key: cord-0004707-p1v94z5o authors: Hager, T.; Reis, H.; Theegarten, D. title: Infektiöse Lungenerkrankungen date: 2014-10-17 journal: Pathologe DOI: 10.1007/s00292-014-1924-0 sha: 9b8135e288f7b00cf1600bc5e948497c88bf5c46 doc_id: 4707 cord_uid: p1v94z5o Infectious pulmonary diseases and pneumonias are important causes of death within the group of infectious diseases in Germany. Most cases are triggered by bacteria. The morphology of the inflammation is often determined by the agent involved but several histopathological types of reaction are possible. Histology alone is only rarely able to identify the causal agent; therefore additional microbiological diagnostics are necessary in most cases. Clinically cases are classified as community acquired and nosocomial pneumonia, pneumonia under immunosuppression and mycobacterial infections. Histologically, alveolar and interstitial as well as lobar and focal pneumonia can be differentiated. ziert werden. Weitergehende Verfahren am Gewebe wie die Immunhistochemie, In-situ-Hybridisierung, Polymerasekettenreaktions(PCR)-Verfahren und die Elektronenmikroskopie sind im Einzelfall sinnvoll bzw. erfolgversprechend [3, 14, 22] . Die mikrobiologische Erregerdiagnostik kann jedoch kaum ersetzt werden, da bei Bakterien zumeist auch eine Resistenztestung auf Antibiotika sinnvoll ist. Anzustreben ist eine Klassifikation der Pneumonien nach dem zugrunde liegenden jeweiligen Erreger sowie der histologischen Form. Die Erkrankung tritt schwerpunktmäßig bei Personen im Rentenalter auf. Die Prognose wird insbesondere durch Komorbiditäten bestimmt. Nur in ca. 32% der Fälle kann überhaupt ein Erreger nachgewiesen werden. Am häufigsten (30% der Patienten) werden Pneumokokken gefunden, die klassischerweise das Bild einer Lobärpneumonie hervorrufen [17] . In ca. 10% der Fälle werden atypische Erreger (Mykoplasmen, Legionellen, Chlamydien) nachgewiesen, die sich mit üblichen Kulturverfahren nicht detektieren lassen [18] . Respiratorische Viren werden in ca. 5 Angeborene und erworbene Immundefekte gehören neben den Strukturschäden wie Bronchiektasen zu den besonderen disponierenden Faktoren. Je nach der vorliegenden Grunderkrankung finden sich hier, ebenso wie bei Zuständen nach Organtransplantationen, überwiegend opportunistische Erreger wie Aspergillen, Candida, Pneumozystis sowie das Herpes-simplex-und Zytomegalievirus [22] . Influenza Influenzaviren (Typ A und B) verursachen jährlich zwischen 3 und 5 Mio. klinisch manifeste Infektionen, von denen zwischen 250.000 und 500.000 jährlich einen letalen Verlauf nehmen [9] . Insbesondere neu auftretende Typ-A-Influenzaviren (H1N1, H2N2, H3N2 in den Jahren 1918, 1957 und 2009) führten zu pandemischen Ausbrüchen mit entsprechender Morbidität und Mortalität, sporadisch können Übertritte animaler Virustypen (z. B. H5N1, H7N7) auf den Menschen beobachtet werden [9] . Klinische Manifestationen der Influenzainfektion (Typ A) sind am häufigsten an den Atemwegen und der Lunge (. Abb. 1a, b) sowie seltener in Form einer Myokarditis oder Enzephalopathie zu beobachten [7] . Nach eigener Erfahrung gestaltet sich ein sicherer Nachweis einer Influenzainfektion aus rein pathologisch-anatomischen Gesichtspunkten eher schwierig. Von entscheidender Bedeutung sind die entsprechende Klinik und die PCR-Diagnostik. Bei Autopsiefällen finden sich nach eigenen Erfahrungen in der Hälfte der Fälle klinisch manifeste schwerwiegende Grunderkrankungen. Die histopathologischen Veränderungen der Atemwege und Lungen werden letztlich von der Virulenz der Erreger im Einzelnen bestimmt. Hochvirulente Typen (z. B. H1N1 aus den Jahren 1918 bzw. 2009, H5N1) tendieren zu einem Befall von Pneumozyten und Alveolarmakrophagen mit ausgedehnter Entzündung von den größeren Atemwegen bis in die Alveolen, wohingegen niedrigvirulente Stämme (z. B. saisonale H1N1, H3N2) zunächst eher die Atemwege betreffen [7] . Das morphologische Bild kann ferner von einem diffusen Alveolarschaden [9] oder von nosokomialen bakteriellen Infektionen bestimmt werden [7] . Insgesamt sind die Beschreibungen zu Virusinfektionen der Atemwege in der Literatur je nach Art der Studie, der verwendeten Untersuchungsmethode und der untersuchten geographischen Region sehr heterogen. Ferner ist das histologische Bild bei viralen Pneumonien (häufig interstitielle Pneumonie mit lymphozytären Infiltraten) variabel und oft abhängig von etwaigen Komorbiditäten [19] . Relevant sind in dieser Hinsicht das Respiratory Syncytial Virus, Rubeolavirus, Hantavirus, Coronaviren (z. B. Typen 229E, OC43, NL63, HKU1, SARS), Adeno-, Herpesviren (Herpes simplex Typ 1 und 2, Varicella-zoster-Virus), das Zytomegalie-(. Abb. 1c) und das Epstein-Barr-Virus [6, 19] . Bakterielle Pneumonien machen den Hauptteil der pulmonalen Infektionen mit identifiziertem Erreger aus. Einige wichtige Formen werden nachfolgend näher beschrieben [3, 6] . Infektionen durch Streptococcus pneumoniae beginnen nach experimentellen Untersuchungen meist in den terminalen Atemwegen und in den Unterlappen bzw. den posterioren Segmenten der Oberlappen. Das schnell einsetzende Ödem führt zu einer rapiden Erregerausbreitung und homogenen Konsolidierung des betroffenen Lappens im Sinne einer Lobärpneumonie [6] . Bei unbehandelten Fällen zeigt die Entzündung einen typischen Verlauf. Im Stadium der Anschoppung stehen die Vasodilatation und das Ödem, in der roten Hepatisation zusätzliche Einblutungen und eine beginnende Granulozyteninfiltration sowie in der grauen Hepatisation das dichte Infiltrat im Vordergrund (. Abb. 2a). In der Lyse kommt es zu einer Rückbildung der Entzündung. Die zumeist komplette Rekonstitution wird durch das Fehlen von Erregertoxinen und Gewebenekrosen begünstigt, Abszesse entwickeln sich nur bei virulenten Stämmen und Mischinfektionen mit Anaerobieren. Infektionen durch Staphylococcus aureus können sich als akut hämorrhagische, akut purulente oder chronisch organisierende Pneumonie manifestieren (. Abb. 2b). Die akut hämorrhagische Form ist selten und tritt meist im Zusammenhang mit der Influenza auf. Die akut eitrige Form ist die häufigste, sie läuft in Form der Bronchopneumonie ab und führt meist zu Abszessen [6] . Bei der chronisch organisierenden Form lie-Abb. 1 Zusammenfassung Infektiöse Lungenerkrankungen oder Pneumonien sind die Haupttodesursache innerhalb der Infektionskrankheiten in Deutschland. Hierbei ist die bakterielle Verursachung am häufigsten. Die Form der Entzündung wird meist durch das schädigende Agens bestimmt, jedoch sind häufig verschiedene Reaktionen anzutreffen. Morphologisch kann nur in wenigen Fällen der Erreger konkret bestimmt werden, sodass meist eine zusätzliche mikrobiologische Erregerdiagnostik notwendig ist. Klinisch erfolgt eine Einteilung in ambulant erworbene und nosokomiale Pneumonien, Pneumonien bei Immunsuppression und die Mykobakteriosen. Histologisch ist eine Einteilung gemäß der bevorzugten Ausbreitung in alveoläre und interstitielle bzw. in lobäre und herdförmige Pneumonien möglich. Erregerdiagnostik · Formen der Pneumonie · Mykobakteriosen · Pathologie · Mikrobiologie Infectious pulmonary diseases and pneumonias are important causes of death within the group of infectious diseases in Germany. Most cases are triggered by bacteria. The morphology of the inflammation is often determined by the agent involved but several histopathological types of reaction are possible. Histology alone is only rarely able to identify the causal agent; therefore additional microbiological diagnostics are necessary in most cases. Clinically cases are classified as community acquired and nosocomial pneumonia, pneumonia under immunosuppression and mycobacterial infections. Histologically, alveolar and interstitial as well as lobar and focal pneumonia can be differentiated. Host-pathogen interactions · Forms of pneumonia · Mycobacterium · Pathology · Microbiology Tuberkulose, d. h. Krankheitsbilder nach der Primärphase, von einander abgetrennt. Die Tuberkulose ist eine meldepflichtige Erkrankung [5] . Infektion mit anderen ("atypischen") Mykobakterien, auch als nichttuberkulöse Mykobakterien (NTM) bezeichnet, können rein morphologisch nicht von der Tuberkulose abgegrenzt werden [3] . Sie sind bei Immunsuppression häufiger. Aspergillen Aspergillus spp. sind ubiquitär vorkommende Schimmelpilze [13] . Die über-wiegende Zahl derartiger Infektionen beim Menschen (95%) geht von der Spezies Aspergillus fumigatus aus [10] . Die Lungenmanifestationen sind sehr heterogen. Als wichtige Krankheitsbilder sind das pulmonale Aspergillom, die allergische bronchopulmonale Aspergillose [1] , die tracheobronchiale Aspergillose (. Abb. 3a), die chronisch nekrotisierende pulmonale Aspergillose und die invasive Aspergillose (. Abb. 3b) zu nennen [12, 13] . Beim pulmonalen Aspergillom oder Aspergillusmyzetom invadieren die Pilze häufig präformierte Höhlen in der Lunge, insbesondere in den Oberlappen [8] . Histopathologisch zeigt sich ein Bild septier-ter, im spitzen Winkel verzweigter Pilzhyphen mit einem begleitenden Konglomerat aus Nekrosen, Entzündungszellen, Fibrin und Blutbestandteilen [8, 13] . Nach Belcher u. Plummer [2] werden Aspergillome in eine einfache und eine komplexe Variante untergliedert Bei der simplen Variante entwickelt sich das Aspergillom in einer dünnwandigen Höhle mit angrenzend normalem Lungenparenchym. Der Prozess ist hierbei zirkumskript und in der Regel ohne Pleuraaffektion [2, 13] . Beim komplexen Aspergillom lässt sich eine deutlich aggressivere und diffusere Morphologie mit weitläufiger Destruktion des Lungenparenchyms und Pleuraaffektion finden. Die involvierten Höhlen Abb. 2 9 Bakterielle Pneumonien. a Lobärpneumonie im Stadium der grauen Hepatisation (Häma toxylin-Eosin Färbung, 100:1, Autopsiematerial). b Metastatische Herdpneumonie bei Staphylokokken sepsis mit Bakterienhaufen (Hämatoxylin-Eosin-Färbung, 100:1, Autopsiematerial). c Fleckförmige Pneumonie mit beginnen der Abszedierung (Häma toxylin-Eosin-Färbung, 100:1, Autopsiematerial). d Aspirationspneumonie mit Nachweis von Nekrosen und Nahrungspartikeln (Hämatoxylin-Eosin-Färbung, 100:1). e Tuberkulöse Pneumonie mit fokaler Verkäsung und Epitheloidzellreaktion (Hämatoxylin-Eosin-Färbung, 200:1, Auto psiematerial) sind hierbei dickwandiger [2, 13] . In der Regel liegen bei dieser Form andere Grunderkrankungen vor, insbesondere eine Tuberkulose [11] . Eine Affektion anderer Lungenlappen oder sogar eine bilaterale Lungeninfiltration können vorkommen [13] . Die Therapie von Aspergillomen wird kontrovers diskutiert, da sowohl die medikamentöse, fungizide Behandlung (systemisch und lokal intrakavitär) als auch die chirurgische Behandlung (mit bis zu 60% postoperativer Mortalität und hoher Komplikationsrate) nur einen eingeschränkten Erfolg zeigen [13] . Die primär pulmonale Candiasis ist eher selten. Sie kann als opportunistische Infektion bei älteren, immungeschwächten bzw. unter Steroidtherapie stehenden, ferner auch unterernährten Patienten oder bei Diabetes mellitus auftreten [15] . Häufiger ist eine tracheobronchiale Affektion, seltener eine lokalisierte Pneumonie durch Candidaspezies. Die Zygomykose, die 1885 durch Paltauf (Graz) erstbeschrieben und heute in der Regel als Mukormykose bekannt ist, hat in den vergangenen 2 Jahrzehnten eine steigende klinische Bedeutung erfahren [4, 16] . Hierbei handelt es sich um eine hochaggressive, seltene Pilzerkrankung, die besonders bei Patienten mit Immunsuppression, Diabetes mellitus und Zustand nach penetrierendem Trauma auftritt. Auslösend sind durch Inhalation oder Inokulation aufgenommene Rhizopus-, Lichtheimia-und Mucor-Mukorale-Spezies [4] . Diese ubiquitär vorkommenden, thermotoleranten mukoralen Spezies führen bei Invasivität zu Gewebenekrosen durch Angioinvasivität und Thrombose und sekundär zu z. T. lebensbedrohlichen Blutungen [4, 16] . Die Lunge ist hierbei nach der rhinozerebralen Lokalisation mit 24% der zweithäufigste Manifestationsort, wobei andere Lokalisationen wie die Haut, der Gastrointestinaltrakt, eine disseminierte Streuung und auch ungewöhnliche Formen mit Endokarditis, Osteomyelitis, Peritonitis und renaler Affektion von Bedeutung sind. Die Mortalität der pulmonalen Zygomykose wird mit maximal 76% beziffert. Die klinischen Symptome und radiologischen Befunde werden als unspezifisch und nicht einfach von anderen pulmonal-infektiösen Ursachen unterscheidbar beschrieben. Die Diagnostik umfasst die direkte mikroskopische Untersuchung, Pilzkultur, molekulare Methoden u. ä. sowie besonders die histopathologische Untersuchung (mit einer Sensitivität von mehr als 66%), welche in der Leitlinie als Methode mit Nachdruck empfohlen wird [16] . Histopathologisch relevante Parameter sind breite Pilzhyphen, die nur selten Septen zeigen [16] . Die Verzweigungen der Hyphen variieren von 45-90°. Der Charakter der Inflammation wird mit in 50% der Fälle prädominant neutrophil, in 25% pyogranulomatös und in 20% abwesend beschrieben. Der invasive Charakter manifestiert sich in prominenten Infarkten, einer Angioinvasion und perineuralen Invasion (. Abb. 3c). Weitere relevante pulmonale Pilzinfektionen sind die Pneumozystispneumonie (. Abb. 3d), die Kryptokokkose, Aktinomykose und Nokardiose sowie die Abb. 3 Histoplasmose, die Kokzidioidomykose, die Blastomykosen und die Parakokzidioidose als Vertreter importierter Mykosen [6, 15] . Basis der Beurteilung von Gewebeproben bei Infektionskrankheiten bleiben konventionelle Hämatoxylin-Eosin-Schnitte vor dem Hintergrund der klinischen Verdachtsdiagnose. Bei bakteriellen Infektionen helfen die Period-Schiff-Reaktion, die modifizierte Giemsa-Färbung und die Versilberung bei der Einordnung der Erreger. Eine abgestufte Fluoreszenzin-situ-Hybridisierung(FISH)-Diagnostik kann auch in schwierigen Fällen zum Erfolg führen [14] . Bei manchen Virusinfektionen stehen Antikörper für die immunhistochemische Diagnostik zur Verfügung (Herpes-simplex-, Zytomegalie-, Epstein-Barr-, Varizellen-zoster-Virus). Im Falle einer granulomatösen Form der Entzündung kommen prinzipiell insbesondere Mykobakteriosen und Pilzinfektionen in Betracht, hier sind die Grocottund Ziehl-Neelsen-Färbung sinnvoll. Mit der Elektronenmikroskopie können Erregerstrukturen hinsichtlich der Ultrastruktur weitergehend eingeordnet werden, welches manchmal hilfreich sein kann, z. B. bei der Kapsel von Histoplasmen. Im Negativkontrast können Viren auch direkt dargestellt und eingeordnet werden [3] . Nach entsprechender Eingrenzung möglicher Erreger kann eine spezielle PCR-Diagnostik in durch das Robert-Koch-Institut benannten Referenzlaboratorien durchgeführt werden (http://www.rki.de). Voraussetzung für die erfolgreiche Erregerdiagnostik ist natürlich die Untersuchung von Gewebe, welches auch den Erreger beinhaltet. Hierzu ist u. U. eine invasive Diagnostik mit videoassistierten Techniken erforderlich, insbesondere bei immunsupprimierten Patienten. Bei septischen Zuständen sollten zusätzlich Blutkulturen in der Mikrobiologie angelegt werden, die aber u. U. wie bei Brucellen spezielle Kulturbedingungen erfüllen müssen. Allergic bronchopulmonary aspergillosis: review of literature and proposal of new diagnostic and classification criteria Surgery in broncho-pulmonary aspergillosis ESCMID and ECMM joint clinical guidelines for the diagnosis and management of mucormycosis 2013 Die Meldepflicht des Pathologen nach dem Infektionsschutzgesetz (IfSG) Diagnosis of diseases of the chest Comparison of the pathology caused by H1N1, H5N1, and H3N2 influenza viruses Surgical management of pulmonary aspergilloma Pathogenesis of influenza virus infections: the good, the bad and the ugly Clinical manifestations and treatment outcomes of pulmonary aspergilloma Of mycetomas and men Endobronchial aspergilloma: report of 10 cases and literature review Aspergilloma and the surgeon Fluorescence in situ hybridization (FISH) for direct visualization of microorganisms Fungal infections of lungs: the emerging scenario Epidemiology and clinical manifestations of mucormycosis The burden of pneumococcal pneumonia - experience of the German competence network CAPNETZ Kroegel C, Costabel U (Hrsg) Klinische Pneumologie. Thieme Todesfälle: Sterbefälle insgesamt 2012 nach den 10 häufigsten Todesursachen der ICD-10 Morphologie und Häufigkeit der Tuberkulose im Obduktionsgut. Zunahme aktiver Formen Infektionen bei Organtransplantationen Diagnose der Lungentuberkulose mit der Ziehl-Neelsen Färbung und der Polymerasekettenreaktion Breaking the mould - novel diagnostic and therapeutic strategies for invasive pulmonary aspergillosis in the immune deficient patient