Bakterien und Co

Bakterien und Co Blutprodukte als Infek3onsrisiko Birgit Willinger Klinische Abteilung für Klinische Mikrobiologie Klinisches Ins8tut für Labormedizin Medizinische Universität Wien Probleme durch Bakterien •  Kontamina8on des Blutes/Blutproduktes •  Asymptoma8sche Bakteriämie des Blutspenders Voraussetzung für Übertragung von Bakterien im Blut •  Vorhandensein im Spenderblut •  Erreger muss Prozesse bei der Herstellung des Blutprodukts überleben können •  Erreger muss Lagerung überleben können •  Kontagiosität des Erregers muss erhalten bleiben •  Empfänger muss seronega8v sein, damit Infek8on entstehen kann Blutprodukte }  zelluläre
Blutkomponenten (EK, TK,
Granulozytenkonzentrate)
}  flüssige
Blutkomponenten (frisch
gefrorenes Plasma FFP, gefrorenes
Plasma FP)
4
Lagerung von Blutprodukten } 
EK
Plasma
} 
Thrombozyten
} 
gekühlt
- 30°
Raumtemperatur
} 
Approximately 1/ 2000- 3000 PCs are bacterially contaminated.
} 
Transfusion-related sepsis 1: 20 000 to 1: 50 000 (10% fatal)
Adap8ert nach A. Grisold, April 2015 5
Quellen bei Kontamina3on von Thrombozytenkonzentraten •  Spender •  Umgebung der Blutbank –  Wasserbad (AuRauen) •  Kontaminierte Beutel oder Schlauchsysteme •  Haut des Spenders oder Empfängers -‐ ungenügende Desinfek8on der Punk8onsstelle Bei BluDransfusionen übertragbare Bakterien •  Treponema pallidum •  Gramposi8ve Bakterien –  S. aureus –  Koagulase nega8ve Staphylokokken –  Propionibakterien •  Gramnega8ve Bakterien – 
– 
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– 
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E. coli Klebsiella pneumoniae Serra8a spp. Pseudomonas aeruginosa Acinetobacter baumannii •  Anaplasma phagocytophilum Bericht der FDA 2007 -‐ 2011 www.fda.gov/downloads/BiologicsBloodVaccines/SafetyAvailability/ReportaProblem/TransfusionDona8onFatali8es/UCM300764 Bakterielle Kontamina3onen USA 2007 -‐ 2011 www.fda.gov/downloads/BiologicsBloodVaccines/SafetyAvailability/ReportaProblem/TransfusionDona8onFatali8es/UCM300764 Bericht der FDA 2009 -‐ 2013 www.fda.gov/downloads/BiologicsBloodVaccines/SafetyAvailability/ReportaProblem/TransfusionDona8onFatali8es/UCM300764 Bakterielle Kontamina3onen USA 2009 -‐ 2013 www.fda.gov/downloads/BiologicsBloodVaccines/SafetyAvailability/ReportaProblem/TransfusionDona8onFatali8es/UCM300764 Nachweis von möglichen Kontaminanten und Erregern •  Gramfärbung •  Blutkultur •  Ev. PCR –  Speziﬁsche Assays –  Breitspektrum-‐PCR Kontamina3on von Thrombozytenkonzentraten } 
Bacterial growth in PC bags
} 
Bioresponsive polymers for the detection of
bacterial contaminations in platelet concentrates
Gamerith C.; New Biotechnology, 2014
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Detek3on von Kontamina3on in Thrombozytenkonzentraten Gamerith et al. 2014, New Biotechnology 31: 150 -‐ 155 Näheres zu Erregern S. aureus -‐ Trägerstatus Hohe Trägerrate bei Pat. mit D. mellitus, Dialyse, HIV, Leberzirrhose, Hau8nfek8onen und Adipositas Persistente und
intermittierende
Träger
30-40% der
Träger
entwickeln eine
Infektion!
Wertheim et al., Lancet Inf. Dis. 2005 Trägerrate nach Alter Wertheim et al., Lancet Inf. Dis. 2005 Methicillin resistenter S. aureus (MRSA) • 
Zusätzliches Penicillin-‐Bindeprotein (PBP-‐2a, Transpep8dase) mit geringer Aﬃnität zu Betalaktamen: keine Inhibi8on der Zellwandsynthese • 
Resistenz gegenüber fast allen Betalactamen (mit Ausnahme von CeRarolin und CeRobiprol) • 
Gene8sches Schlüsselelement: mecA Gen –  Teil einer mobilen gene8schen Kassece (SCCmec = staphylococcal chromosomal cassece mec) •  Nicht zum originären Staphylokokken-‐Genom gehörend •  Von S. sciuri erworben •  Verschiedene Typen beschrieben •  Auch bei KNS häuﬁg zu ﬁnden • 
Häuﬁg Heteroresistenz (nur wenige Zellen exprimieren die Resistenz) • 
• 
Hospitalismus-‐Keim (HA-‐MRSA) In EU endemisch außer Skandinavien und Niederlande • 
In den letzten Jahren zunehmend auch außerhalb des Krankenhauses (CA-‐MRSA) HCA-‐ vs. CA-‐MRSA •  HCA-‐MRSA –  Im Krankenhaus und Gesundheitseinrichtungen, selten im Haushalt –  Kontaktübertragung: Hände, Instrumente, Verbandmaterial, Kleidung, Arbeitsﬂächen –  Aerogen (Atemwege, große Wunden, schuppende Hautläsionen) •  CA-‐MRSA –  Derzeit noch vorwiegend außerhalb des Krankenhauses –  Enge Menschenansammlungen (Militärdienst, Schiﬀsbesatzungen etc.), Sport, Fitness-‐Center, Sauna-‐Club, iv. Drogenabusus, Piercing, Tacoo –  Direkt: Hautschürfungen, In8mkontakte, Hand-‐Hand, Rasur –  Indirekt: Kleider, Sportausrüstungen und Geräte, Becwäsche MRSA mit MecC in England Garcia-‐Alvarez et al., Lancet Infect. Dis. 2011 Enterobakterien Escherichia (coli, hermanii etc.) Salmonella (typhi, paratyphi A, B, C, enteri8dis und weitere 2000 Arten) Shigella (Ruhrerreger) Klebsiella-‐, Enterobacter-‐, Serra3a -‐ Gruppe Proteus-‐, Morganella-‐, Providencia -‐ Gruppe Yersinia Escherichia coli •  Normaler Darmbewohner bei Mensch und warmblü8gen Tieren –  Ca. 107 bis 108/g Stuhl •  Fäkalindikator für Trinkwasser •  Einer der am häuﬁgsten nachgewiesenen Erreger •  Serologische Typisierung Schamlut-‐Agar –  171 O-‐An8gene –  56 H-‐An8gene –  72 K-‐An8gene •  Fakulta8v und obligat pathogene Stämme Mc Conkey Agar Mul3resistente Enterobakterien •  Extended-‐Spectrum-‐ß-‐Lactamasen (ESBL) –  Hydrolisieren Oxyimino-‐Cephalosporine und Monobactame –  Konjuga8ve Übertragung, auch über Speziesgrenzen hinweg –  Besonders häuﬁg bei E. coli und K. pneumoniae –  Mehr als 300 verschiedene Enzyme bekannt –  Phänotypische Ausprägung variabel → Gefahr der Scheinempﬁndlichkeit in vitro –  OR mit anderen Resistenzen (v.a. Fluorchinolone) gekoppelt •  Carbapenemasen –  Inak8vieren zusätzlich Carbapeneme –  Häuﬁgste Arten: KPC, NDM, VIM und OXA 48 –  Weltweit im Zunehmen begriﬀen –  Signiﬁkante Einschränkung der Therapieop8onen bei lebensbedrohlichen Infek8onen –  Gene auf Plasmiden, somit leichte Übertragung innerhalb und zwischen Spezies E. coli Resistenz gegen 3.Gen. Cephalosporine K. pneumoniae: Resistenz gegen 3.Gen. Cephalosporine E. coli: Resistenz gegen Fluorochinolone (EARS-‐Net, 2010) K. pneumoniae: Resistenz gegen Carbapeneme Gramnega3ve Nonfermenter •  Nicht-‐sporenbildende Stäbchenbakterien •  Kein fermenta8ver Abbau von Glukose •  Taxonomisch nicht einheitlich aber viele infek8ologisch-‐klinische Gemeinsamkeiten •  Reservoir zumeist Umwelt •  Anspruchslos und rela8v widerstandsfähig •  Mehrheitlich opportunis8sche Krankheitserreger Pseudomonas aeruginosa •  Schlankes, bewegliches gramnega8ves Stäbchen •  Strikt aerob •  Sehr anspruchslos (Vermehrung auch in reinem Wasser) •  Farbstoqildner (Pyozyanin, Fluoreszein, Pyorubin) •  Süßlich aroma8scher Geruch Epidemiologie •  Ubiquitäres Vorkommen •  Feuchtkeim mit hoher Umweltresistenz •  In Waschbecken, Siphons, Toilecen, LuRbefeuchtern, Beatmungs-‐ und Dialysegeräten etc. •  Typischer Hospitalismus-‐Keim •  Außerhalb des Krankenhauses in Erdboden, Gewässern und auf Pﬂanzen Acinetobacter – ein Krankenhauskeim mit beunruhigendem Entwicklungspoten3al •  Acinetobacter –  A. baumannii –  A. calcoace8cus –  A. nosocomialis –  A. pisi –  A. lwoﬃ •  Ubiquitär vorkommend (Umwelt, Krankenhaus, Mensch) •  Hohe Umweltresistenz (überlebt Wochen auf unbelebten Materialien) •  Neigung zur Resistenzentwicklung Epidemiologie •  Erreger primär von noskomialen Infek8onen –  HWI –  Wundinfek8onen –  Nosokomiale Pneumonien und Sepsis •  Höhere Prävalenz in tropischen/subtropischen Ländern • 
Häuﬁger Erreger von Wundinfek8onen bei US-‐Soldaten im Irak („Iraqibacter“) • 
Risikofaktoren für Infek8on –  Chron. Lungenerkrankungen, Rauchen –  Langer Spitalsaufenthalt (v.a. Intensivsta8on), An8bio8ka, Wunden, Katheter etc. •  9 % aller Infek8onen auf ICUs durch Acinetobacter –  Mangelnde Hygiene Übertragungswege •  Direkter oder indirekter Kontakt –  Hände des Personals, medizinische Materialien –  auch aerogene Übertragung ist möglich. •  Vorkommen von A. baumannii auf – 
– 
– 
– 
Tastaturen medizintechnischer Geräte Sta8onstelefonen Lampen, auf verschiedensten Oberﬂächen in Pa8entenzimmern in der RaumluR von Zimmern mit A.-‐baumannii-‐posi8ven Pa8enten •  èhoher Stellenwert von Reinigung, Desinfek8on, Isola8onsmaßnahmen •  Übertragungspotenzial von A. baumannii in Krankenhäusern deutlich höher als von MRSA Epidemiol. Bull RKI 2013, Nr. 32, 295 -‐ 299 Carbapenem-‐Resistenz •  Besonders A. baumannii •  > 95% Carbapenemase •  OXA-‐Carbapenemasen (OXA-‐58, OXA-‐24, OXA-‐23, OXA-‐51) •  durch horizontalen Gentransfer Aufnahme weiterer Resistenzgene von anderen gramnega8ven Bakterien èGene3scher Schmelz3egel mit starker Verbreitung (Nachweis in Klinikabwässern und Geﬂügelﬂeisch) Epidemiol. Bull RKI 2013, Nr. 32, 295 -‐ 299 Problem: Bioﬁlm durch Acinetobacter •  Bioﬁlme stellen Vermehrungsreservoir von Mücken dar (bes. Schmecerlingsmücke; 3 – 4 mm lang) •  Mücken können sich im Abﬂussbereich von Sanitäranlagen auf Bioﬁlmen entwickeln è Kontakt mit Krankenhauskeimen •  mechanischer Vektor für die Verbreitung von A. baumannii und anderen Hospitalkeimen Epidemiol. Bull RKI 2013, Nr. 32, 295 -‐ 299 Bakterien, die bei asymptoma3scher Bakteriämie des Blutspenders eine Rolle spielen könnten und nicht bakterielle Erreger Babesiose •  Erreger: –  Babesia divergens (EU) –  B. micro8 (USA) •  Ü: Zecken •  IKZ: 1 – 6 Wochen •  Klinik: –  Malaria ähnliche Erkrankung –  hämoly8sche Anämie –  Nierenversagen Babesien-‐Zyklus hcp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Babesia_life_cycle_human_de.svg#/media/File:Babesia_life_cycle_human_de.svg Babesien im Blut hcp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Babesia_life_cycle_human_de.svg#/media/File:Babesia_life_cycle_human_de.svg Anaplasmataceae • 
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Ehrlichia chaﬀeensis (1986) Ehrlichia ewingii (>1990) Anaplasma phagocytophila (>1990) Wolbachia Neorickecsia Aegytaniella Neoehrlichia Ehrlichia •  obligat intrazellulär •  Übertragung durch Zecken •  Zumindest einen, wahrscheinlich mehrere Vertebraten-‐Zyklen •  Humane monozytäre Ehrlichiose •  Erstmalig 1986 in den USA beschrieben Ehrlichia chaﬀeensis Ganguly &Mukhopadhayay 2008 J Vect Borne Dis 45: 273-‐80 Ehrlichiose -‐ Klinik •  Prodormalphase mit Abgeschlagenheit, Rückenschmerzen, ev. GI-‐Symptome 1 – 2 Wochen nach Zeckens8ch •  Oder plötzliches Einsetzen von Fieber (> 39°C) mit –  Kopfschmerzen, Myalgien, Arthralgien –  Nausea –  10 – 40% Husten, Lymphadenopathie, Diarrhö, Bauchschmerzen Ganguly &Mukhopadhayay 2008 J Vect Borne Dis 45: 273-‐80 Diagnose •  Serologie –  AK gegen E. chaﬀeensis –  In der 1. Krankheitswoche noch nega8v •  IIFTA –  Nachweis von IgM und IgG –  Titer entwickeln sich oR erst 6 Wochen nach Infek8on ( > 80%) –  Testung von gepaarten Serumproben ( 3 – 6 Wochen-‐Abstand) •  Mikroskopie –  Nachweis von Morulae, jedoch rela8v wenig sensi8v •  PCR ( 16S rRNA) –  Vollblut, Liquor cerebrospinalis, Serum •  Kultur –  ausschließlich Speziallaboratorien Ganguly &Mukhopadhayay 2008 J Vect Borne Dis 45: 273-‐80 Anaplasma phagocytophilum Anaplasma phagocytophilum •  Rickecsiales •  Gramnega8ves Bakterium, das obligat in Granulozyten lebt – Vermehrung in zytoplasma8schen Vakuolen •  Übertragung durch Zecken (EU: Ixodes ricinus) •  Humane granulozytäre Anaplasmose •  Überleben > 1 Woche im Blut Anaplasmose •  Symptome 1-‐2 Wochen nach Zeckens8ch (meist schmerzlos) –  Fieber, Abgeschlagenheit, Schücelfrost –  Kopfschmerzen, Muskelschmerzen –  Übelkeit, Bauchschmerzen –  Husten –  Verwirrtheit –  ev. Exanthem (sehr selten) Diagnose -‐ Speziallaboratorien •  PCR –  Am sensi8vsten in der ersten Krankheitswoche –  Nachweiswahrscheinlichkeit sinkt mit Gabe von An8bio8ka •  Mikroskopischer Nachweis –  Morula (Mikrokolonien von Anaplasma) im Blutausstrich –  Am sensi8vsten in der 1. Krankheitswoche •  An8körper8ter nach 7-‐10 Tagen posi8v –  Gemeinsame Testung von seriellen Blutproben –  IgM und IgG steigen gemeinsam •  IGM weniger speziﬁsch als IgG, bleibt aber länger hoch •  Blutkulturen bleiben nega8v Neoehrlichiose •  Erstmals 2010 durch Welinder-‐Osler beschrieben •  „emerging 8ck-‐borne disease“ •  Vereinzelt Fälle in Europa –  Bisher Reise-‐assoziiert –  Meist immunkompromiserte Pa8enten Vergleich zweier ähnlicher Erreger Moniuszko et al. 2015 Przegl Epidmeiol 69: 23 -‐ 26 Zusammenfassung •  Übertragung von Bakterien über Blutprodukte sehr selten •  Herausforderung – neue Erreger •  Nachweis der neueren Erreger mit konven8onellen Methoden oR nicht möglich •  Achtung auf diagnos8sche Lücke