Dienstag, Februar 27, 2024

Multiresistenz und Gramnegative Bakterien

Weltweit nehmen multiresistente Gramnegative Bakterien zu, wobei Entwicklung und Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen eine zunehmende Herausforderung darstellen.

 

Die Entwicklung und Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen ist eine zunehmende Herausforderung für die Kontrolle und die Therapie von Infektionskrankheiten. Im Bericht zur globalen Antibiotika-Resistenz-Überwachung vom letzten Jahr sieht die Weltgesundheitsorganisation die Welt am Rand einer „Post-antibiotischen Ära“.

Während bisher vor allem Gram-positive multiresistente Bakterien – hier insbesondere MRSA (Methicillin-resistente Staphylococcus aureus) – im Focus der Hygienemaßnahmen und des öffentlichen Interesses lagen, nehmen auch in unseren Breiten seit Jahren multiresistente Gramnegative Bakterien deutlich schneller zu.

So haben ESBL-bildende Gramnegative Enterobakterien längst MRSA als häufigste multiresistente Bakterien in den meisten Krankenhäusern und Einrichtungen für ambulante Operationen überholt. In Europa zeigen die von den European Centers of Disease Control (ECDC) einen kontinuierlichen Anstieg des Anteils resistenter und multiresistenter Gram-negativer Bakterien. Dies bestätigt auch die Antibiotika Resistenz Surveillance (ARS) für Deutschland als nationaler Kooperationspartner.

Dabei steigt nicht nur der Anteil der im Krankenhaus erworbenen Infektionen, sondern auch im ambulanten Bereich ist ein paralleler Trend zu finden und multiresistente Gramnegative Bakterien werden vermehrt nachgewiesen. Aufgrund der begrenzten Behandlungsoptionen, der höheren Morbidität und Mortalität von Infektionen mit multiresistenten Bakterien ist die Prävention der Ausbreitung von zentraler Bedeutung für die Gesundheit der Bevölkerung.

 

Multiresistente Gramnegative Bakterien sind überwiegend Darmkeime

Multiresistente Gramnegative Bakterien sind in überwiegenden Maße Darmkeime, aber auch Umweltkeime und besondere Spezies wie Nonfermenter spielen eine Rolle. Von den Enterobacteriaceae gehören E. coli und Klebsiella spp. zu den häufigsten beim Menschen nachgewiesenen Infektionserregern.

Sie können z. B. Harnwegsinfektionen, Pneumonien, Sepsis, Haut- und Weichteilinfektionen und Wundinfektionen auslösen. Daher sind Multi-Resistenzen mit multiplen, gleichzeitig bestehenden Resistenzen gegen 3.- und 4.-Generations Cephalosporin, Chinolon, Aminoglycoside und/ oder Carbapenem sowie auch gegen weitere Antibiotika-Gruppen bei diesen Gramnegativen Bakterien von zentraler Bedeutung für den Erfolg der Behandlung ambulant oder im Krankenhaus erworbener Infektionen.

 

ESBL-Bildende Gramnegative Bakterien nehmen zu

Ein besonderes Problem stellen übertragbare Multiresistenzen dar, die zwischen Bakterien einer Spezies aber auch zwischen verschiedenen Spezies ausgetauscht werden können. Dass ESBL-Bildende Gramnegative Bakterien zunehmen – die über die Freisetzung von ß-Lactamasen mit erweitertem Spektrum gleichzeitig mehrere Klassen der in Deutschland am häufigsten eingesetzten ß-Lactam-Antibiotika inaktivieren können–, ist von besonderer klinischer Bedeutung.

Die ESBL-Resistenz ist häufig auf einem Plasmid codiert, so dass die Übertragung dieses Breitspektrum-Resistenztyps besonders leicht ist. Auf diesen extrachromosomalen Plasmiden können zusätzliche weitere Resistenzgene liegen, die leicht zwischen Bakterien ausgetauscht werden können.

 

Lebensbedrohliche panresistente gram-negative Bakterien

In ähnlicher Weise führt die noch bedrohlichere weltweite Zunahme von Carbapenemasen, die teilweise ebenfalls auf Plasmiden lokalisiert relativ einfach übertragbar sind – panresistente gram-negative Bakterien, für die keine etablierte Behandlungsmöglichkeit mehr besteht, nehmen so zu.

Die Bedeutung dieser hohen Mobilität von Antibiotika-Resistenzen sogar über Speziesgrenzen hinweg, kann sehr gut am Beispiel der in Indien erstmals beschriebenen NDM-1 Carbapenemase illustriert werden, die mittlerweile in mehr als 30 Ländern auftaucht und mit eines der Hauptresistenzprobleme der Zukunft darstellen wird.

Ein wichtiges Reservoir für multiresistente Gramnegative Bakterien ist der Darm von Menschen und Tieren –multiresistente Gramnegative Bakterien können dort für unbegrenzte Zeiträume persistieren.

 

Bedeutung von Quellen außerhalb der Kliniken, Verbreitung und Häufigkeit

Eine Übertragung von ESBL-bildenden Enterobacteriaceae kann durch Lebensmittel (z.B. Burger), Kontakte mit Tieren (z.B. Rinder, Schweine), Dünger oder Gülle sowie kontaminiertes Wasser erfolgen. Hier stellt der außerordentlich hohe Antibiotika-Verbrauch in der Tiermast einen starken Selektionsfaktor für Antibiotika-Resistenzen dar.

Zahlreiche Studien aus verschiedenen Ländern Europas zeigen eine rasche Dissemination von ambulant erworbenen ESBL-Bildnern bei gesunden Erwachsenen ohne Kontakt zu Einrichtungen des Gesundheitssystems. Dies unterstreicht die Bedeutung von Quellen außerhalb der Kliniken, z.B. über Lebensmittel, zur Verbreitung dieser multiresistenten Bakterien.

Allein in den letzten 5 Jahren wurde eine 10-fache Zunahme der asymptomatischen ESBL-Kolonisation im Darm gesunder Individuen in Europa gezeigt. Die durchschnittliche Prävalenz von in der gleichen Region Europas lebenden Personen ist allerdings sehr heterogen und spiegelt einerseits die Prävalenz der Herkunftsländer, aber auch Lebensgewohnheiten wider und variiert z.B. bei ESBL-Bildnern zwischen ca. 8% bei in Europa Geborenen und über 20 % bei Personen aus dem Mittleren Osten oder Asien. Die lang anhaltende Kolonisation gesunder Personen trägt zur Persistenz des multiresistenten Erregers in der Bevölkerung bei.

Multiresistente Gramnegative Bakterien und ihre Verbreitung und Häufigkeit weisen ausgeprägte geographische Unterschiede auf. Die von den ECDC regelmäßig publizierte Resistenzlage zeigt eine wesentlich höhere Prävalenz in den Ländern mit hohem Antibiotika-pro-Kopf Verbrauch ohne Verschreibungspflicht mit zunehmender Tendenz in Südosteuropa.

So ist die Prävalenz von komplexen Multiresistenzen bei E. coli, die durch Kombination von 3.-Genations-Cephalosporin-Resistenzen und gleichzeitigen Resistenzen gegen Fluorchinolone und Aminogycoside fast keine verbleibenden Therapieoptionen mehr haben, in Island weniger als 1% und reicht bereits über 16% in Bulgarien.

Internationale Reisen und Tourismus, Migration und Flüchtlingsbewegungen sowie auch Kriegsverletzungen tragen zur Verbreitung von multiresistenten Gramnegativen Bakterien bei. Dabei sind auch zunehmend Verbreitungen von Pan-Resistenzen, wie bei Acinetobacter spp. zu erwarten. Acinetobacter ist ein wichtiger Infektionserreger von schweren lokalen und systemischen Infektionen und weist bereits natürlicherweise Resistenzen gegen fast alle Antibiotika auf, so dass Carbapenem oftmals die einzige Behandlungsoption darstellen. Durch den Transfer und die Behandlung von Soldaten mit Acinetobacter-Wund- und Weichteilinfektionen aus den Kriegen im Irak und Afghanistan in den USA und Europa fanden Stämme mit zusätzlicher Carbapenem-Resistenz ohne etablierte Behandlungsmöglichkeiten eine weltweite Verbreitung.

Ein besonderes Problem für die zuverlässige Identifikation von Multiresistenzen bei Gramnegativen Bakterien besteht in deren Komplexität, die zum einen mehrere hundert verschiedene Spezies und Subspezies umfaßt und zum anderen auch molekular auf sehr heterogenen Mechanismen beruht, die eine komplexe Stufendiagnostik erfordern. Die verschiedenen Resistenzmechanismen sind von klinischer, infektiologischer und hygienischer Relevanz, da beispielsweise Plasmid-gebundene Resistenzen eine höhere Transmissibilität aufweisen und sehr leicht zwischen Bakterien auch verschiedener Spezies weitergegeben werden können.

Derzeit existieren weder Verfahren für ein umfassendes einfaches Screening aller derzeit bekannten multiresistenten Gramnegativer Bakterien, noch ist es möglich, alle relevanten zugrunde liegenden molekularen Mechanismen durch Routinemethoden zu erfassen. Eine enge Zusammenarbeit zwischen den behandelnden Ärzten und Fachärzten für medizinische Mikrobiologe der diagnostischen Labore ist daher regelhaft erforderlich.

 

Fazit zu Gramnegative Bakterien und Multiresistenz

Weltweit nehmen multiresistente Gramnegative Bakterien zu. Die geographische Heterogenität der Verbreitung von Multiresistenzen muß bei der Diagnostik und der Therapie von Infektionen, z.B. nach Rückkehr aus Hochprävalenzländern, bei Infektionen von Migranten und Flüchtlingen oder auch bei Kriegsverletzungen unbedingt berücksichtigt werden, da sonst die Initiale kalkulierte Therapie in einem hohen Anteil inadäquat wäre.

Wesentliche Basis eines adäquaten, die Pathogenität des jeweiligen Infektionserregers und der Resistenzmechanismen berücksichtigenden Infektions- und Hygienemanagements von Patienten, die mit multiresistenten Gramnegativen Bakterien kolonisiert oder infiziert sind, ist die gute Kommunikation zwischen allen Beteiligten, den behandelnden Ärzten, dem Pflegepersonal, den Ärzten für medizinische Mikrobiologie und der Krankenhaushygiene.

Professor Dr. med. Mariam Klouche
Professor Dr. med. Mariam Klouche

Vortrag Professor Dr. med. Mariam Klouche; Ärztliche Leiterin und Geschäftsführerin LADR GmbH Medizinisches Versorgungszentrum; Bremen, Bremer Zentrum für Laboratoriumsmedizin, Fachärztin für Laboratoriumsmedizin, Transfusionsmedizin, Mikrobiologie und Infektionsepidemiologie, Bremen (Es gilt das gesprochene Wort!)

 

Literatur

1) Antimicrobial resistance surveillance report. Annual report oft the European Antimicrobial. Resistance Surveillance Network 2014. European Centers of Disease Control: http://ecdc.europa.eu/en/publications/Publications/antimicrobial-resistance-annualepidemiologicalreport.pdf

2) Antibiotika Resistenz Surveillance (ARS) in Deutschland: https://ars.rki.de/Content/Database/ResistanceOverview.aspx

3) Hygienemaßnahmen bei Infektionen oder Besiedlung mit multiresistenten gramnegativen Stäbchen. Empfehlung der Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut (RKI).Bundesgesundheitsbl 2012; 55:1311–1354

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