#2 Der Killer im Krankenhaus

Krankenhaus

Die Apothekenumschau schrieb am 24.04.2017:

„Laut Hochrechnungen auf Basis von Zahlen des European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC) erleiden pro Jahr deutschlandweit etwa 500.000 Menschen eine Infektion im Krankenhaus (…). Die Deutsche Gesellschaft für Krankenhaushygiene (DGKH)geht sogar von 900.000 Infektionen und 30.000 bis 40.000 Todesfällen aus. (…) Etwa sechs Prozent aller Krankenhausinfektionen lassen sich auf multiresistente Keime zurückführen“, weiß Professorin Petra Gastmeier, die das Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Charité Berlin leitet. „

Multiresistente Keime stellen ein hygienisches Risiko dar.

Multiresistente Keime stellen ein großes hygienisches Risiko im Krankenhausalltag in Deutschland dar. Jeden Tag sterben mindestens 20 Personen in Deutschland an einem Erreger der, laut der deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM e.V.), einen falschen Namen trägt, Krankenhauskeim.

Warum nicht Krankenhauskeim?

Die Gesellschaft argumentiert, dass man den Keim bereits bei sich trägt, wenn man ins Krankenhaus kommt. Der Name daher nicht gerechtfertigt ist. Sie bevorzugen den Namen multiresistenter Erreger, denn die Erreger sind häufig resistent gegenüber mehreren herkömmlichen Antibiotika.
1/3 der Bevölkerung trägt wahrscheinlich einen der bekanntesten Vertreter der „Krankenhauskeime“ bereits auf der Haut oder im Nasenraum: MRSA. MRSA steht für Methicillin resistenter Staphylokokkus aureus. Klassischerweise handelt sich dabei um Bakterien der Familie S.aureus, die über eine Antibiotikaresistenz gegenüber dem Antibiotikum, Methicillin verfügen. Der Begriff wird aber oft falsch verwendet und verwechselt, sodass umgangssprachlich MRSA oft mit multiresistenten Staphylococcus aureus gleichgesetzt wird.

Staphylokokkus aureus

Das ist zwar begrifflich falsch, trifft aber doch den Kern des ganzen den:

Methicillin wird klinisch oft nicht mehr verwendet. Es werden heutzutage oft Oxacillin, Flucloxacillin oder ähnliche Antibiotika verabreicht, die auch Staphylokokken-Antibiotika genannt werden. MRSA sind allerdings häufig auch gegen diese Antibiotika, die dem Methicillin sehr ähneln, resistent. Methicillin wird oft nur noch im Labor zur Klassifizierung des Bakteriums benutzt. Immer häufiger werden aber auch neuere Technologien, wie die Sequenzierung des Bakteriengenoms verwendet. Diese haben den Vorteil, dass man aus der Genomsequenz, Antibiotika-resistenzen des Bakteriums ableiten kann.

MRSA sind häufig multiresistent, das heißt sie haben häufig Resistenzen gegenüber verschiedenen Antibiotika-Gruppen entwickelt. Das wiederum macht die Behandlung bei Infektion komplizierter. Es ist daher ungemein bedeutend die Resistenzen, die der Keim besitzt frühzeitig zu bestimmen, um eine entsprechende Behandlung einzuleiten. MRSA werden häufig dann gefährlich, wenn das Immunsystem eines Patienten geschwächt ist, z.B. nach einer Operation. Hier werden zwar vorsorglich Antibiotika verabreicht, um eine Infektion mit Keimen zu vermeiden, das stört MRSA aber wenig, denn diese sind oft multi-resistent. Die Antibiotika sind allerdings wirksam gegen die anderen Arten von Bakterien, was wiederum dazu führt, dass MRSA keine Konkurrenz auf bakterieller Ebene haben und sich vermehren und verbreiten können.

Desinfektion im Krankenhaus

Wie können wir „Krankenhauskeimen“ beikommen. Das Stichwort ist Hygiene. Eine ordentliche Desinfektion der Hände spielt eine große Rolle. Leider wird dies oft vernachlässigt. Im Krankenhaus spielen die frühzeitige Erkennung und die Isolierung infizierter Patienten eine große Rolle. Das Robert Koch Institut spricht von einer Search and Destroy Strategie (Suchen und Zerstören). Diese findet beispielsweise in den Niederlanden schon eine weitverbreitete Anwendung (Es gibt nur sehr wenige MRSA Fälle in den Niederlanden). In anderen europäischen Ländern hinkt man noch etwas hinterher.

Der bekannteste „Krankenhauskeim“

Staphylokokkus aureus ist ein Gram-positives Bakterium (wissenschaftliche Klassifizierung von Bakterien in Gram positiv und negativ). Es wird überwiegend im Nasenraum gefunden und ca. 20% der Bevölkerung tragen Staphylokokkus aureus in ihrer Nase, ohne dass es zu Krankheitserscheinungen kommt. Die Multi-resistenten Varianten von Staphylokokkus aureus (MRSA o.ä.) sind häufig Ursache für Kranhausinfektionen.

Doch warum sind Staphylococcus areus (MRSA)so erfolgreiche Pathogene?

Die Behalndlung von S.aureus Infektionen ist generell schwierig wegen der Entwicklung von Antibiotika-resisstenzen wie Methicllin-Resistenz (MRSA) oder Vancomycin-Resisstenz (VRSA). Letzteres ist besonders kompliziert, denn Vancomycin wird meistens verabreicht, wenn man von einem MRSA ausgeht. Die Bandbreite an Infektionserscheinungen bei S.auerus Infektionen reicht von milden Blutgeschwüren und Eiterbeulen bis schweren, lebensgefährlichen Komplikationen wie Lungenentzündungen, Blutvergiftungen, Knochenmarksentzündungen, Herzinnenhautentzündungen und dem toxischen Shock Syndrom. Der Grund für den Erfolg von S.aureus, als Pathogen, sind die Vielzahl von Virulenz-Faktoren, d.h. Mechanismen die das Bakterium nutzt um dem Immunsystem zu entkommen und Krankheitssymptome hervorzurufen. Die Herstellung dieser Faktoren ist bei S.aureus nahezu perfekt auf seine Umweltbedingungen abgestimmt.

Viruelenzfaktoren von S.aureus:

Koagulase ist genau genommen, eine keine enzymatische Aktivität, wird aber zur Unterscheidung von pathogener Staphylokokkus aureus im Gegensatz zu weniger bzw. nicht pathogen Staphylokokken herangezogen. Die Aktivität beruht auf der Tatsache, dass S.aureus beim Eintritt in den menschlichen Körper eine Aktivierung von Thrombin herbeiführt, was wiederum zu einer Umwandlung von Fibronektin zu Fibrin führt (Dieser Prozess spielt normalerweise bei der Blutgerinnung eine Rolle). Das Bakterium nutzt diesen Prozess aus, um sich in mit einer Schutzhülle aus Fibrin zu bedecken, die eine Erkennung des Pathogen durch das Immunsystem erschwert. Das Bakterium schirmt sich sozusagen denen das Immunsystem ab.
Enterotoxine (Superantigene) spielen bei S.aureus bedingten Nahrungsmittelvergiftungen eine Rolle. S.aureus kann verschiedene Enterotoxine herstellen (Enterotoxine aus dem griechischen bedeutet Darmgifte). Diese Toxine wirken in Darm und führen zu den typischen Symptome einer Lebensmittelvergiftung: Erbrechen und Durchfall. Die Superantigen-Funktion des Enterotoxins führt zudem zu dem S.aureus spezifischen Toxischen Shock Syndroms (TSS).
Hyaluronidase ist ein Enzym für den Verdau von Bindegewebe. Sie ermöglicht S.aureus eine schnellere Verbreitung und ebenfalls die Verbreitung zu Knochen und Herz und dadurch Infektionen wie z.B. Osteomyelitis (Knochenmarksentzündung) oder Endokarditis (Herzinnenmuskelentzündung).
Der wohl faszinierendste Pathogenitätsfaktor von S. aureus ist das Protein A. Protein A bindet den konstanten Teil eines Antikörpers (Antikörper bestehen aus einem kontanten Teil und variablen Teilen zur Erkennung von Antigenen).
Das Binden, des konstanten Teil des Antikörpers durch S.aureus, neutralisiert diesen und macht ihn nicht-funktionell.
Beta-Laktamase ist ein weiteres Enzym im Repertoire des S.aureus das zur Penicillin-Resistenz des Bakteriums führt.

Weitere Quellen:

Ukpanah, M. A., & Upla, P. U. Why is Staphylococcus aureus Such a Successful Pathogen?.

 

#1 Eine Dienstreise zum ESRF

20 Stunden zum Wohle der Wissenschaft

07:40

Ich werde wach, weil ich ein Geräusch aus der Küche höre. Wir haben Besuch. Er schläft bei uns auf der Couch im Wohnzimmer. „Ob unserer Gast wohl Frühaufsteher und sehr hungrig ist?“. Ich drehe mich einfach wieder um. Meine Freundin schläft neben mir, tief uns fest.

Wieder Geräusche aus der Küche. Es ist eine klangliche Mischung aus Plastik, das raschelt und tippenden Geräuschen auf Glas. Eine sehr irritierende Mischung. Von draußen tönt nun zusätzlich Baulärm herüber. Unsere Nachbarn auf der anderen Seite kommen gerade in den Genuss der Strangsanierung, die wir, Gott sei Dank, seit Mittwoch hinter uns haben. Andere Geschichte!

Erneutes Rascheln aus der Küche. Mittlerweile bin ich wach (genug) und entschließe mich unserem Gast in der Küche Gesellschaft zu leisten. Was ich dort sehe, ist alles andere als erwartet.
Statt unseren Gast sehe ich dort unseren Hund, Lora, der mit allen Vieren auf unserem kleinen runden Glastisch steht, mit dem Kopf so tief in einer Verpackung versunken, dass dieser nicht mehr zu sehen ist.

Lora ist anscheinend schon in Weihnachtsstimmung und scheint ein großer Fan von Sterne-Herzen-Brezeln zu sein. Von der Packung, die wir den Tag zuvor frisch geöffnet hatten, ist nur noch ein Drittel übrig. Der Rest nun im Bauch von Lora verschwunden oder in Form von Krümmeln verteilt.

Ob sich unser Hund das gut überlegt hat?

Ich werde es wohl nur vom Hören-Sagen erfahren. Ich mache mich auf, ein letztes Mal dieses Jahr, zum ESRF. Ich wollte die Gelegenheit nutzen euch mitzunehmen.

ESRF steht für „European Synchrotron Radiation Facility“. Es handelt sich

ESRF Speicherring während der Nacht

hierbei um eine gigantische Forschungseinrichtung in Frankreich, genauer gesagt in Grenoble, einem kleinen verschlafenem Örtchen in der Nähe von Lyon. Wie der Name bereits sagt, wird hier mit Hilfe von Synchrotronstrahlung (Röntgenstrahlung) geforscht. Unter anderem wird hier Röntgenspektroskopie betrieben, Röntgenbeugung an Oberflächen untersucht, oder wie in meinem Fall Synchrotronstrahlung genutzt zur Vermessung von Proteinkristallen, um deren Dreidimensionale Struktur aufzuklären.

 

Neutronenreaktor am ESRF
ESRF am frühen Morgen
Berge um das ESRF am frühen Morgen

12:30

Sehr viel Zeit ist verstrichen seit ich meinen Hund in flagranti dabei erwischt habe, wie er meine Lebkuchen aufgegessen hat. Ich mache mich jetzt auf den Weg zum Flughafen Tegel. Wir fliegen mit der Lufthansa über Frankfurt am Main nach Lyon. Von dort nehmen wir den „Ouibus“ nach Grenoble. Die Flüge verliefen wie immer ohne Probleme. Spaß beiseite! Es ist eines der wenigen Male bei dem kein Flug ausfällt, super verspätet ist, komplett gestrichen wird, wir über eine andere Stadt fliegen und dann feststellen, dass von dort kein Flieger mehr nach Lyon geht, um dann wieder zurückzufliegen oder kurz vor dem Start dem Piloten auffällt, dass ein Riss im Reifen des Flugzeuges ist und wir auf einen Ersatzreifen warten müssen, der von Frankfurt am Main nach Lyon geflogen werden muss, bevor der Flug weitergehen kann.

Wir hatten den „Ouibus“ für eine Stunde nach geplanter Ankunft gebucht. Kein Problem sollte man meinen – aber wir haben den französischen Grenzschutz nicht mit einberechnet. Die Franzosen kontrollieren bei Einreise deinen Personalausweis/Reisepass. Ihr gutes Recht, aber wie sie kontrollieren, ist im Grunde eine Schande für die Europäische Union. Wer glaubt, dass das schnell geht, hat sich geschnitten.

Unser Flugzeug war voll. Vor uns ist anscheinend ein ebenfalls voller Flieger gelandet, am neuen Terminal B , des Flughafens Lyon. Ein echt schöner, moderner Flughafen. Man könnte meinen Lyon möchte Drehkreuz Europas werden.

Lange Schlangen an der Grenze vom Flughafen Lyon (hinter mir war die Schlange noch 20x länger)

Mit den neuen automatischen Kontrollen für den Reisepass, bei denen man den Pass scannt, in eine Kamera lächelt, einen Finger zum Abdruck scannt und dann hindurch schreitet, alles innerhalb von 60 Sekunden. Es wäre so schön, wenn es denn funktionieren würde. D.h. wenn es angeschaltet wäre. Aber! Keine Chance. Und so stehen wir, hunderte Personen, aus zwei vollen Flugzeugen, nahezu eine Stunde in der Schlange um von einen der zwei! Kontrolleure über die Grenze gelassen zu werden. Stressfreies Reisen fühlt sich anders an. Letztendlich haben wir unseren Bus noch bekommen, aber nur auf Grund unserer äußerst ausgeprägten Kurzstrecken Lauftechnik (wir mussten rennen!).

 

20:30

Endlich in Grenoble angekommen, haben wir an der Rezeption unsere Ausweise für das Forschungsgelände und die Schlüssel für unser Hotelzimmer bekommen (obwohl Hotel schon ein wenig übertrieben ist). Die Franzosen schlafen anscheinend gerne auf weichen Matratzen, was dazu führt, dass ich, 100 kg, gerne in der Matratze versinke, so tief, dass es sich anfühlt als müsste ich aus einem Vulkankrater steigen, wenn ich am morgen aufwache.

Hotel am frühen Morgen

08:00

Franzosen essen gerne süßes Frühstück (was ich hasse) und Käse. Wer hier Wurst sucht, sucht vergebens. Es gibt Kaffee und Croissant ohne Ende. Ausreichend gestärkt geht es an die Arbeit.

 

09:00 – 22:30

Messeinrichtung an der „Beamline“ am ESRF (Massif -3)
Kühlvorrichtung für die Proteinkristalle (sehr sehr kalt)

Wir vermessen einen Proteinkristall nach dem nächsten. Lediglich unterbrochen von 1-100x wenn der Roboter nicht tut was er soll, eine falsche Einstellung in der Software zu keinen nutzbaren Ergebnissen führt, oder dem ein oder anderen Bug (Fehler). Im Großen und Ganzen gut, wenig Fehler und keine größeren Komplikationen. Das haben wir auch schon anders erlebt. Zwischenzeitlich wurde nebenbei eine Runde „Mensch Ärger dich nicht“ auf dem Tablet gespielt. In der Freeversion mit Werbung. Das Spiel sollte 5 € kosten und wir waren geizig. Am Ende wurden wir alle vom Computer-Gegner geschlagen. Was für eine Blamage.

Kaffee in der Mittagspause in der Cafeteria auf dem Gelände
Snack für dich Nacht: Kaffee und ein Baguette (typisch französisch)

22:30

Der Kollege kommt auf großartige Ideen. Nachdem wir gegen Mittag schon eine Übung aus dem Kreativ-Thinking (New Age BS) versucht haben, bei der ich in Gelächter ausgebrochen bin, weil unsere Bewegungen zu lustig aussahen, sollten es nun, um halb Elf, 40 Liegestütze und 40 Kniebeugen sein, die unseren Kreislauf ankurbeln sollten . Alles kein Problem. 40 Liegestütze und 40 Kniebeugen später waren wir wieder hell wach und konnten weiterarbeiten.

 

Warnzeichen überall

03:00

Wir sind fertig. Alle unsere Kristalle sind vermessen, nach nicht mal 18 Stunden. Alle Daten sind gesichert, die Proben sind fertig für den Rücktransport und wir fertig fürs Bett. Denkst du. Als ob mein Körper sich gedacht hat: „So nicht mein Freund“. Ich hatte den Punkt der Müdigkeit längst überwunden und war hellwach. Ebenfalls nicht hilfreich war die frische, -3°C kalte Bergluft, die einem ins Gesicht schlug auf dem Weg von der Einrichtung zurück zum Hotel. Das hieß für mich im Hotelzimmer auf und ab laufen, bis ich müde wurde.

 

04:00 – 09:00

Wohlverdienter Schlaf.

 

09:00 – 18:00

Ein erneutes französisches Frühstück im Hotel, auf in den Bus nach Lyon zurück zu Terminal B, welches uns am frühen Morgen in gähnender Leere erwartete. Sieh einer an, die Reisepass-Scan-Dinger sind an und funktionieren. Oh Wunder der Technik. Ab in den Flieger über München nach Berlin und ab ins Bett. Dienstreisen sind anstrengend, aber auch jedes Mal eine neue schöne Erfahrung.

Bye Bye ESRF
Terminal B – Lyon in vollkommender Stille
Auf dem Weg nach Hause: Auf dem Flug von Lyon nach München