Akute infektiöse Diarrhoe

Der Gastrointestinaltrakt ist mit einer Schleimhautfläche von 250 bis 400 m² die größte Kontaktfläche zwischen Körper und exogen zugeführten Stoffen. Dabei kommt es unvermeidlich zum Aufeinandertreffen mit potenziell pathogenen Erregern bzw. Toxinen. Aufgrund des niedrigen pH-Wertes im Magen sowie des Einflusses von Galle und Pankreasenzymen sind Infektionen des oberen GI-Trakts trotz der exponierten Stellung vergleichsweise selten. Geringere Säurekonzentrationen im Dünn- und Dickdarm ermöglichen das Überleben sowohl einer physiologischen Mikrobiota („Darmflora“) als auch pathogener Erreger. Aufgrund der deutlich längeren Passagezeit ist die physiologische Bakteriendichte im Kolon (10¹² koloniebildende Einheiten [KBE] pro Gramm Feuchtmasse) um ein Vielfaches höher als im Jejunum (10⁴ KBE pro Gramm Feuchtmasse) und im Ileum (10⁶ KBE pro Gramm Feuchtmasse).

Erregerassoziierte Milieuveränderungen im mittleren und unteren Gastrointestinaltrakt können Stuhlgangveränderungen auslösen. Dabei kann es sich um verstärkte Gasbildung, die zu Meteorismus führt, als auch um Obstipation handeln. Die weitaus häufigste pathologische Stuhlveränderung sind jedoch Durchfälle. Häufig werden diese Veränderungen von krampfartigen Abdominalschmerzen begleitet.

Die Variabilität des individuellen Stuhlgangverhaltens – sowohl bis zu maximal drei Stuhlgänge am Tag als auch bis zu minimal drei pro Woche sind als normal zu betrachten – hat zu folgender Definition der Diarrhoe geführt: Als Durchfall (Diarrhoe, abgeleitet aus dem altgriechischen Wort diárrhoia, zusammengesetzt aus den Wortbestandteilen diá [= durch] und rhéō [= fließen]) wird die Abgabe von flüssigem Stuhl in einer Frequenz von mehr als dreimal täglich definiert. Eine weniger praxistaugliche wissenschaftliche Definition von Diarrhoe bei Erwachsenen führt ein Stuhlgewicht von über 250 g pro Tag an, bei zu häufiger Frequenz und zu hohem Wasseranteil.

Klinisch hat sich die Unterscheidung in akute und chronische Diarrhoe etabliert. Bei akuter Diarrhoe mit einer Symptomatik bis zu zwei Wochen ist in den allermeisten Fällen von einer infektiösen Genese auszugehen. Chronische Diarrhoen mit einer Symptomdauer von mehr als vier Wochen werden mehrheitlich durch lokale Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts, vaskuläre und funktionelle Störungen, Stoffwechselstörungen etc. und sehr viel seltener durch Krankheitserreger hervorgerufen. Als persistierende Diarrhoe wird eine entsprechende Symptomatik mit einer Dauer von 2–4 Wochen bezeichnet.

Infektiöse Diarrhoen zählen zu den häufigsten Erkrankungen weltweit und sind nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO eine der fünf häufigsten Todesursachen. Ursächlich kommen virale, bakterielle und parasitäre Erreger vor. Sind Magen und Dünndarm von einer Entzündung betroffen, entsteht eine Gastroenteritis. Ist nur der Dünndarm befallen, wird von einer Enteritis gesprochen, bei alleinigem Dickdarmbefall von einer Kolitis. Die Kombination aus Dünndarm- und Dickdarmbefall wird als Enterokolitis bezeichnet.

Eine Vielzahl von Pathomechanismen ist zu berücksichtigen:

Typische enterotoxische Pathogene sind Salmonella enteritidis, enterotoxinbildende Escherichia coli (ETEC) und Vibrio cholerae. Vibrio cholerae und ETEC als klassische Lehrbuchbeispiele aktivieren über Toxine massiv eine Adenylatcyclase in den Enterozyten. Die dadurch erhöhte Konzentration des „second messenger“ c-AMP führt zur Hochregulation der Aktivität bestimmter Membrankanäle mit dadurch vermehrter Elektrolytsekretion, bei der insbesondere Chloridionen aktiv in das Darmlumen sezerniert werden; Wasser und andere Ionen werden passiv mittransportiert. Folgerichtig wird von einer sekretorischen Diarrhoe gesprochen. Klinisch resultieren massive, wässrige Durchfälle. Bei der Cholera kann das Stuhlvolumen unter Umständen bis zu mehr als 20 l täglich ausmachen. Entzündungsreaktionen treten bei dieser Form nur in geringem Maße auf, sodass im Stuhl i. d. R. keine Leukozyten nachweisbar sind.

Zytotoxinbildner oder Erreger, die durch Invasion tiefere Schleimhautschichten schädigen, lösen eine stärkere lokale Entzündungsreaktion aus. Nekrotische Enterozyten wie einwandernde Entzündungszellen stören die physiologische Schleimhautfunktion und führen zu verstärkter Flüssigkeitssekretion und reduzierter Flüssigkeitsresorption. Durch systemische Entzündungsreaktionen kann sich hohes Fieber mit Schüttelfrost entwickeln. Zudem sind im Stuhl Leukozyten und meist auch Erythrozyten nachweisbar. Schwere dysenterische Verläufe sind möglich. Typische Erregerätiologien sind Salmonellen, Shigellen, Campylobacter, Clostridioides difficile und Entamoeba histolytica.

Der Mechanismus der akuten wässrigen Diarrhoe durch virale Erreger wie z. B. Rotaviren, Noroviren (früher Norwalk-Viren) oder fakultativ invasive Protozoen, insbesondere Lamblien, scheint hingegen auf einem direkten, erregerverursachten Schleimhautschaden zu beruhen. Virale Erreger haben kurze Inkubationszeiten von wenigen Stunden bis Tagen; bei Protozoen können erste Symptome zum Teil erst Wochen nach der Infektion auftreten.

Dem Dickdarm zuzuordnende Durchfälle beruhen auf mangelnder Rückresorption von Wasser, sodass der Stuhlgang nur unzureichend eingedickt wird. C. difficile nimmt unter den genannten Erregern eine Sonderstellung ein. Die Infektion und Erkrankung mit diesem Erreger ist in der Regel mit einer Veränderung der physiologischen Darmflora durch Antibiotikatherapie oder anderen unter Bedingungen einer Langzeithospitalisation auftretenden Faktoren assoziiert. Der protektive Effekt einer physiologischen mikrobiellen Besiedelung des unteren Gastrointestinaltraktes, auch als Kolonisationsresistenz beschrieben, wird dabei in erster Linie durch antimikrobiell wirksame Substanzen gestört, sodass der Weg für eine Überwucherung mit toxinbildenden C.-difficile-Stämmen gebahnt ist. Die Kolonisationsresistenz ist sowohl bei älteren Menschen als auch bei Neugeborenen schlechter ausgeprägt. Ein fehlender epithelialer Toxinrezeptor im Darm wird als mögliche Ursache für die ausbleibende Symptomatik bei Kindern unter zwei Jahren, die bis zu 80 % mit C. difficile kolonisiert sind, angenommen.

Bei jeder nicht sofort spontan abklingenden infektiösen Diarrhoe ist infolge der gestörten Enterozytenfunktion auch die Nährstoffresorption eingeschränkt. Im Darmlumen verbleibende Mono- und Oligosaccharide (z. B. Laktose) sind osmotisch wirksam und binden Flüssigkeit im Darmlumen, die als osmotische Komponente zur Diarrhoe beiträgt. Eine osmotische Diarrhoe kann die Symptomatik auch nach bereits überstandener Infektion noch einige Tage erhalten, wenn die Dichte der Membranproteine noch nicht ausreichend hoch ist, alle Nährstoffe zu resorbieren.

Die infektiöse Diarrhoe gilt weltweit als eine der häufigsten Erkrankungen und eine der fünf häufigsten Todesursachen. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO wird von rund 500 Mio. Durchfallepisoden ausgegangen; 5–10 Mio. Todesfälle jährlich werden direkt oder indirekt der Diarrhoe zugeordnet. Betroffen sind hauptsächlich Kleinkinder in Entwicklungsländern. Ursache hierfür sind hauptsächlich unzureichende Versorgung mit intravenöser Flüssigkeitssubstitution und mangelnde Hygiene.

In Deutschland ist die Situation aufgrund der deutlich besseren Hygienesituation eine andere. Im Jahr 2019 wurden bundesweit mehr als 220.000 Nachweise meldepflichtiger Durchfallerkrankungen an das Robert Koch-Institut gemeldet. Dies jedoch entspricht nicht den tatsächlichen Erkrankungszahlen, die vermutlich mindestens zehn- bis zwanzigfach höher liegen, da eine akute infektiöse Diarrhoe häufig innerhalb weniger Tage von selbst ausheilt und viele Patienten hinsichtlich der Durchfallursache nicht systematisch untersucht werden. Schätzungen zufolge müssen ca. 50 % der akut Erkrankten aufgrund dieses Leidens die täglichen Aktivitäten einschränken. Etwa ein Zehntel der Betroffenen sucht einen Arzt auf. Einer von 400 Erkrankten wird stationär im Krankenhaus aufgenommen und Todesfälle ereignen sich bei 3 von 100.000 Erkrankten. Betroffen sind davon hauptsächlich ältere Menschen und Kleinkinder.

Bedingt durch die Änderungen von Lebens- und Ernährungsgewohnheiten hat sich das Ursachenspektrum in den letzten 30–40 Jahren erheblich verändert und verbreitert. So sind in dieser Zeit über zehn neue Erreger von Nahrungsmittelinfektionen entdeckt worden, darunter Campylobacter, Cryptosporidium parvum, Cyclospora cayetanensis und Noroviren. Hingegen hat die Bedeutung von Salmonellen kontinuierlich abgenommen (Tab. 1).

Hauptsymptom infektiöser Darmerkrankungen ist die Diarrhoe, meist begleitet von Bauchschmerzen und abdominellen Krämpfen. Nicht invasive Enteritis-Erreger führen meist zu wässrigen Durchfällen mit hoher Stuhlfrequenz. Fieber als Zeichen einer systemischen Entzündungsreaktion tritt dabei nur selten auf. Invasive Erreger mit Mukosazerstörung und Darmwandinvasion führen häufig zu mukösen Stuhlabgängen mit mehr oder minder häufigen Blutbeimengungen (Dysenterie). Aufgrund auftretender Bakteriämien bzw. Toxinämien ist das Auftreten systemischer Entzündungsreaktionen mit Fieber und Schüttelfrost möglich.

Während bei einer primären Manifestation im oberen Gastrointestinaltrakt (Magen, Duodenum, Jejunum) – wie bei viralen Erregern und Nahrungsmittelintoxikationen üblich – typischerweise Erbrechen und krampfartige Oberbauchschmerzen auftreten, führen infektiöse Diarrhoen des Kolons häufig zu mit Tenesmen verbundenen Unterbauchschmerzen. Je nach klinischem Verlauf treten Symptome des Flüssigkeitsverlusts, der Exsikkose oder der Erregerinvasion in den Vordergrund.

Erste Anzeichen der Exsikkose sind vermehrtes Durstgefühl, verminderte Produktion eines meist konzentrierten Urins und trockene Lippen und Schleimhäute. Eine verlängerte Rekapillarisierungszeit (Nagelbettprobe) ist nachweisbar. Weiterer Flüssigkeitsverlust führt zu Tachykardie, Hypotonie und Kreislaufzentralisierung mit kühlen Extremitäten und Hautmarmorierung. Eine schwere Exsikkose lässt sich an stehenden Hautfalten und Vigilanzminderung erkennen. Hiervon betroffen sind zum einen Kleinkinder, bei denen das relative Flüssigkeitsvolumen im Darm einen großen Anteil am Gesamtkörpergewicht hat, sodass schon geringe Flüssigkeitsverluste große Volumenverschiebungen aus dem Gefäßsystem und Gewebe zur Folge haben. Unbehandelt können in der Folge Kreislaufprobleme bis hin zum Volumenmangelschock, Nierenversagen oder Krampfanfälle auftreten. Zum anderen kommen häufig hochbetagte Patienten mit schwerer Exsikkose zur Vorstellung. Aufgrund einer eingeschränkten Reserve durch eine grundsätzlich geringe Flüssigkeitsaufnahme sind auch bei solchen Patienten schon relativ geringe Flüssigkeitsverluste über den Darm ausreichend, um dringend therapiebedürftige Krankheitszustände auszulösen.

Diarrhoe ist ein sehr unspezifisches Symptom der gastrointestinalen Dysregulation. Differenzialdiagnostisch sind daher zahlreiche Krankheitsbilder zu berücksichtigen.

Akute Durchfälle können erste Episoden chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen (CED) wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa sein. Ebenso können funktionelle oder vaskulär bedingte Darmerkrankungen mit Stuhlveränderungen einhergehen. Bei der Diagnostik primär auszuschließen sind Erkrankungen, die eine sofortige chirurgische oder interventionelle Therapie erfordern. Dazu zählen akute Appendizitis, akute Cholezystitis und Angina abdominalis bzw. Mesenterialinfarkt. Kardiale Erkrankungen können in Form vegetativer Begleitsymptomatik Diarrhoe auslösen.

Häufige Ursachen nicht infektiöser Diarrhoen sind Genussmittel wie Alkohol, Nikotin und Koffein, die bei übermäßigem Konsum akut zu Peristaltiksteigerungen führen können, die sich als Diarrhoe bemerkbar machen können.

Die Therapie bei Diarrhoe besteht in erster Linie in einer oralen Rehydratation mit zucker- und salzhaltiger Flüssigkeit, z. B. mittels gesüßtem Tee in Kombination mit Salzgebäck (alternativ kommen mit Zucker und Salz angereicherte Fruchtsaftverdünnungen in Betracht, bei starker Dehydratation z. B. Einsatz von Reisschleimsuppe), oder durch Anrühren einer speziellen Rehydratationslösung. Von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) existiert hierfür ein spezielles Rezept (so genannte „oral replacement solution“, ORS), das bezogen auf 1000 ml abgekochtes Wasser definierte Mengen Natriumchlorid (2,6 g), Natriumcitrat (2,9 g), Kaliumchlorid (1,5 g) und Glukose (13,5 g) mit einer Gesamtosmolarität von 245 mOsm/l substituiert. Auf dem deutschen Arzneimittelmarkt gibt es entsprechende fertige Produkte, z. B. Oralpädon^® oder Elotrans^®. Eine orale Rehydratation ist der intravenösen Flüssigkeitssubstitution in jedem Fall vorzuziehen. Bei Erbrechen kann zusätzlich eine antiemetische Therapie (z. B. mit Metoclopramid) erforderlich sein. Sind Durchfallepisoden von krampfartigen abdominellen Beschwerden begleitet, bietet sich aufgrund der spasmolytischen Komponente eine Analgesie mit Metamizol an. Bei der ebenfalls wirksamen Therapie mit N-Butylscopolamin treten häufig unangenehme, jedoch reversible, anticholinerge Nebenwirkungen wie Mundtrockenheit, Herzrasen und Mydriasis auf (Abb. 3).

In schweren Fällen (Dehydrierungsgrad von > 10 % des Körpergewichts, Kreislaufschock oder vorhandene Bewusstseinsstörung) oder bei fortbestehend schwerem Erbrechen muss die Rehydratation stationär mittels intravenöser Infusionsbehandlung erfolgen. Hier eignen sich bevorzugt Vollelektrolytlösungen. Bei schwerer Exsikkose sind engmaschige Elektrolytkontrollen notwendig, weil Elektrolytverschiebungen vom Intra- in den Extrazellularraum durch Exsikkose und Azidose Über- oder Unterversorgung vortäuschen können, die schon nach geringen Flüssigkeitsgaben in die andere Richtung umschlagen. Bei einer Azidose werden Wasserstoffionen aus dem Extrazellularraum in die Zellen verschoben; im Gegenzug erhöht sich die Kaliumkonzentration im Blut. Kaliumionen werden aber gleichzeitig über Stuhl, Urin und Erbrochenes ausgeschieden. Die primär im Blut gemessene Hyperkaliämie wird zur möglicherweise substitutionspflichtigen Hypokaliämie, wenn die Azidose durch Flüssigkeit ausgeglichen wird und die Kaliumionen zurück in die Zelle transportiert werden.

Eine Therapie mit Motilitätshemmern wie Loperamid wird grundsätzlich nicht empfohlen. Es besteht das Risiko der übermäßigen Erregervermehrung bzw. Toxinanreicherung im Darm mit protrahiertem oder komplikationsreicherem Krankheitsverlauf. Zudem führt die Motilitätshemmung nicht automatisch zu einer verminderten Sekretion, sodass es trotz verminderten Stuhlgangs zu erheblicher Exsikkose kommen kann. Eine vorübergehende symptomatische Therapie mit Loperamid ist bei unblutigen Diarrhoen ohne Fieber möglich. Die Einnahme soll dann auf maximal zwei Tage beschränkt bleiben. Eine anderes Therapieprinzip ist die Gabe antisekretorischer Substanzen: Racecadotril und sein Metabolit Tiorphan vermindern die intestinale Sekretion und wirken antidiarrhoisch durch Hemmung der neutralen Endopeptidase (NEP). Diese membranständige Metalloendopeptidase ist auch als Enkephalinase bekannt. Sie spaltet verschiedene Substrate einschließlich der Neurotransmitter Substanz P, Neurotensin und Neuropeptid Y. Racecadotril führt im Gegensatz zu Loperamid zu keiner Änderung der Darmtransitgeschwindigkeit: Die orozökale Transitzeit sowie die Kolontransitzeit entsprechen nahezu der bei Placebo-Gabe. Dies erklärt vermutlich, weshalb es im Tierversuch zwar nach Gabe von Loperamid, nicht aber unter Racecadotril zu einer erhöhten Erregerbelastung des Dünndarms kam. Außerdem tritt die nach Loperamidtherapie häufig zu beobachtende überschießende Obstipation unter Racecadotril sehr viel seltener auf. Bei insgesamt günstigerem Nebenwirkungsprofil besserte Racecadotril in den bislang verfügbaren Studien den Verlauf einer Diarrhoe ähnlich wirksam wie Loperamid.

Die erregergerichtete Therapie von schweren infektiös bedingten Durchfallerkrankungen erfolgt in den meisten Fällen antibiotisch und setzt eine differenzierte mikrobiologische Stuhluntersuchung voraus. Antibiotikaresistenzen – gerade bei Krankheitsimport aus dem Ausland (z. B. Indien) – sind in zunehmendem Maße zu berücksichtigen. Eine Übersicht über entsprechende Therapien und Indikationen ist aus Tab. 2 ersichtlich.

Diarrhoe und Exsikkose verändern die Resorption im Darm und infolgedessen den enterohepatischen Kreislauf. Dies kann zu erheblichen Konzentrationsschwankungen diverser Medikamente führen. Insbesondere sind hier orale Antikoagulanzien, Antiepileptika und Hormonpräparate zu nennen. Je nach Medikament sind Kontrollen der Blutgerinnung oder Medikamentenspiegel zu bedenken.

Der weitaus größte Teil infektiöser Durchfallerkrankungen heilt binnen weniger Tage komplikationslos und ohne Therapie aus. Schwere Verläufe mit Komplikationen und Hospitalisierungspflicht bzw. verlängerte Krankenhausaufenthalte treten in erster Linie bei immunsupprimierten Patienten, Kleinkindern und hochbetagten Menschen auf (Tab. 3).

Unabhängig von schweren Komplikationen ist C. difficile als häufigster bakterieller Erreger nosokomialer Infektionen für verlängerte Krankenhausaufenthalte verantwortlich. In manchen Fällen versagt die gegen C. difficile gerichtete antibiotische Therapie mit Vancomycin oder Fidaxomicin, sodass diese Patienten gerade bei Auftreten von schweren Rezidiven mit Entwicklung eines toxischen Megakolons hochgradig kolektomiegefährdet sind. Ein wichtiges Prinzip der Therapie von Patienten mit multiplen Rezidiven ist daher die Rekonstitution einer normalen Darmflora, indem Stuhl eines gesunden Spenders (z. B. eines Verwandten) über eine Sonde oder ein Endoskop in den Dickdarm eingebracht wird („Stuhltransplantation“, fäkaler Mikrobiomtransfer [FMT]). Eine Alternative stellt die orale Einnahme kryokonservierter Kapseln mit Spenderstuhl dar. Diese experimentelle Methode, die sich mit einer Heilungsrate von ca. 90 % bewährt hat, ist regulatorisch jedoch nur als individueller Heilversuch zugelassen und noch weit davon entfernt, als Routineverfahren in den Krankenhausalltag Einzug zu halten.

Selten kommen im Rahmen akuter infektiöser Diarrhoen extraintestinale Manifestationen vor. Typische Komplikation einer Salmonelleninfektion bei Immunsupprimierten ist die Salmonellensepsis. Reaktive Arthritiden können im Rahmen von Infektionen mit Salmonellen, Shigellen, Campylobacter und Yersinien auftreten. Die gewebsinvasive Infektion mit Entamoeba histolytica kann zu Leberabszessen (seltener in der Lunge oder in anderen Organsystemen) führen, die jedoch fast immer medikamentös-konservativ therapiert werden können.

Vorwiegend bei Kleinkindern kann sich durch die gesteigerte Beweglichkeit des entzündeten Darms eine Einstülpung des Darms in sich selbst (Intussuszeption, Synonym: Invagination) mit der Folge eines teilweisen oder sogar kompletten Ileus entwickeln.

Aufgrund der erheblichen epidemiologischen und ökonomischen Bedeutung sowie der Erkrankungsrisiken sind einige der genannten Erreger nach dem Infektionsschutzgesetz meldepflichtig: Adenoviren, Astroviren, Campylobacter, C. difficile (schwere Verlaufsform), Cryptosporidium parvum, Entamoeba histolytica, darmpathogene E. coli inkl. EHEC, Giardia lamblia, Listeria monocytogenes, Noroviren, Rotaviren, Salmonellen, Shigellen, Typhus/Paratyphus, Vibrio cholerae, Yersinien.