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Laryngorhinootologie 2001; 80(Supplement 1): 26-60
DOI: 10.1055/s-2001-13926
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Speichel als Keimüberträger

H. Weidauer
  • Univ.-HNO-Klinik, Heidelberg
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Publication Date:
31 December 2001 (online)

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1Einleitung

Dem Speichel kommt trotz seiner keimtoxischen Aufgaben als Keimüberträger eine wichtige Rolle zu. Zahlreiche Bakterien, Viren und Pilze bedienen sich des Speichels als Medium und Vehikel. Die physiologische Mundflora ist nur mit einem steten Speichelfluss in Balance zu halten. Medikamente, aber auch chronische Entzündungen schränken die Speichelproduktion ein mit der Gefahr aszendierender Speicheldrüsenentzündungen. Die Zahnflora kann besonders bei mangelhafter Zahnpflege zu einer Gingivitis, Parodontitis und Karies führen, wobei die Karies für die Dauer des Zahnbesitzes als Dauerinfektion auch der Mundhöhle und des Speichels zu werten ist.

Der Speichel kann als Keimträger zahlreicher bakterieller Infektionen fungieren, die akut oder chronisch verlaufen. Speichel kann aber auch Keimträger bei einer Fülle viraler Erkrankungen sein, wobei die Speicheldrüsen z. B. bei Cytomegalie, Mumps, TTV-Hepatitis oder HHV8-Infektion noch lange nach der Akutinfektion Viren mit dem Speichel ausscheiden und als stumme Infektion auf andere Menschen übertragen können.

Unter den Viren nimmt HIV eine Sonderstellung ein, da der Speichel nur geringste Viruspartikel enthält und nur bei nicht kalkulierbaren zusätzlichen Traumen oder Mikrotraumen einen Nichtinfizierten gefährden kann. Opportunistische Infektionen werden unter der Immunschwäche in ihrem Transmissionsverhalten in Zusammenhang mit Speichel (z. B. HIV und Tbc) künftig neu beurteilt werden müssen. Auch dem Zusammenwirken von Speichel und Bakterien/Viren mit onkogener Potenz wird künftig eine wachsende Bedeutung zukommen.

Der Speichel vieler Säugetiere, Vögel, Spinnentiere und Insekten dient als Keimträger zahlreicher Erkrankungen, wobei diese Tiere nur als Vektoren Verwendung finden: Die Übertragung der Pest durch den Speichel des Rattenflohs hat in der früheren Geschichte ganze Landstriche entvölkert.

Neben FSME und der Lyme-Borreliose sind die Zecken Vektoren weiterer Infektionskrankheiten, ebenso wie die Moskitos nicht nur die bedeutendste Tropenkrankheit Malaria, sondern weitere Viruskrankheiten durch Stechmückenspeichel übertragen. Beeindruckend ist die große Anzahl an Erkrankungen, die durch Speichel beim Menschen oder durch die Speichelübertragung vom Tier auf den Menschen seit vielen Jahrtausenden schicksalsbestimmend waren und wohl auch noch länger bleiben werden.

Für den Speichel als Keimträger bei Infektionen oder fortbestehend nach einer Erkrankung als stumme Infektionsmöglichkeit besteht offenbar wenig Wissensbedarf: In einem führenden aktuellen und wertgeschätzten deutschen Lehrbuch der Infektiologie werden unter „Kontakt und Eindringen” die verschiedenen Möglichkeiten aufgeführt - der Speichel als Keimträger und biologisch aktives Kontaktmedium wird keiner Erwähnung gewürdigt. Dabei ist das Medium Speichel als Infektträger eine nicht nur wissenschaftlich höchst wissenswerte Flüssigkeit mit überraschenden Besonderheiten.

Die Erfolge der modernen Infekttherapie durch Antibiotika, die weltweite Ausrottung der Pocken, die 1977 abgeschlossen wurde, führte schon Ende der 60er Jahre zu einer Überschätzung der Fortschritte und der Leistungskraft der Medizin. Der ranghöchste Gesundheitsbeamte der USA, William Steward, forderte 1969 ”to close the book on infectious diseases”. Die HIV-Erkrankung mit ihrer anfangs schwierigen Diagnostik und begrenzten Therapiemaßnahmen, aber auch die Entdeckung von allein 27 neuen Infektionskrankheiten seit 1980 (wie z. B. HIV, Helicobacter pylori, Hepatitis E und C, humanes Herpes-Virus 7 usw.) und die immer größer werdende Therapieresistenz der Keime lassen den Schluss zu, dass das Buch der Infektionskrankheiten noch lange geöffnet bleiben wird.

Dem menschlichen Speichel kommt als Keimträger der Infektionskrankheiten eine wichtige und vielfach unterschiedliche Rolle zu.

1.1Speichelproduktion

In grauer Vorzeit, als unsere Urahnen noch im Wasser lebten, war die Entwicklung von Speicheldrüsen und damit die Bildung von Speichel nicht erforderlich. Fische brauchen keinen Speichel. Erst mit dem Landgang wurden Speichel und Speicheldrüsen (s. Abb. 1 a, b) für den Schluckvorgang und gegen die mit der Nahrungsaufnahme verbundene Keiminvasion notwendig. Bei Vögeln sind die Speicheldrüsen sehr klein angelegt oder fehlen ganz und erst beim Säugetier und dem Menschen sind die Speicheldrüsen und die Speichelproduktion voll entwickelt. Die Speichelproduktion ist je nach Bedarf sehr unterschiedlich. Sie liegt beim Menschen bei ca. 2 Litern/die, beim Wiederkäuer bei 50 bis 60 Litern/die.

Abb. 1 aSpeichelperlen an den kleinen Speicheldrüsen des weichen Gaumens. Abb. 1 bRasterelektronenmikroskopische Aufnahme des Ausführungsganges einer kleinen Mundspeicheldrüse. 1.1.1Ursachen reduzierter Speichelproduktion Die Speichelsekretion unterliegt beim Menschen einem zirkadianen Rhythmus mit einer starken Reduktion in der Nacht. Die Gesamtmenge wird weiterhin reduziert durch Medikamente wie Psychopharmaka, Appetitzügler, Antihypertensiva, Antihistaminika, Anti-Parkinsonmedikamente, Antiasthmatika, Diuretika, Zytostatika sowie durch Krankheitsbilder wie Morbus Sjögren, Diabetes mellitus, Hypertonie, Autoimmunerkrankungen, neurologische Erkrankungen, Dehydration alter Patienten (Abb. 2 a - c), chronische Schleimhaut- und Speicheldrüsenerkrankungen (Abb. 3), ebenso durch Bestrahlungen im Kopf-Halsbereich, bei Depressionen, Menopause und Stresssituationen („da bleibt mir die Spucke weg”). Die Zahl der Patienten mit Funktionsstörungen der Speicheldrüsen nimmt ständig zu 214. Abb. 2 aMarantische Parotitis. Abb. 2 bMarantische Parotitis mit Eitertropfen im Stenon-Ausführungsgang. Abb. 2 cMarantische Parotitis mit zähem Schleim am weichen Gaumen. Abb. 3Atrophische, mit starker Mundtrockenheit einhergehende Glossitis bei Eisenmangelanämie. Die Minderung des Speichelflusses (Hyposialie) oder gar das Sistieren des Speichelflusses (Asialie) führen leicht zur Aszendierung von Keimen aus der Mundhöhle. Die Folge, die akute bakterielle Sialadenitis, wird auch zum Keimreservoir für die Mundhöhle (Abb. 2 a - c). Als Erreger werden meist Streptokokken der Gruppe A, Staphylococcus aureus, aber auch Anaerobier wie Fusobakterium nucleatum oder Peptostreptococcus anaerobius gefunden 173. Eine starke Verminderung des Speichelflusses im Sinne einer Xerostomie ist auch immer mit einem erhöhten Kariesrisiko verbunden 87. Zusätzliche obstruktive Prozesse der Speicheldrüsen können den Krankheitsverlauf einer bakteriellen oder viralen Infektion mitgestalten oder potenzieren 173. Primäre Sekretionsstörungen der Speicheldrüsen werden unter dem Begriff Dyschylie zusammengefasst und beinhalten sowohl eine veränderte Menge als auch eine veränderte Zusammensetzung des Speichels 173 175. Auch jede Dyschylie hat Einfluss auf die Speichelzusammensetzung und damit auf das Keimspektrum des Speichels. Bei der chronischen Parotitis und Entgleisung des glandulären Kallikrein-Kinin-Systems 116 weisen die großen Speicheldrüsen, besonders die Glandula parotis, auch ohne bakterielle und virale Infektion eine beachtliche reaktive Bereitschaft auf. Aszendierende Entzündungen der Speicheldrüsen entstehen nur unter zusätzlichen pathologischen Umständen: Eine gesunde, normal reagierende Drüse lässt sich auch mit hochpathogenen Keimen experimentell nicht infizieren 156. Bei der akuten purulenten Sialadenitis, aber auch bei der Sialadenitis mit Sialolithiasis (Abb. 4) tritt eitrig-rahmiges Sekret spontan durch Druck auf die Speicheldrüse aus dem Stenon-Gang (Glandula parotis) (s. Abb. 2 b) oder Warthon-Gang (Glandula submandibularis) aus. Eine Exsiccose mit reduziertem Speichelfluss begünstigt z. B. bei marantischer Sialadenitis die Keimabszedierung (s. Abb. 2 a). Die Keime, meist Streptokokken der Gruppe A und Staphylococcus aureus 1 172, aber auch Anaerobier 46, mischen sich mit dem Speichel. Abb. 4Eitrige Sialadenitis bei Sialolithiasis (Operationspräparat).

1.2Keimtoxische Aufgaben des Speichels

Die Aufgaben des Speichels sind mannigfaltig. Erst das Einspeicheln der Nahrung erleichtert und gewährleistet den Schluckakt. Der Speichel dient damit auch der physikalischen Reinigung der Mundhöhle. Der hohe Anteil an Alpha-Amylase im Speichel spaltet Stärke bereits unmittelbar bei der Nahrungsaufnahme auf. Die Pufferkapazität des Speichels (Bicarbonatpuffer) spielt u. a. für die Kariesentwicklung eine herausragende Rolle. Besondere Inhaltsstoffe des Speichels erlauben bei Körpertemperatur eine potente antibakterielle und antivirale Infektionsabwehr und Infektionsprophylaxe: Neben Enzyminhibitoren enthält der Speichel Funktionsproteine, die die Adhäsion von Bakterien an der Schleimhautoberfläche der Mundhöhle hemmen. Ein Lektin (60-kDa-Glycoprotein) agglutiniert zusätzlich Escherichia coli. Immunglobuline mit zwei Subklassen, IgA1 und IgA2 wirken bei der Immunabwehr aktiv mit. Auch den Peroxidasen wird eine besondere Bedeutung bei der Immunabwehr zugeschrieben [74]. Speichel ist z. B. in der Lage, die Oberflächenstruktur des AIDS-Virus durch Abscheren der Noppen (gp 120) zu verändern und damit das Andocken von HIV an die Zielzellen zu verhindern [119] [137]. Alpha-2-Mikroglobuline und Fibronektin agglutinieren Streptokokken, Lysozym und Beta-N-Acetyl-D-Glucosaminidase lösen Bakterienzellwände auf. Verletzte Säugetiere, die „ihre Wunden lecken”, nutzen instinktiv die bakterizide und antiphlogistische Wirkung des Speichels. Bei den alten Römern war der Speichel und im besonderen der Speichel des Pferdes aus den gleichen Gründen das gebräuchlichste Wundheilmittel [156]. Der Wüstengecko nutzt den Speichel auf der Zunge, um seine Augen anzufeuchten und zu reinigen. Bei einigen Schlangen sind die Speicheldrüsen umfunktioniert zu Lähmung- und todbringenden Giftdrüsen: die Spei-Kobra kann ihr ätzendes Gift unter Druck bis zu 2 Meter Entfernung in die Augen ihres Opfers spritzen.

Speichel hat mit seinem Milligramm-Gehalt an Aminosäuren, Glukose und einigen Vitaminen auch eine wichtige Ernährungsfunktion für Mund-Bakterien, besonders zwischen den Mahlzeiten und während der Nacht.

1.3Speichel als Keimträger

Der menschliche Speichel ist nach der Geburt permanenter Keimträger der normalen Mundflora und mit der Dentition auch der pathogenen Kariesflora. Der Speichel ist auch passagerer Keimträger von pathogenen Keimen bei einer Fülle von bakteriellen und viralen Infektionskrankheiten während der akuten Infektionsphase. Generell ist Speichel der Hauptvektor für die Keimübertragung [62]. Über zahlreiche Monate hinweg kann der Speichel nach akuter Infektion Dauerträger von Keimen sein (z. B. Epstein-Barr-Virus). Speichel ist auch die Trägersubstanz vieler Infektionskeime, die durch Stich oder Biss mit dem tierischen Speichel auf den Menschen übertragen werden (z. B. Stechmücke, Zecke, Ratte usw.).

1.3.1Definition: Speichel - Sputum - Tröpfcheninfektion - Aerosole Definitionsgemäß ist Speichel (= Saliva), die Absonderung der paarig angelegten 3 großen Kopfspeicheldrüsen: Glandula parotis, Glandula submandibularis, Glandula sublingualis sowie der 700 bis 1000 kleiner Speicheldrüsen der Mundhöhle und des Oropharynx (Abb. 1 a, b). Sputum besteht aus einem unterschiedlichen Mischungsverhältnis von Bronchialsekret, Rachenschleim und Speichel 106. Um die Keimanteile besser zu trennen, sollte vor der Sputumgewinnung die Mundhöhle des nüchternen Patienten mit physiologischer NaCl-Lösung gespült werden 200. Nach Pschyrembel 154 ist die Tröpfcheninfektion „eine Ansteckung durch keimhaltige kleinste Tröpfchen von Infizierten beim Husten oder Niesen”. Heilmeyer 69 hat die Tröpfcheninfektion erweitert als „die an feinsten Sekretpartikelchen haftenden Erreger, die beim Husten, Niesen und Sprechen von Mensch zu Mensch übertragen werden”. Das neuste Standardwerk der Infektiologie (Mandell, Douglas, Bennet-MDB 126) aus dem Jahr 2000 trennt streng nach Partikelgröße: Die Übertragung eines infektiösen Agens wird definiert als jener Mechanismus, durch den das infektiöse Agens sich in die Umgebung oder zu einer anderen Person ausbreitet. Bei der direkten Übertragung erfolgt der Keimtransfer durch Berühren, Küssen, Sexualkontakt oder durch Tröpfchen auf die Schleimhäute von Mund, Nase, Konjuktiva. Die Tröpfchenübertragung ist größenbezogen entfernungslimitiert auf ca. 1 Meter. Im Gegensatz zur direkten Übertragung sind bei der indirekten Übertragung 3 Übertragungswege vorgegeben: Übertragung der Keime durch Nahrungsmittel, Getränke, Spielzeug etc. Übertragung mittels Vektor z. B. durch die Stechmücke Übertragung durch die Luft mittels Aerosole, wobei die Partikel zwischen 1 bis 5 Nanometer betragen und nicht mit Tröpfchen oder großen Partikeln zu verwechseln sind. Der Speichel als Keimüberträger kann als direkter Speichelkontakt von Mensch zu Mensch oder als Speichelkontakt durch Tröpfcheninfektion mit engem Bezug zum Speichel aber auch als Sputum mit unterschiedlichem Speichelanteil seine pathogene Wirkung entfalten. Speichel als Keimüberträger beinhaltet auch tierischen Speichel, der vom Tier (Vektor) auf den Menschen übertragen wird. Die über größere Distanzen sich erstreckende Luftübertragung bei Aerosolen, z. B. bei der Legionärskrankheit oder auch bei Bacillus anthracis, der als biologische Massenvernichtungswaffe gefürchtet ist, lässt einen Bezug zum Speichel- oder zur Tröpfcheninfektion nicht mehr erkennen. Mundhöhle und Nase mit dem anatomisch jeweils nachgeschalteten Rachen- und Nasenrachenraum sind die Eintrittspforte der meisten bakteriellen und viralen Infekte. Für die Dauer der Infektion, teilweise auch weit über den Infektionszeitraum hinaus (z. B. EBV) sind Speichel und Mundhöhlenschleim Infektträger, infektübertragendes Agens, aber auch Ausdruck einer vielfach stürmischen Immunabwehr. Als Keimbarriere nimmt der Speichel mit seiner antiviralen und antibakteriellen Wirkung einen hohen Aufgabenstellenwert ein. Diese Keimbarriere muss erst einmal durchbrochen werden, wenn der Speichel als Keimträger zur Gefahr wird. Gefahr droht hierbei nicht nur durch infizierten menschlichen Speichel, sondern auch durch infizierten tierischen Speichel, der über Stich- oder Bissverletzungen auf den Menschen übertragen wird.

1.4Keimbesiedlung der Mundhöhle

Die orale Besiedlung mit Keimen beginnt bei der Geburt. Die erstbesiedelnden Pionierorganismen, die in der Mundhöhle des Säuglings gefunden werden, stammen von der Mutter [182]. Schon 18 Stunden nach der Geburt kann Streptococcus salivaris nachgewiesen werden, wobei dieser Keim zusammen mit Streptococcus mitis im ersten Lebensjahr dominiert. Später kommen Anaerobier wie Neisseria oder fakultative Anaerobier wie Actinomyces und strikte Anaerobier wie Veilonella hinzu [216]. Mit der Dentition bietet der Sulcus gingivalis ein zusätzliches Milieu, das die Kolonisierung und Vermehrung speziell von Anaerobiern ermöglicht. Mit zunehmendem Alter steigt die Vielfalt der Keime, wobei im Zusammenhang mit der Pubertät wohl unter hormonellen Einfluss die schwarz pigmentierten anaeroben Mikroorganismen stark zunehmen. Der Hormonnachweis in der Sulcusflüssigkeit und dessen Einfluss auf Bakterienwachstum sprechen dafür [178] [179]. Die Bakterienkolonien sind nicht zwangsweise gleichzusetzen mit einer Destruktion des Periodontium. Erst der Kontakt mit pathogenen Keimen z. B. mit Mutans-Streptokokken (Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus, Streptococcus cricetus, Streptococcus rattus), Laktobazillen oder Actinobazillus actinomycetemcomitans lässt in Verbindung mit mangelhafter Mundhygiene eine periodontale Erkrankung entstehen. Interaktionen zwischen Bakterien und Wirt bestimmen den weiteren Fortgang der Infektion. Bei kompetenter Immunabwehrlage entsteht zwischen Wirt und Keimbesiedlung eine kommensale Verwandtschaft, eine Wirt-Keimbesiedlung-Balance ohne Krankheitszeichen, aber doch mit dem Risiko, sich bei verschlechterter Immunabwehrlage oder bei anderen Individuen auszubreiten.

Bei jeder Infektionskrankheit unterscheidet man zwischen endogener und exogener Infektion. Bei der endogenen Infektion verlässt die körpereigene Flora ihren Standort und dringt ins Gewebe vor. Bei der exogenen Infektion erfolgt eine Besiedelung mit Erregern, die nicht zur Standortflora gehören, wie z. B. das Grippe-Virus. Man spricht von einer vertikalen Übertragung von Keimen, wenn die Keimübertragung von der Mutter auf das Kind erfolgt, z. B. die initiale orale Besiedlung der Mundhöhle. Eine horizontale Übertragung ist dann gegeben, wenn die Keimübertragung durch Speichel, durch Tröpfchen z. B. zwischen Ehepartnern gegeben ist.

Die Trennung zwischen exogenen und endogenen Infektionen ist heute mit sehr sensitiven Assays z. B. PCR (Polymerase chain reaction) Serotyping, Biotyping, Genotypisierung wie REA (restriction endonuclease analysis) möglich. Letztere erlauben einen DNA-Fingerabdruck für bakterielle Species mittels Laser-Densitometrie. Unterschiedliche DNA-Patterns entsprechen unterschiedlichen Bakterien-Species - identische Patterns sind ähnlich, müssen aber nicht definitiv vom gleichen Klon stammen. Ein Individium kann mit mehreren unterschiedlichen Klonen infiziert sein [62].

1.4.1Speichel - Normale Standortflora der Mundhöhle Das Spektrum der unter normaler Mundflora subsumierten Keime ist unterschiedlich - ein labiles Gleichgewicht, das von der Tageszeit, dem Zahnstatus, der Mundhygiene und dem Zeitintervall zur letzten Mahlzeit abhängt. Allein schon die Keimzahl unterliegt starken Schwankungen und kann bis zu 109 Keime/ml Speichel betragen 184. Alpha-haemolysierende Streptokokken und Neisserien stellen hierbei den Hauptanteil: Im Sulcus gingivalis steigt die Keimzahl auf 1012 Keime/ml an. In der Hauptsache bestimmen Streptokokken (Streptococcus viridans) die Keimanzahl im Speichel und im Schleimfilm der Mundhöhle. Unterschiedlich ist der Keiminhalt im Bereich der Zahntaschen, des Sulcus gingivalis oder in der Schleimbedeckung des Oropharynx. So überwiegen im Oropharynxschleim mehr Anaerobier wie Species bacteroides oder Fusobakterium necrophorum. Am Beispiel des Streptococcus mutans konnte bis heute nicht befriedigend geklärt werden, ob dieser Keim der normalen Standortflora der Mundhöhle zuzurechnen ist oder ob es sich um einen passageren Gast handelt, der in den Zahnplaque zu Hause ist. Bei körperlicher Immunabwehrschwäche und bei schweren Krankheitsbildern nehmen mit dem Verlust von Fibronektin im Speichel gramnegative Keime wie Pseudomonas aeruginosa (Abb. 5) und gramnegative Stäbchen aus der Familie der Enterbacteriaceae zu. Abb. 5Pseudomonas aeruginosa im Rasterelektronenmikroskop (REM). Bei Durchsicht der Literatur zur physiologischen Standortflora der Mundhöhle hat man den Eindruck, dass noch deutlicher Forschungsbedarf besteht. Die Keimspecies der normalen Mund- und Speichelflora sind der Tab. 1 zu entnehmen. Tab. 1Übersicht der normalen Mund-Speichelflora (nach Liljemark u. Bloomquist 103) Species Häufigkeit in % Alpha- und nichthaemolysierende 93 - 99 Streptococcus sp. 25 - 75 S. salvarius 25 - 75 S. sangius 25 - 75 S. mitis 25 - 75 S. milleri 25 - 75 S. mutans 25 - 75 Streptococcus sp. (Gruppe D) 90 - 100 Streptococcus pneumoniae (Gruppe A) 1 - 50 Streptococcus pyogenes 1 - 60 Neisseria sp. und Branhamella catarrhalis 81 - 97 Neisseria meningitidis 5 - 15 Corynebacterium sp. 15 - 90 Propionibakterium acnes 11 - 12 Staphylococcus epidermidis 3 - 70 Staphylococcus aureus 35 - 40 Haemophilus parainfluencae 20 - 35 Haemophilus influencae 5 - 20 Lactobacillus sp. 1 - 37 Bacteroides sp. weit verbreitet Fusobacterium necrophorum weit verbreitet Anaerob. Micrococcus sp. 11 - 12 Acinetobacter calcoaceticus 5 - 30 Peptostreptococcus sp. 10 Klebsiella pneumoniae 5 Pseudomonas aeruginosa 5 Candida albicans 3 - 6 Actinomyces sp. weit verbreitet Mycoplasma sp. weit verbreitet Zu den wichtigsten Arten der Mundhöhlenbakterien gehören: grampositive Kokken, vor allem der Gattung Streptococcus, die der Streptococcus-mutans-Gruppe, der Streptococcus-salvarius-Gruppe, der Streptococcus-milleri-Gruppe und der Streptococcus-oralis-Gruppe angehören, grampositive Stäbchen der Gattungen Actinomyces und Lactobacillus, gramnegative Kokken der Gattungen Neisseria (strikt aerob) und Veillonella (strikt anaerob) gramnegative Stäbchen der Gattungen Actinobacillus, Capnocytophaga, Fusobacterium, Porphyromonas, Prevotella und Treponema

5Literatur

Prof. Dr. med. H. Weidauer

Gesch. Ärztl. Direktor der Univ.-HNO-Klinik

Im Neuenheimer Feld 400
69120 Heidelberg