Von M.M. Wittenbrink (VetMedLabor-Fortbildungsveranstaltung "Zoonosen" im Okt. 1999 )
Die unter der Sammelbezeichnung "Chlamydien" zusammengefassten Bakterien gehören zu den im Tierreich am weitesten verbreiteten Mikroorganismen. Chlamydieninfektionen kommen bei zahlreichen wildlebenden Tieren und bei nahezu allen Haus- und Heimtieren vor. In der Tiermedizin tritt uns eine Vielfalt von chlamydienbedingten Erkrankungen von z.T. weltweiter Bedeutung entgegen. Zu nennen sind an erster Stelle der sog. Enzootische Abort des Schafes und die Psittakose/Ornithose der Vögel. Die bei Tieren vorkommenden Chlamydien besitzen nur eine geringe Wirtsspezifität. Sie sind auf den Menschen übertragbar und können dort z.T. schwere Erkrankungen verursachen. Wichtigste chlamydienbedingte Zoonose ist die Psittakose/Ornithose des Menschen.
In der Humanmedizin sind die beim Menschen vorkommenden Chlamydien, ausgehend von einer im Jahre 1992 entbrannten Diskussion über die ursächliche Beteiligung von Chlamydophila pneumoniae an der koronaren Herzkrankheit des Menschen, in das Blickfeld der wissenschaftlich interessierten Öffentlichkeit gerückt. Das öffentliche Interesse an diesen Forschungsaktivitäten ist verständlich; man vergegenwärtige sich das apokalyptische Szenario zukünftiger gesellschaftlicher Belastungen durch die steigende Zahl von Demenzkranken und nun wird in Form eines angeschuldigten bakteriellen Infektionserregers eine zweifellos noch "diffus skizzierte" aber doch attraktive weil aufgrund der Erregernatur "behandelbare" Krankheitsursache angeboten.
Die aktuelle Chlamydienforschung in der Humanmedizin zeigt, dass die medizinische Bedeutung dieser Erreger, die aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften dem Bakteriologen den Zugriff sehr erschweren, bei weitem noch nicht ausreichend aufgeklärt ist. Dieses gilt analog auch für die Tiermedizin: auch hier ist die medizinische Relevanz v.a. auch in Hinblick auf das zoonotische Potential der Tier-Chlamydiosen in weiten Bereichen noch ungenügend untersucht.
Chlamydien sind obligat intrazelluläre kokkoide Bakterien mit einer Zellwand, deren Aufbau bis auf das Fehlen der Peptidoglykanschicht der Zellwand von gramnegativen Bakterien entspricht. Alle Chlamydien tragen ein diagnostisch relevantes zellwandständiges LPS-Antigen, das mit polyklonalen und monoklonalen Antikörpern nachgewiesen werden kann. Chlamydien sind aufgrund der fehlenden Eigensynthese von Nukleotiden, z.B. ATP, obligat auf den Metabolismus von eukaryontischen Zellen als Nukleotidquelle angewiesen; sie werden als Energieparasiten bezeichnet. Bei der Vermehrung durchlaufen Chlamydien einen Entwicklungszyklus, dessen wichtigste Stadien durch eine extrazellulär lebensfähige infektiöse Form (Elementarkörperchen, Ek., ca. 0,2 µm Æ ) und eine obligat intrazelluläre, stoffwechselaktive, replikative Form (Retikularkörperchen, Rk., ca. 0,5-1 µm Ø) repräsentiert werden. Der durch diesen Dimorphismus (Ek.® Rk.® Ek.) charakterisierte Entwicklungszyklus beginnt mit der rezeptorinduzierten Phagozytose von Ek. durch die Wirtszelle. Der weitere Entwicklungszyklus läuft ausschliesslich in den Phagosomen ab, die initial zu grösseren Vakuolen fusionieren können. Hierin bilden sich aus den Ek. die metabolisch aktiven Rk., die sich durch Zweiteilung vermehren. Um einer Inaktivierung durch lysosomale Enzyme der Wirtszelle zu begegnen, modifizieren die Chlamydien durch ihren Anabolismus die Phagosomenmembran und verhindern so die Fusion der erregerhaltigen Phagosomen mit Lysosomen. Ein weiterer essentieller Effekt dieser Membranmodifikation ist die Sicherstellung der transmembranalen Versorgung der Chlamydien mit notwendigen Metaboliten aus den intrazellulären biochemischen Resourcen der Wirtszelle. Die Rk. redifferenzieren sich nach mehreren Teilungszyklen zu infektiösen Ek.; dieser mit einer Verkleinerung der Zelle und Verfestigung der Zellwand einhergehende Prozess wird als Kondensation bzeichnet. Die intrazelluläre Vermehrung der Chlamydien ist mikroskopisch in Form von sog. Einschlusskörperchen nachweisbar; mit diesem Begriff bezeichnet man die rundlichen, mit Chlamydien unterschiedlicher Entwicklungsstadien angefüllten membranumhüllten Vakuolen, die sich infolge der Vermehrung der Chlamydien rasch ausdehnen und die häufig in der Peripherie des Zellkernes zu finden sind. Parallel zur intrazellulären Erregervermehrung treten zytopathologische Veränderungen an der Wirtszelle auf, die über die finale Freisetzung lysosomaler Enzyme zur Ruptur der Zelle einschliesslich der Einschlusskörperchen und damit zur Freisetzung einer neuen Generation von infektiösen Ek. führen. Der gesamte Entwicklungszyklus dauert 48-72 Stunden.
Phylogenetische Analysen des Chlamydiengenoms, insbesondere des 16S- und des 23S rRNA-Gens, haben zu einer Revision der Taxonomie geführt. Chlamydien werden in einem eigenen Taxon, der Familie Chlamydiaceae zusammengefasst. Innerhalb der Familie werden z.Zt. die Gattungen Chlamydia und Chlamydophila unterschieden. Bei den von Tieren stammenden Chlamydien ist die genetische Differenzierung weitgehend kongruent mit der klassischen phänotypischen Einteilung nach den jeweiligen Hauptwirten bzw. nach der jeweiligen klinischen Manifestation beim Hauptwirt.
Chlamydiosen der Haus- und Heimtiere verlaufen zu einem grossen Teil klinisch inapparent. Chlamydieninfektionen können in ein latentes Stadium übergehen; dabei sind keine vermehrungsfähigen Erreger nachweisbar und die humorale Immunantwort ist nur schwach ausgeprägt. Klinische Manifestationen können sich an allen Organen entwickeln. Bei Rind, Schaf und Ziege stehen die Manifestationen am Genitaltrakt und am Respirationstrakt im Vordergrund. Erkrankungen des Bewegungsapparates, des Auges und des Zentralnervensystems sind ebenfalls möglich. Die Bedeutung von Chlamydien als Mastitiserreger ist nicht endgültig geklärt. Hierzulande dürfte die Chlamydiose des Schafes mit der Manifestation als seuchenhaftes Verlammen im Vordergrund stehen. Die Chlamydiose des Rindes ist nach derzeitigem Kenntnisstand als infektiöse Faktorenkrankheit anzusehen, die sich v.a. in grossen Milchkuhbeständen mit ganzjähriger Stallhaltung als Infertilitätssyndrom manifestieren kann. Eine ätiologische Mitbeteiligung an Augenentzündungen konnte in neueren Untersuchungen bestätigt werden. Beim Schwein sind Chlamydien an polyfaktoriellen Erkrankungen des Respirationstraktes ursächlich beteiligt. Im Mittelpunkt aktueller Untersuchungen steht die genitale Chlamydiose der Zuchtsau, die sich klinisch in Form von Fruchtbarkeitsstörungen manifestieren kann.
Nach der Literatur sind klinisch manifeste Chlamydiosen des Hundes eher eine Rarität. Die sporadischen Fallberichte meist über chlamydienbedingte Augenerkrankungen des Hundes stehen in auffälligem Kontrast zu der relativ hohen Seroprävalenz von ca. 20 %, die damit etwa gleich hoch ist wie bei der Katze. Im Gegensatz zum Hund sind chlamydienbedingte Konjunktivitiden bei der Katze relativ häufig anzutreffen.
Chlamydien sind bei mindestens 375 Vogelarten nachgewiesen worden. Die Chlamydiose der Vögel in menschlicher Obhut kann schematisch in die Chlamydiose des Wirtschaftsgeflügels und die Chlamydiose der Ziervögel, insbesondere der Psittaziden (Papageienvögel) unterteilt werden. Diese Unterteilung findet in der unterschiedlichen Antigenstruktur der Infektionsstämme ihren Niederschlag: Chlamydophila psittaci-Stämme von Papageien gehören zum Serotyp A und Isolate von Puten zum Serotyp D. Die von Tauben isolierten C. psittaci gehören überwiegend zum Serotyp B.
Amphibien und Reptilien sind Heimtierpatienten von zunehmender Bedeutung. Chlamydiosen sind bei wildlebenden Vertretern dieser Tierklassen nachgewiesen. In einzelnen Fallberichten sind Chlamydieninfektionen auch bei Amphibien und Reptilien in der Obhut des Menschen beschrieben worden. Bislang vorliegende Befunde lassen vermuten, dass die Chlamydiose bei Amphibien und Reptilien in Gefangenschaft Bestandteil eines multifaktoriellen Krankheitsprozesses sind. Es ist jedoch nicht bekannt, ob die Chlamydien dabei als Primär- oder Sekundärerreger fungieren.
Da die Symptome der Chlamydiosen der Haus- und Heimtiere i.d.R. nicht pathognomonisch sind, sollte im Verdachtsfall eine mikrobiologische Untersuchung zur ätiologischen Klärung der Krankheitsursache eingeleitet werden. Die Chlamydiendiagnostik ist Bestandteil einer mikrobiologischen Stufendiagnostik und sollte bereits in der tierärztlichen Praxis stets in ein Gesamtkonzept zur ätiologischen Klärung von Infektionskrankheiten bei den verschiedenen Tierarten eingebettet und einer strengen Qualitätskontrolle unterworfen sein. Bei der Probenentnahme am Patienten ist zu beachten, dass für den direkten Nachweis von Chlamydien neben den Proben für eine bakteriologische/virologische Untersuchung zusätzliche möglichst zellreiche Proben aus erkrankten Lokalisationen zu entnehmen sind. Die Einsendung sollte in einem speziellen Transportmedium nach den Grundsätzen zum Versand von medizinischem Untersuchungsmaterial erfolgen. Der indirekte Erregernachweis über die Detektion spezifischer Antikörper ist insgesamt problematisch. Aufgrund der weiten Verbreitung von latenten Infektionen ist der Nachweis von spezifischen Antikörpern in Einzelseren i.d.R. ätiologisch nicht zu bewerten. Ausnahme kann u.U. der Nachweis von hohen Antikörpertitern in einem engen zeitlichen Zusammenhang mit Erkrankungen sein, bei denen andere mikrobielle Ursachen ausgeschlossen worden sind. Ätiologische Relevanz hat der Nachweis spezifischer Antikörper bei Untersuchung gepaarter Serumproben (1. Blutserumprobe zu Beginn der Erkrankung; 2. Blutserumprobe 2-3 Wochen später). Die Proben sollten stets parallel in demselben Testansatz untersucht werden, wobei der Nachweis eines signifikanten Titeranstiegs beweisend für die ursächliche Beteiligung von Chlamydien ist. Dieses Verfahren ist unter Praxisbedingungen nicht leicht durchzuführen (zweimalige Probenentnahme; Ergebnis frühestens nach drei Wochen); hieran wird jedoch deutlich, dass der indirekte Erregernachweis über die Detektion von Antikörpern in Einzelseren hinsichtlich der diagnostischen Relevanz erheblichen Einschränkungen unterliegt.
Angesichts der Tatsache, dass mittlerweile sensitive und spezifische in vitro-Methoden zum Nachweis von Chlamydien zur Verfügung stehen, reduziert sich die Bedeutung des indirekten Erregernachweises mehr auf die Anwendung in der Bestandsdiagnostik bei Nutztieren und im Rahmen von epidemiologischen Untersuchungen. Methoden des direkten Erregernachweises, die in der laufenden bakteriologischen Diagnostik angewendet werden können, sind der Nachweis des chlamydienspezifischen LPS-Antigens im Antigen-Capture-ELISA, der fluoreszenzserologische Nachweis von Chlamydien im Organ- und Sekretausstrich und die Amplifizierung chlamydienspezifischer DNA, die an allen klinischen Proben durchgeführt werden kann. Die Erregeranzüchtung wird in Speziallaboratorien durchgeführt. Zielsetzung ist es, neue Isolate für wissenschaftliche Untersuchungen zu gewinnen. Ein weiterer Aspekt ist die Etablierung von Chlamydienisolaten für die Herstellung stallspezifischer Vakzinen. Dieses Verfahren kommt insbesondere zur Bekämpfung des Enzootischen Schafabortes zur Anwendung.
Generell sollte vor Einleitung von mikrobiologischen Untersuchungen zum Nachweis von Chlamydien das jeweilige Labor kontaktiert werden, um sich über vorhandene Nachweisverfahren sowie optimale Probenentnahme und Probenversand informieren zu lassen. Häufig werden geeignete Transportmedien von dort zur Verfügung gestellt.
Die beim Menschen vorkommenden Chlamydien, die bislang in den Taxons Chlamydia pneumoniae und Chlamydia trachomatis zusammengefasst wurden, haben eine hohe Wirtsspezifität. Bislang konnten nur einzelne Subtypen von Chlamydia trachomatis bei Tieren gefunden werden. Bei diesen Infektionen handelt es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um Varietäten, die eng an ihre Wirte adaptiert sind und nicht akzidentell vom Menschen auf das Tier übertragen werden. Demgegenüber haben die bei Tieren vorkommenden Chlamydien eine geringe Wirtsspezifität. Sie sind auf den Menschen übertragbar, wobei die Infektion meist aerogen durch Inhalation von infektiösen Aerosolen oder kontaminierten Staubpartikeln erfolgt. Desweiteren ist eine Infektion durch Kontakt mit entzündlichen Sekreten (Schmierinfektion) möglich.
Von den Chlamydiosen der Vögel geht ein bedeutsames Infektionsrisiko für den Menschen aus. In 1998 sind entsprechend den Bestimmungen des Bundesseuchengesetzes 156 Fälle und in 1999 bis einschliesslich August 91 Fälle von Ornithose des Menschen gemeldet worden. Hauptinfektionsquelle sind Ziervögel, v.a. Papageienvögel (Psittaciformes), andere Liebhabervögel wie Tauben und Wirtschaftsgeflügel wie Puten und Enten. In Geflügelschlachtereien besteht ein erhöhtes Risiko für aerogene Infektionen mit Chlamydien und in 1998 sind in Deutschland mehrere Ausbrüche von z.T. klinisch schwer verlaufender Ornithose des Menschen beschrieben worden, bei denen Wirtschaftsgeflügel als Infektionsquelle ermittelt werden konnte. Die Ornithose/Psittakose der Vögel verläuft unter Ausbildung eines breiten Spektrums von Symptomen. Allgemeinsymptome wie Fieber, Futterverweigerung, Depression und aufgeplustertes Gefieder treten in den meisten Fällen auf. Treten bei Papageienvögeln respiratorische Krankheitserscheinungen, seröse Rhinitis, Konjunktivitis oder Diarrhoe auf, ist die Verdachtsdiagnose Ornithose/Psittakose zu stellen. Der Kot kann durch den hohen Anteil an Gallenfarbstoffen gelblich verfärbt sein. Parallel zur Einleitung der ätiologischen Diagnostik sind die Tierbesitzer auf die mögliche Infektionsgefahr hinzuweisen. Dabei sind auch die tierseuchenrechtlichen Bestimmungen zu beachten: Die Psittakose der Papageien und Sittiche (Psittaciformes) ist eine anzeigepflichtige Tierseuche. Die Einzelheiten der Bekämpfungs- und Schutzmassnahmen sind der Verordnung zum Schutz gegen die Psittakose und Ornithose (Psittakose-VO) festgelegt. Der Tierbesitzer bzw. weitere Personen im Umfeld des erkrankten Vogels sollten für den Fall, dass "grippeähnliche Erkrankungen" auftreten, dazu angehalten werden, dass sie einen ggf. hinzugezogenen Arzt auf den Sachverhalt der Vogelhaltung hingewiesen werden. Die Ornithose des Wirtschaftsgeflügels (Enten, Gänse, Hühner, Puten und Tauben) ist eine meldepflichtige Tierkrankheit. Für die vom Wirtschaftsgeflügel ausgehenden Ornithose-Erkrankungen des Menschen können die Bestimmungen der Psittakose-VO Anwendung finden.
Beim Chlamydienabort des Schafes werden massenhaft Erreger freigesetzt, so dass sich Personen, die bei infizierten Schafen Geburtshilfe leisten, mit C. abortus infizieren können. Das Gefährdungspotential für den Menschen ist als gering einzuschätzen. Wichtige Ausnahme stellen Infektionen von Schwangeren dar. C. abortus hat offenbar eine hohe Affinität zur humanen Plazenta und kann bei Schwangeren eine grippeähnliche Erkrankung verursachen, in deren Verlauf es zum Abort oder zur Totgeburt kommt. Dieses Gefährdungspotential für Schwangere ist in Fallberichten weltweit eindeutig dokumentiert. Aus diesem Grund sind sämtliche an der Betreuung von Schafherden beteiligten Personen darauf hinzuweisen, dass Schwangere jeden Kontakt zu Schafherden meiden müssen, in denen Ablammungen anstehen.
Die chlamydienbedingte Konjunktivitis der Katze wird durch eine eigene Art von Chlamydien, Chlamydophila felis verursacht. Dieser Erreger ist durch Kontakt auf den Menschen übertragbar und kann infolge von Schmierinfektionen ein analoges Krankheitsbild meist beim Tierbesitzer verursachen. Die durch feline Chlamdien verursachte Konjunktivitis des Menschen Erkrankung verläuft als follikuläre Keratokonjunktivitis Die Erkrankung kann chronisch verlaufen, wobei betroffene Patienten als Leitsymptome der ein- oder beidseitigen Keratokonjunktivitis neben der Schmerzhaftigkeit schildern, dass sie morgens jeweils nach dem Aufstehen "verklebte" Augen hätten und tagsüber "nicht klar" sehen könnten. Für die Diagnose kann die Anamnese "Kontakt mit Katze mit Konjunktivitis und Rhinitis" zielführend sein. Die ätiologische Abklärung einschliesslich Klassifizierung des Erregers sollte durch PCR-gestützte Verfahren erfolgen.
Neben diesen näher beschriebenen chlamydienbedingten Zoonosen des Menschen, die ihren Ausgang von Vögeln, vom Schaf und von der Katze nehmen, werden in einzelnen Fallberichten auch Rinder, Schweine, Ziegen und Hunde als Infektionsquelle für Chlamydiosen des Menschen beschrieben. Beim Menschen werden "Psittakose/Ornithose-ähnliche" Pneumonien häufig durch Chlamydophila pneumoniae verursacht, die eng an den Menschen adaptiert ist und in deren Epidemiologie Tiere nachweislich keine Rolle spielen. Dieses muss bei atypischen Pneumonien des Menschen mit der Anamnese "Tierkontakt" zugunsten der angeschuldigten Tiere berücksichtigt werden. Die definitive Abklärung kann durch Untersuchung einer Blutserumprobe des Patienten erfolgen, die auf eine unterschiedliche Reaktivität von evtl. vorhandenen Chlamydienantikörpern mit Chlamydophila psittaci und Chlamydophila pneumoniae geprüft wird.
Prof. Dr. med. vet. Max M. Wittenbrink
Institut für Veterinärbakteriologie der Universität Zürich
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