key: cord-0036013-mawuovy3 authors: Weißgerber, P. title: Mikrobiologische Diagnostik und Infektiologie date: 2017-04-01 journal: Repetitorium Krankenhaushygiene, hygienebeauftragter Arzt und ABS-beauftragter Arzt DOI: 10.1007/978-3-662-54000-8_8 sha: fb418205babd233a430c91aab956c14fbacef2b7 doc_id: 36013 cord_uid: mawuovy3 Die erfolgreiche Therapie von Infektionskrankheiten setzt in vielen Fällen eine sachgerecht durchgeführte mikrobiologische Diagnostik voraus. Dabei werden die diagnostischen Möglichkeiten im klinisch-mikrobiologischen Labor entscheidend von der Präanalytik beeinflusst. Sie wird ergänzt durch die Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, die häufig erst den Anlass für eine entsprechende weitere Diagnostik geben. Im Rahmen der Infektionsprävention und zur Dokumentation einer einwandfreien Medizinprodukteaufbereitung werden Untersuchungen von unbelebten Materialien wie Wasser, Luft, Oberflächen oder kontaminierten Prüfkörpern durchgeführt. In allen Fällen sollte auf eine standardisierte Probenentnahme geachtet werden. Dies beginnt mit der Auswahl geeigneter Abstrichtupfer und Transportgefäße, setzt sich fort in der korrekten Entnahme und – falls notwendig – Lagerung des Materials und endet mit dem möglichst raschen Transport in das Labor. Die erfolgreiche Therapie von Infektionskrankheiten setzt in vielen Fällen eine sachgerecht durchgeführte mikrobiologische Diagnostik voraus. Dabei werden die diagnostischen Möglichkeiten im klinisch-mikrobiologischen Labor entscheidend von der Präanalytik beeinflusst. Sie wird ergänzt durch die Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, die häufig erst den Anlass für eine entsprechende weitere Diagnostik geben. Im Rahmen der Infektionsprävention und zur Dokumentation einer einwandfreien Medizinprodukteaufbereitung werden Untersuchungen von unbelebten Materialien wie Wasser, Luft, Oberflächen oder kontaminierten Prüfkörpern durchgeführt. In allen Fällen sollte auf eine standardisierte Probenentnahme geachtet werden. Dies beginnt mit der Auswahl geeigneter Abstrichtupfer und Transportgefäße, setzt sich fort in der korrekten Entnahme und -falls notwendig -Lagerung des Materials und endet mit dem möglichst raschen Transport in das Labor. Die Gewinnung mikrobiologischer Proben ist ein wichtiger Schritt in der Diagnostik und Therapie von Infektionskrankheiten. Fehler, die bei der Probengewinnung gemacht werden, kann auch das beste Labor nicht ausgleichen. Nicht selten werden im klinischen Alltag Proben eingeschickt, die keinen diagnostischen Wert haben, z. B. oberflächliche Abstriche von chronischen Wunden. Grundsätzlich sollten die Angaben des Labors, in das die Proben versandt werden, beachtet werden. Dieses sollte detaillierte Angaben zu Probengewinnung, -lagerung und -transport in einem Kompendium zur Präanalytik zur Verfügung stellen. In Zweifelsfällen sollte, insbesondere bei schwer zu gewinnenden Proben, bereits vor Entnahme Kontakt mit dem Labor aufgenommen werden. Beachtet werden sollten insbesondere Hinweise zu folgenden Punkten (Schoerner et al. 2009 ): 4 Wann sollen die Proben entnommen werden? (Z. B. bei Antibiotikaspiegelbestimmung) 4 Welche Probenmenge ist notwendig? 161 8.1 · Probengewinnung und -behandlung von Untersuchungsergebnissen durch das Absterben besonders empfindlicher Keime und durch Änderungen der quantitativen Zusammensetzung der vorgefundenen Keime. Daraus können sowohl falsch-negative als auch falsch-positive Befunde entstehen. Zur richtigen Lagerung der Proben gibt es nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen, weshalb dem schnellen Transport ins Labor unbedingt Vorrang einzuräumen ist. Generell können die in . Tab. 8.1 aufgeführten Lagerungsbedingungen empfohlen werden. Primär sterile Materialien, die auch anspruchsvolle und empfindliche Keime enthalten können, sollten bei Raumtemperatur aufbewahrt werden. Materialien, bei denen mit einer Überwucherung durch Flora zu rechnen ist oder bei denen eine Verfälschung bei der quantitativen Analyse möglich ist, z. B. bei Urinen, sollten dagegen gekühlt gelagert werden. Bei klinischer Symptomatik (Pollakisurie, Dysurie, Flankenschmerzen, Fieber) mit Verdacht auf Harnwegsinfekt. Zusätzlich bei rezidivierenden und nosokomialen Harnwegsinfektionen, bei ausbleibender klinischer Besserung unter Antibiotikatherapie sowie bei Fieber und Sepsis unklarer Genese, insbesondere bei Kindern unter zwei Jahren. Mikrobiologische Proben sollten vor Beginn einer antibiotischen Therapie entnommen werden. Hierdurch darf es jedoch nicht zur Verzögerung des Therapiebeginns bei kritisch Kranken kommen, wie z. B. bei schwerer Sepsis und septischem Schock. Proben sollten stets so schnell wie möglich ins Labor transportiert werden, idealerweise innerhalb von 2 h. Der Transport erfolgt grundsätzlich bei Raumtemperatur. Es werden immer kürzere Turn-around-Zeiten durch den Einsatz moderner diagnostischer Verfahren gefordert, die oft hohe Kosten verursachen. Die Transportdauer von mikrobiologischen Proben, die erheblich zur Gesamtdauer der Diagnostik beiträgt, sollte jedoch ebenfalls immer wieder kritisch beurteilt werden. Proben sollten an zentralen Orten, z. B. am Pflegestützpunkt, gesammelt werden. Für den Transport sind die Proben so zu verpacken, dass eine Kontamination der Umgebung oder eine Gefährdung des Transportpersonals ausgeschlossen werden kann. Erforderlich sind neben einem stabilen, auslaufsicheren Probengefäß (Primärverpackung) ein Schutzgefäß (Sekundärverpackung) sowie eine Außenverpackung, davon muss eine ebenfalls auslaufsicher und mit einer saugfähigen Einlage ausgestattet sein. Für den Postversand von klinischen Proben zur mikrobiologischen Diagnostik ist gemäß der Verpackungsanweisung P650 für den Transport diagnostischer Proben nach UN-Nr. 3373 neben dem Probengefäß und dem Schutzgefäß mit saugfähiger Einlage ein Transportkarton mit entsprechender Kennzeichnung erforderlich: "Biologischer Stoff, Kategorie B" oder "Biological Substance, Category B" und die Bezeichnung "UN 3373" in einer Raute (Europäisches Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße, ADR 2015). Eine längere Lagerung der Probe sollte nur dann stattfinden, wenn ein rascher Transport nicht möglich ist. Die Lagerung führt zur Verfälschung anzunehmen. Treten Sie jedoch als weit überwiegender Keim auf und scheiden andere Ursachen aus, sollten sie als Erreger in Betracht gezogen werden. Clostridium difficile-Erkrankungen werden über den Toxinnachweis im Stuhl diagnostiziert. Dieser ist als PCR oder Antigen-ELISA direkt aus dem Stuhl oder über eine Kultur möglich. Der Toxinnachweis aus dem Stuhl ist sehr spezifisch, der Antigen-ELISA weist jedoch einige Schwächen bei der Sensitivität auf. Daher sollte als Suchtest im Antigen-ELISA der Glutamatdehydrogenase-(GDH-)Nachweis erfolgen, der eine hohe Sensitivität aufweist. Ist dieser Test positiv, muss jedoch ein Toxin A/B-ELISA oder eine entsprechende PCR angeschlossen werden, da die GDH als gemeinsames Antigen auch bei nicht toxinproduzierenden C. difficile und anderen Clostridien nachweisbar ist. Aus der Mitteilung, dass eine Blutkultur positiv geworden ist, und dem Ergebnis der Untersuchung des Gram-Präparats lassen sich häufig bereits erste Schlüsse auf die Ätiologie der Erkrankung des Patienten ziehen. Zudem kann eine Anpassung der Antibiotikatherapie vorgenommen werden, insbesondere bei Befunden, die in der empirischen Therapie nicht unbedingt berücksichtigt werden (z. B. grampositive Stäbchen bei Listerieninfektion). Die mikroskopischen Befunde werden durch zusätzliche Untersuchungsergebnisse, die direkt aus der bewachsenen Blutkultur gewonnen wurden, untermauert (z. B. Hinweis für MRSA oder N. meningitidis aus einer PCR-Untersuchung oder einem Antigentest). Der gleichzeitige Nachweis desselben Erregers in einer Blutkultur und an der Katheterspitze gilt als Hinweis auf das Vorliegen einer katheterassoziierten Blutstrominfektion. Eine sachgerechte Entnahme und Hautdesinfektion vorausgesetzt, sind Erregernachweise aus primär sterilen Kompartimenten in der Regel ätiologisch bedeutsam. Viele dieser Erkrankungen werden durch eine Bakterienart verursacht. Sie betreffen in der Regel definierte Hautschichten. Tiefe Infektionen sind nicht selten durch aerob-anaerobe Mischinfektionen bedingt, die durch den relativen Sauerstoffmangel ermöglicht werden. Eine Übersicht zeigt . Tab. 8.4. Toxische Reaktionen der Haut können durch bakterielle Toxine bedingt sein. Eine Übersicht zeigt . Tab. 8.5. Hauterkrankungen durch Viren treten entweder als lokalisierte Infektionen oder als Symptome systemischer Viruserkrankungen in Erscheinung. Eine Übersicht findet sich in . Tab. 8.6. Operationswunden werden im Rahmen des Eingriffs bzw. kurz danach mit Bakterien besiedelt. Einfache postoperative Wundinfektionen verzögern in der Regel die Wundheilung und zeigen die typischen klinischen Symptome einer lokal begrenzten Entzündung. Bei der Bewertung mikrobiologischer Befunde muss neben der klinischen Symptomatik der Entnahmeort berücksichtigt werden. Koagulasenegative Staphylokokken aus einer Sternotomiewunde bzw. nach Implantation einer Hüfttotalendoprothese sind als potenzielle Krankheitserreger zu betrachten, wohingegen sie bei gemeinsamem Nachweis mit Enterobakterien und/oder Enterokokken in Darmresektionswunden vernachlässigt werden können. Typische Erreger postoperativer Wundinfektionen sind Staphylococcus aureus, Streptococcus Andere Erreger wie Pneumocystis jirovecii werden mittels PCR ebenfalls sehr zuverlässig detektiert. Hierbei stellt sich jedoch oft die Frage nach der Relevanz der Befunde. Bei HIV-Patienten lassen sich P. jirovecii aufgrund der hohen Erregerzahlen meist problemlos im mikroskopischen Präparat nachweisen. Bei allen anderen Patienten ist der mikroskopische Nachweis häufig nicht zielführend, da deutlich weniger Erreger vorhanden sind, sodass sich mikroskopisch falsch-negative Befunde ergeben. Ist die PCR positiv, muss anhand klinischer, laborchemischer und radiologischer Parameter zwischen Erkrankung und Kolonisation unterschieden werden. In jüngster Zeit wurden quantitative Real-Time-PCR-Verfahren entwickelt. Sie helfen, eine Differenzierung zwischen Infektion und Kolonisation vorzunehmen. Die Identifizierung mikrobiologischer Isolate erfolgt klassischerweise anhand makroskopischer und mikroskopischer morphologischer Kriterien sowie mit Tests, die gattungsspezifische biochemische Stoffwechseleigenschaften der Erreger überprüfen. Dies kann durch Einzelreaktionen in Reagenzgläsern, durch die Analyse mehrerer Parameter im Mikroformat in einer "bunten Reihe" oder automatisiert in Analysegeräten erfolgen. Je geringer die Stoffwechselaktivität, desto schwieriger ist die Differenzierung. Als Alternative bieten sich neuere Verfahren an, die Nukleinsäuren mit molekulargenetischen Methoden oder Proteine massenspektrometrisch analysieren und eine Differenzierung der Erreger auch bei geringer Stoffwechselleistung ermöglichen. Serologische Verfahren beruhen auf dem Nachweis von spezifischen Antikörpern oder Erregerantigenen. Antikörper werden bei Kontakt mit entsprechenden Antigenen mit einigen Tagen bis Wochen Verzögerung gebildet, sodass sie in vielen Fällen für die akute Diagnostik nicht geeignet sind. Aufgrund der einfachen Materialgewinnung werden Antikörperuntersuchungen jedoch häufig durchgeführt und sind für die Beantwortung spezifischer Fragestellungen auch sehr hilfreich. Grundsätzlich kann beim Nachweis einmalig erhöhter Titer oder eines mindestens vierfachen Titeranstiegs von einem ersten oder erneuten Kontakt mit den Erregern ausgegangen werden. Auch die Antikörperklassen sind, abhängig von der jeweiligen Erkrankung, für die Differenzialdiagnostik von großer Bedeutung. In der Regel werden bei akuten Infektionen IgA oder IgM gebildet. Indikationen für Antikörperuntersuchungen sind: 4 Ätiologische Klärung von Infektionen, insbesondere auch nach Abklingen der entsprechenden klinischen Symptome 4 Nachweis bzw. Ausschluss von Folgeerkrankungen nach bakteriellen oder viralen Infektionen, z. B. bei reaktiver Arthritis, Einige mikrobielle Antigene werden über den Urin ausgeschieden, sodass sie dort nachgewiesen werden können. Am häufigsten werden Tests zum Nachweis von Legionella-und Pneumokokken-Antigenen angewandt. Der Test ist als zusätzliches, schnelles diagnostisches Verfahren bei der Diagnose der ambulant erworbenen Pneumonie von Erwachsenen sinnvoll, wird jedoch in den S3-Leitlinien zur ambulant erworbenen Pneumonie (CAP) und zur nosokomialen Pneumonie nicht als Routinediagnostik empfohlen, da Pneumokokken im Spektrum der antibiotischen Therapie enthalten sind (Höffken et al. 2009; Dalhoff et al. 2012) . Kinder und Kleinkinder sind in bis zu 20 % Pneumokokkenträger, daher sind Urinantigentests bei ihnen häufig falsch-positiv. Die Sensitivität beträgt 50-80 %, die Spezifität liegt bei über 90 %. Der Test ist damit als alleiniges Verfahren ungeeignet und sollte durch kulturelle Untersuchungen von respiratorischen Materialien und Blutkulturen ergänzt werden. Dies ist auch sinnvoll, um eine Resistenztestung durchführen zu können, da die Verbreitung Penicillin-resistenter Stämme zunimmt. Ein positiver Befund kann zur Fokussierung der antibiotischen Therapie beitragen, wobei die Möglichkeit falsch-positiver Befunde und polymikrobieller Infektionen zu bedenken sind. Auf der anderen Seite schließt ein negativer Test eine Pneumokokkenpneumonie nicht aus und sollte daher bei weiter bestehendem klinischen Verdacht ggf. wiederholt bzw. durch weitere Untersuchungen ergänzt werden. Die Diagnostik entzündlicher Prozesse umfasst die Analyse der Leukozytenzahl und des Differenzialblutbilds, der Blutkörpersenkungsgeschwindigkeit und bei Vorliegen septischer Erkrankungen die Analyse von Parametern der Gerinnungsaktivierung Das C-reaktive Protein (CRP) ist ein Akute-Phase-Protein, dessen Plasmakonzentrationen bei systemischen Entzündungsreaktionen durch proinflammatorische Zytokine wie Interleukin-6 (IL-6) stimuliert wird. Es wird in der Leber synthetisiert und gelangt über das Plasma zum Ort der Entzündung. Dort nimmt es als Teil des angeborenen Immunsystems an der Immunabwehr teil. Es kann potenziell toxisches Material aus Gewebeschädigungen oder Strukturen von Mikroorganismen binden. Anschließend wird deren Abräumung veranlasst. Die CRP-Konzentrationen steigen im Rahmen von infektiösen Prozessen, aber auch bei Gewebeschädigungen wie z. B. operativen Eingriffen, bei malignen Tumoren oder malignen Systemerkrankungen sowie bei einigen Autoimmunerkrankungen an. Der Referenzwert des CRP liegt bei <5 mg/l und steigt innerhalb von 6 h nach Beginn der Infektion an. Der Maximalwert ist nach operativen Eingriffen meist nach 48 h erreicht und fällt dann mit einer Halbwertszeit von 24-48 h wieder ab. Bei Infektionskrankheiten können die Werte ohne adäquate Therapie für Tage bis Wochen erhöht sein. Je nach Infektionserreger bzw. Krankheitsverlauf werden unterschiedliche typische CRP-Anstiege beobachtet (. Tab. 8.9). Das CRP eignet sich auch zur Beurteilung der Effektivität einer antiinfektiven Therapie. Unter einer adäquaten Therapie fallen die Werte innerhalb von 3 Tagen wieder ab. Grundsätzlich können die in . Tab. 8.10 dargestellten Muster unterschieden. Procalcitonin (PCT) wird als Vorstufe des Calcitonins in allen Körpergeweben, vor allem jedoch in der Leber produziert. Es ist unter physiologischen Bedingungen nur in geringen Konzentrationen im Serum nachweisbar (0,005-0,05 µg/l). Als Referenzbereich werden Werte <0,5 µg/l angegeben. Bei mikrobiellen Infektionen erfolgt eine verstärkte Freisetzung Das Lipopolysaccharid-bindende Protein (LBP) bindet den Lipid-A-Anteil des Lipopolysaccharids gramnegativer Bakterien. Erhöhte Werte finden sich bei bakterieller Sepsis und Pilzsepsis, aber auch bei schweren Traumata, nicht jedoch bei viralen Infektionen. Die Kinetik entspricht der des CRP. Die proinflammatorischen Zytokine Tumornekrosefaktor-α (TNF-α), Interleukin-6 (IL-6) und Interleukin-8 (IL-8) sind sehr frühe Marker für Entzündungsreaktionen. Sie sind diagnostisch wertvoll bei frühen Verlaufsformen einer Sepsis oder eines "systemic inflammatory response syndrome" (SIRS) und werden sehr oft auch in der Labordiagnostik einer schweren neonatalen Infektion angewandt. TNF-α ist der früheste Marker eines Entzündungsprozesses, wobei eine weitere Differenzierung bezüglich der Ätiologie nicht möglich ist. Es werden Gesamt-TNF-α sowie ein freies bioaktives TNFα-Trimer nachgewiesen. Letzteres ist nur 4-6 h nach Produktion nachweisbar. Die Monomere und Spaltprodukte lassen sich hingegen für 24 h und länger nachweisen, sodass eine Beurteilung des zeitlichen Verlaufs möglich ist. IL-6 und IL-8 werden innerhalb von 6 h nach TNF-α-Stimulation bzw. Kontakt mit Bakterien oder Bakterientoxinen von Monozyten/Makrophagen sezerniert. Nach 24-48 h nimmt die Sekretion bis unter die Nachweisgrenze ab. Neben der Analyse zahlreicher physikalischer und chemischer Parameter muss Badewasser auch mikrobiologisch untersucht werden. Die Anforderungen an Rein-und Beckenwasser sind in einer Norm zur Aufbereitung von Schwimm-und Badebeckenwasser (DIN 19643-1:2012-11) · Umgebungsuntersuchungen 8.5.2 Wasser: Trinkwasser, Badewasser Europäisches Übereinkommen vom 30. September 1957 über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße, Anlage zur Bekanntmachung der Neufassung der Anlagen A und B, Verpackungsanweisung P650 Pros and cons of using biomarkers versus clinical decisions in start and stop for antibiotics in the critical care setting Use of procalcitonin to reduce patients' exposure to antibiotics in intensive care units (PRORATA trial): a multicentre randomised control trial S3-Leitlinie Epidemiologie, Diagnostik und Therapie erwachsener Patienten mit nosokomialer Pneumonie Gesellschaft für Pädiatrische Nephrologie (2016) Aktueller Dialysestandard S3-Leitlinie Behandlung von erwachsenen Patienten mit ambulant erworbener Pneumonie und Prävention -Update MiQ 2, Harnwegsinfektionen Kein Nachweis von vergrünenden Streptokokken bei Endoskopen zur Bronchoskopie und ERCP Procalcitonin to initiate or discontinue antibiotics in acute respiratory tract infections Systemische Untersuchung von Trinkwasserinstallationen auf Legionellen nach Trinkwasserverordnung: Empfehlung des Umweltbundesamtes nach Anhörung der Trinkwasserkommission Epidemiologie, Diagnostik, antimikrobielle Therapie und Management von erwachsenen Patienten mit ambulant erworbenen unteren Atemwegsinfektionen sowie ambulant erworbener Pneumonie -Update Comparative Evaluation of Two Commercial Multiplex Panels for Detection of Gastrointestinal Pathogens by Use of Clinical Stool Specimens MiQ 9 2. Auflage, Gastrointestinale Infektionen Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) (2012) Anforderungen an die Hygiene bei der Aufbereitung von Medizinprodukten Interpretative reading: recognizing the unusual and inferring resistance mechanisms from resistance phenotypes A Semiquantitative Culture Method for Identifying Intravenous-Catheter-Related Infection Molekulare Diagnostik: Typisierung von Mikroorganismen Use of Procalcitonin to Shorten Antibiotic Treatment Duration in Septic Patients Guide to Good Manufacturing Practice for Medicinal Products Annexes C-reactive Protein: a valuable marker of sepsis Kommission für Krankenhaus-und Praxishygiene der Sektion Hygiene und Gesundheitswesen (III) der DGHM (1989) Hygienische Abnahmeprüfung und hygienische Kontrollen nach DIN 1946 Teil 4 Raumlufttechnische Anlagen in Krankenhäusern Qualitätsmanagement im Medizinisch-mikrobiologischen Nach den Vorgaben der KRINKO-Empfehlung "Anforderungen an die Hygiene bei der Aufbereitung von Medizinprodukten" (2012) muss eine technisch-physikalische Validierung erfolgen, die durch den Einsatz biologischer Indikatoren nach DIN EN ISO 17665 ergänzt werden kann. Eine mikrobiologische Untersuchung wird daher in der Regel nur noch bei speziellen Fragestellungen durchgeführt. Die desinfizierende Wirkung einer Waschmaschine, mit der Krankenhauswäsche aufbereitet wird, sollte mindestens halbjährlich überprüft werden. Dabei werden je Maschine mindestens 5 mit Enterococcus faecium kontaminierte Wäscheläppchen zur Schmutzwäsche gegeben und gewaschen. Bewertung/Anforderung: Bei allen Proben muss eine Reduktion um mindestens 5 log10-Stufen erfolgen. Die Reinigungs-und Desinfektionsleistung von Geschirrspülmaschinen sollte mindestens halbjährlich mithilfe von Edelstahlplättchen, die mit Rinderalbumin, Mucin und Maisstärke (RAMS) sowie Enterococcus faecium beschichtet sind, überprüft werden.In DIN 10510 sind für Mehrtanktransport-Geschirrspülmaschinen zusätzlich Abklatschuntersu-