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Pneumokokken-Infektionen: aktueller Stand und Impfprävention

Pneumokokken sind einer der häufigsten Erreger bakterieller Infektionskrankheiten im Kindesalter. Besonders gefürchtet sind invasive Infektionen, die zu Pneumonie, Sepsis, eitriger Meningitis und anderen Organabsiedlungen führen können. Am häufigsten betreffen sie Säuglinge und Kleinkinder. Der Beitrag zeigt den aktuellen Stand von Epidemiologie, Diagnostik, klinischer Manifestation, Therapie und Impfprävention von Pneumokokken-Infektionen.

Pneumokokken (Streptococcus pneumoniae) gehören gemeinsam mit β-hämolysierenden Streptokokken (u. a. S. pyogenes), Streptokokken der Gruppe B (S. agalactiae) und vergrünenden Streptokokken (S.-viridans-Gruppe) zum Genus Streptococcus. Sie sind grampositive Bakterien mit einer charakteristischen Morphologie: ovoide bis lanzettförmige, bekapselte Diplokokken.

Ein wesentlicher Virulenzfaktor der Pneumokokken ist die Kapsel, weil sie die Phagozytose der Wirtsabwehr erschwert.

Die Kapsel besteht überwiegend aus Polysacchariden, deren unterschiedliche Antigeneigenschaften eine Differenzierung in verschiedene Serotypen erlaubt. Bisher kennt man – gemäß dem dänischen Klassifizierungssystem – 93 Serotypen. Serotypen mit chemisch verwandten Polysacchariden werden in Serogruppen zusammengefasst (z. B. 6A und 6B, 19A und 19F). Die Serotypisierung ist aufwendig und findet i. d. R. nur in spezialisierten Laboratorien statt.

Pneumokokken sind katalasenegativ und bilden auf Blutagarplatten kleine, runde Kolonien mit einer charakteristischen Delle in der Mitte. Durch eine partielle Hämolyse haben die Kolonien einen grünlichen Halo, ähnlich wie vergrünende Streptokokken.

Streptococcus pneumoniae gehört zur Mitis-Gruppe, deren Mitglieder oft schwer voneinander zu unterscheiden sind. Selbst mit modernen Nachweisverfahren wie der Massenspektrometrie durch MALDI-TOF (Matrix-Assistierte Laser-Desorption-Ionisierung kombiniert mit der Flugzeitanalyse, Time Of Flight) ist die Charakterisierung vergrünender Streptokokken problematisch. Meist wird deshalb die Unterscheidung weiterhin mittels der altbekannten und bewährten Optochin-Empfindlichkeit ermittelt: Pneumokokken sind i. d. R. optochinempfindlich, wohingegen S. mitis gegen Optochin meistens resistent ist. Die beste Charakterisierung für Pneumokokken bietet immer noch ein positiver Gallelöslichkeitstest.

Eine sehr wichtige Eigenschaft von S. pneumoniae ist die Fähigkeit, fast während des ganzen Wachstumszyklus DNA aufzunehmen (natürliche Transformierbarkeit) und diese DNA mittels homologer Rekombination in das eigene Genom zu integrieren. Dank dieser Eigenschaft waren die Pneumokokken Wegbereiter für die Entdeckung der DNA als Träger der Erbinformation.

Für die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen der Pneumokokken ist vor allem der Austausch von DNA mit vergrünenden Streptokokken bei gemeinsamer Besiedelung in der Mundhöhle verantwortlich.

Streptokokken besitzen keine Beta-Laktamasen: die Beta-Laktam-Resistenz (und damit auch Penicillin) wird ausschließlich durch vermindert empfindliche penicillinbindende Proteine (PBP) verursacht.

Epidemiologie

Die Inzidenz weist Gipfel in den ersten beiden Lebensjahren sowie bei älteren Personen auf. Vor Einführung des nationalen Impfprogramms im Kindesalter war im Jahr 2006 in Deutschland die höchste Inzidenz mit 19,5/100 000 (davon eitrige Meningitis: 8,1/100 000) bei Kindern bis zum Alter von 2 Jahren zu verzeichnen, gefolgt von den 3- bis 5-Jährigen mit Inzidenzen von 4,3 bzw. 1,4. Auch die Serotypenverteilung ist altersabhängig, wie eine Studie auf der Grundlage von Daten der Erhebungseinheit für seltene pädiatrische Erkrankungen in Deutschland (ESPED) zeigte. Für den Zeitraum der Jahre 1997 – 1999 ergab sich: Die Mehrheit der Serotypen, die für invasive Pneumokokken-Infektionen bei Kindern bis zum Alter von 16 Jahren verantwortlich sind, sind in den verfügbaren Impfstoffen enthalten.

Einfluss des Impfprogramms auf die Epidemiologie

In den Altersgruppen der direkt geimpften Kinder (0 – 1 Jahr und 2 – 4 Jahre alt) ist ein deutlicher Rückgang der Fallzahlen zu erkennen, nicht jedoch bei Kindern im Alter von 5 – 15 Jahren. Eindrücklich ist auch die erwartete Verschiebung der Serotypenverteilung: Der relative Anteil der bis zu 13 durch Impfung mit Konjugatimpfstoffen zu verhindernden Serotypen ist von einstmals 84 – 88% auf 14 – 32% zurückgegangen.

Die Einführung der Konjugatimpfung in Deutschland hat die Serotypenverteilung stark beeinflusst.

Schon 4 Jahre nach Einführung des Impfprogramms kamen bei Kindern unter 2 Jahren invasive Infektionen durch die 7 Impfstoffserotypen kaum noch vor. Auch bei älteren Kindern und Erwachsenen waren Erkrankungen durch Impfstoffserotypen seltener geworden. Allerdings wurde eine Zunahme der Pneumokokken-Erkrankungen durch nicht im Impfstoff enthaltenen Serotypen festgestellt: das sog. „Serotyp-Replacement-Phänomen“. Neben Serotyp 19A stiegen auch invasive Infektionen durch die Serotypen 7F und 1 an. Da diese Serotypen in den neuen Impfstoffen enthalten sind (Typen 1 und 7F in Synflorix, Typen 1, 7F und 19A in Prevenar 13), führte deren Einsatz (ab 2009) zu einem weiteren Rückgang invasiver Pneumokokken-Erkrankungen.

Im Juli 2017 waren nur noch 13,8% der Infektionen bei Kindern unter 2 Jahren durch eine der 13 Impfstoffserotypen verursacht. Allerdings trat auch hier das Serotyp-Replacement auf und es kam zu einem Anstieg von Infektionen durch nicht im Impfstoff enthaltene Seroytpen, u. a. 10A, 15A/B/C, 23B, 22F, 24F, 12F.

 

Lesen Sie hier den gesamten Beitrag: Pneumokokken-Infektionen: aktueller Stand und Impfprävention

Aus der Zeitschrift Pädiatrie up2date Ausgabe 4/2017

 

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