Streptococcus suis-Infektion: eine invasive Zoonose

Zoonosen, d. h. Krankheiten, die von Tieren auf Menschen übertragen werden können, stellen eine große Herausforderung für die öffentliche Gesundheit dar. Besonders besorgniserregend ist Streptococcus suis, ein Bakterium, das hauptsächlich bei Schweinen vorkommt. Dieser Artikel befasst sich eingehend mit diesem Bakterium, seinen Übertragungswegen, den Symptomen, die es bei Tieren und Menschen hervorruft, sowie den Diagnose-, Behandlungs- und Präventionsmöglichkeiten, die zur Verfügung stehen.

Welcher Infektionserreger ist verantwortlich?

Streptococcus suis ist ein grampositives, kokkoides Bakterium, das zur Gattung Streptococcus gehört. Dieses Bakterium ist aerotolerant und eingekapselt, was ihm eine relative Resistenz in der Umwelt verleiht. Derzeit werden 35 Serotypen unterschieden, obwohl einige von ihnen als andere Arten neu klassifiziert wurden. Serotyp 2 ist der am weitesten verbreitete und für Schweine und Menschen am stärksten pathogene Serotyp.

Dieses Bakterium weist ausgeprägte morphologische und biologische Merkmale auf. S. suis ist ein grampositiver Kokken, was bedeutet, dass er aufgrund der Struktur seiner Zellwand violett erscheint, wenn er mit der Gram-Färbung gefärbt wird. Sie kommt in Form von Ketten oder Paaren vor. Aufgrund seiner Fähigkeit, unter fakultativ anaeroben Bedingungen zu überleben, kann es verschiedene Umgebungen besiedeln, u. a. tierisches Gewebe und kontaminierte Umweltoberflächen.

S. suis kommt hauptsächlich bei Schweinen und Wildschweinen vor, kann aber auch in der kontaminierten Umgebung überdauern, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Das Bakterium ist empfindlich gegenüber vielen Desinfektionsmitteln wie Natriumhypochlorit und Ethanol und wird durch feuchte und trockene Hitze inaktiviert. Diese Fähigkeit, in der Umwelt zu überleben, in Kombination mit seiner Empfindlichkeit gegenüber Desinfektionsmitteln, leitet die Biosicherheitspraktiken in Schweinezucht- und Fleischverarbeitungsbetrieben.

Die Virulenzfaktoren von S. suis sind noch nicht vollständig verstanden. Die Bakterienkapsel ist für die Virulenz unerlässlich, da sie das Bakterium vor der Phagozytose durch das Immunsystem des Wirts schützt. Allerdings spielen auch andere Strukturen wie extrazelluläre Proteine und Hämolysine eine entscheidende Rolle. Proteine wie das muramidase-released protein (MRP), der extrazelluläre Faktor (EF) und Suilysin (ein Hämolysin) werden mit der Virulenz europäischer und asiatischer Stämme in Verbindung gebracht, aber nicht unbedingt mit der nordamerikanischer Stämme.

Wie äußert sich die Krankheit bei Tieren?

Die durch Streptococcus suis verursachte Krankheit betrifft vor allem Schweine und Wildschweine. Dieses Bakterium besiedelt häufig die Atemwege von Schweinen, ohne Symptome zu verursachen. Die Übertragung erfolgt hauptsächlich über die Nasen- und Rachensekrete infizierter Schweine, kann aber auch über die mit Kot oder Staub kontaminierte Umgebung erfolgen.

Schweine infizieren sich von Geburt an, häufig durch Kontakt mit den Nasen- und Rachensekreten ihrer Mutter oder durch die kontaminierte Umgebung. Ferkel, die von infizierten Müttern geboren werden, infizieren sich schnell nach der Geburt. Das Bakterium bleibt in der Umgebung der Zuchtbetriebe bestehen, vor allem wenn Faktoren vorhanden sind, die das Überleben der Bakterien begünstigen, wie z. B. niedrige Temperaturen.

Stress, Überbelegung, Transport und schlechte Haltungsbedingungen begünstigen das Auftreten von Symptomen bei Schweinen. Infektionen mit S. suis treten besonders häufig in Betrieben mit hoher Besatzdichteauf. Zu den Symptomen gehören Lungenentzündungen, Meningitis und Endokarditis, vor allem bei Schweinen im Alter von 3 bis 14 Wochen. Faktoren wie Stress, Temperaturschwankungen und schlechte Belüftung können das Auftreten klinischer Symptome verschärfen.

Die klinischen Formen der Infektion variieren je nach Bakterienstamm und Zuchtbetrieb. Akute Infektionen äußern sich häufig durch Anzeichen einer Meningitis wie Inkoordination, Lähmung, Zittern und Krämpfe, was oft zum Tod führt. Andere häufig beobachtete Krankheitsbilder sind Arthritis und Endokarditis. Arthritis äußert sich durch geschwollene und schmerzende Gelenke und betrifft vor allem junge Ferkel. Endokarditis hingegen tritt häufiger bei Mastschweinen auf und kann zu Herzversagen führen.

Studien haben gezeigt, dass S. suis bei Ferkeln auch eine interstitielle und fibrinöse Lungenentzündung verursachen kann. Diese Form der Pneumonie wird häufig in experimentellen Infektionskontexten beobachtet und kann zur Modellierung der Pathogenese der S. suis-Infektion herangezogen werden. Atemwegssymptome sind zwar weniger häufig als neurologische und Gelenksymptome, können aber Husten, Dyspnoe und Atemnot umfassen.

Wie wird es übertragen?

Streptococcus suis wird hauptsächlich über die Haut übertragen, häufig durch versehentliche Inokulation (Stich, Schnitt) oder durch Verschmutzung von Hautläsionen. Die Atemwege und der Verdauungstrakt sind nicht ausgeschlossen. Die Übertragung auf den Menschen ist selten und wird hauptsächlich bei Personen beobachtet, die in direktem Kontakt mit Schweinen oder deren Fleisch stehen, wie z. B. Landwirte, Tierärzte und Schlachthofarbeiter.

Die Krankheit ist weltweit sehr selten, auch in Frankreich, mit begrenzten jüngsten Ausbrüchen in China. Zu den gefährdeten Personen gehören diejenigen, die mit Schweinen oder deren Fleisch in Berührung kommen, darunter Schweinezüchter, Tierärzte, Schlachthofpersonal und Metzger. Auch Wildhüter, die mit Wildschweinen umgehen, sind gefährdet.

Die Übertragung auf den Menschen erfolgt durch Kontamination von Hautwunden oder Schleimhäuten mit Blut oder Sekreten von infizierten Schweinen. In Südostasien ist der Verzehr von rohem Schweinefleisch oder -blut ein häufiger Übertragungsweg. Die Krankheit wird in mehreren Ländern häufig unterdiagnostiziert und zu wenig gemeldet, so dass es schwierig ist, ihre Prävalenz genau zu schätzen.

Im beruflichen Umfeld betrifft sie hauptsächlich Arbeitnehmer, die in direktem Kontakt mit infizierten Schweinen oder deren Fleisch stehen (Landwirte, Tierärzte, Metzger usw.). Symptomatische Schweine haben ein höheres Übertragungsrisiko.

In Europa wird S. suis hauptsächlich durch perkutane Exposition gegenüber biologischen Flüssigkeiten, durch versehentliche Inokulation oder durch Verschmutzung von Hautläsionen bei direktem Kontakt mit Schweinen oder infiziertem Schweinefleisch übertragen. Eine ungeschützte Wunde begünstigt die Infektion. Die Eintrittspforte bleibt manchmal unentdeckt.

Einige Fälle von Infektionen über die Atemwege oder den Verdauungstrakt sind weiterhin möglich, wenn auch nicht formell bestätigt. In Asien ist die Übertragung durch den Verzehr von rohem oder unzureichend gegartem Schweinefleisch über die Nahrung am häufigsten.

Bisher wurde keine Übertragung von Mensch zu Mensch beschrieben.

Welche Symptome hat diese Infektion beim Menschen?

Die Inkubationszeit der Streptococcus suis-Infektion beim Menschen beträgt in der Regel einige Tage. Die häufigste Manifestation ist eine Meningitis, die oft mit häufigen Folgeerscheinungen wie Taubheit einhergeht. Weitere mögliche Komplikationen sind Arthritis, Sepsis und Endokarditis, die manchmal tödlich verlaufen können.

DerUmgang mit Schweinefleisch führt bei manchen Menschen manchmal zu Hautverletzungen. Serotyp 2 erklärt hauptsächlich die Fälle beim Menschen, obwohl auch andere Serotypen eine Rolle spielen können. Eine durch S. suis verursachte Meningitis kann aufgrund der Schädigung des achten Hirnnervs zu Gleichgewichtsverlust und Taubheit führen.

Zu den häufigen Symptomen gehören Fieber, Schüttelfrost und Arthralgien. Es können auch andere klinische Formen auftreten, z. B. Sepsis, Arthritis, Spondylodiszitis und Endokarditis. Der toxisch-infektiöse Schock und die Purpura fulminans sind schwerwiegende, aber seltene Komplikationen. Die Letalität der Infektion schwankt zwischen 7 und 13 % und erreicht in Südostasien manchmal mehr als 20 %.

Zu den Anzeichen einer Meningitis gehören Kopfschmerzen, Nackensteifigkeit und Photophobie. Zu den Anzeichen einer Sepsis gehören Petechien, niedriger Blutdruck und Tachykardie. Arthritis kann zu Gelenkschmerzen und eingeschränkter Beweglichkeit führen. Früherkennung und angemessene Behandlung sind entscheidend für die Minimierung von Komplikationen und Mortalität.

Wie wird die Diagnose gestellt?

Die Diagnose einer Streptococcus suis-Infektion beruht auf einer Reihe strenger Verfahren zur Isolierung und Identifizierung des Bakteriums, das die Infektion verursacht. Zu diesen Verfahren gehören biologische Proben und spezielle Labortests.

Biologische Proben sind für die Bestätigung des Vorhandenseins von S. suis unerlässlich. Häufig verwendete Proben sind u. a. :

• Blutkulturen: Durch die Entnahme von Blutproben kann das Bakterium bei einer Sepsis nachgewiesen werden.
• Gehirn- und Rückenmarksflüssigkeit (Liquor): Diese Probe wird hauptsächlich zur Diagnose von Meningitis verwendet und durch Lumbalpunktion entnommen.
• Gelenkflüssigkeit: Bei Arthritis wird die Synovialflüssigkeit entnommen, um auf suis zu untersuchen.

Die Kultivierung der Proben auf geeigneten Nährböden ermöglicht die Isolierung von S. suis. Die Bakterienkolonien lassen sich dann anhand ihrer morphologischen und biochemischen Merkmale identifizieren. Die Kapselserotypisierung bestimmt den spezifischen Serotyp des Bakteriums, ein entscheidender Aspekt für das Verständnis derEpidemiologie der Infektion. Spezialisierte Laboratorien wie nationale Referenzzentren(NRZ) und Veterinärlabore führen diesen Schritt in der Regel durch.

Polymerase-Kettenreaktionstests (PCR) bieten eine schnelle und genaue Methode, um das Vorhandensein von S. suis in klinischen Proben nachzuweisen. Die PCR ermöglicht die spezifische Amplifikation von Abschnitten der bakteriellen DNA und erleichtert so eine schnelle und zuverlässige Identifizierung des Bakteriums.

Die klinischen Anzeichen der Infektion, wie Meningitis, Sepsis und Arthritis, spielen ebenfalls eine Schlüsselrolle bei der Diagnose. Kliniker sollten auf charakteristische Symptome achten, um die richtigen Proben und diagnostischen Tests zu lenken.

Die Diagnose einer S. suis-Infektion beruht auf einer Kombination aus biologischen Proben, Kulturen, PCR-Tests und der Beurteilung der klinischen Anzeichen. Eine schnelle und genaue Identifizierung ist entscheidend für die Einleitung einer angemessenen Behandlung.

Welche Behandlung ist geeignet?

Die Behandlung der Streptococcus suis-Infektion beruht hauptsächlich auf der Verwendung von Antibiotika in Kombination mit anderen therapeutischen Maßnahmen zur Bewältigung der Symptome und Komplikationen.

Beta-Laktam-Antibiotika, insbesondere Penicillin und Ceftriaxon, sind die Antibiotika der ersten Wahl, die gegen S. suis eingesetzt werden. Diese Antibiotika sind in der Regel gegen die meisten Stämme des Bakteriums wirksam. Vancomycin ist eine wichtige Alternative, vor allem bei Resistenz oder Allergie gegen Beta-Laktam-Antibiotika. Die Wirksamkeit dieser Antibiotika beruht auf ihrer Fähigkeit, die Synthese der bakteriellen Zellwand zu hemmen. Dadurch führen sie zur Lyse und zum Absterben der Bakterienzellen.

Resistenz gegen Tetracycline und Makrolide wird häufig bei S. suis-Stämmen beobachtet. Die Empfindlichkeit gegenüber Chloramphenicol, Aminoglycosiden und Fluorchinolonen ist unterschiedlich, so dass in jedem einzelnen Fall Antibiotikaempfindlichkeitstests durchgeführt werden müssen, um die am besten geeignete Behandlung zu bestimmen.

Der Einsatz von Kortikosteroiden bei der Behandlung von Meningitis durch S. suis führt gelegentlich zu Diskussionen. Kortikosteroide reduzieren die Entzündung und schränken so das Risiko neurologischer Komplikationen wie Taubheit ein. Kliniker sollten ihren Einsatz jedoch von Fall zu Fall sorgfältig abwägen.

Ärzte verabreichen die Antibiotikabehandlung in hoher Dosis und über einen längeren Zeitraum. Dies gewährleistet somit die vollständige Ausrottung der Infektion und verhindert Folgeerkrankungen. Patienten müssen zu Beginn der Behandlung häufig intravenöse Antibiotika erhalten, vor allem bei Meningitis oder Sepsis, gefolgt von einer oralen Überbrückung, wenn sich der klinische Zustand verbessert.

Besondere Vorsicht ist bei Personen geboten, die ein erhöhtes Risiko für eine schwere Verlaufsform haben, wie z. B. Menschen mit Diabetes, Leberzirrhose oder unter immunsuppressiver Behandlung. Diese Patienten sollten engmaschig auf Anzeichen von Komplikationen überwacht und die Behandlung entsprechend angepasst werden.

Welche Möglichkeiten der Vorbeugung gibt es?

Die Prävention einer Streptococcus suis-Infektion beruht auf einer Kombination aus strengen Hygienemaßnahmen, geeigneten Managementpraktiken in der Schweinezucht und individuellen Vorsichtsmaßnahmen für diejenigen, die mit Schweinen oder deren Fleisch in Berührung kommen.

Die Aufrechterhaltung optimaler Haltungsbedingungen ist entscheidend, um den Stress der Tiere zu verringern, da Stress das Auftreten von Symptomen begünstigt. Folgende Praktiken sind von entscheidender Bedeutung:

• Regelmäßiges Reinigen und Desinfizieren der Räumlichkeiten und der Ausrüstung. Verwenden Sie wirksame Desinfektionsmittel wie Natriumhypochlorit oder Ethanol.
• Abfallentsorgung: Ordnungsgemäße Lagerung von Abfall und Tierkadavern, um eine Kontamination der Umwelt zu vermeiden.
• Kontrolle der Tierdichte: Vermeiden Sie eine Überbelegung, um Stress und die Ausbreitung der Bakterien zu verringern.

Arbeitnehmer, die mit Schweinen in Kontakt kommen, müssen strenge Sicherheitspraktiken befolgen :

• Geeignete Arbeitskleidung: Tragen Sie Schutzkleidung, einschließlich Handschuhen, Stiefeln und Masken, um den direkten Kontakt mit den Tieren oder ihren Sekreten zu vermeiden.
• Persönliche Hygiene: Häufiges Händewaschen mit Wasser und Seife, insbesondere nach dem Umgang mit Schweinen oder deren Fleisch. Wunden sollten gereinigt, desinfiziert und mit einem undurchlässigen Verband geschützt werden.
• Ausbildung und Information

Wenn in einem Betrieb eine Krankheit festgestellt wird, müssen strenge Bekämpfungsmaßnahmen ergriffen werden :

• Verstärkte Hygiene: Häufigeres Reinigen und Desinfizieren von Räumen und Geräten.
• Tragen von Handschuhen und Schutzkleidung: Beim Umgang mit kranken Tieren, ihren Ausscheidungen oder Kadavern.
• Isolierung infizierter Tiere: Beschränken Sie den Zugang zu kranken Tieren, um eine Übertragung zu verhindern.
• Angemessene Behandlung: Antibiotika verabreichen und tierärztliche Behandlungsprotokolle befolgen, um die Bakterienlast zu verringern.

Einige epidemiologische Daten

Streptococcus suis kommt weltweit vor, vor allem in Gebieten mit hohem Schweinebestand. Die Serotypen 1 bis 9 machen mehr als 70 % der Isolate aus, die aus kranken Schweinen geborgen werden.

In Thailand stiegen die Infektionen mit Streptococcus suis im Jahr 2021 im Vergleich zum Vorjahr um 67 % an. Sie erreichten 576 Fälle und führten zu 24 Todesfällen. Der Verzehr von lokalen Gerichten aus rohem Schweine fleisch und der Kontakt mit Schweinen ohne angemessenen Schutz begünstigen häufig Ausbrüche. In Europa treten die Fälle sporadischer auf. Auch stehen sie häufig in Zusammenhang mit beruflichen Expositionen, z. B. bei Arbeitern in Schlachthöfen oder bei Schweinezüchtern.

Weltweite Berichte beschreiben mehr als 1600 Fälle von S. suis-Infektionen beim Menschen. Die tatsächliche Inzidenz ist jedoch aufgrund von Unterberichterstattung wahrscheinlich immer noch höher. In China und Südostasien sind über 90 % der Fälle hauptsächlich auf den Verzehr von rohem oder unzureichend gegartem Schweinefleisch zurückzuführen. In Europa treten die Fälle eher sporadischauf. Sie werden häufig auf Expositionen am Arbeitsplatz oder in der Freizeit, wie die Jagd auf Wildschweine, zurückgeführt.

Ausbrüche vonS. suis-Infektionen gehen häufig mit Koinfektionen mit dem Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV) und seltener mit dem Schweinegrippevirus einher.

Die Serotypen 1 bis 9 umfassen den Serotyp 1/2, der Antigene mit den Serotypen 1 und 2 teilt. Sie machen mehr als 70 % der Isolate des Bakteriums aus, die aus kranken Schweinen gewonnen werden. Serotyp 2 ist im Allgemeinen in Europa und Asien am weitesten verbreitet; in Nordamerika ist seine Bedeutung jedoch geringer, wo er nach Serotyp 1/2 der zweithäufigste Serotyp ist. Serotyp 9 ist der am häufigsten isolierte Typ in einigen europäischen Ländern wie Spanien, Deutschland und den Niederlanden.