Pathogenese und Pathomorphologie der Diphtherie

Pathogenese und Pathomorphologie der Diphtherie1 DefinitionDie Diphtherie ist eine akute Infektionskrankheit, die durch toxinbildende Bakterienstämme der Gattung Corynebacteriumdiphtheriae ausgelöst wird. Charakteristisch für das Krankheitsbild sind lokale Infektionen (häufig des Rachenraumes)mit Bildung von typischen Pseudomembranen. Komplikationen können sich an anderen Organen durch hämatogeneStreuung des Diphtherietoxins ergeben.2 EpidemiologieDie Diphtherie ist eine der klassischen Seuchen der Medizin. Vor den 1950er Jahren trat die Diphtherie in großenWellenbewegungen (von etwa 30 Jahren Dauer) immer wieder in ausgedehnten Epidemien auf. Saisonale Höhepunktewaren vor allem im Winter und im Frühjahr zu finden. Seit Mitte des letzten Jahrhunderts konnte in den Industrieländerndie Zahl der Erkrankungen durch groß angelegte Impfaktionen erheblich gesenkt werden. Während beispielsweise inden USA um 1920 noch ca. 150 000 Fälle pro Jahr auftraten (mit ca. 15 000 Todesfällen), waren es von 1980 bis 1986nur noch 24 Fälle, davon 2 Fälle mit tödlichem Ausgang. Aktuell treten in Deutschland nur noch vereinzelte Diphtherie-Fälle auf (meist eingeschleppt aus anderen Ländern), zuletzt 1Erkrankungsfall 1999. In der Dritten Welt und in neuerer Zeit auchin den ehemaligen Sowjetrepubliken ist allerdings die Anzahl derErkrankungen wegen nicht ausreichender Impfprogramme aberimmer noch hoch.3 Ätiologie und PathogeneseDie Erreger Corynebacterium diphtheriae, grampositive Stäbchen,werden hauptsächlich durch Tröpfcheninfektion von infiziertenPersonen übertragen; seltener, vor allem bei der Hautdiphtherie,durch Schmierinfektion. Die Inkubationszeit beträgt ca. 2 - 5 Tage,die Krankheit bricht bei ca. 20 % der infizierten Personentatsächlich aus.Corynebacterium diphtheriae wirkt pathogen allein durch dieFähigkeit zur Bildung von Diphtherietoxin. Die genetischeAbb. 1: PseudomembranenInformation für das Toxin befindet sich auf einem Bakteriophagen,der übertragen werden kann. Nur lysogene Stämme des Corynebacterium diphtheriae, die den Phagen besitzen, könnendas Toxin bilden und sind für den Menschen gefährlich. Das Diphtherietoxin besteht aus zwei Domänen: die B-Domänespielt vermutlich eine Rolle bei der Aufnahme des Toxins in die Zelle, die A-Domäne hemmt den eukaryontischenElongationsfaktor eEF2. Somit wird die Proteinsynthese in der Zelle gestoppt, es kommt zum Zelltod. Das am Ort derInfektion produzierte Diphtherietoxin kann über das Blut zu anderen Bereichen des Körpers gelangen und so Gewebeund Organe sekundär toxisch schädigen.4 PathomorphologieLokalinfektionenDas akute Krankheitsbild der Diphtherie ist eine lokal begrenzte Infektion, in der Hauptsache der Fälle im Bereich desRachens als Rachendiphtherie. Weitere Manifestationen kommen z. B. im Bereich der Augen, des Nabels, desKehlkopfes oder der Nase vor (als Augen-, Nabel-, Kehlkopf- oder Nasendiphtherie).Am Beispiel der Rachendiphtherie als „klassischer“ Manifestation lassensich die charakteristischen Merkmale demonstrieren: Nach der Infektionkommt es zunächst zur Anschwellung der betroffenen Bereiche, späterbilden sich auf der Schleimhaut die typischen grau-bräunlichenPseudomembranen. Diese bestehen aus Fibrin, abgetötetenEpithelzellen, Erythrozyten, Leukozyten und Bakterien und sind fest mitder ödematös geschwollenen, darunter liegenden Schleimhautverbunden. Oft fällt ein süßlich-fauliger Geruch auf. Der Hals und dieLymphknoten der Region sind stark geschwollen, wodurch unterUmständen eine Intubation oder ein Tracheostoma nötig werdenkönnen. Nach Erreichen des Krankheitshöhepunktes nach etwa 5Tagen beginnt entweder der Heilungsprozess oder es kommt zu einemsekundär-toxischen Verlauf mit systemischer Intoxikation undOrganschädigungen.Abb. 2: HalsschwellungBesondere Verlaufsformen sind die rasch fortschreitende Diphtherie dertieferen Atemwege (deszendierender Krupp) und die maligneDiphtherie. Der deszendierende Krupp führt durch ein großes Ödem imBereich der Trachea und der Bronchien rasch zu einer Verlegung derAtemwege. Im Falle der malignen Diphtherie kommt es bereits zuSeite 1

Beginn der Erkrankung zu Symptomen einer systemischenIntoxikation. Im Verlauf kommt es zu Myokarditis, Herz-Kreislauf-Versagen, Blutungen der Schleimhaut undNiereninsuffizienz.Eine weitere Sonderform stellt die Wunddiphtherie dar, wobeisich Verletzungen der Haut durch Schmierinfektion mitCorynebacterium diphtheriae infizieren. Die Wunddiphtherie trittvor allem in tropischen Ländern und in sozialen Randgruppenauf.Systemische IntoxikationIn Folge einer akuten, lokal begrenzten Infektion kann es durchStreuung des Diphtherietoxins mit dem Blut zu einersystemischen Intoxikation mit Schäden an anderen Organenkommen (sekundär-toxischer Verlauf). Ein solcher Verlauf kannbei allen Diphtherie-Formen auftreten. Hierbei kann es zuAbb. 3: WunddiphtherieSchäden z. B. an Herz, Nervensystem, Niere oder Leberkommen. Wichtige Spätschäden können vor allem eine Myokarditis (Herzmuskelentzündung), oder auch eine toxischeNephropathie (Funktionsverlust der Niere durch tubuläre Nekrose) oder eine Polyneuritis diphtherica (nervaleAusfallerscheinungen durch Demyelinisierung, insbesondere als Lähmung des Gaumensegels) sein.5 DiagnoseAn erster Stelle der Verdachtsdiagnose steht das konkrete klinische Bild. Vor allem bei der häufig vorkommendenRachendiphtherie ist die Erkrankung an den charakteristischen, grau-braunen Pseudomembranen der infiziertenRachenbereiche und einem typischen, faulig-süßlichen Geruch zu erkennen. Hinzu kommen noch Schwellungen derregionalen Lymphknoten und des Halses und Anzeichen einer allgemeinen systemischen Vergiftung. Die Diagnose wirddurch mikrobiologische Untersuchungen eines Abstrichs gesichert: Nachweis des Erregers über eine Kultur, Nachweisder Fähigkeit zur Bildung des Diphtherietoxins durch einen Präzipitationstest, evtl. Nachweis der Toxin-Gene durch PCR.Ein Verdacht auf Diphtherie ist in Deutschland grundsätzlich meldepflichtig.6 TherapieTherapie einer akuten Diphtherie-ErkrankungDie wichtigste Maßnahme bei Verdacht auf Diphtherie ist die sofortige Gabe von Diphtherie-Antitoxin, einemPferdeimmunserum. Das Antitoxin neutralisiert nur das freie, im Blut zirkulierende Toxin. Zweite Maßnahme ist die Gabevon Antibiotika (Penicillin G oder Erythromycin), um die weitere Ausbreitung der Bakterien zu verhindern. Entsprechendder möglicherweise auftretenden Komplikationen können intensivmedizinische Maßnahmen nötig werden, z. B.rechtzeitige Intubation oder operative Entfernung der die Atemwege verlegenden Pseudomembranen.ProphylaxeDie Diphtherie-Impfung gehört zur „Standard“-Immunisierung im 1. Lebensjahr. Geimpft wird aktiv mit einemDiphtherietoxoid. Da der Impfschutz nicht komplett ist, kann eine akute Erkrankung nicht vollständig verhindert werden,auf jeden Fall wird aber der Krankheitsverlauf gemildert.7 LiteraturClassen, M. u. a.: Innere Medizin. Urban & Fischer, München, 5. Auflage, 2004, S. 957-959.Darai, G. u. a.: Lexikon der Infektionskrankheiten des Menschen. Erreger, Symptome, Diagnose, Therapie undProphylaxe. Springer-Verlag, Berlin, 2. Auflage, 2003, S. 144-148.Löffler, G.; Petrides, P.: Biochemie und Pathobiochemie. Springer-Verlag, Berlin, 5. Auflage, 1997, S. 276.Nelson, D.; Cox, M.: Lehninger Biochemie. Springer-Verlag, Berlin, 3. Auflage, 2001, S. 297, 1152, 1162Robert Koch Institut: Ratgeber Infektionskrankheiten. Diphtherie. Internet: http://www.rki.de/infekt/d_links.htm, aufgerufenam 25.04.2004, 14:30 UhrWorld Health Organization: Diphtheria. Internet: http://www.who.int/vaccines-diseases/diseases/diphtheria_dis.shtml,aufgerufen am 25.04.2004, 14:15 Uhr.Abbildungen: www.vaccineinformation.org© Kristina Dehm, April 2004Seite 2