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Humane Noroviren

Gefährlich für Risikopatienten

25.01.2013
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Von Michael van den Heuvel / Starke Brechdurchfälle werden häufig durch Noroviren verursacht. Aufgrund ihrer leichten Übertragung von Mensch zu Mensch breiten sich die Viren überall dort schnell aus, wo sich viele Personen auf engem Raum aufhalten. Für die Therapie stehen mehrere Arzneistoffe zur Auswahl. PTA und Apotheker sollten Angehörigen Betroffener immer auch Hygieneregeln mit auf den Weg geben.

Während der nasskalten Monate haben Gastroenteritiden Hochkonjunktur. In jedem zweiten Fall lösen Noroviren eine Magen-Darm-Grippe aus. Gelangen 10 bis 100 dieser Erreger in den Körper, klagt der Infizierte nach zehn Stunden bis zwei Tagen über heftigen Brechdurchfall, Kopf-, Glieder- und Bauchschmerzen. Die Körpertemperatur steigt nur geringfügig an. Die Infektionen gelten bei gesunden Erwachsenen zwar als harmlos, dennoch empfinden die meisten sie als äußerst unan­genehm. Im Unterschied dazu besteht bei Menschen mit chronischen Erkrankungen, bei Senioren oder Kleinkindern die Gefahr ernster Komplikationen.

Erste detaillierte Beschreibungen des »Winter-Erbrechens« gehen auf das Jahr 1968 zurück. Damals erkrankten in einer Bildungs­einrichtung im US-amerikanischen Norwalk (Ohio) mehr als die Hälfte aller Schüler und zahlreiche Erwachsene. Dieser gut dokumentierte Ausbruch gab der »Norwalk«-Spezies, aber auch der Gattung Norovirus ihren Namen. Virologen benennen neue Erreger häufig nach dem Ort ihrer Erstbeschreibung, etwa bei Ebola-, Marburg- oder West-Nil-Viren.

Vor 45 Jahren konnten Forscher die Viren als Ursache des Brechdurchfalls in Norwalk noch nicht direkt nachweisen. Deshalb griffen sie zu einer nach heutigen Maßstäben brachialen Methode: Freiwillige Probanden tranken ein bakterienfreies Ultrafiltrat aus Stuhlproben von Patienten und erkrankten dennoch. Das galt als indirekter Nachweis, dass Viren die Epidemie auslösten. Im Jahr 1972 wurden die Noroviren erstmals isoliert und elektronenmikroskopisch charakterisiert.

Äußerst widerstandsfähig

Bei Noroviren handelt es sich um einzelsträngige Ribonukleinsäure-Viren aus der Familie der Caliciviridae. Ihr Erbgut ist in Kapside aus Proteinen verpackt, die symmetrische Strukturen mit 20 Flächen bilden, sogenannte Ikosaeder. Im Elektronenmikroskop erscheinen Noroviren als Kugeln von 35 bis 39 Nanometern Durchmesser mit rauer Oberfläche, weil kleinste Details nicht aufgelöst werden. Da ihnen eine Lipiddoppelschicht mit Membranproteinen fehlt, zählen sie zu den unbe­hüllten Viren, die besonders resistent gegen Umwelteinflüsse sind: Sie überstehen Extreme von minus 20 bis plus 60 Grad Celsius und bleiben auch an kontaminierten Flächen in trockener, organischer Materie lange Zeit bio­logisch aktiv. Das musste die Flug­gesellschaft Air New Zealand schmerzlich lernen. Nachdem sich ein Fluggast, offensichtlich mit Noroviren infiziert, an Bord übergeben hatte, wurde der betroffene Bereich nur oberflächlich gereinigt. Von 63 Flugbegleitern, die später in der gleichen Maschine Dienst taten, erkrankten 27 an ähnlichen Symptomen. Wie viele Fluggäste sich zeitgleich infizierten, ist unbekannt. Nach gründlicher Desinfektion gelang es schließlich, die Noroviren im Boden­belag unschädlich zu machen.

Viele Übertragungswege

Doch auch über kontaminierte Speisen oder Getränke gelangen die Viren in den Körper. Von einem besonders schweren Fall berichtete die Presse im Herbst 2012. Mehr als 11 000 Menschen in fünf Bundesländern erkrankten nach dem Verzehr chinesischer Erdbeeren an Brechdurchfall. Große Chargen der Tiefkühlware erwiesen sich als kontaminiert und wurden von den Behörden aus dem Verkehr gezogen. Daraufhin ebbte die Erkrankungswelle langsam ab. Ob es während der Verarbeitung oder bereits während des Anbaus zur Kontamination gekommen war, ließ sich nicht klären.

Weitaus wahrscheinlicher ist eine ­direkte Übertragung über fäkal-orale Schmier­infektionen, beispielsweise auf Toiletten, aber auch über Türklinken in Altenheimen, Kindergärten, Schulen, Jugendheimen, Kasernen oder auf Schiffen. Nach der akuten Krankheitsphase scheiden die Patienten das Virus mindestens noch 48 Stunden mit ihrem Stuhl aus. Neben diesem klassischen Infektionsweg bleiben auch Viren in Erbrochenem als Aerosol in der Raumluft längere Zeit biologisch aktiv.

Ein paar Fälle aus dem letzten Jahr: An Bord der »MS Bellriva« und der »MS Britannia« erkrankte während einer Flusskreuzfahrt knapp jeder zweite Passagier an Brech­durchfall. Daraufhin verhängten die Behörden eine Quarantäne, und Rettungskräfte versorgten die Pa­tienten vor Ort. Ende Dezember infizierten sich mehr als 400 Passagiere an Bord der »Queen Mary 2« und »Emerald Princess«. Die Kreuzfahrtschiffe wurden evakuiert und anschließend gründlich desinfiziert.

Alarm im Körper

Zwar passieren Noroviren nach der oralen Aufnahme den Magen, doch der niedrige pH-Wert im Magen inaktiviert die Pathogene nicht. Im Dünndarm angelangt, vermehren sich die Viren massenhaft und führen zur typischen Diarrhoe. Wissenschaftler der Universität Linköping, Schweden, haben heraus­gefunden, warum die Viren Übelkeit und Erbrechen verursachen. Nach einer Infektion erhöht sich die Calcium-Konzentration in den enterochromaffinen Zellen der Darmschleimhaut. Diese produzieren daraufhin vermehrt den Botenstoff Serotonin, und das Signal gelangt über Vagus-Nerven bis zum Gehirn.

In den meisten Fällen schätzen Gastroenterologen die Erkrankung als nicht lebensbedrohlich ein. Allerdings gelten vor allem starke Dehydratationen bei Babys, Kleinkindern, älteren Menschen sowie bei Patienten mit Vorerkrankungen als lebensbedrohliche Komplika­tion. Auf mehr als 10 000 nachgewie­sene Infektionen kamen bundesweit je nach Saison 12 bis 76 Todesfälle. Diese Zahlen liegen vor, da labordiagnostisch nachgewiesene Infektionen nach dem Infektionsschutzgesetz namentlich meldepflichtig sind. Die Dunkelziffer dürfte jedoch relativ hoch sein. In seltenen Fällen lösen heftige Durchfälle bei Schwangeren frühzeitig Wehen aus.

Keine Selbstmedikation

Norovirus-Infektionen sind für die genannten Risikogruppen vor allem deshalb so gefährlich, da sie schnell zu viel Flüssigkeit verlieren. Kleinkinder oder ältere Patienten mit schwerer Diarrhoe müssen stationär behandelt werden, um den Verlust durch intravenöse Gabe von Flüssigkeit und Elektrolyten auszugleichen. Weisen manche Symptome , beispielsweise Fieber, auf entzündliche Prozesse hin, sind die Bauchschmerzen sehr stark beziehungsweise die Stühle blutig , müssen PTA oder Apotheker unbedingt zum Arztbesuch raten. Nicht selten lösen bei diesen Symptomen bakterielle Infekte die Gastroenteritis aus. Auch Durchfälle nach Fernreisen sollte ein Arzt abklären und somit tropische Krankheiten differentialdiagnostisch ausschließen.

Ob die Patienten speziell bei viralen Infekten Antidiarrhoika einnehmen sollten, wurde in der Fachwelt lange kontrovers diskutiert. Wissenschaftler bezweifeln heute, dass durch heftige Durchfälle die Noroviren tatsächlich aus der Darmmucosa entfernt werden. Ist die Ursache der Diarrhoe eindeutig geklärt, rechtfertigen der hohe Leidensdruck und die Gefahr einer möglichen Dehydratation die Behandlung mit einem freiverkäuflichen Antidiarrhoikum. An erster Stelle ist der Opioidrezeptoragonist Loperamid für Patienten ab zwölf Jahren zu empfehlen. Dieser Arzneistoff vermindert die Darmmotilität und führt zu einer stärkeren Resorption von Wasser beziehungsweise von Elektrolyten. Ob Adsorbentien bei viral ausgelöster Diarrhoe tatsächlich helfen, ist von der Datenlage her umstritten. Im Gegensatz zu Loperamid wirkt medizinische Kohle einer Dehydrierung nicht entgegen.

Oral Rehydration Solution nach WHO

  • 13,5 g Glucose (wasserfrei)
  • 2,9 g Natriumcitrat-Dihydrat
  • 2,6 g Natriumchlorid
  • 1,5 g Kaliumchlorid
  • ad 1.0 Liter Wasser

Wer sich auf eine Fernreise begibt, sollte die Vorschrift und die Bestandteile der Fertigmischung zur Rehydratisierung nach WHO-Standard kennen, besser noch mitnehmen, um selbst eine Elektrolyt­lösung (Oral Rehydration Solution) zubereiten zu können (siehe Kasten). Patienten, die regelmäßig Arzneimittel einnehmen müssen, sollten wissen, dass durch den Durchfall die Wirkung zahlreicher Pharmaka, zum Beispiel oraler Kontrazeptiva, ausbleiben kann.

Bei Übelkeit und Erbrechen hilft Erwachsenen auch der Arzneistoff Dimenhydrinat. Die Substanz blockiert H1-Rezeptoren im Brechzentrum. Bei Patienten mit kardialen, pulmonalen und neuronalen Erkrankungen ist das Pharmakon teilweise kontraindiziert. Kinder mit akuter, infektiöser Gastro­enteritis sollten weder Loperamid noch Dimenhydrinat erhalten, sondern zuallererst vom Kinderarzt untersucht werden.

Beim Kinderarzt

»Eine medikamentöse Behandlung ist bei der unkomplizierten Gastroenteritis in der Regel nicht notwendig«, schreiben die Autoren der Leitlinie der Gesellschaft für Pädiatrische Gastroenterologie und Ernährung. »Einige Medikamente können jedoch die Durchfalldauer signifikant verkürzen.« Diese werden zusammen mit oralen Hydratationslösungen verabreicht. Hier nennt die Leitlinie primär das verschreibungspflichtige Racecadotril (Tiorfan®), auch bei Durchfällen viraler Genese. In Studien verkürzte der Arzneistoff die Durchfalldauer um 28 Stunden und verminderte das Stuhl­volumen um die Hälfte. Racecadotril wird als Prodrug zu Thiorphan verstoffwechselt, einem Inhibitor des Enzyms Enkephalinase. Damit bleiben körpereigene Enkephaline länger aktiv. Sie hemmen die Ausscheidung von Wasser und Elektrolyten in das Darmlumen. Die Darmmotilität wird jedoch nicht beeinträchtigt.

Mitte 2012 befasste sich das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte mit dem Antrag, Racecadotril für Erwachsene aus der Verschreibungspflicht zu entlassen. Der zuständige Ausschuss lehnte dies jedoch mit dem Hinweis auf unzureichende Daten ab.

Laut Leitlinie verkürzen Probiotika die Durchfalldauer um 14 bis 20 Stunden, insbesondere Lebendstämme im frühen Krankheitsprozess. Besonders gut ist die Datenlage für Lactobacillus rhamnosus GG, gefolgt von Lactobacillus reuteri, Lactobacillus acidophilus sowie Lactobacillus bifidus. Allerdings kritisieren die Autoren der Leitlinie, viele Studien seien von den Hersteller­firmen gesponsert worden.

Von einigen Behandlungsstrategien raten die Herausgeber der Leitlinie ab. So bestehe beispielsweise nach Gabe von Adsorbentien wie Kohle oder Kaolin die Gefahr, dass ein Flüssigkeitsverlust verschleiert wird. Für lyophilisierte Hefen wiederum fehlten ausreichende Belege zur Wirkung.

Fragen Kunden, deren Familienmitglieder an Brechdurchfall erkrankt sind, in der Apotheke um Rat, sollten PTA oder Apotheker ihnen als wichtigste Hygienemaßnahme eine wirksame Hände­desinfektion empfehlen. Laut Robert Koch-Institut reichen Präparate mit einem Ethanolgehalt von 70 Prozent bei Noroviren nicht aus, vielmehr sollte der Alkoholanteil in Zubereitungen über 90 Prozent liegen.

Händewaschen reicht

Doch es geht auch einfacher: Epidemiologen aus den USA zeigten in Altenheimen, dass normales Händewaschen mit antiseptischer Seife die besten Ergebnisse bringt. Diese Empfehlung nahmen die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) sogar in ihre Leitlinie auf. Zum Hintergrund: Noroviren fehlt als unbehüllte RNA-Viren die Lipiddoppelschicht, die bereits von Ethanol in niedriger Konzentration angegriffen würde. Tenside zerstören als amphiphile Moleküle das Kapsid selbst, sodass es schließlich zur Hydrolyse viraler Ribonukleinsäuren kommt. Tenside eignen sich nicht nur zur Desinfektion der Hände. Geschirr, Besteck sowie Textilien werden bei Temperaturen über 60 Grad Celsius frei von Noroviren.

Im stationären Bereich schützen sich Ärzte und Pflegekräfte mit Einmalhandschuhen, Kitteln und Masken über Mund und Nase. Für Infizierte gilt strikte Quarantäne. Diese Regeln sind prinzipiell auch für die häusliche Situation relevant. Falls möglich, sollten Patienten in einem separaten Zimmer von anderen Familienmitgliedern isoliert werden. Nach jedem Toilettenbesuch sollte diese desinfiziert werden.

Impfstoffe: ein langer Weg

Bereits seit Jahren versuchen Viro­logen, Vakzine zu entwickeln, die den Patienten eine längere Immunität verleihen. Aufgrund der vier bislang bekannten Genogruppen (siehe Kasten) gestaltet sich die Arbeit als schwierig. Auch bereitet die Antigendrift große Probleme. Ähnlich wie bei Influenzaviren verändern sich durch Mutationen im Erbgut Antigene auf der Oberfläche von Noro­viren. Ein Antigen­shift, also der Austausch von Erbmaterial zwischen verschiedenen Subtypen, ist ebenfalls möglich. Durch diese Strategien verschaffen sich Erreger einen Selektionsvorteil, da bereits gebildete Antikörper veränderte Oberflächenstrukturen nicht mehr erkennen.

Einteilung der Noroviren

Gattung Norovirus

  • Spezies Humanes Norovirus Alphatron
  • Spezies Humanes Norovirus Saitama
  • Spezies Norwalk-Virus

Spezies Norwalk-Virus

  • Subtyp Desert-Shield-Virus
  • Subtyp Hawaii-Virus
  • Subtyp Lordsdale-Virus
  • Subtyp Mexiko-Virus
  • Subtyp Norwalk-Virus
  • Subtyp Snow-Mountain-Virus
  • Subtyp Southampton-Virus

Bereits im Jahr 2011 gelang es Virologen, eine Vakzine gegen Noroviren vom Genotyp I herzustellen. Allerdings waren die Ergebnisse einer placebokontrollierten Studie ernüchternd: Nach der Gabe einer nasalen VLP-Vak­zine, (VLP = virus like particles, virusähnliche Partikel), blieben knapp 40 Prozent aller Probanden trotz künstlich herbeigeführter Infektion gesund. In der Placebogruppe waren es 18 Prozent. Diese relativ niedrigen Prozentwerte können die Ausbreitung von Mensch zu Mensch nicht wirkungsvoll stoppen. Auch ist unklar, ob Hochrisikopatienten überhaupt einen ausreichenden Schutz aufbauen.

Als Etappensieg präsentierten Forscher auf der Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy 2012 eine weitere Vakzine, die Antikörper gegen zwei Genotypen induziert. Allerdings kam es bei jedem zweiten Studienteilnehmer zu Schmerzen oder Schwellungen nach der intramuskulären Injektion.

Eine andere Strategie setzt auf das Vesicular Stomatitis Virus (VSV). Dieses Pathogen infiziert vor allem Huftiere, während Menschen nur sehr schwache Symptome zeigen. Im Labor ist es gelungen, in VSV das Gen des Norovirus einzubringen, das für Bestandteile der Eiweißhülle codiert. Nach der oralen beziehungsweise nasalen Gabe bildete das Immunsystem von Mäusen typische Antikörper gegen Noroviren. Trotz erfolgreicher Ansätze im Labor und in klinischen Studien kann es noch Jahre dauern, bis eine Vakzine erhältlich ist. /

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