden pro Jahr geschätzt. In Industrieländern werden immerhin 5 Millionen Durchfallepisoden pro Jahr bei Kindern unter 5 Jahren registriert, die zu rund Spitaleinweisungen führen und dadurch immense Kosten verursachen [3]. Virale Enteritiden verursacht vor allem durch Rotaviren oder Noroviren stellen sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern ein großes Gesundheitsproblem dar. In Entwicklungsländern spielen bakterielle Durchfallerreger eine bedeutende Rolle, etwa ETEC und andere Escherichia coli, Campylobacter spp. oder Shigella spp., die in Industrieländern weniger häufig sind. Enteritische Salmonellosen und enterohämorrhagische E. coli (EHEC) sind auch in den Industrieländern relativ häufig (tierische Nahrungsmittelproduktion, Massentierhaltung). 3.3 Erreger der Diarrhö! Bei Einheimischen in Entwicklungsländern, bei Reisenden und bei Personen, die in Industrieländern leben, gibt es große Unterschiede im Erregerspektrum der Diarrhö. Studien über die Genese tropischer Durchfallerkrankungen bei Einheimischen in den Tropen beschränken sich meist auf einzelne Regionen oder Länder und sind nur begrenzt aussagekräftig. Eine WHO-Metaanalyse aller zwischen 1990 und 00 publizierten und vorwiegend in Entwicklungsländern durchgeführten Studien zur Ätiologie akuter Durchfallerkrankungen bei Kleinkindern unter 5 Jahren zeigt wesentliche Unterschiede zwischen Populationsuntersuchungen in der Gemeinde und ambulant oder stationär behandelten Patienten (Tab. 3.1): Während Lamblien und enterotoxigene E. coli besonders häufige Durchfallursachen bei Gemeindeuntersuchungen waren, nimmt bei den Kleinkindern, die in Gesundheitseinrichtungen gebracht werden, vor allem der Anteil von Rotaviren zu, aber auch der von potenziell enteroinvasiven Bakterien (Salmonellen, Campylobacter, Shigellen) sowie von enteropathogenen E. coli, wohl wegen des oft protrahierten Verlaufs bei Säuglingen (s. u.). Zudem gibt es große geografische Unterschiede bezüglich nachgewiesener dominierender Erreger: So treten Infektionen durch enterotoxigene E. coli besonders häufig in Lateinamerika, Afrika und der Karibik auf. Campylobacter-Infektionen werden öfter in Südostasien beobachtet. Cyclospora trifft man besonders in Nepal, Peru und Haiti an [6]. Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass das Spektrum der identifizierten Keime stets von den angewandten diagnostischen Methoden und dem untersuchten Kollektiv (z. B. Säuglinge, Kinder, Erwachsene) abhängt. Zusätzlich wird die Aussagekraft dieser Untersuchungen beeinflusst von dem zum Teil erheblichen Anteil mikrobiologisch negativer Proben, aber auch von Mehrfachinfektionen sowie durch eine hohe Prävalenz potenziell pathogener Keime bei Gesunden, deren Be

2 Durchfallerkrankungen I II III IV V VI VII VIII Tab. 3.1 Globale Ätiologie akuter Durchfallerkrankungen bei Kindern im Alter unter 5 Jahren: Häufigkeit (in %) verschiedener Enteropathogene, in Klammern: Mittelwert (5/75-Prozent-Quartile); Auswertung von 66 zwischen 1990 und 00 publizierten Studien (Quelle: [15]). Enteropathogen Populationsstudien ambulante Patienten stationäre Patienten Rotavirus 8,0 (4, 15,3) 18,0 (13,3 30,7) 5,4 (17,0 37,7) ETEC* 14,1 (6,7,6) 8,7 (5, 15,3) 9,5 (6,4 16,1) EPEC* 8,8 (6,6 13,) 9,1 (4,5 19,4) 15,6 (8,3 7,5) Campylobacter spp. 7,6 (3,9 13,4) 1,6 (4,0 16,7) 4,5 (,3 9,9) Shigella spp. 4,6 (, 7,6) 5,8 (,4 11,0) 5,6 (,8 10,4) Salmonella ssp. 0,9 (0, 3,1) 3, (1, 6,7) 4,4 (,9 8,7) Vibrio cholerae 0,5 (0,3,4) 1,5 (0 3,0),1 (0 15,6) Giardia 10, (7,4 18,8) 3,0 (1, 5,7) 1,6 (0,5 5,5) Cryptosporidium 5,7 (3,8 8,8),5 (0,8 4,0) 3,4 (1, 7,8) Entamoeba 3,5 (0,8 5,8) 0,6 (0,1 1,4) 0,7 (0,1 3,6) Koinfektion 10,8 (6,4,7) 1,0 (5,3 19,3) 1,1 (8,0 19,7) kein Erregernachweis 5,4 3,0 13, * Abkürzungen im folgenden Kap erklärt IX X XI XII XIII Tab. 3. Vergleich isolierter Enteropathogene bei Kindern unter 5 Jahren mit und ohne Durchfallerkrankung in Bangladesch (Quelle: []). Enteropathogen Anzahl infizierter Kinder Diarrhö (n = 814) Kontrolle (n = 814) Rotavirus 0,3 % 1,5 %* C. jejuni 17,4 % 1,7 %* ETEC 16,8 % 8,8 %* EPEC 1, % 5,4 %* EAEC 9,5 % 7,0 % DAEC 4,9 % 7,6 % Aeromonas spp. 1, % 4,8 %* Shigella spp. 9, % 3,0 %* Salmonella spp. 1,8 % 1, % V. cholerae O1 4,5 % 0,1 %* V. cholerae O139 4,5 % 0, %* ETBF # 3,5 % 1,5 %* Plesiomonas shigelloides 1,0 % 1, % Clostridium difficile 1,6 % 0,5 %* Giardia lamblia 0,8 %,9 % Entamoeba histolytica 0,6 % 0,1 % Kryptosporidien 1,4 % 0,4 %* Abkürzungen im folgenden Kap erklärt # enterotoxinbildende Bacteroides fragilis * signifikante Assoziation mit Diarrhö (p 0,05) deutung sich nur durch ausgedehnte Studien mit Kontrollgruppen evaluieren lässt (Tab. 3.). Diskutiert wird beispielsweise die Pathogenität von Aeromonas hydrophila [19] Durchfälle durch Escherichia coli Die Zusammensetzung der Darmflora, unter anderem mit apathogenen Escherichia coli, unterliegt starken geografischen Unterschieden. Dabei sind E.-coli-Bakterien teils nützliche Kommensalen sowohl des Menschen als auch von Tieren. Die im Darm dominierenden Serotypen adaptieren bei Reisen innerhalb weniger Tage zu Gunsten lokal vorherrschender Serotypen. Es gibt zahlreiche humanpathogene E. coli, die für einen großen Anteil aller Durchfallerkrankungen verantwortlich sind. Folgende 6 Varianten oder Pathovare werden unterschieden, die im Allgemeinen durch kontaminierte Lebensmittel und Trinkwasser übertragen werden [13]: ETEC: enterotoxigene E. coli, EAEC: enteroaggregative E. coli, EPEC: enteropathogene E. coli, EHEC: enterohämorrhagische E. coli, EIEC: enteroinvasive E. coli und DAEC: diffuse adhärierende E. coli. Enterotoxigene E. coli (ETEC) ETEC spielen bei Durchfall von Kindern in Entwicklungsländern sowie in der Reisemedizin eine große Rolle. Trotzdem verlaufen zwei Drittel aller ETEC-Infektionen bei Reisenden asymptomatisch []. Es handelt sich um einen klassischen Fäkalkeim, der in Industrieländern auf Grund der guten Sanitärhygiene eine untergeordnete Rol- 36

3 Erreger der Diarrhö le spielt. Eine Infektion erfordert ca Keime, die meist durch verunreinigte Nahrung oder Trinkwasser übertragen werden. ETEC bindet mit verschiedenen colonization factor antigens (CFA) an Darmenterozyten und bildet unter anderem das hitzelabile LT-Enterotoxin sowie das hitzestabile ST-Toxin. Rund die Hälfte aller ETEC-Keime produzieren nur LT, etwa ein Drittel nur ST, der Rest exprimiert beide Toxine: LT ist ein Toxin, das zu 80 % mit dem Choleratoxin (CT) homolog ist. Es besteht aus Untereinheiten. Die B- Untereinheit ist verantwortlich für das Anheften des Toxins an GM 1 -Gangliosidrezeptoren der Darmenterozyten. In der Folge kommt es zur Öffnung von Poren in der Epithelzelle, durch welche die A-Untereinheit des Toxins eindringen kann. Daraufhin wird vermehrt camp produziert, und dies führt zu einer starken Chloridsekretion. Es kommt zum plasmaisotonen Flüssigkeitsausstrom aus der Darmzelle bei gleichzeitiger Hemmung der Flüssigkeitsresorption. Außerdem wird die Prostaglandinsynthese induziert, was eine Stimulation des enterischen Nervensystems und damit erneut eine Aktivierung der Peristaltik und Sekretion zur Folge hat. Das hitzestabile Toxin ST ist ein kleines Peptid, das selbst nicht immunogen wirkt. STa führt über vermehrte cgmp-produktion zu vermehrter Sekretion im Darm. STb erhöht die Kalziumkonzentration im Zytosol der Darmzellen und stimuliert die Freisetzung von Prostaglandin E und Serotonin. Da STa das Wachstum von Dickdarmkrebs beeinträchtigt, wird vermutet, dass das Toxin ein Grund für die niedrigen Raten von Kolonkarzinomen in Entwicklungsländern ist [13]. Im Krankheitsfall verursachen ETEC nach durchschnittlich 1 9 Tagen Diarrhöen, die im Extremfall dem Vollbild einer Cholera mit reiswasserähnlichen Durchfällen gleichen. Meist befinden sich im Stuhl weder Leuko- noch Erythrozyten. Fieber kann auftreten, die Krankheit endet üblicher Weise spontan nach 1 5 Tagen. Als Therapie ist meist orale Rehydratation ausreichend. Enteroaggregative E. coli (EAEC) EAEC sind bei bis zu 33 % der Reisenden Ursache einer Reisediarrhö [1]. Sie spielen sowohl in Entwicklungsländern als auch in industrialisierten Ländern eine Rolle [10, 13, 16]. EAEC lassen sich auch bei asymptomatischen Personen nachweisen. E. coli dieses Pathovars sind durch die Bindung an HEp--Zellen mit Hilfe von Fimbrien charakterisiert. Im Darmlumen kommt es zur Ausbildung dichter Bakterienaggregate, die an der Enterozytenoberfläche adhärieren. Dort wird ein Biofilm gebildet, und die EAEC produzieren Toxine. Diese werden gemeinsam mit proinflammatorischen Substanzen sezerniert, was bis zu Ulzerationen der Darmschleimhaut, besonders im Ileum, führen kann [10]. Zu den EAEC-Toxinen gehören EAST1 (EAEC heat-stable enterotoxin) und Pet (plasmid-encoded toxin) [10]. EAEC verursachen neben akuten Durchfällen persistierende und chronische Diarrhöen und können dadurch in weiterer Folge sogar eine Malabsorption bewirken. Enteropathogene E. coli (EPEC) EPEC kommen in Entwicklungsländern als Durchfallerreger besonders bei Kindern unter Jahren vor. Die Bakterien binden an Darmenterozyten und bilden dort AE-Läsionen (attaching and effacing lesions). Sie zerstören Mikrovilli und heften sich an die Mukosa. Die lokale Anreicherung von Aktin verändert das Zytoskelett der Enterozyten. Durch spezielle Fimbrien entstehen typische Vernetzungen der Bakterien [6, 7]. Meist besteht andauernde, wässrige Diarrhö, die mit Fieber und Erbrechen einhergehen kann. Neben Volumenersatz kann eine antibiotische Therapie unter Berücksichtigung etwaiger Resistenzen sinnvoll sein. Diffus adhärierende E. coli (DAEC) DAEC verursachen länger andauernde Diarrhöen, besonders bei Kindern zwischen 1 und 5 Jahren [6, 7]. Erregerreservoir ist vermutlich der Mensch. Das Bakterium wird durch kontaminierte Lebensmittel und Wasser übertragen. Der Erreger produziert ein spezielles Adhäsin, F1845, und bewirkt zytopathische Effekte durch die Bildung langer Zellextensionen der Darmenterozyten. Diese legen sich um das Bakterium. Meist ist eine symptomatische Therapie der Erkrankungssymptome ausreichend. Enteroinvasive E. coli (EIEC) EIEC kommen nur beim Menschen vor. Die Infektion erfolgt durch kontaminierte Lebensmittel und Wasser. Zur Infektion müssen angeblich mindestens 10 6 Keimen aufgenommen werden. Die Bakterien dringen, ähnlich den Shigellen, in die Kolonmukosa ein, vermehren sich intrazellulär und produzieren Enterotoxine und Proteasen. Dadurch können sich im Laufe der Infektion Ulzera in der Schleimhaut bilden. Neben wässrigen und blutigen Durchfällen leiden Erkrankte an Bauchschmerzen und können Fieber entwickeln. Klinisch entspricht das Bild meist dem einer ETEC-Infektion. Der Nachweis von EIEC kann mittels PCR erfolgen [6]. Enterohämorrhagische E. coli (EHEC) EHEC verursachen vor allem bei Kindern Gastroenteritiden mit Erbrechen und Durchfall und spielen auch in Industrieländern eine wichtige Rolle. EHEC kommen im bovinen Intestinaltrakt natürlich vor. Infektionen sind ursprünglich oft mit dem Konsum von rohem bzw. nicht durchgegartem Fleisch assoziiert. Für eine Infektion sind weniger als hundert Bakterien nötig, weshalb EHEC besonders leicht durch Wasser und direkt von Mensch zu Mensch übertragen werden. Die Verbreitung der veraus: Löscher u.a., Tropenmedizin in Klinik und Praxis (ISBN ) 010 Georg Thieme Verlag KG 37

4 Durchfallerkrankungen I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII schiedenen EHEC-Serotypen unterliegt geografischen Schwankungen. Bedeutendster Serotyp ist O157:H7. Die Bakterien produzieren die Shiga-Toxine (STx I und/ oder STx II, auch Verotoxine, früher Shiga-artige Toxine genannt), die an Zellwandrezeptoren binden, die Proteinsynthese hemmen und zum Zelluntergang führen. Zahlreiche EHEC verfügen zudem über eine virulenzerhöhende Pathogenitätsinsel, auch locus of enterocyte effacement (LEE) genannt. Damit können EHEC gewisse toxische Proteine direkt in Zielzellen einschleusen. Wie bei den EPEC bilden manche EHEC AE-Läsionen. Das Krankheitsbild ist meist von blutiger Diarrhö geprägt und dauert 4 10 Tage. Vor allem Kinder sind anfällig gegenüber Komplikationen im Rahmen von EHEC-Infektionen. Durch die Wirkung der Toxine kann es lokal zu nekrotisierender Kolitis, Darminvaginationen, -perforationen oder Ileus kommen. Gefürchtet ist das hämolytischurämische Syndrom (HUS), das bei bis zu 10 % der Kinder mit EHEC-Infektionen auftritt und eine Letalität von bis zu 10 % aufweist: Toxine wandern über den Blutstrom zur Niere, schädigen das Endothel und beeinträchtigen die Mikrozirkulation [6]. Mögliche Folgen sind neben hämolytischer Anämie und Thrombozytopenie ein akutes Nierenversagen Durchfälle durch Campylobacter Campylobacter ssp. ist sowohl in Entwicklungsländern als auch Industrieländen einer der am häufigsten nachgewiesenen bakteriellen Erreger von Durchfallerkrankungen und verursacht jährlich Millionen Fälle von Diarrhö. In den USA erwirbt angeblich jährlich mehr als 1 % der Bevölkerung eine Campylobacter-Infektion. Diese kann sowohl asymptomatisch verlaufen, als auch zu schwerem Durchfall und Komplikationen führen [18]. Campylobacter jejuni ist mit % der vorherrschende Erreger innerhalb der Gattung Campylobacter. Weitere Vertreter sind C. coli, C. lari, C. upsaliensis und C. concisus, die Durchfall verursachen. Dagegen führt Campylobacter fetus bei Personen mit geschwächtem Immunsystem wie Diabetikern zu Bakteriämien. Mit C. jejuni verwandt sind die Durchfallerreger Arcobacter butzleri sowie Arcobacter cryaerophilus. Auch Helicobacter pylori ist mit C. jejuni verwandt, verursacht jedoch Gastritis und Magenkrebs. Campylobacter jejuni ist bei Vögeln, Schweinen und Rindern ein Kommensale, für den Menschen jedoch pathogen. Rohes Fleisch, besonders Geflügelfleisch, Rohmilch und verschmutztes Trinkwasser sind die häufigsten Infektionsquellen. C. jejuni produziert sowohl Zytotoxine als auch Enterotoxine, die dem Choleratoxin ähneln. Die Erreger verfügen über Geißeln, die ihnen eine gute Beweglichkeit verleihen. Außerdem können sie sich mit ihnen an das Darmepithel anheften. Dies ist vermutlich eine der Ursachen, weshalb lediglich ca. 500 Erreger für eine Infektion ausreichen. Personen mit verminderter Magensäureproduktion sind besonders anfällig für Campylobacter-Infektionen, da der Erreger gegenüber Magensäure sehr empfindlich ist. Nach einer Inkubationszeit von gewöhnlich 5 Tagen kommt es zu wässrigen Durchfällen mit Beimengung von Blut und Schleim, meist begleitet von Bauchschmerzen, Übelkeit und Fieber. Normalerweise endet die Erkrankung nach durchschnittlich 1 Woche bei symptomatischer Behandlung. Die Erreger sind rund 14 Tage im Stuhl mittels Kultur nachweisbar. Hält die Erkrankung länger an, sollten Antibiotika eingesetzt werden. Als Komplikationen treten in bis zu 1 % Arthritis und in ca. 1 ein Guillain-Barré-Syndrom auf [6]. Bei Homosexuellen ist C. jejuni im Rahmen von Proktokolitiden nachweisbar. Nach mehrmaligem Kontakt mit dem Erreger kommt es zu einer gewissen Immunität Weitere Erreger von Durchfallerkrankungen Hier werden die wichtigsten der bisher nicht erwähnten und nicht in separaten Kapiteln besprochenen Erreger von Enteritis kurz dargestellt: Rotavirus-Infektionen haben weltweit in allen Ländern große Bedeutung. In Entwicklungsländern wurden Rotavirus-Infektionen in rund 6 % aller Durchfallepisoden als Ursache identifiziert; 0 % aller dortigen Todesfälle wegen Diarrhö bei Kindern unter 5 Jahren ließen sich auf die virale Infektion zurückführen. Bevor Rotavirus-Schutzimpfungen international zugelassen waren, vermutete man, dass jedes Kind bis zum 5. Lebensjahr mindestens einmal unter einer durch Rotaviren verursachten Diarrhö leidet und jährlich etwa Todesfälle auf die Virusinfektion zurückgehen [17]. Bei Rotaviren unterscheidet man unter anderem G- und P-Typen, die weltweit in unterschiedlicher Frequenz anzutreffen sind. Die G-Typen weisen untereinander zumindest teilweise Kreuzprotektivität auf. Die Erkrankung ist eine Schmutz- und Schmierinfektion, die innerhalb weniger Tage meist zu selbstlimitierenden Durchfällen führt, welche von Fieber, Erbrechen und Bauchschmerzen begleitet sein können. Die Virusausscheidung kann nach der Erkrankung bis zu 8 Tagen andauern. Rotaviren vermindern im Dünndarm die Aufnahme von NaCl und Glukose und führen zum Zelluntergang. Das Enterotoxin NSP4 bewirkt gesteigerte Chloridsekretion. Gewöhnlich lassen sich in Industrieländern im Gegensatz zu Entwicklungsländern keine Todesfälle durch Rotavirus-Infektionen beobachten. Während Rotavirus- Infektionen in der gemäßigten Klimazone meist zwischen Januar und April auftreten, kommt die Erkrankung in warmen Ländern während des ganzen Jahres vor. Seit dem Jahr 006 sind in Europa orale Lebendimpfstoffe zur Prävention von Rotavirus-Infektionen bei Kleinkindern zugelassen. Zahlreiche Länder haben eine nationale Empfehlung zur Impfung von Kleinkindern abgegeben. 38

5 Differenzialdiagnose Noroviren (früher Norwalk-Viren) verursachen auch in Industrieländern vor allem in den Wintermonaten regelmäßig kleinere Ausbrüche und beim Auftreten neuer Driftvarianten zum Teil größere Epidemien. Drei Genogruppen werden unterschieden, die Genogruppen I und II haben die größte Bedeutung. Eine Besonderheit des Virus ist eine ausgeprägte Antigendrift auf Grund seiner Genomvariabilität. Die Infektion tritt im Gegensatz zu Rotavirus-Infektionen gehäuft bei Jugendlichen und Erwachsenen auf. Die Übertragung erfolgt nicht nur durch direkten Kontakt mit Ausscheidungen von Erkrankten oder über kontaminierte Nahrungsmittel, sondern auch durch Tröpfcheninfektion (Aerosolbildung beim Erbrechen); nur geringe Erregerdosen des hochinfektiösen Virus sind notwendig. Die Inkubationszeit beträgt zwischen 0,5 und Tagen. Durch Anheften und darauf folgende Schädigung der Enterozyten kommt es zu wässrigem Durchfall, der sehr plötzlich starten kann und vor allem initial häufig von Erbrechen begleitet wird. Dazu können allgemeine Krankheitssymptome, Kopfschmerzen und leichtes Fieber auftreten. Die Erkrankung ist gewöhnlich selbstlimitierend und verläuft meist ohne Komplikationen, kann bei Kleinkindern und geschwächten Personen jedoch durch den enormen Flüssigkeitsverlust zu ernsten Zustandsbildern führen. Die Diagnose der Erkrankung ist mittels PCR-Nachweis des Erregers im Stuhl möglich. Nach der Erkrankung können bis zu 3 Wochen Viren ausgeschieden werden [14]. Reinfektionen mit anderen Genotypen bzw. Driftvarianten sind häufig. Aeromonas spp., darunter die wichtigste Spezies Aeromonas hydrophila, sind gramnegative, stäbchenförmige Bakterien, die in praktisch allen Gewässern anzutreffen sind. Zudem wird der Keim über kontaminierte Nahrung, hauptsächlich Fleisch, Geflügel und Fisch, aufgenommen. Vermutlich sind nicht alle Aeromonas-Arten humanpathogen, da auch bei asymptomatischen Personen der Aeromonas-Nachweis positiv sein kann. Die ausgelöste Diarrhö kann klinisch sowohl cholera- als auch ruhrartig verlaufen. Aeromonas ssp. bildet zahlreiche Virulenzfaktoren, darunter Aktine und Lektine zur Anheftung an der Darmmukosa. Des Weiteren werden Toxine, wie Hämolysine und ein choleratoxinartiges Enterotoxin produziert. Gesunde Infizierte leiden unter Durchfallerkrankungen, bei immunsupprimierten Personen können diverse Aeromonas-Arten auch zu Sepsis führen [19, 4]. Clostridien-Infektionen Clostridien sind grampositive, sporenbildende Stäbchen und kommen weltweit praktisch überall vor, im Erdreich wie im Verdauungstrakt von Menschen und Tieren. Die wichtigsten Vertreter dieser Gattung sind neben dem Wundstarrkrampf-Erreger C. tetani die Spezies C. perfringens und C. difficile. Toxinproduzierende Clostridium-perfringens-Stämme können neben anaeroben Weichteilinfektionen (Gasbrand, Kapitel 1) eine toxische Enteritis verursachen. Lebensmittelvergiftungen mit C. perfringens treten auch in industrialisierten Ländern regelmäßig auf und verursachen meist Ausbrüche, bei denen bis zu mehrere hundert Personen betroffen sind. Allein in den USA treten jährlich geschätzte Fälle auf [4]. Sporen von C. perfringens können Temperaturen von 100 C bis zu 1 h überstehen []. Daher kommt es oftmals zu starker Kotamination von Lebensmitteln, wenn diese nach der Zubereitung nicht ausreichend abgekühlt und falsch gelagert werden. Am häufigsten betroffen sind Fleischgerichte. Bei dem Erreger werden die Serotypen A E unterschieden, die verschiedene Toxine produzieren. Für den Menschen gesundheitlich relevant sind die Typen A und C: Beide produzieren eine membranschädigende Phospholipase (Alphatoxin). Serotyp C bildet zudem ein nekrotisierendes Betatoxin. Der häufigere Serotyp A verursacht nach Inokulation innerhalb von 4 4 h wässrige Diarrhö und Bauchschmerzen, die Erkrankung ist meist selbstlimitierend. C.-perfringens- Serotyp C führt dagegen zur nekrotisierender Enteritis, einer schweren Erkrankung mit blutigen Durchfällen und Erbrechen, bei der es zu Dünndarmnekrosen (Darmbrand) und in der Folge zu Perforationen, Peritonitis und Sepsis kommen kann. Therapeutisch können chirurgische Maßnahmen (Darmresektion, Bypass) erforderlich werden. Das Krankheitsbild weist eine hohe Letalität auf [4]. Clostridium difficile lässt sich mitunter in der natürlichen Darmflora gesunder Menschen nachweisen. Bei entsprechender Vermehrung toxinogener Stämme kann es jedoch Durchfälle und sogar ein toxisches Megakolon verursachen und durch Sepsis zum Tod führen. Antibiotikabehandlung ist meist der Auslöser von Erkrankungen, die mit C. difficile assoziiert sind. Der Erreger ist dafür bekannt, nosokomial übertragen zu werden, und hat weltweit an Bedeutung zugenommen. In den letzten Jahren traten zunehmend Resistenzen gegen Antibiotika auf. C. difficile bildet Entero- und Zytotoxine, die typischerweise zu einer pseudomembranösen Kolitis führen. Aktuell hat sich ausgehend von Nordamerika ein besonders virulenter Stamm in zahlreiche Länder ausgebreitet. Dieser sog. Ribotyp 07 produziert besonders viel Toxin und ist mit Vorkommen und Ausbrüchen in Krankenhäusern und Gemeinschaftseinrichtungen sowie schweren Verläufen und hoher Letalität assoziiert. Therapeutisch wichtig ist, die Gabe auslösender Antibiotika zu stoppen und bei allen schwereren Fällen eine Therapie mit Metronidazol oder Vancomycin oral einzuleiten. Präventiv kann die Gabe von Saccharomyces boulardii wirksam sein. 3.4 Differenzialdiagnose Hinweise auf das wahrscheinliche oder mögliche ätiologische Spektrum sowie auf die Schwere des Verlaufs einer Durchfallerkrankung und das weitere Vorgehen ergeben

6 Durchfallerkrankungen I II III IV V VI VII VIII Tab. 3.3 Klinische Präsentation und spezifische Enteropathogene. Symptomatik Fieber Inkubationszeit fäkale Leuko- und Erythrozyten Enteropathogene Nausea, Erbrechen 5 15 min negativ Schwermetalle, Massenpsychose Nausea, Erbrechen, wässrige Diarrhö profuse wässrige Diarrhö, atonisches Erbrechen Nausea, Erbrechen, Diarrhö, Myalgien, Zephalgien Dysenterie, blutig, schleimige Stühle, abdominelle Krämpfe 1 18 h negativ ETEC, Staphylococcus aureus (Toxin), Bacillus cereus (Toxin) Clostridium perfringens 5 h bis 3 d negativ Vibrio cholerae, ETEC /+ 1 h bis 3 d negativ Rota-, Noro- und andere Viren d positiv Campylobacter spp., Shigellen, Salmonellen, Yersinien, C. difficile Dysenterie /+ variabel positiv Entamoeba histolytica gastrointestinale Blutung /+ 1 3 d Blut EHEC, Zytomegalievirus* malabsorptive Diarrhö, Meteorismus, Völlegefühl * fast ausschließlich bei Immunkompromittierten 1 Wochen negativ Giardia lamblia, Cryptosporidium spp., Cyclospora cayetanensis, Isospora belli, Mikrosporidien* IX X XI XII XIII sich aus Klinik und Anamnese (Tab. 3.3). Es ist allerdings nicht möglich, den verursachenden Erreger nach dem klinischen Bild zu diagnostizieren, da das klinische Spektrum der verschiedenen Enteropathogene erhebliche Überschneidungen zeigt: Erbrechen steht oft im Vordergrund bei Lebensmittelvergiftungen (Staphylococcus aureus, Bacillus cereus), ist aber auch bei viralen Durchfallerkrankungen oder ETEC- und Salmonellen-Infektionen häufig. Profuse reiswasserartige Durchfälle, zum Teil mit atonischem Erbrechen (vor allem initial), lassen eine Cholera vermuten; enterotoxigene E. coli und andere Pathogene können jedoch ebenfalls ein choleraartiges Krankheitsbild verursachen. Fieber spricht für Enteroinvasivität oder Allgemeininfektion (virale Enteropathogene), ist jedoch auch bei ETEC-Infektionen (besonders initial) und Cyclosporiasis möglich. Fäkale Leukozyten und Erythrozyten oder blutige Stühle finden sich nur bei enteroinvasiven oder zytotoxinbildenden Erregern; sekundäre Blutbeimengungen durch Läsionen am Darmausgang sind allerdings auszuschließen. Blutig-schleimige Stühle (Dysenterie) mit abdominellen Krämpfen, Tenesmen und Fieber sind zwar typisch für eine Shigellose, kommen jedoch auch bei Infektionen mit Campylobacter, enteroinvasiven und enterohämorrhagischen E. coli, Salmonellen, Yersinien oder Clostridien (C. difficile, C. perfringens) vor. Bei der Amöbenruhr sind die Stühle schleimig und oft blutig tingiert oder mit himbeergeleeartigen Auflagerungen, höheres Fieber oder Bauchkrämpfe fehlen jedoch meist. Eine malabsorptive Diarrhö mit dünnbreiigen Durchfällen ohne Blut- oder Schleimbeimengungen, Hyperperistaltik, Meteorismus, vermehrter Flatulenz und oft plötzlichen, häufig postprandialen Entleerungen (vor allem morgens) mit zum Teil unbeherrschbarem Stuhldrang ist typisch für Giardiasis, findet sich jedoch auch bei Kryptosporidiose, Isosporiasis, Cyclosporiasis, EPEC- und EAEC-Infektionen. Die typischerweise erbsenbreiartigen Durchfälle beim Typhus abdominalis treten meist erst spät, d. h. in der. oder 3. Krankheitswoche auf; Blutbeimengungen sind ein Warnsymptom für das Vorliegen von Dünndarmulzera mit Gefahr massiver Blutung und/oder Perforation. Bei Durchfällen nach vorausgegangener Antibiotikatherapie (insbesondere mit Breitspektrum-Antibiotika) ist differenzialdiagnostisch immer auch eine Kolitis durch toxinbildende Clostridium difficile zu erwägen. Schließlich ist immer zu bedenken, dass Durchfälle auch im Rahmen systemischer Infektionen auftreten können (Tab. 3.4). Insbesondere sollte bei fieberhaften Durchfallerkrankungen in Malariagebieten stets eine Malaria ausgeschlossen werden. 3.5 Reisediarrhö Die Reisediarrhö gilt als eine meist harmlose, selbstlimitierende Gesundheitsstörung. Da es jährlich ca. 60 Millionen Reisende gibt und in manchen Regionen mindestens jeder. Tourist von Reisediarrhö betroffen ist, besitzt das Krankheitsbild hohe klinische Relevanz [1, 6]. Die Ätiologie der Erkrankung kann bakterieller, viraler, parasitärer, toxischer oder anderer Genese sein [3]. Vom Durchfall betroffen sind, je nach Reiseziel und abhängig von anderen Faktoren wie Hygiene, bis zu 55 % der befragten Reisenden. Nach der 1. Aufenthaltswoche sinkt mit längerer 40

7 Reisediarrhö Tab. 3.4 Durchfälle als Symptom bei systemischen Infektionen. akute Infektionen aviäre Influenza Brucellose Dengue-Fieber Ehrlichiose Hanta-Virus-Infektionen Influenza A (Kinder) Katayama-Syndrom 1 Legionellose Leptospirose Listeriose Malaria Masern Ornithose Pest Rückfallfieber Rickettsiosen SARS Toxin-Schock-Syndrom Trichinose Tularämie Typhus/Paratyphus virale hämorrhagische Fieber (besonders Ebolaund Marburg-HF) Virushepatitis (besonders A und E) 1 akute Schistosomiasis fast nur bei Immunkompromittierten chronische Infektionen afrikanische Trypanosomiasis Chagas-Krankheit (chronisches Stadium) Darmtuberkulose Histoplasmose HIV-Infektion Lymphogranuloma venereum Mycobacterim-avium-intracellulare-Infektion Schistosomiasis (intestinal) viszerale Leishmaniose Whipple-Erkrankung Zytomegalie Aufenthaltsdauer das Risiko, an Gastroenteritis zu erkranken. Allerdings können Durchfälle bei Reisenden auch ein Symptom schwerwiegender oder systemischer Erkrankungen sein, die klinisch zumindest initial nicht immer ohne weiteres von einer Reisediarrhö abzugrenzen sind: Cave Durchfälle sind nicht selten Symptom einer Malaria. Fieberhafte Reisediarrhö kann bei solchen Patienten eine fatale Fehldiagnose sein! Epidemiologie Obwohl sich bei einem Großteil der Erkrankten keine Erreger nachweisen lassen, ist meist eine infektiöse Ursache der Reisediarrhö anzunehmen, da Antibiotika in Studien zur Prophylaxe der Reisediarrhö bis zu 90 % der Episoden verhinderten [5, 8]. Differenzialdiagnostisch sind sekretorische Diarrhöen und Durchfälle mit Beimengung von Blut und/oder Schleim zu unterscheiden (Abb. 3.1).! Zeitverschiebung, Klimaveränderung, fremde Speisen, Gewürze, Getränke oder Aufregung und Stress sind definitiv keine Begründung für eine Reisediarrhö! Weltweit lassen sich 3 geografische Risikozonen für Durchfallerkrankungen unterscheiden (Abb. 3.): geringes Infektionsrisiko: USA, Australien, große Teile Europas, mittleres Risiko: nördliche Teile Asiens, Südafrika, Chile und Argentinien, sehr hohes Risiko: große Teile Afrikas, Süd- und Mittelamerikas sowie Südostasien. Das individuelle Risiko einer Reisediarrhö wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst: In Industrienationen lebende Personen sind viel häufiger betroffen als Reisende, die ihren Wohnsitz in ländlichen Gebieten von Entwicklungsländern mit häufiger infektiöser Diarrhö haben. Bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen besteht eine überdurchschnittlich hohe Inzidenz, eventuell auf Grund des vermehrten Verzehrs von Nahrungsmitteln und der dadurch bedingten höheren Aufnahme pathogener Keime oder aber auf Grund einer geringeren Immunität. Häufig tritt Reisedurchfall mit teils schweren oder auch langwierigen Verläufen bei Kleinkindern auf, vermutlich bedingt durch eine noch unvollständig vorhandene Immunabwehr. Zwischen Männern und Frauen besteht kein Unterschied in der Häufigkeit der Reisediarrhö. Die aus einer durchgemachten Episode resultierende (partielle, keimspezifische) Immunität ist meist auf einige Monate beschränkt. Einzelne Personen leiden bei jeder Reise an massiver Reisediarrhö ohne identifizierbare Ursache. Solche Erscheinungen sind teilweise erklärbar durch einen Mangel an unspezifischen gastrointestinalen Abwehrmechanismen, etwa im Bereich der Magensäurebarriere, oder durch IgA- Mangel Pathogenese Als Ursache der Reisediarrhö dominieren ETEC-Erreger, die besonders häufig in den Sommermonaten und der Regenzeit vorkommen [11, 0]. Im Winter und in der tro

8 Durchfallerkrankungen I Differenzialdiagnose: Durchfall bei Reisenden II III IV V VI Beimengung von Blut/Schleim (mikroskopisch: Leukozyten) Salmonella spp. (Fieber, Ikz 6 7 h) Campylobacter (Fieber, Ikz 1 7 d) Komplikationen: Arthritis, Guillain-Barré-Syndrom Shigella spp. (Fieber, Ikz 16 7 h) EAEC (Ikz 1 9 d) EHEC (Ikz 1 8 d), Komplikationen: nekrotische Kolitis, hämolytisch-urämisches Syndrom) EIEC (Ikz 6 d) C. difficile (nach Antibiotika-Gebrauch) Entamoeba histolytica (Ikz 5 d) Yersinia spp. (Fieber, Ikz 1 11 d) wässrige Durchfälle (mikroskopisch: keine Leukozyten) Lebensmittelvergiftung durch Toxine: S. aureus, B. cereus (Ikz 1 8 h); C. perfringens (Ikz 4 4 h) Norovirus (Erbrechen, Ikz 1 48 h) Rotavirus (Fieber, Erbrechen, Ikz 6 d) ETEC ( choleraartig, Ikz 1 9 d) Vibrio cholerae (Ikz 18 d) Gardia lamblia (Ikz 16 7 h) Cryptosporidium spp. (Ikz 7 10 d) Aeromonas ssp. Cyclospora (Ikz 16 7 h) VII VIII IX X XI XII weitere mögliche Ursachen (Beispiele) Malaria Dengue-Fieber Influenza Rocky-Mountain-Fleckfieber chronisch-entzündliche Darmerkrankungen: Colitis ulcerosa, Morbus Crohn Mesenterialischämie akuter Darmverschluss Symptome eines Tumors endokrinologische Erkrankungen (z.b. Schilddrüse) oftmals keine Ursache/kein Erreger identifizierbar (bedeutet aber nicht, dass keine Pathogene anwesend sind) in 1 /3 der Fälle findet man mehr als einen potenziell Durchfall auslösenden Keim Abb. 3.1 Differenzialdiagnose Reisediarrhö (Ikz, Inkubationszeit). XIII Risikogebiete bzgl. Reisediarrhö Risiko gering Risiko mittel Risiko hoch Abb. 3. Risikogebiete für Reisediarrhö (grün = Risiko niedrig, gelb = mittelhoch, rot = hoch; Quelle: travel/yellowbookch4-diarrhea.aspx). 4