AGENDA - Themenkurs

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1 AGENDA - Themenkurs Vertiefung der Kenntnisse und zukünftige Anforderungen an das Labor Inhalt Die neue RiliBäk B 3 Direkter Nachweis und Charakterisierung von Infektionserregern (Inkraftsetzung ) Ringversuche als Bestandteil der externen Qualitätssicherung im Labor Resistenzbestimmung: Nach welcher Norm ab 2014? EUCAST oder CCLSI? Multiresistente Erreger - Eine Herausforderung für das Praxis-Urin-Labor. Diagnostische Möglichkeiten im Labor für: atypische Erreger: Mykoplasmen Chlamydien spezielle Erreger: Neisseria gonorrhoeae Gardnerella vaginalis Zusammenfassung und Diskussion

2 Multiresistente Erreger (MRE) ein Überblick MRGN & Co.

3 Staphylococcus aureus -Eigenschaften Mikroskopie/Kultur -grampositive Haufenkokken -unbeweglich -keine Sporenbildung Wachstum -fakultativ anaerob -bei C, weiter ph-bereich -bis zu 10% NaCl -1-2 mm große pigmentierte Kolonien Pathogenitäts-/Virulenzfaktoren Zelluläre Faktoren -Protein A -Clumping-Faktor -Kapsel (Polysaccharide) Extrazelluläre Faktoren - Plasmakoagulase -Fibrinolysin -Toxic Shock Sydrome-Toxine - Hämolysine -Hyaluronidase -Enzyme: Lipasen, Proteasen.. - Enterotoxine -Leukozidine PVL -u.a.

4 Staphylococcus aureus -Erkrankungen Pyogene und invasive Prozesse z.b. Furunkel, Karbunkel, Abszesse, Empyeme, Wundinfektionen, Parotitis, Otitis media, Sinusitis, Mastoiditis, Pneumonie, Osteomyelitis, Sepsis, Endokarditis, Fremdkörperinfektionen u.a. Toxinvermittelte Erkrankungen -Staphylococcal scalded skin sydrome (SSSS, Dermatitis exfoliativa Ritter -Toxic shock syndrome (TSS) -Lebensmittelintoxikationen von Rittershain)

5 Staphylococcus aureus -Umweltresistenz Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen Temperaturtoleranz Salztoleranz (15-30 min / 60 C) (bis 10% NaCl) Toleranz gegen Austrocknung - kontaminierter, getrockneter Eiter (RT) 70 d Widerstandsfähikeit in der Umgebung -künstlich kontaminierte Kunststoff-Fliesen > 7 d -Madratzen -Baumwollgewebe -Wolldecken > 70 d > 100 d > 200 d

6 Zusammenfassung -Bedeutung Staphylococcus aureus ist eine der häufigsten und klinisch relevantesten Bakterienspezies. Bedeutung viele Pathogenitäts und Virulenzfaktoren klassischer Erreger eitriger Infektionen (ambulant/ nosokomial) häufiger Besiedler von Haut u. Schleimhäuten (Kolonisation) % der Bevölkerung - bis 80 % bei medizinischem Personal Übertragungswege - endogen (patienteneigene Flora) - exogen (Kontakt mit kontaminierten Händen, Instrumenten, Haut, medizin. Maßnahmen mit Erregerfreisetzug) ausgeprägte Adhäsion an Oberflächen (Kunststoffmaterialien) ausgeprägte Umweltresistenz

7 Multiresistente Erreger im Krankenhaus Methicillin resistente Staphylococcus aureus (MRSA) Vancomycin resistente Enterokokken (VRE / GRE) Extended-spectrum ß-Lactactamase (ESBL) bildende... Enterobakterien (z.b. E.coli, Klebsiella pneumoniae) Multiresistente Pseudomonas aeruginosa (MRP(A)) Multiresistente Acinetobacter baumannii (MRAB)... ( Carbapenemasebildner (z.b. KPC, VIM, NDM-1, OXA-48) )

8 Multiresistenz Definition von Multi-Resistenten Erregern (MRE) Multiresistente Erreger sind gegen mehrere typischer Weise für die Behandlung dieser Erreger eingesetzten Antibiotika resistent.

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10 weitere therapeutische Herausforderung: MRE Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) traten erstmals vor 50 Jahren und schon während der klinischen Erprobung von Methicillin in England auf -in den nachfolgenden Jahrzehnten mit unterschiedlicher Prävalenz weltweit.

11 therapeutische Herausforderung: MRE MRSA / VRE Methicillin Vancomycin als Leitantibiotika zur phänotypischen Beschreibung der Resistenz verwendet Resistenz hier oft mit der Resistenz gegenüber weiteren Antibiotika vergesellschaftet so Akronyme zum Synonym für multiresistente Isolate der Spezies geworden

12 MRSA: ist nicht der gefährlichste, aber der bekannteste Krankenhauskeim. Er löst etwa 30 Prozent aller Krankenhausinfektionen aus. In den 28 Staaten der Europäischen Union erkranken jedes Jahr circa drei Millionen Patienten an MRSA-Infektionen mit bis Todesfällen.

13 MRSA-Fälle jährlich in dt. KH geschätzt Jede schwere MRSA-Infektion führt zu einer signifikanten Erhöhung der Sterblichkeit und verursacht durchschnittliche Mehrkosten von bis Euro.

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15 1 Definition Nosokomialinfektion von griechisch: νοσοκομιον - Krankenlager Synonym: nosokomiale Infektion, Hospitalinfektion Englisch: nosocomial infection Als Nosokomialinfektion bezeichnet man jede durch Mikroorganismen hervorgerufene Infektion, die in kausalem Zusammenhang mit einem Krankenhausaufenthalt steht, unabhängig davon, ob Symptome bestehen oder nicht. Nosokomiale Erreger sind also Erreger von Krankenhausinfektionen. Eine große Gefahr, sich mit einem Krankenhauserreger zu infizieren, besteht für immungeschwächte Patienten (v.a. auch immunsuppremierte Patienten). Für ärztliches und pflegerisches Personal sowie für gesunde Besucher stellen die Krankenhauskeime gewöhnlich kein Risiko dar. 2 Unterscheidung Man unterscheidet zwei Typen von nosokomialen Infektionen: Endogene Infektion: Standortwechsel des Erregers im Patienten selbst Exogene Infektion: Übertragung des Erregers von außen auf den Patienten, Kreuzinfektion

16 S.aureus klinische Bedeutung wichtigster Erregerreservoire -Nasenvorhof (15-40%) - Stirn-Haar-Grenze, Rachen, Axel, Perineum -chronische Hautläsionen (Ekzeme, Ulzera, Fisteln) Übertragungsweg; -exogen und endogen - z.b. Hände u.a. Mehrkosten je MRSA-Fall im Krankenhaus 100 bis 400 EURO/Tag

17 MRSA - Diagnostik?

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19 Latex Agglutinationsteste MRSA und MSSA 3-fachen Nachweis: Latex-Partikel, sensibilisiert mit humanem Fibrinogen und monoklonalen Antikörpern, weisen gleichzeitig den Clumping Faktor, Protein A und S. aureus spezifische Kapsel- und Oberflächenantigene Schnelle Testergebnisse: Resultate innerhalb von 30 Sekunden.

20 GRAM + KOKKEN Katalase + Latex-Agglutinations-Test ( ID serologisch ) S.aureus KNS koagulasenegative Staphylokokken

21 MRSA sind die häufigsten multiresistenten Erreger nosokomialer Infektionen in Europa S. aureus = MRSA Res.: PCR: wenn MHK >/= 2 mg/l mec Agen- / mec Cgen-Nachweis

22 Staphylococcus aureus -Antibiotikaresistenz Abkürzungen MSSA MRSA VISA GISA VRSA methicillin-sensibler S. aureus methicillin-resistenter S. aureus vancomycin-intermediär sensibler S. aureus glykopeptid-intermediär sensibler S. aureus vancomycin-resistenter S. aureus Zeittafel 1956: Entdeckung Vancomycin 1958: Einführung Vacomycin 1996: Erstbeschreibung VISA 2002: Erstbeschreibung VRSA

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24 KHDF / IKL / Abt.Mikrobiologie Reinkultur von MRSA

25 Reinkultur von MRSA

26 Reinkultur von MRSA Fotostream von q u i m b y

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28 PBP2a-Nachweis

29 > / = 22 mm

30 Unterscheidung methicillinresistenter Staphylococcus aureus MRSA hamrsa: hospital acquired MRSA sind mit Einrichtungen der stationären Behandlung/Pflege assoziiert hcamrsa: hospital acquired community associated MRSA die in einer stationären Einrichtung erworben und durch Patienten wieder in Krankenhäuser zurückgebracht werden camrsa: community acquired MRSA die außerhalb stationärer Einrichtungen erworben wurden lamrsa: livestock associated MRSA die von Masttieren erworben wurden, z.b. von Schweinen, Puten RKI: Epidemiologisches Bulletin 17/2009

31 cmrsa (hamrsa camrsa) - in den vergangenen Jahren weltweit über Auftreten u. Verbreitung berichtet -community aquired MRSA = cmrsa; Ausbreitung außerhalb des Krankenhauses -Bildung von Panton-Valentin-Leukozidin (PVL); SCCmec Kassette Typ IV = Zytotoxin, lysiert Makrophagen/Granulozyten, führt zu Gewebsnekrosen -Multiresistenz nicht so ausgeprägt wie bei hamrsa (Nachweis PVL-Gen) -Sanierung des Trägertums erforderlich!! (ansteckend; Laborinfektionen) - Vorkommen auch bei Tieren (Kleintierpraxen) klinische Bedeutung: Infektionen vor allem bei Kindern u. jugendlichen Erwachsenen -Haut- und Weichteilinfektionen, -sept. Arthritis, -abszedierende Pneumonie -Septikämie

32 Vancomycin-resistenter Enterococcus GRE Glycopeptid-resistenter esistenter Enterococcus (Einschluss Teicoplanin)

33 Enterokokken -fakultativ anaerobe, grampos. Kokken; Serogruppe D nach Lancefield, sehr widerstandsfähig - Oberflächen - Haut -gehören zur physiol. Darmflora von Mensch und Tier -mehr als 17 Species: E. faecium u. E. faecalis als Krankheitserreger erster Einsatz von Vancomycin Zuordnung zum neuen Genus Enterococcus erstmals VRE beschrieben (Frankreich, Großbritannien) - 7 Formen der Vancomycinresistenz (A-G) bis 2004 beschrieben worden von denen die Typen vana (Res. gegen Vancomycin und Teicoplanin) und vanb (Res. nur gegen Vancomycin) die größte Bedeutung haben Mechanismus: besteht in der Strukturveränderung d. Vanco-Bindungsstelle Resistenz: intrinsisch Cephalosporine, Clindamycin, Aminoglycoside, zunehmend : Erythromycin, Fluorchinolone, Tetracycline

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37 Bakterien-Färbung Grund für die intensive Forschung an Färbemethoden für Bakterien zu Ende des 19. Jahrhundert war deren schlechte Sichtbarkeit in der Hellfeld-Mikroskopie. Erst mit der Entwicklung des Phasenkontrasts in den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts wurden sie ohne Färbung sichtbar.

38 GRAM-Färbung Gram fand zwischen 1883 und 1885 im Berliner Städtischen Krankenhaus in Zusammenarbeit mit Carl Friedländer einen Weg, Erreger der Lungenent- zündung verschieden anzufärben. Streptococcus pneumoniae (grampositiv) Klebsiella pneumoniae (gramnegativ)

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40 Neue Definition multiresistenter gram-negativer Erreger durch die KRINKO Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention am Robert-Koch-Institut in Berlin Bezug auf: 4 bakterizide Substanzen die bei schweren Infektionen eingesetzt werden

41 Definition Multiresistenz Für KH-hyg. Zwecke sollen 2 Ausprägungsgrade unterschieden werden. Multiresistenz bei gramnegativen Erregern ist ein komplexes Phänomen, hervorgerufen durch eine Vielzahl unterschiedlicher Resistenzmechanismen in ganz unterschiedlichen Bakterienspezies. KHDF/ IKL/Abt.Mikrobiologie

42 Definition Multiresistenz

43 Definition Multiresistenz NEONATOLOGIE für KH-hyg. Zwecke sollen 3 Ausprägungsgrade unterschieden werden.

44 Neue Definition multiresistenter gram-negativer Erreger durch die KRINKO Bedeutung: -Der Mechanismus der Resistenz spielt eine geringe Bedeutung (z.b. E.coli-ESBL ist noch kein MRE, wenn Fluorchinolone noch sensibel = S getestet werden; inoff. 2MRGN) Bei Resistenz: Definition 3MRGN erfüllt! Vor- u. Nachteile: -unbekannte Begriffe: 3 MRGN, 4 MRGN -zu befürchten: Verwirrungen f. die Hygienemaßnahmen

45 Neue Definition multiresistenter gram-negativer Erreger durch die KRINKO Bedeutung für die Therapie? keine! Die MRGN-Klassifikation dient ausschließlich krankenhaushygienischen Zwecken. Sie soll nicht das Antibiogramm auf dem mikrobiologischen Befund beeinflussen! Ziele mikrobiologischer Befunde: (a) sie sollen die Therapie leiten und (b) Grundlage für krankenhaushygienische Empfehlungen sein Die Frage, wie Antibiogramme auf dem Befund erscheinen sollen, ist Gegenstand der Tätigkeit von EUCAST sowie des Nationalen Antibiotika- Sensitivitätstest-Komitee NAK (

46 Multiresistente Erreger im Krankenhaus Methicillin resistente Staphylococcus aureus (MRSA MRSA) Vancomycin resistente Enterokokken (VRE / GRE) Extended-spectrum ß-Lactactamase (ESBL) bildende... Enterobakterien (z.b. E.coli, Klebsiella pneumoniae) Multiresistente Pseudomonas aeruginosa (MRP(A)) Multiresistente Acinetobacter baumannii (MRAB)... ( Carbapenemasebildner (z.b. KPC, VIM, NDM-1, OXA-48) )

47 1985 erste Berichte über Ergebnis von Punktmutationen in den Strukturgenen der alten TEM-1 u. SHV-1-Enzyme

48 ESBL (Akronym) extended spectrum ß-lactamases ß-Laktamasen mit erweitertem Spektrum = Enzyme, die Cephalosporine der höheren Generation inaktivieren z.b. Fortum und Rocephin = spezielle Gruppe von Resistenzmechanismen; es werden jedoch nicht alle Möglichkeiten der Resistenz gegenüber Cephalosporinen der 3. Generation abgedeckt

49 Vorkommen von ESBL Escherichia coli Klebsiella spp. Citrobacter spp. Proteus spp. Salmonella enterica Enterobacter spp. Morganella morganii Serratia marcescens Shigella dysenteriae Pseudomonas spp... schwierig für Routine- Diagnostik

50 Warum ist ESBL ein Problem? Detektion im Labor bereitet Probleme (Stufendiagnostik) Nichtnachweis im Labor führt zum Nichtwissen in der Klinik plasmidische Resistenz! wird sehr leicht weiterverbreitet Resistenz nimmt weltweit zu Auftreten von Epidemien; lokal und regional therapeutische u. hygienische Konsequenzen ökonomische Bedeutung

51 Escherichia coli gramnegative, fakultativ anaerob wachsende Stäbchenbakterien; Oxidase-negativ, Katalase-positiv, biochem. aktiv, Glucose immer fermentiert Klinische Bedeutung E.coli ist physilogischer Bestandteil der intestinalen Flora des Menschen. Verursacher von: HWI, Abszesse, Pneumonien, Meningitiden, Sepsis, Wundinfektionen Intestinale Infektionen: von Pathovarienten EPEC, EIEC, ETEC, EHEC ESBL-Coli -Nach Klebsiella Spezies mit dem zweithöchsten Anteil extended spectrum ß-Lactamasen (ESBL)-bildender Stämme. -seit 2002 Zunahme dieser Stämme in Deutschland -hohe krankenhaushygienische Relevanz - daher muss eine sichere Detektion dieses Resistenzmechanismus sichergestellt sein; ambulanter Bereich: (community-esbl) bei HWI!!!

52 Klebsiella pneumoniae gramnegative, fakultativ anaerob wachsende Stäbchenbakterien; unbeweglich Oxidase-negativ, Katalase-positiv, biochem. aktiv, Glucose immer fermentiert bekapselt Familie Enterobacteriaceae; - Klebsiella pneumoniae-komplex Klebsiella pneumoniae ssp. pneumoniae Klebsiella pneumoniae ssp. ozaenae Klebsiella pneumoniae ssp. rhinoscleromatis -Klebsiella oxytoca -Klebsiella variicola Klinische Bedeutung K. pneumoniae ist physilogischer Bestandteil der intestinalen Flora des Menschen und kommt weit verbreitet in der Umwelt (Wasser, Pflanzen) vor. Verursacher von: HWI (komplizierte), Abszesse, Pneumonien, Meningitiden, Sepsis, Wundinfektionen; Besonders bei urologischen Patienten finden sich langfristig bestehende Kolonisationen im Urogenitaltrakt, z. B. durch Fremdkörper begünstigt, die zu rezidivierenden Infektionen führen.

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54 Chromogenes Medium zum Screening von ß-Laktamasen mit erweitertem Spektrum bildenden Enterobacteriaceae (ESBL) ESBL Chrom - Agar

55 1 Test negativ >/= 5 mm Differenz = ESBL

56 ESBL -Annäherungstest

57 KHDF/ IKL/Abt.Mikrobiologie ESBL -E-Test

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60 ESBL / AmpC

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62 weitere therapeutische Herausforderung: MRE Klebsiella pneumoniae - Carbapenemase

63 weitere therapeutische Herausforderung: MRE Carbapenemasen für bestimmte Carbapenemasen wird die Bezeichnung des jeweiligen Enzyms verwendet: KPC Klebsiella pneumoniae-carbapenemase NDM New-Delhi-Metallo-Beta Laktamase Gruppe Metallo-Beta-Laktamasen

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65 Meldepflicht (Labor): 4 MRGN weisen immer eine zusätzliche Resistenz gegen die Gruppe der Carbapeneme (z.b. Imipenem, Meropenem) auf. Sie fallen daher in Sachsen unter die meldepflichtigen Erreger. Eine Meldepflicht besteht bei Nachweis einer Infektion oder Kolonisation. Enterobacteriaceae Acinetobacter baumannii Pseudomonas aeruginosa Mit erworbenen Carbapenemasen oder erworbener eingeschränkter Carbapenemempfindlichkeit Mit erworbenen Carbapenemasen oder erworbener eingeschränkter Carbapenemempfindlichkeit mit erworbenen Carbapenemasen oder bei gleichzeitigem Vorliegen von phänotypischer Resistenz gegen Acylureidopenicilline, Cephalosporine der 3./4.Generation, Carbapeneme und Fluorchinolone )

66 Welcher diagnostische Algorithmus sollte zur Untersuchung auf Carbapenemase-produzierende Enterobacteriaceae angewandt werden? K. pneumoniae, K. oxytoca und E. coli müssen auf Carbapenemasen untersucht werden, wenn Ertapenem, Imipenem oder Meropenem nach EUCAST intermediär oder resistent sind: Agardiffusion Mikrodilution Ertapenem 24 mm > 0,5 mg/l Imipenem 21 mm > 2 mg/l Meropenem 21 mm > 2 mg/l

67 Prüfstamm E.Coli ATCC Hodge -Test

68 >8 Metallo-ß- Laktamase-Test

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70 Carbapenemase-Testung

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76 weitere therapeutische Herausforderung: MRE multiresistenter Pseudomonas (aeruginosa)

77 Pseudomonas aeruginosa Allgemein: gramnegativ, anspruchslos, nicht-fermentierend (Non-Fermenter) obligat aerob wachsend Epidemiologie: ubiquitär; natürlich in Umwelt (Boden, Wasser) Lebensmittel, Krankenhaus (Nass- und Feuchtbereiche) Häufiger Erreger von Infektionen bei Patienten mit allgemeiner oder lokaler Abwehrschwäche und antibiotischer Vortherapie. Krankheitsspektrum: -nosokomiale Infektionen: Beatmungspneumonien, postoper. Wundinfektionen, Superinfektionen von Verbrennungen, Ulcera cruris und Decubiti HW, Septikämien -ambulant: Resistenz: Otitis externa, Endokarditis bei Drogenabhängigkeit, chron. PN Augeninfektionen (Kontaktlinsen), Abszesse, CF, u.a. rasche Resistenzentwicklung; natürlicherweise hochresistent

78 Pseudomonas spp. P.-Fluorescens-Gruppe: P. aeruginosa, P. fluorescens, P. putida, P. veronii, P. monteilii P. stutzeri P. mendocina P. alcaligenes P. pseudoalcaligenes P. luteola (oxidaseneg.) Pigmente wasserlöslich: Pyocyanin (blau) Pyoverdin (gelb-grün,fluoreszierend) Pyorubin Pyomelanin (rot) (braun-schwarz) P. oryzihabitans (oxidaseneg.)

79 weitere therapeutische Herausforderung: MRE multiresistenter Acinetobacter (baumannii)

80 Acinetobacter Mikrobiologie: nichtfermentierende gramneg. kokkoide Stäbchenbakterien über 20 Spezies; resistent gegen Umwelteinflüsse Vorkommen: -beim Mensch: ubiquitär - Boden, Trinkwasser, Oberflächenwasser, Abwasser, Nahrungsmittel; auch in der Hautflora (bis 25% der Bevölkerung) A.lwoffii, A. johnsonii, A. radioresistens -nosokom. Infektionen: A.baumannii am häufigsten (70% aller klin. Isolate) Übertragung durch Vektoren möglich Infektionen: Atemwegsinfekte, Bakteriämien, sek. Meningitiden selten: Endokarditis, Peritonitis, HWI, Cholangitis Antibiotikaresistenz: häufig Multiresistenz gegen Betalaktame u. Aminoglycoside

81 AUSBLICK Multiresistente gramnegative Stäbchenbakterien

82 zu verhindern ist: -Antibiotikaeinsatz zur Behandlung eigentlich viral ausgelöster Infektionen -zu langer prophylaktischer Einsatz bei chirurgischen Eingriffen -zu kurze Therapie bzw. unzureichende Compliance - indäquate Therapie hinsichtlich Dosierung, da oft Unterdosierung! -unkritischer Einsatz von Substanzen mit breitem Wirkspektrum -Steigerung des Antibiotikaverbrauchs / Generika (Resistenzentwicklung korreliert direkt mit den Verschreibungszahlen) -unkritischer Einsatz von Antibiotika in der Planzen- u. Tierproduktion

83 Multiresistente Erreger (MRE) ein Überblick