Pathogenese und Pathophysiologie der chirurgischen Infektion

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1 Pathogenese und Pathophysiologie der chirurgischen Infektion G C CAT CA C Wolfram Jochum Institut für Pathologie Kantonsspital St.Gallen wolfram.jochum@kssg.ch 1

2 Chirurgische Infektionen Definition Lokalisierte Infektion mit vor allem operativer Therapie (Inzision, Exzision, Drainage, Resektion) ± systemische Zusatzbehandlung Infektion nach einer chirurgischen Therapie (Komplikation) 20-25% der nosokomialen Infektionen Beispiele: Appendizitis Cholezystitis Perianalabszess Echinokokkose Beispiele: Postoperative Wundinfektion Peritonitis durch Anastomoseninsuffizienz Osteitis nach Osteosynthese Gleiche/ähnliche pathogenetische Mechanismen 2

3 Chirurgische Infektion Pathogenese Infektionsbahnende Faktoren Lokale Faktoren Patient Tod Mikrobielle Erreger Lokalisierte Infektion Ausbreitung Systemische Infektion Therapie Therapie Restitutio ad integrum Defektheilung (Narbe) Heilung 3

4 Chirurgische Infektion Mikrobielle Erreger Bakterien Pilze Parasiten Viren Endogene (körpereigene Flora, v.a. Haut und Darm) oder exogene Erreger Obligat oder fakultativ pathogene Erreger Monoinfektion oder Mischinfektion (häufig, Leitkeim) Erregerspektrum abhängig von Art und Lokalisation der Infektion 4

5 Postoperative Wundinfektion Erreger Pathogen Häufigkeit Staphylococcus aureus 20 % Koagulasenegative Staphylokokken 14 % Enterokokken 12 % Pseudomonas aeruginosa 8 % Escherichia coli 8 % Enterobacter Spezies 7 % Proteus mirabilis 3 % Streptokokken 3 % Klebsiella pneumoniae 3 % Candida albicans 2 % National Nosocomial Infections Surveillance (NNIS) System, Daten 10/1986 4/1996. Am J Infect Control 24:380 (1996) In der Mehrzahl Erreger der physiologischen Keimflora (Mund- Rachen- Raum, Haut, Kolon) Relative Häufigkeit der Erreger abhängig von der Art der chirurgischen Intervention/ Fachgebiet Anzahl und Eindringtiefe der Erreger 5

6 Staphylococcus aureus Pathogenitätsfaktoren Protein A Fibronektin- Bindeprotein Kollagen- Bindeprotein Enzyme (Hyaluronidase, Dnase, Lipase, Plasmakoagulase, Hämolysine) Toxine (Leukocidine, Exfoliatine, Toxisches- Schock- Syndrom- Toxin- 1 [TSST- 1], Enterotoxine) Wirkung Schutz vor Phagozytose Adhärenz an Zellen, Geweben und Fremdkörpern Zell- /Gewebezerstörung Invasive Ausdehnung Schädigung von neutrophilen /eosinophilen Granulozyten, Makrophagen Intraepidermale Blasenbildung Weitere Pathogenitätsfaktoren und Virulenz abhängig vom Bakterienstamm im Einzelfall (Antibiotikaresistenz, MRSA) 6

7 Lokalisierte Infektion Entzündungsreaktionen Art der Entzündungsreaktion Hauptmerkmal Beispiel Exsudativ, nicht- eitrig (serös, fibrinös, hämorrhagisch) Eitrig (abszedierend, phlegmonös, Empyem) Nicht- eitriges Exsudat Eitriges Exsudat Pleuritis, Perikarditis Abszess, Phlegmone, Peritonitis, Wundinfektion Pleuraempyem Nekrotisierend Einzelzell- /Gewebenekrose Trauma mit sekundärer Infektion Granulierend Granulationsgewebe Abszess, Wundinfektion Granulomatös Granulome ± Nekrose Echinokokkose, Tuberkulose Häufig gemischte Entzündungsreaktion und wechselnde Entzündungsreaktion im Erkrankungsverlauf 7

8 Lokalisierte Infektion Eitrige Entzündungsreaktion Fibrin Granulozyten Makrophagen Erreger Eiter Phlegmone Abszess Empyem 8

9 Eitrige Entzündungsreaktion Mechanismen Vasodilatation Rötung («Rubor») und Erwärmung («Calor») Permeabilitätsseigerung, Oedem, Endothelzellschädigung Schwellung («Tumor») Einwandern von Entzündungszellen (Granulozyten, Makrophagen, Mastzellen, Lymphozyten) Freisetzung von Entzündungsmediatoren (Histamine, Serotonin, Zytokine, Chemokine, Komplementfaktoren, Arachnoidonsäure- Metaboliten, etc.) 9

10 Postoperative Wundinfektion Epidermis Dermis 14 Tage nach OP Abszesswand 10

11 Lokale Faktoren Postoperative Wundinfektion Art, Schweregrad und Dauer des chirurgischen Eingriffs Kontaminationsgrad des Operationswunde Vorbereitung des Operationsfelds (Enthaarung, Desinfektion) Wundverschluss Lokale Ischämie/Hypoxie Hämostase (Hämatom, Serom) Fremdmaterial (Prothesen, Drainagen) Operation Häufigkeit (%) Hüftprothese bei Arthrose 0.80 Knieprothese 0.65 Cholezystektomie (offen) 5.44 Cholezystektomie (laparoskopisch) 0.77 Mammachirurgie 0.71 Kolonchirurgie (offen) 9.30 Kolonchirurgie (laparoskopisch) 5.08 Rektumchirurgie 8.89 Appendektomie (offen) 4.17 Appendektomie (laparoskopisch) 0.70 Aderson DJ. Infect Dis Clin N Am 25:135 (2011) Krankenhaus- Infektions- Surveillance- System (KISS), Deutschland, Schröder C et al. Int J Med Microbiol 305: 799 (2015) 11

12 Ausbreitung Systemische Infektion Lokalisierte Infektion (Eintrittspforte und Umgebung) Ausbreitung Systemische Entzündungsreaktion Risikofaktoren: Alter, Diabetes mellitus, Adipositas, Mangelernährung, Immunsuppression, etc. Kontinuierlich, kanalikulär, lymphogen, hämatogen (Bakteriämie, Septikämie) Fieber, Leukozytose, Veränderung der Plasmaproteine Sepsis, Organfunktionseinschränkung Sekundäre lokalisierte Infektion 12

13 Chirurgische Infektion Prävention der postoperativen Wundinfektion Massnahmen (Auswahl) Erreger Lokale Faktoren Patient Verminderung des endogenen Erregerreservoirs (präoperative Körperpflege, Desinfektion des Operationsfelds), perioperative Antibiose, Händedesinfektion Chirurgisches Vorgehen (Art und Dauer des Eingriffs, Grad der «Gewebetraumatisierung») Blutglukosekonzentration 13