Wenn du dich irgendwo schneidest, stichst oder kratzt, tut das meistens ziemlich weh. Oft verheilt die Verletzung deiner Haut jedoch relativ schnell. Manchmal hat man aber weniger Glück und die Wunde dient als Einfallstor für zahlreiche Keime. Einer davon könnte Clostridium tetani, der Erreger von Tetanus, sein. Doch was ist das eigentlich genau?
Tetanus Definition & Tetanus Bedeutung
Tetanus ist eine Infektionskrankheit, die durch Bakterien der Spezies Clostridium tetani ausgelöst wird und an der auch heute noch viele Menschen sterben. Dabei sind besonders Entwicklungsländer in Westafrika oder Asien betroffen. Zurückzuführen ist das auf die niedrigere Impfquote, die schlechtere medizinische Versorgung und die zum Teil mangelhaften hygienischen Bedingungen.
Tetanus wird auch als Wundstarrkrampf bezeichnet. Die Bezeichnung rührt daher, dass die Sporen der Krankheitserreger über Wunden in den Körper eindringen. Dort vermehren sie sich und produzieren Bakteriengifte, welche die typischen Symptome, wie die charakteristischen Muskelkrämpfe, auslösen. Der Körper wird also ganz starr.
Im Englischen wird die Erkrankung auch häufig als lockjaw (deutsch: Kiefersperre) bezeichnet. Das kommt daher, dass die Muskelkrämpfe oft im Kieferbereich beginnen und das Öffnen des Mundes unmöglich machen.
Im Gegensatz zu anderen bakteriell bedingten Krankheiten, zum Beispiel Keuchhusten, ist der Wundstarrkrampf nicht ansteckend.
Entstehung von Tetanus
Bereits in der Antike erkannte man, dass einer Tetanus-Erkrankung eine Wunde vorausgeht. Hierzu reichen bereits vermeintlich harmlose Schürfwunden oder Splitter. Denn schon durch kleine Wunden wird die äußerste Schutzbarriere unseres Körpers - die Haut - durchbrochen und Sporen des Bakteriums können in den Körper eindringen. Die aus den Sporen hervorgehenden, vermehrungsfähigen Bakterien produzieren Bakteriengifte (sogenannte Toxine), welche Tetanus hervorrufen.
Der Tetanus-Erreger
Der Erreger des Wundstarrkrampfes ist das Bodenbakterium Clostridium tetani. Unter dem Lichtmikroskop ähnelt seine Form der eines Streichholzes oder eines Tennisschlägers. Das liegt daran, dass Clostridium tetani ein Stäbchenbakterium ist, welches an seinem Ende eine runde Spore besitzt.
Abbildung 1: Schematische Darstellung von Clostridium tetani
Clostridium tetani gehört zu den Sporenbildnern, welche resistent gegenüber Umwelteinflüssen sind. Sogar Desinfektionsmittel und hohe Temperaturen können den Sporen nichts anhaben. Sie sind deshalb auch weit verbreitet in der Umwelt, insbesondere im Erdboden.
Das Ruhestadium, also die resistente Sporenform von Clostridium tetani, ist im Gegensatz zur vegetativen Form nicht vermehrungsfähig.
Um das Bakterium unter dem Lichtmikroskop sichtbar zu machen, wendet man die Gramfärbung an: in der Gramfärbung erscheint das Bakterium blau, es ist also grampositiv.
Grampositive Bakterien besitzen im Gegensatz zu gramnegativen Bakterien eine dicke Mureinschicht. Diese ist dafür verantwortlich, dass der blaue Farbstoff im Rahmen der Gramfärbung nicht ausgewaschen wird. Bei gramnegativen Bakterien hingegen, denen eine solch dicke Mureinschicht fehlt, wird der Farbstoff nach dem Färben durch Ethanol wieder ausgewaschen.
Eine weitere Eigenschaft von Clostridium tetani ist, dass das Bakterium obligat anaerob ist. Das bedeutet, dass es auf eine sauerstoffarme Umgebung angewiesen ist. Nur in einer solchen Atmosphäre kann es sich vermehren. Deswegen sind besonders tiefe Verletzungen wie Stichwunden ein Risiko. Oberflächliche Wunden hingegen, die ständig Luft ausgesetzt sind, stellen ein unbequemeres Milieu für die Clostridien dar.
Da das Bakterium sein Wachstumsoptimum bei 37 °C hat, was der normalen Körpertemperatur eines Menschen entspricht, stellen anaerobe Wunden eine gute Vermehrungsgrundlage dar.
Bakterien der Gattung Clostridium sind Toxinbildner und als solche – neben Tetanus – auch ursächlich für andere Erkrankungen. Dazu zählen zum Beispiel der Botulismus, der durch das Botulinumtoxin des Bakteriums Clostridium botulinum hervorgerufen wird. Ein weiteres Beispiel ist der Gasbrand ausgelöst durch das Toxin von Clostridium perfringens, dem viele Soldaten im Ersten Weltkrieg erlagen. Damit sind Clostridien die Bildner der zwei stärksten bakteriellen Gifte – dem Botulinumtoxin und dem Tetanustoxin.
Die wichtigsten Eigenschaften von Clostridium tetani:
- grampositiv
- obligat anaerob
- ein Sporenbildner
Hinter der Aufklärung des Wundstarrkrampfes steckt ein tragisches Schicksal: Aufgrund der jüdischen Abstammung des Entdeckers Arthur Nicolaier entzogen ihm die Nationalsozialisten 1933 seine Lehrbefugnis als Professor in Berlin. Später verfolgten ihn die Nationalsozialisten und ihm drohte die Deportation in das KZ Theresienstadt. Um der Deportation zu entgehen, nahm er sich das Leben.
Tetanustoxin: Infektionsweg und Krankheitsverlauf
Manchmal reicht bereits eine kleine Wunde als Eintrittspforte für die Sporen des Bakteriums Clostridium tetani. Oft haften seine Sporen auch an Holzsplittern, Nägeln oder ähnlichem und gelangen auf diese Weise in den Körper.
Wenn die Umweltbedingungen es zulassen, wandeln sich die Sporen wieder in lebende Bakterien (in die vegetative Form) um und können sich vermehren. Im weiteren Verlauf bilden die Clostridien dann ihre Toxine, das Tetanustoxin und das Tetanolysin.
Das Tetanolysin wirkt hämolysierend. Das bedeutet, dass es die roten Blutkörperchen zerstört. Die roten Blutkörperchen spielen im Körper eine zentrale Rolle beim Sauerstofftransport. Für die Muskelkrämpfe bei Tetanus ist aber nicht das Tetanolysin, sondern das Tetanustoxin verantwortlich.
Das Tetanustoxin oder Tetanospasmin ist ein Nervengift. Es wandert über die Nervenbahnen ins zentrale Nervensystem. In den Nervenzellen gibt es kleine Bläschen, die Vesikel, welche Botenstoffe zur Kommunikation mit anderen Nervenzellen enthalten. Die Botenstoffe, beziehungsweise Neurotransmitter, werden dazu in den synaptischen Spalt freigesetzt, indem die Vesikel mit der Nervenzellmembran verschmelzen.
An dieser Verschmelzung sind die Synaptobrevine, oder kurz VAMPs, beteiligt. Das Tetanospasmin spaltet nun diese Proteine und die Verschmelzung der Vesikel mit der Zellmembran kann nicht mehr stattfinden.
Folglich wird die Ausschüttung der Botenstoffe GABA und Glycin in den synaptischen Spalt verhindert. GABA und Glycin leiten normalerweise als inhibitorische Botenstoffe hemmende Signale an die nachfolgende Nervenzelle weiter. Durch die fehlenden hemmenden Signale auf die nachgeschaltete Nervenzelle überwiegen dort die exzitatorischen (erregenden) Signale.
Bei den nachgeschalteten Nervenzellen handelt es sich um alpha-Motoneurone, welche die exzitatorischen Signale an die Skelettmuskulatur weiterleiten. Auf diese Weise kommt es zur Dauerkontraktion der Muskeln, also den typischen Krämpfen.
Abbildung 2: Wirkmechanismus des Tetanustoxins
Botulinumtoxin
Ein weiteres wichtiges bakterielles Neurotoxin ist das Botulinumtoxin. Es wirkt ganz ähnlich wie das Tetanustoxin, indem es die Ausschüttung der Neurotransmitter in den synaptischen Spalt verhindert.
Ein wesentlicher Unterschied ist allerdings, dass Tetanustoxin die Ausschüttung von GABA und Glycin durch inhibitorische Neurone im ZNS beeinträchtigt, während Botulinumtoxin an der neuromuskulären Endplatte die Ausschüttung von Acetylcholin hemmt.
Welche Symptome treten bei Tetanus auf?
Bevor es zu den für Tetanus charakteristischen Muskelkrämpfen kommt, kann sich Tetanus durch unspezifische Symptome wie Kopfschmerzen und Schwindel äußern. Als kennzeichnend für Tetanus gelten die folgenden Symptome:
Im weiteren Verlauf einer Tetanus-Erkrankung kommt es zu Muskelkrämpfen in anderen Körperbereichen, wie Armen und Beinen. Die Krämpfe können sogar so stark ausfallen, dass es zu Knochenbrüchen kommt. Auch das Zwerchfell kann von Krämpfen betroffen sein, was im schlimmsten Fall einen Erstickungstod herbeiführt.
Je nach Ausprägung der Symptome von Tetanus, kann eine Einteilung in vier verschiedene Tetanus-Stadien erfolgen. Dabei beschreibt Grad 1 die leichteste Form und Grad 4 die gravierendste Form des Wundstarrkrampfes.
Die Krämpfe spielen sich in der Regel bei vollem Bewusstsein ab. Je nachdem, um welche Form von Tetanus es sich handelt, können die Symptome aber auch variieren. Denn nicht bei jeder Form des Tetanus ist der gesamte Körper betroffen.
Auch Tiere können an Tetanus erkranken. Besonders empfänglich sind Pferde, bei denen sich die Bakterien auch oft im Darm befinden. Aber auch Hunde, die grundsätzlich eher selten an Tetanus erkranken, können sich zum Beispiel durch Verletzungen beim Spiel mit einem Stöckchen infizieren. Vögel hingegen erkranken für gewöhnlich nicht an Wundstarrkrampf.
Welche Formen von Tetanus gibt es?
Je nachdem, welches Alter die erkrankte Person hat und wo die Bakterien ihre Toxine verbreiten, lassen sich verschiedene Ausprägungen von Wundstarrkrampf unterscheiden.
Generalisierter Tetanus
Meistens liegt im Falle einer Erkrankung mit Wundstarrkrampf die generalisierte Form vor. Hierbei ist die gesamte quergestreifte Muskulatur des Körpers betroffen. Die Symptome des generalisierten Tetanus entsprechen denen, die im vorherigen Absatz geschildert wurden (Trismus, Risus sardonicus, Opisthotonus und generell über den ganzen Körper verbreitete Muskelkrämpfe).
Lokaler Tetanus
Ein lokaler Tetanus erstreckt sich im Gegensatz zur generalisierten Form nur auf die nähere Umgebung der Ursprungsverletzung. Diese Form findet sich bei Patienten, die zum Teil immun sind, und ist in vielen Fällen erfolgreich behandelbar. Die lokale Form des Wundstarrkrampfes kann sich aber auch zur generalisierten Form weiterentwickeln.
Zephaler Tetanus
Der zephale Tetanus kann als Unterart des lokalen Tetanus betrachtet werden. Hierbei liegt die Eintrittspforte für die Bakteriensporen im Kopfbereich. Deswegen können die Toxine rasch ins zentrale Nervensystem gelangen. Entsprechend ist die Inkubationszeit, also der Zeitraum von Ansteckung bis Krankheitsbeginn, mit durchschnittlich 1 bis 2 Tagen sehr kurz.
Neonataler Tetanus
Von einem neonatalen Tetanus spricht man dann, wenn Neugeborenen (also Säuglinge bis zum 28. Lebenstag) von der Erkrankung betroffen sind. Dabei handelt es sich für gewöhnlich um die generalisierte Form.
In den westlichen Ländern kommt diese Form nahezu gar nicht vor, da bei der Geburtshygiene verhältnismäßig hohe hygienische Standards gelten und Mütter in der Regel gegen Wundstarrkrampf geimpft sind. Geimpfte Mütter geben ihren Säuglingen Antikörper gegen Tetanus mit, durch die die Neugeborenen dann in den ersten Lebenswochen geschützt sind.
Global betrachtet ist die neonatale Form des Tetanus aber die häufigste, da der Nabel von Neugeborenen bei ungenügender Geburtshygiene eine gute Eintrittspforte für Clostridiensporen darstellt und in vielen Entwicklungsländern die Impfquote recht niedrig ist.
Wie wird Tetanus diagnostiziert?
Oft erfolgt die Diagnose von bakteriellen Infektionskrankheiten durch Vermehrung der gesuchten Bakterien aus Wundabstrichen oder anderem geeignetem Material auf speziellen Nährböden. Da eine kulturelle Anzüchtung aus Wundmaterial bei Clostridium tetani nicht so einfach ist und die Symptome von Tetanus variieren können, erfolgt die Diagnose hier anhand der charakteristischen Symptomatik.
Gegebenenfalls kann zur weiteren Absicherung Mäusen oder Meerschweinchen im Rahmen eines Tierversuchs Material (zum Beispiel Serum) der Testperson verabreicht werden. Im Falle einer Infektion mit Clostridium tetani versterben die Tiere unter Muskelkrämpfen.
Wie wird Tetanus behandelt?
Auch bei guter medizinischer Betreuung stirbt jede*r fünfte an Tetanus erkrankte Patient*in. Bei schlechter medizinischer Versorgung endet der Wundstarrkrampf noch häufiger mit dem Tod.
Bei der Therapie ist eine gründliche Wundreinigung elementar, wobei man das von Clostridien infizierte Gewebe ebenso chirurgisch großzügig entfernt. Durch die Beseitigung der Bakterien im Rahmen der Wundreinigung und durch die Gabe eines Antibiotikums (zum Beispiel Metronidazol) verhindert man eine weitere Anschwemmung von produziertem Bakteriengift.
Außerdem neutralisiert man das Bakteriengift mittels Antikörpern, welche als Antitoxin dienen. Das ist aber nur möglich, solange die Toxine noch nicht zu den Nervenzellen gelangt sind.
Darüber hinaus ergreift man unterstützende Maßnahmen, um die Symptome zu lindern. Unter anderem wird der Erkrankte in eine reizarme Umgebung gebracht, um keine vermeidbaren Krampfanfälle durch laute Geräusche oder Licht auszulösen. Zudem ist eine intensivmedizinische Versorgung in Form von künstlicher Beatmung und der Gabe krampflösender Medikamente (zum Beispiel Benzodiazepine) unerlässlich.
Wie lässt sich eine Erkrankung mit Tetanus vorbeugen?
Seit 1924 existiert ein Toxoidimpfstoff gegen Tetanus. Die Bezeichnung "Toxoidimpfstoff" impliziert, dass in diesem Impfstoff das inaktivierte Tetanustoxin enthalten ist und nicht der Erreger selbst.
Bei der Tetanusimpfung handelt es sich um eine Form der aktiven Immunisierung, weil der Körper hier zur Bildung von Antikörpern angeregt wird.
Aktive und passive Immunisierung
- Bei einer aktiven Immunisierung enthält der Impfstoff Bestandteile eines Erregers oder einen abgeschwächten Erreger, gegen den der Körper im Anschluss eine Immunität ausbildet.
- Bei einer passiven Immunisierung werden direkt Antikörper verabreicht. Eine Bildung eigener Antikörper oder Gedächtniszellen findet hierbei nicht statt.
Für die Grundimmunisierung sind in der Regel drei Impfungen im Säuglingsalter notwendig. Die Tetanusimpfung wird in der Regel mit anderen Impfungen kombiniert, zum Beispiel zusammen mit der Impfung gegen Kinderlähmung und Keuchhusten. Das hat den Vorteil, dass weniger Injektionen durchgeführt werden müssen. Später sollte die Impfung mit circa 6 Jahren und im Erwachsenenalter alle 10 Jahre aufgefrischt werden, um einen vollständigen Schutz gewährleisten zu können.
Einen großen Anteil der weltweiten Todesopfer von Tetanus machen Säuglinge unter 28 Tagen aus. Neugeborene sind abhängig vom Immunstatus der Mutter. Wurde die Mutter ordnungsgemäß gegen Tetanus geimpft, so erhält das Baby von ihr schützende Antikörper, bis es selbst nach der Impfung ab dem vollendeten 2. Lebensmonat eine Immunität aufbauen kann. Besonders in Entwicklungsländern stellt die niedrige Impfquote zusammen mit den zum Teil mangelhaften hygienischen Geburtsbedingungen ein hohes Risiko für neonatalen Tetanus dar.
Weil Tetanus nicht direkt von Mensch zu Mensch übertragbar ist, spielt Herdenimmunität bei dieser Infektionskrankheit keine Rolle. Da die verantwortlichen Bakterien zudem überall vorkommen und das Risiko eines tödlichen Ausgangs einer Erkrankung mit Tetanus hoch ist, ist eine aktive Immunisierung gegen Tetanus sinnvoll. Mögliche Nebenwirkungen der Impfung können beispielsweise Schmerzen, Rötungen und Schwellungen an der Injektionsstelle, sowie Kopfschmerzen oder Müdigkeit sein.
Im Ersten Weltkrieg kamen Immunglobuline zur Immunisierung gegen Tetanus zum Einsatz, nachdem insbesondere zu Beginn des Krieges sehr viele Soldaten an Tetanus gestorben waren. Auch heutzutage ist diese passive Immunisierung noch sehr wichtig. Das gilt insbesondere dann, wenn man den Immunstatus einer verletzten, gefährdeten Person nicht kennt oder die Person nicht aktiv immunisiert wurde.
Insgesamt konnte die Anzahl der an Tetanus sterbenden Menschen durch höhere hygienische Standards in der Medizin und die Möglichkeit der Immunisierung gesenkt werden.
Tetanus - Das Wichtigste auf einen Blick
- Tetanus oder Wundstarrkrampf ist eine Infektionskrankheit, die durch die Toxine des Bakteriums Clostridium tetani ausgelöst wird.
- Das Tetanustoxin führt durch Hemmung der Ausschüttung von inhibitorischen Neurotransmittern zu einer Verkrampfung der Muskulatur.
- Es gibt verschiedene Formen von Tetanus, wobei meistens die generalisierte Form vorliegt.
- Kennzeichnende Symptome bei Tetanus sind die Kieferklemme, das „Teufelslächeln“ und eine durch Krämpfe der Rückenmuskulatur verursachte Überstreckung des Körpers.
- Man kann Tetanus vorbeugen, indem man sich regelmäßig aktiv immunisieren lässt.
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