Infektiologie

1. Form
   • zylindrisch, spindelförmig
2. Verdauungstrakt
   • durchgängig, tubulär von Mund bis After
3. Geschlechter
   • getrennt-geschlechtlich (Weibchen grösser als Männchen)
4. Vertreter
   • Spulrümer (Ascaris lumbricoides)
   • Medinawurm
   • Peitschenwurm
   • Madenwurm
   • Trichinellen-Larven
   • Hakenwurm

1. Form
   • abgeflacht, blattförmig
   • perioraler & ventraler Saugnapf
2. Verdauungstrakt
   • stark verzweigt, blind endend
3. Geschlechter
   • gemischt-geschlechtlich
   • meist 2 Zwischenwirte (Ausnahme -> Schistosomen sind getrennt geschlechtlich, nur 1 Zwischenwirt)
4. Vertreter
   • Leberegel
   • Lungenehel
   • Pärchenegel =Schistosomen
   • Chin. Leberegel

1. Form
   • flach, bandartig
   • Kopf -> Scolex, enthält Saugnäpfe und/oder kleine Haken
   • viele Reproduktionssegmente = Proglottiden
2. Verdauungstrakt
   • kein Verdauungstrakt
3. Geschlechter
   • gemischt-geschlechtlich = hermaphroditisch
   • 1 Zwischenwirt
4. Vertreter
   • Riese= Schweinebandwurm, 3-4m
   • Zwerg= Hundebandwurm, 3-4mm
   • Rinderbandwurm
   • Fischbandwurm

• medizinisch relevant:
  • Spinnentiere (8 Beine) -> MIlben & Zecken
  • Insekten (6 Beine) -> Läuse, Mücken, Fliegen, Wanzen
• transitorische Parasiten, nur während Blutmahlzeit
  • ausser Läuse stationäre Parasiten
• Insketen -> Männchen können nicht stechen
• Arthropoden-Vektoren -> Endwirte: sexuelle Replikation
• Arthropoden-Vektoren -> Zwischenwirte: vegetative Replikation

• Viren:
  • Coltiviren -> Zeckenfieber
• Bakterien:
  • Borrelien -> Lyme-Borreliose
• Protozoen:
  • Babesien -> Babesiose

• Läuse
  • Bakterien: Borrelien -> Rückfallfieber
• Mücken
  • Viren: Gelbfieberviren -> Gelbfieber
  • Protozoen: Plasmodien -> Malaria
• Fliegen
  • Bakterien: Francisellen -> Tularämie
  • Protozoen: Trypanosomen -> Schlafkrankheit
• Wanzen, Flöhe
  • Bakterien: Rickettsien -> Fleckbieber

• fast immer peroral oder perkutan
• Oral:
  • fäkale Ausscheidung potentiell infektiöse Stadien durch Mensch/Tiere
  • durch Wasser (z.B. Amöbenzysten)
  • Kontamination von Frischgemüse, Früchten, Obst
  • Kontamination der Hände mit tierischen Exkrementen (z.B. Toxoplasma gondii)
  • infizierte Fleischwaren: Parasiten in Rind-, Schweinefleisch oder Fisch
• Kutan:
  • Perkutanes Eindringen (z.B. Zerkarien von Schistosomen, Larven des Hakenwurms)
  • via Vektoren: mechanishe Übertragung (Trypanosoma über Stechborsten von Tabaniden), Übertragung während Blutmahlzeit
• durch Kontakt:
  • selten!
  • Krätzmilben durch Hautkontakat
  • Trichomonas vaginalis durch Sexualkontakt

direkte Entwicklung ohne Wirtswechsel

komplexer Lebenszyklus mit indirekter Entwicklung und Wirtswechsel

• Hauptwirt:
  • optimal adaptiert
• Nebenwirt:
  • schlechter reproduzierend & wachsend als im Hauptwirt, als Nebenreservoir wichtig für Bekämpfungsmassnahmen
• Gelegenheitswirt:
  • äusserst selten befallen, erlauben aber ein vollständige Entwicklung
• Fehlwirt
  • keine vollständige Entwicklung möglich

• Reservoire
  • Organismen/Habitate -> in denen Infektionserreger (Parasiten, Bakterien, Viren) vermehren & überleben
• Vektoren
  • Infektionserreger übertragende Arthropoden
  • kann auch gleichzeitig für Entwicklung des "Parasiten" essentieller Wirt sein (Mücke für Plasmodium falciparum)
• Vehikel
  • biologisch innertes Medium, mit Infektionserregern kontaminiert ( Lebensmittel, Wasser)

• monoxen -> nur Mensch befallen
• Rhizopode=Amöbiale Protozoe
• Zyste als resistente Dauerform
• direkte & indirekte Übertragung
• direkt:
  • als Cyste oder Trophozoit
  • peroral
• indirekt:
  • als Cyste
  • via Luft, Wasser oder Gemüse
  • fäkal-oral
  • nach oraler Aufnahme im oberen Dickdarm Darm: Schlüpfen der Cyste
  • Amoebulae
  • Trophozoiten: invasiv, fressen Ery's -> Amöbenruhr
  • in Submucosa, hämatogen disseminierend -> Leberabszesse

• monoxener Parasit -> nur auf Mensch
• keine direkte Übertragung möglich -> obligat extrakorporale Reifungsphase
• adulter Spulwurm im Dünndarm
• Weibchen grösser (20-40cm)
• Produktion von 200'000 Eier/Tag
• Eier: mit dicker resistenter Schale -> Fäkale Ausscheidung
• Aussenwelt:
  • Erdboden
  • Vegetation
  • Gemüse
  • -> bei günstigen Bedingungen (Temp., Feuchtig., O2-Spannung)
    • -> Entwicklung zur infektiösen Larve
  • orale Aufnahme von, mit larvenhaltigen Eiern kontaminiertem, Salat/Gemüse
  • Larven schlüpfen im oberen Dünndarm, in Blutstrom -> zu Leber & Lungenalveoli
  • via Trachea/Pharynx -> GIT
  • im Dünndarm Differenzierung zum altuden Wurm

• indirekte Übertragung -> Essen von infisziertem Fleisch
• Rinderbandwurm im oberen Dünndarm des Menschen
  •  aus Finne=Cyste=Cysticericus -> Geschlechtsreifer Bandwurm
  • Ausstülpung des Scolex
  • BIldung von 2'000 Proglottiden -> bis zu 10m wachsend
  • gemischtgeschlechtliche Proglottiden -> 100'000 Eier produzierend -> Mensch=Endwirt
• noch in reifen Proglottiden drin/ oder frei ->  menschliche Fäkalien
• resistende dickwandige Eier
  • via Abwasser
  • Vegetation
  • Weideflächen
  • -> von Rindern aufgenommen, indirekt!
• Dünndarm der Rinder -> Schlüpfen der Oncosphären aus Eiern
  • ins Blut -> in quergestreifte Muskulatur
  • Heranwachsen in 3-4 Monaten zu: infektiösen Metazestoden oder Finnen
• Mensch schlecht gekochtes/geräuchertes Fleisch  essend

• (z.B. Schistosommus Haematobiotum)
• Heteroxen
• Mensch = definitiver Wirtsorganismus -> Abgabe von Eiern
• im Wasser schlüpfend -> Miracidium
• in Schnecke Entwicklung zur Zerkarie -> Zwischenwirt
• aktive Penetration der Haut des Menschen im Wasser -> Verlieren des Schwanzes
• Migration in Mesenterial- & Ureterovesikal-Arteria
  •  Reifung zum adulte geschlechtsreife Parasiten
  • über Jahre im Gefässlumen
  • Eier ans umliegende Gewebe abgebend-> Pathogenese
• Exkurs zu Entenflöhen:
  • Familie der Schistosomen, Gattung der Trichobilharzia
  • Wirt: Wasservögel im Wechsel mit Zwischenwirt=Schnecke
  • Mensch= Fehlwirt:
    • Haut penetrierend -> Differenzierung nicht erlaubend -> absterbend
    • lokalisierte Dermatitis: im Stratum corneum
      • Verdickung des Epithels
      • Subepidermales Ödem
      • perivaskuläres lymphohistocyträres Infiltrate

• monoxener Parasit
• Flagellat
• parasiert die Genitalien: Frau -> Vagina, Mann -> subpräputialer Bereich
• Übertragung: direkt, durch Kontakt beim Geschlechtsverkehr

• direkt:
  • hochcharakteristische Expressionsprofile
    • P.falciparum: endotheliale Adhäsionsproteine=PfEMP1, Sequestrierung von Ery's
  • Minus an Gewebe & Funktion
    • via Virulenzfaktoren: enteropathogene Amöben -> Ulcera der Kolonmukosa
    • via Interferenz mit Normalflora: Giardia intestinalis -> Maldigestion/-absorption
    • via intrazelluläre Replikation: P.falciparum mit Ery-Lyse -> Anämie
  • Plus an Gewebe
  • Latenz/ Reaktivierung
    • Trichinella spiralis
    • Toxoplasma gondii
• Nutritive Kompetitione (auch direkt?)
  • Vit.B12 (Fischbandwurm)
  • Haemoglobin (wegen Eisen, durc Hämatophagie)
  • Proteine (Ancyclostoma duodenale)
• indirekt:
  • Entzündungsmanifestation
  • Immunpathologische Reaktion

• Protozoe = Einzeller
• Zyklus:
  • Anopheles-Mücke als Vektor
  • Übertragung der Sporozoiten
  • hepatisches Stadium:
    • 1. asexuelle Replikation, 2-3 Wochen
  • Erythrozyten-Befall:
    • Adhäsion an Ery's & Reorientierung
    • Sekretion apikaler Organell-Inhalte
    • gerichtete aktive Invasion
  • Ery-Zerstörung:
    • Exprimierung von Proteinen auf Ery-Oberfläche -> kodiert durch Errger
    • Autoagglutination der Ery's
  • Erythrocytäres Stadium:
    • asexuelle Vermehrung
    • 2 Tage
    • Ringstadium
      • Merozoite in Ery rein
    • Trophozoit
      • nach 24h
      • Bildung der Knobs: Parasitenstruktur -> Präsentation des PfEMP1 (durch Ery-Membran durchstechend) -> Adhäsion an Endothelzellen
      • Bildung der Müller-Clefts: intrazelluläres Transport-System für Parasiten-Moleküle (z.B. PfEMP1)
    • Schizont
      • nach 40h
      • Platzen der Ery's -> Freisetzen der Merozoiten
      • -> Fieberschub!
    • Merozoiten
  • sexuelle Formen=Gametocyten
  • Aufnahme durch weibliche Mücke -> sexuelle Vermehrung
• Pathogenese:
  • Interaktion mit Endothel -> Mikrothromben
    • viel Parasiten-Proteine mit dem Zytoskelett interagierend -> weniger elastisch!
  • wenn Gefässe verstopfend -> gestörte Organfunktion
  • z.B. zerebrale Malaris, Nierenversagen, Sepsis, Tod
  • >5% der Ery's befallen -> "komplizierte Malaria"

• Normaler-Zyklus
  • Finnen in Muskulatur
  • durch Mensch gegessen
  • Ausscheidung von Wurmeiern über Fäzes
  • Schweine/Rinder durch gedüngtes Gras aufnehmend -> Zwischenwirte
  • in dere Darm -> Entwicklung aus Eiern -> Larven
  • durchbohren die Darmwand -> ins Blut -> in Muskulatur: Finnen
• "Fehl-Zyklus":
  • Eier & Proglottitden direkt durch Mensch aufgenommen, direkt Wurmeier aufgenommen
  • im Mensch Entwicklung zu Finnen in Menschen
    • Zystizerkose -> hohe Affinität zum ZNS
    • z.B. Epilepsie machend
    • (Entwicklung zum adulten Bandwurm nicht möglich)

• Echinococcus multilocularis
  • Endwirt = Fuchs
  • gekammerte & invasive Zysten (alveoläre Echinokokkose)
• Echinococcus granulosus
  • Endwirt= Hund
  • unilokuläre Zysten (zystische Echinokokkose)
• Zyklus für beide:
  • Bandwurm im Endwirt Eier legend
  • via Fäzes ausgeschieden -> von Zwischenwirt gefressen:
    • E.granulosus -> Schaf
    • E.multilocularis -> Maus
  • über deren Fäzes: Larven ausgeschieden
  • von Hauptwirt gefressen
• Epidemiologie:
  • Mensch = Akzidenteller Zwischenwirt 
    • adulte Echinokokken nur im Dünndarm des Endwirts sich entwickelnd
    • asymptomatische Infektion
  • 8-10 Fälle pro Jahr in CH
  • Alter: 55 J.
  • Latenz: 15 J.
• Pathogenese:
  • Hauptorgan -> Leber
  • sekundär Lunge ect. befallen
  • Mensch orale Aufnahme der Eier -> GIT: Schlüpfen der Larven(=Onkosphären)
  • Penetration der Mukosa, ins Blut, in Leber & Lunge, evt. andere Organe
  • Enzystierung -> Wachstum zu grossen hytiden Zysten
  • Zysten:
    • innere Keimschicht
    • äussere Keimschicht -> polyzyklische & destruktive Vorstadien, ähnlich wie bösartiger Tumor ins umliegende Gewebe einwachsend

• klassisch neuroinvasiv:
  • Haemophilus influenza B
  • Neisseria menignitidis
  • Streptococcus pneumoniae
• andere:
  • Listeria monocytogenes
  • Treponema pallidum (Neuro-Lues)
  • Escherichia coli
  • Borrelia burgdorferi (Meningo-Encephalitis)
  • Keime der Endokarditis

Kryptokokken

• plasmodium falciparum
• Toxoplasma gondii
• Trypanosoma brucei
• Trypanosoma gambiense
• Trypanosoma rhodesiense

• Taenia solium = Schweinebandwurm
• Echinococcus spp.

1. aus Wirtszellmembran + viralen 8nm langen Spikes = Glykoproteinen
2. Protein-Masse zwischen Hülle & Nukleokapsid
3. aus 162 Kapsomeren
4. DNA, doppelsträngig, linear, 80-150kDa

• Herpes Simplex Viren -> Typ 1 & 2
• Varizella Zoster Virus
• Epstein Bar Virus
• Human Cytomegalovirus
• Humane Herpesviren Typ 6 & 7 & 8

• Befall von Muko-kutanen Regionen
• lokale Replikation, lokale Manifestation, meist asymptomatisch
• hämatogener oder axonaler Transport -> retrograd in nahe Ganglien (intrazerebrale Neurone: Encephalitis mit Nekrosen) -> Latenz
• Reaktivierung wegen UV-Strahlung/Trauma/Infekt/Entzündung
• Transport via N.Trigeminus in Temporallappen des Gehirn: lytische Replikation
• Lymphocyten angelockt -> Gewebedestruktion -> schwere Encephalitis
• teils mit neurologischen Ausfällen, epileptischen anfällen

1. Eindringen über Schleimhaut der Atemwege: Primäre Replikation (im lymphatischen Gewebe des Rachenraums): katarrhalische Symptomatik
2. Primäre Virämie
3. Sekundäre Replikation (in retikula-endothelialen Organen: Milz, Leber)
4. Sekundäre Virämie: vesiculo-pustuläres-Exanthem (Befall der Haut)
5. Latenz: Persistenz in sensiblen Ganglien des Rückenmarks, evt. über Jahrzente/lebenslang
6. Reaktivierung: anterograder axonaler Transport, Befall des Dermatoms: periphere Replikation, "Virus-shedding"

• Eigenschaften
  • strikt anaerob
  • Sporenbildner
  • ubiquitär im Boden vorkommend
• Infektionswege
  1. Nahrungs-Botulismus: Botulinus-Toxin-Komplex= BoTx über kontaminierte Nahrung aufgenommen
  2. Infantile-/ Intestinaler-Botulismus: Intestinaler-Verletzung oder mangelnder intestinaler Immunabwehr, C.botulinus sich vermehrend, BoTx-Produktion in situ
  3. im neutralen Dünn- /Dickdarm: Komplex zerfällt: Botulinum-Neurotoxin freigesetzt
  4. BoNT via Transcytose durch Epithelzellen ins Blut
  5. Wound-Botulismus: selten, Besiedelung von nekrotischen anaerobeWunden, in situ Porduktion des BoTx, systemische Dissemination
  6. via Blutweg ins ZNS & PNS

• Aufbau
  • schwere Kette
    • N-terminus -> Translokation der Leichten Kette
    • C-terminus -> Bindung an Synapse
  • leichte Kette: toxische Aktivität
  • Verbindung über Disulfidbrücken
• Wirkungs-Mechanismus
  • schwere Kette bindet zuerst an Gangliosid-Rezeptor, danach an Protein-Rezeptor
  • Endocytose
  • saure Vesikel: Spaltung, Freisetzung der leichten Kette ins Cytoplasma
  • Endo-Peptidase spaltet Synaptobrevin (Vesikel) und SNAP25 & Syntaxin (Plasmamembran)
  • Hemmung der Exocytose-Maschinerie für ACh-Vesikel-Freisetzung an der Motorischen Endplatte
• Folgen
  • schlaffe Lähmung
  • Degeneration der Synapse
  • Aussprossung des Axons, umgeben von Schwannzelle-Scheide
  • Bildung neuer dislozierter motorischer Enplatte: ca. 6 Monate

• Infektionsweg
  • ubbiquitär im Boden vorkommend
  • strikt anaerob
  • Sporenbildner
  • Befall von nekrotischen anaeroben Wunden
  • in situ Produktion des Tetanus-Neurotoxins=TeNT
  • systematische Dissemination: axonaler Transport ins ZNS
• Wirkungsmechanismus
  • Hemmung der Freisetzung der NT Glycin & Gamma-Aminobuttersäure von hemmenden Interneuronen -> Renshaw-Zellen
  • Hemmung des Spinalen Reflexbogens entfallend
• Folgen
  • gleichzeitige Kontraktion der Flexoren & Extensoren, spontan
  • Starrkrampf

• Diplokkoken
• Gram-Negativ
• Bekapselt: Polysachharid
  • wichtig für Typisierung -> 12 Serotypen (A, B, C, 29E, H, I, K, L, X, Y, Z, W135)
  • Antigene für Sepzifische Impfstoffe
  • Schutz vor Phagocytose
• Lipopolysaccharide
  • Endotoxine
• Pili Typ IV: Protein-Polymer, an Spitze Adhäsine für Andocken an Wirtszelle

• Mensch einziges Habitat
• 10-15% asymptomatische Träger
  • die meisten N.meningitidis der asymptomatischen: apathogen, nicht-invasiv
  • viele Menschen auf engem Raum -> höhere Trägerrate
• Babies <12 Monate, Kinder 15-19 Jahre besonders betroffen
• in CH: 100-200 Fälle pro Jahr, >90% der Fälle in CH durch Typ B & C
• Epidemien, 150'000 Todesfälle pro Jahr -> Entwicklungsländer, Subsaharra Gürtel

• Tröpfchen-Infektion: 2m Flugbahn
• Befall der Mukosa: transzelluläre Passage
• hämatogene Ausbreitung
• Durchbruch der Blut-Hirn-Schranke

1. Infektion

• Befall der oberen Luftwege, evt. Otitis media, Sinusitis
• Bakteriämie
• Invasion des ZNS
• Bakterielle Replikation

1. Entzündung

• Aktivierung der Immunantwort
• Zytokine, Chemokine
• Granulocyten angelockt
• Proteasen, Radikale...

1. Hirnschaden

• Hirnödem & Blutflussreduktion
• Vaskulitis
• Neurotoxizität
• -> Cortex, Hippocampus, Innenohr

• Hirnödem -> schmale Ventrikel, verstrichene Sulci: 5-15%
• Hydrocephalus -> erweiterte Ventrikel: 10%
• Zerebrale Vaskulitis mit multiplen Infarkten & Sinusvenenthrombose mit Blutung -> 5-25%

"Kardinal-Zeichen"

1. Nackensteifigkeit
2. Kopfschmerzen
3. Fieber

Weitere Zeichen:

1. Übelkeit, Erbrechen
2. Lathargie
3. Krampfanfälle
4. Gelenkschmerzen
5. Photophobie

Systemischer Infekt

• Fieber
• Muskelschmerzen
• Ausschlag

Meningeale Entzündung

• Nackensteifigkeit
• Meningeales Reizsyndrom
• Hirnnerven-Lähmung

Zerebrale Vaskulitis als Folge der Meningealen Entzündung

• Fokale Neurologische Ausfälle
• Anfallsleiden

Erhöhter Hirndruck als Folge des Hirnödems, der zerebralen Vaskulitis, der Meningealen Entzündung

• Bewusstseinseintrübung
• Hirnnerven-Lähmung
• Kopfschmerzen
• Anfallsleiden

1. Druck -> über 20 cmH2O
2. Zellen -> über 500 x 10^6/L
3. Protein -> über 1g/L (normal: <0.45g/L)
4. Granulocyten -> über 50%
5. Glukose-Quotient -> unter 0.4
6. Lactose -> über 3.5-4