Bakterielle Infektionen des zentralen Nervensystems bei Kindern und Jugendlichen

Definition

Es handelt sich um eine durch Bakterien ausgelöste Entzündung der Meningen und benachbarter Strukturen.

Epidemiologie

Die Inzidenz der bakteriellen Meningitis hängt von Alter, Rasse, geografischer Lage und Erreger ab. Die höchste Inzidenz lag bis 1985 im Säuglings- und Kleinkindesalter. Nach Einführung der Konjugatimpfung gegen Haemophilus influenzae Typ b wurde die durch diesen Erreger bedingte, in den ersten 2 Lebensjahren häufig auftretende Meningitis um 94–100 % gesenkt. Heute liegt die höchste Inzidenz im jungen Erwachsenenalter. Die Urbevölkerung Amerikas und Afroamerikaner sind etwas häufiger betroffen als andere Rassen. Im Meningitisgürtel Afrikas (Subsahara) ist die Inzidenz der Meningitis durch H. influenzae und Pneumokokken bei kleinen Kindern sowie durch Meningokokken der Gruppe A für alle Altersgruppen erhöht. Gruppe-B- und -C-Meningokokken kommen vor allem in Europa und Nordamerika vor. Für invasive Meningokokken-Behandlungen betrug die Inzidenz in Deutschland im Jahr 2010 0,5 Erkrankungen pro 100.000 Einwohner. Bei 70 % wurde eine Meningitis angegeben. Der größte Risikofaktor ist die im Säuglings- und Kleinkindesalter physiologisch schwache Immunantwort gegenüber polysaccharidbekapselten Bakterien. Rund 95 % der Meningitiden beim Kind treten im Alter zwischen 1 Monat und 5 Jahren mit einer Häufigkeitsspitze zwischen 1 und 12 Monaten auf (Abb. 1a). Weitere begünstigende Faktoren sind in der Übersicht zusammengefasst. Die Infektion wird durch Nasopharyngealsekret (Tröpfcheninfektion) von Mensch zu Mensch übertragen.

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Epidemien entstehen aufgrund verschiedener Faktoren wie Virulenz des Mikroorganismus, Empfänglichkeit der Bevölkerungsgruppe sowie Umgebungsfaktoren.

Ätiologie

Die in den ersten 2 Lebensmonaten beim normalen Kind als Erreger der Meningitis isolierten Bakterien spiegeln die mütterliche Intestinal- sowie Urogenitalflora (gramnegative Enterobakterien, Listeria monocytogenes sowie Streptokokken der Gruppe B und H. influenzae nichttypisierbar und Typ b; Kap. Perinatal und postnatal erworbene Infektionen) wider. Die Meningitis kann in dieser Altersgruppe auch durch die beim älteren Kind vorwiegend beobachteten Mikroorganismen wie Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis oder H. influenzae Typ b hervorgerufen werden (Abb. 1b). Verminderte Infektabwehr durch anatomische Abnormitäten oder Immunschwäche erhöhen das Risiko für eine Meningitis durch Bakterien wie Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus oder S. epidermidis, Salmonellen oder L. monocytogenes.

Pathogenese und Pathologie

Die bakterielle Meningitis entsteht überwiegend hämatogen nach Aussaat des Erregers aus entfernten Stellen des Organismus mit bakterieller Besiedelung oder Infektion. Daher können bei Diagnose der Meningitis oft Bakteriämie oder Septikämie festgestellt werden. Häufigster Ausgangspunkt der Aussaat ist der kolonisierte Nasopharynx (Abb. 2). Sie kann durch eine lokale Virusinfektion begünstigt werden. Eine hämatogene Meningitis kann auch aufgrund septischer Embolien bei Endokarditis , Pneumonie oder Thrombophlebitis auftreten.

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Die beim normalen Wirt üblicherweise eine Meningitis auslösenden Bakterien sind bekapselt und somit gegenüber Opsonisation und Phagozytose gut geschützt. Die Bakterien gelangen aus dem Blutkreislauf über den Plexus choreoideus der lateralen Ventrikel und die Meningen in den Liquor cerebrospinalis und zirkulieren im extrazerebralen Liquor- und im Subarachnoidalraum. Hier vermehren sie sich aufgrund geringer lokaler Konzentration an Komplement und spezifischer Antikörper rasch. Bakterielle Zellwandbestandteile lösen lokale Ausschüttung von Entzündungsmediatoren (Interleukin[IL]-1β, Tumor-Nekrose-Faktor[TNF]-α, IL-6, IL-10 sowie Chemokine) und damit eine Entzündung im Subarachnoidalraum aus (Abb. 3). Platelet activating factor (PAF) führt zur Thrombozytenaggregation und Thrombose, durch chemotaktische Wirkung zur Infiltration von Granulozyten und durch Erhöhung der Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke zu Hirnödem. Die Gefäßpermeabilität wird zusätzlich gesteigert durch NO, das auf Endothelzellen toxisch wirkt und durch Vasodilatation den zerebralen Blutfluss verändert. Das Kapillarendothel wird zudem durch Zytokine, freie Sauerstoffradikale, bakterielle Zellwandbestandteile, Proteasen und mehrfach ungesättigte Fettsäuren aus Leukozyten geschädigt. Ischämie und toxische Effekte von Entzündungsmediatoren schädigen angrenzendes Hirngewebe. Pleozytose und erhöhte Proteinkonzentration im Liquor sind Folgen der vermehrt durchlässigen Blut-Hirn-Schranke und des geschädigten Epithels des Plexus choreoideus.

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Ein zweiter, seltenerer Infektionsweg ist die Invasion der Bakterien per continuitatem aus einem benachbarten kontagiösen Fokus (z. B. bei Paranasalsinusitis, Otitis media, Mastoiditis, orbitaler Zellulitis, Osteomyelitis des Schädels oder der Wirbelsäule, Meningomyelozelen oder bei offenem Schädel-Hirn-Trauma). Dazu gehören auch die besonders tückischen, weil oft schwer erkennbaren Infektionen des Subarachnoidalraums über einen okzipitalen oder lumbalen Dermalsinus (Kap. Entwicklungsstörungen des Nervensystems, Abschn. Störung der Massenentwicklung des Gehirns: Mikrozephalie und Makrozephalie) oder über eine posttraumatische Liquorfistel an der Rhinobasis oder in der Paukenhöhle (Kap. Verletzungen des zentralen Nervensystems bei Kindern und Jugendlichen).

Klinische Symptome und Verlauf

Unabhängig vom Erreger können Symptomatik und Verlauf unterschiedlich ausgeprägt sein. Bei der rasch progredienten Form treten häufiger zerebrale Krampfanfälle und schwere Bewusstseinstrübung auf als bei der langsamer progredienten. Zudem ist die rasche Verlaufsform mit schwererer Symptomatik und schlechterer Prognose assoziiert.

Komplikationen

Bei mehr als 50 % der Patienten tritt eine inadäquate ADH-Sekretion auf mit nachfolgender Hyponatriämie und erniedrigter Serumosmolarität, was zu Hirnödem und anderen neurologischen Symptomen führen kann. Persistierendes Fieber ist bei Infektionen mit H. influenzae Typ b häufiger zu beobachten als bei solchen mit Pneumo- oder Meningokokken, bei denen nach 6 Tagen >90 % der Patienten afebril sind. Perikarditis und Arthritis können im Krankheitsverlauf aufgrund bakterieller Dissemination oder Ablagerung von Immunkomplexen auftreten. Thrombozytose , Eosinophilie und Anämie treten vor allem bei Infektion mit H. influenzae Typ b auf. Die Anämie entsteht durch Hämolyse und/oder Knochenmarkdepression. Intravasale Gerinnung wird vor allem bei den fulminant verlaufenden Infektionen mit Meningokokken beobachtet (Purpura fulminans).

Als weitere Komplikation können wiederholte Episoden von bakterieller Meningitis auftreten: Wiederaufflackern mit erneuter Symptomatik und pathologischem Liquorbefund (gleicher Mikroorganismus) unter Therapie bei Entwicklung einer Antibiotikaresistenz. Durch Persistenz der Infektion im ZNS (Subduralempyem, Ventrikulitis, Hirnabszess) oder an anderer Stelle (Mastoid, Orbita, Schädelosteomyelitis) bei inadäquater Wahl des Antibiotikums, Dosis und Dauer der Behandlung können Rückfälle bis zu 3 Wochen nach Infektionsbeginn auftreten. Reinfektion mit dem gleichen oder Infektion mit einem anderen Pathogen wird durch erworbene oder kongenitale anatomische Verbindungen zwischen Liquorraum und mukokutanen Oberflächen (angeborene oder traumatisch erworbene Liquorfisteln) oder durch Immundefekte begünstigt.

Diagnose

Die klinische Verdachtsdiagnose Meningitis wird durch die Untersuchung des Liquors bestätigt. Deshalb sollte bei Verdacht auf Meningitis immer eine Lumbalpunktion durchgeführt werden (Abb. 4), außer bei 1. erhöhtem intrakraniellem Druck, 2. schweren kardiopulmonalen Symptomen mit Gefahr der Dekompensation, 3. Hautinfektion an der Punktionsstelle und 4. Thrombozytopenie <50 G/l. Bei bakterieller Meningitis ist die Leukozytenzahl im Liquor meist stark erhöht (>1000 Zellen/μl, davon 75–90 % polynukleäre Zellen). Rund 10 % der Patienten zeigen eine mononukleäre Pleozytose (vor allem bei gramnegativen Bakterien oder L. monocytogenes). Ein makroskopisch trüber Liquor präsentiert sich ab 200–400 Zellen/μl. Die Glukosekonzentration im Liquor ist bei etwa 60 % der Patienten vermindert, das Verhältnis der Liquor-/Serumglukose liegt bei 70 % unter 0,3. Der Proteingehalt im Liquor ist nahezu immer erhöht (Tab. 3). Das Grampräparat lässt in 60–90 % der Fälle Mikroorganismen erkennen, der Antigen-Suchtest in 50–100 %. Die Liquorkultur ergibt in 75–90 % Wachstum von Bakterien. Bei antimikrobiell anbehandelten Patienten sinkt die Sensitivität von Grampräparat und Kultur auf unter 50 %. Hier kann die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) weiterhelfen. Blutkulturen sollten immer abgenommen werden. Sie zeigen in etwa 80 % Wachstum und ergänzen die ätiologische Diagnostik insbesondere bei Patienten, bei welchen eine Lumbalpunktion kontraindiziert ist.

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Tab. 3

Liquorbefunde bei Meningitis

	Leukozyten	Neutrophile	Eiweiß	Glukose
	(Total/μl])	(%)	(g/l)	(mmol/l)
Normalwerte
Neonatal	<30	<60	<100	>3,0
>1 Monat	0–5	vereinzelt	<40	3,0
Erreger
Bakterien (eitrig)	100–20.000	>75	1,0–5,0	<2,5
Bakterien (serös)	10–1000	25–75	0,5–2,0	<2,5
Viren	10–1000	<25	0,5–2,0	2,5–4,2
Pilze und Parasiten	10–1000	25–75	0,15–1,0	<2,5–4,2

Patienten mit raschem Verlauf zeigen häufiger Bakterien im Grampräparat, positive Blutkulturen, eine stärker erhöhte Liquorproteinkonzentration, ein stark erhöhtes C-reaktives Protein sowie erhöhte Natriumausscheidung im Urin.

Differenzialdiagnose

Neben H. influenzae Typ b, S. pneumoniae und N. meningitidis können eine Reihe anderer Mikroorganismen eine meningitische Symptomatik hervorrufen: Tuberkulosebakterien, Borrelien, Nokardien, Treponemen und Viren sowie beim immunkompromittierten Patienten auch Pilze oder Parasiten. Nichtinfektiöse Krankheiten können ebenfalls zu Meningitis führen, kommen aber vergleichsweise seltener vor (bösartige Tumoren, Kollagenkrankheiten, Toxine). Fokale ZNS-Infektionen wie Hirnabszess, parameningeale Infektion und Subduralempyem können sich mit meningitischen Zeichen manifestieren. Die Untersuchung des Liquors mit Antigentest, Serologie und evtl. PCR sowie weitere Untersuchungen wie CT oder MRI führen diagnostisch weiter. Bei antimikrobiell vorbehandelten Patienten kann der Erregernachweis im Liquor mittels Grampräparat und Kultur negativ, mittels Antigentest oder PCR jedoch positiv ausfallen.

Therapie

Antibiotika

Dexamethason

Dieses hemmt die Produktion von IL-1β und TNF-α. Tierexperimente zeigten, dass Dexamethason die zerebrale Perfusion erhöht, den intrakraniellen Druck sowie die Laktatkonzentration und die Entwicklung von Hirnödem bei Meningitis durch H. influenzae Typ b vermindert. Klinische Untersuchungen ergaben, dass die Häufigkeit persistierender Schwerhörigkeit oder anderer neurologischer Defizite nach Meningitis durch H. influenzae Typ b und initialer additiver Dexamethasontherapie vermindert werden kann. Dieser Effekt konnte bei Meningitis durch Pneumo- oder Meningokokken nicht nachgewiesen werden. Dexamethason kann rasch zu deutlicher klinischer Besserung führen auch bei Persistenz der Bakterien im Liquor. Empfohlen ist Dexamethason (0,6 mg/kg KG/Tag in 4 ED während 2 Tagen; erste Dosis vor erster Antibiotikagabe zu verabreichen) bei Verdacht auf Meningitis durch H. influenzae Typ b (nicht geimpfte Kinder) für Kinder >2 Monate. Bei Meningitis durch Pneumo- oder Meningokokken kann eine Dexamethasontherapie in Betracht gezogen werden.

Supportive Maßnahmen

Supportiv sollte für Kopfhochlagerung bei 30° und adäquate Flüssigkeitszufuhr (cave: Hirnödem, Minderperfusion) gesorgt werden.

Prophylaxe

Impfungen, Kap. Impfungen.

Chemoprophylaxe

Sie ist empfohlen für Personen, die in einem Zeitraum von 7 Tagen vor Ausbruch der Meningitis durch Meningokokken beim Indexpatienten in engem Kontakt zu diesem waren. Dies schließt Personen im gleichen Haushalt, in Kinderkrippe und Kindergarten mit ein. Die Chemoprophylaxe besteht in 4 Einzeldosen von Rifampicin 10 mg/kg KG, max. 600 mg, alle 12 h. Bei Kindern unter 1 Monat wird die Dosis auf 5 mg/kg KG reduziert. Für Erwachsene genügt eine Einzeldosis Ciprofloxacin von 250–500 mg.

Prognose

Prompte Diagnose und Antibiotikatherapie sowie Supportivmaßnahmen haben die Letalität der bakteriellen Meningitis nach der Neonatalperiode auf 1–8 % gesenkt. Die höchste Letalitätsrate wird bei Meningitis durch S. pneumoniae beobachtet. Schwere entwicklungsneurologische Defizite treten in 10–20 % auf, leichte neurologische oder Verhaltensauffälligkeiten bei 50 % der Patienten. Krampfanfälle über mehr als 4 Tage nach Therapiebeginn, Koma oder fokale neurologische Ausfälle sind häufiger mit transitorischen oder persistierenden neurologischen Auffälligkeiten vergesellschaftet. Transitorische neurologische Ausfälle treten bei 37 % der Patienten auf und manifestieren sich als Schwerhörigkeit , Hemiparese, Ataxie, Hirnnervenausfälle und Reflexanomalien. Sie sind meist schon im ersten Monat nach akuter Erkrankung zu beobachten und verschwinden auch meist innerhalb von 12 Monaten. Persistierende neurologische Ausfälle im Sinne von Schwerhörigkeit, psychomotorischem Entwicklungsrückstand, Hemi- oder Tetraparese sowie Blindheit treten bei 14 % der Patienten auf. Zerebrale Krampfanfälle (primär fokale Anfälle) als Spätkomplikation treten meist in den ersten 5 Jahren nach akuter Meningitis und gehäuft bei Patienten mit schweren persistierenden neurologischen Defiziten (außer Schwerhörigkeit) auf. Diese Anfälle sind oft schwierig zu behandeln. Die häufigste neurologische Folgekrankheit ist die Hörschädigung. Sie entsteht aufgrund einer Labyrinthitis nach Infektion der Cochlea oder durch Entzündung des Hörnervs. Die Rate der Hörschädigung ist je nach Ätiologie der Meningitis verschieden: H. influenzae Typ b 10 %, N. meningitidis 5–20 %, S. pneumoniae 30 %. Zur Erfassung einer möglichen Hörstörung und rechtzeitiger Einleitung von Hilfsmaßnahmen bedürfen alle Patienten mit bakterieller Meningitis – ungeachtet des Erregers – einer sorgfältigen audiologischen Untersuchung vor oder kurz nach Entlassung aus dem Krankenhaus sowie 4–6 Wochen und 6 Monate nach der akuten Krankheit.

Definition

Die bakterielle, eitrige Enzephalitis ist eine herdförmige, manchmal auch multifokale, rasch fortschreitende und zu einem oder zu mehreren Abszessen einschmelzende entzündliche Erkrankung des Hirnparenchyms.

Ätiologie und Pathogenese

Die Erreger der eitrigen Enzephalitis und des Hirnabszesses sind Bakterien. Besonders häufig werden Staphylokokken, Streptokokken und Pneumokokken gefunden, seltener Pyoceaneus, Proteus, Salmonellen oder die üblichen Erreger der bakteriellen Meningitis.

Eine diffuse eitrige Enzephalitis und/oder Hirnabszesse treten im Rahmen einer spät diagnostizierten oder unzureichend behandelten bakteriellen Meningitis auf sowie im Verlauf einer schweren Sepsis , insbesondere bei Endokarditis und Mukoviszidose. Die früher sehr häufigen, fast regelhaft jenseits des 3. Lebensjahres auftretenden Hirnabszesse bei Kindern mit zyanotischem Herzfehler als Folge des Rechts-links-Shunts kommen heute nicht mehr vor.

Eine umschriebene eitrige Enzephalitis oder ein Hirnabszess können von einer Mittelohr - bzw. Nasennebenhöhlenentzündung ausgehen (otogener bzw. rhinogener Hirnabszess). Schließlich kommen Hirnabszesse nach offenen Schädel-Hirn-Verletzungen vor.

Klinische Symptome und Verlauf

Allgemeinsymptome des Hirnabszesses sind Fieber, zunehmendes Krankheitsgefühl mit Gewichtsabnahme, Entzündungszeichen mit Leukozytose, Linksverschiebung und Anstieg der Entzündungsproteine im Blut. Diese Symptome können stark ausgeprägt und akut auftreten. Häufiger ist der Verlauf subakut und schleichend, manchmal ausgeprägt chronisch.

Der Durchbruch eines Hirnabszesses in die Ventrikel oder in den Subarachnoidalraum ist immer eine hochakute Komplikation mit den Zeichen einer schweren Meningitis.

Diagnostisch hinweisend, in ausgeprägten Fällen sogar bereits beweisend, ist die Kombination der hier beschriebenen Allgemeinsymptome mit Hirndruckzeichen und fokalen neurologischen Ausfällen. Häufig treten primär fokale zerebrale Anfälle auf. Die Art der neurologischen Herdsymptome ist ähnlich wie bei den Hirntumoren abhängig von der Lokalisation des Abszesses.

Diagnose

Eine Lumbalpunktion verbietet sich wegen des bestehenden Hirndrucks. Der Liquor kann – abgesehen von der manchmal möglichen Erregeridentifizierung – nichts zur Sicherung der Diagnose beitragen. Es findet sich eine leichte Eiweißerhöhung, eine mäßige Pleozytose. Wichtiger sind Blutkulturen und die Aufdeckung der Grundkrankheit (z. B. Endokarditis, Mukoviszidose, Otitis, Nasennebenhöhlenentzündungen) mit entsprechendem Erregernachweis bei der Primärkrankheit.

Die Diagnose gelingt regelhaft zweifelsfrei durch die bildgebenden Untersuchungen der Computer- bzw. Magnetresonanztomografie.

Differenzialdiagnose

Ein Hirntumor kann ähnliche Symptome verursachen wie der Hirnabszess, dabei fehlen die Allgemeinsymptome der Entzündung. Die Unterscheidung vom subduralen oder epiduralen Abszess und von der entzündlichen Sinusvenenthrombose gelingt durch die bildgebenden Untersuchungen.

Therapie

Die Behandlung der eitrigen Enzephalitis und des Hirnabszesses ist in der Regel zunächst konservativ mit hirngängigen Antibiotika (Abschn. 1, wobei sich die Verwendung der Kombination Ceftriaxon/Metronidazol bei unklarem Erreger bewährt hat). Ein bestehendes Hirnödem wird zusätzlich mit Dexamethason behandelt. Falls die Symptome unter der Behandlung nicht schnell eindeutig geringer werden und schließlich verschwinden, ist die chirurgische Behandlung mittels Punktion oder Drainage angezeigt. Insbesondere bei den oft akut verlaufenden, manchmal sogar rasch zunehmenden Symptomen der otogenen und rhinogenen Hirnabszesse darf man diese chirurgische Behandlung nicht hinauszögern. Die vollständige Exstirpation des Abszesses mit ausgedehnten Kapselanteilen ist bei frühzeitiger und effizienter Behandlung heute selten notwendig.

Prognose

Bei früh einsetzender Behandlung und bei beherrschbarer Grundkrankheit kann die Prognose der sonst schweren und gefährlichen Krankheit gut sein. Dann heilen die eitrige Enzephalitis und der Hirnabszess oft ohne bzw. mit geringen fokalen Residualschäden aus. Bei lang dauernder Erkrankung, bei multiplen Abszessen und bei einer diffusen eitrigen Enzephalitis, z. B. im Rahmen einer Meningitis sind die Heilungsaussichten schlecht.