IDES

Aufgrund des demographischen Wandels (Alterung des Immunsystems=Immunseneszenz, Zunahme von Patienten mit chronischen Begleiterkrankungen) sowie der Fortschritte in der Medizin (neue immunsuppressive Therapien für Volkskrankheiten wie rheumatoide Arthritis oder Psoriasis) steigt der Anteil immunsupprimierter Menschen in der Bevölkerung mit einem entsprechenden Infektionsrisiko. Folgen der Immunsuppression sind nicht nur die Häufung von Infektionen sondern das Auftreten sogenannter Opportunisten. Diese Erreger sind nicht in der Lage bei Immunkompetenten eine Infektion hervorzurufen, können bei Immunsuppression jedoch schwere Krankheitsbilder mit letalem Ausgang hervorrufen und werden durch die Routineantibiotika nicht erfasst. Die Pneumonie ist die häufigste schwere Infektionskrankheit, die sich unter Immunsuppression manifestieren kann. Die hohe Letalität opportunistischer Erreger bei Immunsuppression ist zu einem Großteil in einer insuffizienten Diagnostik begründet, da die Erreger zu spät oder gar nicht erkannt werden.

Der ForschungsCampus InfectoGnostics bündelt die Experisen aus Klink, Forschung und Entwicklung und Industrie in einem übergeordnetem Projektthema, das sich mit innovativer Diagnostik für Pneumonien bei Immunsuppression befasst. Genauere Informationen zu den Teilprojekten und Partnern finden Sie auf der  Webseite des ForschungsCampus InfectoGnostics.

Das IIMK ist mit dem Teilprojekt 3, das sich mit einem Nachweis von bestimmten Beta-Laktamasen aus befasst an dem ForschungsCampus beteiligt.

Forschungscampus InfectoGnostics: Innovative Diagnostik für Pneumonien bei Immunsuppression

Teilvorhaben:  Genetischer Nachweis von ESBL aus Blut und Blutkultur

Projektleiter Dr. rer. nat. Oliwia Makarewicz

Beteiligte Partner innerhalb der Forschergruppe: Ms .Sc. Christian Brand, Ing. Claudia Stein, Dr. Svetlana Neubauer, Sara Madzgalla

Beteiligte externe Partner: Dr. rer. nat. Ralf Ehricht, Alere Technologies GmbH, Jena

Förderzeitraum: 01.02.2015-31.01.2020

Gefördert durch BMBF, Förderkennzeichen 13GW0096D

Kurzbeschreibung:

Die internationalen Empfehlungen zur Therapie schwerer Pneumonien beinhalten derzeit b-Lactame/β-Lactaminhibitoren, Cephalosporine und Carbapeneme – lediglich die Carbapeneme sind sicher ESBL-wirksam [1, 2]. Eine initiale Fehltherapie ist aber mit einer bis zu fünffach höheren Letalität assoziiert [3].

Die hohe Diversität der b-Laktamasen bedingt auch differierende Substratspektra. Bei bestimmten Gruppen (z.B. SHV und TEM) entscheiden Punktmutationen über den Phenotypenwechsel von einer „konventionellen“ b-Lactamase hin zu ESBL. Daher ist bei ESBLs im Gegensatz zu Carbapenemasen ein schneller molekularer Nachweis durch Microarray nicht zielführend, weil dieser nicht in der Lage ist bis auf die Detailebene von Punktmutationen sicher aufzulösen.

Das in diesem Projekt zu entwickelnde Testverfahren soll einen schnellen Nachweis und die Subtypisierung klinisch relevanter ESBLs aus Patientenmaterial mittels FRET ermöglichen. Das „proof of concept“ für diesen Ansatz konnte bereits für die häufige CTX-M ESBL-Gruppe durch die Antragsteller erbracht werden[4].

Der klinische Nutzen dieses Testes besteht daher insbesondere in der frühen Identifikation von Patienten, die von einer initialen Gabe eines Carbapenems – oder frühzeitigen Umstellung auf ein Carbapenem profitieren. Darüber hinaus ist ein solcher Test im Sinne von Antibiotic Stewardship eine Alternative zu der zunehmenden Praxis aus Sicherheitsgründen alle schweren Infektionen empirisch mit einem Carbapenem zu behandeln – ein Vorgehen, das die Ausbreitung von Carbapenemasen weiter beschleunigt [5].

Referenzen

1. Dalhoff, K., et al., Adult patients with nosocomial pneumonia: epidemiology, diagnosis, and treatment. Dtsch Arztebl Int, 2013. 110(38): p. 634-40.
2. ATS/IDSA, Guidelines for the management of adults with hospital-acquired, ventilator-associated, and healthcare-associated pneumonia. Am J Respir Crit Care Med, 2005. 171(4): p. 388-416.
3. Kumar, A., et al., Initiation of inappropriate antimicrobial therapy results in a fivefold reduction of survival in human septic shock. Chest, 2009. 136(5): p. 1237-48.
4. Stein, C., et al., Direct RNA-based detection and differentiation of CTX-M-type extended-spectrum beta-lactamases (ESBL). PLoS One, 2013. 8(11): p. e80079.
5. The Lancet Infectious, D., Antibiotic resistance: long-term solutions require action now. Lancet Infect Dis, 2013.