Universität zu Köln

Krüger, Alexander (2025). Evaluation von Antibiotikaempfindlichkeitstestungen bei gramnegativen Blutstrominfektionen (BSI) respektive Sepsis. PhD thesis, Universität zu Köln.

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• Evaluation von Antibiotikaempfindlichkeitstestungen bei gramnegativen Blutstrominfektionen (BSI) respektive Sepsis. (deposited 29 Apr 2025 11:00) [Currently Displayed]

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Abstract

Einleitung: Blutstrominfektionen (BSI) respektive Septitiden stellen ein lebensbedrohliches Krankheitsbild dar und bedürfen einer schnellen sowie adäquaten Therapie. Seit Jahren konnte die Letalität der Sepsis nicht verbessert werden. Jedoch hängt die Letalität maßgeblich von einer schnellen eingeleiteten und wirksamen antiinfektiven Therapie ab. Die empirische antimikrobielle Therapie wird durch die zunehmende Prävalenz multiresistenter Erreger (MREs) eingeschränkt. Daher werden schnellere Methoden zur Prüfung der Empfindlichkeit gegenüber antimikrobiellen Substanzen benötigt, um schnelle und zuverlässige Ergebnisse zu erhalten und anschließend die adäquate Verabreichung von Antibiotika zu initiieren. Eine neue Möglichkeit der schnellen Antibiotikatestung (sATBT) stellt die Testung mittels des im Jahr 2022 entwickeltem Reveal AST Testsystem dar. Das Reveal AST Testsystem reagiert nicht auf optisch Veränderungen, wie es bei den Mikrodilutionsmethoden der Fall ist, sondern detektiert volatile Emissionen aus dem mikrobakteriellen Stoffwechsel. Durch den Vergleich mit der Positivkontrolle, welche kein Antibiotikum enthält, kann die minimale Hemmkonzentration (MHK) maschinell ermittelt werden. Eine andere Möglichkeit ist es bereits etablierte automatisierte Testsysteme zur Bestimmung der Antibiotikaempfindlichkeit (z.B. DxM Microscan WalkAway) zu beschleunigen, indem verkürzte Inkubationszeiten verwendet werden. Das Testsystem des DxM Mikroscan WalkAway von bioMérieux, ist eine Mikrodilutionsmethode zur Testung von Antibiotikaempfindlichkeiten. Beides wurde im Rahmen der Arbeit untersucht. Fragestellung: Ziel dieser Studie war es, zu untersuchen, ob Methoden zur sATBT im Vergleich zu aktuellen Standardmethoden in der Antibiotikatestung (ATBT) vergleichbare Leistungseigenschaften haben und demnach in der Routine reliabel eingesetzt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit sollen dazu das neue Reveal AST System und eine reduzierte Bebrütungszeit von Subkulturen (von 20 Stunden auf 4 Stunden), die zur ATBT mit dem etablierten DxM Microscan Walkyaway eingesetzt werden, untersucht werden. Methodik: Über 100 Isolate von gramnegativen Bakterien aus positiven Blutkulturen (BKs) wurden mit dem Reveal AST System sowie dem DxM Microscan in Kombination mit einer verkürzten Bebrütung (4-Stunden Walky) im Vergleich zur Standard ATBT mittels DxM Microscan von 20 Stunden alten Subkulturen untersucht. Berechnet wurden jeweils das essential Agreement (EA), das categorical Agreement (CA) sowie die Fehlerraten in der Interpretation (minor error (mE), major Error (mE) und very major error (VME). Der Einfluss des BK-Flaschentyps (aerob, anaerob), der Zellzahl in der BK-Flasche, der Spezies, des getesteten Antibiotikums und der Zeit bis zur Positivmeldung der BK-Flasche (TTP) auf das Auftreten von Fehlern in der sATBT beider untersuchten Verfahren wurde berechnet. Ergebnisse: Im Vergleich zur Standard ATBT zeigten sowohl das Reveal AST Testsystem und auch die 4-Stunden DxM Microscan Variante ein sehr hohes CA und EA im Vergleich zur Standard ATBT (EA/CA4-Stunden_ 98,6%/97,1%, EA/CAReveal 98,5%/97,1%). Dabei traten die meisten very mayjor errors (VME) bei der Testung von Aminoglykosiden und von b-lactam Antibiotika auf, welche um den EUCAST S/R Umschlagspunkt lagen. In der 4-Stunden MicroScan WalkAway Studie stellt sich heraus, dass eine längere Zeit zur Positivmeldung der BK mit einer größeren VME-Rate verbunden ist (OR 1,047 (95% CI 1,004 - 1,092, p=0,031). Diskussion: Wie in den beiden Studien gezeigt wurde, haben sowohl der 4-Stunden MicroScan WalkAway als auch der Reveal im Vergleich zur Standardtestung sehr gute Leistungseigenschaften, die den Anforderungen für MHK-Testsysteme der aktuellen ISO Norm (EN ISO 20776-2:2007) entsprechen. Somit stellen beide untersuchten Verfahren eine Möglichkeit dar, die Ergebnisse der Resistenztestung für den Kliniker in kürzerer Zeit zur Verfügung zu stellen. Inwiefern die schnellere Verfügbarkeit eines Antibiogramms das Outcome hinsichtlich der Mortalität der Patienten verbessern kann, müssen weitere Studien zeigen.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated title:	Title Language UNSPECIFIED German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Krüger, Alexander a.krueger1010@googlemail.com UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-781493
Date:	2025
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene > Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Sepsis English Antimicrobial Susceptibility Testing English Sepsis Diagnostic English
Date of oral exam:	29 January 2025
Referee:	Name Academic Title Jazmati, Nathalie Privatdozent Dr. med. Ernst, Christoph, Michael Professor Dr. rer. nat.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/78149