Themen FORUM HYGIENE UND INFEKTOLOGIE, POTSDAM

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1 FORUM HYGIENE UND INFEKTOLOGIE, POTSDAM Diagnostik der Tuberkulose welches Ergebnis sagt dem Hygieniker was? Themen Einblick in die mikrobiologische Tuberkulose- Diagnostik Befundinterpretation Konsequenzen für die Infektionsprävention (inklusive Meldepflicht) 1

2 Tuberkulose weltweit (Quelle: WHO) Tuberkulose-Inzidenz in Deutschland (Quelle: Prof. Dr. W. Haas, Tuberkulosetagung 2017, Berlin ) Inzidenz = Häufigkeit der Neuerkrankungen in einem definierten Zeitraum 2

3 Teil 1 Mikrobiologische Diagnostik der Tuberkulose Erreger = Mycobacterium tuberculosis Quelle Bild: RKI 3

4 Erreger= Mycobacterium tuberculosis aerobe Stäbchenbakterien (Familie Mycobacteriaceae, Ordnung Actinomycetales) 0,2-0,6 x 1-10 µm groß nicht sporenbildend mit Gramfärbung mäßig gut anfärbbar (grampositiv) säurefest, d.h.: aufgrund der besonderen Zellwandstruktur wird der bei Färbung aufgenommener Farbstoff auch durch Säure- Alkohol-Behandlung nicht wieder entfernt Erreger = Mycobacterium tuberculosis Zellwandstruktur: hoher Lipidanteil, komplexer Aufbau damit nur geringe Permeabilität, hohe Antibiotikaresistenz Quelle Bild: medmikro.ruhr-uni-bochum.de 4

5 Erreger= Mycobacterium tuberculosis >100 Mycobacterium-Spezies am wichtigsten für Humanmedizin (obligat pathogen): M. leprae Mycobacterium-tuberculosis-Komplex M. tuberculosis, M. africanum, M. bovis/bovis BCG, M. microti, M. canettii alle anderen: atypische Mycobakterien (oder ubiquitäre Mycobakterien, da in Umwelt weit verbreitet) fakultativ pathogen oder apathogen z.b. M. avium, M. intracellulare,m. xenopi, M. gordonae Beurteilung immer für den Einzelfall Diagnostik bei Verdacht auf Erkrankung 5

6 Falldefinition des RKI Klinisches Bild klinisches Bild einer Tuberkulose, definiert als eines der beiden folgenden Kriterien: der behandelnde Arzt stellt eine Indikation zur Durchführung einer vollständigen auf Heilung der Tuberkulose zielenden Antituberkulotika- Therapie, nach dem Tod werden Befunde bekannt, die zu Lebzeiten eine ärztliche Indikation zur Durchführung einer vollständigen Antituberkulotika- Therapie ergeben hätten Zusatzinformation Ein positiver Tuberkulinhauttest oder Interferon-Gamma-Test ohne tuberkulosetypischen Organbefund oder das Vorhandensein narbiger Residuen nach früherer Erkrankung an Tuberkulose gelten nicht als Erkrankung an Tuberkulose, auch wenn eine Chemoprävention durchgeführt wird. Falldefinition des RKI Labordiagnostischer Nachweis Positiver Befund mit mindestens einer der beiden folgenden Methoden: direkter Erregernachweis: Erregerisolierung (kulturelle Anzucht) mikroskopisch färberischer Nachweis säurefester Stäbchen, bestätigt durch Nukleinsäurenachweis (z.b. PCR positiv für Mycobacteriumtuberculosis-Komplex) nur aus Material des gleichen Organsystems 6

7 Mikrobiologische Diagnostik bei Verdacht auf Erkrankung Geeignetes Material: respiratorisches Material: Sputum, Tracheal- oder Bronchialsekret, BAL, Magensekret, andere Materialien: Biopsiematerial, Punktate, Urin, Liquor, Stuhl, Knochenmark, Blut (v.a. bei Immunsuppresion) Menge: viel (idealerweise mehrere Proben von aufeinanderfolgenden Tagen; keine Abstriche) Sputum, Bronchialsekret, Magensekret 2-5 ml Urin, Punktate wie Aszites oder Pleurapunktat >30 ml Magenspülwasser ml Liquor 3-5 ml Mikrobiologische Diagnostik bei Verdacht auf Erkrankung Untersuchungsgang parallel durchgeführt Mikroskopie Nucleinsäure-Amplifikations-Techniken Kultur wenn Wachstum Identifizierung Sensibilitätsprüfung Gesamtdauer der Untersuchung bis zum negativen Befund: 8 Wochen bei respiratorischen Materialien ansonsten 12 Wochen 7

8 Mikrobiologische Diagnostik bei Verdacht auf Erkrankung Mikroskopie = Nachweis von säurefesten Stäbchen (typische und atypische Mycobakterien) geringere Sensitivität als kulturelle Methoden, aber schneller positive Mikroskopie erst ab bis Bakterien/ml Material erkennt die besonders infektiösen Patienten 2 Methoden: Fluoreszenzmikroskopie ( Screening ) Lichtmikroskopie: Ziehl-Neelsen- oder Kinyoun-Färbung ( Bestätigung ) Labor-Meldepflicht Mikrobiologische Diagnostik bei Verdacht auf Erkrankung Nucleinsäure-Amplifikations-Techniken: weisen genetisches Material des Mycobacteriumtuberculosis-Komplexes nach Labor-Meldepflicht Sensitivität: 100% bei mikroskopisch positiven, 80-90% bei mikroskopisch negativen Materialien Spezifität: 95-99% nicht zur alleinigen Diagnostik geeignet: falsch negative/(falsch positive) Ergebnisse möglich keine Sensibilitätskontrolle, keine Therapiekontrolle möglich atypische Mycobakterien werden mit den Routineverfahren nicht erkannt 8

9 Mikrobiologische Diagnostik bei Verdacht auf Erkrankung Kultur: Mycobakterien haben lange Generationszeit, z.b. M. tub. 20 Stunden ( wachsen langsam ) deshalb Abtötung schnellwachsender Begleitfora nötig, durch N-Acetyl-L-Cystein + NaOH (= Dekontamination) Flüssigmedien: schnelleres Wachstum als in Festmedien Festmedien: i.d.r. nach 3-4 Wochen positiv; häufig aber auch nur in einem Medium Wachstum Nachweisgrenze: Bakt./ml Kulturen von Atemwegsmaterialien, Lungengewebe, Magensekreten, Stuhl und Urin werden 8 Wochen bearbeitet Kulturen von Atemwegsmaterialien bei Cystischer Fibrose, Punktate und Biopsien werden 12 Wochen bearbeitet wenn Kultur positiv, erneute Mikroskopie, um säurefeste Stäbchen zu bestätigen Mikrobiologische Diagnostik bei Verdacht auf Erkrankung Identifizierung: Unterscheidung zwischen Tuberkulose-Bakterien und nichttuberkulösen Mycobakterien mittels Ag-Nachweis oder PCR Speziesidentifikation durch molekularbiologische Methoden bei Mycobacterium-tub.-Komplex, für NTM durch Massenspektrometrie MALDI TOF matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight Massenspektrometrie z.b. Nachweis bakterientypischer ribosomaler RNA oder Analyse von Unterschieden im Gyrase-B-Gen 9

10 Mikrobiologische Diagnostik bei Verdacht auf Erkrankung Sensibilitätsprüfung: Umgang mit lebenden Erregern Schutzstufe 3 (BioStoffV) mit Flüssigkultur-Systemen: 7-14 Tage Bebrütungszeit (mit Festkultur-Systemen: 3-4 Wochen Bebrütungszeit) Isoniazid (INH), Rifampicin (RMP), Ethambutol (EMB), Pyrazinamid (PZA) und Streptomycin (SM) molekularbiologische Resistenzanalyse: Resistenzen der Mycobakterien basieren auf genetischen Veränderungen entsprechende Gene werden untersucht primär getestet: Isoniazid, Rifampicin, Ethambutol, Streptomycin Fluorchinolone, Capreomycin, Kanamycin second line getestet Labor-Meldepflicht Diagnostik bei Kontakt zu Erkrankten Was ist Kontakt? aerogene Infektion durch Einatmen erregerhaltiger Tröpfchenkerne (<5µm Durchmessser) von Personen, die an offener Lungentuberkulose erkrankt sind, v.a. beim Husten oder Niesen freigesetzt selten auch über Aerosolbildung bei intraoperativer Hochdrucklavage bei Knochentuberkulose oder ähnlichem wenn Erregerausscheidung über Stuhl oder Urin: keine Aerosolentstehung für Aufnahme von infektionsrelevanter Erregermengen (Infektionsdosis) langdauernde/intensive Exposition notwendig Aufenthalt in geschlossenen Räumen über mindestens 8 Stunden (Mikroskopie positiv) bzw. 40 Stunden (nur kulturell positiv) intensive Exposition, z.b. bei (Laien)-Reanimation Infektionsprävention bei Tuberkulose - Empfehlungen des DZK; Ziegler, Just, Castell et al

11 Diagnostik bei Kontakt zu Erkrankten Latenzzeit zwischen Kontakt und messbarer Immunantwort (Inkubationszeit) ca. 6-8 Wochen 5-10% der immunkompetenten Erwachsenen erkranken an einer behandlungsbedürftigen Tuberkulose bei 90-95% der immunkompetenten Erwachsenen wird Infektion erfolgreich bekämpft bzw. dauerhaft eingegrenzt (latente tuberkulöse Infektion, keine manifeste Erkrankung) Cave: bei Kindern und immungeschwächten Erwachsenen (z.b. HIV, Biological-Therapie) erkranken 20-40% Diagnostik bei Kontakt zu Erkrankten Nachweis einer latenten tuberkulösen Infektion: Tuberkulin-Hauttest: Kreuzreaktion mit nichttuberkulösen Mycobakterien und nach BCG-Impfung falsch positiv bei angeborener oder erworbener Immunschwäche falsch negativ Interferon-Gamma-Test: Prinzip: nach Kontakt mit Tuberkulosebakterien Bildung von spezifischen T-Lymphozyten setzen bei erneutem Kontakt Interferon Gamma frei Test mit Patientenblut + M.-tuberculosis/afrikanum/bovis-Ag bzw. +Mitogen (Positivkontrolle) und unstimulierte Negativkontrolle falsch positiv: M. kansasii, M. marinum, M. szulgai BGC: negativ 11

12 Diagnostik bei Kontakt zu Erkrankten Cave: Keine Aussage zu manifester Erkrankung! für Kleinkinder noch ungenügende Datenlage für Interferon-Gamma-Tests hier weiterhin Tuberkulin- Hauttest empfohlen (RKI) Meldepflicht nach IfSG 6 (Arztmeldepflicht): Erkrankung und Tod an behandlungsbedürftiger Tuberkulose unabhängig vom mikrobiologischen Befund mit Beginn einer tuberkulostatischen Therapie nach IfSG 7 (Labormeldepflicht): Nachweis von säurefesten Stäbchen in respiratorischen Materialien direkter Erregernachweis aller Spezies des Mycobacterium-tuberkulosis- Komplexes Ergebnis der Resistenzbestimmung nach 8 IfSG: ( Pathologen_Meldepflicht ) bei Erhebung eines Tuberkulose-verdächtigen Befundes (klinische Diagnostik oder Autopsie) nach 9 IfSG bei Entlassung aus KH Mitteilung des Aufenthaltsortes 30 IfSG: zwangsweise Absonderung 12

13 Befundinterpretation Beispiel: säurefeste Stäbchen nachgewiesen, MTb-Komplex: positiv (M. tuberculosis, M. africanum, M. bovis/bovis BCG, M. microti, M. canettii) PCR MTb-Differenzierung: M. tuberculosis Beispiel: säurefeste Stäbchen nachgewiesen MTb-Komplex: negativ PCR atypische Mycobakterien: M. gordonae nicht-tuberkulöse Mycobakterien: v.a. bei Immuninkompetenz oder wiederholtem Nachweis relevant keine Mensch-zu-Mensch-Übertragung, damit keine über Basishygiene hinausgehenden Maßnahmen erforderlich auch nicht für M. leprae keine Meldepflicht nach IfSG außer für M. leprae ( 6-7) Befundinterpretation Flüssigkultur positiv, Mikroskopie negativ Flüssigkultur positiv, Mikroskopie: säurefeste Stäbchen nachgewiesen Schnelltest* Mycobacterium-tuberculosis-Komplex positiv PCR MTb-Differenzierung: M. tuberculosis Resistenzbestimmung angesetzt *Schnelltest: für positive Kulturen, weist M.-tub.-Komplex-Antigen durch Immunkomplexbildung nach (MPB64Ag, kommt bei allen MTb-Komplex-Stämmen -außer BCG- vor) 13

14 Befundinterpretation Festkultur positiv, säurefeste Stäbchen, M. tuberculosis Resistogramm: Isoniazid (INH) R Streptomycin R Ethambutol S Pyrazinamid S Rifampicin S Multi-drug-resistent Tb (MDR): Resistenz gegen INH und Rifampicin Extensiv resistente Tb (XDR): MDR + Fluorchinolonresistenz + Resistenz gegen Amikacin/Kanamycin/Capreomycin Infektionsprävention - Isolation bei offener Lungentuberkulose des Erwachsenen Mikroskopie positiv = hohe Erregerdichte, also Isolation Mikroskopie negativ also keine Isolation? ca. 23% der Tuberkulosefälle wurden von mikroskopisch negativen Indexfällen verursacht (Diel et al., Chest 2009) nach Einleitung einer Therapie korreliert klinische Besserung (v.a. der Hustensymptomatik) mit Abnahme der Erregerdichte Cave: Kavernenbildung oder resistente Erreger Kinder unter 10 Jahren: häufig mikroskopisch negativ; geringer Hustenstoß gelten deshalb als nicht infektiös 14

15 Warum schwierige Therapie bei Kavernen? Mikrobiologische Diagnostik Verlaufskontrolle lt. S2k-LL 15

16 Mikrobiologische Diagnostik - Verlaufskontrolle S2k-LL der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin e.v: Tuberkulose im Erwachsenenalter 2017 Zur Dokumentation des Therapieerfolges sollte eine kulturelle Sputumkonversation am Ende der Initialphase und in der Kontinuitätsphase gegen Ende der Therapie nachgewiesen werden. WHO Guidelines for treatment of tuberculosis 2010 Infektionsprävention Aufhebung der Isolation KRINKO Infektionsprävention im Rahmen der Pflege und Behandlung von Patienten mit übertragbaren Krankheiten zu offener Lungentuberkulose mit Mycobacterium-tuberculosis-Komplex Dauer der Maßnahme: 21 Tage nach Beginn einer effektiven Therapie und klinischer und radiologischer Besserung MDR/XDR-Tuberkulose Dauer der Maßnahme: bis zur kulturellen Konversion Einschätzung obliegt der individuellen Einschätzung durch den behandelnden Arzt 16

17 Vielen Dank! Haben Sie Fragen? KRINKO: 17