Prof. Dr. Okka Hamer: COVID-Pneumonie - CT und Röntgen als Unterstützung der COVID-Diagnosestellung

Medizin am Abend Berlin - MaAB-Fazit: UKR: Prognose für Verlauf einer COVID-Pneumonie mittels Röntgendiagnostik

SARS-CoV-2 legt das öffentliche Leben weiterhin lahm. 

Doch anders als am Beginn der Pandemie sind die Ärzte und Wissenschaftler nun besser auf die speziellen Anforderungen, die das Virus an die Medizin stellt, vorbereitet. 

Durch den gezielten Einsatz der Computertomografie (CT) unterstützt das Institut für Röntgendiagnostik des Universitätsklinikums Regensburg (UKR) die behandelnden Intensivmediziner und kann anhand der Bilder eine Prognose über den Schweregrad des vom Coronavirus SARS-CoV-2 ausgelösten Lungenentzündung (Pneumonie) erstellen. 

• Denn die Radiologische Bildgebung kann pandemische Lungeninfektionen erkennen, bewerten, messen und nachverfolgen. 

 

 v.li.: Prof. Dr. Okka Hamer, Leiterin Kardiopulmonale Bildgebung, und Prof. Dr. Christian Stroszczynski , Direktor Institut für Röntgendiagnostik. Klaus Völcker UKR

Es war und ist zum Teil noch immer eine große Unbekannte. 

Was auf einem Markt im chinesischen Wuhan begann, hat sich rasend schnell zu einer globalen Pandemie entwickelt. Nun, ein Jahr später, hält das Coronavirus SARS-CoV-2 die Welt weiter fest umklammert. Über 2,6 Millionen Menschen haben durch das Virus ihr Leben verloren, und es versterben weiterhin täglich Menschen an den Folgen einer COVID-Pneumonie.

CT und Röntgen als Unterstützung der COVID-Diagnosestellung

Während die erste Welle Politik, Bevölkerung und Mediziner gleichermaßen überraschte, hat sich seitdem gerade das Instrumentarium für die Diagnosestellung und Nachverfolgung einer COVID-19-Erkrankung rasant weiterentwickelt. 

Einen wichtigen Baustein dazu liefern die Computertomografie und die Röntgendiagnostik. 

„In der ersten Welle waren die PCR-Tests noch fehleranfällig und langsamer. 

Da sich die COVID-19-Pneumonie mit einem relativ typischen Bild in der Lunge äußert, konnten wir mit der Röntgenthoraxaufnahme und Computertomografie helfen, die Erkrankung schnell zu diagnostizieren und gleichzeitig das Ausmaß der Lungenbeteiligung zu bestimmen. 

Inzwischen sind die Tests drastisch verbessert, so dass sich die Aufgabe der Bildgebung verändert hat. Wir konzentrieren uns jetzt auf die schwerer erkrankten Patienten, da wir gelernt haben, wie wir mit der Bildgebung einen Beitrag zur Prognoseabschätzung leisten können. Zudem können wir Komplikationen wie eine Lungenembolie erkennen“, erklärt Professor Dr. Okka Hamer, Leiterin der Kardiopulmonalen Bildgebung des Instituts für Röntgendiagnostik des Universitätsklinikums Regensburg. Die Spezialisten des Instituts befassen sich schon seit Beginn der Pandemie intensiv mit dem gezielten Einsatz von Thorax-CT und Thorax-Röntgen. Auch der erste bundesweit komplett dokumentierte Fall wurde von Professor Hamer und ihrem Team publiziert. Dabei handelt es sich um die erste befundete Fallanleitung unter Berücksichtigung aller medizinischen Begleitumstände.

• Erfahrungen aus China zeigten, dass auch bei einem negativen PCR-Test und bei typischen klinischen Symptomen die Thorax-CT schon im frühen Stadium einer COVID-19-Erkrankung pneumonische Verdichtungen zeigen kann, die suggestiv für eine COVID-19-Pneumonie sind. 

„Wir können einen entscheidenden Beitrag zum klinischen Management der Behandlung leisten“, sagt Professor Dr. Christian Stroszczynski, Direktor des Instituts für Röntgendiagnostik des UKR.“ Gerade die CT-Bildgebung hilft uns hier sehr. Durch neue Techniken können wir die Strahlendosis drastisch reduzieren, so dass die Belastung kaum größer ist als bei einer Röntgenthoraxaufnahme. Das UKR hat für die Befundung von COVID-19-Patienten eigens ein modernes Multislice CT von der Bayerischen Staatsregierung zugeteilt bekommen. 

• „Dank diesem hochauflösenden CT können wir nun noch besser infektiöse und immunvermittelte Entzündungen in der Lunge erkennen“, so Professor Stroszczynski weiter.

Anzeichen für eine COVID-19-Pneumonie in der Bildgebung

• Eine COVID-19-Pneumonie äußert sich häufig durch ein Mischbild aus sogenanntem Milchglas und Konsolidierungen in der Lunge. 

• Zusätzlich kann, insbesondere in späteren Stadien der Erkrankung, ein „Crazy Paving“, eine durch glatt berandete Retikulationen überlagerte Milchglastrübung, auftreten. 

„Diese Verdichtungen finden sich bilateral und multifokal in den Mittel- und Unterfeldern der Lunge“, so Professor Hamer. 

„In Abgrenzung zu Pneumonien, die von anderen Erreger verursacht werden, fällt auf, dass die COVID-19-Pneumonie vor allem die Peripherie der Lunge befällt und zumindest anteilig scharf berandet ist, das ist ungewöhnlich.“

Beurteilung und Nachbehandlung von Long-COVID- bzw. Post-COVID-Fällen

Aufgrund der relativ kurzen Zeitspanne seit dem Beginn der Coronavirus-Pandemie, ist es besonders wichtig, möglichst viele Erkenntnisse aus den Aufnahmen der bisher behandelten COVID-19-Patienten zu gewinnen. „Im Augenblick beschäftigen uns aber nicht nur die akut erkrankten Patienten, sondern auch solche, die in der ersten Welle erkrankt waren und immer noch unter zum Teil sehr einschränkenden Langzeitfolgen leiden“, weiß Professor Hamer. „Wir erforschen dieses sogenannte Long-COVID-Syndrom in enger Zusammenarbeit mit den Pneumologen. Dabei gilt es viele Fragen zu beantworten wie etwa: 

„Findet sich bei den Betroffenen ein bildgebendes Korrelat in der Lunge? Können wir hierfür schon in der akuten Phase Hinweise finden? Wie können wir den Patienten helfen?“

Bundesweites universitäres Netzwerk zur Standardisierung von Befundschemata

Um das bewerkstelligen zu können, haben sich unter dem Dach des „Netzwerks Universitätsmedizin“ (NUM) alle Radiologischen Kliniken und Abteilungen der 34 deutschen Universitätsklinika zum Radiological Cooperative Network zur COVID-19-Pandemie (Racoon) zusammengeschlossen. Ziel von Racoon ist eine strukturierte Erfassung radiologischer Daten von COVID-19-Fällen. Das dient zum Datenvergleich, als Entscheidungsgrundlage für epidemiologische Studien, als Lageeinschätzung, als Frühwarnmechanismus wie auch zur Unterstützung bei der Entwicklung Künstlicher Intelligenz (KI) in der Röntgendiagnostik, der Automatisierung diagnostischer und bildverarbeitender Schritte. „Wir können so in einem großen Pool alle Daten, natürlich anonymisiert und datenschutzkonform, sammeln und auswerten; ein solches konzertiertes Vorgehen ist einmalig und sicher auch wegweisend für zukünftige Herausforderungen“, ist Professor Hamer von der Zusammenarbeit der Universitätsmedizin überzeugt.

Doch nicht nur bundesweit bringt sich das UKR in die Forschungsarbeit rund um die Erkennung und Auswertung von COVID-19-Pneumonien sowie der daraus resultierenden Super-Infektionen und Lungenembolien ein. „In Regensburg arbeiten wir eng mit den in der Stadt ansässigen Krankenhäusern unterschiedlicher Versorgungsstufen sowie mit der Lungenfachklink in Donaustauf zusammen. Dies ermöglicht es uns, die Erkrankung in verschiedenen Stadien umfassend zu untersuchen“, sagt Professor Stroszczynski. Während am UKR nur schwerstkranke, zum großen Teil ECMO-pflichtige COVID-19-Patienten versorgt werden, liefern die wissenschaftlichen Kooperationskliniken Daten von weniger schweren Verlaufsformen der Erkrankung bzw. von der Zeit nach einer schweren Erkrankung und der Rehabilitationsphase. 

Dazu wurde am UKR ein eigenes spezielles Befundschema entwickelt, welches, durch aktuelle Daten gespeist, immer wieder weiterentwickelt wird und auch anderen Kliniken zur Verfügung gestellt wird und selbstverständlich auch in Racoon einfließt. 

Dieses Zusammenspiel in der Long-COVID-Forschung auf regionaler wie auf Bundesebene sichert quantitativ wie qualitativ das wissenschaftliche Arbeiten sowie in erster Linie die Versorgung der Patienten mit einer SARS-CoV-2-Infektion. 

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Biomarker Troponin

Medizin am Abend Berlin Fazit: Biomarker in der Herz-Medizin

Risikoreiche Entwicklungen erkennen und gezielt individuell behandeln

Biomarker bieten immer bessere Möglichkeiten, risikoreiche Entwicklungen nicht nur zu erkennen, sondern auch gezielt zu behandeln. 

In der Herz-Medizin sollen Troponine in Zukunft vermehrt auch zur Einschätzung des kardiovaskulären Risikos, zur Auswahl einer geeigneten individuellen Therapie und zu deren Erfolgskontrolle herangezogen werden 

 „Die moderne Forschung bietet mit den Biomarkern immer bessere Möglichkeiten, risikoreiche Entwicklungen nicht nur zu erkennen, sondern auch gezielt zu behandeln“, sagte Prof. Dr. Hugo Katus (Heidelberg), Präsident der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie (DGK) auf einer Pressekonferenz zum Auftakt der 84. Jahrestagung der DGK in Mannheim, auf der vom 4. bis zum 7. April 8.500 aktive Teilnehmer erwartet werden.

Ein viel versprechendes Beispiel in der Kardiologie ist der Biomarkers Troponin.

Biomarker sind körpereigene Moleküle, die bei einem Krankheitsvorgang neu entstehen oder verstärkt gebildet werden. Sie können, sofern sie einen Krankheitsprozess spezifisch anzeigen können und Testsysteme mit ausreichender analytischer Qualität verfügbar sind, für die Diagnostik und Prognose angewendet werden.

 „Seit unser Team in Heidelberg 1987 den Troponin T Assay erfunden und entwickelt hat, wurden die Testsysteme kontinuierlich verbessert“, so Prof. Katus. „Hochsensitive Tests können heute auch sehr niedrige Troponin-Konzentrationen im Blut nachweisen. Sie eröffnen eine neue Dimension in der Erkennung von Krankheits- und Umbauprozessen des Herzens, und sie verändern nachhaltig die Diagnostik des Herzinfarkts und der Herzmuskelschädigungen.“

Rasche und sichere Herzinfarkt-Diagnose verkürzt Zeit bis zum Behandlungsbeginn

Troponin ermöglicht zum Beispiel eine rasche und sichere Herzinfarkt-Diagnose. Während mit konventionellen Troponin-T Tests eine Wartezeit von drei oder sechs Stunden erforderlich wäre, um einen Konzentrationsanstieg einem Herzinfarkt zuzuordnen, ist das mit den neuen hochsensitiven Troponin-Tests durch den diagnostischen Ein-Stunden-Algorithmus bereits nach einer Stunde möglich. 

 „Das bedeutet bei positivem Befund eine stark verkürzte Zeit bis zum Beginn der Behandlung, und bei einem Herzinfarkt ist jede gewonnene Minute wichtig“, so Prof. Katus. „Bei negativem Befund bedeutet das den Ausschluss eines Herzinfarkts sowie eine starke Kosteneinsparung, weil dann Patienten wieder nach Hause gehen können, ohne die Infrastruktur der Notfallstation unnötig zu belasten.“

• So wurde in einer Studie gezeigt, dass auch ohne EKG-Befund mittels eines hochsensitiven Troponin-Tests bei der Krankenhausaufnahme wirksam und sicher bei einem Drittel der Patienten mit Infarkt-Verdacht ein Herzinfarkt ausgeschlossen werden konnte.

Hinweise für die richtige Therapieentscheidung – Identifizieren von „Mikroinfarkten“

„Wichtige Hinweise liefern die Troponin-Werte nicht nur für das individuelle Risiko eines Patienten, sondern auch für die Wahl der Therapie“, sagte Prof. Katus. „Mittels hochsensitiver Troponin-Tests lassen sich auch so genannte ‚Mikroinfarkte‘ feststellen, die riskant sind und entsprechend behandelt werden müssen.“

• Weil Troponin durch jede Form der Herzmuskelschädigung freigesetzt werden kann, gibt es auch Troponin-Erhöhungen, die nicht durch einen Herzinfarkt entstehen, erklärt Prof. Katus. 

„Die Diagnose Myokardschädigung ist in jedem Fall sehr bedeutsam, weil sie mit einem hohen Herz-Risiko einhergehen kann ist. Diese Einsicht eröffnet völlig neue Möglichkeiten der Risikobestimmung und Therapiekontrolle.“

Erhöhte Troponin-Werte können auch auf Myokardschädigungen bei Patienten mit akuten oder chronischen nicht-kardialen Erkrankungen hinweisen:

Zum Beispiel bei Pneumonie, COPD, Niereninsuffizienz, Lungenhochdruck, Chemotherapie oder Gefäßentzündungen (Vasculitis).

• Unabhängig von der Ursache der Herzmuskelschädigung steht bei diesen Erkrankungen eine Beteiligung des Herzens, erkennbar an den Troponin-Erhöhungen im Blut, mit einer erhöhten Sterblichkeit von bis zu 40 Prozent im ersten Jahr in einem Zusammenhang.

Troponin-Werte im Blut haben sich darüber hinaus auch als Prädiktoren für das Herz-Kreislauf- und Gesamt-Sterblichkeits-Risiko sowie das Risiko einer Krankenhauseinweisung in Niedrigrisiko-Gruppen oder auch bei vermeintlich gesunden Probanden (Nicht-Sekundärprävention und Sekundärprävention) erwiesen.

Das Ergebnis war, dass hochsensitives Troponin T eine ausgezeichnete Risikobewertung (Risikostratifikation) ermöglichte, die prognostischen Ergebnisse waren besser als bei den etablierten PROCAM Score und drei FRAMINGHAM Unter-Scores, so Prof. Katus.

Risikoabschätzung bei hohem LDL-Cholesterin, Verlaufskontrolle bei Statintherapie

Neue Studienergebnisse geben Hinweise darauf, dass Troponin-T Tests auch bei der Abschätzung des individuellen kardiovaskulären Risikos eines hohen LDL-Cholesterins in der Primärprävention unterstützen können, oder bei der Verlaufskontrolle einer Statintherapie.

Darauf deuten die Ergebnisse einer Studie im Journal of the American College of Cardiology hin.

„Wir hoffen, kardiale Troponine in Zukunft vermehrt auch zur Einschätzung des kardiovaskulären Risikos, zur Auswahl einer Therapie und zu deren Erfolgskontrolle heranzuziehen zu können“, bilanziert Prof. Katus.

„Zunehmend erforscht wurde auch der Umstand, dass Troponin geschlechtsspezifisch ist. Frauen haben niedrigere Werte als Männer, was durch die neuen hochsensitiven Tests auf-gedeckt werden kann.“

Quellen:
H. Katus, E. Giannitsis: Published in Cardiology; Journal Scan / Research · October 05, 2017; Car-diac Myosin-Binding Protein C Comparable to Troponins for Diagnosis of MI

Nicht nur zur Infarkt-Diagnostik – taugt kardiales Troponin auch als Marker des Infarkt-Risikos in der Primärprävention?, Medscape 3.1.2017

M. Biener, E. Giannitsis, et al: Prognostic Value of High-Sensitivity Cardiac Troponin T Compared with Risk Scores in Stable Cardiovascular Disease; The American Journal of Medicine, 130(5), 572-582, 2017; DOI: https://doi.org/10.1016/j.amjmed.2016.11.028

Ford et al.: High-Sensitivity Cardiac Troponin, Statin Therapy, and Risk of Coronary Heart Disease Journal of the American College of Cardiology; Volume 68, Issue 25, 27 December 2016, Pages 2719-272

R. Body et al.: The Use of Very Low Concentrations of High‐sensitivity Troponin T to Rule Out Acute Myocardial Infarction Using a Single Blood Test; Academic Emergency Medicine, 14 May 2016; https://doi.org/10.1111/acem.13012

Mini Review Matthias Mueller-Hennessen and Evangelos Giannitsis: Do we need to consider age and gender for accurate diagnosis of myocardial infarction? DOI 10.1515/dx-2016-0023 Received June 30, 2016; accepted November 4, 2016; published online November 23, 2016


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Prof. Dr. Eckart Fleck Deutsche Gesellschaft für Kardiologie - Herz- und Kreislaufforschung e.V.


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Hauptstadtbüro der DGK: Leonie Nawrocki, Tel.: 030 206 444 82

 Die Deutsche Gesellschaft für Kardiologie – Herz und Kreislaufforschung e.V. (DGK) mit Sitz in Düsseldorf ist eine gemeinnützige wissenschaftlich medizinische Fachgesellschaft mit mehr als 10.000 Mitgliedern. Sie ist die älteste und größte kardiologische Gesellschaft in Europa. Ihr Ziel ist die Förderung der Wissenschaft auf dem Gebiet der kardiovaskulären Erkrankungen, die Ausrichtung von Tagungen die Aus-, Weiter- und Fortbildung ihrer Mitglieder und die Erstellung von Leitlinien. Weitere Informationen unter www.dgk.org

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360° TOP-Thema: Versorgung von Dialysepatienten: Die teilstationäre Leistungen auch – gemäß § 39 StGB 5

Medizin am Abend Berlin Fazit:   AOK Rheinland/HH und Knappschaft-Krankenkasse betreiben Raubbau

Die Versorgung der 80.000 Dialysepatienten in Deutschland erfolgt derzeit fast ausschließlich im ambulanten Sektor. Ein kleiner Teil der Patienten – das sind vor allem ältere Patienten mit zahlreichen Komorbiditäten – bedarf jedoch der chronischen Dialyse in einem klinischen Umfeld, wo bei möglichen Komplikationen schnell eingegriffen werden kann, der Patient also unmittelbar auf eine Intensiv- oder Facharztstation verlegt werden kann. 

Die teilstationäre Dialyse ist daher – wie andere teilstationäre Leistungen auch – gemäß § 39 StGB 5 Bestandteil des Spektrums von Krankenhausbehandlungen und wird nach dem DRG-System vergütet. 
 

Dennoch wird sie nun von den Kostenträgern in Frage gestellt bzw. haben die AOK Rheinland/Hamburg sowie die Knappschaft-Krankenkasse bereits Fakten geschaffen, um sie zu unterlaufen. 

Mit dem Pauschalargument „ambulant vor stationär“ wurde die Vergütung der teilstationären Dialyse-Behandlung bei einigen Leistungserbringern in Nordrhein-Westfalen deutlich gekürzt oder sogar bereits komplett eingestellt.

„Die Argumentation ist absurd, denn die Nephrologie folgt wie kaum eine andere Fachdisziplin diesem Grundsatz. 

Fast 95% aller Dialysepatienten werden ambulant versorgt, nur bei kritischen Patienten wird die chronische Dialyse im Krankenhaus erbracht.

Wenn man bedenkt, dass Dialysepatienten im Durchschnitt 70 Jahre sind und die Dialysepflichtigkeit oft Resultat verschiedener Grunderkrankungen ist, kann man bei einer 95%-zu-5%-Verteilung wohl kaum von einer Beugung des Grundsatzes „ambulant vor stationär“ sprechen.

Was die benannten Kassen machen, ist de facto eine eigenmächtige Kürzung des Leistungsangebots auf Kosten von Dialysepatienten, und zwar der Krankesten unter ihnen“, so der Vorwurf von Prof. Dr. Martin Kuhlmann, Vorsitzender des Verbands Leitender Krankenhausnephrologen (VLKN).

Genauso sehen es die Patientenverbände – und es formiert sich bereits Widerstand. Peter Gilmer vom Bundesverband Niere e.V., einem Patientenverein mit mehr als 16.000 Mitgliedern, mahnte, „die Kirche im Dorf zu lassen“ und führte noch ein weiteres Argument an.

Demnach habe ein Wegfall der teilstationären Dialyse zur Folge, „dass auch die stationäre Notfallversorgung von dialysepflichtigen Patienten nicht mehr voll umfänglich gewährleistet ist“ [1].

„Diese Befürchtung ist nicht von der Hand zu weisen, räumt Prof. Dr. Jürgen Floege ein, Präsident der Deutschen Gesellschaft für Nephrologie (DGfN), der Dachverband, der sowohl die Krankenhaus- wie auch die niedergelassenen Nephrologen repräsentiert. „Um eine hochqualitative stationäre Versorgung niereninsuffizienter Patienten sicherstellen zu können, sind nicht nur erhebliche Vorhaltekosten, sondern auch Erfahrung erforderlich. Wenn im Krankenhaus jedoch nur noch Notfalldialysen durchgeführt werden, fehlt die Behandlungsroutine.“

Das sei aber nur die Spitze des Eisbergs: Die Weigerung der Krankenkassen, die teilstationäre Dialyse gar nicht mehr oder nur noch unzureichend zu vergüten, führe dazu, dass nephrologische Kliniken wirtschaftlich kaum noch im grünen Bereich arbeiten könnten und vielerorts vor dem Aus stünden.

Wenn aber nephrologische Kliniken schließen, sei eine wohnortnahe Versorgung von Dialysepatienten, die wegen anderer Erkrankungen wie z.B. Pneumonie, Herzinfarkt, Knochenbruch etc. stationär aufgenommen werden müssen, nicht mehr gewährleistet.

Darüber hinaus würde die Schließung nephrologischer Kliniken auch die Weiterbildung für nephrologische Fachärzte und nephrologische Fachpflegekräfte, die hauptsächlich in den Krankenhäusern erfolgt, empfindlich schwächen.

„Nephrologische Fachärzte und nephrologische Fachpflegekräfte sind aber angesichts der zu erwartenden steigenden Prävalenz nierenkranker Patienten dringend erforderlich, schon jetzt ist die Sicherstellung der Versorgung in strukturschwachen Regionen schwierig“, so Floege.

Die DGfN versucht nun, sich strategisch gegen diese Entwicklung aufzustellen. Hierzu  fand in Berlin ein erster Workshop mit dem Titel „Stärkung der Nephrologie“ statt. „Es besteht ein dringender Handlungsbedarf, denn was die AOK Rheinland/Hamburg und Knappschaft-Krankenkasse derzeit betreiben, ist ein unverantwortlicher Raubbau an der Versorgung von Dialysepatienten“, so die abschließende Einschätzung von Prof. Kuhlmann.

[1] Gilmer P. Qualitätsnetzwerk der guten Dialyseversorgung gefährdet. Der Nierenpatient 7/15, Kirchheim-Verlag. S. 31f.

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Pneumokokken (Streptococcus pneumoniae): 94 Serotypen

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Freund oder Feind: Dem Geheimnis der Pneumokokken auf der Spur

Wissenschaftler aus zehn Ländern veröffentlichten ein neues, umfassendes Fachbuch über die Ausbreitung, Antibiotikaresistenz und molekularen Mechanismen der Interaktion von Pneumokokken mit dem Menschen. Das englischsprachige, 460-seitige Standardwerk „Streptococcus pneumoniae – Molecular Mechanisms of Host-Pathogen Interactions“ entstand unter leitender Beteiligung des Greifswalder Infektionsforschers Prof. Dr. Sven Hammerschmidt. Es wurde im ELSEVIER Verlag herausgeben. Das Fachbuch richtet sich nicht nur an Pneumokokken-Forscher, sondern insbesondere auch an Epidemiologen, Vakzineforscher, Pneumologen, Medizinische Mikrobiologen und interessierte Infektionsforscher. 

 
 Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Streptococcus pneumoniae (Pneumokokken) bei der Anheftung und Invasion in humane Epithelzellen.Bildquelle: Prof. Manfred Rohde (Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, Braunschweig) | Prof. Sven Hammerschmidt (Greifswald)


Pneumokokken können symptomlos die oberen Atemwege bereits von Kleinkindern besiedeln und begleiten uns so bis ins hohe Lebensalter. Gefürchtet sind Pneumokokken aber vor allem als Verursacher schwerwiegender Ateminfektionen wie der ambulant erworbenen Lungenentzündung und invasiver Erkrankungen, wie der Sepsis und Hirnhautentzündung.

Die Vorbeugung und Therapie bereitet auch nach über 100 Jahren intensiver Forschung und vorhandener Impfstoffe weiterhin große Probleme.

• Pneumokokken (Streptococcus pneumoniae) sind Bakterien, die asymptomatisch die oberen Atemwege des Menschen besiedeln. 

Diese humanspezifischen bakteriellen Erreger haben aber andererseits auch ein hohes Potenzial, lokale Infektionen und schwerwiegende invasive Infektionen zu verursachen, die oftmals tödlich verlaufen. Die bekanntesten von Pneumokokken verursachten lokalen Entzündungen sind die Mittelohrentzündung und die Nasennebenhöhlenentzündung.

Gefürchtet sind die von Pneumokokken als die häufigsten Erreger der ambulant erworbenen Lungenentzündung (Pneumonie), der Sepsis und durch ihre Fähigkeit die Blut-Hirn-Schranke zu überqueren und eine bakterielle Hirnhautentzündung (Meningitis) auszulösen.

So sind sie auch heute noch, trotz Antibiotika und vorhandener Impfstoffe, verantwortlich für eine hohe Sterblichkeitsrate besonders bei Kleinkindern und Menschen über 65 Jahren mit weltweit bis zu 1,5 Millionen Toten pro Jahr. Die Behandlung von Pneumokokken-Infektionen mit Antibiotika wird zunehmend durch die Antibiotikaresistenzen der Pneumokokken erschwert, die auf natürliche Art und Weise Fremd-DNA aufnehmen können und so eine hohe genomische Variabilität aufweisen. 

• Die Vorbeugung mit Pneumokokken-Impfstoffen gelingt nicht gegen alle der bisher bekannten 94 Unterarten, den sogenannten Serotypen, da vorhandene Konjugatimpfstoffe nur gegen maximal 13 verschiedene Typen einen Schutz vermitteln.

Das neue Fachbuch „Streptococcus pneumoniae – Molecular Mechanisms of Host-Pathogen Interactions“ widmet sich in den 22 Kapiteln der weltweiten Ausbreitung der verschiedenen Serotypen, der auftretenden Antibiotikaresistenzen und der Wirksamkeit der vorhandenen Impfstoffe.

Neben der Analyse der Genome und deren Variation wird die Biology der Pneumokokken und die Biofilmbildung, die bei einer Mittelohrentzündung auftritt, genauer beleuchtet. Schwerpunkt in dem Buch bilden Kapitel über die vielfältigen Interaktionen der Pneumokokken mit dem Wirt und deren Fähigkeit dem Immunsystem zu entkommen.

• Es wird deutlich, dass die Kolonisierung der menschlichen Atemwege die Voraussetzung für lokale und invasive Pneumokokken-Erkrankungen ist. 

Aber nicht nur der Serotyp oder die genetische Variante der Pneumokokken, sondern auch der immunologische Status des Menschen und das Vorhandensein anderer Krankheitserreger in der gleichen physiologischen Nische des Menschen bestimmen den Erfolg einer Besiedlung der Atemwege.

Besonders entscheidend für eine erfolgreiche Kolonisierung und das Voranschreiten der Infektion sind bakterielle Virulenzfaktoren, die an der Aufnahme von Nährstoffen aus der Umwelt beteiligt sind und in direktem Kontakt mit den Wirtszellen stehen. Außerdem helfen sie, das Immunsystem des Menschen gezielt zu manipulieren.

Pneumokokken haben sich im Laufe der Co-Evolution mit dem Menschen ein umfangreiches Arsenal an Virulenzfaktoren angeeignet. Obwohl die Komplexität dieser Faktoren und die zugrunde liegenden molekularen Wirkmechanismen im Zusammenspiel mit dem menschlichen Wirt vielfach untersucht werden, zeigen die Buchkapitel die Komplexität dieser Zusammenspiele auf, die im Detail noch nicht verstanden sind. Dadurch wird auch die Entwicklung alternativer Wege zur Therapie und Vorbeugung von Pneumokokken-Infektionen zu einer Herausforderung für zukünftige Forschung.

Das neue Pneumokokken-Standardwerk wurde von den international renommierten Wissenschaftlern Prof. Jeremy S. Brown des University College London (UK), Prof. Sven Hammerschmidt der Universität Greifswald (Deutschland) und Prof. Carlos J. Orihuela an der University of Alabama at Birmingham (USA) im ELSEVIER Verlag herausgegeben. Jeremy S. Brown ist Professor am University College London, UK, und entschlüsselt die molekulare Pathogenese von Lungenentzündungen, die durch Pneumokokken hervorgerufen werden. Außerdem entwickelt und erforscht er die Wirksamkeit neuartiger Impfstoffe zur Prävention von durch Pneumokokken verursachten invasiven Erkrankungen. Prof. Carlos J. Orihuela arbeitet in der Abteilung für Mikrobiologie und Immunologie an der University of Alabama at Birmingham, USA, und untersucht die Erreger-Wirt-Interaktion und den Einfluss altersbedingter Veränderungen der Lunge bei der Entstehung von invasiven Pneumokokken-Erkrankungen. Prof. Sven Hammerschmidt leitet den Lehrstuhl für Allgemeine und Molekulare Genetik an der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald und erforscht die molekularen Mechanismen der Interaktion von Pneumokokken mit dem menschlichen Organismus während der Kolonisierung und Infektion. Unter den Autoren finden sich neben den drei Herausgebern 62 weitere Experten aus den verschiedensten biologischen, chemischen und medizinischen Disziplinen, wodurch die interdisziplinäre Ausrichtung des Fachbuchs deutlich wird.

Weitere Informationen

„Streptococcus pneumoniae – Molecular Mechanisms of Host-Pathogen Interactions“
Edited by: Jeremy M. Brown, Sven Hammerschmidt and Carlos Orihuela, Elsevier B.V.
ISBN: 978-0-12-410530-0
http://www.sciencedirect.com/science/book/9780124105300

Graduiertenkolleg RTG 1870
http://rtg1870.uni-greifswald.de/


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Prof. Dr. Sven Hammerschmidt
Abteilung Genetik der Mikroorganismen
Interfakultäres Institut für Genetik und Funktionelle Genomforschung
Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 15 A, 17489 Greifswald
Telefon 03834 86-4161
rtg1870@uni-greifswald.de

Dr. Sylvia Kohler
Wissenschaftliche Koordinatorin des Graduiertenkollegs 1870
Abteilung Genetik der Mikroorganismen
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Jan Meßerschmidt Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald