Blutvergiftung: Rasche Analyse von Resistenzen

22. September 2015, 09:47
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Bei einer Blutvergiftung ist ein Breitbandantibiotikum oft erste Wahl – häufig ohne Erfolg. Ein neues Verfahren analysiert Antibiotika-Resistenzen in neun Stunden

Wer an einer Blutvergiftung erkrankt ist, sollte rasch handeln. Zwar verabreichen Ärzte bei Verdacht auf Sepsis umgehend ein Breitbandantibiotikum, allerdings zeigt dies nicht immer die erhoffte Wirkung – etwa wenn die Bakterien resistent gegen die eingesetzten Medikamente sind. Bis die Erreger im Labor identifiziert und auf mögliche Resistenzen untersucht sind, vergehen üblicherweise 60 bis 100 Stunden.

Zeit, die der Patient nicht hat – die meisten Betroffenen sterben nach etwa 48 Stunden. Allein in Deutschland erliegen jährlich 60.000 Menschen einer Blutvergiftung, in Österreich sind es etwa 7.000.

Analyse in neun Stunden

Dank eines neuen Verfahrens könnte diese Untersuchung weit schneller ablaufen. Sind die Resistenzen erkannt, können die Ärzte den Erkrankten dann mit einem spezifisch wirkenden Antibiotikum behandeln, das die Keime zuverlässig abtötet. Möglich macht dies eine Technologie, die Forscherinnen und Forscher an den Fraunhofer-Instituten für Angewandte Informationstechnik FIT und für Lasertechnik ILT in Zusammenarbeit mit dem Uniklinikum Aachen entwickelt haben. "Mit unserer Untersuchungsmethode liegt das Ergebnis bereits nach neun Stunden vor", sagt Harald Mathis, Abteilungsleiter am FIT.

Welches Antibiotikum wirkt? Wie schaffen es die Forscher, die Bakterien im Patientenblut bis zu zehnmal schneller als bisher zu untersuchen? "Wir haben dafür ein miniaturisiertes System entwickelt, samt einem patentierten optischen Aufbau", erklärt Mathis. Zunächst werden die Sespis-Erreger markiert. Sobald sie dann mit einem Laser angestrahlt werden, leuchten sie. So können die Forscher einschätzen, wie viele Bakterien sich im Blut befinden.

Wissen, was wirkt

Im nächsten Schritt werden die Erreger vom Blut getrennt und in verschiedene miniaturisierte Töpfchen gelenkt. In diesen befindet sich jeweils ein Nährmedium mit einem speziellen Antibiotikum. Ein zweiter optischer Aufbau samt nötiger Analysesoftware beobachtet und dokumentiert genau, wie sich die Erreger entwickeln. Der Clou: Algorithmen werten die aufgenommenen Bilder der Bakterien aus und extrapolieren die Wachstumskurve. So lässt sich bereits nach einigen Stunden ermitteln, ob das jeweils eingesetzte Medikament wirkt oder ob die Bakterien dagegen resistent sind und sich großflächig ausbreiten.

Dieser Wachstumsmonitor berechnet mit seiner Software wie sich die Erreger längerfristig entwickeln werden. Dabei analysiert das Programm sowohl die Größe des Bakterienteppichs als auch das Verhältnis von lebenden zu abgetöteten Keime. Kurzum: Die Forscher können erkennen, welches Antibiotikum die Erreger am schnellsten abtötet. Und wissen damit, welches Medikament dem Patienten am besten hilft. (red, 22.9.2015)

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