Infektionen des diabetischen Fußsyndroms: Umfassende Mikrobiom-Analyse mittels Bakterien-Kultur, quantitativer Real-Time-PCR, PCR/DHPLC und Evaluation der Biofilmbildung ausgewählter Bakterienisolate

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2019

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-14856

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Das diabetische Fußsyndrom ist eine weit verbreitete Komplikation des Diabetes mellitus mit steigender Prävalenz, was das Gesundheitswesen vor vielfältige neue Herausforderungen stellt. Vor allem Infektionen von diabetischen Fußulcera schränken die Lebensqualität der betroffenen Patienten ein, und gehen mit Amputationen, Sepsis und einer erhöhten Letalität einher. Sowohl für die Therapie dieser Infektionen als auch für deren Prävention ist die Kenntnis des verursachenden Erregerspektrums essenziell. Da der kulturelle Erregernachweis mit einer Reihe von Einschränkungen einhergeht, und mit dieser Methode allein nur ein unvollständiges Erregerspektrum detektiert werden kann, rücken molekulargenetische Verfahren auch in der Routinediagnostik immer mehr in den Fokus.In dieser Arbeit wurden 286 Abstriche von 159 Patienten mit DFIs des Universitätsklinikums Gießen (UKGM) mittels Bakterien-Kultur, quantitativer Real-Time-PCR und PCR/DHPLC mit dem Ziel untersucht, ein möglichst umfassendes Bild der Mikrobiota diabetischer Fußinfektionen zu generieren.Die Auswertung der Ergebnisse ergab einen deutlich höheren Nachweis anaerober Bakterien mittels molekulargenetischer Verfahren (Kultur 1 % vs. Real-Time-PCR 25 %). Auch die durchschnittliche Anzahl der nachgewiesenen Bakterien je Probe fiel mittels Real-Time-PCR höher aus als beim kulturellen Nachweis (Kultur 1-2 vs. Real-Time-PCR 3-4). Am häufigsten konnte mit allen Methoden Staphylococcus aureus nachgewiesen werden (Kultur 21 %, Real-Time-PCR 17 %, PCR/DHPLC 22 %), aber auch Gram-negative Spezies wie Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii und Proteus mirabilis waren oft vertreten. Insgesamt präsentierte sich ein polymikrobielles Bild diabetischer Fußinfektionen, in dem die einzelnen Erreger oftmals zur Bildung von Biofilmen in der Lage waren. Trotz dieser teils symbiotischen Existenz in einer Mischflora ergab die quantitative Analyse via Real-Time-PCR in über der Hälfte der Proben die eindeutige Dominanz (> 90 %) einer einzelnen Art. Eine exemplarische Auswertung von Follow-Up- Proben zeigte überdies die zeitliche Konstanz der dominierenden Bakterien im weiteren Verlauf, was zusammengenommen Rückschlüsse auf die Rolle eines Erregers als wahrer Pathogen zulässt.Die Ergebnisse dieser Forschung können unter Berücksichtigung der Resultate anderer Arbeitsgruppen zur Etablierung eines Screening-Arrays via Real-Time-PCR zu Diagnostikzwecken im klinischen Alltag genutzt werden. Für Aussagen zur Resistenzlage und anderen Virulenzfaktoren eignet sich dieses Verfahren jedoch nicht. Diesbezüglich bleiben die Entwicklungen auf dem Gebiet des Second- und Third-Generation-Sequencing abzuwarten, welches sich noch nicht für den flächendeckenden Einsatz in der Routinediagnostik eignet.

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