Fachthema

PneumoUpdate 2018

Atypische Mykobakteriosen: Was verstehen wir darunter und warum erkranken wir?

Jatros, 13.09.2018

Autor:
Dr. Manfred Fille
Hygiene und Medizinische Mikrobiologie
Medizinische Universität Innsbruck
E-Mail: manfred.fille@i-med.ac.at

Pneumologie | Infektiologie

In der Natur weit verbreitet sind nichttuberkulöse Mykobakterien (NTM). Die Mehrzahl ist für den Menschen ungefährlich und nur einige wenige lösen Infektionskrankheiten aus. Die Lunge ist ein häufig betroffenes Organ. Anfällig sind insbesondere Menschen, deren Immunsystem geschwächt ist. Die Diagnose gestaltet sich oft schwierig und die Behandlung einer Erkrankung ist langwierig.

Keypoints

  • Nichttuberkulöse Mykobakterien (NTM) (veraltet: atypische Mykobakterien) sind eine heterogene Gruppe von Mikroorganismen, die in der Erde sowie in Oberflächenund Trinkwasser vorkommen.
  • NTM verursachen klinische Manifestationen in der Lunge, an der Haut und in Lymphknoten (Übertragung durch Aerosole oder Staubpartikel).
  • Hauptsächlich betroffen sind Menschen mit geschwächtem Immunsystem.
  • Klinische Bedeutung hat in den 1980er-Jahren durch Aids der M.-avium-Komplex erlangt.
  • Es findet keine Mensch-zu- Mensch-Übertragung statt. Ausnahme: M.-abscessus- Komplex bei Mukoviszidosepatienten
  • Besondere Eigenschaften dieser Bakteriengruppe erschweren deren Nachweis und verleihen ihnen eine hohe Antibiotikaresistenz (z.B. M. abscessus).

„Atypische Mykobakterien“ sind eine heterogene Gruppe von Mikroorganismen mit unterschiedlicher Virulenz und pathogenem Potenzial. In ihrer großen Vielfalt zeichnen sie sich durch ihre Umweltanpassung aus. Klinische Manifestationen betreffen die Lunge, Haut und Lymphknoten. Die Erkrankungen können aber auch disseminiert auftreten. Während der Erreger Mycobacterium tuberculosis als Ursache der Lungentuberkulose (Phthise) bereits Ende des 19. Jahrhunderts durch Robert Koch (Koch’sche Postulate) eindeutig nachgewiesen werden konnte, rückten die sogenannten atypischen Mykobakterien erst zu Beginn der Aidsepidemie in den 80er-Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts in den Fokus des medizinischen Interesses. So wurde bei Aidspatienten im fortgeschrittenen Stadium vermehrt das Auftreten von disseminierten Infektionen mit dem M.-avium- Komplex beobachtet. Der Begriff „atypische Mykobakterien“ ist nicht mehr gebräuchlich und sollte durch die Bezeichnung „nichttuberkulöse Mykobakterien (NTM)“ ersetzt werden.1
Bereits seit einigen Jahrzehnten wird über eine Zunahme der Zahl von Erkrankungen mit diesen Mikroorganismen berichtet, und zwar weltweit. Mögliche Gründe dafür sind eine alternde Bevölkerung mit vermehrten Komorbiditäten, HIV-Infektion sowie aggressive immunsuppressive Therapien mit TNF-Blockern. Auch eine geringere kreuzreaktive Immunität durch die Abnahme von Infektionen mit M. tuberculosis wird diskutiert. Schlussendlich hat sich auch die Diagnostik sowohl in der Klinik als auch im mikrobiologischen Labor verbessert. Im Unterschied zu Erkrankungen mit M. tuberculosis sind jedoch Erkrankungen mit NTM nicht meldepflichtig, was eine exakte Beurteilung der Krankheitshäufigkeit erschwert.2

Pathogenese und Infektionsweg

Allen Mykobakterien gemeinsam ist der besondere Aufbau der Zellwand, der sich durch den hohen Lipidgehalt von dem der anderen Mikroorganismen grundlegend unterscheidet. Er verleiht den Zellen eine wachsartige Oberfläche, die für eine Reihe von besonderen Eigenschaften verantwortlich ist: So macht z.B. die Säure- und Alkoholfestigkeit spezielle Färbungen notwendig (Ziehl-Neelsen- Färbung, Auramin-Färbung), um Mykobakterien unter dem Mikroskop sichtbar zu machen. Weitere zellwandvermittelte Eigenschaften sind die Hydrophobizität, die Resistenz gegen Austrocknung und eine ausgeprägte Resistenz gegen Antibiotika. Zusätzlich besitzt die Zellwand selbst auch immunstimulierende Fähigkeiten, die bei einer Infektion mit Mykobakterien eine Rolle spielen.3 Bislang wurden bereits über 150 verschiedene Spezies der NTM beschrieben. Bedingt durch immer bessere molekularbiologische Differenzierungsmethoden sind bald weitere zu erwarten. Nur ein geringer Teil der NTM ist bekanntermaßen menschenpathogen. Je nach Wachstumsgeschwindigkeit in Kulturmedien werden sie in schnell (ca. 1 Woche) oder langsam wachsende (>1 Woche) Mykobakterien eingeteilt: Von den letzteren (Teilung alle 12 bis 24 Stunden; im Vergleich dazu E. coli: Teilung alle 20 Minuten) seien die wichtigsten genannt: M.-avium-Komplex, M. kansasii, M. marinum, M. ulcerans. Vertreter der schnell wachsenden Mykobakterien sind z.B. der M.-abscessus-Komplex, M. chelonae und das weitgehend apathogene M. fortuitum.

Infektionswege

NTM können menschliche Epithelien vorübergehend ohne Krankheitswert besiedeln. Im Gegensatz zu den obligat parasitär lebenden Vertretern des M.-tuberculosis- Komplexes und M. leprae sind ihr natürliches Habitat Böden und Gewässer (M.-avium-Komplex, Mycobacterium abscessus- Komplex). Dort sind NTM entweder frei lebend, Biofilm-assoziiert oder in bestimmten Amöben (Akanthamöben, einzellige, tierische Lebewesen; können die gefürchtete Akanthamöbenkeratitis hervorrufen) zu finden, wie wir es ja auch von den Legionellen kennen. Diese Amöbenart weist eine gewisse Ähnlichkeit mit menschlichen Makrophagen auf, was ihr Fressverhalten und die Ausstattung mit bestimmten Enzymen anbelangt. Dadurch ergibt sich auch ein Überlebensvorteil der Mykobakterien im Menschen, da es einige dieser NTM schaffen, eine Zeit lang in Akanthamöben zu überleben und einer Zelllyse zu entgehen. Dabei scheint die komplexe, lipidreiche Zellwand eine große Rolle zu spielen. Daraus resultiert eine natürliche Selektion von NTM, die dann auch für das Überleben im Makrophagen beim Menschen bestens gerüstet sind.4 Die Infektion des Menschen erfolgt somit hauptsächlich durch die Aufnahme von Aerosolen (Staub, Wasser) beim Baden, Duschen oder auch bei der Gartenarbeit. Eine Übertragung von Mensch zu Mensch ist bisher nur in seltenen Ausnahmefällen (M.-abscessus-Komplex bei Mukoviszidose) nachgewiesen worden. Durch das ubiquitäre Vorkommen kommen wir direkt in ständigen Kontakt mit diesen Mikroorganismen.

Pulmonale Erkrankungen

Bei pulmonalen Erkrankungen spielen vor allem Kavernen und Bronchiektasen für die Entstehung einer klinisch manifesten Mykobakteriose eine Rolle. Die Raten an pulmonalen Erkrankungen im Zusammenhang mit verschiedenen NTM variieren stark. So berichtet Matthiesen 2010 von Infektionen mit M. kansasii, bei denen 100% der Betroffenen manifest erkrankten, während unter den Patienten mit einem Nachweis von M.-avium-Komplex in der Lunge lediglich 57% der Betroffenen erkrankten. Vor allem Frauen über 65 Jahre erkrankten seltener. Ein Nachweis von NTM-Kulturen ist also nicht in jedem Fall behandlungsbedürftig und bedarf eingehender klinischer Abklärung.
Im Gegensatz dazu berichteten Reich und Johnson 1992 vom sog. „Lady Windermere“-Syndrom, einer pulmonalen Infektion mit dem M.-avium-Komplex mit Befall des rechten Mittellappens oder der Lingula. Dieses Syndrom wurde bei sechs älteren Damen ohne vorbestehende Risikofaktoren wie Rauchen oder chronische Lungenerkrankungen festgestellt. Als vermeintliche Ursache wurde bei allen eine willentliche Unterdrückung des Hustenreizes angenommen („ladies don’t spit!“), was zu einem Sekretstau in verschiedenen Lungenbereichen führt.5

Antibiotikaresistenz

Ein antibiotischer Albtraum ist der M.-abscessus-Komplex, der eigentlich aus drei verschiedenen, aber eng miteinander verwandten Spezies besteht, die alle drei ähnliche Krankheitsbilder beim Menschen verursachen können, wie z.B. pulmonale Infektionen bei Mukoviszidosepatienten. Weiters wird er für epidemische Haut- und Weichgewebsinfektionen verantwortlich gemacht, die durch kontaminierte Nadeln und Skalpelle ausgelöst werden können (bei Tsunamiopfern oder sog. „Lipotouristen“, die sich Fettabsaugungen im Ausland unterzogen haben).
Unter den bisher beschriebenen NTM hat M. abscessus wohl die ausgeprägteste Antibiotikaresistenz, was die Behandlung von Erkrankungen mit den Keimen des M.-abscessus-Komplexes extrem schwierig gestaltet.6 Auch für die Therapie der meisten Erkrankungen aufgrund anderer NTM trifft dies zu. Eine Standardtherapie bei Erkrankungen mit NTM gibt es nicht. Meist werden Kombinationen von Makroliden, Fluorchinolonen und Aminoglykosiden eingesetzt. Die Behandlungsmisserfolge sind einerseits in den Bakterien (Permeabilität der Zellwand), andererseits aber auch in der Pharmakodynamik/Pharmakokinetik der antibiotischen Substanzen begründet, da der Wirkspiegel am Ort der Infektion zu niedrig ist.

Fazit

Mykobakterien sind eine große, sehr heterogene Gruppe von Mikroorganismen mit unterschiedlicher Virulenz. Einerseits kommen sie weit verbreitet in der Umwelt vor, können andererseits aber auch als harmlose Besiedler von Schleimhäuten gefunden werden und verschiedenartige Krankheitsbilder hervorrufen. Durch Fortschritte in der molekularen Diagnostik werden laufend neue Spezies beschrieben, deren klinische Bedeutung nicht immer klar ist. Sollte aber doch eine manifeste klinische Erkrankung mit einem gleichzeitigen Nachweis von nichttuberkulösen Mykobakterien erfolgen, so gestaltet sich eine medikamentöse Therapie besonders schwierig und zeitintensiv.

Literatur: