Bakterium im Rampenlicht - Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa ist ein gramnegatives, aerobes, stäbchenförmiges Bakterium mit traubenartigem Geruch, das sich von anderen Arten der Gattung dadurch unterscheidet, dass es die Fähigkeit besitzt, bei 42 °C optimal zu wachsen. Dieses Bakterium wird als opportunistischer und nosokomialer Krankheitserreger eingestuft, da es Infektionen der Harnwege, der Atemwege, der Haut, der Weichteile, Bakteriämie, der Knochen und Gelenke sowie des Magen-Darm-Trakts verursachen kann. Vor allem immungeschwächte Patienten sind durch diesen Organismus gefährdet, da er bei diesen Patienten erhebliche Probleme verursacht P. aeruginosa  

mit Mukoviszidose (CF), erworbenem Immunschwächesyndrom (AIDS), Tuberkulose, schweren Verbrennungen und Personen, die mit Krebs ins Krankenhaus eingeliefert werden.

P. aeruginosa ist die häufigste Ursache einer chronischen Lungeninfektion bei CF-Patienten nach dem Säuglingsalter,
und ist die Infektion einmal etabliert, ist sie in den meisten Fällen unheilbar
in der Mehrzahl der Fälle unheilbar [1]. Etwa ein Drittel der Mukoviszidose-Patienten hat bis Mitte 20 eine chronische Infektion mit P. aeruginosa, und 2/3 der erwachsenen Mukoviszidose-Patienten haben irgendeine Art von Pseudomonas spp.-Infektion, obwohl P. aeruginosa vor einer chronischen Infektion nur sporadisch aus Atemwegsproben isoliert wird [2]. Im DWS-Labor gezüchtete P. aeruginosa.

Hewer et al. untersuchten in einer Übersichtsarbeit 11 neuere randomisierte kontrollierte Studien zur Wirksamkeit verschiedener Antibiotikabehandlungen bei Atemwegsinfektionen mit P. aeruginosa bei Mukoviszidose und dem Beginn einer chronischen Infektion [1]. Derzeit gibt es mehrere Behandlungs- und Eradikationsschemata mit einer Kombination aus oralen, intravenösen und vernebelten Medikamenten, und es gibt Hinweise darauf, dass der beste Weg für eine gute Prognose eine frühzeitige Erkennung ist, um die Infektion der Atemwege zu verhindern oder zu verzögern. Die Übersichtsarbeit kam zu dem Schluss, dass die Ergebnisse des Vergleichs von inhaliertem Tobramycin mit Placebo auf eine mögliche leichte Verbesserung der Eradikation durch Tobramycin hindeuten, insbesondere bei höheren Dosen [1].

Ein weiterer Vergleich zwischen einer 28-tägigen und einer 56-tägigen inhalativen Tobramycin-Behandlung ergab keine signifikanten Unterschiede bei den Ergebnissen, einschließlich der Zeit bis zur nächsten Isolierung und der unerwünschten Wirkungen [1]. Die Analyse der zyklischen inhalativen Tobramycin-Behandlung im Vergleich zur kulturbasierten Behandlung deutet darauf hin, dass die zyklische Therapie zu einer geringeren Anzahl von P. aeruginosa-Isolierungen führen könnte, aber wahrscheinlich keine signifikanten Unterschiede in der Lungenfunktion bewirkt [1]. Die Zugabe von Ciprofloxacin zur inhalativen Tobramycin-Therapie hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Eradikation der Infektion [1]. Inhalatives Colistin plus orales Ciprofloxacin im Vergleich zu inhalativem Tobramycin zeigte keine Unterschiede bei der Eradikation oder der spirometrischen Lungenfunktion. Die Zugabe von oralem Azithromycin zu inhalativem Tobramycin führte zu gemischten Ergebnissen, die keinen eindeutigen Einfluss auf die Eradikation, aber potenzielle Verbesserungen bei Gewicht und Häufigkeit von Exazerbationen zeigten [1]. Darüber hinaus zeigte ein Vergleich von oralem Ciprofloxacin und inhalativem Colistin gegenüber keiner Behandlung keine signifikanten Unterschiede bei der chronischen Infektion nach 12 Monaten. Und schließlich lieferte die Studie, in der die unterschiedliche Dauer der inhalativen Aztreonam-Lysin-Behandlung (AZLI) verglichen wurde, keine eindeutigen Hinweise auf die optimale Dauer für die Eradikation von P. aeruginosa [1]. Insgesamt verdeutlichen die von Hewer et al. präsentierten Erkenntnisse die Komplexität von P. aeruginosa-Infektionen bei Mukoviszidose-Patienten und den Bedarf an fortlaufender Forschung zu wirksamen Antibiotikastrategien für die Behandlung.

Das Auftreten von Carbapenem-resistenten P. aeruginosa (CRPA) über enzymatische Mechanismen hat dazu geführt, dass die WHO den Organismus als einen von drei Erregern mit kritischer Priorität eingestuft hat [3]. Reyes et al. (2023) führten eine Beobachtungsstudie in 44 Krankenhäusern weltweit durch, in der sie CRPA-Isolate aus Blutbahn-, Atemwegs-, Harnwegs- oder Wundinfektionen bei Krankenhauspatienten sammelten. Die gesammelten Stämme wurden in lokalen Labors einer Resistenzprüfung unterzogen, bevor sie an ein zentrales Labor geschickt wurden, wo dann geeignete Stämme auf der Grundlage einer MHK von ≥8 μg/mL gegen Meropenem [3] unter Verwendung der Standard-Mikroverdünnungsmethode in der Brühe ausgewählt wurden und eine vollständige Genomsequenzierung durchgeführt wurde. Es wurde festgestellt, dass die Prävalenz von CRPA weltweit variiert und innerhalb von Regionen bestimmter Länder noch weiter variiert [3]. Außerdem wurde berichtet, dass die häufigsten Carbapenemasen KPC-2 und VIM-2 waren und dass Patienten mit Carbapenemase-produzierenden CRPA-Infektionen eine höhere 30-Tage-Sterblichkeit aufwiesen als Patienten mit nicht-Carbapenemase-produzierenden CRPA-Infektionen [3].

Die weitere Erforschung der Resistenzmechanismen bei P. aeruginosa ist von entscheidender Bedeutung, einschließlich der Erforschung von Carbapenemasen, da viele dieser Enzyme nicht nur eine Resistenz gegen Carbapeneme, sondern auch gegen andere β-Lactam-Medikamente, einschließlich β-Lactam-β-Lactamase-Inhibitoren, verleihen, was Auswirkungen auf künftige Antibiotikatherapien haben könnte.

Geschrieben von DWS-Mikrobiologin Charlotte Austin

1. Langton Hewer SC, Smith S, Rowbotham NJ, Yule A, Smyth AR. (2023) Antibiotische Strategien zur Ausrottung von Pseudomonas aeruginosa bei Menschen mit Mukoviszidose. Cochrane Database of Systematic Reviews, Ausgabe 6
2. Cystic Fibrosis Trust UK. Strategisches Forschungszentrum: Personalised approach to Pseudomonas aeruginosa (PAPA) https://www.cysticfibrosis.org.uk/research/cf-research-topics/understanding-and-treating-lung-infections/src-14-davies Zugriff am 28. November 2023
3.  Jinnethe Reyes, Lauren Komarow, Liang Chen, Lizhao Ge, Blake M Hanson, Eric Cober, Erica Herc, Thamer Alenazi, Keith S Kaye, Julia Garcia-Diaz, Lanjuan Li, Souha S Kanj, Zhengyin Liu, Jose M Oñate, Robert A Salata, Kalisvar Marimuthu, Hainv Gao, Zhiyong Zong, Sandra L Valderrama-Beltrán, Yunsong Yu, Paul Tambyah, Gregory Weston, Soraya Salcedo, Lillian M Abbo, Qing Xie, Karen Ordoñez, Minggui Wang, Martin E Stryjewski, Jose M Munita, David L Paterson, Scott Evans, Carol Hill, Keri Baum, Robert A Bonomo, Barry N Kreiswirth, Maria Virginia Villegas, Robin Patel, Cesar A Arias, Henry F Chambers, Vance G Fowler Jr,Yohei Doi, David van Duin, Michael J Satlin (2023) Global epidemiology and clinical outcomes of carbapenemresistant Pseudomonas aeruginosa and associated carbapenemases (POP): a prospective cohort study. The Lancet Microbe, Band 4