Infektion

Grundbegriff und Entstehung

Eine Infektion oder Ansteckung liegt vor, wenn Krankheitserreger passiv in einen Organismus eindringen, dort verbleiben und sich vermehren. Bei Pflanzen spricht man auch von einem Befall. Der bloße Kontakt zwischen Erreger und Wirt heißt Infizierung. Kann sich der Erreger nicht anheften und ansiedeln, endet der Vorgang ohne Infektion. Infektionskrankheiten sind Krankheiten, die durch solche Erreger, sogenannte Pathogene, verursacht werden.

Als Erreger kommen pathogene Lebewesen wie Bakterien, Pilze, Einzeller und andere Parasiten sowie auf einen Wirt angewiesene Einheiten wie Viren, Transposons und Prionen infrage. Kontamination bedeutet das unbeabsichtigte Eindringen von Mikroorganismen, Viren, Viroiden oder Prionen in ein Nährmedium; absichtliches Einbringen heißt Inokulation.

Eine Infektion entsteht unter Infektionsdruck in mehreren Schritten: Erreger wirken von außen auf den Organismus ein, dringen ein, haften an und vermehren sich. Außer bei latenten Infektionen lösen sie eine Reaktion des Immunsystems aus. Verlauf und Stärke hängen vom Verhältnis zwischen Erreger und Abwehr des Wirts ab. Bei den meisten Erregern muss eine minimale Infektionsdosis, also eine bestimmte Erregermenge, in den Körper gelangen. Mögliche Folgen reichen von Immunreaktionen über krankmachende Wirkung, die Pathogenität, bis zur Letalität. Morbidität und Mortalität beschreiben statistisch die Krankheitshäufigkeit beziehungsweise Sterblichkeit in einer Population.

Eine Infektion mit erkennbaren Symptomen heißt apparente Infektionskrankheit. Eine inapparente oder asymptomatische Infektion verläuft ohne Symptome, kann aber dennoch eine Immunreaktion und Immunität gegen denselben Erreger hinterlassen. Das wird stille Feiung genannt. Der Zusammenhang zwischen einem bestimmten Erreger und einer Infektionskrankheit wird mithilfe der Henle-Koch-Postulate überprüft; Erreger oder Immunreaktionen werden durch eine abgestufte Diagnostik nachgewiesen.

Besiedlung, Symbiose und Anpassung

Kolonisation oder Besiedlung ist vom Eindringen eines Erregers zu unterscheiden: Kommensale Bakterien und Pilze leben auf Haut und Schleimhäuten, ohne in den Organismus einzudringen oder krank zu machen. Diese Standortflora schützt den Körper, indem sie krankmachenden Keimen Platz und Nahrung streitig macht. Kommensale nutzen den Wirt, bringen ihm aber im Unterschied zu Symbionten keinen erkennbaren Nutzen.

Bei geschädigter Haut oder Schleimhaut sowie bei Immunschwäche können normalerweise harmlose körpereigene Keime eine endogene Infektion auslösen. Staphylococcus aureus verursacht häufig kleinere Entzündungen, kann aber bei geschwächten Patienten und in Verbindung mit Multiresistenzen lebensbedrohlich werden. Bei einer opportunistischen Infektion nutzt ein Erreger eine Abwehrschwäche aus. Viele Tiere und Mikroorganismen leben dagegen in Symbiose, also in einer für beide Seiten wichtigen Gemeinschaft, etwa bei der Verdauung im Darm oder in den Vormägen von Wiederkäuern.

Bei der Koevolution passen sich Wirt und Erreger aneinander an. Gut angepasste Erreger schädigen ihren natürlichen Wirt meist wenig, weil sie ihn für Vermehrung und Übertragung benötigen. Herpes-simplex-Viren erreichen in Deutschland bei wenig ausgeprägten Symptomen Infektionsquoten von über 90 %. Das simiane Immundefizienz-Virus verursacht in seinen natürlichen Wirten kein AIDS, während HIV dies beim Menschen tut. Eine Ebolavirus-Infektion kann sich im Menschen wegen hoher Virulenz selbst begrenzen: Ein schnell schwer erkrankender oder sterbender Wirt hat einen kleineren Bewegungsradius und überträgt das Virus weniger effizient. Ein schwerer Verlauf mit hoher Sterblichkeit deutet daher meist auf eine noch unvollständige Anpassung an den Reservoirwirt hin, allerdings gibt es Ausnahmen wie H5N1-Viren in Vögeln, Yersinia pestis und humane Pockenviren im Menschen.

Angepasste Erreger neigen zur Persistenz, also zum langfristigen Fortbestehen, und zu regulierter Vermehrung. Die Anpassung des Wirts heißt Wirtsrestriktion oder Wirtsresistenz. Dazu gehören beim Menschen verschiedene antivirale und antibakterielle Mechanismen sowie die Immunantwort.

Zeitlicher Verlauf und Reihenfolge

Nach der Reihenfolge und Kombination von Erregern unterscheidet man:

• Primärinfektion: erster Kontakt und erstmalige Übertragung eines Erregers. • Sekundärinfektion: zusätzliche Infektion mit einem anderen Erreger nach der Erstinfektion. Sie kann Immunsystem und Therapie belasten; der Verlauf ist meist heftiger und symptomreicher. • Superinfektion: in der Virologie erneute Infektion mit demselben Virus bei bereits bestehender Primärinfektion; in Medizin und Bakteriologie meist eine weitere bakterielle Infektion auf Grundlage einer viralen Infektion. • Doppelinfektion: gleichzeitige Übertragung zweier verschiedener Erreger. • Koinfektion: gleichzeitige Anwesenheit von mindestens zwei verschiedenen Erregern oder Varianten desselben Erregers. • Reinfektion: erneute Ansteckung mit demselben Erreger nach Abheilung der Erstinfektion.

Eine transiente Infektion folgt dem Prinzip „Hit and Run“, eine persistente dem Prinzip „Infect and persist“. Nach dem zeitlichen Erscheinungsbild kann ein Verlauf foudroyant oder perakut sein, also schnell, schwer und oft tödlich; akut mit plötzlichem Beginn und heftigen Auswirkungen; subakut mit geringerer Heftigkeit; chronisch mit allmählichem Beginn und langer Dauer; rezidivierend mit wiederholtem Auftreten desselben Erregers; oder latent beziehungsweise persistierend mit langen klinisch stummen Phasen.

Zeitlich werden der Infektionszeitpunkt, eine mögliche Latenzperiode und die infektiöse Periode unterschieden. Während der infektiösen Periode ist die infizierte Person ansteckend, während des latenten Stadiums nicht. Die Inkubationszeit ist der Zeitraum zwischen Ansteckung und dem Auftreten der ersten klinischen Symptome.

Bei Parasiteninfektionen bezeichnet die präpatente Phase die Zeit vom Eindringen infektionsfähiger Parasitenstadien bis zur Entwicklung ausgewachsener, eierlegender Parasiten; Fortpflanzungsprodukte sind noch nicht in den Ausscheidungen nachweisbar. In der anschließenden patenten Phase erscheinen diese Produkte in den Körperausscheidungen. Die Begriffe werden bei Zoonosen in der Humanmedizin und auch in der Veterinärmedizin verwendet.

Herkunft, Übertragung und Eintritt

Bei einer endogenen Infektion oder Autoinfektion stammt der Erreger aus der normalerweise harmlosen körpereigenen Flora und gelangt bei geschwächter Abwehr beispielsweise aus Haut, Lunge oder Darm in den Blutkreislauf. Bei einer exogenen Infektion kommt er aus der Umgebung. Wichtige Wege sind Tröpfchen beim Husten, Niesen, Schreien oder Sprechen, das Einatmen, Kontakt mit verunreinigten Gegenständen, der Austausch von Körperflüssigkeiten, blutsaugende Insekten, Wunden und Lebensmittel. Wundinfektionen treten bei etwa 10 Prozent aller Operationen auf.

Eine nosokomiale Infektion entsteht in einem Krankenhaus, einer Arztpraxis oder einer anderen medizinischen Einrichtung und wird durch das dort typische Keimspektrum verursacht. Erreger wie Pseudomonaden zeigen häufig hohe Resistenzen gegen gebräuchliche Antibiotika. Erfolgt die Übertragung bei einem medizinischen Eingriff, etwa durch Katheter oder Intubation, ist sie zugleich iatrogen. Der Begriff iatrogene Infektion umfasst auch andere, nicht krankenhaustypische Erreger, die bei medizinischen Maßnahmen auf Patienten oder Personal übertragen werden. Bei einer polymer-assoziierten Infektion besiedeln Erreger Kunststoffoberflächen wie Katheter, künstliche Herzklappen oder künstliche Gelenke.

Direkte Infektionen werden ohne Zwischenschritt von Mensch zu Mensch übertragen. Indirekte Infektionen nutzen Überträger, etwa blutsaugende Insekten, Wasser, Nahrung oder Gegenstände. Horizontale Übertragung findet zwischen Wirten derselben Generation statt, vertikale vom Wirt zu seinen Nachkommen: pränatal vor der Geburt über den Mutterkuchen, perinatal während der Geburt oder postnatal danach, beispielsweise durch Muttermilch.

Die Eintrittspforte kann der Darm sein; dies heißt enterale Infektion. Bei der fäkal-oralen Übertragung gelangen Erreger aus Fäkalien durch den Mund hinein, etwa über verunreinigtes Trinkwasser. Parenteral bedeutet am Darm vorbei und im medizinischen Sprachgebrauch direkt ins Blut. Weitere Eintrittswege sind perkutan über die Haut, permukös über Schleimhäute, durch Inhalation über die Atemwege, urogenital über den Harntrakt, genital über die Geschlechtsorgane und intrauterin während der Schwangerschaft in den Körper des ungeborenen Kindes.

Ausbreitung und klinische Erscheinungsformen

Bei einer Lokalinfektion bleiben die Erreger an der Eintrittspforte und verursachen nur dort Symptome. Bei einer generalisierten Infektion vermehren sie sich zunächst an der Eintrittspforte und gelangen dann über das Blut zu Manifestationsorganen wie Leber, Milz, lymphatischen Organen, Haut oder Nervensystem; an der Eintrittspforte sind sie anschließend nicht mehr nachweisbar. Bei einer fokalen Infektion oder Herdinfektion gelangen besonders Bakterien wie Streptokokken verzögert oder schubweise von einem lokalen Ausgangsherd über den Blutkreislauf in entfernte Körperregionen und lösen dort entzündliche oder allergische Prozesse aus. Eine systemische Infektion erfasst über die Blutbahn ein ganzes Organsystem, etwa das Zentralnervensystem, oder den gesamten Organismus.

Nach Symptomen und Abwehrlage unterscheidet man:

• Stumme, asymptomatische oder inapparente Infektion: keine Krankheitszeichen; der Mensch kann als Reservoirwirt dienen und durch stille Feiung immunisiert werden. • Subklinische Infektion: Die Abwehr verhindert den Krankheitsausbruch und beseitigt den Erreger; die Infektion bleibt zeitlich begrenzt. • Persistierende Infektion: Der Erreger bleibt unbegrenzt im Wirt, vermehrt sich nur begrenzt und verursacht zunächst keine Symptome. Stress oder Immunsuppression können eine manifeste Infektion auslösen. • Latente Infektion: Erreger und Abwehr befinden sich im Gleichgewicht, bis die Krankheit ausbricht oder der Erreger beseitigt wird. • Tolerierte Infektion: Ein meist intrauterin erworbener Erreger vermehrt sich und kann lebenslang ausgeschieden werden, ohne dass der Wirt erkrankt, solange die Immuntoleranz erhalten bleibt. • Okkulte Infektion: Der Erreger ist trotz erfolgter Invasion weder direkt noch indirekt nachweisbar. Ein Beispiel ist eine HBV-Infektion ohne nachweisbares Hepatitis-B-Antigen (HBsAg). • Abortive Infektion: nur leichte Krankheitserscheinungen. • Manifeste oder apparente Infektion: deutlicher Ausbruch mit klinischen Symptomen. • Opportunistische Infektion: Erkrankung bei Immunschwäche durch einen Erreger, der bei gesunder Abwehr keine Krankheit verursachen würde.

Nach dem geographischen Ort ist eine autochthone Infektion vor Ort entstanden, eine allochthone wurde von anderswo importiert. Nach der Erregerart werden unter anderem bakterielle, virale, Virusoid-, Prionen-, Protozoen-, Wurm-, parasitäre, Pilz- und Algeninfektionen unterschieden. Bei einer Spillover-Infektion ist der Erreger zuvor von einer Tierart auf den Menschen übergesprungen.

Vorbeugung und Behandlung

Zur Prävention gehören vor allem hygienische Maßnahmen der Expositionsprophylaxe, welche den Kontakt mit und die Übertragung von Krankheitserregern möglichst verhindern. Je nach Situation kommen außerdem Chemoprophylaxe und Postexpositionsprophylaxe nach einem möglichen Erregerkontakt infrage.

Vielen Infektionskrankheiten lässt sich durch gezielten Aufbau einer Immunität vorbeugen. Dies geschieht vor allem durch Impfung als aktive Immunisierung, in einigen Fällen auch durch passive Immunisierung.

Die Therapie richtet sich unter anderem nach dem auslösenden Erreger. Zu den wichtigsten Maßnahmen zählen die Entfernung des Infektionsherdes und eine antimikrobielle Behandlung, insbesondere mit Antibiotika.