Gesünder oder kränker aus dem Krankenhaus? Nosokomiale Infektionen mit Pseudomonas aeruginosa. Prof. Dr. med. Dr. rer.nat. B.

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Jacob Thomas Raske
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1 Gesünder oder kränker aus dem Krankenhaus? Nosokomiale Infektionen mit Pseudomonas aeruginosa Prof. Dr. med. Dr. rer.nat. B. Tümmler

2 Nosokomiale Infektionen häufigste Komplikation hospitalisierter Patienten Infektionsrate: 6-10% aller Patienten bis zu 40% auf Intensivstation fast 100% bei Aufenthalt von 40 Tagen im Akutkrankenhaus Mortalität infizierter Patienten: 7-8%

Patienten bis zu 40% auf Intensivstation fast 100% bei

3 Pseudomonas aeruginosa weltweit vierthäufigster nosokomialer Erreger

4 Disposition von P. aeruginosa zum nosokomialen Erreger metabolische Versatilität wächst am besten in nährstoffarmen Feuchtquellen, osmotolerant verwertet Detergentien und Desinfektionsmittel als Kohlenstoffquelle intrinsisch antibiotikaresistent

5 Atemwegsinfektionen mit Pseudomonas aeruginosa Ca. 10% aller nosokomialen Infektionen im Krankenhaus Schlechte Prognose der nosokomialen Pneumonie beatmeter Patienten auf Intensivstation (Mortalität 30-40%)

Schlechte Prognose der nosokomialen Pneumonie

6 Kolonisation der Atemwege beatmeter Patienten auf Intensivstation Endogen: retrograd aus dem Gastrointestinaltrakt (Gabe von Säureblockern) Exogen: Wasserquellen (Mundpflege), nosokomiale Übertragung

Gastrointestinaltrakt (Gabe von Säureblockern)

7 Typischer Verlauf der P. aeruginosa Pneumonie beim beatmeten Patienten Kolonisation Infektion Tag 1: Intubation Tag 6: P. aeruginosa in Trachealaspirat Tag 14: Tag 18: P. aeruginosa 40% Pneumonie verstorben ± Bakteriämie Tag 25: Extubation einer der drei häufigsten Gram-neg. Erreger der VAP 30-40% Mortalität häufig multiresistente (MDR) Isolate

Tag 6: P. aeruginosa in Trachealaspirat Tag 14: Tag 18: P.

8 Atemwegsinfektionen mit Pseudomonas aeruginosa Ca. 10% aller nosokomialen Infektionen im Krankenhaus Schlechte Prognose der nosokomialen Pneumonie beatmeter Patienten auf Intensivstation COPD: während einer akuten Exazerbation 4% der Sputen P. aeruginosa positiv Mukoviszidose und Bronchiektasen: die chronischen Pseudomonasinfektionen der Atemwege bestimmen Verlauf und Prognose

Pneumonie beatmeter Patienten auf Intensivstation COPD: während einer akuten Exazerbation 4%

9 Endstadium einer chronischen Infektion einer CF Lunge mit Pseudomonas aeruginosa

10 Entwicklung eines Chips zur Genotypisierung von P. aeruginosa Ziele Aufklärung der Populationsstruktur von P. aeruginosa Nachweis nosokomialer Infektionen standardisierte computergestützte Dokumentation rasche und einfache Durchführung für die Krankenhaushygiene Prinzip der Typisierung informative SNPs als Marker des Kerngenoms informative Marker für das variable akzessorische Genome: Pathogenitätsinseln und polymorphe Marker von Fitness- und Virulenzgenen

Durchführung für die Krankenhaushygiene Prinzip der Typisierung informative SNPs als Marker des Kerngenoms

11 Verfahren zur Geno- und Pathotypisierung von Pseudomonas aeruginosa Patent-Nr EP Zeitbedarf von der Kolonie bis zur Datenauswertung: 5-6 Stunden

12 P. aeruginosa Genotyping - Chip

13 P. aeruginosa Genotyping - Chip Variant..ACCAT.. PAO1..ACTAT.. gena

14 P. aeruginosa Genotyping - Chip

15 P. aeruginosa Genotyping - Chip SNPs

16 P. aeruginosa Genotyping - Chip flic a/b SNPs

17 P. aeruginosa Genotyping - Chip flic a/b exos / exou SNPs

18 P. aeruginosa Genotyping - Chip variable genes flic a/b exos / exou SNPs

19 P. aeruginosa Genotyping - Chip Pyoverdin- receptors variable genes flic a/b exos / exou SNPs

20 P. aeruginosa Genotyping - Chip PAPI-1 / pklc102 Pyoverdin- receptors variable genes flic a/b exos / exou SNPs

21 P. aeruginosa Genotyping - Chip PAPI-1 / pklc102 Pyoverdin- receptors variable genes PAPI 2 flic a/b exos / exou SNPs

22 P. aeruginosa Genotyping - Chip PAGI-2/-3 PAPI-1 / pklc102 Pyoverdin- receptors variable genes PAPI 2 flic a/b exos / exou SNPs

23 P. aeruginosa Genotyping - Chip PAGI-2/-3 PAPI-1 / pklc102 Pyoverdin- receptors variable genes Flagellaglycosylation island flic a/b PAPI 2 exos / exou SNPs

24 P. aeruginosa Genotyping - Chip PAGI-2/-3 PAPI-1 / pklc102 Pyoverdin- receptors variable genes Flagellaglycosylation island flic a/b 47D7- island PAPI 2 exos / exou SNPs

25 P. aeruginosa Genotyping - Chip PAGI-2/-3 PAPI-1 / pklc102 Pyoverdin- receptors variable genes Flagellaglycosylation island flic a/b PAGI-1 47D7- island PAPI 2 exos / exou SNPs

26 P. aeruginosa Genotyping - Chip PAGI-2/-3 PAPI-1 / pklc102 Pyoverdin- receptors variable genes Flagellaglycosylation island flic a/b PAGI-1 47D7- island LES PAPI 2 exos / exou SNPs

28 SNP-Chip und PFGE Genotypisierung Klon TB Klon CHA TB PT22 CHA PT22 TB Eng verwandte Stämme CHA Entfernt verwandte Stämme

29 P N A Klon CHA Boden, Japan, 1958 Fluß, Deutschland, 1992 CF Patienten, Frankreich, D N DF I O N N DE J G G CK MN P AC N FO BH LO C AK M HE LI Klon PA14 Brandwunde, USA Abwasser, Deutschland CF Patienten, UK, D, NL Klon TB CF Patienten, Italien, Deutschland, ? B A K J G B I J Typenstamm Brandwunde, Australien, 1952 Brandwunde, D, 1985 CF Patient, D, 1997 E

31 Die weltweit häufigsten P. aeruginosa Klone

32 Sequentielle P. aeruginosa Atemwegsisolate von einem CF Patienten : Klon C (intraklonale Variantion in Geninseln) seit 2002: Verlust der Geninseln in Klon C, Erwerb von PA14 und zwei weiteren Klonen

33 Eigene Anwendungen des P. aeruginosa Genotypisierungschips Populationsstruktur Langzeitverlauf chronischer Atemwegsinfektionen bei Mukoviszidose Überprüfung der Effizienz von Hygienemaßnahmen an den CF Ambulanzen der MHH Häufige Klone auf Intensivstationen in Europa Rekonstruktion von Infektketten

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