Infektion

Unter einer Infektion (lat. īnficere „hineintun“, „färben“, „beflecken“, „vergiften“), umgangssprachlich auch „Ansteckung“, versteht man das aktive oder passive Eindringen, Verbleiben und anschließende Vermehren von pathogenen Lebewesen (z. B. Bakterien, Pilze oder Parasiten) oder pathogenen Molekülen (z. B. Viren, Transposons und Prionen) in einem Organismus, meistens konkreter von Krankheitserregern in einen Wirt.[1] Krankheiten, die durch Pathogene ausgelöst werden, bezeichnet man als Infektionskrankheiten. Das absichtliche Einbringen von Mikroorganismen in ein Nährmedium wird als Inokulation und das unbeabsichtigte Einbringen als Kontamination bezeichnet. Im übertragenen Sinne wird auch die Einbringung schadhafter Software in einen Computer als Infektion bezeichnet.

Infektionen werden grundlagenwissenschaftlich von der Infektionsbiologie erforscht und von der klinischen Infektiologie behandelt. Die statistische Erfassung von Infektionskrankheiten in einer Population ist ein Teilbereich der Epidemiologie.

Der Nachweis des Zusammenhangs zwischen einem Infektionserreger und einer Infektionskrankheit wird bis heute durch Überprüfung der Henle-Koch-Postulate erbracht. Der Nachweis eines Erregers oder der Immunreaktion in einem Wirt erfolgt durch eine abgestufte Diagnostik.

Pathophysiologie

Infektionen entstehen, wenn Pathogene wie Bakterien, Viren, Pilze, Einzeller (siehe auch Protozoen), Parasiten oder Prionen in den Körper eindringen, anhaften, sich in ihm vermehren und außer bei latenten Infektionen eine Reaktion der körpereigenen Abwehr (Immunsystem) auslösen. Ob es zu einer Vermehrung der Keime kommt und wie heftig die Infektion verläuft, hängt vom Verhältnis zwischen dem Keim („Gast“) und dem Immunsystem des Menschen (Wirt) ab. Bei den meisten Erregern ist für eine Infektion eine bestimmte Anzahl notwendig (Minimale Infektionsdosis), die in den Körper gelangen muss. Häufige Begleiterscheinungen einer Infektion sind Immunreaktionen und eventuell auch eine Pathogenität bis hin zur Letalität, statistisch wird dies in einer Population durch die Morbidität und die Mortalität ausgedrückt.

Symptome einer Krankheit im Zusammenhang mit einer Infektion bezeichnet man als apparente Infektionskrankheit. Wenn eine Infektion keine Symptome hervorruft, spricht man von einer inapparenten oder auch asymptomatischen Infektion. Derartige Infektionen können dennoch eine Immunreaktion und eine Immunität gegen weitere Infektionen mit dem gleichen Erreger hinterlassen (Stille Feiung).

Kolonisation und Symbiose

Eine Infektion unterscheidet sich von einer „Ansiedlung“ oder „Besiedlung“ (Kolonisation) durch kommensale Bakterien und Pilze, welche auf deren Haut bzw. Schleimhäuten leben, ohne in den Organismus einzudringen. Eine derartige Standortflora verdrängt über die Platz- und Nahrungsmittelkonkurrenz sogar pathogene (krankmachende) Keime und bildet dadurch einen sehr wichtigen Teil der Krankheitenabwehr bzw. Krankheitsvermeidung.

Bei geschädigter Haut oder Schleimhaut oder bei Immunschwäche können allerdings auch diese Keime eine Infektion verursachen (endogene Infektion). In diesem Zusammenhang ist besonders Staphylococcus aureus bedeutend, der sehr häufig kleinere Entzündungen verursacht, aber in Verbindung mit Multiresistenzen und geschwächten Patienten lebensbedrohend wird.

Tiere benötigen Mikroorganismen zur Verdauung ihrer Nahrung in Darm (und den Vormägen bei Wiederkäuern), so wie manche von diesen ihren Wirt brauchen, um sich zu ernähren und zu vermehren (siehe Symbiose). Meist bleibt diese Symbiose im Gleichgewicht. Es gibt aber Keime, die aus diesem Gleichgewicht ausbrechen und dann gefährlich werden, was als opportunistische Infektion bezeichnet wird. Daneben existieren noch Kommensale, die im Gegensatz zu Symbionten dem Wirt keinen Nutzen erbringen, aber auch nicht in einen gesunden Wirt eindringen.

Koevolution

Eine Beobachtung bei der Pathogenese in natürlichen Wirten ist, dass an den Wirt angepasste Krankheitserreger ihm meist nicht sehr schaden, da sie ihn für ihre eigene Entwicklung benötigen und das Immunsystem durch Zellschäden und Apoptose aktiviert wird. Die Vermeidung einer Immunreaktion erleichtert die Replikation und die Übertragung (synonym Transmission) an weitere Wirte. Beispielsweise erreichen Herpes-simplex-Viren Infektionsquoten (synonym Durchseuchung) von über 90 % der deutschen Bevölkerung mit wenig ausgeprägten Symptomen. Das simiane Immundefizienz-Virus erzeugt in seinen natürlichen Wirten kein AIDS, im Gegensatz zu HIV im Menschen. Dagegen löschen sich Infektionen mit Ebola-Virus im Menschen, nicht aber in ihren natürlichen Wirten, gelegentlich durch ihre hohe Virulenz selbst aus, bevor eine effiziente Transmission erfolgt, da der Wirt stark geschwächt ist und bald verstirbt, folglich ist sein Bewegungsradius und somit die Verbreitung des Virus begrenzt. Ein schwerer Infektionsverlauf mit hoher Sterblichkeit (siehe Letalität und Mortalität) ist zumeist ein Anzeichen dafür, dass der verursachende Erreger noch nicht an den betreffenden Organismus als seinen Reservoirwirt angepasst ist. Jedoch ist der Übergang von Pathogenen mit einer hohen Replikation (und erzeugten Schäden) zu einer dauerhaften Infektionsquote (Infect and persist, unter Vermeidung von Schäden) fließend. Anders ausgedrückt, neigen angepasste infektiöse Objekte zur Persistenz und einer regulierten Reproduktionsrate, während weniger angepasste Pathogene tendenziell zur vorzeitigen Beendigung der Infektionskette führen.[2][3][4] Ausnahmen sind z. B. H5N1-Viren in Vögeln, Yersinia pestis und humane Pockenviren im Menschen. Die Anpassung erfolgt jedoch meistens seitens des Wirts, da die Pathogene mit ihren Artgenossen in Konkurrenz stehen und ein weniger reproduktives Pathogen schneller untergehen würde.[5] Daher tritt eine Minderung der Pathogenität bei Pathogenen vor allem in Verbindung mit einer erhöhten Reproduktionsrate auf.[2]

Die Anpassung des Wirts an das Pathogen wird als Wirtsrestriktion oder -resistenz bezeichnet. Zu den bekannten antiviralen und antibakteriellen Mechanismen gehören beim Menschen z. B. der Myxovirus-Resistenzfaktor Mx1, die PAMP-Rezeptoren, der dsRNA-aktivierte Inhibitor der Translation DAI, das MDA-5, die Oligoadenylatsynthase OAS1, das Langerin, das Tetherin, das APOBEC3, das TRIM5alpha und die Proteinkinase R. Darüber hinaus erfolgt die Immunantwort.

Einteilung

  • Primärinfektion
    Meint eine erstmalige Erregerübertragung, also den ersten Kontakt eines Organismus mit einem Krankheitserreger.
  • Sekundärinfektion
    Bezeichnet eine Erregerübertragung, die nach der Erstinfektion zusätzlich und mit anderen Erregern erfolgt. Eine solche zusätzliche Infektion kann das Immunsystem vor erhebliche Probleme stellen und auch die Therapie und Medikation (Auswahl und Anwendung von Medikamenten) erschweren. Der Verlauf einer solchen Erkrankung ist zumeist heftiger und zeigt vielfältige Symptome.
  • Superinfektion (Suprainfektion)
    Bezeichnet im engeren Sinn in der Virologie nach einer bereits bestehenden Primärinfektion eine erneute Infektion mit demselben Erreger. In der Medizin und Bakteriologie wird bei dieser Infektionsart demgegenüber in einem weiteren Sinn die Tatsache verstanden, dass ein viraler Infekt die Grundlage für einen weiteren, nun bakteriellen Infekt liefert. Auch hier kann eine solche erneute Infektion das Immunsystem vor erhebliche Probleme stellen, die Therapie und Medikation erschweren, und der Krankheitsverlauf ist zumeist heftiger bei vielfältigen Symptomen.
  • Doppelinfektion
    Bezeichnet eine gleichzeitige Erregerübertragung mit zwei verschiedenen Erregern.
  • Koinfektion
    Bezeichnet die gleichzeitige Präsenz von mindestens zwei verschiedenen Erregern oder zweier Varianten (Subtypen) des gleichen Erregers
  • Reinfektion
    Neuansteckung mit dem gleichen Erreger nach Abheilen einer Erstinfektion (Primärinfektion).

Grundsätzlich können Infektionen nach verschiedenen Gesichtspunkten eingeteilt werden:

Unterscheidung nach Infektionsverlauf

Unterscheidung nach Krankheitserregern

Nach ätiologischen Gesichtspunkten werden unterschieden:

  • Wurminfektion
  • Parasitäre Infektion
  • Pilzinfektion

Unterscheidung nach Herkunft der Erreger

  • endogene Infektion (auch Autoinfektion)
    ist eine Erregerübertragung bei geschwächtem Immunsystem durch die körpereigene, normalerweise völlig harmlose Flora in Form eines Erregereinbruchs z. B. auf der Haut oder aus Magen, Darm und Lunge in den eigenen Körper (wie eine Wundinfektion durch eigene Kolibakterien).
  • exogene Infektion
    ist eine Erregerübertragung durch Infektionserreger aus der Umgebung.
  • nosokomiale Infektion
    ist eine Infektion, die im Krankenhaus, in einer Arztpraxis oder einer anderen medizinischen Einrichtung mit einem vergleichbaren Keimspektrum erworben wurde. Derartige Infektionen zeichnen sich dadurch aus, dass die typischen bakteriellen Erreger aus dem Bereich Arztpraxis oder Krankenhaus – wie z. B. Pseudomonaden – häufig eine hohe Resistenz gegenüber gebräuchlichen Antibiotika zeigen. Nosokomiale Infektionen sind häufig zugleich auch iatrogene Infektionen, wenn durch unbeabsichtigtes Einbringen von solchen Erregern bei der Durchführung medizinischer Eingriffe durch einen Arzt oder anderes medizinisches Fachpersonal, wie beispielsweise durch Katheter oder Intubation, ein Patient mit den genannten Erregern infiziert wird.
  • iatrogene Infektion
    ist unabhängig vom Begriff nosokomiale Infektion eine Infektion, die zwar auch im Krankenhaus, in einer Arztpraxis oder einer anderen medizinischen Einrichtung durch unbeabsichtigtes Einbringen von Krankheitserregern bei der Durchführung medizinischer Eingriffe durch einen Arzt oder anderes medizinisches Fachpersonal beim Personal selbst oder dem Patienten verursacht wird, jedoch können hierbei auch andere als die krankenhaustypischen Erreger übertragen werden. Sollte sich beispielsweise ein Arzt oder das Pflegepersonal im Krankenhaus oder in einer Praxis nach einer intravenösen Injektion bei einem HIV-Patienten hinterher selbst mit der kontaminierten Kanüle verletzen und sich dabei mit HIV infizieren, bezeichnet man diese Infektionsart allein als iatrogene Infektion und nicht zugleich auch als nosokomiale Infektion. Auch wenn durch Unachtsamkeit ein anderer Patient mit einer kontaminierten Nadel mit einem solchen Erreger infiziert wird, spricht man nur von einer iatrogenen Infektion.
  • Polymer-assoziierte Infektion
    ist eine Erregerbesiedlung von Kunststoffoberflächen bei Kathetern, künstlichen Herzklappen oder künstlichen Gelenken.

Einteilung nach dem Infektionsweg

siehe unter Infektionsweg

Unterscheidung nach Übertragbarkeit der Erreger

  • direkte Infektion
    eine Erregerübertragung von Mensch zu Mensch ohne Zwischenschritte auf exogene Art und Weise (siehe oben Infektionswege der exogenen Infektion)
  • indirekte Infektion
    die Übertragung von einem Wirt mittels verschiedener Überträger. Hierzu zählen Vektoren wie beispielsweise Blutsaugende Insekten oder Wasser, Nahrung und andere Gegenstände.

Unterscheidung nach Eintrittspforte der Erreger

Enterale Infektion

Eine enterale Infektion ist eine Infektion, bei der die Krankheitserreger über den Darm als Eintrittspforte in den Organismus eingedrungen sind. Der gesamte Verdauungstrakt (Mund, Rachen, Speiseröhre, Magen und der gesamte Darm) wird als das Innere eines Tunnels betrachtet, das selbst nicht zum Körperinneren gezählt wird. Der exakte Ort, an dem die Infektionserreger in das eigentliche Körperinnere eindringen, gilt als Eintrittspforte.

  • fäkal-orale Infektion: Erreger aus dem Darm oder aus Fäkalien gelangen durch den Mund in den Organismus, z. B. durch verunreinigtes Trinkwasser

Parenterale Infektion

Bei dieser Infektionsart handelt es sich im ursprünglichen Sinn um eine Infektion, bei der die Krankheitserreger nicht über den Darm in den Organismus eingefallen sind. Im medizinischen Sprachgebrauch wird parenteral gleichbedeutend mit „direkt ins Blut“ verwendet. Es werden hierbei noch folgende weitere Infektionswege abgegrenzt:

  • perkutane Infektion: Die Erreger gelangen über die Haut in den Organismus.
  • permuköse Infektion: Die Erreger gelangen über die Schleimhäute in den Organismus.
  • Inhalationsinfektion: Die Erreger gelangen über die Atemwege in den Organismus.
  • urogenitale Infektion: Die Erreger gelangen über den Harntrakt in den Organismus.
  • genitale Infektion: Die Erreger gelangen über die Geschlechtsorgane in den Organismus.
  • intrauterine Infektion: Die Erreger gelangen während der Schwangerschaft in den Körper des ungeborenen Kindes.

Unterscheidung nach Ausdehnung der Infektion

Lokalinfektion
  • Eine Lokalinfektion ist eine Erregerübertragung, bei der die Erreger dort verbleiben, wo sie den Körper zuerst infiziert haben (Eintrittspforte). Sie verursachen nur an dieser Stelle Symptome, ohne sich im Organismus weiter zu verteilen.
generalisierte Infektion
  • eine Erregerübertragung, bei der die Erreger sich zuerst an einer Eintrittspforte vermehren und dann über das Blut zu ihren eigentlichen Manifestationsorganen (Befallsorganen) gelangen. Das sind oft die Leber, Milz, lymphatische Organe, die Haut oder das Nervensystem. An der Eintrittspforte sind die Erreger dann nicht mehr nachweisbar.
fokale Infektion (Herdinfektion)
  • eine nach einer lokalen Erregerübertragung durch Bakterien, besonders durch Streptokokken, auftretende nachfolgende (sekundäre) Erkrankung. Die Erreger gelangen von einem Ausgangsherd, der durch eine lokale Infektion im Körper entstanden ist, mit Verzögerung durch septische Metastasierung oder schubweise Ausschüttung aus diesem Ausgangsherd über den Blutkreislauf in entferntere Körperregionen oder Organe und verursachen dort entzündliche oder auch allergische Krankheitsabläufe.
systemische Infektion
  • eine Infektion, bei der sich die Erreger durch Einschwemmung per Blutbahn über ein gesamtes Organsystem (beispielsweise das Zentralnervensystem) oder den ganzen Organismus ausbreiten.

Unterscheidung nach Symptomauffälligkeit bzw. Immunität und Abwehrkraft des befallenen Organismus

  • stumme Infektion, symptomlose, asymptomatische, oder inapparente Infektion
    Eine Erregerübertragung, bei der es nicht zum Ausbruch der Krankheit kommt (klinisch nicht manifest, symptomlos). Eine solche Infektion findet vor allem dann statt, wenn es einem gesunden und abwehrstarken Immunsystem gerade bei an den Menschen angepassten Erregern mit dem Menschen als Reservoirwirt gelingt, nach einer Infektion das Auftreten von Krankheitsanzeichen zu verhindern, so dass lediglich eine stille Feiung (Immunisierung ohne Impfung oder Erkrankung) stattfindet.
    Die stummen (inapparenten) Infektionen werden wie folgt unterteilt:
  • subklinische Infektion
    Bei dieser Erregerübertragung überwiegen die Abwehrmechanismen und verhindern ein Ausbrechen der Krankheit. Durch Ausbildung einer sterilen Immunität oder einer kurzfristigen Resistenzsteigerung oder Immunitätsbildung wird der jeweilige Erreger eliminiert. Daher ist diese Infektionsart zeitlich begrenzt.
  • persistierende Infektion
    Damit bezeichnet man eine Erregerübertragung, bei der der in einen Organismus eingedrungene Erreger zeitlich unbegrenzt mit dem Wirt zusammenlebt, sich in seinem Organismus nur wenige und nicht produktive Erreger neu bilden und sich auch keine Krankheitszeichen entwickeln.
    Diese Infektionsart kann für den Wirtsorganismus die Ausbildung einer Immunität oder Interferenz (hier Aufhebung der Infektion), eine Steigerung der erregerunspezifischen Immunabwehr, die Bildung von Interferon oder eine Stimulierung der Lymphozyten bewirken.
    Durch negative Beeinflussung dieser Mechanismen z. B. in Form von Stress oder Immunsuppression (Unterdrückung des Immunsystems wie z. B. mit Medikamenten nach Organtransplantation) kann die persistierende Infektion jedoch zur Infektionskrankheit mit klinisch auffälligen Symptomen werden.
    Die persistierenden Infektionen werden unterteilt in:
  • latente Infektion
    Bei dieser Erregerübertragungsart besteht, gegebenenfalls zeitlich unbegrenzt, solange ein Gleichgewicht zwischen Wirt und Erreger, bis einer von beiden überwiegt und es entweder zum Ausbrechen der Infektionskrankheit oder aber zur Eliminierung (Abtötung) des Erregers kommt.
  • tolerierte Infektion
    Bei dieser Erregerübertragungsart kann sich der meist intrauterin (in der Gebärmutter) erworbene Erreger vermehren und auch anschließend während des ganzen Lebens ausgeschieden werden. Der Wirt erkrankt jedoch nicht, es sei denn, seine Immuntoleranz geht verloren.
  • okkulte bzw. maskierte Infektion
    Darunter versteht man eine versteckte Erregerübertragung, bei der eine Erregerinvasion stattgefunden hat, jedoch die in einen Organismus eingedrungenen Erreger weder direkt noch indirekt nachweisbar sind. Das Vorliegen einer solchen Infektion kann beim Menschen durch Symptome ungeklärter Ursache wie Schmerzen und Fieber vermutet werden. Ein weiteres Kennzeichen einer solchen Infektion ist ein zeitweiliger oder dauerhafter Verlust der Übertragbarkeit des Erregers (hier: Virus) trotz der fortdauernden Anwesenheit (Persistenz) seines Genoms in der Wirtszelle und seiner möglichen Übertragung auf Tochterzellen bei einer Zellteilung.
    So wird z. B. eine Hepatitis-B-Virus-(HBV)-Infektion beim Menschen mit nicht nachweisbarem Hepatitis-B-Antigen (HBsAg) als eine okkulte Infektion bezeichnet.[6]
  • abortive Infektion
    Eine Erregerübertragung mit nur leichten Krankheitserscheinungen
  • manifeste Infektion oder apparente oder klinische Infektion
    Eine Erregerübertragung mit deutlichem Ausbruch der Infektionskrankheit (klinisch manifest)
  • opportunistische Infektion
    Eine Erregerübertragung bei schon erkrankten Menschen mit Immunschwäche, die bei gesunden Menschen mit normalem Immunsystem nicht zu einer Erkrankung führen würde. Die Erreger machen sich hierbei die erworbene Abwehrschwäche des Körpers zunutze.

Infektionsattribute nach zeitlichem Ablauf der Krankheitserscheinungen

  1. foudroyant, perakut, schnell und gefährlich, da nachfolgend schwerer, oft tödlicher Krankheitsverlauf.
  2. akut, plötzlich beginnend, heftige Auswirkungen
  3. subakut, weniger heftig
  4. chronisch, allmählich beginnend, sich länger erstreckend
  5. rezidivierend, sich wiederholend mit demselben Erreger
  6. latent, persistierend, über einen langen Zeitraum mit dazwischenliegenden, klinisch stummen Phasen.

Siehe auch Krankheitsverlauf

Unterscheidung nach anderen systematischen Gesichtspunkten

  • Horizontale Infektion
    ist eine Erregerübertragung von Wirt zu Wirt der gleichen Generation.
  • Vertikale Infektion
    ist eine Erregerübertragung von einem Wirt zu seinen Nachkommen:
  • Pränatale oder transplazentare Infektion
    bezeichnet die Erregerübertragung vor der Geburt (intrauterin) über den Mutterkuchen (Plazenta).
  • Perinatale Infektion
    bezeichnet die Erregerübertragung während der Geburt.
  • Postnatale Infektion
    bezeichnet die Erregerübertragung nach der Geburt, z. B. durch die Muttermilch.

Sonderbezeichnungen

  • präpatente Infektion
    Bezeichnet die Phase einer Parasiteninfektion von der Aufnahme bzw. dem Eindringen infektionsfähiger Parasitenstadien in einen Organismus bis zu deren abgeschlossener Entwicklung zu ausgewachsenen, eierlegenden Parasiten und zum Auftreten ihrer Fortpflanzungsprodukte in den jeweiligen Körperausscheidungen des Wirtes.
  • patente Infektion
    Bezeichnet die Phase einer Parasiteninfektion eines Organismus ab dem Zeitpunkt der abgeschlossenen Entwicklung der Eindringlinge zu ausgewachsenen, eierlegenden Parasiten und dem ersten Auftreten ihrer Fortpflanzungsprodukte in den Körperausscheidungen des Wirtes.

Diese Begriffe werden in erster Linie in der Veterinärmedizin für eine Infektion mit Darmparasiten wie Würmern (Helminthen) bei Kleintieren und in der Humanmedizin bei Zoonosen verwendet.

Siehe auch

Für diesen Artikel gibt es eine kindgerechte Version.

  • Biologische Suszeptibilität

Literatur

  • David M. Knipe, Peter M. Howley, Diane E. Griffin, (Hrsg.): Fields Virology. 5. Auflage, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia 2007, ISBN 978-0-7817-6060-7.

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Infektion – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. Definition des Begriffs ‚Infection‘ in mehreren Lexika (englisch). Abgerufen am 15. August 2012.
  2. 2,0 2,1 V. J. Torres, D. L. Stauff et al.: A Staphylococcus aureus regulatory system that responds to host heme and modulates virulence. In: Cell Host Microbe. Bd. 1, Nr. 2, 2007, S. 109–19, PMID 18005689. PDF.
  3. G. Silvestri: Naturally SIV-infected sooty mangabeys: are we closer to understanding why they do not develop AIDS? In: J Med Primatol. (2005) 34(5-6):243-52. PMID 16128919.
  4. M. J. Pantin-Jackwood, D. E. Swayne: Pathogenesis and pathobiology of avian influenza virus infection in birds. In: Rev Sci Tech. (2009) 28(1):113-36. PMID 19618622.
  5. K. D. Mir, M. A. Gasper, V. Sundaravaradan, D. L. Sodora: SIV infection in natural hosts: resolution of immune activation during the acute-to-chronic transition phase. In: Microbes Infect. (2011), Bd. 13(1), S. 14–24. PMID 20951225; PMCID 3022004.
  6. Irene Cacciola, Teresa Pollicino, Giovanni Squadrito et al.: Occult hepatitis B virus infection in patients with chronic hepatitis C liver disease. In: The New England journal of medicine (N Engl J Med). 1. Juli 1999, Bd. 341, Nr. 1, S. 22–26.
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