Radiologie up2date 2009; 9(4): 359-384
DOI: 10.1055/s-0029-1215330
Pulmonale und kardiovaskuläre Radiologie

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Pneumonien bei Immunsuppression

Pneumoniae in immunocompromised patientsV.  Jacobi, T.  Lehnert, A.  Thalhammer
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Publication Date:
07 December 2009 (online)

Zusammenfassung

Die Lunge ist aufgrund ihrer großen Oberfläche, der Wärme, der hohen Luftfeuchtigkeit und des hohen Sauerstoffangebots eine ideale Umgebung für die Vermehrung von Keimen. Die Aufgabe des Immunsystems ist es einerseits, ein Gleichgewicht zwischen Saprophyten und Immunabwehr herzustellen und beizubehalten, und zum anderen, pathogene Keime, sobald sie in den Körper einzudringen versuchen, zu schwächen und im Weiteren zu töten. Dies gelingt in der Regel sehr gut durch den Einsatz eines sehr komplexen Immunsystems. Es ist ein perfektes Zusammenspiel von unspezifischen, zellulären und humoralen Abwehrmechanismen mit sehr spezifischen Abwehrzellen und Antikörpern, die nur gegen einen bestimmten Erreger gerichtet sind. Die spezifische Abwehr verstärkt in sehr großem Ausmaß die Wirkung der unspezifischen, sodass es bei erneuter Konfrontation mit demselben Erreger häufig nicht mehr zur Infektion kommt, sondern der Erreger vorzeitig eliminiert wird.

Ein Immundefekt kann sowohl das spezifische als auch das unspezifische Abwehrsystem betreffen und hier jeweils auf zellulärer oder humoraler Ebene die Ursache haben. Je nach Immundefekt zeigt sich ein unterschiedliches Erregerspektrum. Immundefekte führen zu häufigeren Infektionen, die langsamer abheilen, oder schwerer mit mehr Komplikationen verlaufen. Es treten vermehrt seltene Erreger auf.

Im Einzelnen werden die radiologischen Merkmale der typischen und atypischen Pneumonien bei immunsupprimierten Patienten erörtert. Besonderer Schwerpunkt wird auf das Erscheinungsbild der bakteriellen Infektionen, Mykobakteriosen, PCP, CMV und Pilzpneumonien gelegt. Auch wenn es radiologisch nicht möglich ist, den Erreger sicher zu identifizieren, lässt sich häufig das Erregerspektrum deutlich eingrenzen und pulmonale Infektionen können gegenüber anderen pulmonalen Komplikationen wie dem pulmonalen Lymphom oder Kaposi-Sarkom abgegrenzt werden.

Abstract

Due to the large surface area, heat, high humidity and high oxygen supply in the lung makes an ideal environment for the propagation of germs. The purpose of the immune system is to establish and maintain the balance between saprophytes and immune defense so as to depress and ultimately kill germs as they infiltrate the body.

This usually is achieved by the use of a highly complex immune system. It is a perfect combination of non-specific, cellular and humoral immune mechanisms with very specific immune cells and antibodies, which are specialized on particular pathogens. The specific defenses potentiate the effect of the nonspecific defense in a large extent so as to prevent re-infection and ultimately eliminate recognized pathogens.

The causes of immune deficiency can be related to either the cellular or humoral level and affect both the specific and nonspecific defenses. There is a different excitation spectrum depending on the type of immune deficiency. Immune deficiency can prevalently cause complications in the course of infections, decelerate the healing and allow the occurrence of rare pathogens. In particular, the radiological characteristics of typical and atypical pneumonia in immunocompromised patients will be discussed. Particular emphasis is placed on the appearance of bacterial infections, mycobacterioses, PCP, CMV, and laid fungual pneumonia. Even it is not possible to identify certain pathogens radiologically, it is often possible to narrow the spectrum of germs causing pulmonary infections significantly by comparing with other pulmonary complications such as lymphoma or kaposisarcomas.

Kernaussagen

Allgemein

  • Die Lunge ist aufgrund ihrer großen Oberfläche in besonderem Maße gegenüber Mikroorganismen exponiert. Die warme und feuchte Umgebung sind ideale Voraussetzungen für die Vermehrung von Keimen.

  • Solange nicht eine übermäßige Erregeranzahl die Mukosabarriere überwindet, wird eine mikrobielle Invasion durch lokale und systemische Abwehrmechanismen erschwert und beim Gesunden die Entwicklung pulmonaler Infektionen i. d. R. verhindert.

  • Beim immunkompromittierten Patienten kommen Pneumonien mit pathologischen Keimen des normalen Erregerspektrums deutlich häufiger vor, sie haben oft einen anderen Verlauf und eine schlechtere Prognose.

  • Ein Verdacht auf einen Immundefekt muss gestellt werden, wenn jährlich mehr als 3 Infektionen vorkommen oder wenn Infektionen jeweils über 4 Wochen dauern.

  • In Abhängigkeit des Immundefekts lassen sich bestimmte Erreger gehäuft nachweisen, z. B. bei T-Lymphozytenmangel (PcP, atypische Mykobakterien, Candida albicans sowie Mykobakterien).

  • Trotz eines großen diagnostischen Spektrums bleibt der Erreger häufig unbekannt. Die CT hat nicht nur in der Detektion, sondern auch in der Erregerdifferenzierung einen festen Stellenwert.

Bakterielle Pneumonien

  • Bakterielle Pneumonien mit normalem Erregerspektrum kommen beim immunkompromittierten Patienten vor. Häufig kann der Patient durch die Immunschwäche (meist Neutropenie) nicht das Bild einer Lobärpneumonie ausbilden, sodass lediglich ein „Tree-in-bud-Zeichen” oder milchglasartige Verdichtungen zur Darstellung kommen. Ist die Immunschwäche so ausgeprägt, dass die Erkrankung nicht lobär begrenzt werden kann, findet man häufig einen bilateralen Befall oder Komplikationen im Sinne eines Pleuraergusses, Pleuraempyems, Einschmelzungen oder septischen Streuungen.

  • Tuberkulose: Nicht nur bei einer bestehenden Immunsuppression sondern auch bei einer immunsupprimierenden Therapie kann es zu einer Reaktivierung einer Tbc kommen. In der Regel findet diese Reaktivierung pulmonal statt, kann jedoch auch extrapulmonal auftreten.

  • Atypische Mykobakteriosen: Insbesondere bei HIV-positiven Patienten kommt es zu einem disseminierten Befall mit atypischen Mykobakterien. Vom pulmonalen Erscheinungsbild sind die infiltrativen Veränderungen nicht von der Tbc zu unterscheiden. Diagnostisch wegweisend ist ein zusätzlich abdomineller Befall mit kleinen Herden in Milz und Leber, einer diffusen Dünndarmwandverdickung sowie einer mesenterialen Lymphadenopathie, die häufig zentral einschmilzt.

Atypische Pneumonien

  • Für die atypische Pneumonie können viele Erreger verantwortlich sein – von Bakterien über Pilzen und Viren bis hin zu Parasiten.

  • Mykoplasmen-Pneumonien kommen endemisch in Spätsommer und Herbst vor und führen zu einem interstitiellen Bild, häufig kombiniert mit Lymphknotenvergrößerungen. Als Komplikation können Autoimmunreaktionen mit Gerinnungsstörungen oder neurologische Symptome auftreten.

  • Virus-Pneumonien zeigen das typische Bild einer interstitiellen Pneumonie mit beidseitigem Befall. Komplizierend treten aber häufig alveoläre Verdichtungen auf, die eine unterschiedliche Genese haben können. Im Einzelnen müssen bakterielle Superinfektionen, lokale alveoläre Einblutungen und BOOP-ähnliche Begleitreaktionen differenziert werden.

  • Legionellen-Pneumonien zeigen meist lokalisierte, homogene Verdichtungen mit raumfordernden Charakter. Häufig sind sie mit abdominellen und neurologischen Beschwerden gepaart.

  • Chlamydien-Pneumonien haben eine sehr gute Prognose, neigen jedoch zu Chronifizierung mit unterschiedlichen klinischen Erscheinungsbildern. Typisch sind postinfektiöse Arthritiden und Sehnenentzündungen, chronische Schwächezustände und fraglich Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

  • Aspergillus-Infektionen: Prinzipiell sind das Aspergillom, die allergisch-bronchopulmonale Aspergillose (ABPA) und die invasive pulmonale Aspergillose (IPA) möglich. Von klinischer Relevanz ist die IPA, insbesondere bei knochenmarktransplantierten Patienten und im Endstadium der HIV-Infektion. IPA-typisch ist eine peribronchiale Infiltration, die sich zu einer Infarktpneumonie mit resultierender Einschmelzung entwickelt, und der „Halo”, der einer perifokalen Blutung entspricht.

  • Mukormykosen sind im ausgeprägten Stadium oft nicht von der IPA zu differenzieren. Als Frühzeichen kommt jedoch das sehr charakteristische „Vogel-Nest-Zeichen” zur Darstellung.

  • Pneumocystis-carinii-Pneumonien (PcP) kommen insbesondere bei HIV-positiven Patienten mit Helferzellzahlen < 200/µl vor. Sie wird bevorzugt bei Patienten mit unbekanntem HIV-Status und geringen Helferzellzahlen oder nach unregelmäßig eingenommener Prophylaxe angetroffen. Vom radiologischen Aspekt überwiegt die milchglasartige Verdichtung mit ausgesparten Segmenten, teils kombiniert mit zystischen Einschmelzungen, homogenen Verdichtungen und einer interstitiellen Betonung.

Andere pulmonale Komplikationen bei Immunsuppression

  • Die o. g. infektiösen Komplikationen immunsupprimierter Patienten müssen im Einzelnen von einem primären pulmonalen NHL, einem pulmonalen Kaposi-Sarkom und den unterschiedlichen Erscheinungsbildern der pulmonalen Überwässerung abgegrenzt werden.

Literatur

  • 1 Dalhoff K, Marxsen J, Steinhoff J. Pneumonien bei Immunsuppression.  Der Internist. 2007;  48 507-518
  • 2 Schütt C, Bröker B. Kann das Immunsystem auf verschiedene Herausforderungen unterschiedlich reagieren?. In: Schütt C, Bröker B. Grundwissen Immunologie. Heidelberg; Spektrum Akademischer Verlag 2009: 88-96
  • 3 Kolditz M, Höffken G. Ambulant erworbene Pneumonie.  Der Pneumologe. 2009;  6 179-190
  • 4 Song J W, Koh W, Lee K S. et al . High-resolution CT findings of Mycobacterium avium-intracellulare complex pulmonary disease: correlation with pulmonary function test results.  Am J Roentgenol. 2008;  191 1070
  • 5 Tanaka N, Matsumoto T, Kuramitsu T. et al . High resolution CT findings in community-acquired pneumonia.  J Comput Assist Tomogr. 1996;  20 600-608
  • 6 Gadkowski L B, Stout J E. Cavitary pulmonary disease.  Clin Microbiol Rev. 2008;  21 305-333
  • 7 Fujita J, Ohtsuki Y, Shigeto E. et al . Pathological analysis of the cavitary wall in Mycobacterium avium intracellulare complex pulmonary infection.  Intern Med. 2002;  41 617-621
  • 8 Nambu A, Saito A, Araki T. et al . Chlamydia pneumoniae: comparison with findings of Mycoplasma pneumoniae and Streptococcus pneumoniae at thin-section CT.  Radiology. 2006;  238 330-338
  • 9 Miyashita N, Sugiu T, Kawai Y. et al . Radiographic features of Mycoplasma pneumoniae pneumonia:differential diagnosis and performance timing.  BMC Med Imaging. 2009;  9
  • 10 Oikonomou A, Müller N L, Nantel S. Radiographic and high-resolution CT findings of influenza virus pneumonia in patients with hematologic malignancies.  Am J Roentgenol. 2003;  181 507-511
  • 11 Fujita J, Bandoh S, Yamaguchi M. et al . Chest CT findings of influenza virus-associated pneumonia in 12 adult patients.  Influenza Other Respi Viruses. 2007;  1 183-187
  • 12 Cunha B A, Pherez F, Walls N. Severe cytomegalovirus (CMV) community-acquired pneumonia (CAP) in a nonimmunocompromised host.  Heart Lung. 2009;  38 243-248
  • 13 Raoof S, Raoof S, Naidich D P. Imaging of unusual diffuse lung diseases.  Curr Opin Pulm Med. 2004;  10 383-389
  • 14 Flieger A, Banerji S, Broich M. et al . Pathogenese der Legionelleninfektion.  Bundesgesundheitsblatt – Gesundheitsforschung – Gesundheitsschutz. 2003;  46 694-699
  • 15 Fraser D W, Tsai T R, Orenstein W. et al . Legionnaires’ disease: description of an epidemic of pneumonia.  N Engl J Med. 1977;  297 1189-1197
  • 16 McDade J E, Shepard C C, Fraser D W. et al . Legionnaires’ disease: isolation of a bacterium and demonstration of its role in other respiratory disease.  N Engl J Med. 1977;  297 1197-1203
  • 17 Logan P M, Müller N L. CT manifestations of pulmonary aspergillosis.  Crit Rev Diagn Imaging. 1996;  37 1-37
  • 18 Subirà M, Martino R, Rovira M. et al . Clinical applicability of the new EORTC/MSG classification for invasive pulmonary aspergillosis in patients with hematological malignancies and autopsy-confirmed invasive aspergillosis.  Annals of Hematology. 2003;  82 80-82
  • 19 Haber J, Cervenková J. Invasive pulmonary aspergillosis – imaging and invasive potential of diagnosis.  Klin Mikrobiol Infek Lek. 2007;  13 190-194
  • 20 Logan P M, Müller N L. High-resolution computed tomography and pathologic findings in pulmonary aspergillosis: a pictorial essay.  Can Assoc Radiol J. 1996;  47 444-452
  • 21 Nourdine K, Telfour A, Antoine M. et al . Pulmonary mucormycosis in a leukemia patient. Diagnostic and therapeutic difficulties.  Rev Mal Respir. 1997;  14 502-505
  • 22 McAdams H P, Rosado de Christenson M, Strollo D C, Patz E F. Pulmonary mucormycosis: radiologic findings in 32 cases.  Am J Roentgenol. 1997;  168 1541-1548
  • 23 Vogl T J, Hinrichs T, Jacobi V. et al . Computed tomographic appearance of pulmonary mucormycosis.  Rofo. 2000;  172 604-608
  • 24 Bianco R, Arborio G, Mariani P. et al . Pneumocystis carinii lung infections in AIDS patients: a study with high-resolution computed tomography (HRCT).  Radiol Med. 1996;  91 370-376
  • 25 Hidalgo A, Falcó V, Mauleón S. et al . Accuracy of high-resolution CT in distinguishing between Pneumocystis carinii pneumonia and non- Pneumocystis carinii pneumonia in AIDS patients.  European Radiology. 2003;  13 1179-1184
  • 26 Tanaka N, Matsumoto T, Miura G. et al . HRCT findings of chest complications in patients with leukemia.  Eur Radiol. 2002;  12 1512-1522
  • 27 Schreiber J. Bronchopulmonale Manifestationen von malignen hämatologischen Erkrankungen.  Der Pneumologe. 2008;  5 320-330
  • 28 Piselli P, Busnach G, Citterio F. et al . Risk of Kaposi sarcoma after solid-organ transplantation: multicenter study in 4,767 recipients in Italy, 1970 – 2006.  Transplant Proc. 2009;  41 1227-1230
  • 29 Marcelin A G, Calvez V, Dussaix E. KSHV after an organ transplant:should we screen?.  Curr Top Microbiol Immunol. 2007;  312 245-262
  • 30 Schlossbauer T, Schmidt G P, Bogner J R. et al . Pulmonary radiological characteristics in patients with HIV infection at the time of highly active antiretroviral therapy (HAART).  Eur J Med Res. 2007;  12 341-346

Prof. Dr. Volkmar Jacobi

Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität
Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie

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