Bakterielle Kontamination von Blutprodukten

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1 32. Informationsgespräch der Blutspendezentrale des Österreichischen Roten Kreuzes für Wien, Niederösterreich und Burgenland (22. November 2008) Bakterielle Kontamination von Blutprodukten J. NEUMÜLLER Zentrum für Anatomie und Zellbiologie, Abt. f. Zellbiologie und Ultrastrukturforschung, Schwarzspanierstraße 17, 1090 Wien

2 Wie hoch ist das Risiko in Blutkomponenten? Bacterial contamination rate of red blood cell concentrate, plasma and platelet concentrate related to annual production in 1998 and 2001 Walther-Wenke G, Doerner R, Montag T, Greiss O, Hornei B, Knels R, Strobel J, Volkers P, Däubener W; Working party on Bacteria Safety in Transfusion Medicine of the Advisory Board of the German Ministry of Health (Arbeitskreis Blut), Berlin, Germany. Bacterial contamination of platelet concentrates prepared by different methods: results of standardized sterility testing in Germany. Vox Sang (2006) 90,

3 Wie hoch ist das Risiko in PC? Schätzung für f r die USA: 1:1000 1:3000 der produzierten PC, davon 1/6 mit schweren Erkrankungsepisoden beim Empfänger Burns & Werch JB. Bacterial Contamination of Platelet Units (2004) Arch Pathol Lab Med:128,

4 Welche Keime kommen in Frage? Clostridium perfringens Enterobacter cloacae Escherichia coli Flavobacterium Klebsiella oxytoca Propionibacterium acnes Salmonella cholerae-suis Salmonella enterica serotype Enteritidis Salmonella enterica serotype Heidelberg Seratia marcescens Methicillin-resistant Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus Staphylococcus carnosus Staphylococcus epidermidis Staphylococcus lugdunensis Staphylococcus sp. coagulase negative a Streptococcus Streptococcus pneumoniae Streptococcus pyogenes Streptococcus viridans Yersinia enterocolitica serotype O:3 Burns & Werch JB. Bacterial Contamination of Platelet Units (2004) Arch Pathol Lab Med:128,

5 Welche Faktoren beeinflussen die klinische Auswirkung einer bakteriellen Virulenz des Erregers Kontamination? Anzahl der Keime in der Blutkomponente Immunstatus des Empfängers und dessen individuelle medikamentöse Behandlung Rechtzeitige therapeutische Intervention des behandelnden Teams Burns & Werch JB. Bacterial Contamination of Platelet Units (2004) Arch Pathol Lab Med:128,

6 Das Horror-Scenario beim Empfänger Sepsis Multi-Organversagen

7 Schweregrade septischer Transfusionsreaktionen Jacobs MR, Good CE, Lazarus HM, Yomtovian RA. Relationship between bacterial load, species virulence, and transfusion reaction with transfusion of bacterially contaminated platelets. Clin Infect Dis (2008) 46(8):

8 Prävalenz und Schwere der Sepsis aufgrund der Virulenz des Erregers, der Leukozytenzahl des Transfundierten und der verabreichten antimikrobiellen Chemotherapie Jacobs MR, Good CE, Lazarus HM, Yomtovian RA. Relationship between bacterial load, species virulence, and transfusion reaction with transfusion of bacterially contaminated platelets. Clin Infect Dis (2008) 46(8):

9 Fehlinterpretationen, die eine rechtzeitige therapeutische Intervention des behandelnden Teams verhindern oder zumindest verzögern Leukoagglutinin-Reaktion Zytokin-Reaktion Diese Reaktionen sind bei Leukozyten-depletierten Blutkomponenten unwahrscheinlich

10 Detektion von Bakterien in PLTC nach Bakterienzugabe (Spiking): FACS versus BacT/Alert Mohr H, Lambrecht B, Bayer A, Spengler HP, Nicol SB, Montag T, Müller TH. Sterility testing of platelet concentrates prepared from deliberately infected blood donations. Transfusion (2006) 46,

11 Das größ ößte Potential bakterieller Kontaminationen steckt in den PC Notwendigkeit der Lagerung bei 22 C Ursachen Manipulationsfehler bei der Apherese Übertragung von Bakterien durch erkranktes Apherese-Personal Einstich in einen Haarfollikel bei unzureichender Desinfektion der Haut des Spenders Fehler beim Anschweißen en von Schläuchen am PC-Beutel Bakterämie des Spenders

12 Interaktion von Bakterien mit PLT Fitzgerald JR, Foster TJ, Cox D. The interaction of bacterial pathogens with platelets. Nat Rev Microbiol (2006) 4(6):

13 Interaktion von Bakterien mit PLT Fitzgerald JR, Foster TJ, Cox D. The interaction of bacterial pathogens with platelets. Nat Rev Microbiol (2006) 4(6):

14 Eigene Untersuchungen zeigen, dass durch Apherese gewonnene PC Aggregate bilden, die Bakterien sequestrieren könnenk ein dilatiertes offenes Kanalsystem besitzen, in dem Bakterien aufgenommen werden könnenk teilweise degranuliert sind

15 Kleine Aggregate (REM)

16 Größ ößere Aggregate (REM)

17 Dilatiertes offenes Kanalsystem Elektronentomographie

18 Bakterien im dilatiertes offenen Kanalsystem (TEM)

19 Bakterien im dilatierten offenen Kanalsystem (Elektronentomographie)

20 Bakterien, sequestriert in Aggregaten (Elektronentomographie)

21 Methoden zur Bakterientestung von Blutkomponenten In-house nucleic acid testing (NAT): Amplifikation eines 210- bp Fragments der bakteriellen 16S rrna mittels reverser Transcription Polymerase Kettenreaktion (RT-PCR). Bestimmung der CO 2 -Produktion (BacT( BacT/Alert) Bestimmung des O 2 -Verbrauchs: ebds-system System (Pall) Optimized Scansystem, solid-phase scanning cytometer (Hemosystem). Färbung mit dem interkalierenden DNA- Farbstoff PicoGreen, Detektion auf einer schwarzen Membran mittels Zytometer, Überprüfung im Fluoreszenzmikroskop. Zählung mittels Flusszytometrie: Färbung mit dem interkalierenden DNA-Farbstoff Thiazolorange. Dauer: 140 min inkl. 120 min. Kultivation in einem Bakterienmedium. Schmidt M, Hourfar MK, Nicol SB, Wahl A, Heck J, Weis C, Tonen T, Spengler HP, Montag T, Seifried E, Roth WK. A comparison of three rapid bacterial detection methods under simulated real-life conditions. Transfusion (2006) 46(8): Müller TH, Mohr H, Montag T. Methods for the detection of bacterial contamination in blood products. Clin Chem Lab Med ( 2008) 46(7): Montag T. Strategies of bacteria screening in cellular blood components. Clin Chem Lab Med (2008) 46(7):

22 Was können k wir tun, um die Sicherheit unser Blutprodukte zu gewährleisten? Die Apherese sicher zu gestalten durch geeignete Schulung des Personals durch strenge Einhaltung der Sterilitätsvorgaben tsvorgaben Bakterientests durchführen hren (vor allem bei den PC) Pathogeninaktivierung