Yersinien/Yersiniose: Klassifikation & Therapie

Enterobacteriaceae: Yersinien/Yersiniose

Yersinien sind gramnegative Stäbchenbakterien, die fakultativ anaerob sind und bei der Färbung eine Bipolarität aufweisen. Es gibt zwei enteropathogene Spezies, die Yersiniose verursachen: Y. enterocolitica und Y. pseudotuberculosis. Die Infektion äußert sich als Enterokolitis und mesenteriale Lymphadenitis, die klinisch einer Appendizitis Appendizitis Appendizitis ähnelt (Pseudoappendizitis). Die Bakterien werden durch den Verzehr von kontaminierten Lebensmitteln oder Wasser übertragen. Zu den Symptomen gehören Fieber Fieber Fieber, abdominelle Schmerzen und/oder Diarrhoe. Die gastrointestinale Erkrankung ist in der Regel selbstlimitierend. Antibiotika werden bei schweren Infektionen und bei Patient*innen mit geschwächtem Immunsystem verabreicht.

Redaktionelle Verantwortung: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Inhalt

Differentialdiagnosen

Quellen

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Klassifikation

Flussdiagramm zur Klassifizierung gramnegativer Bakterien — Gramnegative Bakterien:
Die meisten Bakterien können nach einem Laborverfahren namens Gram-Färbung klassifiziert werden.
Bakterien mit Zellwänden, die eine dünne Peptidoglykanschicht aufweisen, werden durch die Kristallviolettfärbung, die bei der Gram-Färbung verwendet wird, nicht eingefärbt. Diese Bakterien binden jedoch die Safranin-Gegenfärbung und erscheinen daher auf der Färbung rosa-rot, wodurch sie als gramnegativ eingestuft werden können. Diese Bakterien lassen sich nach ihrer Morphologie und ihrer Fähigkeit, in Gegenwart von Sauerstoff zu wachsen, weiter unterteilen. Die Bakterien können genauer identifiziert werden, indem man sie auf speziellen Nährböden züchtet, wo ihre Enzyme identifiziert und ihre Fähigkeit, Laktose zu vergären, getestet werden kann.
* Färbt schlecht auf Gram-Färbung
**Pleomorphe Stäbchen/kokkoide Stäbchen
*** Erfordert besondere Transportmittel
Bild von Lecturio.

Allgemeine Merkmale

Eigenschaften des Erregers Yersinia spp.

Struktur: Stäbchen
Gram-Färbung: gramnegativ
Andere Färbung(en):
- Wright-Färbung, Giemsa-Färbung und Wayson-Färbung
- Bipolarität, “Sicherheitsnadelform”
Sporenbildung: nicht sporenbildend
Invasion und Replikation in Bezug auf die Wirtszelle(n): fakultativ intrazellulär
Sauerstoffbedarf: fakultative Anaerobier
Enzyme Enzyme Grundlagen der Enzyme/biochemische Tests:
- Oxidase negativ
- Laktose negativ

Klinisch relevante Arten

Yersinien verursachen Krankheiten bei Tieren; der Mensch ist in der Regel ein zufälliger Wirt. Drei Arten sind für den Menschen krankheitserregend:

Enteropathogene Yersinien, die Yersiniose (Durchfallerkrankung) verursachen:
- Y. pseudotuberculosis
- Y. enterocolitica
Y. pestis (nicht enteropathogen, verursacht aber die Pest; wird gesondert behandelt)

Computergeneriertes 3D-Bild von Yersinia enterocolita — Dreidimensionales (3D) computergeneriertes Bild von *Y. enterocolitica* in länglicher Form
Bild: “3D computer generated image of Yersinia enterocolitica” von Jennifer Oosthuizen. Lizenz: Public Domain.

Epidemiologie

Yersiniose: meist verursacht durch Y. enterocolitica
Inzidenz am höchsten bei Kindern
Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö) ist das häufigste Symptom bei Infektion von Kindern unter 4 Jahren.

Pathogenese

Reservoirs und Infektionsweg

Reservoir: Vieh, Nagetiere, Haustiere
Übertragung:
- Durch den Verzehr von kontaminierten Lebensmitteln oder Wasser (Schweinefleisch, Milch oder Milchprodukte)
- Blutprodukte

Virulenzfaktoren

Lipopolysaccharid-Endotoxin: führt zu systemischer Toxizität bei Bakteriämie
Typ-III-Sekretionssystem:
- Injiziert Yops (Yersinia outer proteins) in die Wirtszelle
- Yops löst zytotoxische Vorgänge aus und hemmt die Phagozytose sowie biochemische Vorgänge.
Pathogenitätsinsel (high-pathogenicity island, HPI):
- Kodiert für ein Eisen-bindendes Siderophor: Yersiniabactin
- Yersiniabactin verleiht dem Bakterium die Fähigkeit, Eisenmoleküle aufzunehmen, die es für sein Wachstum und seine Ausbreitung benötigt.
Regulierung der Virulenz durch Temperatur und Kalzium Kalzium Elektrolyte:
- Die Expression von Yersinia-Virulenzfaktoren wird durch Temperatur und freies Kalzium Kalzium Elektrolyte beeinflusst.
- Physiologisch gesehen unterscheidet sich die Temperatur des Säugetierwirts von der eines Insekts.
- Ebenso ist die Kalziumkonzentration intrazellulär anders als in extrazellulären Flüssigkeiten.
- Yersinia: in der Lage, die Virulenzfaktoren auf der Grundlage der oben genannten Maßnahmen anzupassen, wobei der Lebenszyklus in der Umwelt oder im Wirt fortgesetzt wird
Enteropathogene Yersinien: besitzen Invasin, das sich an die Oberfläche von Wirtszellen bindet

Krankheitsverlauf

Der Organismus aus kontaminierten Lebensmitteln dringt in den Wirt ein und dringt in die M-Zellen der Peyer-Plaques des Darms ein.
Die Invasion wird durch Virulenzfaktoren begünstigt.
Bildet Mikroabszesse im lymphatischen Gewebe des Darms und in den regionalen mesenterialen Lymphknoten Lymphknoten Lymphsystem
Darminfektion → Diarrhö (Yersiniose), Unterleibsschmerzen, Fieber Fieber Fieber

Klinik

Enterokolitis

Am häufigsten bei jüngeren Kindern
Inkubationszeit: 3 Tage
Dauer: 1 – 2 Wochen
Anzeichen und Symptome:
- Wässrige bis blutige Diarrhö
- Fieber Fieber Fieber
- Übelkeit, Erbrechen Erbrechen Erbrechen im Kindesalter
- Pharyngitis Pharyngitis Pharyngitis kann die Krankheit begleiten.
Der Verlauf ist länger als bei den meisten Formen von infektiösem Durchfall Durchfall Durchfall (Diarrhö).
Eine Septikämie kann auftreten bei:
- Patient*innen mit geschwächtem Immunsystem (z. B. bei erworbener Immunschwäche ( AIDS AIDS HIV-Infektion und AIDS))
- Personen mit Eisenüberschuss oder Hämochromatose
- Fortgeschrittenes Alter oder Kleinkinder
- Erkrankungen der Leber Leber Leber
- Maligne Erkrankungen
- Diabetes Diabetes Diabetes Mellitus

Pseudoappendizitis

Auch akute mesenteriale Lymphadenitis genannt
Bei älteren Kindern und jungen Erwachsenen
Anzeichen und Symptome:
- Erbrechen Erbrechen Erbrechen im Kindesalter, +/- leichte Diarrhö
- Abdominelle Schmerzen im rechten unteren Quadranten
- Fieber Fieber Fieber, Leukozytose
- Bei der Operation ist der Blinddarm in der Regel normal, aber es wird eine sichtbare Entzündung Entzündung Entzündung in der Umgebung festgestellt:
  - Terminales Ileum Ileum Dünndarm
  - Mesenteriale Lymphknoten Lymphknoten Lymphsystem

Postinfektiöse Folgeerscheinungen

Treten bei Patient*innen mit HLA-B27-Phänotyp auf
Am häufigsten:
- Erythema nodosum Erythema nodosum Erythema Nodosum
- Reaktive Arthritis Reaktive Arthritis Reaktive Arthritis (innerhalb von 2 – 4 Wochen nach einer vorangegangenen Infektion)

Transfusionsbedingte Septikämie

Y. enterocolitica in Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten eines asymptomatischen Spendenden
Der Organismus kann sich in gekühltem Blut bis auf toxische Werte vermehren.

Diagnostik

Diagnostische Methoden

Probe(n), die verwendet werden können:
- Stuhl (bevorzugt bei gastrointestinaler Symptomatik)
- Pharyngeale Exsudate
- Peritonealflüssigkeit oder Blut
- Mesenteriallymphknoten/chirurgisches Präparat bei chirurgischer Exploration
Abstrich und Kultur:
- Bipolare Färbung in Wright-, Giemsa- oder Wayson-Färbung
- Fluoreszierende Antikörperfärbungen, die auf das kapsuläre F1-Antigen abzielen
- Proben, die in Blutagar, MacConkey-Agarplatten und Hirn-Herz-Infusionsbouillon kultiviert wurden
- Yersinia-spezifischer Nährboden: Cefsulodin, Irgasan, Novobiocin (CIN) Agar
Serologie: Antikörpertiter 1:16 oder höher (bei einem nicht geimpften Patient*innen)
Spezifische Polymerase-Kettenreaktion Polymerase-Kettenreaktion Polymerase-Kettenreaktion (PCR) (PCR)

*Yersinia enterocolitica*: Mikroskopische Aufnahme einer gramgefärbten Kultur, die das Vorhandensein zahlreicher gramnegativer *Y. enterocolitica-Bakterien* zeigt
Bild: “Yersinia enterocolitica gram” von der CDC. Lizenz: Public Domain.

Therapie

Behandlung

Diarrhö ist in der Regel selbstlimitierend
Flüssigkeits- und Elektrolytersatz
Falls erforderlich:
- Ciprofloxacin
- Trimethoprim-Sulfamethoxazol
Antibiotika bei Bakteriämie:
- Ceftriaxon Ceftriaxon Cephalosporine
- Ciprofloxacin
Chirurgische Exploration: akute mesenteriale Lymphadenitis versus Appendizitis Appendizitis Appendizitis (wenn ein akutes Abdomen Akutes Abdomen Akutes Abdomen nicht ausgeschlossen werden konnte)

Prävention

Hygienemaßnahmen
Vermeiden Sie den Verzehr von rohem oder unzureichend gegartem Fleisch.
Routinemäßige Aufbereitung von kommunalem Wasser
Untersuchung von Erythrozytenkonzentraten auf Endotoxin (zur Verringerung der transfusionsbedingten Septikämie)

Differentialdiagnosen

Appendizitis Appendizitis Appendizitis: akute Entzündung Entzündung Entzündung des Wurmfortsatzes. Zu den Symptomen gehören periumbilikale Bauchschmerzen, die in den rechten unteren Quadranten wandern, Fieber Fieber Fieber, Anorexie, Übelkeit und Erbrechen Erbrechen Erbrechen im Kindesalter. Die Diagnose kann klinisch und durch Bildgebung ( Computertomographie Computertomographie Computertomografie (CT)) gestellt werden. Die Standardbehandlung ist die Appendektomie Appendektomie Appendektomie.
Milzbrand Milzbrand Milzbrand (Anthrax): eine durch Bacillus Bacillus Bacillus anthracis verursachte Infektion. Blutige Diarrhö, abdominelle Schmerzen und Erbrechen Erbrechen Erbrechen im Kindesalter werden bei gastrointestinalem Milzbrand Milzbrand Milzbrand (Anthrax) beobachtet. Milzbrand Milzbrand Milzbrand (Anthrax) kann auch als Hauterkrankung (Blasen, Geschwüre mit schwarzem Schorf) und als respiratorische Erkrankung ( Dyspnoe Dyspnoe Dyspnoe (Atemnot/Luftnot)) auftreten. Anamnese, PCR und Kultur helfen bei der Diagnose. Bei systemischem Milzbrand Milzbrand Milzbrand (Anthrax) werden eine antimikrobielle Behandlung und Antitoxin verabreicht.
Andere infektiöse Kolitis: Sie äußert sich durch akut auftretendes Fieber Fieber Fieber und Diarrhö. Zu den anderen Erregern gehören Salmonellen Salmonellen Salmonellen, Campylobacter Campylobacter Campylobacter, E. coli (O157:H7), Shigellen und Clostridioides difficile, die mit Stuhlkulturen und PCR nachgewiesen werden können. Der Verlauf kann selbstlimitierend sein oder eine antibiotische Behandlung erfordern.

Quellen

Bach, S., Buchreiser, C., Prentice, M., Guiyoule, A., Msadek, T., & Carniel, E. (1999). The High-Pathogenicity Island of Yersinia enterocolitica Ye8081 Undergoes Low-Frequency Deletion but Not Precise Excision, Suggesting Recent Stabilization in the Genome. Infect Immun. 67(10), 5091–5099.
Prentice, M.B. (2018). Plague and other yersinia infections. In Jameson J, et al. (Ed.) Harrison’s Principles of Internal Medicine, 20th ed. McGraw-Hill.
Riedel S, Hobden J.A., Miller S, et al. (Eds.) (2019). Yersinia and pasteurella. In Jawetz, Melnick, & Adelberg’s Medical Microbiology, 28th ed. McGraw-Hill.
Ryan, K.J. (Ed.). (2017). Enterobacteriaceae. In Sherris Medical Microbiology, 7th ed. McGraw-Hill.
Tauxe, R., Calderwood, S., Kaplan, S., & Bloom, A. (2019). Clinical manifestations and diagnosis of Yersinia infections. UpToDate. https://www.uptodate.com/contents/clinical-manifestations-and-diagnosis-of-yersinia-infections (Zugriff am 6. Januar 2021).
Tauxe, R., Calderwood, S., Kaplan, S., & Bloom, A. (2019). Treatment and prevention of Yersinia enterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis infection. UpToDate. https://www.uptodate.com/contents/treatment-and-prevention-of-yersinia-enterocolitica-and-yersinia-pseudotuberculosis-infection (Zugriff am 6. Januar 2021).
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Robert-Koch-Institut. RKI-Ratgeber. (2019). Yersiniose. https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Yersiniose.html;jsessionid=9D8E679987DF084C4847A1D904B4F449.internet052 (Zugriff am 26.05.2022)