Entzündliche Erkrankungen des ZNS

• Erregerbedingt (Bakterien, Viren, Pilze, Protozoen)

• nicht-erregerbedingt/autoimmun (Multiple Sklerose; Vaskulitis)

Entzündliche Erkrankungen des ZNS Lokalisation

• Meningitis – Pachymeningitis

– Leptomeningitis

• Enzephalitis – Polio-, Leuko-, Panenzephalitis

Infektionen des ZNS Grundlagen

• Gehirn und Rückenmark gut geschützt durch Knochen, Dura mater und Arachnoidea

• Erhöhte Virulenz der Erreger zum Eintritt in das ZNS nötig

• Vorbestehende immunsuppressive Bedingungen können Eintritt erleichtern

• Traumatisch

a) offenes SHT (Dura mater zerstört)

b) gedecktes SHT (Dura mater intakt)

• Iatrogen, z.B. ventrikuloperitoneale oder –atriale Shunts, Suboccipitalpunktionen etc.

• Rhinogen (NNH -> Tractus olfactorius -> Lamina cribrosa, z.B. Neisseria meningitidis des Kindesalters)

• Otogen (Otitis media -> Mastoiditis -> Temporallappen)

Infektionen des ZNS Eintrittspforten I

• Hämatogen

a) Arteriell über die Vertebralarterien oder Carotiden (z.B. Endocarditis)

b) Venös (retrograd) über die Emissarien der Gesichts- oder Kopfhaut (z. B. bei Furunkel: Vena angularis > Sinus cavernosus > direkte Hirnentzündung)

• Neural (axonal, z.B. Herpes simplex)

Infektionen des ZNS Eintrittspforten II

• Akute exsudative Entzündungsreaktion: a) granulozytär b) lymphozytär • Chronisch granulomatöse

Entzündungsreaktion • Gliöse Reaktion: a) Astrozyten b) Mikrogliaknötchen

Infektionen des ZNS Histologisches Bild

Granulozyten

Lymphozyt

Mikroglia

Astrozyt

• Pyogene Infektionen (z.B. Streptokokken, Meningokokken)

– Akuter, exsudativer entzündlicher Prozess mit zahlreichen neutrophilen Granulozyten

– Im Verlauf Übergang zu Lymphozyten, Plasmazellen und Makrophagen

Bakterielle Infektionen des ZNS Pathophysiologie

• Nicht-pyogene Infektion (z.B. Mykobakterien, Treponema)

– Sog. „spezifische“ Reaktion mit subakuter oder chronischer granulomatöser Entzündung

– Meist Hypersensitivitätsreaktion mit Makrophagen und Lymphozyten

– Zytokine stimulieren Makrophagen und induzieren eine Fusion, damit entstehen „epitheloide“ mehrkernige Riesenzellen

Bakterielle Infektionen des ZNS Pathophysiologie

Eitrige Meningitis („Haubenmeningitis“)

Eitrige Meningitis (Frontalhirn)

Eitrige Meningitis („Basale Meningitis“)

Entzündungszellen bei eitriger Meningitis

Granulozyten

Meningoencephalitis (Gram-Färbung)

Erreger bakterieller Meningitiden nach Alter

Organismus Neugeborene <1mo

Kinder 1 mo –15 J

Erwachsene >15 J

Haemophilus influenzae 0-3 40-60 1-3

Neisseria meningitidis 0-1 25-40 10-35

Streptococcus pneumoniae 0-5 10-20 30-50

Gram-negative insgesamt 50-60 1-2 1-10

Streptokokken (sonstige) 20-40 2-4 5

Staphylokokken (sonstige) 5 1-2 5-15

Listeria 2-10 1-2 5

Tuberkulöse Meningitis

- chronische granulomatöse Entzündung mit verkäsenden Nekrosen - entzündlichen Infiltrate sind geprägt von Lymphozyten, Makrophagen/Epitheloidzellen und Monozyten - zahlreiche, sog. geordnete Riesenzellen vom Langerhans-Typ

Septisch- metastatische Herdenzephalitis

• herdförmige, umschriebene Hirnentzündungen

• mikroembolische Erregerstreuung

• perivaskuläre kleine Abszesse mit lymphoplasmazellulärem Infiltrat, besonders in grauer Substanz, selten weißer Substanz oder Meningen

Septisch-metastatische Herdenzephalitis

Hirnabszess

• Fokale eitrige Entzündung mit Gewebeeinschmelzung (Nekrose) und Abkapselung

Hirnabszess

– Hämatogen: • septische Emboli bei Endokarditis, intrathorakale

Infektion bei Bronchiektasen, Lungenabszess • multiple Mikroabszesse bei immundefizienten Patienten

mit Sepsis • i.v. Drogenabusus mit Endokarditis und/oder offenem

Foramen ovale

– Lokal: • Sinusitis, Otitis, Mastoiditis, seltener Zahnvereiterung

• Häufiger Erreger: Staphylococcus aureus • Meist über 30-Jährige betroffen • Häufigkeit: 4 / 1,000,000

Hirnabszess

Herpesenzephalitis

• Erreger: Herpes Simplex Virus 1 u.2 (DNA-Virus)

• Weg in das ZNS: - Nasenschleimhaut -> Tractus olfactorius -> Hirnbasis (Ammonshorn, gesamtes limbisches System)

- als latente Infektion vom Ganglion trigeminale Gasseri (Rhombenzephalitis)

• Histologie: - intranukleäre Einschlusskörperchen in den Neuronen

- lymphozytäre Infiltrate mit Gliaknötchen

- nekrotisierende temporobasale Enzephalitis

Autoimmunentzündungen

Multiple Sklerose

• Häufigste chronisch-entzündliche Erkrankung von Gehirn und Rückenmark – Deutschland: ca. 120.000 MS-Patienten – 3.000 – 4.000 Neuerkrankungen / Jahr

• Häufigste neurologische Erkrankung des jungen Erwachsenenalters – Alter bei Krankheitsbeginn: 25-40 Jahre

• Geschlechterverhältnis w:m = 2:1 • Autoimmunerkrankung

Nordeuropäer 1:600

Kind (ein betroffener Elternteil) 1:200

Betroffenes Geschwister/zweieiiger Zwilling 1:40

Kind (beide Elternteile betroffen) 1:17

Betroffener eineiiger Zwilling 1:3

Erkrankungsrisiko bei der Multiplen Sklerose

aus: Mc Alpine‘s Multiple Sclerosis 1998

Häufige Symptome bei MS

Sehnerv „Schleiersehen“

Rückenmark

Kleinhirn Sprechstörung Koordinationsstörung Zittern

Hirnstamm Sprechstörung Schluckstörung Doppelbilder

Großhirn

Ermüdbarkeit Konzentrationsstörung

Empfindungsstörung (Kribbeln) Steifigkeit (Spastizität) Blasenstörung Sexualfunktionsstörung

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MS - eine Autoimmunerkrankung

• Angriff körpereigenen Gewebes durch das Immunsystem

• Ziel: ZNS-Strukturen: Myelinproteine – Zahlreiche (multiple) Entzündungsherde mit – Vernarbung (Sklerose) in Gehirn und Rückenmark

• Folge: chronische Schädigung des Nervensystems

Die Myelinscheide

400 km/h

Leitungsblock

Saltatorische Erregungsleitung

Bildgebende Diagnostik der MS Magnetresonanztomographie

T2-Wichtung T1-Wichtung T1 + KM

MS-Herde periventrikulär

MS-Herde Hirnstamm-Rückenmark

Makroskopische Befunde

• Prädilektionsstellen: – Periventrikulär – Optisches System – Rückenmark – Hirnstamm

• Makroskopie: – Rundlich (0,5 bis 2 cm) – Grau-weiß bis braun-rötlich – Derbe Konsistenz – z.T. zystisch

Entzündliche Entmarkung

Pathologie des MS-Plaques

MB T

O

A

Remyelinisierung

Axonaler und neuronaler Verlust

Gliose

A

A A

A

Pathologie des MS-Plaques

Histologische Merkmale der MS-Läsion

• Entzündung • Entmarkung (Demyelinisierung) • Remyelinisierung • Gliose • Axonale Schädigung/axonaler Verlust

Histologie der MS-Läsion

Entmarkung

Entzündung

Axonale Schädigung

Gliose

Remyelinisierung

• Dünne Markscheiden • Erniedrigte Ratio Axon-/Faserdurchmesser („g-ratio“) • Reduzierte Myelinanfärbbarkeit • Markschattenherde („Shadow-Plaques“)

Klassifikation demyelinisierender ZNS-Erkrankungen

Multiple Sklerose Klassische Charcot-Erkrankung

Sonderformen Akute MS Typ Marburg

Baló‘sche konzentrische Sklerose Neuromyelitis optica Devic Schilders diffuse Sklerose

Akute disseminierte perivenöse Enzephalomyelitis

klassisch (ADEM) hyperakut

(akute hämorrhagische Leukoenzephalitis)

Andere demyelinisierende Erkrankungen

Zentrale pontine Myelinolyse Progressive multifokale Leukenzephalopathie

„maskiertes“ Lymphom

Differentialdiagnose demyelinisierender Erkrankungen

Demyelinisierung (DM)

Entzündung Ohne Entzündung

Extensive DM Perivenöse DM

• Multiple sklerose (MS) • Neuromyelitis optica (NMO) • Progressive multifokale Leuko- enzephalopathie (PML) • Adrenoleukodystrophie • IRIS (immune reconstitution inflammatory syndrome) • Sentinal lesion eines CNS Lymphoms

• Akute disseminierte enzephalomyelitis (ADEM)

• Zentrale pontine Myelinolyse (CPM)

• JC-Virusinfektion der Oligodendrozyten des ZNS;

• Meist immungeschwächte Patienten

• Humanes Polyomavirus 2, Name nach erstem Patienten John Cunningham

• Verursacht konfluente Demyelinisierung; Histo: Astrozyten mit bizarren Kernen

• Diagnose durch Virusnachweis im CSF (oder histologisch im Biopsat)

Progressive multifokale Leukenzephalopathie

Demyelinisierung

Gliose JC-Virusnachweis

Progressive multifokale Leukoenzephalopathie

Zentrale pontine Myelinolyse: osmotisches Demyelinisierungssyndrom

• Erkrankung bei Alkoholikern, Fehlernährung, Lebererkrankungen, hämatopoetischen Stammzell- oder Lebertransplantationen.

• Ursache: zu schnelle Korrektur einer chronischen Hyponatriämie (<120 mmol/l).

Neuropathologische Veränderungen bei zentraler pontiner Myelinolyse

• Symmetrische, scharf abgegrenzte Demyelinisierungsareale des zentralen Pons

Martin et al. 2004

Vaskulitiden

Typen: • isolierte ZNS-Vaskulitis • ZNS-Beteiligung bei systemischer Vaskulitis

Pathologie: • entzündliche Infiltration und

•Destruktion der Gefäßwand • Infarkte in grauer und

•weißer Substanz • Blutungen

Pathogenese: • Immunkomplexe • Autoantikörper • zellulär/Makrophagenreaktion • toxisch

Vasku-litis

HE Retikulin

CD3 CD8

ABRA

β-Amyloid-assoziierte Angiopathie

HE β-Amyloid

CD3 CD8