Eine
Infektion
(wohl neuzeitliche Sekundarbildung
[1]
aus
lateinisch
inficere
‚anstecken‘
, ?vergiften‘; wortlich ?hineintun‘) oder
Ansteckung
ist das (passive) Eindringen von
Krankheitserregern
in einen
Organismus
, wo sie verbleiben und sich anschließend vermehren, bei Pflanzen spricht man dabei auch von einem
Befall
. Der rein mechanische Vorgang, bei dem Infektionserreger mit dem
Wirt
in Kontakt kommen, wird als
Infizierung
bezeichnet. Siedelt sich der Infektionserreger nach dem Kontakt nicht im Wirt an, kommt es also zu keiner Haftung des Erregers im Makroorganismus und das Infizierungsgeschehen ist beendet.
[2]
Konkret handelt es sich bei den Krankheitserregern um
pathogene
Lebewesen
(z. B.
Bakterien
,
Pilze
und
Parasiten
) oder um
Molekule
(z. B.
Viren
,
Transposons
und
Prionen
), die zum Uberleben einen
Wirt
benotigen.
[3]
Krankheiten, die durch Ansteckung mit Krankheitserregern (
Pathogenen
) verursacht werden, nennt man
Infektionskrankheiten
.
Das unbeabsichtigte Eindringen von Mikroorganismen, Viren,
Viroiden
und Prionen in ein
Nahrmedium
wird als
Kontamination
bezeichnet, das absichtliche (aktive) Hineinbringen als
Inokulation
und das Vorhandensein und Wachstum ohne
Virulenz
als
Besiedlung
[2]
oder
Kolonisation
(Beispiel Darmbakterien).
Infektionen werden grundlagenwissenschaftlich von der
Infektionsbiologie
erforscht und von der
klinischen Infektiologie
behandelt. Die
statistische
Erfassung von Infektionskrankheiten in einer
Population
ist ein Teilbereich der
Epidemiologie
.
Als erster wissenschaftlich haltbarer Erklarungsversuch der Lehre von der Ansteckung bzw. mit einer Theorie der Infektion
[4]
gilt die Schrift
De Contagione et contagiosis morbis et eorum curatione libri tres
von
Girolamo Fracastoro
aus dem Jahr 1546.
[5]
Der Nachweis des Zusammenhangs zwischen einem Infektionserreger und einer Infektionskrankheit wird bis heute durch Uberprufung der
Henle-Koch-Postulate
erbracht. Wundinfektionen fuhrte
Robert Koch
1887 auf ganz bestimmte Bakterien zuruck.
[6]
Der Nachweis eines Erregers oder der Immunreaktion in einem Wirt erfolgt durch eine abgestufte
Diagnostik
.
Infektionen entstehen, wenn auf einen Organismus Pathogene wie Bakterien, Viren, Pilze,
Einzeller
(siehe auch
Protozoen
), Parasiten (zum Beispiel bei
Wurmerkrankungen
) oder Prionen von außen einwirken (
Infektionsdruck
), dann in den Korper eindringen, anhaften, sich in ihm vermehren und (außer bei latenten Infektionen) eine Reaktion der korpereigenen Abwehr (
Immunsystem
) auslosen. Ob es zu einer
Vermehrung
der Keime kommt und wie heftig die Infektion verlauft, hangt vom Verhaltnis zwischen dem Keim (?Gast“) und dem Immunsystem des Menschen (Wirt) ab. Bei den meisten Erregern ist fur eine Infektion eine bestimmte Anzahl notwendig (
minimale Infektionsdosis
), die in den Korper gelangen muss. Haufige Begleiterscheinungen einer Infektion sind
Immunreaktionen
und eventuell auch eine
Pathogenitat
bis hin zur
Letalitat
.
Morbiditat
und die
Mortalitat
in einer Population sind
statistische Maßzahlen
dafur.
Symptome
einer Krankheit im Zusammenhang mit einer Infektion bezeichnet man als apparente
Infektionskrankheit
. Wenn eine Infektion keine Symptome hervorruft, spricht man von einer inapparenten oder auch
asymptomatischen
Infektion. Derartige Infektionen konnen dennoch eine Immunreaktion und eine
Immunitat
gegen weitere Infektionen mit dem gleichen Erreger hinterlassen (
stille Feiung
).
Eine Infektion unterscheidet sich von einer ?Ansiedlung“ oder ?Besiedlung“ (
Kolonisation
) durch
kommensale
Bakterien und Pilze, welche auf deren
Haut
bzw.
Schleimhauten
leben, ohne in den Organismus einzudringen. Eine derartige
Standortflora
verdrangt uber die Platz- und
Nahrungskonkurrenz
sogar pathogene (krankmachende)
Keime
und bildet dadurch einen sehr wichtigen Teil der Krankheitsabwehr bzw. Krankheitsvermeidung.
Bei geschadigter Haut oder Schleimhaut oder bei
Immunschwache
konnen allerdings auch diese Keime eine Infektion verursachen (endogene Infektion). In diesem Zusammenhang ist besonders
Staphylococcus aureus
bedeutend, der sehr haufig kleinere
Entzundungen
verursacht, aber in Verbindung mit
Multiresistenzen
und geschwachten Patienten lebensbedrohend wird.
Tiere benotigen
Mikroorganismen
zur Verdauung ihrer Nahrung in
Darm
(und den Vormagen bei
Wiederkauern
), so wie manche von diesen ihren Wirt brauchen, um sich zu ernahren und zu vermehren (siehe
Symbiose
). Meist bleibt diese Symbiose im
Gleichgewicht
. Es gibt aber Keime, die aus diesem Gleichgewicht ausbrechen und dann gefahrlich werden, was als opportunistische Infektion bezeichnet wird. Daneben existieren noch Kommensale, die im Gegensatz zu Symbionten dem Wirt keinen Nutzen erbringen, aber auch nicht in einen gesunden Wirt eindringen.
Eine Beobachtung bei der Pathogenese in naturlichen Wirten ist, dass an den Wirt
angepasste
Krankheitserreger ihm meist nicht sehr schaden, da sie ihn fur ihre eigene Entwicklung benotigen und das Immunsystem durch Zellschaden und
Apoptose
aktiviert wird. Die Vermeidung einer
Immunreaktion
erleichtert die
Replikation
und die Ubertragung (synonym
Transmission
) an weitere Wirte. Beispielsweise erreichen
Herpes-simplex-Viren
Infektionsquoten (synonym
Durchseuchung
) von uber 90 % der deutschen Bevolkerung mit wenig ausgepragten Symptomen. Das
simiane Immundefizienz-Virus
erzeugt in seinen naturlichen Wirten kein
AIDS
, im Gegensatz zu
HIV
im Menschen. Dagegen loschen sich Infektionen mit
Ebolavirus
im Menschen, nicht aber in ihren naturlichen Wirten, gelegentlich durch ihre hohe Virulenz selbst aus, bevor eine effiziente Transmission erfolgt, da der Wirt stark geschwacht ist und bald verstirbt; folglich sind sein Bewegungsradius und somit die Verbreitung des Virus begrenzt. Ein schwerer Infektionsverlauf mit hoher Sterblichkeit (siehe
Letalitat
und
Mortalitat
) ist zumeist ein Anzeichen dafur, dass der verursachende Erreger noch nicht an den betreffenden Organismus als seinen Reservoirwirt angepasst ist. Der Ubergang von Pathogenen mit einer hohen Replikation (und erzeugten Schaden) zu einer dauerhaften Infektionsquote (
Infect and persist
, unter Vermeidung von Schaden) ist fließend. Anders ausgedruckt, neigen angepasste infektiose Objekte zur Persistenz und einer regulierten
Reproduktionsrate
, wahrend weniger angepasste Pathogene tendenziell zur vorzeitigen Beendigung der
Infektionskette
fuhren.
[7]
[8]
[9]
Ausnahmen sind z. B.
H5N1-Viren
in Vogeln,
Yersinia pestis
und humane
Pockenviren
im Menschen. Die Anpassung erfolgt jedoch meistens seitens des Wirts, da die Pathogene mit ihren Artgenossen in Konkurrenz stehen und ein weniger reproduktives Pathogen schneller untergehen wurde.
[10]
Daher tritt eine Minderung der Pathogenitat bei Pathogenen vor allem in Verbindung mit einer erhohten Reproduktionsrate auf.
[7]
Die Anpassung des Wirts an das Pathogen wird als Wirtsrestriktion oder -resistenz bezeichnet. Zu den bekannten antiviralen und antibakteriellen Mechanismen gehoren beim Menschen z. B. der Myxovirus-Resistenzfaktor
Mx1
, die
PAMP-Rezeptoren
, der dsRNA-aktivierte Inhibitor der
Translation
DAI, das
MDA5
, die Oligoadenylatsynthase
OAS1
, das
Langerin
, das
Tetherin
, das
APOBEC3
, das
TRIM5alpha
und die
Proteinkinase R
. Daruber hinaus erfolgt die
Immunantwort
.
Infektionen konnen nach verschiedenen Aspekten eingeteilt werden.
- Primarinfektion (Erstinfektion):
die erstmalige Ubertragung, also der erste Kontakt des Organismus mit einem Krankheitserreger.
- Sekundarinfektion
(Zweitinfektion):
eine Erregerubertragung nach der Erstinfektion,
zusatzlich
und mit
anderen
Erregern. Eine solche zusatzliche Infektion kann das Immunsystem vor erhebliche Probleme stellen und auch die
Therapie
und
Medikation
(Auswahl und Anwendung von
Medikamenten
) erschweren. Der Verlauf der Erkrankung ist zumeist heftiger und zeigt vielfaltige Symptome.
- Superinfektion
(Suprainfektion):
- In der
Virologie
: eine erneute Infektion mit
demselben
Virus (
Neuinfektion
) nach einer bereits bestehenden Primarinfektion.
- In der
Medizin
und
Bakteriologie
: eine weitere (meist bakterielle) Infektion auf der Grundlage einer (meist viralen) Infektion.
- Auch eine Superinfektion kann das Immunsystem vor erhebliche Probleme stellen. Therapie und Medikation sind erschwert, der Krankheitsverlauf ist zumeist heftiger mit vielfaltigen Symptomen.
- Doppelinfektion
:
eine
gleichzeitige Ubertragung
von zwei verschiedenen Erregern.
- Koinfektion:
die
gleichzeitige Prasenz
von mindestens zwei verschiedenen Erregern oder Varianten (Subtypen) des gleichen Erregers.
- Reinfektion:
Neuansteckung mit dem
gleichen
Erreger nach Abheilen einer Erstinfektion (Primarinfektion).
- Transiente Infektion:
siehe
Hit and Run
- Persistente Infektion:
siehe
Infect and persist
- Infektionsattribute
nach zeitlichem Ablauf der Krankheitserscheinungen:
- foudroyant
,
perakut
: schnell und gefahrlich, da nachfolgend schwerer, oft todlicher Krankheitsverlauf.
- akut
: plotzlich beginnend, heftige Auswirkungen
- subakut
: weniger heftig
- chronisch
: allmahlich beginnend, sich langer erstreckend
- rezidivierend
: sich wiederholend mit demselben Erreger
- latent
,
persistierend
: uber einen langen Zeitraum mit dazwischenliegenden, klinisch stummen Phasen
Nach
atiologischen
Gesichtspunkten werden unterschieden:
- Endogene Infektion (Autoinfektion):
Der Erreger stammt aus der korpereigenen, normalerweise vollig harmlosen Flora. Er gelangt bei geschwachtem
Immunsystem
z. B. uber die Haut, aus der Lunge oder aus dem Darm in den Blutkreislauf.
- Exogene Infektion:
Der Erreger stammt aus der Umgebung. Bedeutende
Infektionswege
sind:
- Tropfcheninfektion
(die an Sekretpartikelchen haftenden Erreger werden vor allem beim Husten, Niesen, Schreien und Sprechen ubertragen)
- Inhalationsinfektion (etwa bei Varicellen, Lungenpest und Lungenmilzbrand)
- Schmierinfektion
(Kontaktinfektion, Schmutzinfektion) durch Beruhrung verunreinigter Gegenstande
- Infektion uber Austausch von
Korperflussigkeiten
- Infektion uber
blutsaugende Insekten
- Wundinfektion
(bei etwa 10 Prozent aller Operationen
[11]
)
- Nahrungsmittelinfektion
- Nosokomiale Infektion
:
Die Infektion findet im Krankenhaus, in einer Arztpraxis oder einer anderen medizinischen Einrichtung statt, und der Erreger stammt aus dem fur diese Orte typischen Keimspektrum. Haufig zeigen die typischen bakteriellen Erreger aus dem Bereich Arztpraxis oder Krankenhaus ? z. B.
Pseudomonaden
? eine hohe
Resistenz
gegenuber gebrauchlichen
Antibiotika
(Medikamente zur antimikrobiellen Therapie von Infektionen). Nosokomiale Infektionen sind zugleich auch iatrogene Infektionen, wenn der Erreger bei der Durchfuhrung medizinischer Eingriffe ubertragen wird, beispielsweise durch
Katheter
oder
Intubation
.
- Iatrogene Infektion
:
Wie bei der nosokomialen Infektion wird der Erreger in einer medizinischen Einrichtung bei einem medizinischen Eingriff ubertragen (auf den Patienten oder auch auf das Personal), jedoch kann es sich auch um andere als die krankenhaustypischen Erreger handeln. Sollte sich beispielsweise ein Arzt oder das Pflegepersonal im Krankenhaus oder in einer Praxis nach einer
intravenosen
Injektion
bei einem
HIV
-Patienten hinterher mit der
kontaminierten
Kanule
verletzen und sich dabei mit HIV infizieren, bezeichnet man dies als iatrogene Infektion, aber nicht als nosokomiale Infektion. Wenn durch Unachtsamkeit ein anderer Patient mit einer kontaminierten Nadel infiziert wird, spricht man ebenfalls von einer iatrogenen Infektion.
- Polymer
-assoziierte Infektion:
Erreger besiedeln die Kunststoffoberflachen von Kathetern, kunstlichen Herzklappen oder kunstlichen Gelenken.
- Enterale Infektion:
Die Krankheitserreger dringen uber den Darm in den Organismus ein. Der gesamte
Verdauungstrakt
(Mund, Rachen, Speiserohre, Magen und der gesamte Darm) wird dabei als das Innere eines Tunnels betrachtet, das selbst nicht zum Korperinneren gezahlt wird. Der Darm, aus dem die Infektionserreger in das eigentliche Korperinnere eindringen, gilt hier als Eintrittspforte.
- Fakal-orale Infektion:
Erreger aus Fakalien gelangen durch den Mund in den Organismus, z. B. durch verunreinigtes Trinkwasser.
- Parenterale Infektion:
Im wortlichen Sinn handelt es sich um eine Infektion, bei der die Krankheitserreger ?am Darm vorbei“, also
nicht
uber den Verdauungstrakt in den Organismus gelangt sind. Im medizinischen Sprachgebrauch ist
parenteral
gleichbedeutend mit ?direkt ins Blut“.
- Perkutane Infektion:
Die Erreger gelangen uber die Haut in den Organismus.
- Permukose Infektion:
Die Erreger gelangen uber die Schleimhaute in den Organismus.
- Inhalationsinfektion:
Die Erreger gelangen uber die Atemwege in den Organismus.
- Urogenitale Infektion:
Die Erreger gelangen uber den Harntrakt in den Organismus.
- Genitale Infektion:
Die Erreger gelangen uber die Geschlechtsorgane in den Organismus.
- Intrauterine Infektion:
Die Erreger gelangen wahrend der Schwangerschaft in den Korper des ungeborenen Kindes.
- Lokalinfektion
:
Die Erreger bleiben dort, wo sie den Korper zuerst infiziert haben (Eintrittspforte). Sie verursachen nur an dieser Stelle Symptome, ohne sich im Organismus weiter zu verteilen.
- Generalisierte Infektion
:
Die Erreger vermehren sich zuerst an der Eintrittspforte und gelangen dann uber das Blut zu ihren eigentlichen Manifestationsorganen (Befallsorganen). Das sind oft die Leber, Milz, lymphatische Organe, die Haut oder das Nervensystem. An der Eintrittspforte sind die Erreger dann nicht mehr nachweisbar.
- Fokale Infektion (Herdinfektion):
eine nach einer lokalen Erregerubertragung durch Bakterien, besonders durch
Streptokokken
, auftretende nachfolgende (sekundare) Erkrankung. Die Erreger gelangen von einem Ausgangsherd, der durch eine lokale Infektion im Korper entstanden ist, mit Verzogerung durch
septische
Metastasierung
oder schubweise Ausschuttung aus diesem Ausgangsherd uber den
Blutkreislauf
in entferntere Korperregionen oder Organe und verursachen dort entzundliche oder auch
allergische
Krankheitsablaufe. Bereits vor dem Aufkommen einer Lehre von der Fokalinfektion hatte
Benjamin Rush
1871 den Zusammenhang von Zahnerkrankungen mit anderen Krankheitsherden erkannt; um 1900 begann der Internist
[12]
Hans Paessler (1868?1938) die von Mundhohle ausgehenden Herdinfektionen zu erforschen. Gefordert haben um 1916 besonders Frank Billings (1854?1832) und Edward Charles Rosenow (* 1875) die Lehre von der Fokalinfektion in der Zahnmedizin und deren elektiven Lokalisation.
[13]
- Systemische Infektion:
Die Erreger breiten sich durch Einschwemmung uber die Blutbahn uber ein gesamtes Organsystem (beispielsweise das
Zentralnervensystem
) oder den ganzen Organismus aus.
- Stumme (symptomlose, asymptomatische, inapparente) Infektion:
Wenn das Immunsystem gesund und der Erreger an den Menschen angepasst ist, kommt es nach der Erregerubertragung nicht zum
Ausbruch
der Krankheit (klinisch nicht manifest, symptomlos). Der Mensch dient dann dem Erreger als
Reservoirwirt
. Es treten keine Krankheitsanzeichen auf, es findet nur eine
stille Feiung
statt (Immunisierung ohne
Impfung
und ohne Erkrankung).
- Subklinische Infektion:
Die Abwehrmechanismen uberwiegen und verhindern ein Ausbrechen der Krankheit. Durch Ausbildung einer sterilen Immunitat oder kurzfristige Resistenzsteigerung wird der Erreger eliminiert. Die Infektion ist
zeitlich begrenzt
.
- Persistierende Infektion:
Der Erreger lebt
zeitlich unbegrenzt
mit dem Wirt zusammen, die Vermehrung im Organismus ist jedoch begrenzt, Krankheitsanzeichen treten nicht auf. Es gibt mehrere Moglichkeiten: Ausbildung einer
Immunitat
, Steigerung der erregerunspezifischen Immunabwehr, Bildung von
Interferon
oder Stimulierung der
Lymphozyten
. Durch negative Beeinflussung (z. B. Stress) oder
Immunsuppression
(z. B. mit Medikamenten nach
Organtransplantation
) kann die persistierende Infektion zu einer manifesten Infektion werden (klinische Symptome).
- Latente Infektion:
Zwischen Erreger und Abwehr besteht ein Gleichgewicht, zeitlich unbegrenzt oder so lange, bis einer von beiden uberwiegt und entweder die Krankheit ausbricht oder der Erreger abgetotet wird.
- Tolerierte Infektion:
Der meist intrauterin (in der
Gebarmutter
) erworbene Erreger kann sich vermehren und anschließend wahrend des ganzen Lebens ausgeschieden werden. Der Wirt erkrankt jedoch nicht, es sei denn, seine
Immuntoleranz
geht verloren.
- Okkulte (maskierte) Infektion:
Eine Erregerinvasion hat stattgefunden, die Erreger sind jedoch weder direkt noch indirekt nachweisbar. Bei Symptomen ungeklarter Ursache wie Schmerzen und Fieber kann eine solche versteckte Infektion vermutet werden. Ein Virus kann unter Umstanden bei einer Zellteilung auf Tochterzellen ubertragen werden und sein
Genom
persistiert
in der Wirtszelle, ansonsten ist es aber nicht ubertragbar (zeitweilig oder dauerhaft). So wird z. B. eine
HBV
-Infektion beim Menschen mit nicht nachweisbarem Hepatitis-B-
Antigen
(
HBsAg
) als okkulte Infektion bezeichnet.
[14]
- Abortive Infektion:
Erregerubertragung mit nur leichten Krankheitserscheinungen.
- Manifeste (apparente, klinische) Infektion:
Erregerubertragung mit deutlichem Ausbruch der
Infektionskrankheit
(klinische Symptome).
- Opportunistische Infektion:
Erregerubertragung bei schon erkrankten Menschen mit Immunschwache, die bei gesunden Menschen mit normalem Immunsystem nicht zu einer Erkrankung fuhren wurde. Die Erreger machen sich die erworbene Abwehrschwache des Korpers zunutze.
- Autochthone
Infektion: eine Infektion vor Ort mit dem jeweiligen Erreger
- Allochthone
Infektion: eine von einem anderen Ort eingeschleppte (importierte) Infektion.
- Direkte Infektion: Erregerubertragung von Mensch zu Mensch ohne Zwischenschritte.
- Indirekte Infektion: Ubertragung mittels verschiedener Ubertrager. Hierzu zahlen
Vektoren
wie beispielsweise
blutsaugende Insekten
sowie Wasser, Nahrung und beliebige Gegenstande.
- Horizontale Infektion: Erregerubertragung vom
Wirt
zu einem anderen Wirt der gleichen
Generation
.
- Vertikale Infektion
: Erregerubertragung von einem Wirt zu seinen Nachkommen.
- Pranatale Infektion: Erregerubertragung vor der Geburt in der Gebarmutter (intrauterin) uber den Mutterkuchen (transplazentar).
- Perinatale Infektion: Erregerubertragung wahrend der Geburt.
- Postnatale Infektion: Erregerubertragung nach der Geburt, z. B. durch die Muttermilch.
- Prapatente
Infektion: bei einer
Parasiteninfektion
die Phase von der Aufnahme bzw. dem Eindringen infektionsfahiger Parasitenstadien in den Organismus bis zur Entwicklung ausgewachsener, eierlegender Parasiten. In den Korperausscheidungen des Wirtes sind keine Fortpflanzungsprodukte zu finden.
- Patente Infektion: die Phase nach der Entwicklung der Eindringlinge zu ausgewachsenen, eierlegenden Parasiten. Ihre Fortpflanzungsprodukte treten nun in den Korperausscheidungen des Wirtes auf.
Diese Begriffe werden in der
Humanmedizin
bei
Zoonosen
verwendet, aber auch in der
Veterinarmedizin
(z. B. bei Infektionen von Kleintieren mit
Wurmern
).
Hinsichtlich des zeitlichen Ablaufs einer Infektion unterscheidet man den Infektionszeitpunkt, eine eventuell darauffolgende Latenzperiode und schließlich die infektiose Periode (Infektionsperiode) als die Zeitspanne, innerhalb deren der Infizierte, anders als wahrend des latenten Stadiums, ansteckend ist.
[15]
Der Zeitraum zwischen der Ansteckung und der ersten Ausbildung klinischer Symptome wird
Inkubationszeit
genannt.
Die uberwiegend
hygienischen Maßnahmen
der
Expositionsprophylaxe
verhindern weitgehend eine Ubertragung von Krankheitserregern, die fur Infektionen verantwortlich sind. Außerdem kommen unter Umstanden eine
Chemoprophylaxe
bzw.
Postexpositionsprophylaxe
in Betracht.
[16]
Vielen Infektionskrankheiten kann außerdem durch gezieltes Bewirken einer Immunitat vorgebeugt werden, vor allem durch
Impfung
(Infektionsprophylaxe durch aktive Immunisierung),
[17]
in einigen Fallen auch durch
passive Immunisierung
.
Die Behandlung von Infektionen hangt unter anderem von den auslosenden Erregern ab. Es kommen dabei vor allem die Entfernung des Infektionsherdes sowie eine antimikrobielle Therapie mit Antibiotika in Betracht.
[18]
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