Exogene Noxen

Ätiologie

Die Einteilung in unbelebte und belebte Noxen, Giftwirkung chemischer oder biologischer Stoffe, Nebenwirkungen von Medikamenten usw. ist im Einzelfall oft willkürlich. Ein und dieselbe Substanz kann biologischer oder synthetischer Herkunft sein. Verätzungen durch Ameisensäure können z. B. beim Hantieren mit der synthetisch gewonnenen Substanz entstehen, lassen sich aber auch durch Ameisenbisse hervorrufen, und thermische Schäden werden auch in den Abschnitten “elektrischer Strom” und “Strahlung” zu behandeln sein. Viele der hier besprochenen Noxen stellen umweltbedingte Schäden dar, z. T. erzeugen sie Berufserkrankungen.

Physikalische Noxen

Derartige Noxen lassen sich in mechanische (Traumata), thermische (Hitze und Kälte), elektrische (Strom) und aktinische (Strahlung) Schäden grob unterteilen.

Mechanische Schäden

Zugunfall
Fingergangrän
Durchschuss

Traumata bewirken, abgesehen von den unmittelbaren Zerstörungen an Zellen und Geweben durch die Gewalteinwirkung, mittelbar eine durch die Kontinuitätstrennung von Gefäßen verursachte mangelnde Blutversorgung mit der Folge ischämischer Nekrosen und erhöhtem Wundinfektionsrisiko (Gasbrand, Tetanus!). Eine Wunde heilt an Haut, Knochen, Gelenken und Bändern, Nervengewebe und inneren Organen in prinzipiell ähnlicher Weise in mehreren Phasen aus, wobei eine exsudative, eine resorptive, eine proliferative, eine reparative und eine Narbenphase (siehe hier) unterschieden werden können. Defekte, die die bindegeweblichen Leitstrukturen in Mitleidenschaft gezogen haben, induzieren grundsätzlich eine Defektheilung mit der Bildung einer Narbe. Unter die Kategorie “mechanische Schäden” fallen eine Reihe von Berufserkrankungen, wie z. B. bestimmte Sehnenscheiden- und Schleimbeutelerkrankungen, Meniskopathien, Erkrankungen durch Vibration oder Erschütterungen, Drucklähmungen von Nerven u. a. Einseitige Überbeanspruchung oder asymmetrisch wirkende Kräfte, z. B. beim Sitzen (fehlerhafte Sitzhaltung!), beim Sport oder beim Musizieren führen zu den verschiedensten, die Traumatologie und Orthopädie beschäftigenden Folgen an Knochen, Bändern, und Gelenken.

Gasdruckschäden

Von Explosionen ausgelöste Druckwellen können über akute Lärmschäden hinaus Gewebszerreißungen auch innerer Organe, insbesondere der Lunge, nach sich ziehen. Setzt man sich ohne eine vorherige Anpassungsperiode abzuwarten einem zu niedrigen Luftdruck aus, so kann die sog. Höhenkrankheit infolge hypoxämischer Hypoxidose auftreten. Bei plötzlichen Druckabfällen, z.B. beim zu schnellen Auftauchen aus Tiefen von über 20 m, können durch die verminderte Lösungsfähigkeit der Körperflüssigkeiten für Gase intravasale Luftperlen mit der Folge einer Luftembolie entstehen (Caisson-Krankheit, Taucher-Krankheit).

Thermische Schäden

Menschliche Zellen sind mit ihren Enzymkomplexen auf eine Arbeitstemperatur um 37°C optimiert. Systemische Temperaturerhöhungen über 41°C sind durch Endothelschäden und darauf folgende disseminierte intravasale Gerinnung unmittelbar lebensbedrohlich. Subletale Zellschäden werden durch ein Aktivierung in latenter Form ständig zytoplasmatisch vorliegender Hitzeschockproteine beantwortet. Dadurch wird eine erhöhte zelluläre Thermotoleranz erreicht und die Expression verschiedener Stressproteine bewirkt. Erhöhte Temperaturen bewirken eine Denaturierung von Proteinen und Aufhebung der Membranintegrität. Manche Zelltypen und Gewebe sind besonders empfindlich auf Temperaturänderungen. Diese Eigenheit versuchen verschiedene Tumortherapiekonzepte zu nutzen. Überwärmung des Körpers durch erhöhte Umgebungstemperaturen oder ungenügende Wärmemabgabe führen zum Hitzschlag. Man findet an den inneren Organen Blutextravasate um kleinere Gefäße (z. B. Purpura cerebri), kleinherdige Nekrosen und, im Blutausstrich, Aggregatbildung von Blutkörperchen. Die maligne Hyperthermieist eine seltene genetisch determinierte, wegen des hohen Letalitätsrisikos gefürchtete Narkosekomplikation aufgrund einer abnormen Reaktion der Muskulatur auf depolarisierende Muskelrelaxantien und Inhalationsnarkotika. Die Körpertemperatur steigt dabei auf Werte bis zu 42°C. Die Muskulatur verfällt in eine Dauerkontraktur mit erhöhter anaerober Glykolyse und daraus folgender Rhabdomyolyse, die u. a. Kreislaufschock, Verbrauchskoagulopathie und Hirnödem sowie durch Myoglobinurie ein Nierenversagen nach sich zieht. Systemische Unterkühlung (Hypothermie) unter 25°C durch ein Missverhältnis zwischen Wärmeproduktion und Umgebungstemperatur, ggf. begünstigt durch Endokrinopathien, Alkoholismus u.a., führt zum Herz- / Kreislaufversagen.

Erfrierung 4. Grades

Schon mäßige lokale Hypothermie kann bei entsprechender Disposition inadäquat starke Schäden durch Gefäßspasmen (M. Raynaud) oder Kälte-Antikörpersyndrome (Kälteagglutinine mit und ohne Komplement-Aktivierung, Kälte-Urtikaria) bewirken.

Verbrennungen vierten Grades

Lokale Temperaturerhöhungen über 60°C durch Verbrennungen oder Verbrühungen ziehen eine unmittelbare Nekrose (Koagulationsnekrose) durch Denaturierung von Proteinen nach sich. Lokale Hypothermie (Erfrierung, Vereisung) führen zu Schäden, die sich nach Wiedererwärmung der Gewebe manifestieren. Entsprechend der Stärke der Schädigung teilt man lokale thermische Schäden in 4 Schweregrade ein:

  • Grad 1: Erythem durch Gefäßerweiterung und Hyperämie,
  • Grad 2: Blasenbildung durch Schädigung der Epidermis,
  • Grad 3: Brandschorf bzw. Frostgangrän als Verschorfungsnekrose infolge oberflächlicher Zirkulationsstörung mit obligater Narbenbildung nach Defektheilung,
  • Grad 4: Verkohlung bzw. Vereisung mit tiefreichenden Gewebsschäden.

Schäden durch elektrischen Strom

Schon geringe Ströme können Muskelkontraktionen bewirken und mit physiologischer Erregungsbildung und -leitung interferieren, so dass kardiale Erregungsbildungsstörungen bis hin zum Kammerflimmern und Krämpfe z.B. der Atemmuskulatur die Folge sein können. Höhere Spannungen und Stromstärken führen darüber hinaus zu Verbrennungs- und Verkochungsnekrosen (Strommarken). Histologisch kann man den Weg des elektrischen Stromes verfolgen, da sich das Chromatin der Zellkerne in Schlieren pinselförmig auszieht und entlang der Stromrichtung in Büscheln und Garben anordnet. Bei starker Hitzwirkung dringt ggf. geschmolzenes Metall in Form von Stromperlen in die Haut ein. Die Einwirkung starker elektromagnetischer Felder produziert keine unmittelbaren, morphologisch fassbaren Schäden. Ggf. können Fehlfunktionen an Herzschrittmachern u.ä. zu sekundären Schäden führen.

Strahlenschäden

Dünndarmwand nach Bestrahlung
Frischer Strahlenschaden

Diese werden hauptsächlich durch die ionisierende Wirkung korpuskulärer (a-, b-Teilchen, Neutronen) und elektromagnetischer Strahlung (Ultraviolett-, Röntgen-, g-Strahlen), aber auch durch Wärmewirkung (z. B. Infrarot- und Mikrowellenstrahlung) verursacht. Die durch Wärmewirkung entstehenden Schäden äußern sich prinzipiell wie oben beschreiben, als besondere Formen sind jedoch zu nennen: der Sonnenstich infolge cerebraler Hyperthermie, der Strahlenstar (Cataracta actinica) als Berufserkrankung der Glasbläser und die männliche Infertilität infolge wärmestrahlenbedingter Hodenfibrose. Die Haut verfügt über verschiedene Lichtschutzmechanismen, darunter die Hyperkeratose der Epidermis (Lichtschwiele) und die Hyperpigmentierung durch verstärkte Produktion von Melanin seitens der Melanozyten und Speicherung des Pigments in Keratinozyten (Sonnenbräune). Der ionisierenden, mutagenen Wirkung des UV-Anteils im Sonnenlicht wirken DNA-Reparatur-Systeme entgegen, die bei Patienten mit Xeroderma pigmentosum auf verschiedenen Ebenen gestört sein können. Bei dieser genetisch determinierten Erkrankung entstehen durch Kumulation von Mutationen frühzeitig maligne Tumoren, insbesondere solche der Haut. Abgesehen von mutagenen Wirkungen können UV-Strahlen Radikale erzeugen, die im Zusammenspiel mit der Wärmewirkung zu akuten Entzündungsreaktionen (Sonnenbrand, Erythema solare, einer Verbrennung 1. bis 2. Grades äquivalent) und chronischen Lichtdermatosen führen. Diese äußern sich in Pigmentierungsanomlien, Schäden an der kutanen extrazellulären Matrix (sog. solare Elastose) und bleibenden Erweiterungen kapillärer Blutgefäße (Teleangiektasien). Topisch und systemisch applizierte Substanzen, wie Teere, Farbstoffe, Medikamente, ätherische Öle und Furanokumarine, aber auch Stoffwechselprodukte wie Porphyrine (M. Günther) können sich in der Haut anreichern und bei Belichtung toxische oder allergene Derivate entwickeln (phototoxische und photoallergische Reaktionen). Phototoxische Wirkungen werden bei der PUVA-Therapie genutzt. Energiereiche elektromagnetische und insbesondere korpuskuläre Strahlung (a-, b- und Neutronen-Strahlen) können beim Eindringen in Gewebe ionisierend wirken, also durch Zusammenstoß mit Elektronen die betreffenden Atome destabilisieren und zu chemischen Reaktionen veranlassen. Direkte und Folgereaktionen der Ionisierung wie die Bildung freier Radikale führen zu Schäden an komplexen Biomolekülen, wie z.B. Nukleinsäuren, Enzymen oder Membranbestandteilen, wodurch Mutationen der Erbsubstanz sowie Zell- und Organellenmembranschäden entstehen. Die Eindringtiefe der Strahlung wird durch deren Energie bestimmt. Daher sind energiearme Strahlen, von außen appliziert, leicht abzuschirmen. Umso gefährlicher sind aber schwach energetische Strahlen, wenn sie nach Inkorporation radioaktiver Stoffe in Geweben abgegeben werden und unmittelbar benachbarte Zellen schädigen können (Beispiel: Thorotrastose). Zellen und Gewebe sind unterschiedlich strahlenempfindlich, dabei steht die Strahlenvulnerabilität mit dem Differenzierungsgrad in umgekehrter Beziehung. Wechselgewebe wie Knochenmark, Darmepithel, Keimepithel und embryonales Gewebe enthalten hoch strahlensensible Zelltypen, während Muskulatur und Nervengewebe vergleichsweise strahlenresistent sind. Übersteigen radiogene DNS-Schäden die Leistungsfähigkeit der Reparatursysteme, so kommt es initial zur Hemmung des Zellzyklus, ggf. sogar zur Auslösung des programmierten Zelltodes, der Apoptose, unter der Voraussetzung, dass die Kontrollmechanismen (darunter das p53-Protein) noch intakt sind. Sind diese auch geschädigt, so kumulieren die Mutationen, und es können durch Transformation von Zellen Tumoren entstehen. Diese mutagenen Strahlenschäden sind zufällig in dem Sinne, dass sie nicht notwendigerweise ab einer bestimmten Strahlendosis auftreten. Für solche Strahlenwirkungen wird daher keine Schwellendosis angenommen. Lediglich die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Schäden nimmt bei wachsender Strahlendosis zu, d. h. dosisabhängig sind nicht das Ausmaß und die Schwere der Tumorerkrankung eines Individuums, sondern die Inzidenz der betreffenden Tumoren in einer Population. Neben den mutagenen Schäden entstehen durch Einwirkung ionisierender Strahlen dosisabhängige, also nicht-stochastische Wirkungen. Dabei lassen sich frühe und späte Strahlenschäden unterscheiden. Charakter und Ausmaß der Schäden hängen u. a. von der Strahlenart und -dosis, der Expositionszeit, der bestrahlten Körperregion und dem Allgemeinzustand ab. Die akute Strahlenkrankheit ist ein eigenständiges Krankheitsbild mit einem mehrphasigen Verlauf, die sich nach kurzzeitiger Einwirkung von mehr als 1 Gy auf den Organismus entwickelt. Bei Dosen zwischen 1 und 10 Gy stehen hämatologische, bei Dosen zwischen 10 und 50 Gy intestinale Symptome im Vordergrund. Ab 5 Gy ist mit einer Letalität von etwa 50% zu rechnen. Höhere Dosen sind unmittelbar letal durch Überschwemmung des Körpers mit Radikalen bzw. durch toxische Wirkung am ZNS. Lokale Strahlenschäden werden von den Eigenschaften des betroffenen Organs oder Gewebes bestimmt. Die Strahlendermatitis ist die Folge der Schädigung an Basalzellen und Endothel, die Strahlenenteropathie die Folge der Schädigung der Enterozyten, die Strahlenvaskulopathie ist auf die Endothelschädigung und Insudation in die Gefäßwand zurückzuführen. Die zytotoxische Wirkung am Knochenmark bis hin zur Aplasie macht sich in Abhängigkeit von der mittleren Lebenszeit der differenzierten Blutzellen sukzessive bemerkbar. Bei über längere Zeit andauernder oder wiederholter Strahlenexposition mit geringer Dosis entwickeln sich chronische Strahlenschäden bzw. Spätkomplikationen. Dazu zählen am Gefäßsystem Teleangiektasien bzw. Aneurysmata sowie eine generelle Wandsklerose. Fibroblasten werden aktiviert und zur Bildung extrazellulärer Matrix veranlasst, wobei im Zusammenhang mit weiteren Umbauvorgängen eine nicht nur quantitativ sondern auch qualitativ andere Bindegewebszusammensetzung resultiert (vergl. Thema 3). Infolge der Gefäßschäden heilen Ulcera von Haut und Schleimhäuten nur verzögert, so dass sich z. B. am Darm und den Ureteren Strikturen und Fisteln bilden können. An der Haut finden sich neben einer atrophen Epidermis eine Sklerose der Dermis nebst Teleangiektasien. Am Knochen können durch Nekrosen radiogene Knochensequester entstehen. Auch in Lymphknoten und innerhalb des Knochenmarks bilden sich Fibrosen, die ggf. eine Anämie zur Folge haben können. Lungenfibrosen sind z. B. auch nach gewerblichen Radiumvergiftungen bekannt. Diese Schäden treten auch bei in entsprechenden Dosen zu diagnostischen und therapeutischen Zwecken in der Medizin eingesetzte Strahlen als Nebenwirkungen auf. Als erwünschte Wirkungen sollen ionisierende Strahlen Tumoren zerstören oder das Fortschreiten chronisch-entzündlicher oder degenerativer Erkrankungen hemmen. Die Strahlenwirkung auf Tumoren ist von verschiedenen Faktoren abhängig und kann ggf. sich im mikroskopischen Bild in Form degenerativer Zell- und Kernveränderungen bemerkbar machen (siehe Tumoren I).

Biologische oder chemische unbelebte Noxen, Stäube, Vergiftungen

Gifte (Toxine) könne biologischer oder chemisch-synthetischer Herkunft sein. Toxinwirkungen können im Zusammenhang mit einer Infektionserkrankung (Gasbrand, Diphterie, Scharlach, Typhus u.a.), mit der Ernährung (z. B. Knollenblätterpilzvergiftung, Botulismus, Ethanol, Nikotin), mit kriminellen (Verabfolgung von “Erbschaftszucker” = Bleiacetat usw.) oder beruflichen Handlungen stehen. Toxine können oral, respiratorisch (Gase, Stäube), perkutan (resorptiv) bzw. transkutan (mechanisch durch Stich-, Biss- u. a. Verletzungen usw.) appliziert werden. Unerwünschte Arzneimittelwirkungen lassen sich auch dieser Kategorie zuordnen. Die Schadstoffwirkung kommt direkt oder indirekt (nach Metabolisierung) u.a. durch Interferenz mit Enzymsystemen oder Rezeptoren, Chelation von Metallionen, Störung des Elektronentransports, der Erregungsleitung oder der Sauerstoffbindung (Gase!), Membranschädigung durch Radikalbildung bzw. Detergenswirkung (Lösungsmittel!), durch Denaturierung von Proteinen, durch Induktion fibrosierender Bindegewebsveränderungen oder durch immunologische Reaktionen zustande. Zahlreiche unbelebte Noxen sind mit dem Auftreten maligner Tumoren in bestimmten, typischen Zielorganen assoziiert. Dabei kann vom histologischen Typ des Tumors aber nicht auf die Noxe zurück geschlossen werden (siehe hier).

Gase

Kohlenmonoxid (CO) hat eine über 200fach stärkere Affinität zu Hämoglobin als O2. Durch Bildung von Methämoglobin vermindert sich die O2-Transportkapazität, es resultiert eine hypoxämische Hypoxidose, das Hautkolorit wird hellrötlich. Die akute Vergiftung ist bei entsprechender Dosis sofort letal, bei länger Überlebenden findet man Nekrosen der Hirnrinde und der Basalganglien sowie ggf. auch subedokardialen Herzmuskelnekrosen. Bei chronischer CO-Belastung, z.B. aus Zigarettenrauch, findet man im peripheren Blut vermehrt Erythrozyten (reaktive Polyglobulie) und dementsprechend im Knochenmark eine verstärkte Erythropoese. Kohlendioxidvergiftungen und andere Stickgase bewirken gleichfalls eine hypoxämische Hypoxidose. Blausäuregas verursacht eine histotoxische Hypoxidose durch Blockierung der Atmungskette infolge Komplexbildung mit Fe3+ der Cytochromoxidase. Narkosegase reichern sich entsprechend ihrer Lipophilie im Fett- und Nervengewebe an. Auf die maligne Hyperthermie als Komplikation der Halothan-Anwendung wurde oben hingewiesen. Viele Bestandteile von Verbrennungsabgasen, wie Stickoxide und Schwefeldioxid, aber auch Ozon, können bei der Entstehung von Allergien synergistisch wirken. Reizgase (Lungenreizstoffe) sind chemisch stark reagierende Stoffe, die in bestimmten Konzentrationen Proteine denaturieren können und in Abhängigkeit von ihrer Wasserlöslichkeit die oberen Atemwege, die Bronchien oder die Alveolen schädigen. Ammoniak-, Salzsäure- oder Essigsäuredämpfe setzen Nekrosen der Schleimhäute und führen ggf. durch Glottisödem zur Erstickung. Ozon (in hohen Konzentrationen) oder Lungenkampfstoffe schädigen die Alveolardeckzellen und bewirken ein toxisches Lungenödem.

Säuren, Laugen, Lösungsmittel

Säuren und Laugen wirken direkt denaturierend auf Proteine und Nukleinsäuren. Bei entsprechender Konzentration führt die Ätzwirkung z. B. beim Verschlucken zur Präzipitation der Makroglobuline (Koagulationsnekrosen bei Säuren) oder zur Verflüssigung des Gewebes (Kolliquationsnekrosen bei Laugen). Als Dämpfe eingeatmete, perkutan oder oral aufgenommene Lösungsmittel und chemisch verwandte Insektizide verteilen sich gleichfalls bevorzugt im Fettgewebe und können dort z. T. lange gespeichert werden (z. B. DDT). Am ZNS können narkotisierende Wirkungen beobachtet werden (“Lösungsmittel-Schnüffler”), das morphologische Korrelat ist bei letzteren eine Atrophie auch der Riechschleimhaut. Entfettung der Haut durch Lösungsmitteln kann degenerativen und infektiösen Dermatosen Vorschub leisten. Halogenierte Kohlenwasserstoffe (Chloroform u. a.: “Tetra”, Trichlorethen u. a.: “Tri”) werden in der Leber dehalogeniert. Die entstehenden Metabolite entscheiden über die Giftigkeit der Ausgangssubstanz, wobei sich toxische Wirkungen hauptsächlich an Leber, Nieren, Nervensystem und Herz entfalten. Tetrachlorkohlenstoff (CCl4) lässt z. B. freie Radikale entstehen, die zu Leberzellnekrosen und Tubulusschäden in der Niere führen können (siehe Tetrachlorkohlenstoff-Vergiftung). Vinylchlorid wird gleichfalls in der Leber abgebaut, wobei das Zwischenprodukt das Karzinogen Chlorethenoxid entsteht. Benzol wirkt über seine Abbauprodukte myelodepressiv (Blutbildveränderungen!) und ist mit dem Auftreten akuter myeloischer Leukämien assoziiert.

Organische und anorganische Stäube

Eine besondere Gruppe respiratorischer Noxen stellen die organischen und anorganischen Stäube dar, von denen viele zu Berufs- bzw. Umwelterkrankungen Anlass geben. Organische Stäube (Pilzsporen, Bestandteile von Vogelfedern sowie Proteine aus Insekten und Schalentieren) können als Allergene wirksam werden (Immunreaktionen Typ I und Typ IV, siehe dort) und eine exogen-allergische Alveolitis (bzw. Hypersensitivitäts-Pneumonitis) bewirken. Beispiele sind die sog. Farmer- oder Vogelhalter-Lunge. Ähnliche Erkrankungen können aber auch durch Verwendung pilzkontaminierter Luftraumbefeuchter entstehen. Die Byssinose (Lungenerkrankung durch Rohbaumwoll-, Flachs oder Hanffasern) entsteht offenbar direkt toxisch durch Freisetzung von Entzündungsmediatoren, eine Bedeutung immunologischer Faktoren ist nicht sicher. Stäube von Eichen- und Buchenholz stehen mit der Entstehung von Adenokarzinomen der Nasenhaupt- und nebenhöhlen im Zusammenhang, wobei der karzinogene Mechanismus noch unklar ist. Anorganische Stäube sind insbesondere dann pathogen, wenn sie nicht inert sind, sondern durch chemische Reaktionen irritierend wirken und zu Narbenbildungen und konsekutiven Umbauvorgängen mit Verlust von Lungenparenchym führen, z. B. Quarzstaub (Silikose) oder Hartmetallstäube. Zusätzlich zu den entzündlichen bzw. fibrosierenden Wirkungen sind einige Stäube karzinogen, insbesondere Asbeststaub (Asbestose, Mesotheliom).

Schwermetalle

Die meisten durch Schwermetalle hervorgerufenen Erkrankungen entstehen aufgrund gewerblicher Verwendung nach Anreicherung und Verarbeitung natürlich vorkommender Verbindungen. Die Schäden treten daher überwiegend als Berufskrankheiten oder, bei unkontrollierter Freisetzung von Abfällen, Abgasen etc., aber auch bei sachgerechter Verwendung (Bleirohre) ggf. als Umweltkrankheiten in Erscheinung. Angriffsorte der chronischen Bleivergiftung sind neben der glatten Muskulatur der Gefäße und innerer Organe (Bleiblässe der Haut, Bleikolik) dem Nervensystem (Bleilähmung durch Demyelinisierung, Bleienzephalopathie), und der Niere (tubuläre Schäden, Einschlußkörper in Tubulusepithelzellen) die Erythropoese durch Hemmung der d-Aminolävulinsäure-Dehydratase, der Koproporphyrinogen-Decarboxylase und des Eiseneinbaus in Protoporphyrin IX. Es entstehen eine zugleich hypochrome und mikrozytäre sideroachrestische Anämie mit basophiler Tüpfelung der Normoblasten und auch einzelner Erythrozyten (Brilliantkresylblau-Färbung des Blutausstrichs). Bei mangelnder Mundhygiene entsteht aus kapillär angeschwemmten Blei und H2S aus der Mundflora Bleisulfid, das sich in der Gingiva als schwarzer Bleisaum um die Zahnhälse ansammelt. An Haut und Skleren bildet sich ein dunkles Kolorit durch Ablagerung von Koproporphyrin. Quecksilber wird bei gewerblichem Umgang in Dampf- oder Staubform eingeatmet. Die Verwendung in der grauen Salbe zur Syphilistherapie ist historisch. Die akute Vergiftung geht mit einer Gastroenteritis, gefolgt von akutem Nierenversagen infolge von Tubulusnekrosen, einer nektotisierenden membranösen Colitis und der Stomatitis mercurialis. Bei chronischer Vergiftung stehen die zentralervösen Schäden (Erethismus und Tremor mercurialis, Sprachstörungen u. a.) im Vordergrund. Am Zahnfleisch bildet sich durch Ablagerung von HgS ein Quecksilbersaum. Akute und chronische Vergiftungen mit organischen Quecksilberverbindungen (als Fungizide, Saatbeizmittel, Desinfektionsmittel u. a.) führen im wesentlichen zu schweren neurologischen Erkrankungen (Minamata-Krankheit). Bei chronischen Vergiftungen kommen die toxischen Wirkungen freien Quecksilbers hinzu (Nephrotoxizität). Akute Vergiftungen mit Arsen sind selten, sein Einsatz als Mordgift aber gut bekannt. Chronische Arsenvergiftungen zeigen ein vielgestaltiges Krankheitsbild, wobei Hyperpigmentierungen und Hyperkeratosen der Epidermis diagnostisch wegweisend sein können. Das hochgiftige Gas Arsenwasserstoff (AsH3) wirkt indirekt nach Metabolisierung zu Diarsin (AsH2) in schon kleinen Dosen zu einer intravasalen Hämolyse, ggf. mit akutem Nierenversagen durch Bildung von Hb-Zylindern (Bild wie bei der “Crush-Niere”, bei der die Zylinder von Myoglobin gebildet werden). Berylliumstäube und -dämpfe können neben akuten toxischen Reaktionen (“Metalldampf-Fieber”) chronische granulomatöse Entzündungen (Berylliose) mit Granulomen von Sarkoidose und Tuberkulose-Typ (siehe Entzündungen II) induzieren. Viele weitere Metalle und Metallsalze verursachen Berufserkrankungen und spielen bei Umweltschäden eine Rolle. Als Beispiele seien die Nickeldermatitis (aus Schmuck), der Haarausfall durch Thalliumsalze, Pigmentierungen der Haut durch Gold- und Silbersalze und die Ätzwirkung von Mangansalzen (Kaliumpermanganat-Lösung) genannt.

Alimentäre Gifte, Genussgifte

Neben bakteriellen Toxinen (Salmonellen-, Staphylokokken-, Botulinus-Toxin) sind eine Reihe von Giften aus höheren (z. B. Knollenblätterpilz) und aus niederen Pilzen (Aflatoxin als starkes Hepatokarzinogen, Mutterkorn-Alkaloide: Ergotismus, St. Antonius-Brand durch Gefäßspasmen) bekannt. Initial nützlich erscheinende Nahrungsmittelzusätze fielen z. T. durch pathogene Wirkungen auf: Buttergelb erwies sich als karzinogen, Kobaltazetat als Bierschaumstablisator erzeugte eine toxische Kardiomyopathie. Der Alkoholgenuss beschäftigt ganze Industriezweige, die Steuereinnehmer und das Gesundheitssystem. Ethanol (Äthylalkohol, Weingeist) ist eine starkes Zellgift, das in der Leber über verschiedene Stoffwechselwege (Alkoholdehydrogenase im Zytosol, Katalase in Persoxysomen, mikrosomale Oxidation) abgebaut wird, wobei Acetaldehyd als toxischer Metabolit entsteht. Acetaldehyd wird über Acetyl-CoA weiter oxidiert und dann zur Neutralfettsynthese verwendet bzw. im Citratzyklus abgebaut. Acetaldehyd hat eine Reihe von schädlichen Wirkungen auf die Proteinsynthese in Mitochondrien (Bildung von Riesenmitochondrien) und Ribosomen (im Hepatozyten verminderte Lipoproteinsynthese, die auch die Leberverfettung begünstigt), auf das Zytosklelett (Bildung von Mallory-Körpern in Hepatozyten) und auf zilientragendes Epithel (prädisponierend zu Bronchopneumonien). Schließlich aktiviert es die Lebersternzellen mit der Folge der perisinusoidalen Leberfibrose als Einstieg in den circulus vitiosus zur Leberzirrhose. Durch Unterernährung mit Proteinen und Vitaminen (Hypovitaminosen A, B1, B6, B12, K, und D) kommen durch den Folsäure- und Pyridoxalmangel weitere Faktoren zur Bildung einer sideroachrestischen Anämie bzw. zur Begünstigung der Leberverfettung zu dem Krankheitsbild hinzu. Durch Pyridoxalmangel entsteht auch das Wernicke-Korsakoff-Syndrom, als dessen Korrelat eine Gliose der Corpora mamillaria zu finden ist. Methanol (Methylalkohol, Holzgeist) ist geschmacklich vom Ethanol nur schwer zu unterscheiden, daher kommt es gelegentlich zu Vergiftungen durch Verwechselung mit oder absichtliche Verdünnung von Trinkalkohol. Die akute Vergiftung führt zu einem durch langsamere Oxidation länger anhaltendem Rausch, durch Bildung von Ameisensäure zu einer metabolischen Azidose und durch unbekannte Mechansimen zu einer Sehnervenschädigung bis hin zur Erblindung.

Arzneimittel

Medikamente haben zusätzlich zu ihren erwünschten Hauptwirkungen unerwünschte Wirkungen. Dazu gehören Nebenwirkungen, toxische Wirkungen bei Überdosierung, Wechselwirkungen mit Nahrungsstoffen oder anderen Pharmaka und schließlich allergische Überempfindlichkeitsreaktionen. Die Wirkungen von Pharmaka können aufgrund der besonderen Enzymausstattung eines Individuums genetisch determiniert sein (Pharmakogenetik, Beispiel: Favismus). Unerwünschte Wirkungen treten, auch in Abhängigkeit vom Applikationsmodus, vornehmlich an der Haut und in Schleimhäuten, in der Leber, in der Lunge, in der Niere sowie an blutbildenden Organen und dem Nervengewebe auf. An der Haut stehen allergische Reaktionen (allergische Exantheme, Urtikaria durch Immunreaktionen Typ I sowie die Kontaktdermatitis durch Immunreaktionen der Typen I und IV) im Vordergrund. Immunkomplexerkrankungen (Typ III) können initial urtikarielle Symptome und dann bullöse Reaktionen bis hin zum Lyell-Syndrom (Epidermolysis bullosa) auslösen. Fixe Exantheme gehen mit Pigmentverschiebungen, die langsam abklingen und an gleicher Stelle nach erneuter Exposition wieder auftreten, einher. Indirekte phototoxische oder -allergische Reaktionen treten an lichtexponierten Stellen auf. Viele Medikamente werden in der Leber metabolisiert und sind in diesem Organ entweder direkt oder indirekt toxisch für Hepatozyten oder auch für Gallengangsepithelzellen, hepatische Endothelzellen unterschiedlicher Lokalisation, Kupfferzellen oder Sternzellen. Das morphologische Spektrum ist sehr variabel. Mitunter verursachen einzelne Stoffe in verschiedenen Individuen unterschiedliche Schädigungsbilder, was zumindest z. T. auf pharmakogenetische Variabilität zurückzuführen ist. Die Vielfalt der Veränderungen und die Ähnlichkeit mit viralen, immunologischen u. a. Lebererkrankungen unterstreicht die Notwendigkeit einer ausführlichen Medikamentenanamnese und Berufsanamnese in allen Fällen unklarer, aber auch vermeintlich klarer Lebererkrankungen und zeigt auch, dass ohne klinische Angaben eine adäquate histopathologische Diagnostik nicht möglich ist. Die Wirkungen von Medikamente auf die Lungen sind gleichfalls morphologisch heterogen. Einige Substanzen wirken auf das Bronchialepithel und die Alveolardeckzellen direkt toxisch und lösen eine chronische interstitielle Pneumonie aus, andere rufen eine eosinophile Pneumonie oder Lungenfibrosen mit oder ohne begleitende Entzündung hervor. Einige Medikamente bewirken Immunreaktionen der Typen I, III und IV (allergische Alveolitis), andere rufen primäre pulmonale Vaskulopathien hervor. Die Niere kann primär oder sekundär durch Medikamente geschädigt werden. Immunkomplex-bildende Substanzen oder direkt eine Antikörper-vermittelte Immunreaktion bewirkende Pharmaka setzen glomeruläre und/oder Gefäßschäden, andere sind primär tubulotoxisch oder wirken fibrogen nach Resorption und Transport in das Interstitium. Für einen erheblichen Teil der Fälle dialysepflichtiger Niereninsuffizienz ist die Analgetika-Nephropathie durch Phenacetin und Paracetamol verantwortlich. Nach langjähriger Einnahme mit kumulativen Dosen im kg-Bereich bewirkt Paracetamol eine chronische interstitielle Nephritis mit Kapillarosklerose im Nierenmark und in der Nierenbeckenschleimhaut, die weiter zur aseptischen Papillennekrose führt. Das Inzidenz von Transitionalzellkarzinomen des Nierenbeckens ist erhöht. Einzelne Pharmaka haben einen direkten toxischen Effekt auf alle drei oder isoliert auf einzelne Reihen der Blutbildung. Andere Medikamente induzieren die Bildung kreuzreagierender Antikörper mit der Folge von Überempfindlichkeitsreaktionen Typ II im Sinne einer hämolytischen Anämie, Agranulozytose oder Thrombozytopenie. Am Knochenmark finden sich dementsprechend entweder hyperregeneratorische Phänomene oder eine Aplasie der entsprechenden Reihen. Die durch Primaquin ausgelöste hämolytische Anämie bei Individuen mit Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase-Mangel ist eine gutes Bespiel für genetisch determinierte Nebenwirkungen von Pharmaka. Am peripheren Nervensystem führen verschiedene Medikamente und Gifte zu Schäden am Perikaryon, den Axonen, den Markscheiden oder dem interstitiellen Bindegeweben mit der Folge neuronaler, axonaler, demyelinisierender ind interstitieller Polyneuropathien. Am Zentralnervensystem können selektive Nekrosen, Entmarkungen oder Speicherdystrophien unterschieden werden.

Fremdkörper

Fremdkörperreaktion
Fremdkörperreaktion

Exogene Fremdkörper, die nicht oder nur verzögert abgebaut werden können, wie Seeigelstachelspitzen, Stechrüssel von Zecken, Insektenstachel, Dornen, textiles Material wie Nahtfäden, Abriebmaterial von Endoprothesen, ausgelaufenes Silikonöl aus Mamma-Implantaten, parenteral als “Streckungsmittel” von Drogen verabreichtes Talkumpuder oder auch vergessene Tupfer und Bauchtücher bewirken Fremdkörperreaktionen. Vielfach kommt es dabei zur Ausbildung von Fremdkörpergranulomen mit mehrkernigen Riesenzellen, die eine ungeordnete Kernlagerung zeigen (Riesenzellen vom Fremdkörpertyp), seltener zu “schaumzelligen” Reaktionen mit Speicherung in wabig abgewandelten Makrophagen.

Belebte Noxen: Erregerpathologie

Die Beziehung zwischen einem Krankheitserreger, also einer belebten Noxe bzw. einem Virus, und dem Wirtsorganismus lässt sich durch folgende Begriffe kennzeichnen: Die Empfänglichkeit des Wirts für die jeweilige Infektion, seine momentane oder dauernde Neigung zur Infektion (Disposition, prädisponierende Faktoren) und seine Fähigkeit, eine Abwehrreaktion aufzubauen (Immunität) gekennzeichnet. Von Seiten des Erregers sind die durch die Begriffe Infektiosität bzw. Kontagiosität, also die Fähigkeit zur Verbreitung und Infektion, seine Pathogenität, also die Fähigkeit Krankheiten zu erzeugen, und die Virulenz, also das Ausmaß der krankmachenden Eigenschaften des einzelnen Erregers, zu nennen. Die Haut und die Schleimhäute des menschlichen Organismus werden durch eine natürliche mikrobielle Flora besiedelt, deren Fehlen oder Störung von Besiedelung durch potentiell krankmachende Erreger (Parasiten) zur Folge hat. Mikroorganismen, die keinen direkten Nutzen bringen, aber auch nicht krankmachend sind, bezeichnet man als Saprophyten, nützliche Mikroorganismen als Kommensalen (“Tischgenossen”, z.B. Döderleinsche Bakterien). Im gängigen Sprachgebrauch ist der Begriff Parasit aber für nichtvirale, nicht-bakterielle und nicht-mykotische Erreger reserviert, also Einzeller, Würmer, Algen, Spinnentiere und Insekten. Für bestimmte Infektionskrankheiten und Geschlechtskrankheiten existieren differenzierte Meldepflichten für den Verdacht auf das Vorliegen, die Erkrankung und den Tod an der Erkrankung oder das chronische Ausscheiden des Erregers. Für die HIV-Infektion, eine Infektions- und Geschlechtskrankheit par excellence, gilt dies allerdings nicht.

Virale Infektionen

Viren als hochmolekulare Partikel aus Nukleinsäuren, Proteinen und ggf. auch Membrananteilen einer Wirtszelle verfügen über keinen eigenen Metabolismus und sind daher obligate intarzelluläre Krankheitserreger. Die Erbsubstanz ist DNA oder RNA in einzel- oder doppelsträngiger Form, an meist charakteristische Viruskernproteine (core) gebunden. Weitere ultrastrukturelle Merkmale werden ggf. durch die Hüllmembran (envelope) geliefert. Viren binden spezifisch an Membranmoleküle einer Wirtzelle, wodurch sich bereits die Spezies-Spezifität und der Organo- bzw. Zytotropismus der Viren erklären. Nach der Adsorption des Virus folgt dessen Aufnahme in die Wirtzelle, die Freilegung des Virusgenoms und der die Expression viraler Genprodukte, die Vermehrung des Virusgenoms, der Zusammenbau neuer Viruspartikel und schließlich deren Freisetzung durch Lyse, Ausschleusung oder Knospung ggf. unter Mitnahme von Membranbestandteilen der Wirtszelle. Für das jeweilige Virus typisch ist der Ablauf der Infektion, die in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren als asymptomatisch bis letal, akut oder chronisch, persistierend, latent, lytisch, produktiv, replikativ, mit oder ohne Ausbildung lebenslanger Immunität und in letzterem Falle rezidivierend, oder aber transformierend beschrieben werden kann. Nach Infektion produziert die betreffende Zelle Interferon als einen Mediator unspezifischer antiviraler Immunität. Interferone (a-, b- und g-), hemmen die transkriptionelle Aktivität und damit die Virusreplikation in später infizierten benachbarten Zellen. Viele Viren bewirken einen direkten zytopathischen Effekt mit irreversibler Schädigung und ultimativer Lyse der Zelle unter Freisetzung neuer Viren. Dieser Infektionstyp findet sich oft am Anfang einer Auseinandersetzung des Organismus mit einem Virus. Es kommt daher zu einer Virämie, die zur Infektion zahlreicher Zellen und damit spätestens dann zu Krankheitssymptomen, aber auch zur Einleitung einer immunologischen Abwehrreaktion führt. Ein gutes Beispiel für die direkte zytopathische Wirkung von Viren mit lytischen Infektionsmodus sind Rhinoviren, die den gewöhnlichen Schnupfen hervorrufen. Ein Beispiel solcher zytopathischer Effekte, die zugleich mit einer charakteristischen Morphologie verbunden sind, ist die Infektion mit dem Dellwarzen- (Molluscum contagiosum)-Virus.Viren, deren einzige Zielspezies der Mensch ist, gehen mit ihrem Wirt “pfleglicher” um als z. B. Affenviren, die im Menschen akut verlaufende, oft tödliche hämorrhagische Fiebererkrankungen (Lassa-, Ebola-, Gelbfieber usw.) mit ausgedehnten Endothelschäden bewirken.

Hepatitis C
Hepatitis C

Andere Viren wirken nicht unmittelbar zytopathisch, vielmehr kommen diese Effekte durch die anlaufende Immunreaktion mit Bildung einer Antikörper- oder Zell-vermittelten zytotoxischen Reaktion zustande. Dieses ist beim Hepatitis B-Virus (HBV), das befallenen Hepatozyten durch Vermehrung des Virus-Proteine produzierenden endoplasmatischen Retikulums den Aspekt von sog. Milchglaszellen verleiht, der Fall. Die Immunreaktion gegen an der Zelloberfläche präsentierte Virusproteine führt zur Lyse der betroffenen Zellen durch zytotoxische T-Zellen. Das HBV ist zugleich ein gutes Beispiel in seiner Funktion als Helfervirus. Das Hepatitis D-Virus (HDV) bedarf des HBs-Antigens zur Vervollständigung seiner Hülle. Daher ist eine HDV-Infektion nur zeitgleich mit oder auf dem Boden einer chronischen HBV-Infektion möglich.

Fremdkörperreaktion
Papillomvirus-Infektion
Papillomvirus-Infektion

Einige Viren, insbesondere Herpesviren, können bei nur minimaler Expression viraler Gene der Immunabwehr entkommen und sich in Form einer latenten Infektion in der Wirtszelle “verstecken”. Transformierende Eigenschaften haben humanpathogene Viren gewöhnlich nur im Kontext einer Immunschwäche. Akut transformierende Viren, die nach Infektion obligat maligne Tumoren erzeugen, gibt es beim Menschen nicht, wohl aber bei Spezies, deren Generationszeit kürzer ist als die das Intervall zwischen Infektion und Tod an der Tumorerkrankung (z.B. Rous-Sarkom-Virus der Hühner). Verschiedene humanpathogene Viren sind jedoch in der Lage, gutartige Tumoren bzw. Zellproliferationen zu induzieren (Warzen und Kondylome durch Papillomviren), die Apoptose von Zellen zu verzögern oder gar beide Wege zu beeinflussen (z.B. Immortalisierung von Lymphozyten durch das Epstein-Barr-Virus).

Molluscum contagiosum
Molluscum contagiosum
Cytomegalie-Virus Gastritis

Andere morphologisch faßbare zytopathische Effekte sind die Ausbildung mehrkerniger Riesenzellen (z. B. mehrkernige Warthin-Finkeldey’sche Riesenzellen bei Masern) oder die Bildung zytoplasmatischer (z. B. Varizella-Zoster-Virus) bzw. nukleärer Einschlüsse (z. B. Eulenaugenzellen bei Zytomegalievirus-Infektion).

Helicobacter pylori
Mykobakteriose des Duodenum
Mykobakteriose des Duodenum

Eine besondere Infektion bewirken Retroviren, RNA-Viren, die in Form einer durch reverse Transkriptase produzierten und in das Wirtszellgenom integrierten DNA-Kopie des Virusgenoms, des Provirus, eine latente Infektion verursachen. Exogene Retroviren benötigen einen Rezeptor, den für das Humane Immundefizienzvirus (HIV) das CD4-Molekül auf T-Helfer-Lymphozyten und verschiedenen anderen Zelltypen darstellt. Endogene Retroviren stellen solche Retroviren dar, deren Genom vor Urzeiten in die menschliche Keimbahn gelangt ist und die daher wie ein menschliches Gen weitervererbt werden. Diese Viren verfügen über keinen Rezeptor auf menschlichen Zellen mehr, sie können also aus der Zelle heraus, aber in keine wieder herein. Expression von Proviren einer derartigen Retrovirusfamilie, HERV-K, sind mit Keimzelltumoren und möglicherweise auch einigen Autoimmunerkrankungen assoziiert.

Bakterielle Infektionen

Zwar verfügen Bakterien als einzellige Prokaryonten über einen eigenen Stoffwechsel, dennoch sind als Krankheitserreger nicht nur extra- sondern auch intrazelluläre Bakterien von Bedeutung. Die pathogenen Wirkungen kommen durch direkte Zell- und Gewebsschädigung (invasive Forme) und/oder durch Toxinwirkung zustande. Bakterien gelangen durch Verletzungen und Wunden in das Gewebe oder besiedeln Haut bzw. Schleimhäute durch Verdrängung der ortstypischen körpereigenen Flora. Die Adhäsion von Bakterien wird durch die Interaktion bakterieller, ggf. pilärer Proteine mit Oberflächenmolekülen von Körperzellen vermittelt. Diese Moleküle sind zumeist Glykokonjugate, also Glykoproteine bzw. Glykolipide. Die individuell unterschiedliche Ausstattung mit solchen Glykokonjugaten kann daher für bestimmte bakterielle Infektionen prädisponieren. Glykokonjugate sind auch die Zielstruktur für eine Reihe bakterieller Exotoxine. So bindet das Cholera-Toxin z.B. an das GM1-Gangliosid. Einige bakterielle Exotoxine sind nicht von den bakteriellen Genom, sondern von Bakteriophagen kodiert, z. B. das erythrogene Toxin bei Scharlach. Der Nachweis des Toxins oder seiner Wirkung ist damit Ausdruck einer Virusinfektion des Bakteriums. Endotoxine sind Zellwandbestandteile von Bakterien, wobei einzelne Strukturen einerseits direkt Komplement über den alternativen Weg aktivieren können und andererseits hochpotente Antigene darstellen können, die z.T. als Immunstimulantien Verwendung finden. Die Abwehr bakterieller Infektionen erfolgt initial unspezifisch:

  • durch Enzyme, die Zellwandbestandteile angreifen (Lysozym),
  • durch die Ausstattung von Oberflächen mit einem Fettmantel (Haut) oder durch einen geringen pH-Wert von Schleimhäuten (Vaginalmilieu),
  • durch die Förderung einer nicht-pathogenen ortständigen Flora,
  • durch unspezifische humorale und zelluläre Mechanismen des Immunsystems (Properdin, Komplement, Granulozyten, NK-Zellen, Makrophagen) und schließlich
  • durch spezifische humorale (Antikörper) und zelluläre Reaktionen (T-Lymphozyten), letztere als Voraussetzung für die Bildung von Granulomen.

Folgeerkrankungen einer bakteriellen Infektion können sich durch Induktion kreuzreagierender Antikörper bzw. einer Immunkomplexkrankheit bei chronischer Infektion (beides z. B. als Folge von Streptokokken-Infekten) oder durch die Induktion zellulärer Autoimmunreaktionen (z. B. Borreliose-Arthritis) ergeben. Hinsichtlich der Ausbreitungswege einer bakteriellen Infektion sind neben der lokalen (z. B. Ulkus, Phlegmone), die kanalikuläre (bronchogene, cholangiogene, ureterale), die kavitäre (Empyem, Pyothorax, Pyaskos), lymphogene (Lymphangitis) oder hämatogene (Bakteriämie, Pyämie, pyämische Streuung) Ausbreitungsformen zu erwähnen.

Pilzinfektionen

Aspergillose
Aspergillose
Aspergillose
Candida albicans
Pneumocystes carinii

Pilze sind niedere Pflanzen, die kein Chlorophyll bilden und sich durch Abbau organischer Substanzen ernähren. Durch Pilze verursachte Erkrankungen umfassen drei Gruppen: Mykosen stellen direkt durch Pilzbesiedelung des menschlichen Organismus hervorgerufenen Erkrankungen dar. Mykotoxikosen entstehen durch Giftwirkung von Stoffwechselprodukten eines Pilzes (Phalloidin, Amanitin, Aflatoxin etc.). Pilze produzieren eine Reihe biologisch aktiver Stoffe (z. T. genutzt als Antibiotika oder Immunsuppressiva), die ebenso wie Sporen und andere Pilzbestandteile als Allergene eine Rolle spielen können (Mykoallergosen). Pilze wachsen in Form eines Myzels (verzweigte Fäden, M-Form) oder durch Sprossung (häufig bei Hefen, Y-Form). Viele humanpathogene Pilze können sowohl in der M- als auch in der Y-Form auftreten. Die Zellwände lassen sich am Schnittpräparat durch die PAS-Färbung oder durch Versilberungsreaktionen darstellen. Die meisten potentiell humanpathogenen Pilze sind nur wenig pathogen und verursachen als opportunistische Keime Erkrankungen nur bei besonderer Disposition (z. B. Granulozytendefekte, erworbene Immunschwäche, Diabetes mellitus). Die Immunabwehr stützt sich auf verschiedene Zelltypen, insbesondere aber auf T-Zellen. Candida- und Aspergillus-Arten bewirken Nekrosen der näheren Umgebung, wodurch z. B. die Anflutung von Antimykotika behindert wird. An belüfteten Schleimhäuten (Bronchien, Trachea) können dabei Sporenträger (Sporangien, z. B. bei Aspergillus-Infektion) ausgebildet werden. Auf dem Wege zur Luft durchwächst der Pilz auch derbes Bindegewebe und Knorpel auf direktem Wege, wobei auch Blutgefäße befallen werden können. Auf diese Weise ist dann eine hämatogene Aussaat von Pilzelementen möglich (Pilzsepsis).

Protozoonosen

Giardia lamblia
Giardia lamblia
Mikrosporidien
Mikrosporidien
Trypanosoma gambiense

Protozoen sind einzellige Eukaryonten mit z. T. komplexen Lebens- und Vermehrungszyklen, die als Kontaminanten von Nahrung und Trinkwasser oder durch Vektoren (z.B. Blutsauger) in den menschlichen Organismus gelangen und sich dort luminal-kanalikulär, hämatogen oder intrazzellulär verbreiten und ansiedeln. Die Immunreaktionen gegen Protozoen sind einerseits unspezifisch (neutrophile und eosinophile Granulozyten), andereseits spezifisch mit Betonung humoraler, gegen Oberflächenantigene gerichteter Immunität (z. B. bei Plasmodien, Sporozoiten, Trypanosomen) oder zellulärer Immunmechanismen (vor allem bei intarzellulären Protozoen, wie Leishmanien oder Trypanosomen). Dementsprechend sind immunkompromittierte Individuen für Protozoonosen prädisponiert.

Helminthosen

Oxyurus vermicularis
Strongyloides stercoralis
Strongyloides stercoralis
Schistosoma mansoni
Schistosoma mansoni
Trichinella
spiralis

 

Trichinella spiralis
Schweinebandwurm
Schweinebandwurm

Übertragungswege der Saug-, Band- und Fadenwürmer sind meist komplex und beziehen mindestens einen Zwischenwirte ein. Oft handelt es sich dabei um blutsaugende Insekten. Der Mensch ist nicht notwendigerweise der Endwirt. Insbesondere, wenn der Endwirt ein Carnivore ist (so beim Hunde-, Fuchs- und Schweinebandwurm oder der Trichine), ist die Erkrankung durch die Dissemination von Zystizerken, Skolizes u. a. gekennzeichnet, die in inneren Organen oder der Muskulatur infiltrativ bzw. verdrängend wachsen bzw. im Zuge der Abwehrreaktion Narben und andere Schäden setzen. Die Abwehr von Helminthen ist z. T. zellulär unspezifisch durch eitrige und eosinophilenreiche Infiltrate gekennzeichnet. Die spezifische Abwehr richtet sich zumeist gegen Oberflächenantigene, die in einzelnen Spezies aber offenbar im Sinne einer Ausweichreaktion des Parasiten variiert werden können. Allergische Reaktionen auf Antigene von Damparasiten können die Peristaltik verstärken und damit zum Abgang eines Wurms beitragen. Diese Reaktion ist beim Zwergfadenwurm aber meist wenig erfolgreich, da dieser die Kolonkrypten besiedelt.

Andere Parasiten, Epizoonosen

Krätzmilbe

Immungeschwächte können nicht nur von den o. g. Parasiten, sondern auch von der Alge Prototheca heimgesucht werden. Abgesehen von der Giftwirkung des Stichs oder Bisses mancher Spinnen und Insekten (Schwarze Witwen, Skorpione, Bienen, Hornissen etc.) haben viele Insekten (Läuse, Flöhe, Mücken) und Spinnentiere (Zecken, Milben), die die menschliche Haut entweder dauerhaft oder nur während einer Blutmahlzeit bewohnen, eine besondere Bedeutung als Überträger (Vektoren) viraler, bakterieller oder parasitärer Erkrankungen.

Kommentare sind geschlossen.