Weltweit sind Infektionskrankheiten in allen Altersgruppen eine der häufigsten Todesursachen.1 Es gilt, diese frühzeitig zu erkennen, denn dann ist eine Behandlung in den meisten Fällen wirksam. Die Realität sieht jedoch anders aus, da viele Infektionen nie diagnostiziert werden.2
Das kann fatale Folgen haben: Denn ohne rechtzeitige Behandlung können prinzipiell heilbare Krankheiten wie Lungenentzündung, Tuberkulose und Meningitis lebensbedrohlich werden. Krankheiten, die mit Krebs in Verbindung stehen, wie das Humane Papillomvirus (HPV), Hepatitis B und Hepatitis C, können fortschreiten und schwerwiegende Komplikationen verursachen.3
In diesem Artikel klären wir Sie darüber auf, was Infektionskrankheiten sind, welche Erreger sie auslösen und auf welchem Wege sie übertragen werden. Zusätzlich erfahren Sie alles Wichtige über die Formen und Symptome sowie den Verlauf von Infektionskrankheiten und vieles mehr. Interessiert?
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Bei Infektionskrankheiten handelt es sich um Krankheiten, die durch lebende Krankheitserreger oder die dazugehörigen Gifte ausgelöst werden. Infektionskrankheiten bezeichnet man auch als übertragbare Krankheiten. Das kommt daher, dass die Krankheitserreger zunächst auf einen Körper übertragen werden müssen, um zu einer Erkrankung zu führen.4
Es gibt mehrere Erreger, die eine Infektionskrankheit auslösen können. Mediziner nennen diese auch pathogene Mikroorganismen. Grundsätzlich unterscheidet man in Bakterien, Pilze, Viren und Protozoen.
Bakterien sind zirka 0,1 bis 700 Mikrometer groß und treten in unterschiedlichen Formen auf. Das Spektrum reicht von kugelartigen Gebilden über verzweigte Stäbchen beziehungsweise Fäden bis hin zu zylinderartigen Gebilden. Bei Bakterien handelt es sich um Einzeller, die sich selbst versorgen. Sie produzieren in ihrer Zelle das, was sie zum Überleben brauchen. Sie besitzen sowohl ihr eigenes Erbgut als auch einen eigenen Stoffwechsel.
Als älteste Bewohner der Erde kommen Bakterien quasi überall vor: in der Luft, auf dem Erdboden, im Wasser oder auch in Lebensmitteln. Sie können sich unter unterschiedlichen Bedingungen vermehren und über mehrere Monate in einem menschlichen Körper oder der Umwelt überleben.
Sie vermehren sich per Zellteilung. Meistens schnüren sich Bakterien ihre Zelle in der Mitte durch und teilen sich in zwei.
Zum Beispiel hohe Temperaturen oder chemische Stoffe wie Aldehyde, Alkohol oder Chlor. Im menschlichen Körper selbst werden hingegen andere Substanzen wie zum Beispiel. Antibiotika eingesetzt.. Antibiotika wirken gegen Bakterien, indem sie einerseits ihre Vermehrung verhindern oder oder andererseits die Bakterien zerstören.
Bestimmte Bakterienarten sind im Laufe der Zeit höchst widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen wie Trockenheit oder Kälte geworden. Teilweise kommen sie sogar völlig ohne Sauerstoff aus. Und manche fühlen sich bei Hitze wohl, wiederum andere brauchen hingegen Kälte.
Es gibt auch bewegliche Bakterien, die zum Beispiel mit Hilfe kleiner rotierender Geißeln. Von außen sind sie von einer Membran umgeben und von daher sehr stabil. Zusätzlich sind die meisten Bakterien durch eine Zellwand geschützt. Um noch besser geschützt zu sein, haben einige Bakterien um diese Zellwände zusätzlich Schichten mit wasserhaltigem Material, Schleimhüllen und sogenannte Kapseln angelagert.
Viele Bakterienarten sind in Biofilmen angesiedelt, die eine Hülle aus Zuckerbausteinen besitzen, die sie vor Umwelteinflüssen schützen. Einige Bakterien wiederum bilden Sporen, sobald die Bedingungen schlecht sind. In diesem Zustand befindet sich ein Bakterium in einer Art Schlafzustand, der sie unempfindlich gegen Strahlung, Hitze, Ultraschall oder Austrocknung macht. Die Spore ist inaktiv und verbraucht darum nur sehr wenig ihrer Reserven. So können Sporen sehr lange selbst unter widrigsten Bedingungen überleben. Werden diese besser wieder besser, wacht die Spore aus ihrem “Schlafzustand” auf und keimt wieder auf.
Viren bestehen aus einem oder mehreren Molekülen. Manchmal sind sie von einer Eiweißhülle umgeben. Diese Moleküle enthalten Erbgut – das heißt, Informationen zu ihrer Vermehrung. Im Vergleich zu Bakterien bestehen Viren aus keiner eigenen Zelle, noch verfügen sie über einen eigenen Stoffwechsel. Sie haben weder eine eigene Energiegewinnung noch die Möglichkeit zur Proteinsynthese. Aus diesem Grund sind sie genau genommen keine Lebewesen.
Viren sind mit zirka 20 bis 300 Nanometer sehr klein. Um sie erkennen zu können, benötigt man ein Elektronenmikroskop. Viren kommen in unterschiedlichen Formen vor: Manche sehen ähnlich wie Kaulquappen aus, einige sind stäbchenförmig und manche sind rund.
Nicht alle Viren machen Menschen krank. Das liegt unter anderem daran, dass das menschliche Immunsystem schnell auf in den Körper eingedrungene Viren reagiert und sie erfolgreich bekämpft. Aber es gibt teilweise schwere Krankheiten, die durch Viren hervorgerufen werden.
Viren können sowohl in pflanzliche und tierische als auch in menschliche Zellen eindringen. Anschließend benutzen sie diese als sogenannte Wirtszellen. Sie können sich aber auch sehr lange in der Umgebung überleben und bleiben so lange ansteckend. Finden sie aber keine neuen Wirtszellen, sterben sie irgendwann ab.
Viren benötigen Wirtszellen, um sich zu vermehren. Sobald sie in den menschlichen Körper eingedrungen sind, fangen Viren an, sich zu vermehren. Das funktioniert so: Das Virus dockt an eine Wirtszelle an und lässt die von ihm benötigten Bausteine herstellen. Wenn das Erbgut des Virus freigesetzt ist, ist die Wirtszelle gezwungen, sehr viele Viruspartikel zu produzieren und diese zu neuen Viren zusammenzusetzen. Anschließend stirbt die Wirtszelle ab. So werden tausende von Viren freigesetzt, die sofort nach einer neuen Wirtszelle suchen.
Unter anderem können weiße und rote Blutkörperchen sowie Leber- und Muskelzellen Viren als Wirtszellen dienen.
Viren mit Medikamenten zu bekämpfen ist alles andere als einfach. So bleiben beispielsweise Antibiotika gegen Viruserkrankungen ohne Wirkung. Zwar gibt es einige "antiviralen" Medikamente, die aber nur gegen einige bestimmte Virusarten helfen. Ist aber unser körpereigene Abwehrsystem mit dem Virus fertig geworden, ist der erkrankte Mensch nach seiner Wiedergenesung in der Regel gegen dieses Virus immun.
Pilze sind sehr vielseitig. Sie kommen sowohl als Pilz im Wald vor, als Trüffeln unter der Erdoberfläche, aber eben auch als Pilz auf der Körperoberfläche. Wenn sie den Menschen zum Beispiel auf der Haut besiedeln, bleiben sie mit bloßem Auge unsichtbar. Aber zum Glück lösen nur wenige Pilzarten beim Menschen Krankheiten aus, wie zum Beispiel bestimmte Hautpilze, Hefen sowie Schimmelpilze.
Überall, wo es feucht ist, können zum Beispiel Schimmelpilze vorkommen. Wie zum Beispiel in Bädern, an feuchten Wänden, in feuchten Kellerräumen, aber auch in Lebensmitteln, auf Teppichen und in Blumentöpfen.
Hefepilze hingegen gehören hingegen zur natürlichen Hautflora des Menschen. Sie leben in den Hautschuppen unseren Hautschuppen und ernähren sich von abgestorbenen Gewebeteilen. Pilze können nur dann in den menschlichen Körper eindringen, wenn dessen Immunsystem geschwächt oder die natürliche Hautbarriere geschädigt ist. Pilze mögen keine höheren Temperaturen, auch deshalb wachsen sie üblicherweise nicht in dem menschlichen Körper.
Pilze werden mit Antimykotika behandelt werden. Diese Wirkstoffe hindern die Pilze daran, Zellwände aufzubauen. Oder sie sorgen dafür, dass die Zellwand löchrig wird, damit Teile des Pilzes nach außen verloren gehen. Auf diese Weise töten sie den Pilz ab.
Protozoen sind in der Öffentlichkeit weitgehend unbekannt. Hierbei handelt es sich um Urtierchen, die im Gegensatz zu Bakterien über einen Zellkern verfügen. Sie lösen Infektionskrankheiten wie Malaria oder Toxoplasmose aus.4
Erreger gelangen auf unterschiedlichen Wegen in den menschlichen Körper. Von einer direkten Übertragung spricht man, wenn ein Erkrankter zum Beispiel einen anderen Menschen anhustet.
Bei einer indirekten Übertragung verwendet der Erreger sogenannte Zwischenträger. Das können zum Beispiel andere Menschen, Haustiere, Nahrungsmittel, Luft oder Staub sein.
Zum Eindringen in den menschlichen Körper nutzen Erreger gerne Körperöffnungen wie Mund, Nase, Ohren, Harnröhre, Vagina und den After sowie offene Wunden.4
Bei meldepflichtigen Infektionskrankheiten zeigen sich in der Regel Beschwerden wie zum Beispiel Fieber, Hautausschläge und Ansammlungen von Flüssigkeiten. Wie heftig der Körper eines Menschen auf eine Infektion reagiert, hängt von dessen Gesundheitszustand, Alter und Geschlecht ab.4
In der Regel verläuft eine Infektionskrankheit in vier Phasen.
Die Invasionsphase stellt den eigentlichen Beginn einer Infektionserkrankung dar: Denn hier erfolgt durch Eindringen des Erregers in den Körper die eigentliche Ansteckung. Zunächst nimmt der Erreger eine Art Wartestellung an und eine Vermehrung findet in dieser Phase noch nicht statt.
Wenn der Erreger sich in seiner biologischen Umgebung wohlfühlt, beginnt er, sich zu vermehren. Das kann binnen Stunden oder erst nach einigen Tagen erfolgen. Die Vermehrung führt in der Regel zunächst zu keinen Beschwerden. Aber Vorsicht: Am Ende der Inkubationsphase verbreiten sich die Erreger explosionsartig. In diesem Zusammenhang redet man auch häufig von der Inkubationszeit. Dieser Begriff bezeichnet den Zeitraum von der Ansteckung bis zum Ausbruch der Infektionskrankheit. Die Dauer ist dabei je nach Infektionskrankheit sehr unterschiedlich: So beträgt die Inkubationszeit bei Röteln einige Tage und bei HIV oft mehr als 10 Jahre.
In der Krankheitsphase bemerkt der Erkrankte die ersten Symptome, die je nach Erreger sehr unterschiedlich sein können. Die Beschwerden reichen von leichten Hautrötungen über Kopfschmerzen und juckendem Hautausschlag bis hin zu hohem Fieber.
In der Überwindungsphase beginnt der Körper sich zu wehren und vernichtet alle Erreger.
Es gibt weltweit eine Vielzahl an unterschiedlichen Infektionskrankheiten. Einige von ihnen existierten bisher nur in bestimmten Ländern oder auf bestimmten Kontingenten. Durch die zunehmende Globalisierung und steigende Reiseaktivitäten kommt es zunehmend auch in Deutschland zum Ausbruch von exotischen Infektionskrankheiten. Bestes Beispiel stellen Affenpocken dar – eine Erkrankung, von der hierzulande bis vor kurzem noch keine Rede war.
Eine vollständige Übersicht über alle bekannten Infektionskrankheiten finden Sie auf der Website des Robert-Koch-Institutes (RKI):
Von bekannten Erregern wie SARS-CoV-2 und Influenza bis hin zu unzureichend behandelten Infektionen wie Tuberkulose – die 2018 1,5 Millionen Tote verursachte – gehören Atemwegsinfektionen zu den weltweit führenden Ursachen für Tod und Behinderungen.6 Mehr zum Thema SARS-CoV-2 bzw. COVID-19 erfahren Sie im nächsten Abschnitt dieses Artikels.
Schätzungen zufolge sind jährlich mehr als 376 Millionen Menschen von heilbaren Infektionen wie Chlamydien, Tripper und Syphilis betroffen. Das Management von Krankheiten wie HIV stellt eine weitere Herausforderung dar, weil man sich möglicherweise zu sehr auf die Präexpositionsprophylaxe verlässt oder diese nur begrenzt befolgt.7, 8
Die meisten Infizierten haben nur wenige oder gar keine Symptome, sodass diagnostische Tests für die Erkennung von sexuell übertragbare Infektionen (STI) und für eine rechtzeitige angemessene Behandlung der Patienten von entscheidender Bedeutung sind.9
Leberentzündungen, die durch Viren verursacht werden, stellen eine große Herausforderung für die Gesundheit dar. Mehr als 300 Millionen Menschen sind mit dem Hepatitis-B-Virus (HBV) oder dem Hepatitis-C-Virus (HCV) infiziert. Neun von zehn Menschen, die mit viraler Hepatitis leben, wissen nichts davon.10
Eine chronische Leberentzündung kann häufig zu Leberfibrose, Leberzellkarzinom und schließlich zu Leberdekompensation und zum Tod führen. Der Zugang zu qualitativ hochwertigen Tests und die Überwachung der Behandlung sind wichtig, um die Belastung durch diese Krankheit zu bewältigen.11
Während der Schwangerschaft können verschiedene Krankheitserreger vertikal auf den Fötus oder das Neugeborene übertragen werden, die mit nachteiligen Folgen für die Schwangerschaft oder das Kind verbunden sind.12
Die Neugeborenenperiode ist oft der einzige Zeitpunkt, an dem Labortests und Nachuntersuchungen die Bestätigung einer angeborenen Infektion ermöglichen.13
Blut- und Plasmaspenden sind ein selbstloses und lebensrettendes Geschenk, das jedes Jahr von über 118,5 Millionen Menschen weltweit gespendet wird.14
Die ständige Weiterentwicklung von Krankheitserregern macht eine kontinuierliche Neudefinition der Teststandards für die Aufrechterhaltung einer sicheren Blutversorgung unerlässlich.15
Jedes Jahr werden weltweit schätzungsweise 139.024 Organtransplantationen durchgeführt. Diese stellen oft die einzige Behandlungsmöglichkeit für bestimmte Krankheiten oder Zustände dar.16
Zuverlässige Tests, die vor oder nach der Transplantation durchgeführt werden können, spielen eine Schlüsselrolle für die Sicherheit der Patienten und die späteren Ergebnisse.
Diese Infektionskrankheiten werden durch Parasiten, Viren und Bakterien verursacht, die durch Vektoren übertragen werden. Sie sind für mehr als 17 % aller Infektionskrankheiten verantwortlich und verursachen jährlich über 700.000 Todesfälle.17
Tests auf neue und bekannte durch Vektoren übertragene Krankheiten sind von entscheidender Bedeutung für eine angemessene Behandlung von Personen, die mit diesen Krankheitserregern infiziert sind.
Sieben bis zehn Prozent der Krankenhauspatienten in Entwicklungsländern infizieren sich mit therapieassoziierten Infektionen.18
Molekulare und serologische Diagnoselösungen werden für die Untersuchung von Krankenhausinfektionen immer wichtiger, insbesondere im Kampf gegen antibiotikaresistente Erreger.
Jedes Jahr sterben weltweit etwa 700.000 Menschen an antimikrobiell resistenten Infektionen. Man prognostiziert, dass diese Art von Infektionen bis 2050 eine der häufigsten Todesursachen sein wird.19
Die Diagnostik hilft bei der rechtzeitigen Identifizierung von antimikrobiell resistenten Erregern. Dies ist für eine wirksame Infektionskontrolle sowie die Verringerung der Entwicklung von resistenten Erregern von entscheidender Bedeutung.20
Gastrointestinale Infektionen werden durch eine Vielzahl von Viren, Parasiten und Bakterien hervorgerufen. Laut WHO sterben weltweit allein an Durchfallerkrankungen WHO jährlich zirka 1,5 Millionen Menschen. Besonders davon betroffen sind Kinder unter fünf Jahren in Entwicklungsländern.21
Die Ausbreitung von COVID-19 hat gezeigt, wie anfällig die Welt für neue und aufkommende Infektionskrankheiten ist, für die es keine Tests oder Behandlungen gibt. Innerhalb weniger Wochen meldeten fast alle Länder Infektionen und Todesfälle. Milliarden von Menschen konnten ihre Häuser nur noch zu lebensnotwendigen Zwecken verlassen. Die Wirtschaftstätigkeit brach ein und die Gesundheitssysteme waren schnell überlastet.22, 23
Leider ist dies nur ein Beispiel. Überall auf der Welt sind die Menschen täglich mit den komplexen Problemen konfrontiert, die durch Infektionskrankheiten verursacht werden. Denn die Landschaft der Infektionskrankheiten ist ständig in Bewegung. Ausbrüche, Mutationen, neu auftretende Krankheitserreger und zunehmende Resistenzen (z.B. gegen Antibiotika) setzen die Diagnostiker unter erheblichen Druck. Drei Beispiele:
Die Industrieländer sehen sich mit einer Zunahme von Arzneimittel resistenten "Superbugs", die durch den unsachgemäßen Einsatz von Antibiotika verursacht werden.
HIV/AIDS stellt nach wie vor eine schwere Belastung für Menschen dar, die in abgelegenen Gebieten leben, in denen der Zugang zu Tests und Behandlungen nur begrenzt möglich ist.
Die Bekämpfung von durch Insekten übertragenen Krankheiten wie Malaria, der Zika-Virus, das Dengue-Fieber, Chikungunya und der West-Nil-Virus gehört zu den größten Herausforderungen auf der globalen Gesundheitsagenda.
Die Diagnostik ist für die Erkennung und Überwachung von Infektionskrankheiten, die Erstellung von Prognosen, die Bestimmung der besten Therapie und die Vorhersage des Ansprechens auf die Behandlung unverzichtbar geworden.24
Es gilt, immer bessere diagnostische Tests, Teststrategien und Laborgeräte sowie -systeme zu entwickeln. Nur so kann es gelingen, einzelnen Menschen, der gesamten Gesellschaft sowie den Gesundheitssystemen dabei zu helfen, die Auswirkungen von sich schnell verbreitenden Infektionskrankheiten abzumildern.22
Es gibt vier Voraussetzungen, die Labore in die Lage versetzen, erfolgreich die Diagnose von Infektionskrankheiten zu managen und bei einem Ausbruch die Skalierbarkeit zu gewährleisten:
die Verfügbarkeit flexibler molekularer Systeme und Serologielösungen
ein breites Spektrum hochwertiger IVD- und Utility-Channel-Tests
eine zuverlässige Versorgungskette und
fachkundige Unterstützung durch qualifizierte Laborkräfte
Roche setzt sich für die Gesundheit der Weltbevölkerung ein und entwickelt erstklassige Lösungen für die
Referenzen
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