Streptokokken Symptome und Verlauf der Infektion

Was sind Streptokokken

|   Autor: Dr.Harald Stephan

Streptokokken gehören zu unserer normalen Bakterienflora und leben mehrheitlich friedlich auf unseren innern und äußeren Schleimhäuten. Einige davon spielen jedoch auch als Krankheitserreger eine Rolle. Dann fallen sie durch typische Infekte und teils heftige Entzündungsreaktionen auf, die mit der Bildung von Eiter einhergehen.

Erreger

Streptococcus pneumoniae © Tatiana Shepeleva – Fotolia.com

 

 

Streptokokken: Die wenigsten davon machen krank

Streptokokken sind kugelförmige Bakterien, die sich in in Pärchen oder in gewundenen Ketten anordnen (στρεπτός streptós, griechisch für gewunden, verdreht und κόκκος, kókkos für Kugel, Kern). Diese Anordnung nehmen sie aufgrund fortgesetzter Zellteilung ein, bei denen die Tochterzellen teilweise miteinander verbunden bleiben.

Sie sind unbeweglich und Gram-positiv, was bedeutet, dass sie sich aufgrund einer ausgeprägten Zellwand mit der Färbemethode des dänischen Bakteriologen Hans Christian Gram anfärben lassen (bei Gram-negativen Bakterien ist das nicht der Fall). Als fakultativ anaerobe Bakterien können sie auch ohne Sauerstoff auskommen und ihre Energie durch Gärung gewinnen. Dabei bilden sie oft Milchsäure.

Die meisten davon bauen in der Natur Pflanzenmaterial ab. Ihre Milchsäurebildung nutzt man bei der Herstellung von Sauerkraut oder Silage. Einige von ihnen leben auf den Schleimhäuten von Tier und Mensch, ohne dabei Schaden anzurichten. Andere führen zur Lyse roter Blutkörperchen, wenn sie in den Körper eindringen. Sie können dort auch eitrige Entzündungen und andere Krankheitssymptome hervorrufen.


Streptokokken – Das Wichtigste auf einen Blick!

  1. Die meisten Streptokokken sind normale Mitbewohner unserer Häute und Schleimhäute. Einige Stämme kommen auch als Krankheitserreger infrage.
  2. Klinisch wichtig sind Enzyme, mit deren Hilfe sie sich im Gewebe ausbreiten, und Giftstoffe (Exotoxine), die im Wirtsorganismus zu Vergiftungserscheinungen führen. Man unterteilt die Bakterien ferner nach ihrer Fähigkeit zum Abbau von roten Blutkörperchen und rotem Blutfarbstoff sowie nach den antigenen Eigenschaften von Oberflächenstrukturen.
  3. Am häufigsten verursachen Streptococcus pyogenes und S. pneumoniae Krankheiten. Ersterer infiziert Häute und Schleimhäute und führt zu Eiterbildung, letzterer befällt die oberen und unteren Luftwege.
  4. Die bekanntesten durch Streptokokken verursachten Krankheiten sind Scharlach, rheumatisches Fieber und Entzündungen des Mittelohres, der Nebenhöhlen sowie Lungenentzündungen und Herzinnenhautentzündungen.
  5. Daneben sind Streptokokken für Harnwegsinfekte, Gallenblasenentzündungen sowie Karies verantwortlich.

Einteilung der Streptokokken

Die medizinisch relevanten Streptokokken unterteilt man in Alpha-, Beta- und Gamma-hämolytische Streptokokken. In der Mikrobiologie kann man sie nach ihrem Lyseverhalten auf Blutagar voneinander unterscheiden, der intakte rote Blutkörperchen enthält:

  • Alpha-Hämolyse bedeutet, dass die Bakterien die Erythrozyten intakt lassen, den enthaltenen roten Blutfarbstoff Hämoglobin jedoch zu einer grünen, Biliverdin-ähnlichen Substanz abbauen. Daher sind die Kolonien auf Blutagar von einem grünen Hof umgeben.
  • Beta-Hämolyse führt zu einem Abbau von Erythrozyten und Hämoglobin, sodass die Kolonien hier einen gelblichen Hof aufweisen.
  • Gamma-Hämolyse ist eigentlich unlogisch, denn das bedeutet keine Lyse.

 

Diese Einteilung ist medizinisch relevant für die Symptome, die diese Streptokokken-Arten hervorrufen. Eine weitere Unterteilung erfolgt nach einem speziellen Antigen, einer Lipoteichonsäure, die in der Zellwand enthalten ist. Nach der Lancefield-Gruppierung unterteilt man sie in die Lancefield-Gruppen A bis V.

Speziell die A-Streptokokken besitzen in ihrer Zellwand ein Eiweiß, das sie vor Fresszellen schützt. Dieses M-Protein kommt in zahlreichen Varianten vor und erlaubt eine Klassifikation der A-Streptokokken in 80 immunologische Varianten. In ähnlicher Weise unterteilt man die Pneumokokken nach der Antigenstruktur ihrer Kapsel in sogenannte Serogruppen und weiter in Serovare. Diese Kapsel stellt ebenfalls einen wichtigen Schutz vor der Phagozytose durch Fresszellen dar.

 

Welche Streptokokken sind medizinisch wichtig?

Man unterteilt die pathogenen Streptokokken nach ihrem Vorkommen im Körper und nach den Krankheiten und Symptomen, die sie beim Menschen hervorrufen.

  • Enterokokken (Enterococcus faecalis, E. faecium) kommen im Darm vor und sind nur wenig pathogen. Daher führen sie meist nur bei geschwächtem Immunsystem zu Erkrankungen. Auffällig werden sie meist durch Harnwegsinfekte, Entzündungen der Gallenblase und rheumatisches Fieber.
  • Orale Streptokokken (Streptococcus salivarius, S. sanguis, S. mutans) leben in der Mundhöhle und sind dort für Karies und eitrige Abszesse verantwortlich.
  • Pyogene (eiterbildende), hämolytische (rote Blutkörperchen auflösende) Streptokokken (S. pyogenes, S. pneumoniae) machen medizinisch die meisten Probleme. Streptococcus pyogenes (A-Streptokokken) führt zu invasiven, sich rasch ausbreitenden Infekten auf Häuten und Schleimhäuten, Streptococcus pneumoniae befällt die oberen und unteren Luftwege und führt in selteneren Fällen zu Hirnhautentzündungen (Mengingitis) und Blutvergiftungen (Sepsis).

 

Streptococcus pyogenes (A-Streptokokken)

Der Name lässt bereits nichts Gutes vermuten, denn pyogenes bedeutet eiterbildend. Die durch diese auf Haut und Schleimhäuten vorkommenden Bakterien hervorgerufenen Erkrankungen lassen sich in primäre invasive Infekte wie Scharlach und in Folgekrankheiten wie rheumatisches Fieber unterteilen.

Wichtig für die Ausbreitung der Bakterien sind spezielle Enzyme, mit denen die Bakterien das umliegende Gewebe auflösen. Diese lysieren Bindegewebe durch Hyaluronidase, DNA mit DNasen, Erythrozyten und Blutgerinnsel mit Streptokinase.

Viele der durch S. pyogenes hervorgerufenen Symptome sind auf Giftstoffe zurückzuführen, die die Bakterien in die Umgebung abgeben. Dabei handelt es sich um Streptolysin O und S, die cholesterinhaltige Zellmembranen auflösen und um die pyrogenen (Entzündungen hervorrufenden) Exotoxine A, B und C. Letztere rufen beim Scharlach (Scarlatina) die typischen Hautreaktionen hervor.

 

Streptococcus pyogenes: Symptome und Verlauf von Scharlach

Scharlach gilt als typische Kinderkrankheit. Nach anfänglich grippeähnlichen Symptomen mit Fieber, Halsschmerzen und Kopf- und Gliederschmerzen folgt zunächst eine Angina mit Halsschmerzen und Schluckbeschwerden bei geschwollenen Lymphknoten und Rachenmandeln (Tonsillen).

Vor allem Kleinkinder leiden oft an Bauchschmerzen mit Übelkeit und Erbrechen. Später folgt der typische, namensgebende rote, fleckige Hautausschlag mit dem typischen bleichen Milchbart um Mund und Kinn und einer roten Erdbeerzunge. Meist nach einer Woche klingen diese Symptome ab und der Ausschlag schuppt vor allem an Hand- und Fußsohlen ab.

 

Behandelt man den Scharlach nicht rechtzeitig oder nicht hinreichend, treten Folgeerkrankungen mit Entzündungen, Spätfolgen durch die Einwirkung der Exotoxine und Immunreaktionen auf. Dazu gehören langwierige eitrige Entzündungen der Rachenmandeln (Tonsillitis), des Mittelohres (Otitis media) und oder Nebenhöhlen (Sinusitis).

Der Verlauf einer Scharlachinfektion wird vor allem bei Erwachsenen schnell tödlich, wenn die Streptokokken in die Blutbahn gelangen. Dann können sie im Gehirn eine Hirnhautentzündung (Meningitis) oder in offenen Wunden eine Blutvergiftung (Sepsis) hervorrufen (Wundscharlach).

Fatal ist bei Erwachsenen oftmals das Streptokokken-induzierte Toxische Schocksyndrom (STSS). Die Exotoxine führen dann zu Magen-Darm-Problemen, Hautausschlag, hohem Fieber und rapide absackendem Blutdruck. Multiorganversagen führt selbst bei zeitig eingeleiteter Therapie zu einer Sterblichkeitsrate von bis zu dreißig Prozent.

 

Streptococcus pyogenes: Symptome und Verlauf bei invasiven Infekten

Gelangt Streptococcus pyogenes über Wunden in Haut und Schleimhäute, breitet er sich dank seiner gewebszerstörenden Enzyme schnell aus. Auf der Haut kommt es zu hochansteckender Borkenflechte (Impetigo contagiosa), Wundrose (Erysipel) an Unterschenkeln und/oder Gesicht, sich diffus ausbreitenden eitrigen Hautinfektionen (Phlegmone).

Auf den Schleimhäuten führt die Infektion zu Nebenhöhlenentzündungen (Sinusitis), Mittelohrentzündungen (Otitis media) und Angina der Rachenmandeln (Tonsillitis). Auch hier können die Bakterien in die Blutbahn gelangen und sich verteilen (hämatogene Streuung). Zu deren Folgen gehören beispielsweise Knochenmarkentzündung (Osteomyelitis) und das früher gefürchtete Kindbettfieber oder Wochenbettfieber (Puerperalsepsis) nach Eindringen der Erreger während des Geburtsvorgangs.

 

Streptococcus pyogenes: Symptome und Verlauf bei Folgekrankheiten einer Infektion

Besonders gefürchtet nach einer akuten Infektion mit A-Streptokokken sind die akute Glomerulonephritis und das akute rheumatische Fieber.

Akute Glomerulonephritis (postinfektiöse Glomerulonephritis) bedeutet eine Entzündung der Nierenkörperchen (Glomeruli). Dabei handelt es sich um eine Immunkomplexkrankheit. Das bedeutet, das Immunsystem versucht mit Antikörpern der Infektion Herr zu werden. Das geschieht ein bis drei Wochen nach der eigentlichen Infektion.

Die dann zur Verfügung stehenden Antikörper binden an das vor Fresszellen schützende M-Protein der Zellwand (meist das spezielle M-Protein Typ 12) und bilden so große, unlösliche Immunkomplexe. Normalerweise werden solche Immunkomplexe von Fresszellen wie Makrophagen beseitigt. Diese jedoch lagern sich bevorzugt in den dünnen Basalmembranen der Nierenkörperchen ab und führen zu einer Entzündung.

 

Durch die Aktivierung des Komplementsystems wird die Basalmembran zerstört. Als Folge davon treten Eiweiße in den Urin über (Proteinurie) wie auch Blutzellen (Makrohämaturie), was zu blutigem, braunen Urin führt. Das beeinflusst zudem den Blutdruck, sodass dieser steigt (Hypertonie) und Fieber mit Kopf- und Bauchschmerzen auftreten. In seltenen Fällen heilt diese Krankheit nicht aus, sondern führt zu Niereninsuffizienz mit Krampfanfällen und Hirnschwellungen (Hirnödemen). Labordiagnostisch zeigt sich das in zu hohem Kaliumspiegel (Hyperkaliämie) und zu niedrigem Natriumspiegel (Hyponatriämie) bei normalen Harnstoff– und Kreatinin-Blutwerten.

 

Akutes rheumatisches Fieber ist die Folge einer Verwechslung des Immunsystems. Einige Oberflächenproteine der Streptokokken ähneln sehr stark denen körpereigener Zellen, sodass die dagegen gebildeten Antikörper diese körpereigenen Strukturen angreifen. Diese liegen vorwiegend in Herz, Gelenken und Gehirn. Daher kommt es ein bis drei Wochen nach der eigentlichen Infektion zu Entzündungen dieser Strukturen, wobei man von einer rheumatischen Herzentzündung (Karditis), Gelenksentzündung (Arthritis) oder Hirnentzündung (Enzephalitis) spricht. Rheumatisches Fieber tritt bei Kindern und Jugendlichen nur in 0,1 bis drei Prozent der unbehandelten Streptokokken-Infektionen auf, wobei die rheumatische Endokarditis mit bis zu 80 Prozent vorherrscht.

 

Eine solche Herzentzündung beginnt mit den Herzklappen, die aus der innersten Herzwandschicht, dem Endokard gebildet werden (Endokarditis). Diese greift mitunter auf den Herzmuskel über (Myokarditis) und kann auch den Herzbeutel erfassen (Perikarditis). Eine solche Entzündung des gesamten Herzens (Pankarditis) verläuft unbehandelt schnell tödlich.

 

Symptome einer rheumatischen Endokarditis sind vor allem Herzrasen (Tachykardie) mit Herzrhythmusstörungen (Arrhythmien), Atemnot (Dyspnoe), Brust- und Kopfschmerzen sowie ein ausgeprägtes Schwächegefühl bei geringer körperlicher Belastbarkeit.

 

Streptococcus pneumoniae (Pneumokokken)

Bis zu 70 Prozent aller Erwachsenen haben Pneumokokken in ihren oberen Atemwegen, ohne dass diese Probleme verursachen. Dementsprechend kommen die meisten Pneumokokkeninfektionen nicht von außen, sondern sind endogen bedingt. Begünstigend wirken für solche Infektionen Schwächungen des Immunsystems durch vorausgehende Infektionen (beispielsweise echte Grippe, Influenza) oder eine Entfernung der Milz. Auch Grundleiden von Herz und Lunge oder ein defektes Komplementsystem können eine Pneumokokkeninfektion auslösen.

Die Infektion bei einer Bronchitis kann sich weiter ausdehnen und zu Lungenentzündungen (Pneumonie) führen. Dabei unterscheidet man zwischen einer Bronchopneumonie, die sich auf bronchiennahe Herde beschränkt und einer Lobärpneumonie, die ganze Lungenlappen erfasst.

Ähnlich wie bei anderen Streptokokken können sich die Pneumokokken ausbreiten und zu Mittelohrentzündungen (Otitis media), Nebenhöhlenentzündungen (Sinusitis) oder Hirnhautentzündungen (Meningitis) führen. Langfristige Schäden verursacht ein Hornhautgeschwür des Auges (Ulcus corneae), das eine milchig-weiße Trübung hinterlässt und das Sehvermögen beeinträchtigt.

Bei allen Infektionen mit Pneumokokken sind Blutvergiftungen (Septikämien) relativ häufig, bei denen die Bakterien und/oder ihre Toxine im Blut nachweisbar sind.

 

Orale Streptokokken (Viridans-Streptokokken)

Die Streptokokken der Mundhöhle bezeichnet man oft als Viridans-Gruppe, da sie meistens alpha-hämolytisch sind, also einen grünen Hof auf Blutagar ausbilden (viridans, ergrünend).

Sie sind für bis zu 70 Prozent aller Herzinnenhautentzündungen (Endokarditiden) verantwortlich. Bei einer bestehenden rheumatischen Endokarditis (siehe oben), angeborenen Herzfehlern, vernarbten Herzklappen oder nach Herzoperationen können die Bakterien über kleine Wunden in der Mundschleimhaut in die Blutbahn gelangen (Bakteriämie) und sich auf den Herzklappen ansiedeln.

Streptococcus mutans, S. sanguis und S. mitis sind die Mundbakterien, die Zahnkaries verursachen. Bereits kurze Zeit nach jedem Zähneputzen bildet sich ein dünner Biofilm auf den Zähnen, in dem neben anderen Mikroorganismen der Mundflora vor allem diese Streptokokkenarten siedeln. Sie bilden langkettige Kohlenhydrate, ähnlich ihren Kapseln, vor allem Dextrane, Lävane und Mutane. Aus diesen entwickelt sich schnell Zahnbelag (Plaque), der durch Bestandteile des Speichels mineralisiert und verhärtet. Der so gebildete Zahnstein ist ein idealer Lebensraum für kariesverursachende Bakterien. Von ihnen unter sauerstoffarmen (anaeroben) Bedingungen durch Gärung erzeugte Milchsäure greift den Zahnschmelz an. Ist dieser überwunden, liegt die wesentlich weichere und empfindlichere Grundsubstanz des Zahnes, das Dentin frei. Dessen Zerstörung bezeichnet man als Karies.

In der Mundschleimhaut und im Zahnfleisch verursachen sie zudem eitrige Abzesse.

 

Streptokokken des Magen-Darm-Traktes: Enterokokken

Im Darm von Mensch und Tier sind Enterokokken weit verbreitet. Die beiden wichtigsten Arten sind Enterococcus faecalis und E. faecium, die beide ihren Namen vom Stuhl erhalten haben, zu dessen Biomasse sie wesentlich beitragen. Enterokokken treten als Pathogene selten in Erscheinung.

Häufig sind sie Bestandteil einer bakteriellen Mischflora, die zu Infektionen der Harnwege (HarnröhrenentzündungUrethritis; BlasenentzündungCystitis; HarnleiterentzündungUreteritis; NierenbeckenentzündungPyelonephritis) führt. Ebenso sind Entzündungen der Gallenblase (Cholezystitis) und Wundinfekte möglich.

Klinisch am kritischsten sind diese Streptokokken wie ihre Verwandten, wenn sie in die Blutbahn gelangen und zu einer Entzündung der Herzinnenhaut (Endokarditis) führen.

 

Quellen, Links und weiterführende Literatur

  1. Ernst Wiesmann, Fritz H. Kayser, Kurz A. Bienz, Johannes Eckert: Medizinische Mikrobiologie. 9. Auflage. Stuttgart 1997: Georg Thieme Verlag. ISBN-10: 3134448084.
  2. Christian Jassoy, Andreas Schwarzkopf: Hygiene, Infektiologie, Mikrobiologie. 2. Auflage. Stuttgart 2013: Georg Thieme Verlag. ISBN-10: 3131361328.
  3. Herbert Hof, Rüdiger Dörries: Medizinische Mikrobiologie. 6. Auflage. Stuttgart: Georg Thieme Verlag (2017). ISBN-10: 3132410381.

About author

Harald Stephan

Dr. rer. medic. Harald Stephan, Wissenschaft-/ Fachautor, Er ist Naturwissenschaftler mit medizinischer Promotion.