Bakterielle Kontamination von Blutprodukten

32. Informationsgespräch der Blutspendezentrale
des Österreichischen Roten Kreuzes
für Wien, Niederösterreich und Burgenland
(22. November 2008)
Bakterielle Kontamination von
Blutprodukten
J. NEUMÜLLER
Zentrum für Anatomie und Zellbiologie,
Abt. f. Zellbiologie und Ultrastrukturforschung,
Schwarzspanierstraße 17, 1090 Wien
Wie hoch ist das Risiko in
Blutkomponenten?
Bacterial contamination rate of red blood cell concentrate, plasma and platelet
concentrate related to annual production in 1998 and 2001
Walther-Wenke G, Doerner R, Montag T, Greiss O, Hornei B, Knels R, Strobel J, Volkers P, Däubener W; Working party on
Bacteria Safety in Transfusion Medicine of the Advisory Board of the German Ministry of Health (Arbeitskreis Blut), Berlin,
Germany. Bacterial contamination of platelet concentrates prepared by different methods: results of standardized sterility testing
in Germany. Vox Sang (2006) 90, 177-182.
Wie hoch ist das Risiko in PC?
Schätzung für die USA: 1:1000 – 1:3000
der produzierten PC, davon 1/6 mit
schweren Erkrankungsepisoden beim
Empfänger
Burns & Werch JB. Bacterial Contamination of Platelet Units
(2004) Arch Pathol Lab Med:128, 279-281
Welche Keime kommen in Frage?
Clostridium perfringens
Enterobacter cloacae
Escherichia coli
Flavobacterium
Klebsiella oxytoca
Propionibacterium acnes
Salmonella cholerae-suis
Salmonella enterica serotype
Enteritidis
Salmonella enterica serotype
Heidelberg
Seratia marcescens
Methicillin-resistant Staphylococcus
aureus
Staphylococcus aureus
Staphylococcus carnosus
Staphylococcus epidermidis
Staphylococcus lugdunensis
Staphylococcus sp. coagulase
negative
a Streptococcus
Streptococcus pneumoniae
Streptococcus pyogenes
Streptococcus viridans
Yersinia enterocolitica serotype O:3
Burns & Werch JB. Bacterial Contamination of Platelet Units
(2004) Arch Pathol Lab Med:128, 279-281
Welche Faktoren beeinflussen die
klinische Auswirkung einer bakteriellen
Kontamination?
Virulenz des Erregers
Anzahl der Keime in der Blutkomponente
Immunstatus des Empfängers und dessen
individuelle medikamentöse Behandlung
Rechtzeitige therapeutische Intervention des
behandelnden Teams
Burns & Werch JB. Bacterial Contamination of Platelet Units
(2004) Arch Pathol Lab Med:128, 279-281
Das Horror-Scenario beim
Empfänger
Sepsis
Multi-Organversagen
Schweregrade septischer
Transfusionsreaktionen
Jacobs MR, Good CE, Lazarus HM, Yomtovian RA. Relationship between bacterial load, species
virulence, and transfusion reaction with transfusion of bacterially contaminated platelets. Clin
Infect Dis (2008) 46(8):1214-1220.
Prävalenz und Schwere der Sepsis aufgrund der Virulenz des
Erregers, der Leukozytenzahl des Transfundierten und der
verabreichten antimikrobiellen Chemotherapie
Jacobs MR, Good CE, Lazarus HM, Yomtovian RA. Relationship between bacterial load, species
virulence, and transfusion reaction with transfusion of bacterially contaminated platelets. Clin
Infect Dis (2008) 46(8):1214-1220.
Fehlinterpretationen, die eine
rechtzeitige therapeutische Intervention
des behandelnden Teams verhindern
oder zumindest verzögern
Leukoagglutinin-Reaktion
Zytokin-Reaktion
Diese Reaktionen sind bei Leukozyten-depletierten
Blutkomponenten unwahrscheinlich
Detektion von Bakterien in PLTC nach Bakterienzugabe
(Spiking): FACS versus BacT/Alert
Mohr H, Lambrecht B, Bayer A, Spengler HP,
Nicol SB, Montag T, Müller TH. Sterility testing
of platelet concentrates prepared from
deliberately infected blood donations.
Transfusion (2006) 46, 486-491
Das größte Potential bakterieller
Kontaminationen steckt in den PC
Notwendigkeit der Lagerung bei 22°C
Ursachen
• Manipulationsfehler bei der Apherese
• Übertragung von Bakterien durch erkranktes
Apherese-Personal
• Einstich in einen Haarfollikel bei
unzureichender Desinfektion der Haut des
Spenders
• Fehler beim Anschweißen von Schläuchen am
PC-Beutel
• Bakterämie des Spenders
Interaktion von Bakterien mit PLT
Fitzgerald JR, Foster TJ, Cox D. The interaction of bacterial pathogens
with platelets. Nat Rev Microbiol (2006) 4(6):445-457
Interaktion von Bakterien mit PLT
Fitzgerald JR, Foster TJ, Cox D. The interaction of bacterial pathogens
with platelets. Nat Rev Microbiol (2006) 4(6):445-457
Eigene Untersuchungen zeigen, dass
durch Apherese gewonnene PC
Aggregate bilden, die Bakterien
sequestrieren können
ein dilatiertes offenes Kanalsystem
besitzen, in dem Bakterien
aufgenommen werden können
teilweise degranuliert sind
Kleine Aggregate (REM)
Größere Aggregate (REM)
Dilatiertes offenes Kanalsystem
Elektronentomographie
Bakterien im dilatiertes offenen
Kanalsystem (TEM)
Bakterien im dilatierten offenen Kanalsystem
(Elektronentomographie)
Bakterien, sequestriert in Aggregaten
(Elektronentomographie)
Methoden zur Bakterientestung von
Blutkomponenten
In-house nucleic acid testing (NAT): Amplifikation eines 210bp Fragments der bakteriellen 16S rRNA mittels reverser
Transcription–Polymerase Kettenreaktion (RT-PCR).
Bestimmung der CO2-Produktion (BacT/Alert)
Bestimmung des O2-Verbrauchs: eBDS-System (Pall)
Optimized Scansystem, solid-phase scanning cytometer
(Hemosystem). Färbung mit dem interkalierenden DNAFarbstoff PicoGreen, Detektion auf einer schwarzen Membran
mittels Zytometer, Überprüfung im Fluoreszenzmikroskop.
Zählung mittels Flusszytometrie: Färbung mit dem
interkalierenden DNA-Farbstoff Thiazolorange. Dauer: 140 min
inkl. 120 min. Kultivation in einem Bakterienmedium .
•Schmidt M, Hourfar MK, Nicol SB, Wahl A, Heck J, Weis C, Tonen T, Spengler HP, Montag T, Seifried E, Roth
WK. A comparison of three rapid bacterial detection methods under simulated real-life conditions. Transfusion
(2006) 46(8): 1367-1373.
•Müller TH, Mohr H, Montag T. Methods for the detection of bacterial contamination in blood products. Clin
Chem Lab Med ( 2008) 46(7):933-946.
•Montag T. Strategies of bacteria screening in cellular blood components. Clin Chem Lab Med (2008)
46(7):926-932.
Was können wir tun, um die Sicherheit
unser Blutprodukte zu gewährleisten?
Die Apherese sicher zu gestalten
• durch geeignete Schulung des Personals
• durch strenge Einhaltung der
Sterilitätsvorgaben
Bakterientests durchführen (vor
allem bei den PC)
Pathogeninaktivierung