Ursachen der Meningokokken-Infektion

Ursachen einer Meningokokken-Infektion

Eine Meningokokkeninfektion wird durch den Meningokokken Neisseria meningitidis, Gattung Neisseria, Familie Neisseriaceae, verursacht. Es handelt sich um einen bohnenförmigen Kokkus, der paarweise vorkommt (Diplococcus). In Liquorausstrichen von Patienten mit Meningokokken-Meningitis ist er hauptsächlich intrazellulär im Zytoplasma polymorphkerniger Neutrophilen lokalisiert. In Blutausstrichen findet er sich ähnlich, bei fulminanten Formen der Meningokokkämie jedoch hauptsächlich extrazellulär. Meningokokken sind gramnegativ, haben eine Polysaccharidkapsel und Auswüchse – Pili. Zur Kultivierung werden spezielle Medien verwendet, die Protein oder eine Reihe von Aminosäuren enthalten (Müller-Hinton-Medium usw.).

Meningokokken weisen eine heterogene Antigenstruktur auf: Sie unterscheiden sich in Polysaccharidantigenen der Kapsel und Proteinantigenen. Entsprechend der Antigenstruktur der Polysaccharide der Kapsel werden Meningokokken in die Serogruppen A, B, C, H, I, K, L, X, Y, Z, 29E, W-135 unterteilt.

Meningokokken sind in der Umwelt instabil. Bei 55 °C sterben sie innerhalb von 5 Minuten, bei 100 °C innerhalb von 30 Sekunden ab. Sie vertragen niedrige Temperaturen nicht gut. Bei 5–6 °C können sie etwas länger, bis zu 5 Tage, überleben. Spezielle Experimente haben gezeigt, dass Meningokokken bei einer Temperatur von 18–20 °C nicht länger als 10 Minuten im versprühten Zustand verbleiben, bei einer Luftfeuchtigkeit von 70–80 % jedoch eine Überlebensrate von 5 Tagen beobachtet wurde.

Unter dem Einfluss von Desinfektionsmitteln (0,01 % Chloraminlösung, 1 % Phenol, 0,1 % Wasserstoffperoxidlösung) sterben Meningokokken innerhalb von 2–3 Minuten ab.

In der Humanpathologie spielen Meningokokken der Serogruppen A, B und C die wichtigste Rolle. Zu den Pathogenitätsfaktoren zählen Kapsel-, Pili-, LPS- und IgA-Proteasen. Die toxischen Eigenschaften des Meningokokken-LPS (Endotoxin) übertreffen die von Enterobakterien, da es einen hohen Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren aufweist, die eine Kaskade biochemischer Prozesse im menschlichen Körper auslösen. Meningokokken derselben Serogruppe unterscheiden sich genetisch, insbesondere im Gen für die IgA-Proteaseaktivität; epidemische Stämme weisen eine hohe Proteaseaktivität auf.

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Pathogenese der Meningokokkeninfektion

Sie wird durch die Eigenschaften des Erregers, die Infektionsbedingungen und immungenetische Faktoren verursacht.

Meningokokken haben eine doppelte Natur: Einerseits sind sie pyogene Kokken, die eitrige Meningitis und Arthritis verursachen, andererseits enthalten sie (wie andere gramnegative Mikroorganismen) LPS, also Endotoxin, das die Entwicklung eines Intoxikationssyndroms verursacht.

Abwehrmechanismen bei Meningokokkeninfektionen sind mit BarriereFunktionen des Nasenrachenepithels, die Wirkung von sekretorischem IgA, das Komplementsystem, die phagozytische Aktivität polymorphonukleärer Neutrophilen und spezifische bakterizide Antikörper.

Bei bakterieller Übertragung geht der Parasitismus von Meningokokken auf der Nasenrachenschleimhaut nicht mit subjektiven Gesundheitsproblemen einher, bei der Untersuchung zeigt sich jedoch in den meisten Fällen das Bild einer akuten follikulärenPharyngitis (lokale Entzündungsreaktion).

Bei einer Nasopharyngitis gehen ähnliche lokale Veränderungen mit katarrhalischen Erscheinungen einher, in manchen Fällen mit einer fieberhaften Reaktion, die durch eine Toxinämie verursacht wird. Der Mechanismus der Generalisierung der Infektion ist noch nicht vollständig verstanden, es sind jedoch eine Reihe von Faktoren bekannt, die zur Generalisierung beitragen: hohe IgA-Proteaseaktivität des epidemischen Stammes, hohe Infektionsdosis bei engem Kontakt. Der Zustand der Nasen-Rachen-Schleimhaut ist von großer Bedeutung. Eine frühere Infektion der Atemwege, insbesondere Influenza, trägt zur Generalisierung einer Meningokokken-Infektion bei. Die altersbedingte Reaktivität des Körpers ist von großer Bedeutung. Bei einem angeborenen Mangel an terminalen Komponenten des Komplementsystems (C7-C9) steigt die Inzidenz generalisierter Formen der Erkrankung um das Hundertfache.

Das wichtigste Glied in der Pathogenese der generalisierten Form der Meningokokkeninfektion ist die Bakteriämie. Dabei hängt der Verlauf des Infektionsprozesses vom Verhältnis der pathogenen Eigenschaften des Erregers und der Abwehrmechanismen ab. Im Optimalfall (leichte Formen der Meningokokkämie) geht der Tod des Meningokokken mit der Freisetzung geringer Mengen LPS einher, das eine stark aktivierende Wirkung auf alle Abwehrsysteme des Körpers hat und den Erreger schnell abbaut. Häufiger kommt es jedoch aufgrund einer intensiven Bakteriämie dazu, dass Neutrophile ihre Myeloperoxidase-Ressource produzieren, und die Phagozytose wird unvollständig. Neutrophile, die lebensfähige Meningokokken enthalten, überwinden histohämatische Barrieren und bringen den Erreger in den Subarachnoidalraum und die Gelenkhöhle, wo sich eine eitrige Entzündung entwickelt.

Bei höheren Bakteriämie- und Toxinämiewerten steigt der Komplementverbrauch, die Phagozytose wird unterdrückt, die bakterizide Aktivität des Blutes nimmt ab, der Erreger vermehrt sich und es reichern sich hohe LPS-Dosen an, die die Phagozytose und die funktionelle Aktivität der Thrombozyten unterdrücken. Redoxprozesse in den Zellmembranen sind gestört. Die unregulierte Freisetzung biologisch aktiver Substanzen (Kinine, Katecholamine, IL, Frühphasenproteine), die eine generalisierte Entzündungsreaktion auslösen, äußert sich klinisch im Bild der ISS. Bei einer LPS-Konzentration im Blut von über 800–1000 ng in 1 µl entwickelt sich ein Schock, der bei einer Konzentration von über 8000 ng in 1 µl in der Regel irreversibel wird. Von den pathogenetischen Mechanismen der ISS-Entwicklung, die mit der Wirkung von LPS verbunden sind, sind die wichtigsten:

• Störung der Energieprozesse in Zellmembranen, vor allem in den gebildeten Elementen des Blutes und des Gefäßendothels;
• Mikrozirkulationsstörungen, intravaskuläre Blutgerinnung, die bereits in den frühen Stadien der ITS-Entwicklung zur Entwicklung mehrerer Organerkrankungen führen.

Später kommt es zu Störungen des zentralen Kreislaufs. All dies erklärt die hohe Sterblichkeitsrate bei fulminanter Meningokokkämie.

Das Eindringen des Erregers in den Subarachnoidalraum führt zur Entwicklung einer eitrigen Meningitis. Die frühesten Anzeichen einer erhöhten Durchlässigkeit der Hämatoliquorschranke und der Liquorproduktion werden festgestellt, was mit einem Anstieg der LDH und einem Anstieg des Glukosegehalts in der Zerebrospinalflüssigkeit auf 3-4 μmol/l oder mehr einhergeht. Dann entwickelt sich sehr schnell (innerhalb weniger Stunden) ein Bild einer diffusen eitrigen Meningitis. Die Schwere des Verlaufs und des Ausgangs der Meningitis wird in den frühen Stadien durch den Grad der Ausprägung eines akuten Ödems und einer Schwellung des Gehirns bestimmt, und in den späten Stadien, in Ermangelung einer adäquaten Therapie, durch das Fortschreiten des eitrig-entzündlichen Prozesses, die Beteiligung der Substanz und der Ventrikel des Gehirns, eine Verletzung der Dynamik der Zerebrospinalflüssigkeit und die Entwicklung eines Hydrozephalus.

In der Pathogenese des akuten Hirnödems spielen zwei Komponenten die Hauptrolle – die toxische und die entzündliche. Toxische Schäden an den Hirngefäßen, Mikrozirkulationsstörungen und der Entzündungsprozess führen zu Hirnhypoxie und erhöhter Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke. Eine Zunahme des Hirnvolumens ist mit dem Eindringen von Flüssigkeit in den Extrazellulärraum und einer Zunahme des Volumens von Neurozyten und Gliazellen aufgrund des Versagens der Ionenpumpe und des Eintritts von Natrium und Wasser in die Zellen verbunden. Eine Zunahme des Hirnvolumens auf engstem Raum führt zur Dislokation der Medulla oblongata mit dem Absinken der Kleinhirntonsillen in das Foramen magnum, was zu Kompression, Ischämie und dann zur Demyelinisierung und zum Tod von Hirnstammzellen führt und mit einer Verletzung lebenswichtiger Funktionen einhergeht. Im Allgemeinen werden mehr als 90 % der Todesfälle bei Meningokokkeninfektionen durch ITS, ein akutes Hirnödem oder eine Kombination aus beidem verursacht. Etwa 10 % der Todesfälle stehen im Zusammenhang mit einer progressiven Meningoenzephalitis.

Epidemiologie der Meningokokkeninfektion

Reservoir und Quelle des Erregers ist eine erkrankte Person oder ein Bakterienträger. Es gibt drei Gruppen von Infektionsquellen mit unterschiedlicher Bedeutung: Meningokokkenträger, Patienten mit Meningokokken-Nasopharyngitis und Patienten mit einer generalisierten Form einer Meningokokkeninfektion.

Meningokokken sind weit verbreitet, verlaufen oft akut und dauern nicht länger als einen Monat. Die Träger führen einen aktiven Lebensstil, doch aufgrund des Fehlens katarrhalischer Manifestationen ist ihre Bedeutung als Infektionsquelle gering.

Patienten mit Meningokokken-Nasopharyngitis sind die wichtigste Quelle des Erregers einer Meningokokken-Infektion und des epidemischen Prozesses, da der milde Krankheitsverlauf und ein aktiver Lebensstil ihnen viele Kontakte ermöglichen. Das Vorhandensein katarrhalischer Symptome aktiviert den Übertragungsmechanismus des Erregers.

Patienten mit einer generalisierten Form einer Meningokokkeninfektion sind die intensivste Quelle hochvirulenter Meningokokkenstämme, sie sind jedoch immobilisiert, haben wenig Kontakt und ihre Zahl ist zehn- und hundertmal geringer als die von Patienten mit Nasopharyngitis.

Der Übertragungsmechanismus des Erregers ist Aerosol, der Übertragungsweg ist die Luft. Im Vergleich zu anderen durch die Luft übertragenen Infektionen ist dieser Mechanismus jedoch "träge", da Meningokokken hauptsächlich auf der Schleimhaut des Nasopharynx lokalisiert sind, d. h. auf dem Weg der eingeatmeten, nicht der ausgeatmeten Luft. Deshalb sind Dauer, Nähe (70 % der Infektionen treten bei Kontakt in einer Entfernung von weniger als 0,5 m auf) und Kontaktbedingungen für die Übertragung des Erregers von großer Bedeutung. Besonders gefährlich sind langfristige enge Kontakte in einem geschlossenen, warmen Raum mit hoher Luftfeuchtigkeit.

Schwere Ausbrüche von Meningokokken-Infektionen unter U-Boot-Besatzungen führten sogar zum völligen Verlust der Kampffähigkeit.

Die Anfälligkeit für Meningokokken ist universell. Es wird angenommen, dass sich bei Ausbrüchen in Gruppen alle Mitglieder infizieren, doch in den allermeisten Fällen verläuft der Infektionsprozess in Form einer Verschleppung oder einer Nasopharyngitis. Neuankömmlinge in der Gruppe infizieren sich in der Regel und entwickeln oft generalisierte Formen. Dies zeigt sich deutlich in Militäreinheiten: Jede Verstärkung während der Wehrpflicht, insbesondere im Herbst, geht mit Fällen generalisierter Meningokokkeninfektionen unter Rekruten einher.

Die Anfälligkeit eines Individuums hängt vom Vorhandensein einer spezifischen Immunität ab, die durch „präepidemisch“, d. h. wiederholten Kontakt mit Meningokokkenträgern oder Patienten mit Nasopharyngitis, erworben wird. Die Altersstruktur der Morbidität hängt von demografischen Faktoren sowie den sozialen und Lebensbedingungen ab. In Industrieländern mit niedriger Geburtenrate und Morbidität sind bis zu 40 % der Infizierten Erwachsene. Im Gegensatz dazu machen Erwachsene in Ländern mit hoher Geburtenrate und überbevölkerter Bevölkerung nicht mehr als 10 % der Patienten aus.

Die Infektion verbreitet sich ubiquitär. Es gibt sporadische, gruppenweise und epidemische Morbidität, hauptsächlich verursacht durch Meningokokken der Serogruppen A, B und C.

Die Inzidenzrate variiert in verschiedenen Regionen der Welt. In den meisten europäischen Ländern der gemäßigten Breiten schwanken die Inzidenzraten zwischen 0,01–0,02 und 3–5 pro 100.000 Einwohner, und dieser Wert wird als hoch angesehen. Gleichzeitig schwankt die endemische Inzidenzrate in afrikanischen Ländern (Benin, Burkina Faso, Nordkamerun, Tschad, Äthiopien, Gambia, Ghana, Mali, Niger, Nordnigeria, Senegal und Sudan), die laut L. Lapeysonnie zum „Meningitisgürtel“ gehören, der sich 4.200 km südlich der Sahara und nördlich des Äquators erstreckt (600 km breit), zwischen 20 und 25 Fällen pro 100.000 Einwohner und kann in Zeiten epidemischer Zunahme 200 bis 800 Fälle pro 100.000 Einwohner erreichen.

Eine Analyse der periodischen Zunahme der Meningokokken-Infektionen in verschiedenen Ländern der Welt hat es ermöglicht, drei Haupttypen zu identifizieren:

• häufige und unregelmäßige Ausbrüche der Krankheit, typisch für afrikanische Länder;
• nimmt mit geringer Amplitude zu, aber mit einer klaren Tendenz zur Zunahme der Morbidität;
• periodische Anstiege (alle 8–30 Jahre) – in entwickelten Ländern.

Dabei ist die 30-jährige Periodizität mit ausgeprägtem Inzidenzgipfel mit der Verbreitung der Meningokokken-Serogruppe A verbunden, Inzidenzanstiege mit einer Periodizität von etwa 8 Jahren hingegen mit den Meningokokken-Serogruppen B und C.

In Ländern mit gemäßigtem Klima beginnt die Inzidenzrate im Herbst zu steigen und erreicht ihren Höhepunkt im Februar-März und bei Epidemien im April-Mai, also später als bei anderen durch die Luft übertragenen Infektionen. In Megastädten ist ein Anstieg im Herbst zu verzeichnen, der mit vermehrten Kontakten zwischen Kindern in Vorschuleinrichtungen, Schulen, Internaten usw. verbunden ist. In Militäreinheiten sind Ausbrüche durch die Ankunft von Wehrpflichtigen möglich.

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