Blutvergiftung und ihre potenziellen Auswirkungen auf das Gehirn

Die Sepsis, im Volksmund auch als Blutvergiftung bekannt, ist eine lebensbedrohliche Komplikation, die durch eine Infektion ausgelöst wird. Während die akute Phase der Sepsis lebensbedrohlich sein kann, rücken die langfristigen Folgen für die Überlebenden zunehmend in den Fokus der Aufmerksamkeit. Insbesondere die Auswirkungen auf das Gehirn und die daraus resultierenden kognitiven und psychischen Beeinträchtigungen sind ein wachsendes Problem. Anlässlich der diesjährigen Sepsis Survivor Week macht die Sepsis Stiftung darauf aufmerksam, dass auch in Deutschland das Bewusstsein für die erheblichen Langzeitfolgen nach einer Blutvergiftung (Sepsis) geschärft werden muss. Überlebende werden allerdings nicht ausreichend mit Informationen über mögliche Langzeitfolgen versorgt.

Was ist Sepsis?

Wenn es einem Erreger einer akuten Infektion gelingt, die lokalen Abwehrmechanismen des Immunsystems zu überwinden, kann er sich über die Blutbahn im ganzen Organismus ausbreiten. Eine Entzündung im ganzen Körper ist die Reaktion des Immunsystems darauf. Der Körper beginnt, gegen die Entzündung anzukämpfen und greift dabei seine eigenen Organe an.

Sepsis bedeutet in der Regel eine Blutvergiftung, bei der Keime, Bakterien, Viren in die Blutbahn gespült werden. Weltweit erkranken jährlich geschätzt rund 50 Millionen Patient:innen an einer Sepsis; 11 Millionen versterben. Dies entspricht rund 20% aller weltweiten Todesfälle.

Sepsis ist eine außer Kontrolle geratene Antwort des Körpers auf eine Infektion, die nicht nur die Erreger bekämpft, sondern auch die eigenen Organe schädigt. Hierdurch kann es zum Versagen lebenswichtiger Organsysteme kommen - eine intensivmedizinische Versorgung ist dann häufig nötig. Die schwerste Verlaufsform der Sepsis ist der septische Schock, bei dem der Blutdruck extrem abfällt, wodurch lebenswichtige Organe und das Gehirn nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt werden. In entwickelten Ländern, wie Deutschland, verstirbt rund ein Drittel der Patient:innen mit Sepsis im Krankenhaus.

Ursachen und Symptome

Eine Sepsis kann durch verschiedene Infektionen ausgelöst werden, darunter Wunden, Harnwegsinfektionen, bakterielle Hirnhautentzündungen oder auch virale Infektionen wie COVID-19 oder Grippe. Die Symptome einer Sepsis können sehr unterschiedlich sein. Das häufigste Symptom ist Fieber. Hinzu kommt ein bisher nie gekanntes Krankheitsgefühl, der Mensch hat extreme Schmerzen, die Haut verfärbt sich bläulich-fleckig und ist feucht-kalt, der Herzschlag ist beschleunigt. Weitere Symptome können sein:

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• Undeutliches Sprechen
• Verwirrtheit
• Atemnot
• Schüttelfrost
• Hohes Fieber
• Fehlender Harndrang
• Verfärbte Haut
• Patient:innen nicht mehr bei klarem Bewusstsein sind. Sie sind teilweise benebelt.
• Ihre Atmung ist sehr flach, sehr schnell, sie sind "hungrig nach Luft".
• Sie sind klamm, schwitzig. Das ist nicht der warme Schweiß, den man von der Sonne bekommt, sondern sie sind blass, haben gesprenkelte Haut, haben kalte Schweißausbrüche und fühlen sich ganz allgemein kalt.
• Sie haben einen niedrigen Blutdruck.

Diagnose und Behandlung

Da eine Sepsis sehr vielfältig sein kann, beginnt die Diagnose über Blutkulturen, mikrobiologische Abstriche vom Infektionsort, aber auch Röntgen- oder CT-Aufnahmen. Es ist wichtig, Infektionsherd und Erreger zu identifizieren. Bei der ersten Antibiotikagabe liegt das Ergebnis der mikrobiologischen Untersuchung noch nicht vor, sodass eine kalkulierte Therapie stattfindet, mit der alle vermuteten Krankheitserreger abgedeckt sind. Ist dann der genaue Erreger bekannt, beginnt eine gezielte Antibiotika-Therapie. Weiterhin werden die einzelnen Organfunktionen stabilisiert. Dies geschieht häufig in einem künstlichen Koma. Die ganze Behandlung kann bis zu mehreren Wochen dauern.

Zur Therapie gehören die Behebung der Infektionsursache (Fokussanierung), die Behandlung mit Antibiotika zur Bekämpfung der Erreger, die Kreislaufunterstützung, und bei schweren Verläufen die intensivmedizinische Organersatztherapie (z. B. Beatmung oder Dialyse).

Langzeitfolgen einer Sepsis

Sepsis kann das spätere Leben von Betroffenen erheblich beeinflussen. Etwa 75 % aller Sepsis-Überlebenden leiden unter körperlichen, psychischen und sozialen Langzeitfolgen. Viele ehemalige Patienten, die an einer Sepsis erkrankt waren, berichten auch Jahre später noch über Beeinträchtigungen. Dazu gehören häufig Muskel- und Nervenschäden, Schmerzen, geringe Belastbarkeit, kognitive Beeinträchtigungen oder auch psychische Störungen. Rund 55 Prozent entwickeln bereits im ersten Jahr eine erhöhte psychische Belastung. Dies betrifft nicht nur die Patienten selbst, welche Angststörungen oder posttraumatische Belastungsstörungen (PTBS) entwickeln können.

Eine häufige Komplikation ist posttraumatischer Stress, wie aus einer aktuell publizierten Nachsorgestudie hervorgeht. Von den 175 in die Untersuchung einbezogenen Patientinnen und Patienten litten 59 % an milden, jedoch anhaltenden Symptomen, 15 % wiesen nach Krankenhausentlassung klinisch relevante Symptome auf, die sich erst nach 12 Monaten normalisierten. Erschreckenderweise zeigten 26 % der Patientinnen und Patienten nach zunächst milden Symptomen erst zeitversetzt innerhalb von zwei Jahren eine starke Zunahme der posttraumatischen Stress-Symptomatik.

Mehr als 70 Prozent der Überlebenden klagt über schwere Beeinträchtigung durch das Post-Sepsis-Syndrom.

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Auswirkungen auf das Gehirn

Infektionen können eine besonders heftige Immunreaktion des Körpers auslösen. Forscher der Technischen Universität Braunschweig konnten in einer Studie mit Mäusen zeigen, dass eine Sepsis auch nach der Genesung noch langfristige Auswirkungen auf das Gehirn und das Lernverhalten haben kann. Eine Hemmung des Proteinkomplex NLRP3 könnte diese negativen Auswirkungen verhindern.

Neuroinflammation, also entzündliche Prozesse im Gehirn, spielen auch bei einer Sepsis eine große Rolle. Mikrogliazellen sind Immunzellen im Gehirn und gehören zum angeborenen menschlichen Immunsystem. Wenn Krankheitserreger das Gehirn befallen, aktivieren sie spezielle Proteinkomplexe, so genannte Inflammasome. Diese lösen eine Neuroinflammation aus, eine entzündliche Reaktion im Gehirn, um die Krankheitserreger unschädlich zu machen. In der Regel endet diese Reaktion mit dem Gesundwerden.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten zeigen, dass eine Sepsis eine chronische Entzündung des Gehirns verursachen und so langfristige negative Konsequenzen haben kann. Um das zu untersuchen hat das Team um Professor Korte zusammen mit Professor Heneka aus Bonn eine Studie mit Mäusen gemacht. Den Tieren wurden Bestandteile der Zellmembran von Bakterien injiziert, um eine Sepsis auszulösen. Nach drei Monaten haben sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dann die Gehirne und das Lernverhalten der Tiere angeschaut: Dabei zeigte sich, dass ihre Nervenzellen weniger Synapsen hatten und die synaptische Plastizität eingeschränkt war, also die Fähigkeit ihrer Synapsen, sich als Voraussetzung zum Lernen verstärken zu können. Dadurch lernten die Tiere im Verhaltenstest schlechter als die Kontrollgruppen.

„Wir konnten zeigen, dass die Folgen einer Sepsis auch drei Monate später noch im Gehirn zu sehen sind. Das Besondere an unserer Studie ist, dass wir junge und ältere Mäuse miteinander verglichen haben. Dadurch haben wir gesehen, dass die Folgen einer Neuroinflammation durch eine Sepsis bei älteren Mäusen nach drei Monaten noch deutlich stärker zu sehen sind als bei jüngeren Mäusen“, sagt Niklas Lonnemann, der zusammen mit Marianna Beyer einer der Erstautoren der Publikation ist.

Das Forscherteam vermutete, dass die entzündlichen Reaktionen im Gehirn der Mäuse durch das Inflammasom NLRP3 ausgelöst werden. In einem nächsten Schritt haben sie deshalb so genannte Knockout-Mäuse verwendet, die kein NLRP3-Molekül produzierten, und haben bei weiteren Mäusen das NLRP3 mit Wirkstoffen akut gehemmt. Auch die Gehirne dieser Mäuse untersuchten sie drei Monate nach einer überstandenen Sepsis. Das Ergebnis: Ohne das NLRP3 entstanden keine chronischen Entzündungen im Gehirn. Dadurch hatte die Sepsis auch keine negativen Auswirkungen auf das Lernverhalten der Tiere.

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„Wenn das Inflammasom NLRP3 inaktiviert ist, sieht man im Tiermodell deutlich, dass das positive Konsequenzen für das Gehirn hat. Das Risiko, dass das Gehirn erkrankt, steigt scheinbar aber nicht. Das Immunsystem hat offensichtlich noch andere Signalwege, um mit den Erregern fertig zu werden“, sagt Martin Korte. „Das sind extrem spannende Ergebnisse. Sie eröffnen Möglichkeiten für eine therapeutische Behandlung mit Wirkstoffen, die gezielt das NLRP3 hemmen und so mögliche negative Konsequenzen für das Gehirn verhindern, ohne das Immunsystem im Ganzen einzuschränken.“

Ältere Mäuse mit teilweise vorhandener Alzheimer-Symptomatik waren von der immunologischen Reaktion durch NLRP3 noch stärker betroffen als die älteren Mäuse ohne die Alzheimer-Symptome“, sagt Martin Korte. „Das Gehirn der Alzheimer-Mäuse scheint aufgrund der Erkrankung schon auf entzündliche Prozesse voreingestellt zu sein und deshalb vermutlich schneller und stärker darauf anzuspringen. Das könnte auch eine mögliche Erklärung dafür sein, warum Patientinnen und Patienten in Altenheimen so stark von Covid-19 betroffen sind, da bei einer solchen Infektion ähnliche immunologische Reaktionen im Gehirn wie bei einer Sepsis hervorgerufen werden.“

Unzureichende Informationen für Sepsis-Überlebende

Eine Teilbefragung der vom Gemeinsamen Bundesausschuss geförderten Sepfrok-Studie ergab ferner, dass die Informationslage für Sepsis-Überlebende oft unzureichend ist. Von den befragten 287 Patienten erfuhren 36,9 % erst nach der Entlassung aus dem Krankenhaus, dass sie eine Sepsis hatten. Während 51,9 % der Befragten sich bewusst waren, dass Sepsis langfristige gesundheitliche Folgen haben kann, war die Zufriedenheit mit Informationen über diese Langzeitfolgen wesentlich geringer. Die Studie zeigt auf, dass viele Sepsis-Überlebende sich mehr Informationen zur Rehabilitation, umfangreichere Nachsorge-Informationen, Unterstützung bei Anträgen und individuellere, insbesondere Sepsis-spezifische Patienteninformationen wünschen.

Meningokokken und Sepsis

Die sogenannten Meningokokken können schwere Infektionen auslösen, zum Beispiel Hirnhautentzündungen oder Blutvergiftungen. Meningokokken sind Bakterien, die zu zwei Dritteln aller Fälle eine Meningitis (Hirnhautentzündung) und zu einem Drittel aller Fälle eine Sepsis (Blutvergiftung) hervorrufen können. Sie kommen weltweit vor. Trotz ihrer Gefährlichkeit werden die Krankheitserreger unterschätzt, warnt die Bayerische Gesellschaft für Immun-, Tropenmedizin und Impfwesen und rät dringend zur Impfung.

Bei Meningokokken handelt es sich um Bakterien, die sich bei Menschen im Nasen-Rachen-Raum ansiedeln können und oft gar keine Beschwerden verursachen. Deswegen können auch gesunde Personen die Bakterien übertragen. Wenn sie sich aber im Körper verbreiten, kommt es zu einer Infektion. Übertragen werden Meningokokken durch eine sogenannte Tröpfcheninfektion, also durch Anniesen, Anhusten oder auch Küssen.

Vorbeugung durch Impfung

In Deutschland sind Impfungen gegen die häufigsten fünf Meningokokken-Typen A, B, C, W und Y verfügbar. Die Ständige Impfkommission (STIKO) empfiehlt eine Impfung gegen Meningokokken C möglichst früh im zweiten Lebensjahr. Eine Meningokokken-B-Impfung wird bei Menschen mit eingeschränkter Immunfunktion, bei engem Kontakt zu einem Meningokokken-Erkrankten oder Reisen empfohlen. Für eine Impfung gegen die Typen A, W oder Y liegt ebenfalls eine Impfempfehlung bei gesundheitlicher Gefährdung oder bei Reisen in Risikogebiete vor. Denn wer in Länder reist, in denen Meningokokken-Infektionen häufiger auftreten, zum Beispiel Indien oder Afrika südlich der Sahara, sollte vorsorgen.

Symptome einer Meningokokken-Erkrankung

Zu den ersten Anzeichen einer Erkrankung zählen grippeähnliche Symptome:

• Hohes Fieber
• Schüttelfrost
• Kopfschmerzen
• Schwindel
• Benommenheit bis hin zu Bewusstseinsstörungen
• Plötzlich schweres Krankheitsgefühl
• Lichtempfindlichkeit
• Gelenk- und Muskelschmerzen
• Erbrechen und Nackensteifigkeit (bei Hirnhautentzündung)
• Großflächige Hauteinblutungen (bei Sepsis)
• Beinschmerzen
• Kalte Hände und Füße
• Sehr blasse Haut

Eine wichtiges Warnsignal sind rot-violette Hautflecken. Diese Hautblutungen verschwinden nicht, wenn man mit einem Trinkglas dagegen drückt. Sie sind Zeichen einer Blutvergiftung. Diese Symptome müssen nicht alle gleichzeitig auftreten, sie können sich auch innerhalb weniger Stunden oder Tage entwickeln oder gar nicht. Beim geringsten Verdacht auf eine Infektion mit Meningokokken sofort zum Arzt oder ins Krankenhaus! Innerhalb weniger Stunden kann sich eine lebensbedrohliche Erkrankung entwickeln.

Prävention und Früherkennung

Häufig werden die unspezifischen Symptome einer Sepsis durch Patient:innen, Pflegekräfte und Ärzt:innen jedoch zu spät oder gar nicht korrekt erkannt. Die Global Sepsis Alliance weist darauf hin, dass Sepsis weltweit die am meisten vermeidbare Todesursache ist.

Vor diesem Hintergrund hat die Weltgesundheitsorganisation im Jahr 2017 in einer Resolution gefordert, in allen Mitgliedsstaaten nationale Maßnahmen zu initiieren, die zur Vermeidung von Sepsis, zur Verbesserung ihrer Früherkennung und Diagnose und zur besseren Behandlung von Sepsispatient:innen führen können. Auch der gemeinsame Bundesausschuss (G-BA) hat die Herausforderung anerkannt und im Dezember 2024 beschlossen, das Verfahren „Diagnostik und Therapie der Sepsis“ der "Richtlinie zur datengestützte einrichtungsübergreifenden Qualitätssicherung" (DeQS-RL) anzufügen.

Was ist im Falle einer Sepsis zu tun? Die Sepsis ist ein medizinischer Notfall, bei dem so schnell wie möglich Gegenmaßnahmen ergriffen werden müssen. Aber wie erkennt man eine Sepsis? Undeutliches Sprechen, Verwirrtheit, Atemnot, Schüttelfrost, hohes Fieber, fehlender Harndrang und verfärbte Haut sind typische Symptome einer Sepsis.

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