Kapitel 2: Epidemiologie der Meningitis, verursacht durch Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, und Haemophilus influenzae

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  • Haemophilus influenzae

Der Begriff „Meningitis“ beschreibt eine Entzündung der Membranen (Hirnhäute) und/oder der Gehirn- und Rückenmarksflüssigkeit (Liquor), die das Gehirn und das Rückenmark umgibt und schützt. Eine Meningitis kann viele Ursachen haben, sowohl infektiöse als auch nicht-infektiöse. Die bakterielle Meningitis ist eine lebensbedrohliche Erkrankung, die sofort erkannt und behandelt werden muss. Außerhalb der Neugeborenenperiode sind die häufigsten Ursachen der bakteriellen Meningitis Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae und Haemophilus influenzae. Alle drei Organismen sind Erreger der Atemwege. Sie werden durch engen Kontakt mit Atemwegssekreten von Mensch zu Mensch übertragen. Nach dem Erwerb kann jede Spezies die Schleimhäute des Nasen-Rachen-Raums und des Oropharynx besiedeln, was als pharyngeale Übertragung bekannt ist. Von dort aus können sie die Schleimhäute überwinden und in das Blut gelangen. Sobald sie im Blut sind, können sie die Hirnhäute erreichen und eine Hirnhautentzündung (Meningitis) oder andere Körperstellen erreichen und andere Krankheitsbilder verursachen. Man schätzt, dass weltweit jedes Jahr über 1,2 Millionen Fälle von bakterieller Meningitis auftreten (24). Die Inzidenz und die Sterblichkeitsrate bei bakterieller Meningitis variieren je nach Region, Land, Erreger und Altersgruppe. Ohne Behandlung kann die Sterblichkeitsrate bis zu 70 Prozent betragen, und einer von fünf Überlebenden einer bakteriellen Meningitis kann mit bleibenden Folgen wie Hörverlust, neurologischer Behinderung oder dem Verlust einer Gliedmaße zurückbleiben (18).

Neisseria meningitidis

N. meningitidis kann entweder eingekapselt oder ungekapselt sein. Fast alle invasiven N. meningitidis-Organismen sind jedoch verkapselt oder von einer Polysaccharidkapsel umgeben. Dieses Kapselpolysaccharid wird verwendet, um N. meningitidis in 12 Serogruppen zu klassifizieren. Sechs dieser Serogruppen verursachen die große Mehrheit der Infektionen beim Menschen: A, B, C, W135, X und Y (12). Die Inzidenzraten von N. meningitidis-Meningitis sind im Allgemeinen bei Kindern unter fünf Jahren und bei Jugendlichen am höchsten. N. meningitidis kann auch eine schwere Bakteriämie, die so genannte Meningokokkämie, verursachen. Die weltweite Verteilung der Serogruppen von N. meningitidis ist unterschiedlich. In Amerika, Europa und Australien sind die Serogruppen B und C am häufigsten, während die Serogruppe A die meisten Erkrankungen in Afrika und Asien verursacht (7). Manchmal treten Serogruppen auf, die in einem bestimmten Land oder einer bestimmten Region an Bedeutung gewinnen, wie die Serogruppe C in China (20) oder die Serogruppe Y in Nordamerika (15, 17, 23).

Weltweit ist die Häufigkeit von Meningitis durch N. meningitidis in einer Region Afrikas südlich der Sahara am höchsten, die als „Meningitis-Gürtel“ bekannt ist (Abbildung 1). Diese hyperendemische Region erstreckt sich vom Senegal bis nach Äthiopien und ist gekennzeichnet durch saisonale Epidemien während der Trockenzeit (Inzidenzrate: 10-100 Fälle pro 100.000 Einwohner), die von explosiven Epidemien in 8-12-jährigen Zyklen unterbrochen werden (Inzidenzraten können über 1.000 Fälle pro 100.000 Einwohner betragen). Im gesamten Meningitis-Gürtel sind während dieser jährlichen Epidemien mindestens 350 Millionen Menschen dem Risiko einer Meningitis ausgesetzt. Meningitis-Epidemien werden im Allgemeinen durch die Serogruppe A verursacht, obwohl Ausbrüche auch durch die Serogruppen C, W135 und X verursacht wurden (1-3, 7, 13, 21, 28). Ausbrüche verschiedener Serogruppen können sich überschneiden, daher ist eine Laborbestätigung sowohl für die Erkennung als auch für die Überwachung des Verlaufs von Ausbrüchen wichtig (5-7).

Quelle: Control of epidemic meningococcal disease, WHO practical guidelines, World Health Organization, 1998, 2nd edition, WHO/EMC/BAC/98.3
Abbildung 1. Der afrikanische Meningitis-Gürtel. Diese Länder südlich der Sahara weisen ein hohes epidemisches Risiko für Meningokokken-Meningitis auf.

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Haemophilus influenzae

H. influenzae kann, wie N. meningitidis, entweder unverkapselt oder mit einer Polysaccharidkapsel umhüllt sein. Aufgrund des Aufbaus dieser Polysaccharidkapsel können verkapselte H. influenzae-Isolate in sechs Serotypen (a, b, c, d, e und f) eingeteilt werden, wobei H. influenzae Typ b (Hib) die häufigste Ursache für invasive Erkrankungen ist. Obwohl die H. influenzae-Meningitis bei Jugendlichen und Erwachsenen selten ist, sind die Raten der Hib-bedingten Meningitis bei Kindern unter fünf Jahren mit einer geschätzten Inzidenzrate von 31 Fällen pro 100.000 am höchsten (22). Bei Kleinkindern ist die Sterblichkeitsrate bei Meningitis aufgrund von H. influenzae im Allgemeinen höher als bei Meningitis aufgrund von N. meningitidis. Neben der Meningitis ist H. influenzae auch eine wichtige Ursache für Lungenentzündung und Kehldeckelentzündung. Während die weltweite Krankheitslast durch H. influenzae nicht vollständig bekannt ist, tragen Labornetzwerke, die Überwachungssysteme wie Paediatric Bacterial Meningitis (PBM) und Invasive Bacterial Diseases (IBD) unterstützen, zu standardisierten Daten über die Krankheitslast bei.

Streptococcus pneumoniae

S. pneumoniae ist wie N. meningitidis und H. influenzae ein verkapseltes Bakterium. Die Vielfalt der Kapseltypen ist groß, wobei mehr als 93 Serotypen auf der Grundlage der Zusammensetzung des Kapselpolysaccharids anerkannt sind. Viele S.-pneumoniae-Serotypen sind in der Lage, invasive Krankheiten zu verursachen, darunter Meningitis, Infektionen der Blutbahn und Lungenentzündung; die meisten Krankheiten weltweit werden jedoch durch eine kleine Anzahl gängiger Serotypen verursacht (8). Der relative Anteil der einzelnen Serotypen an der lokalen Krankheitslast variiert weltweit, wobei die Serotypen 1 und 5 in Entwicklungsländern stärker vertreten sind. S. pneumoniae und Hib können saisonal schwanken und verursachen zwar keine Epidemien wie N. meningitidis, aber große Ausbrüche kommen selten vor (4, 12). Meningitis aufgrund von S. pneumoniae tritt am häufigsten bei sehr jungen und sehr alten Menschen auf, mit einer geschätzten Inzidenzrate von 17 Fällen pro 100 000 Einwohner bei Kindern unter fünf Jahren (14). Die Sterblichkeitsrate bei Meningitis durch S. pneumoniae bei Kindern unter fünf Jahren liegt in einigen Teilen der Welt bei über 73 %.

Vorbeugung und Kontrolle

Das Risiko einer sekundären Meningokokkenerkrankung bei engen Kontaktpersonen einer an Meningokokken erkrankten Person (d. h. Haushaltsmitglieder, Kontaktpersonen in Kindertagesstätten oder Personen, die direkt mit den oralen Sekreten des Patienten in Kontakt kommen) ist hoch. In nicht-epidemischen Situationen ist eine antimikrobielle Chemoprophylaxe wirksam, um Sekundärfälle bei engen Kontaktpersonen zu verhindern, indem die nasopharyngeale Übertragung eliminiert wird, wenn sie schnell nach der Identifizierung des Indexfalls verabreicht wird. Eine solche Maßnahme ist in vielen Ländern möglicherweise nicht durchführbar. Eine Massen-Chemoprophylaxe zur Verhinderung/Eindämmung von Epidemien wird nicht empfohlen. Sekundärfälle treten auch bei Hib-Meningitis auf, insbesondere bei ungeimpften Kindern unter 4 Jahren, die mit einer an Hib erkrankten Person in Kontakt gekommen sind. Die orale Gabe von Rifampin wird empfohlen, um die nasopharyngeale Übertragung zu eliminieren und eine Erkrankung bei diesen Kindern zu verhindern. Sekundäre Meningitisfälle sind bei Personen, die einem Patienten mit einer Pneumokokkenerkrankung ausgesetzt waren, sehr selten.

Laborüberwachungsdaten sind von entscheidender Bedeutung, um die Ausbreitung weniger anfälliger Stämme zu verfolgen und eine Orientierungshilfe für die empirische Auswahl antimikrobieller Mittel zu geben. Bei allen drei bakteriellen Meningitis-Erregern wurde eine Resistenz gegen antimikrobielle Mittel festgestellt, was sich auf die Behandlung von Patienten und die Chemoprophylaxe von engen Kontaktpersonen auswirkt. Gegen Sulfonamide resistente N. meningitidis-Isolate sind in vielen Ländern verbreitet. Auch Isolate, die gegen Rifampicin, Penicillin, Chloramphenicol, Cotrimoxazol, Ceftriaxon und Ciprofloxacin resistent sind, wurden festgestellt (27). In einem Bericht aus den Vereinigten Staaten wurden 2 Isolate beschrieben, die gegen Rifampin resistent waren (16). Resistenz gegen Betalaktam-Antimikroben ist bei H. influenzae-Isolaten weit verbreitet, von denen die meisten Betalaktamase produzieren. Von S. pneumoniae-Isolaten wurde eine Resistenz gegen Betalaktame, Makrolide, Tetracyclin und Trimethoprim/Sulfamethoxazol berichtet. Der zunehmende Anteil von Pneumokokken, die gegen Penicillin resistent sind, und die Entwicklung einer Resistenz gegen Ceftriaxon haben enorme Auswirkungen auf die Behandlung und machen die Prävention durch Impfung umso wichtiger. Die Einführung von Impfstoffen in den Vereinigten Staaten hat zu einem sinkenden Anteil invasiver Isolate geführt, die gegen Antibiotika resistent sind, so dass Impfstoffe eine Rolle bei der Kontrolle der Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen spielen können (10).

Impfstoffe sind der Eckpfeiler der Prävention und Kontrolle bakterieller Meningitis. Impfstoffe gegen N. meningitidis, die aus Kapselpolysaccharid bestehen, sind seit den 1970er Jahren verfügbar und werden verwendet. Dazu gehören ein bivalenter Impfstoff (Serogruppen A und C), ein dreiwertiger Impfstoff (A, C, Y) und ein vierwertiger Impfstoff (A, C, W135 und Y). Rechtzeitige Massenimpfkampagnen mit Polysaccharidimpfstoffen können den Verlauf von Meningitisepidemien wirksam unterbrechen, sind jedoch bei Kleinkindern weniger wirksam, bieten keinen lang anhaltenden Schutz, haben keinen nachhaltigen Einfluss auf die nasopharyngeale Übertragung und unterbrechen daher nicht die Übertragung von Mensch zu Mensch. Aus diesem Grund führen sie nicht zu einer „Herdenimmunität“, d. h. zu einer Ausweitung des Schutzes auf ungeimpfte Personen in der Gemeinschaft.

Im Jahr 2010 wurde ein neuer Meningokokken-Konjugatimpfstoff der Serogruppe A zugelassen, von der WHO präqualifiziert und in Burkina Faso, Mali und Niger eingeführt (11). Konjugatimpfstoffe führen im Allgemeinen zu einem höheren Schutzniveau, einer längeren Schutzdauer, einem Schutz für Kinder unter 2 Jahren und können die nasopharyngeale Übertragung unterbrechen, was zu einer Herdenimmunität führt. Man hofft, dass der Impfstoff das Auftreten von Epidemien der Serogruppe A verhindern kann, wenn er in nationalen Schutzimpfungsprogrammen im gesamten Meningitisgürtel eingesetzt wird. Die traditionelle öffentliche Gesundheit und die bakteriologische Überwachung sowie die molekulare Epidemiologie werden eine entscheidende Rolle bei der Bewertung der kurz- und langfristigen Auswirkungen dieser Impfprogramme spielen. Ob beispielsweise Impfstoffe gegen andere Serogruppen erforderlich sind, ob die Serogruppe A aufgrund einer nachlassenden impfinduzierten Immunität möglicherweise wieder auftritt oder ob neue Serogruppen entstehen, lässt sich nur durch eine kontinuierliche, qualitativ hochwertige Überwachung feststellen.

Polysaccharid-Protein-Konjugatimpfstoffe gegen Hib sind für Kleinkinder erhältlich. In den meisten Industrieländern haben diese Impfstoffe die Belastung durch Hib-Meningitis drastisch gesenkt und sie als Problem für die öffentliche Gesundheit praktisch eliminiert, da sie direkt wirken und eine Herdenimmunität induzieren, ohne dass ein signifikanter Stammaustausch stattfindet. In jüngster Zeit haben viele Entwicklungsländer Hib-Impfstoffe eingeführt oder planen dies im Rahmen verschiedener globaler Initiativen, wie der Hib-Initiative und der GAVI-Allianz, deren Ziel es ist, die Einführung von Hib-Impfstoffen in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen zu beschleunigen.

Für S. pneumoniae ist ein 23-valenter Polysaccharid-Impfstoff verfügbar. Wie andere Polysaccharid-Impfstoffe ist er bei Kindern unter zwei Jahren, der Gruppe mit dem höchsten Risiko für eine S. pneumoniae-Meningitis, nicht wirksam. Neuere Polysaccharid-Protein-Konjugatimpfstoffe wurden in vielen Industrieländern eingeführt und haben zu einem drastischen Rückgang der Pneumokokkenmeningitis bei Säuglingen und Kleinkindern sowie bei Erwachsenen durch Induktion einer Herdenimmunität geführt (9). Derzeit sind 7-, 10- und 13-valente Pneumokokken-Konjugatimpfstoffe entwickelt und von der WHO präqualifiziert worden. In einigen Gebieten haben die Serotypen, die nicht durch den 7-valenten Konjugatimpfstoff abgedeckt werden, nach der Einführung des 7-valenten Konjugatimpfstoffs etwas zugenommen (25). Wie beim Hib-Impfstoff haben globale Initiativen wie PneumoADIP und die GAVI Alliance dazu beigetragen, die Einführung dieser Impfstoffe in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen zu beschleunigen. Ende 2010 verwendeten 42 Länder einen Pneumokokken-Konjugatimpfstoff für die Routineimpfung von Säuglingen, darunter 3 Länder mit niedrigem Einkommen, und bis zu 15 weitere Länder mit niedrigem Einkommen sollen den Impfstoff 2011 einführen (26).

Rolle des Labors

Mikrobiologen spielen eine entscheidende Rolle bei der Sammlung von Daten für klinische und gesundheitspolitische Entscheidungen. Eine effiziente und genaue mikrobiologische Diagnose der bakteriellen Meningitis ist ausschlaggebend für die Wahl der Antibiotika und anderer Behandlungsmöglichkeiten für den Patienten. Die Ergebnisse der Serogruppe oder des Serotyps von Isolaten der bakteriellen Meningitis in einer betroffenen Bevölkerung dienen als Richtschnur für Reaktionsmaßnahmen und bestimmen den geeigneten Impfstoff. In ähnlicher Weise ist die mikrobiologische Überwachung von entscheidender Bedeutung, um durch die Identifizierung lokaler Resistenzprofile eine angemessene Antibiotikatherapie zu gewährleisten. Daher ist die Rolle des mikrobiologischen Labors von wesentlicher Bedeutung für die Verhinderung von Morbidität und Mortalität durch bakterielle Meningitis.

Infektionen mit N. meningitidis können durch die Arbeit mit Bakterienisolaten im mikrobiologischen Labor erworben werden, wenn keine geeigneten Schutzmaßnahmen befolgt werden (19). Mikrobiologen, die routinemäßig mit diesen Isolaten arbeiten, sind einem erhöhten Infektionsrisiko ausgesetzt. Dieses Risiko unterstreicht die Bedeutung einer konsequenten Einhaltung der Biosicherheitsverfahren. Darüber hinaus wird Mikrobiologen, die routinemäßig mit N. meningitidis arbeiten, eine Impfung gegen Meningokokken empfohlen, und es sollte eine antimikrobielle Chemoprophylaxe durchgeführt werden, wenn Nachlässigkeiten bei den Biosicherheitsverfahren zu einer Exposition gegenüber dem Organismus führen.

Leseempfehlung

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  • Meningitis Vaccine Projectexternes Symbol
  • PATHexternes Symbol
  • WHO IVB 6Dec2011 – MenAfriVac launchexternes Symbol
  • WHO AFRO 6Dez2011 – Einführung von MenAfriVac
  • Revolutionärer neuer Impfstoff gegen Meningitis soll tödliche Epidemien in Afrika auslöschenexternes Symbol
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