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Norovirus

Das Norovirus ist ein unbehülltes, einzelsträngiges, positive-sense RNA-Virus, das zur Familie der Caliciviridae gehört. Norovirus-Infektionen werden über den fäkal-oralen Weg oder durch Aerosolbildung beim Erbrechen übertragen. Das Virus ist eine der häufigsten Ursachen für nichtbakterielle Gastroenteritis-Epidemien weltweit. Zu den Symptomen gehören wässriger und nicht-blutiger Durchfall, Übelkeit, Erbrechen und leichtes Fieber. Obwohl die Infektion selbstlimitierend ist, kann es zu schwerer Dehydrierung kommen. Die Diagnose ist in der Regel präsumptiv, und der Virusnachweis mittels PCR oder Enzymimmunoassay kann bei Patient*innen mit schwerer Erkrankung oder geschwächtem Immunsystem durchgeführt werden. Die Behandlung ist supportiv und beinhaltet eine Rehydratationstherapie. Meist klingt eine Norovirusinfektion nach ein bis drei Tagen von alleine ab, selten kommt es zu chronischen Verläufen, vor allem bei Immungeschwächten.

Aktualisiert: Oct 10, 2022

Klassifikation

RNA-Viren Flussdiagramm Klassifizierung

Identifizierung von RNA-Viren:
Viren können auf viele Arten klassifiziert werden. Die meisten Viren haben jedoch ein Genom, das entweder aus DNA oder RNA besteht. RNA-Genom-Viren können außerdem durch eine einzel- oder doppelsträngige RNA gekennzeichnet sein. “Umhüllte” Viren sind von einer dünnen Hülle aus Zellmembranen bedeckt (die in der Regel von der Wirtszelle stammt). Fehlt die Hülle, werden die Viren als unbehüllte Viren bezeichnet. Viren mit einzelsträngigen Genomen sind “positive-sense”-Viren, wenn das Genom direkt als Boten-RNA (mRNA) eingesetzt wird, die in Proteine übersetzt wird. Einzelsträngige Viren mit “negative-sense” verwenden die RNA-abhängige RNA-Polymerase, ein virales Enzym, um ihr Genom in messenger-(m)-RNA umzuschreiben.

Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0

Allgemeine Merkmale und Epidemiologie

Grundlegende Merkmale des humanen Norovirus

Auch bekannt als Norwalk-Virus

  • Taxonomie:
    • Familie: Caliciviridae
    • Gattung: Norovirus
  • RNA-Virus:
    • Einsträngig
    • Positive-sense
    • Linear
    • Nicht segmentiert
  • Struktur:
    • Ikosaedrische Symmetrie
    • Unbehüllt
    • Protein-Kapsid
  • Äußerst umweltstabil und widerstandsfähig gegen:
    • Gefrieren
    • Erhitzen auf bis zu 60 °C
    • Alkohol
    • Säure
    • Chlor

Klinisch relevante Spezies

Die Genogruppen I und II verursachen die meisten Norovirus-Fälle beim Menschen.

Assoziierte Krankheiten

Das Norovirus ist eine der Hauptursachen für Gastroenteritis.

Epidemiologie

  • Verantwortlich für einen Großteil der nicht bakteriell bedingten Gastroenteritiden bei Kindern (ca. 30 %) und bei Erwachsenen (bis zu 50 %)
  • Inzidenz:
    • Deutschland: durchschnittlich 94.000 Fälle jährlich, starker Rückgang im Jahr 2020, vermutlich bedingt durch Infektionsschutzmaßnahmen im Zusammenhang mit COVID-19
    • Weltweit: 685 Millionen Fälle jährlich
  • In Entwicklungsländern häufiger anzutreffen
  • Demografische Daten:
    • In allen Altersgruppen
    • Nicht Geschlechtsabhängig
  • Sterblichkeit:
    • Meist Kleinkinder und ältere Menschen
    • Weltweit: ca. 50.000 Todesfälle jährlich (hauptsächlich in Entwicklungsländern)
  • Ausbrüche sind häufig in:
    • Krankenhäuser
    • Kreuzfahrtschiffe
    • Schulen
    • Pflegeheime
    • Militärbasen

Pathogenese

Reservoir

Der Mensch ist das einzige bekannte Reservoir für das humane Norovirus.

Übertragung

Diese hochvirulente Krankheit wird übertragen durch:

  • Fäkal-oraler Weg (kontaminierte Lebensmittel, Wasser oder Oberflächen/Ansteckungsstoffe)
  • Aerosole (oft durch Erbrechen)

Risikofaktoren des Wirtes

Die folgenden Gruppen weisen eine höhere Rate an Infektionen und/oder schweren Komplikationen auf:

  • Neugeborene
  • Ältere Menschen
  • Immungeschwächte Patient*innen

Pathophysiologie

  • Der Mechanismus ist nicht vollständig geklärt.
  • Das Virus kann in den menschlichen Wirt eindringen über:
    • Enterozyten
    • M-Zellen
  • Das Virus vermehrt sich in Makrophagen, dendritischen Zellen und B-Zellen.
  • Die Krankheit steht im Zusammenhang mit:
    • Verzögerte Magensäureentleerung → Übelkeit und Erbrechen
    • ↓ Aktivität der Bürstengrenzenzyme → malabsorptive Diarrhöe
  • Die Erreger werden mit dem Stuhl ausgeschieden.
Pathogenese der Norovirus-Infektion

Pathogenese der Norovirus-Infektion

Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0

Pathologie

Die Norovirus-Gastroenteritis geht mit den folgenden reversiblen Befunden einher:

  • Die Biopsie des Jejunums zeigt eine Abstumpfung der Mikrovilli, aber die Schleimhaut ist ansonsten intakt.
  • Eine zytoplasmatische Vakuolisierung wird zusammen mit mononukleären Infiltraten im Gewebe beobachtet.
Rekombinantes porcines Norovirus bei Ferkel mit Durchfall identifiziert

Hämatoxylin- und Eosinfärbung:
A: Normal aussehende lange Zotten des Zwölffingerdarms
B: Zotten des Zwölffingerdarms mit leichter Zottenatrophie infolge einer Norovirus-Infektion
C: Normal aussehende lange Zotten des Jejunums
D: Zotten des Jejunums mit leichter Zottenatrophie infolge einer Norovirus-Infektion

Bild: “F3” von Key laboratory of Veterinary Biotechnology, School of Agriculture and Biology, Shanghai JiaoTong University. Lizenz: CC BY 2.0

Klinik

Zeitlicher Verlauf:

  • Inkubationszeit: 12–60 Stunden
  • Dauer der Symptome: 1–3 Tage

Häufige Symptome sind:

  • Übelkeit und Erbrechen (schwallartig) (häufiger als bei den anderen Ursachen der Gastroenteritis)
  • Diarrhöe
    • Wässrig
    • Unblutig
  • Abdominelle Krämpfe
  • Fieber
  • Unwohlsein
  • Myalgien
  • Kopfschmerzen

Schwere Erscheinungsformen:

  • Dehydrierung
    • Tachykardie
    • Orthostatische Hypotension
    • Trockene Schleimhäute
    • ↓ Hautturgor
  • Neurologische Symptome (häufiger bei Kleinkindern)
    • Krampfanfall
    • Enzephalopathie
  • Chronische Diarrhöe (führt zu Wasting (Auszehrung)) vor allem bei immungeschwächten Personen mit:
    • Leukämie
    • Lymphom
    • Transplantation (fester Organe oder blutbildender Zellen)
    • Graft-versus-Host-Disease

Diagnostik und Therapie

Diagnostik

Die Diagnose ist in der Regel präsumptiv und ein diagnostischer Test ist in der Regel nicht erforderlich. Bei immungeschwächten Personen oder solchen mit schweren Symptomen kann jedoch ein Bestätigungstest durchgeführt werden:

  • Stuhl-PCR für virale RNA
    • Methode der Wahl
    • Kann durch eine niedrige Viruslast eingeschränkt sein
  • Enzym-Immunoassay-Antigen-Nachweis
    • Begrenzter Nutzen
    • Geringere Sensitivität und Spezifität als PCR

Therapie

  • Supportiv
  • Orale oder intravenöse Flüssigkeitszufuhr

Prävention

  • Händewaschen (Seife und Wasser, keine alkoholhaltigen Desinfektionsmittel)
  • Saubere Oberflächen
  • Tragen von persönlicher Schutzausrüstung beim Umgang mit Stuhl oder Erbrochenem von infizierten Personen
  • Symptomatische Personen sollten:
    • Von der Arbeit, der Schule oder der Kindertagesstätte zu Hause bleiben (Entisolierung frühestens nach 2 Tagen Symptomfreiheit)
    • Nicht mit Lebensmitteln arbeiten oder diese für andere zubereiten (Meldepflicht nach § 6 IfSG für Personen in der Lebensmittelbranche)

Vergleich mit ähnlichen Caliciviren

In der folgenden Tabelle werden 2 sehr ähnliche Viren aus der Familie der Caliciviridae verglichen:

Tabelle: Vergleich von Norovirus und Sapporo-Virus
Organismus Norovirus Sapporo-Virus
Gattung Norovirus Sapovirus
Merkmale
  • Unbehüllt
  • ssRNA-Virus
  • Ikosaeder
  • Größe: 27–32 nm
  • Unbehüllt
  • ssRNA-Virus
  • Ikosaeder
  • Größe: 30–38 nm
Übertragung Fäkal-oral
Klinik Gastroenteritis
Diagnostik PCR
Therapie
  • Supportiv
  • Rehydrierung
Prävention Händewaschen

Differenzialdiagnosen

  • Rotavirus: ein unbehülltes, doppelsträngiges RNA-Virus. Die Übertragung erfolgt über den fäkal-oralen Weg. Das Rotavirus ist eine häufige Ursache für schwere Gastroenteritis bei Kindern. Schwere Fälle können zu Dehydrierung und Tod führen. Ein diagnostischer Test ist in der Regel nicht erforderlich, aber das Virus kann in Stuhlproben mittels ELISA oder PCR nachgewiesen werden. Die orale Rehydratationstherapie ist der Hauptaspekt der Behandlung. Es steht ein abgeschwächter Lebendimpfstoff für Neugeborene zur Verfügung.
  • Campylobacter jejuni: gekrümmte gramnegative Stäbchen. Häufige Symptome einer Infektion sind Fieber, Kopfschmerzen, starke Bauchschmerzen, Myalgien und Durchfall. Der Durchfall ist manchmal blutig. In seltenen Fällen können die Patient*innen Arthritis, Endokarditis oder Meningitis entwickeln. Die Diagnose kann anhand einer Stuhlkultur gestellt werden. Die Behandlung umfasst eine Rehydratationstherapie und Antibiotika (z.B. Makrolide oder Fluorchinolone).
  • Shigellose: eine akute bakterielle Infektion des Magen-Darm-Trakts. Die Shigellose wird durch die gramnegativen Shigella-Arten verursacht. Betroffene entwickeln Symptome wie Fieber, Tenesmus und blutige Diarrhöe. Die Infektion wird klinisch diagnostiziert und durch eine Stuhlkultur bestätigt. Die Behandlung kann eine Rehydratationstherapie und Antibiotika (in schweren Fällen oder bei Risikopatient*innen) umfassen.
  • Nicht-typhoide Salmonellen: eine Infektion, die durch die gramnegativen Bazillen S. enteritidis oder S. typhimurium verursacht wird. Es kann zu Erbrechen, Bauchkrämpfen, Fieber und entzündlichem Durchfall kommen. Stuhlkulturen können bei der Stellung der Diagnose helfen. Die Behandlung ist supportiv, und Antibiotika werden nur bei systemischen Manifestationen oder zur Kontrolle schwerer Diarrhöe eingesetzt.
  • Giardiasis: eine Infektion, die durch Giardia lamblia verursacht wird, ein geißelndes Protozoon, das den Darmtrakt infizieren kann. Das charakteristische Symptom der Giardiasis ist die übel riechende Steatorrhoe. Bei Patient*innen mit chronischen Infektionen kann es zu Gewichtsverlust, Gedeihstörungen und Vitaminmangel als Folge von Malabsorption kommen. Die Diagnose wird durch den Nachweis von Giardia-Organismen, Antigenen oder DNA im Stuhl gestellt. Die Behandlung umfasst supportive Maßnahmen und eine antimikrobielle Therapie mit Metronidazol, Tinidazol oder Nitazoxanid.

Quellen

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  2. Sell, J., Dolan, B. (2018). Common gastrointestinal infections. Prim Care. 45(3), 519-532.
  3. Donaldson, E.F., Lindesmith, L.C., Lobue, A.D., Baric, R.S. (2008). Norovirus pathogenesis: Mechanisms of persistence and immune evasion in human populations. Immunol Rev. 225, 190-211.
  4. Schreiber, D.S., Blacklow, N.R., Trier, J.S. (1973). The mucosal lesion of the proximal small intestine in acute infectious nonbacterial gastroenteritis. N Engl J Med. 288(25), 1318-1323.
  5. Sadkowska-Todys, M., Zieliński, A., Czarkowski, M.P. (2018). Infectious diseases in Poland in 2016. Przegl Epidemiol. 272(2), 129-141.
  6. Atmar, R.L., Ramani, S., Estes, M.K. (2018). Human noroviruses: Recent advances in a 50-year history. Curr Opin Infect Dis. 31(5), 422-432.
  7. CDC. (2014). Norovirus: U.S. Trends and Outbreaks. http://www.cdc.gov/norovirus/trends-outbreaks.html
  8. Randazzo, W., D’Souza, D.H., Sanchez, G. (2018). Norovirus: The burden of the unknown. Adv Food Nutr Res. 86, 13-53.
  9. Bányai, K., Estes, M.K., Martella, V., Parashar, U.D. (2018). Viral gastroenteritis. Lancet. 14, 392(10142), 175-186.
  10. McIntosh, E.D.G. (2018). Healthcare-associated infections: Potential for prevention through vaccination. Ther Adv Vaccines Immunother. 6(1), 19-27.
  11. De Grazia, S., et al. (2018). Performance evaluation of a newly developed molecular assay for the accurate diagnosis of gastroenteritis associated with norovirus of genogroup II. Arch Virol. 163(12), 3377-3381.
  12. O’Ryan, M.G. (2020). Norovirus. UpToDate.  https://www.uptodate.com/contents/norovirus (Zugriff am 25.05.2021)
  13. Capece, G., Gignac, E. (2020). Norovirus. [online] StatPearls. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK513265/ (Zugriff am 25.05.2021)
  14. Khan, Z.Z., Wills, T.S., Jawarski, M.A., Huycke, M.M. (2018). Norovirus. Medscape. https://emedicine.medscape.com/article/224225-overview (Zugriff am 25.05.2021)
  15. Robert-Koch-Institut. Epidemiologisches Bulletin. Norovirus-Infektionen in Deutschland 2019, (2020).https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2020/Ausgaben/24_20.pdf?__blob=publicationFile (Zugriff am 20.09.2022)

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Frank Eilers ist Keynote Speaker zu den Zukunftsthemen Digitale Transformation, Künstliche Intelligenz und die Zukunft der Arbeit. Er betreibt seit mehreren Jahren den Podcast „Arbeitsphilosophen“ und übersetzt komplexe Zukunftsthemen für ein breites Publikum. Als ehemaliger Stand-up Comedian bringt Eilers eine ordentliche Portion Humor und Lockerheit mit. 2017 wurde er für seine Arbeit mit dem Coaching Award ausgezeichnet.

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Sobair Barak hat einen Masterabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen absolviert und hat sich anschließend an der Harvard Business School weitergebildet. Heute ist er in einer Management-Position tätig und hat bereits diverse berufliche Auszeichnungen erhalten. Es ist seine persönliche Mission, in seinen Kursen besonders praxisrelevantes Wissen zu vermitteln, welches im täglichen Arbeits- und Geschäftsalltag von Nutzen ist.

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Wolfgang A. Erharter ist Managementtrainer, Organisationsberater, Musiker und Buchautor. Er begleitet seit über 15 Jahren Unternehmen, Führungskräfte und Start-ups. Daneben hält er Vorträge auf Kongressen und Vorlesungen in MBA-Programmen. 2012 ist sein Buch „Kreativität gibt es nicht“ erschienen, in dem er mit gängigen Mythen aufräumt und seine „Logik des Schaffens“ darlegt. Seine Vorträge gestaltet er musikalisch mit seiner Geige.

Comenius-Award 2019

Comenius-Award 2019

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Dr. Frank Stummer ist Gründer und CEO der Digital Forensics GmbH und seit vielen Jahren insbesondere im Bereich der forensischen Netzwerkverkehrsanalyse tätig. Er ist Mitgründer mehrerer Unternehmen im Hochtechnologiebereich, u.a. der ipoque GmbH und der Adyton Systems AG, die beide von einem Konzern akquiriert wurden, sowie der Rhebo GmbH, einem Unternehmen für IT-Sicherheit und Netzwerküberwachung im Bereich Industrie 4.0 und IoT. Zuvor arbeitete er als Unternehmensberater für internationale Großkonzerne. Frank Stummer studierte Betriebswirtschaft an der TU Bergakademie Freiberg und promovierte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe.

Simon Veiser

Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.

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Alexander Plath ist seit über 30 Jahren im Verkauf und Vertrieb aktiv und hat in dieser Zeit alle Stationen vom Verkäufer bis zum Direktor Vertrieb Ausland und Mediensprecher eines multinationalen Unternehmens durchlaufen. Seit mehr als 20 Jahren coacht er Führungskräfte und Verkäufer*innen und ist ein gefragter Trainer und Referent im In- und Ausland, der vor allem mit hoher Praxisnähe, Humor und Begeisterung überzeugt.

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