als Problem in der Wundversorgung am Beispiel Diabetischer Fuß
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BIOFILM– als Problem in der Wundversorgung am Beispiel Diabetischer Fuß Dr. Stephan Schrinner Ambulantes BehandlungsCentrum ABC im Klinikum Nürnberg Nord Biofilm Bei einem Patienten mit so einem Schuh oder so einer Einlage muss man schon mit einer chronischen Wunde rechnen… Biofilm Wundheilung HEILT EINE WUNDE INNERHALB VON 8 WOCHEN NICHT AB, SO SPRICHT MAN VON EINER CHRONISCHEN WUNDE. Biofilm Wunddefinition DEFINITION CHRONISCHE WUNDE: Integritätsverlust der Haut und einer oder mehrerer darunter liegender Strukturen mit einer fehlenden Abheilung innerhalb von 8 Wochen. gemäß S3-Leitlinie chronische Wunde vom 12.06.2012 Biofilm Wundabheilung DEFINITION ABHEILUNG CHRONISCHE WUNDE: ist die vollständig epithelisierte Wundfläche gemäß S3-Leitlinie chronische Wunde vom 12.06.2012 Biofilm …oft ist eine chronische Wunde zwar stellenweise gut heilend Biofilm …aber oft ist eine chronische Wunde mit einem Biofilm bedeckt Biofilm Im Gegensatz zu den traumatischen, akuten Wunden entstehen chronische Wunden infolge einer gestörten Mikround/oder Makrozirkulation des Gewebes, also als Folge einer Mangelversorgung der Haut und des subcutanen Fettgewebes. Decubitus Klassische Vertreter sind: Gangrän pAVK und/oder DFS Ulcus cruris venosum Biofilm Chronische Wundheilung Bedeutet Persistenz der Entzündung Erhöhung der Matrixmetalloproteinasen Reduzierung der Wachstumsfaktoren Toxische Zerfallsprodukte infiltrieren das umliegende Wundgebiet Die Wundheilungskaskade kann nicht fortgesetzt werden. Dadurch wird die Chronizität der Wunde unterhalten. Biofilm Chronische Wundheilung Die Wundheilungskaskade kann erst dann wieder ablaufen, wenn: Blutversorgung und Mikrozirkulation im betroffenen Hautgebiet wieder normalisiert sind, um die defizitäre nutritive Situation zu beheben und durch gründliche Wundbettsanierung die chronische Wunde in eine akute Wunde übergeführt wurde. Biofilm Biofilm Biofilme entstehen, wenn Mikroorganismen sich an Grenzflächen zwischen 2 verschiedenen Phasen anlagern und dort wachsen. Sie bilden sich überwiegend in wässrigen Systemen auf der Wasseroberfläche oder auf einer Grenzfläche zu einer festen Phase. Biofilme bestehen aus einer dünnen Schleimschicht (d.h. ein Film = extrazelluläre polymere Substanzen = EPS ), in der Mikroorganismen (Bakterien, Algen, Pilze, Protozoen) eingebettet sind. Diese EPS bestehen aus Polysacchariden, Proteinen, Glykolipiden und Bakterien-DNA. Biofilm Biofilm Verschiedene sezernierte Proteine und Enzyme unterstützen den Biofilm dabei, sich im Wundbett zu verankern. Voll ausgereifte Biofilme stoßen suspendierte Bakterien, Mikrokolonien und Biofilm-Fragmente ab, die dann streuen und sich an anderen Stellen des Wundbetts oder an anderen Wunden festsetzen und so neue Biofilm-Kolonien bilden. Biofilm Biofilm Ein bakterieller Biofilm kann definiert werden als Akkumulation einzelner Bakterienzellen und Mikrokolonien an der Grenzfläche zwischen zwei verschiedenen Phasen. Biofilm Biofilm Biofilme stellen eine komplexe mikrobielle Gemeinschaft dar. Biofilme sind dynamische heterogene Lebensgemeinschaften, die sich kontinuierlich verändern. Biofilm Biofilm Die Mikroorganismen bilden eine schleimige Matrix aus Zucker und Proteinen, die die Mikroorganismen vor äußeren Bedrohungen schützt und ein Anhaften an „vitalen“ und „avitalen“ Oberflächen ermöglicht. perforierter Plastikstopper einer Prothesenspitze Biofilm Biofilm Es gibt bisher keine spezifisch begünstigenden Faktoren, die eine Wunde dazu prädisponieren, einen Biofilm zu bilden. Allerdings gibt es zahlreiche begünstigende Faktoren für einen Biofilm… Biofilm Biofilm Gewebeischämie, Biofilm Biofilm Gewebeischämie, Nekrosen, Biofilm Biofilm Gewebeischämie, Nekrosen, Malnutritionrition Biofilm Biofilm Gewebeischämie, Nekrosen, Malnutrition und andere Komorbiditäten, die das Immunsystem beeinträchtigen, können prädisponierend für die Entstehung eines Biofilms in der chronischen Wunde sein. Perforierter Gichttophus Plattenepithelcarcinom Ellbogen Biofilm Biofilm Biofilme stimulieren eine chronisch-entzündliche Reaktion als Immunantwort des Körpers, um den Biofilm aus dem Körper zu entfernen. freiliegende Knie-TEP Biofilm Biofilm Das führt zu einer übermäßigen Produktion von Entzündungszellen mit einer vermehrten Freisetzung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS, auch Oxidantien genannt), Matrixmetalloproteinasen (MMP) und Elastase. Biofilm Biofilm ROS und MMP schädigen auch gesunde Strukturen und können so die Wundheilung behindern. Biofilm Biofilm Die daraus u.a. resultierende vermehrte Exsudation der Wunde dient dem Biofilm zur Verbesserung seiner Ernährungssituation. Biofilm Biofilm Internationale Untersuchungen haben ergeben, dass bis zu 60% der chronischen und nur 6% der akuten Wunden mit Biofilm belastet sind. Biofilm Biofilm Stagnation in der Wundheilung kann auf Biofilm hinweisen. Biofilm Biofilm Biofilme sind primär mikroskopisch kleine Strukturen. Erst wenn der Biofilm unbehandelt anwachsen kann, ist er mit bloßem Auge erkennbar. Biofilm Biofilm Der Wundgrund erscheint gelartig glänzend belegt. Biofilm Biofilm Ein sicherer Nachweis ist klinisch erfahrenen Ärzten rein makroskopisch, Biofilm Biofilm Ein Biofilm lässt sich somit auf einfachster Ebene beschreiben als eine Gemeinschaft von Mikroorganismen verschiedener Spezies, die in eine dicke schleimige Schutzschicht aus Zuckern und Proteinen (EPS) eingebettet sind. Biofilm Biofilm Biofilme sind fest an Oberflächen gebunden und lassen sich NICHT durch einfaches Spülen entfernen. Biofilm Biofilm Die typischen Vertreter: • • • • • • • • • • • • Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis Streptococcus Pseudomonas aeruginosa Legionella pneumophila Atypische Mykobakterien Coliforme Bakterien Escherichia coli Enterokokken Amöben Enteroviren Candida albicans Pseudomonas aeruginosa Biofilm Biofilm Wie schnell bilden sich Biofilme? • haften sich innerhalb weniger Minuten an • stark anhaftende Mikrokolonien bilden sich innerhalb von 2 – 4 Stunden • bilden initial EPS und sind innerhalb von 6 – 12 Stunden zunehmend toleranter gegenüber Bioziden (Antibiotika, Antiseptika, Desinfektionsmittel) • entwickeln sich innerhalb von 2 – 4 Tagen zu ausgereiften BiofilmKolonien, die äußerst resistent gegenüber Bioziden sind • erholen sich rasch von mechanischer Zerstörung • bilden innerhalb von 24 Stunden neue reife Biofilme Biofilm Biofilm Gibt es „physiologische“ Biofilme? Ja • • • • • • • • in allen Böden und Sedimenten sowie auf Gestein, auf Eis in Pflanzen in Tieren – hier insbesondere an Schleimhäuten in Wasser-, Öltanks bzw. -rohren Zahnplaque Mundflora Darmflora Vaginalfora Biofilm chronisch luxierte Hüfthemiprothese Biofilm Kann man Biofilme sehen? Ja • die vorgenannten „physiologischen“ Biofilme • • • • • • • Brustimplantat mit Biofilm chronische Entzündung bei Mukoviszidosepatienten bei Infektionen an orthopädischen Implantaten bei Infektionen an Endotrachealkanülen bei Infektionen an Blasenkathetern bei bakterieller Vaginose bei Infektionen an Brustimplantaten bei Infektionen mit Pseudomonas Biofilm am Vaginalepithel bei bakterieller Vaginose Biofilm Biofilm Kann man Biofilme sehen? Ja Infektionen mit Pseudomonas aeruginosa: diese synthetisieren Pigmente, die den Nachweis erleichtern sie produzieren das Quorum-Sensing-Molekül Pyocyanin, ist grün die Grünfärbung ist aber nicht zwangsläufig ein Indikator für Biofilm Biofilm Biofilm Was bedeutet Quorum Sensing (QS)? QS bedeutet die Fähigkeit von Bakterien, miteinander zu kommunizieren. • d.h. ihr Verhalten zu koordinieren • sich zu verändern • sich der Umgebung anzupassen Somit können sie sich mit dem QS dem Wundmilieu anpassen und sich gegenüber „Angriffen“ besser wehren. Dies erklärt die „Biofilm-Resistenz“ gegenüber Antibiotika und Bioziden. Biofilm Biofilm BIOFILME SIND IMMER ALS KRITISCHE KOLONISATION ZU BETRACHTEN Kritische Kolonisation = erhöhte Keimbesiedlung einer chronischen Wunde ohne systemische Wirtsreaktion, also ohne Infektion Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze 1. Reduzierung des Biofilms 2. Verhinderung der Rekonstitution ( = der Neubildung eines Biofilms) Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Ausduschen mit Leitungswasser mittels Steril- oder Einmalfilter (z.B. Pall Kleenpak Wasserfilter für 1 Monat) – nur als ergänzende Zusatzmaßnahme, nicht als alleinige therapeutische Maßnahme Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Cleansing (physikalisches Debridement) mit sterilen Kompressen oder Debrisoft® Reinigungskompresse (Komposition aus Polyester und Rückenbeschichtung aus Polyacryl, kolophoniumfrei) Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Chirurgisches Debridement mit dem Skalpell Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Chirurgisches Debridement mit dem scharfen Löffel Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Chirurgisches Debridement mit der Kürette Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Chirurgisches Debridement mit dem Ultraschall Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Wundbehandlung mit polyhexanidgetränkten Superabsorbern (z.B. Hydroclean plus®) Wirkmechanismus von Polyhexanid: vergleichbar mit einem Geschirrspülmittel wirksam sind hierbei die oberflächenaktiven Substanzen, die Tenside Durch die niedrige Oberflächenspannung von z.B. Prontosan® Wundspüllösung wird die physikalische Entfernung des Biofilms erreicht. Das wirksame Tensid in Prontosan ist das Betain. Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Wundbehandlung mit DACC-beschichteten Verbandsstoffen (Cutimed® Sorbact®) Wirkmechanismus von Dialkylcarbamoylchlorid (DACC): Pathogene Bakterien und Pilze sind hydrophob (physikalische Anziehungskraft). Diese werden durch hydrophobe Wechselwirkung von der mit DACC beschichteten Auflage angezogen und gebunden. Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Wundbehandlung mit DACC-beschichteten Verbandsstoffen Die Bakterien werden nur gebunden, nicht abgetötet und beim Verbandswechsel samt Wundauflage entfernt. Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Nach der Akutbehandlung mit chirurgischem Debridement und den antiseptischen Verbänden erfolgt die Nachbehandlung mit Wundauflagen gemäß dem entsprechenden Wundstadium, ggf. mit silberhaltigen Verbänden (diese für maximal 14 Tage). Biofilm Biofilm Behandlungsgrundsätze Schaumplatte Nach Erreichen guten Granulationsgewebes entspricht die Nachbehandlung den Gesetzen der modernen Wundbehandlung. Hydrofaserschaumplatte Hydrogelplatte Hydrokolloidplatte Biofilm Biofilm Behandlungsbeispiele Biofilm Biofilm Behandlungsbeispiele Biofilm Biofilm Stagnation Warum erfolglos? Inkomplette Entfernung des Biofilms Biofilm Biofilm Stagnation Warum erfolglos? Infektion Biofilm Biofilm Stagnation Warum erfolglos? Münchhausensyndrom (= artifizielle Störung, hierbei handelt es sich um eine psychische Störung zur Erlangung medizinischer Zuwendung) Biofilm Biofilm Beim DFS mit Biofilm … DANKE
