Prävention von Kreuzinfektionen bei zystischer Fibrose: Wie relativ einfache Initiativen die Prognose für Menschen mit CF in Dänemark verbessert haben

Von Dr. Claus Moser, Dr. med. u. phil., und Niels Høiby, Dr.med.

Die meisten erwachsenen Patienten mit zystischer Fibrose (CF) weisen eine chronische, bakterielle Lungeninfektion auf. Weltweit sind die häufigsten Pathogene bei CF:

• Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), gefolgt von
• Staphylococcus aureus (S. aureus),
• Burkholderia cepacia (B. cepacia)-Komplex,
• Achromobacter xylosoxidans (A. xylosoxidans),
• Stenotrophomonas maltophilia (S. maltophilia)
• Nicht tuberkulöse Mycobacteria (NTM).

Die Prävalenz (oder die Anzahl der infizierten Personen) mit diesem Bakterium variiert sehr zwischen den unterschiedlichen CF-Zentren auf der Welt.

Ist die chronische Infektion erst einmal erfolgt, kann sie aufgrund der Fähigkeit des Bakteriums, geschützte Kolonien aus Mikroorganismen, so genannte Biofilme, zu bilden, selten aus den Lungen der CF-Patienten ausgemerzt werden. Einige der Bakterien können vermehrt Schleim bilden (werden mukös), wodurch sie noch schwerer zu bekämpfen sind. Die Wachstumsmethode durch Biofilme und die Neigung, mukös zu werden, schützen das Bakterium vor dem Immunsystem des Patienten und den dem Patienten zur Behandlung der Infektion verabreichten Antibiotika. Darüber hinaus wird nun weitgehend akzeptiert, dass die auf die chronischen Lungeninfektionen folgende, fortlaufende, entzündliche Reaktion für die an Patienten mit CF beobachtete Schädigung des Lungengewebes und dem Verlust der Lungenfunktion verantwortlich ist.

Den größten Beitrag in den letzten Jahren zu einer Verlängerung der Lebenserwartung und markant angehobenen Prognosen bei CF stellt die verbesserte Behandlung bei Lungeninfektionen dar. Andere Initiativen wie die sofortige Behandlung von Diabetes, Krankengymnastik und die Behandlung mit DNase (Pulmozyme) tragen ebenso zur verbesserten Lebensqualität der CF-Patienten bei. Dieser Artikel beschreibt, wie relativ einfache, in Dänemark eingeführte Initiativen die Prognose bei Patienten mit CF verbesserten.

Ansteckungsmodus

Um eine Lungeninfektion zu vermeiden, muss der Ansteckungsmodus (wie man sich ansteckt) berücksichtigt werden. Da dieser unter den vorliegenden, verschiedenen Organismen variiert, beschreiben wir den Ansteckungsmodus der drei häufigsten und am meisten gefürchteten Infektionen in Patienten mit CF.

Ansteckung mit Pseudomonas aeruginosa

Im Allgemeinen kann P. aeruginosa sowohl aus der Umwelt als auch von infizierten Patienten aufgenommen werden. In der Natur befindet sich P. aeruginosa im durch Menschen und Tiere kontaminierten Trinkwasser und im Boden. Ungenügend gechlorte Schwimmbecken und Whirlpools stellen weitere Ansteckungsquellen in der Umwelt dar.

Kreuzinfektionen mit P. aeruginosa durch andere Patienten beruhen wahrscheinlich auf der Tatsache, dass Geschwister oft Träger des gleichen Bakterienstamms sind und spezifische Bakterienstämme bei Gesellschaftsveranstaltungen wie Sommer- und Winterferienlager von chronisch infizierten Patienten auf vorher infektionsfreie Patienten übertragen werden. Die epidemische Ausbreitung der gegen Antibiotika resistenten Stämme und die Beziehung zwischen der Zunahme der Anzahl chronisch infizierter Patienten und der Aufenthaltsdauer im CF-Zentrum verweisen ebenfalls auf eine Kreuzinfektion unter den Patienten. Der wichtigste Beweis für eine Kreuzinfektion liegt in der dramatischen Abnahme des Vorhandenseins von P. aeruginosa als Ergebnis der Trennung nicht infizierter Patienten von den chronisch infizierten. Obwohl es nicht das Hauptthema dieses Artikels darstellt, sollte erwähnt werden, dass die frühe, aggressive Behandlung zur Isolierung von P. aeruginosa ganz signifikant die Anzahl der chronisch infizierten CF-Patienten reduzierte, woraus sich weiterhin eine abnehmende Übertragung von P. aeruginosa ergibt.

Ansteckung mit Staphylococcus aureus

Im Gegensatz zu P. aeruginosa können bei S. aureus ziemlich häufig, bis zu 10-30%, gesunde Bakterienträger beobachtet werden, und der bedeutendste Übertragungsweg auf CF-Patienten geht daher von gesunden Überträgern oder Patienten ohne CF aus, obwohl auch die Übertragung Methizillin-resistenter S. aureus-Stämme unter CF-Patienten berichtet wurde. Es wird angenommen, dass der Handkontakt den häufigsten Übertragungsmodus darstellt. In der Zeit, als es noch keine Antibiotika gab, starben die meisten Patienten mit CF vor ihrem 10. Lebensjahr, und die meisten Patienten erlagen in Wirklichkeit den Lungeninfektionen durch S. aureus. Reguläre mikrobiologische Untersuchungen gefolgt von aggressiven Antibiotika-Behandlungen können die Prävalenz der CF-Patienten mit chronischer Lungeninfektion durch S. aureus unter die 10%-Marke reduzieren. Des Weiteren wird derart das Risiko der Ansteckung durch Methizillin-resistente S. aureus in den CF-Zentren reduziert.

Ansteckung mit dem Burkholderia cepacia-Komplex

Der B. cepacia-Komplex beinhaltet verschiedene, so genannte Genomovaren, von denen einige gelegentlich zu chronischen Lungeninfektionen bei CF-Patienten führen können. Am häufigsten treten B. cenocepacia und B. multivorans auf, allerdings wurden zusätzlich auch B. cepacia, B. vietnamensis sowie B. gladioli als CF-Pathogene erkannt. Der B. cepacia -Komplex ist für unterschiedliche Krankheitsbilder bei Lungeninfektionen verantwortlich, wobei das gefährlichste das B. cepacia –Syndrom darstellt. Der B. cepacia-Komplex ist ein normaler Bestandteil der Bodenmikroflora und kann als Pflanzenpathogen agieren. Hinzu kommt, dass der B. cepacia-Komplex auch in Nahrungsmittelläden, Salatanrichten und Gewächshäusern isoliert wurde, wobei er häufiger in ländlichen als in städtischen Umgebungen anzutreffen sein könnte. Auch wenn die gesamte Prävalenz des B. cepacia-Komplexes in CF-Zentren relativ gering ist, findet man in einigen Zentren höhere Prävalenzen (z.B. wurde in Toronto von mehr als 31% der CF-Patienten berichtet, bei denen der B. cepacia-Komplex diagnostiziert wurde)².

Ein wichtiger Grund scheint die Kreuzinfektion zu sein, wobei etliche Berichte über eine Ausbreitung unter CF-Patienten berichten, inklusive gesellschaftlicher Kontakte außerhalb der CF-Zentren. Ein sehr bekannter Ausbruch wurde in den Jahren 1990-92 aus Großbritannien gemeldet, wo die Index-Patienten den Stamm des B. cepacia-Komplexes in Kanada während eines Sommerlagers erwarben und ihn anschließend durch die Teilnahme an wöchentlich stattfindenden Fitnessklassen verbreiteten.

Intensive Untersuchungen haben als Übertragungswege sowohl den direkten Kontakt zwischen infizierten und nicht infizierten Patienten, als auch durch kontaminierte Ausrüstungsgegenstände identifiziert. Dabei ergab sich die wichtige Beobachtung, dass in CF-Zentren, die diese Patienten nicht isolieren, eine fortlaufende Übertragung des B. cepacia-Komplex vor sich ging.

Kontrollierung der Kreuzinfektionen durch eingreifende Maßnahmen

Eingreifende Maßnahmen wie die Zusammenlegung der CF-Patienten in Gruppen und verbesserte Hygienevorkehrungen wurden 1981 in Dänemark eingeführt, um so eine Übertragung der Pathogene von infizierten auf nicht infizierte Patienten durch Körperkontakt oder Anhusten zu verhindern². Unter Zusammenlegung versteht sich die Aufteilung der CF-Patienten in separate Untergruppen infolge ihres Infektionsstatus, sowie eine Teilung der Patienten nach geografischen (unterschiedliche Krankenstationen/Zimmer) und/oder zeitlichen Aspekten (unterschiedliche Tage).

Der Status des „Infiziertseins“ basiert auf bakteriologischen Befunden und darauf, ob der Patient zeitweise infiziert ist (eine längere Kontrolle zeigt eine Ausmerzung des Pathogens, und der Patient entwickelt keine Immunreaktion), oder der Gruppe der chronisch Infizierten angehört (während eines 6-monatigen Zeitraums wird das Pathogen fortwährend isoliert und/oder der Patient entwickelt eine Immunreaktion).

Eine häufige Untersuchung der Patienten ermöglicht eine schnelle Infektionserkennung, wodurch frühe, aggressive Behandlungsmethoden eingesetzt werden können und dadurch das Risiko einer Übertragung der Pathogens vermindert wird. Eine zusammenfassende Unterteilung (Patienten mit dem gleichen Bakterienstamm) verhindert eine Bakterienübertragung durch körperlichen Kontakt oder Anhusten nicht erkrankter Personen. Tatsächlich ist die Durchschnittszeit von der ersten Isolierung von P. aeruginosa bis zum Ausbruch chronischer P. aeruginosa-Lungeninfektionen von 1 auf 3 Jahre nach der Einführung der Zusammenlegungs-Maßnahmen der CF-Patienten in Dänemark gestiegen.

Die Zusammenlegung der CF-Patienten im dänischen CF-Zentrum in Kopenhagen erfolgt auf der Grundlage der Identifizierung folgender Bakterien in den unteren Atemwegen der Patienten:

1) kein P. aeruginosa,
2) zeitweise P. aeruginosa-Infektion,
3) chronische Infektion mit dem antibiotika-sensiblen Stamm von P. aeruginosa,
4) chronische Infektion mit den eine multiple Resistenz aufweisenden Stämmen von P. aeruginosa und
5) zeitweise oder chronische Infektion mit Organismen, die dem B. cepacia-Komplex angehören (jeder Patient mit dem B. cepacia-Komplex bildet eine Einzelgruppe).

Fünf Krankenabteilungen sind ideal, aber nicht in allen Krankenhäusern machbar. Patienten der Gruppe 1 können mit Patienten der Gruppe 2 zusammengelegt werden, allerdings in unterschiedlichen Zimmern, da zeitweise befallene Patienten nur eine geringe Bakterienanzahl aufweisen und oft kein Sputum erzeugen. Die Gruppen 1 und 2 können auch an denselben Tagen in ambulanten Kliniken untersucht werden, da in der Gruppe 2 bei der vor 4 Wochen genommenen Sputumprobe kein P. aeruginosa nachgewiesen wurde oder eine Behandlung gegen P. aeruginosa durchgeführt wird. Die Gruppen 3 und 4 werden an unterschiedlichen Tagen untersucht, und alle Klinikräume werden jeden Morgen mit hypochlorite-haltigen Desinfektionsmitteln gereinigt. Patienten mit dem B. cepacia-Komplex werden in separaten Zimmern untersucht, die nach jedem Patienten gesäubert werden.

Des Weiteren muss das Personal die Hände mit Chlorhexidin-Äthanol desinfizieren und die Kleidung zwischen den Patienten, die zu verschiedenen Gruppen gehören, und nach jeder Untersuchung eines Patienten mit dem B. cepacia-Komplex wechseln. Folgende Lungenfunktions-, Ellenbogen-, Mund- und Nasenklemmen werden nach jedem Patienten gewechselt und in Äthanol sterilisiert.

Für die ersten vier Gruppen wird dazu angeraten, separate Ferienlager und gesellschaftliche Veranstaltungen durchzuführen, bei denen Patienten mit dem B. cepacia-Komplex als Einzelfälle angesehen werden, wobei von jeglichem Kontakt mit anderen CF-Patienten abgeraten wird. Falls ein chronisch erkrankter Patient (der Gruppen 3 oder 4) die Bakterien ausmerzen konnte, wobei diese Normalisierung durch negative Kulturergebnisse und Antikörperreaktionen belegt wird, kann er an Ferienlagern teilnehmen, wenn er 6 Monate lang kulturnegativ bleibt.

Zusätzlich zu allgemeinen Universal-Vorsorgemaßnahmen zur Vermeidung von Kreuzinfektionen zeigte sich die Zusammenfassung in Gruppen effizient bei der Vermeidung von Kreuzinfektionen mit P. aeruginosa und dem B. cepacia-Komplex. Die Behandlung der Patienten an unterschiedlichen Tagen und die gründliche Desinfektion der Klinik zwischen den Gruppen erlaubt eine Gruppierung in den ambulanten Kliniken, und Gruppenpatienten, die in einem Krankenhaus aufgenommen werden, können in separaten Krankenabteilungen untersucht werden.

Claus Moser, Dr. med, Dr. phil., spezialisierte sich in klinischer Mikrobiologie. Er arbeitet mit Professor Høiby seit mehr als zehn Jahren zusammen, Seine Forschungsinteressen schließen chronische Infektionen – chronische Pseudomonas aeruginosa-Lungeninfektionen in Patienten mit CF, Infektionen der Harnwege in Patienten mit Wirbelsäulenverletzungen und die Signifikanz von Immunreaktionen während chronischer Infektionen mit ein.

Niels Høiby, Dr. med., ist der Vorsitzende der Abteilung für klinische Mikrobiologie an der Universität von Kopenhagen, Dänemark. Er ist der Präsident der Europäischen Konferenz der Gesellschaft für Zystische Fibrose 2006, und wurde kürzlich mit der Auszeichnung ‚Richard C. Talamo Distinguished Clinical Achievement Award’ geehrt.

Anmerkung des Herausgebers
Dr. Moser und Dr. Høiby behandeln Patienten innerhalb eines extrem hohen Betreuungsstandards in Dänemark. Wir wissen die Tatsache zu schätzen, dass sie einige detaillierte Informationen über die Mikrobiologie, den Ansteckungsmodus und die Maßnahmen zur Infektionskontrolle mitteilten. Es ist wichtig zu verstehen, dass klar definierte Maßnahmen zur Infektionskontrolle existieren, wie zum Beispiel die von den CDC – U.S. American Centers for Disease Control and Prevention (Nordamerikanische Zentren zur Krankheitsüberwachung und –prävention). Dieser Beitrag stellt das Ergebnis einer langen und sorgfältigen Betrachtung durch internationale CF-Experten dar, und wir bedanken uns für die von Dr. Moser and Dr. Høiby zur Erstellung dieses Artikels eingebrachten Bemühungen.

Quellangaben

1. Infection Control Recommendations Consensus Conference (Empfehlungen der Konsensus-Konferenz zur Infektionskontrolle)

2. Cystic Fibrosis and Bronchiectasis (Zystische Fibrose und Bronchiektase); Chefherausgeber Joseph P. Lynch, III, Dr. med..; Gastherausgeber Bruce K. Rubin, Dr. med.; Patient cohorting and infection control (Patientengruppierung und Infektionskontrolle) Christian Koch, Birgitte Frederiksen, Niels Høiby. Seminars in Respiratory and Critical Care Medicine (Seminare zur medizinischen Versorgung der Atmungswege und der Prekärbetreuung), 24 (6):703-715. 2003.

3. Johansen HK, Kovesi TA, Koch C, Corey M, Høiby N, Levison H. Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia infection in cystic fibrosis patients treated in Toronto and Copenhagen (Infektionen mit Pseudomonas aeruginosa und Burkholderia cepacia in Patienten mit zystischer Fibrose, behandelt in Kopenhagen und Toronto), Pediatric Pulmonology (Pädiatrische Pulmonologie), 26: 89-96. 1998.