Das Zentralnervensystem oder ZNS spielt eine grundlegende Rolle bei der Pathogenese von Infektionen. Das ZNS wird durch die Blut-Hirn-Schranke oder BBB reguliert, es kann jedoch immer noch einer mikrobiellen Invasion aus einem zusammenhängenden Herd, einer hämatogenen Verbreitung oder einer intraneuralen Passage von Organismen ausgesetzt sein. Eine Vielzahl von Umwelt- oder kommensalen Bakterien, Viren, Pilzen, Protozoen oder Parasiten kann in das ZNS eindringen und eine Vielzahl von Infektionen und Gesundheitsproblemen verursachen. Infektionen des Zentralnervensystems können letztendlich Kopfschmerzen, Nackensteifigkeit, Erbrechen, Fieber, Photophobie und fokale neurologische Symptome verursachen.  

 

Was sind Infektionen des Zentralnervensystems?

 

ZNS-Infektionen werden nach ihrer betroffenen Region charakterisiert. Eine Infektion des Gehirns, des Rückenmarks und der Hirnhäute führt zu Meningitis, Enzephalitis, Hirnabszess und Myelitis. Infektionen können einzelne oder mehrere Regionen des Gehirns betreffen, wie Meningoenzephalitis und Enzephalomyelitis. Darüber hinaus werden ZNS-Infektionen basierend auf ihrer Dauer als akut, subakut, chronisch oder rezidivierend charakterisiert. Meningitis kann über einen Zeitraum von Stunden bis Tagen Kopfschmerzen, Nackensteifigkeit, Fieber und Photophobie verursachen. Enzephalitis kann eine Entzündung des Gehirnparenchyms verursachen, die letztendlich zu Lethargie bis hin zum Koma führen kann. Nicht zuletzt kann Myelitis eine Entzündung des Rückenmarks einschließlich Kopfschmerzen, Fieber und Paraparese oder Lähmung verursachen.  

 

 

Eine der tödlichsten ZNS-Infektionen, akute bakterielle Meningitis, mit drei bis fünf Fällen pro 100,000 Menschen in den Vereinigten Staaten, hat eine Sterblichkeitsrate von 6 bis 26 Prozent. In den USA treten jedes Jahr etwa 4,000 Fälle von akuter bakterieller Meningitis mit etwa 500 Todesfällen auf. Die häufige Ursache einer akuten bakteriellen Meningitis sind Streptococcus pneumoniae, Streptococcus der Gruppe B, Neisseria meningitides, Haemophilus influenzae und Listeria monocytogenes.  

 

Durch Viren verursachte ZNS-Infektionen sind häufiger und verlaufen meist mild und selbstlimitierend. Diese können sich jedoch als Meningitis und/oder Enzephalitis manifestieren. Durch Viren verursachte ZNS-Infektionen können je nach Region und Jahreszeit variieren. Nicht-Polio-Enteroviren sind für die Mehrzahl der Fälle von Meningitis und/oder Enzephalitis vom späten Frühjahr bis zum Herbst verantwortlich. ZNS-Infektionen durch Herpes-simplex-Viren oder HSV gehen unbehandelt mit sporadischer Enzephalitis und Meningitis mit schweren Folgen einher.  

 

Diagnose von ZNS-Infektionen

 

Die Diagnose mikrobieller Krankheitserreger ist für die Behandlung von grundlegender Bedeutung. Methoden und Techniken, die in Laboratorien für klinische Mikrobiologie verwendet werden, umfassen direkte mikroskopische Untersuchungen und Kulturtechniken sowie Antigen- und Antikörpernachweisassays. Jede Methode und Technik weist jedoch einige wesentliche Einschränkungen auf. Beispielsweise schränkte die direkte mikroskopische Untersuchung des Liquors die Empfindlichkeit und Spezifität ein. Die Sensitivität der Kultur für Enteroviren liegt zwischen 65 Prozent und 75 Prozent bei einer durchschnittlichen Abrufzeit von 3.7 bis 8.2 Tagen. Darüber hinaus wurden mehrere Serotypen von Enteroviren, Insbesondere Coxsackievirus A-Stämme sind als nicht kultivierbar bekannt und wachsen häufig schlecht. Da bei Enteroviren ein gemeinsames Antigen fehlt, das in einer Vielzahl von Serotypen vorkommt, ist eine universelle Antigen- und / oder Antikörperdiagnose unmöglich. Die Diagnose von ZNS-HSV-Infektionen durch Methoden und Techniken zur Bestimmung der Kultursensitivität von CSF ist enorm schlecht. Das Vorhandensein von HSV-IgG-Antikörpern im Liquor kann letztendlich zur Diagnose herangezogen werden. Die Produktion verzögert sich jedoch bis zum Tag 10 oder Tag 12 nach der Infektion und wird für eine frühzeitige Diagnose nicht als ideal angesehen.

   

Diagnostische Techniken, insbesondere PCR-basierte Amplifikation, haben eine Vielzahl von Hauptwerkzeugen entwickelt, um bei der Bestimmung der Diagnose von mikrobiellen Pathogenen im Liquor zu helfen. Molekulare Methoden haben höhere Diagnoseraten gezeigt als andere Diagnosetechniken. Eine Forschungsstudie zeigte, dass 16S-rRNA-PCR-basierte Assays in der Lage waren, den verursachenden Organismus in 65 Prozent der eingelagerten CSF-Proben zu diagnostizieren, verglichen mit 35 Prozent bei Verwendung von Kultur und Mikroskopie. In einer anderen Forschungsstudie wurde eine Diagnose basierend auf diagnostischen Techniken wie molekularen Methoden verwendet, um die Antibiotikabehandlung von Patienten mit infektiöser Meningitis zu optimieren, wenn herkömmliche Methoden und Techniken ein negatives Ergebnis zeigten. Molekulare Methoden und diagnostische Techniken, die an Liquorproben verwendet werden, sind ein grundlegender Standard im Vergleich zum Kulturstandard bei der Diagnose von ZNS-Infektionen, die durch Viren verursacht werden, die schwierig zu diagnostizieren sind.  

 

Die Diagnose von ZNS-Infektionen hat sich in den letzten Jahren enorm verändert. Molekulare Methoden auf PCR-Basis sind zu einem grundlegenden Element im Labor der klinischen Mikrobiologie geworden und bieten Werkzeuge für eine genaue Diagnose. Wie in Tabelle 2 gezeigt, wurde eine Vielzahl kommerzieller molekularer Assays von der Food and Drug Administration (FDA) für die Diagnose mikrobieller Pathogene zugelassen. Die zugelassenen Assays zum Erregernachweis im ZNS sind unten aufgeführt.  

 

 

Es gibt jedoch noch einige Herausforderungen bei molekulardiagnostischen Techniken und Methoden. Unter Verwendung einer Kombination aus konventionellen diagnostischen Techniken und molekularen Methoden zeigten Forschungsstudien, dass bei ungefähr 62 Prozent der Patienten mit Enzephalitis ein ätiologischer Organismus nicht identifiziert werden konnte. Die Forscher haben begonnen, sich auf die Entwicklung fortschrittlicher Techniken und Methoden zu konzentrieren. In der folgenden Artikelserie zeigen wir ein Update zu den aktuellen konventionellen und molekularen Plattformen, die für die Diagnose von ZNS-Infektionen verwendet werden. Wir werden auch eine Vorschau auf die potenzielle klinische Anwendung zukünftiger Technologien, einschließlich pan-omischer Assays, demonstrieren. Der Schwerpunkt der folgenden Artikelserie liegt darauf, die optimale Testauswahl im klinischen Szenario für die Diagnose einer ZNS-Infektion aufzuzeigen.  

 

Konventionelle mikrobiologische Methoden und Techniken

 

Mikroskopische Untersuchung

 

Eine positive CSF-Gram-Färbung bestätigt die Diagnose einer bakteriellen Meningitis. Die Sensitivität der Gram-Färbung für die Diagnose einer bakteriellen Meningitis beträgt etwa 60 bis 80 Prozent bei Patienten ohne antimikrobielle Behandlung und etwa 40 bis 60 Prozent bei Patienten unter antibakterieller Behandlung. In einer Forschungsstudie diagnostizierte die Gram-Färbung bis zu 90 Prozent Streptococcus pneumoniae und 50 Prozent Listeria monocytogenes in CSF, die von Patienten mit bakterieller Meningitis gesammelt wurden, was durch PCR 26-Techniken und -Methoden bestätigt wurde. Zwei Organismen, die häufig durch Mikroskopie diagnostiziert werden, umfassen Mycobacterium tuberculosis durch säurefeste Bazillus- oder AFB-Färbung und Cryptococcus neoformans durch Tusche- oder Gram-Färbung. Die Empfindlichkeiten dieser Techniken und Methoden sind jedoch gering, und stattdessen wird im Allgemeinen Kultur verwendet.  

 

Sport & Abenteuer

 

Die Kultur von Gehirngewebe kann eine positive Diagnose von ZNS-Infektionen nachweisen, jedoch sind Biopsien enorm invasiv und werden häufig vermieden, es sei denn, ein Kliniker stellt fest, dass sie absolut notwendig sind. Die Liquorentnahme wird am häufigsten durchgeführt, um eine ZNS-Infektion zu diagnostizieren. Virus-, Bakterien-, einschließlich Mykobakterien- und Pilzkulturen im Liquor sind grundlegend für die Diagnose einer infektiösen Meningitis. Allerdings sind die CSF-Kulturen in diesen Fällen extrem niedrig. Ein weiterer Nachteil der Liquor-Bakterienkultur besteht darin, dass sie im Allgemeinen bis zu 72 Stunden benötigt, um eine endgültige Diagnose zu stellen. Eine kürzlich durchgeführte Forschungsstudie hat gezeigt, dass CSF-Mykobakterienkulturen eine Sensitivität von 22 Prozent und eine Spezifität von 100 Prozent bei der Diagnose von Tuberkulose-Meningitis aufweisen. Bei Viren erhöhte die Verwendung von monoklonalen Antikörpern durch Kultur die Geschwindigkeit und Spezifität. Aufgrund von Zeit und Empfindlichkeit ist die Viruskultur im Liquor jedoch häufig nicht in der Lage, eine Diagnose zu stellen.  

 

Schnelle Antigenerkennung

 

Kryptokokken-Antigen ist der am häufigsten verwendete Antigen-Assay für ZNS-Infektionen. Der Test verwendet Cryptococcus-Kapselpolysaccharidantigene im Liquor durch einen Enzymimmunoassay, um eine Diagnose zu stellen. In einer einzigen Forschungsstudie, die Patienten unter 35 Jahren mit ZNS-Kryptokokkose untersuchte, wurde eine Gesamtsensitivität und -spezifität von 93 % bis 100 % und 93 % bis 98 % gezeigt. Cryptococcus ist ein neurotroper Pilz. Polysaccharid-Serumantigentiter mit Immunstatus des Wirts werden häufig verwendet, um die Notwendigkeit einer Lumbalpunktion zu bestimmen, um den Patienten auf ZNS-Gesundheitsprobleme zu untersuchen. Der Baseline-Peak-Titer des Polysaccharid-Antigens im Serum oder Liquor hat eine grundlegende prognostische Bedeutung mit einem erhöhten Titer oder einem Peak-Titer von weniger als 1:1024 gezeigt, der mit einem Versagen der antimykotischen Therapie einhergeht.  

 

Die Diagnose von Galactomannan oder GM, Antigen und 1,3 &bgr;-D-Glucan oder BDG im Liquor kann bei der Diagnose von ZNS-Aspergillose oder anderen invasiven Pilzinfektionen wie Fusariose helfen. Erhöhtes BDG im Serum und Liquor ist mit Pilzinfektionen assoziiert. Die Messung der BDG-Spiegel ist ein nützlicher Biomarker bei der Bewertung einer Pilzinfektion des ZNS. Kürzlich wurde gezeigt, dass Patienten, die eine wirksame antimykotische Therapie erhielten, eine Abnahme der BDG-Konzentration im Liquor auf weniger als 31 pg/ml zeigten, und aus diesem Grund sind BDG-Titer im Liquor ein nützlicher Biomarker bei der Überwachung des Ansprechens auf die Behandlung.  

 

Bei akuter bakterieller Meningitis kann ein Antigen-Schnelltest helfen, ein Pneumokokken-Kapselantigen zu diagnostizieren. Mehrere Forschungsstudien haben die Verwendung von M. tuberculosis-spezifischen Antigenen in CSF für die Diagnose von Tuberkulose-Meningitis gezeigt. M. tuberculosis Early Secreted Antigenic Target 6 oder ESAT-6 wurde für Tuberkulose-Meningitis verwendet.  

 

Serologie

 

Die serologische Diagnose von ZNS-Infektionen wird durch den Nachweis von IgM-Antikörpern oder durch den Nachweis eines Anstiegs der neutralisierenden Antikörpertiter zwischen Liquor in der Akut- und Rekonvaleszenzphase bestimmt. Aufgrund einer Verzögerung der Antikörperreaktion bei Auftreten von Symptomen kann ein negativer Antikörpertest nicht zum Ausschluss von Infektionen verwendet werden, und es kann ein erneuter Test erforderlich sein. Darüber hinaus bieten die Tests in bestimmten Populationen, wie z. B. immungeschwächten Patienten, möglicherweise keine optimale Sensitivität. In den meisten Fällen haben Nukleinsäure-Amplifikationstests den Antikörper-basierten Nachweis als Test der Wahl übertroffen. Bei mehreren ZNS-Infektionen spielen diese Assays eine grundlegende Rolle. CSF IgM ist der am häufigsten verwendete Test für West-Nil-Virus- oder WNV-Infektionen. Antikörper können sich bereits nach 3 Tagen manifestieren und bis zu 3 Monate andauern. Seine Genauigkeit wird jedoch durch eine hohe Kreuzreaktivität mit anderen Flaviviren und zugehörigen Impfstoffen in Frage gestellt. Antikörper in rekombinanten WNV-E-Proteinen können bestimmen, wo kreuzreagierende Viren gemeinsam zirkulieren oder welche Patienten immunisiert wurden.  

 

Grundlegende serologische Tests für ZNS-Infektionen werden für die Diagnose von Neurosyphilis verwendet. Neurosyphilis wird durch einen positiven CSF-Venerial-Disease-Research-Labor oder VDRL-Test bestimmt. Die Diagnose des Varizella-Zoster-Virus oder VZV, IgG im Liquor ist die häufigste Technik und/oder Methode zur Diagnose von VZV im Zusammenhang mit einer ZNS-Infektion.  

 

Infektionen des Zentralnervensystems (ZNS) können letztendlich lebensbedrohliche Gesundheitsprobleme darstellen, wenn sie nicht frühzeitig diagnostiziert und behandelt werden. Die Ermittlung einer genauen Diagnose von ZNS-Infektionen kann eine Herausforderung darstellen. Glücklicherweise kann eine Vielzahl von Diagnosetechniken und molekularen Methoden dabei helfen, die Quelle von ZNS-Infektionen zu bestimmen. Diese Diagnosetechniken und molekularen Methoden haben sich im Laufe der Jahre enorm verbessert und immer mehr dieser Bewertungen werden in klinischen Umgebungen verwendet, um ZNS-Infektionen für eine frühe Behandlung genau zu diagnostizieren. - Dr. Alex Jiménez DC, CCST Insight

 

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Diät und Bewegung für neurologische Erkrankungen

 

 

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In Teil 2 unseres Artikels „Diagnose von Infektionen des Zentralnervensystems“ werden wir schließlich die molekularen Methoden und die pan-omischen molekularen Assays erörtern, die bei der Diagnose von ZNS-Infektionen verwendet werden, sowie erläutern, mit welchen spezifischen Testergebnismaßen diese assoziiert sind klinische Krankheiten und Gesundheitsfragen. Der Umfang unserer Informationen beschränkt sich auf chiropraktische, muskuloskelettale und nervöse Gesundheitsprobleme sowie auf Artikel, Themen und Diskussionen zur Funktionsmedizin. Um das Thema weiter oben zu diskutieren, wenden Sie sich bitte an Dr. Alex Jimenez oder kontaktieren Sie uns unter 915-850-0900 .  

 

Kuratiert von Dr. Alex Jimenez  

 

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Zusätzliches Thema Diskussion: Chronische Schmerzen

 

Plötzliche Schmerzen sind eine natürliche Reaktion des Nervensystems, die mögliche Verletzungen aufzeigt. Beispielsweise gelangen Schmerzsignale von einer verletzten Region über die Nerven und das Rückenmark zum Gehirn. Die Schmerzen sind im Allgemeinen weniger schwerwiegend als die Verletzung, chronische Schmerzen unterscheiden sich jedoch von der durchschnittlichen Art der Schmerzen. Bei chronischen Schmerzen sendet der menschliche Körper weiterhin Schmerzsignale an das Gehirn, unabhängig davon, ob die Verletzung verheilt ist. Chronische Schmerzen können mehrere Wochen bis zu mehreren Jahren anhalten. Chronische Schmerzen können die Mobilität eines Patienten enorm beeinträchtigen und Flexibilität, Kraft und Ausdauer beeinträchtigen.

 

 

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