Eine Wunderwaffe wird stumpf

XTRA-ARTIKEL AUSGABE 2/2017

Jährlich sterben weltweit laut WHO etwa 700.000 Menschen an Infektionen, gegen die gängige Antibiotika nichts ausrichten können. Schnelle und zuverlässige Diagnosen beugen der Ausbreitung von Resistenzen vor.

Bakterien können genetische Informationen austauschen, die die Antibiotikaresistenzen
innerhalb einer Generation rasend schnell verbreiten

Es war eines der Topthemen des G20-Gipfels in Deutschland: Wenn die Weltgemeinschaft nicht handelt, droht infolge zunehmender Antibiotikaresistenzen ein Rückfall der medizinischen Möglichkeiten in die Anfänge des vorigen Jahrhunderts – Lungenentzündungen bei Kindern, Tuberkulose und Meningitis, aber auch bakterielle Infektionen nach Geburten, Operationen oder Wunden könnten dann wieder zu schwer behandelbaren Krankheiten mit langen Krankenhausaufenthalten oder gar tödlichem Ausgang werden.

Die Entdeckung des Penizillins 1928 durch den schottischen Arzt und Biologen Alexander Fleming hat die Medizin wie kaum eine andere Erfindung revolutioniert. Doch schon 1945, als Fleming den Nobelpreis für seine Entdeckung entgegennahm, warnte der Wissenschaftler eindringlich davor: „Wenn du Penizillin nimmst – dann nimm genug davon.“ Er ahnte, dass Bakterien unempfindlich gegenüber Antibiotika werden, wenn sie zu gering dosiert oder zu kurz gegeben werden. Die ältesten Lebewesen der Erde sind wahre Überlebenskünstler. Sie können sich extrem schnell vermehren und mithilfe von spontanen Erbgutveränderungen resistent gegen äußere Einflüsse wie Antibiotika werden. Besonders tückisch: Diese Resistenzgene können sie via Gentransfer auch an andere krankheitserregende Bakterienstämme weitergeben.

Weltweite Zunahme der Antibiotikaresistenzen ist hausgemacht

Diesen natürlichen Prozess hat der Mensch mit jahrzehntelangem Missbrauch im Umgang mit Antibiotika massiv befeuert. So haben ungezielte und oft unnötige Verordnungen in der Humanmedizin, aber auch häufige Einnahmefehler der Patienten sowie der massenhafte Einsatz zur Umsatzsteigerung in der Tiermast dazu geführt, dass sich resistente Bakterien weltweit immer stärker vermehren und ausbreiten können. Neu entwickelte Antibiotika verlieren damit immer schneller ihre Wirkung und multiresistente Keime, gegen die quasi kein gängiges Mittel mehr wirksam ist, treten weltweit immer häufiger auf.

Gerade an Orten, wo sich viele Personen auf relativ engem Raum aufhalten und verschiedene Antibiotika vermehrt im Einsatz sind, wie etwa in Krankenhäusern, finden mehrfach resistente Keime, die häufig auch als „Superkeime“ bezeichnet werden, ideale Bedingungen vor, um sich auszubreiten. Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus – kurz MRSA – ist ein bekanntes Beispiel dafür. Er trat vor rund 50 Jahren das erste Mal in einem englischen Krankenhaus auf, verbreitete sich anschließend in verschiedenen Varianten weltweit und kam ab Mitte der Neunzigerjahre auch außerhalb von Kliniken vor. Heute ist die Zahl grampositiver multiresistenter Bakterien, insbesondere MRSA, zwar stabil und laut Robert Koch-Institut (RKI) und Paul-Ehrlich-Gesellschaft Gesellschaft für Chemotherapie e. V. sogar leicht rückläufig, dafür wurde in den letzten Jahren ein Anstieg von Resistenzen auch bei gramnegativen Stäbchen-Bakterien wie Escherichia coli und Klebsiella pneumoniae beobachtet. Diese Darmbakterien haben die Fähigkeit erworben, Extended-Spectrum Beta-Lactamasen – kurz ESBL – zu bilden. Damit sind die Bakterien in der Lage, nahezu alle Penizilline und Cephalosporine zu inaktivieren. Gleichzeitig verfügen diese Keime auch über Mechanismen, die die Wirksamkeit auch mehrerer anderer Klassen an Antibiotika außer Kraft setzen.

In Deutschland tragen etwa fünf Prozent der Bevölkerung ESBL-bildende Bakterien unbemerkt mit sich, in Südostasien und Indien sind es aber teilweise über 50 Prozent. „Für gesunde Personen sind diese Keime nicht zwingend gefährlicher als andere Keime der körpereigenen Bakterienflora“, sagt Prof. Michael Kresken, Mitglied des Vorstandes der Paul-Ehrlich-Gesellschaft für Chemotherapie e. V. und Leiter der Arbeitsgemeinschaft „Empfindlichkeitsprüfungen und Resistenz“. „Problematisch wird die Situation, wenn multiresistente Keime über Operationswunden oder andere Zugänge wie Beatmungsgeräte, Venen- und Blasenkatheter in den Organismus eindringen. Dabei sind immungeschwächte Personen besonders gefährdet.“ Bei frisch Operierten, Krebspatienten nach Chemotherapie oder Organempfängern reichen die eigenen Abwehrkräfte nicht aus, um diese Erreger in Schach zu halten. „Stehen hier keine wirksamen Antibiotika zur Verfügung, können sich komplizierte Verläufe entwickeln, die nur schwer therapierbar sind und schlimmstenfalls tödlich enden.“

Prof. Michael Kresken
Medizinökonom, Köln

Leitet die Arbeitsgemeinschaft „Resistenz“
der Paul-Ehrlich-Gesellschaft für Chemotherapie e. V.

Weltweiter Handlungsbedarf

Allein für Europa schätzen das Europäische Zentrum für die Prävention und Kontrolle von Krankheiten und die Europäische Arzneimittelbehörde, dass 25.000 Todesfälle im Jahr auf Krankenhausinfektionen mit antibiotikaresistenten Erregern zurückzuführen sind. Düstere Prognosen rechnen in den nächsten Jahrzehnten gar mit mehr Toten durch multiresistente Keime als durch Krebs. „Einzelne Länder können im Kampf gegen Antibiotikaresistenzen jedoch nicht allzu viel ausrichten“, erklärt Prof. Kresken. Die Problematik bestehe weltweit und könne nur mit globalen Maßnahmen wirksam bekämpft werden.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat deshalb 2015 den Global Action Plan on Antimicrobial Resistance ins Leben gerufen, der länderübergreifend koordinierende Strategiemaßnahmen zur weltweiten Bekämpfung von antimikrobiellen Resistenzen vorsieht. Zu den wichtigsten Maßnahmen zählen neben umfassender Aufklärungsarbeit und aktiver Förderung der Forschung die noch strengere Einhaltung von Hygienemaßnahmen in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen sowie ein verantwortungsvollerer Umgang mit Antibiotika. Die Verordnung von Antibiotika sollte möglichst zielgerichtet erfolgen und Breitband-Präparate sollten in den Hintergrund treten.

Ausschluss von Harnwegsinfektion in weniger als einer Minute

Gerade bei der Behandlung von Harnwegsinfektionen – mit rund 30 Prozent die mit Abstand meisten nosokomialen Infektionen und auch im ambulanten Bereich eine der häufigsten Indikationen für Antibiotikatherapien – wird eine Zunahme von Primär-, Kreuz- und auch Multiresistenzen durch ESBL-Keime beobachtet. Um die unnötige und manchmal auch vorschnelle Gabe von Antibiotika hier zu vermeiden, ist der schnelle Ausschluss von Harnwegsinfektionen, die nicht bakteriell indiziert sind, entscheidend. Denn auch Pilze, Parasiten und Viren können grundsätzlich, neben dem Darmbakterium Escherichia coli, für die Symptome verantwortlich sein. Doch mikrobiologische Urin-Teststreifen zur Nitritbestimmung sind dafür nicht eindeutig genug und bei der herkömmlichen Harnanalyse mit Anlegen einer Kultur und Mikroskopierung des Urinsediments dauert es rund zwei Tage, bis die Ergebnisse vorliegen.

Sichere und deutlich schnellere Ergebnisse können mit dem Sysmex Urinanalysegerät UF-5000 erzielt werden. Die Zusatzfunktion UTI Info liefert mit rascher Zählung der Bakterien und weißen Blutkörperchen bereits nach weniger als einer Minute den verlässlichen Hinweis, ob eine bakteriell indizierte Harnwegsinfektion vorliegt oder nicht. Die Blue-Laser-Technologie des Flowzytometers ermöglicht außerdem die klare Differenzierung aller Partikel inklusive Erythrozyten und Kristalle sowie die Identifizierung und Zählung der verschiedenen Epithelzellen, Hefen und Zylinder. Das oft umständliche und vor allem zeitaufwendige Mikroskopieren von Hand entfällt. Mit der UTI Info liegen die entscheidenden Informationen zum sicheren Ausschluss einer bakteriell indizierten Harnwegsinfektion direkt vor. Überflüssige Antibiotikatherapien bei Negativproben können so effektiv vermieden werden. Der Parameter BACT des UF-5000 schenkt darüber hinaus wertvolle morphologische Zusatzinformationen, analog zur klassischen Gram-Färbung. Die in der Probe vorhandenen Bakterien werden damit schnell und zuverlässig nach grampositiv und gramnegativ klassifiziert. Diese Klassifizierung vermittelt bereits einen ersten Hinweis auf das geeignete Antibiotikum.

Sysmex Urinanalysegerät UF-5000

HINTERGRUND

Der Beste überlebt

Wie genau entwickelt ein Erreger eine Resistenz?

Antibiotika wirken gegen Bakterien, indem sie diese am Wachstum hindern oder töten. Dabei können vereinzelte Erreger, die durch spontane Genveränderungen zufällig unempfindlicher gegenüber dem eingesetzten Antibiotikum sind, überleben. Mit diesen übrig gebliebenen Erregern wird das Immunsystem in der Regel selbst fertig. Ist das Antibiotikum aber nicht ausreichend hoch dosiert oder wird die Einnahme zu früh abgebrochen, können zu viele dieser Erreger übrig bleiben. Diese finden nun gute Wachstumsbedingungen vor, da die schwächere Konkurrenz ausgeschaltet wurde, und die Infektion kann erneut aufflammen. Wird das gleiche Antibiotikum nun erneut eingesetzt, ist es gegen diese jetzt unempfindlichere Population weniger bis gar nicht mehr wirksam. Ein anderes Antibiotikum wird nötig, bei dem sich dieser Vorgang wiederholen kann. So entstehen mit der Zeit immer widerstandsfähigere Bakterienstämme. Man spricht hier auch von Selektionsdruck. Er ist umso höher, je häufiger Antibiotika eingesetzt werden und je mehr Einnahmefehler passieren. Da Bakterien außerdem die Fähigkeit haben, durch horizontalen Gentransfer genetische Resistenzinformationen nicht nur an ihre direkten Nachkommen, sondern auch an andere Bakterienstämme weiterzugeben, kann die Genübertragung von Resistenzinformationen auch von Bakterien aus der Umwelt, Landwirtschaft und Tierzucht erfolgen. Dabei können multiresistente Keime entstehen, gegen die nahezu alle gängigen Antibiotika machtlos sind.

Text: Anja Lang

Fotoquelle: Sysmex, Privat, Colourbox

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