Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung – HZI-Forscher entdecken den Infektionsmechanismus von Salmonellen neu.

Salmonellen sind die häufigste Ursache von Lebensmittelvergiftungen. Die Bakterien docken an Zellen der Darmwand an und veranlassen die Wirtszelle dazu, sie aufzunehmen. Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass die Salmonellen charakteristische Membranwellen auslösen müssen, um in die Darmzellen eindringen zu können. Forscher des Braunschweiger Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) haben nun genau diese gängige Lehrmeinung widerlegt.
»Damit muss der Infektionsmechanismus von Salmonellen neu überdacht werden«, sagt Klemens Rottner, Leiter der Arbeitsgruppe »Zytoskelett Dynamik« am HZI. Die Arbeiten veröffentlichte jetzt die Fachzeitschrift »Cellular Microbiology«.

Salmonellen sind äußerst anpassungsfähige Bakterien. Sie überleben mit und ohne Sauerstoff und können sich auch im Darm vermehren. Die Aufnahme erfolgt über verseuchte Eierspeisen wie Mayonnaise oder Rohmilchprodukte sowie Fleisch und Wurstwaren. Infektionen mit Salmonellen führen besonders bei immungeschwächten Menschen bereits kurz nach dem Verzehr zu heftigem Brechdurchfall und Fieber.

Obwohl Salmonellen als Krankheitserreger schon lange bekannt sind, ist ihr Infektionsmechanismus noch nicht vollständig geklärt. Die Bakterien injizieren mit einer »molekularen Spritze« einen Eiweißcocktail in die Wirtzelle. Dieser löst in ihr einen dramatischen Umbau von Filamenten des Zellskeletts unter der Zellmembran aus. Sie bildet Membranwellen, die die Bakterien umschließen und so ihr Eindringen augenscheinlich ermöglichen. Die auffälligen Wellen bezeichnen die Wissenschaftler auch als »Membranaufwerfungen« oder »Ruffles«. Forscher hielten diese bisher für die Infektion absolut notwendig.

In einer Kooperation der Arbeitsgruppen »Zytoskelett Dynamik« und »Signaltransduktion und Motilität« am HZI ist es Forschern nun gelungen, die bisherige Infektionsstrategie von Salmonellen völlig neu zu beleuchten. »Wir wollten besser verstehen, wie die Salmonellen in die Wirtszelle eindringen«, sagt Jan Hänisch, der dieses Thema in seiner Doktorarbeit bearbeitet. In einem Versuch mit Zellen, die bei der Infektion mit dem Erreger keine typischen »Wellen« ausbilden können, infizierten Bakterien trotzdem erfolgreich die Wirtszelle. »Wir haben damit erstmals gezeigt, dass »Ruffles« nicht essenziell sind für die Bakterien, um die Zellmembran zu durchqueren.« Die Membranaufwerfungen waren oft ein charakteristisches Merkmal, um eindringende Salmonellen in die Wirtzelle nachzuweisen. Die Anwendung solcher Methoden zum Beispiel in der Diagnostik müsse nun neu überdacht werden.

In weiteren Experimenten entdeckte das Forscherteam außerdem einen neuen Baustein des Infektionsprozesses, genannt WASH. Er unterstützt die Bildung der Zellskelettfilamente und spielt damit eine entscheidende Rolle bei der Infektion. »Unsere Forschungsergebnisse haben einen weitreichenden Einfluss auf unser molekulares und mechanistisches Verständnis der Infektionsstrategie von Salmonellen«, sagt Rottner, »und damit auf die Entwicklung zukünftiger Testverfahren der Invasion, so wie sie beispielsweise zur Entdeckung neuer Hemmstoffe eingesetzt werden können«.

Originalartikel:
Molecular dissection of Salmonella-induced membrane ruffling versus invasion.
Hänisch J, Ehinger J, Ladwein M, Rohde M, Derivery E, Bosse T, Steffen A, Bumann D, Misselwitz B, Hardt WD, Gautreau A, Stradal TE, Rottner K. Cell Microbiol. (2010) 12(1), 84-98. doi:10.1111/j.1462-5822.2009.01380.x

Greifswalder Qualitätsprojekt »Sepsis« soll ausgeweitet werden

»Ein seit zwei Jahren am Universitätsklinikum Greifswald erprobtes Notfallmanagement zur Bekämpfung von Blutvergiftung (Sepsis) hat 48 Menschen das Leben gerettet«, erklärte der Ärztliche Direktor und Vorstandsvorsitzende, Prof. Marek Zygmunt, anlässlich des gestern in Greifswald stattfindenden Sepsisfachsymposiums.
Die durchschnittliche Sterblichkeitsrate von 54 Prozent in Deutschland sank in Greifswald auf 31 Prozent. »Die Gesellschaft muss sich nicht mit jährlich 40.000 Todesopfern und rund 1,8 Mrd. Kosten für die lebenserhaltende Intensivmedizin abfinden. Mit einfachen Maßnahmen kann die Sterblichkeitsrate signifikant beeinflusst werden«, so Zygmunt.

Im November 2007 ist am Uniklinikum Greifswald das Qualitätsprojekt »Sepsis« gestartet worden. »Die Behandlung der Sepsis ist auf Grund ihrer hohen Sterblichkeit eine besondere Herausforderung für die Intensivmediziner und die Pflege. Die Arbeitsgruppe Sepsis hatte sich zunächst zum Ziel gesetzt, durch eine verbesserte Diagnostik und Therapie die Erkrankungen mit tödlichem Ausgang um 10 Prozent zu senken«, erläuterte Projektleiter Oberarzt Dr. Matthias Gründling. Eine Blutvergiftung tarnt sich oftmals als Begleiterscheinung einer anderen Erkrankung oder Operation und wird deshalb zu spät erkannt. Die Sepsis ist die aggressivste Form einer Infektion, hervorgerufen durch Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilze und deren Gifte. Innerhalb weniger Stunden weisen alle lebenswichtigen Organe des Menschen Entzündungszeichen auf und drohen zu versagen. »Der Tod kommt im Zeitraffer, da zählt jede Stunde«, unterstrich der Intensivmediziner. Die Hauptansatzpunkte für eine Notfallmedizin nach dem Vorbild eines wesentlich einfacher zu erkennenden Herzinfarktes lagen dementsprechend in der Aufklärung der Symptome, der schnellstmöglichen Diagnostik über eine Blutprobe und die sofortige Einleitung der richtigen Therapie als Voraussetzung für das Überleben. Frühe und oft im Krankenhausalltag verkannte Symptome einer Sepsis, gerade bei älteren Patienten, sind hohes Fieber, beschleunigte Atmung, schnellerer Herzschlag bei niedrigem Blutdruck sowie Verwirrtheit.

Sterblichkeit sank innerhalb von zwei Jahren um 26 Prozent

Um dies zu unterstützen, wurde zunächst die Qualität der Diagnostik und Therapie aller Sepsispatienten auf den Intensivstationen in 2006 und 2007 erfasst und ausgewertet. Daran anknüpfend wurden regelmäßige Schulungen am Klinikum, unter Ärzten und Pflegekräften durchgeführt und aktuelles Informationsmaterial klinikintern zur Verfügung gestellt. Durch die Einhaltung von Sepsisrichtlinien und die Weiterbildung der Mitarbeiter sowie die konsequente Ergebniskontrolle erhalten nunmehr rund 90 Prozent aller Sepsispatienten auf den Intensivstationen innerhalb der ersten Stunde nach Diagnosestellung ein Antibiotikum.

Durch das Sepsismanagement nach dem Greifswalder Modell wurde die Sterblichkeit im Greifswalder Klinikum von 57 Prozent (2006/07) auf 43 Prozent (2008) und 31 Prozent im ersten Halbjahr dieses Jahres reduziert. »In Greifswald werden jährlich etwa 100 bis 150 Patienten mit einer schweren Sepsis oder einem septischen Schock behandelt. Nach der derzeitigen Auswertung ist es durch das Projekt in den Jahren 2008 und 2009 gelungen, insgesamt 48 Leben von Patienten mit Blutvergiftung auf den beiden Intensivstationen für Erwachsene zu retten«, unterstrich Gründling. Mit dem Sepsismanagement wurde somit eine erhebliche Verbesserung der Behandlungsqualität erreicht.

Flächendeckende Aufklärung notwendig

Der Vorstand des Klinikums unterstützt den Sepsis-Dialog, der ausgeweitet werden soll und inzwischen fester Bestandteil einer ganzheitlichen Strategie gegen Krankenhausinfektionen ist.

»Unsere Investitionen zur Vermeidung von MRSA*, einen vernünftigen und zurückhaltenden Umgang mit Antibiotika, um Resistenzen zu vermeiden, und der Sepsis-Dialog stehen im direkten Zusammenhang und zahlen sich für die Patienten aus«, betonte Prof. Marek Zygmunt. »Ein effektives Notfallmanagement ist wesentlich preiswerter und erspart den betroffenen Familien viel Leid.«
In den meisten Fällen werden heute immer noch tödliche Blutvergiftungen als verschiedenste Organversagen deklariert. Nach Untersuchungen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Kompetenznetzwerkes Sepsis SepNet (http://www.kompetenznetzwerk-sepsis.de) erkranken pro Jahr 154.000 Menschen an einer Blutvergiftung oder septischem Schock, täglich sterben daran 162 Menschen in Deutschland (zum Vergleich: Herzinfarkt 175/Tag als Todesursache Nr. 1).

Das Sepsismanagement in Greifswald wird auf die Notaufnahmen und alle Fachkliniken ausgeweitet. Darüber hinaus ist vorgesehen, die Weiterbildung für Mediziner und Pflegekräften auf Kliniken und Praxen des Landes auszudehnen. »Da wir wissen, dass etwa 50 Prozent der Sepsisfälle außerhalb des Krankenhauses bzw. außerhalb der Intensivstationen auftreten, versprechen wir uns von der Ausweitung des Sepsisdialoges weitere nachvollziehbare Erfolge«, so Dr. Matthias Gründling. »Eine flächendeckende Aufklärung ist dringend notwendig.«
Im Fokus der kommenden Jahre stehen nach Auffassung des Gastreferenten Prof. Konrad Reinhart, Direktor der Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin am Jenaer Uniklinikum sowie Sprecher des Kompetenznetzwerkes Sepsis, neben der weiteren Verbesserung der intensivmedizinischen Akuttherapie, die Prävention, um Blutvergiftungen zu vermeiden, die Sepsis-Früherkennung, der rationale Einsatz von Antibiotika sowie die Nachsorge der Langzeitfolgen einer Blutvergiftung.

*MRSA – Der Multi-Resistente-Staphylococcus-Aureus (MRSA) ist einer der wichtigsten Erreger nosokomialer (im Krankenhaus erworbener) Infektionen und auch der Blutvergiftung. Die Maßnahmen Sepsisdialog, Antibiotikaleitlinien und MRSA-Screening (vorsorglicher Nasenabstrich bei Risikopatienten) sind im Universitätsklinikum Greifswald sich ergänzende klinikumsweite Maßnahmen, die die Qualität von Diagnostik und Therapie weit verbreiteter infektiöser bakterieller Erkrankungen verbessern sollen.

http://www.sepsis-gesellschaft.de

Ansprechpartner
Uniklinikum Greifswald
Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
Direktor: Prof. Dr. med. Michael Wendt
Sepsisdialog: OA Dr. Matthias Gründling
Friedrich-Loeffler-Strasse 23, 17475 Greifswald
T +49 3834 86-58 60
M +49 173-203 54 46
gruendli@uni-greifswald.de
oder sepsis@uni-greifswald.de

http://www.klinikum.uni-greifswald.de

Wie lässt sich die Gefahr von Infektionen in Krankenhäusern vermindern? Dieser Frage widmen sich der Ausschuss für Biologische Arbeitsstoffe (ABAS) des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales und die Kommission Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut. Beide haben Empfehlungen zur Prävention entwickelt.

Über diese informieren die Gremien ein geladenes Fachpublikum auf der Veranstaltung »ABAS und KRINKO im Dialog – Infektionsprävention bei Patienten und Beschäftigten« am 27. Oktober 2009 im Bundespresseamt. Dort wird diskutiert, wie die Maßnahmen des Patientenschutzes und des Schutzes der Beschäftigten in den Gesundheitseinrichtungen so aufeinander abgestimmt werden können, dass sie wirksam sind und bei den Beteiligten in der täglichen Arbeitspraxis Akzeptanz finden.

Auch das Spannungsfeld unterschiedlicher Schutzziele und Rechtsgrundlagen von Arbeits- und Patientenschutz wird thematisiert. Dazu sagt Staatssekretär Detlef Scheele vom Bundesministerium für Arbeit und Soziales: »Beide Schutzziele repräsentieren gleichermaßen einen hohen ethischen Wert. Ihnen in gleichem Maße gerecht zu werden, ist unser Ziel.« Natürlich stehe im Gesundheitsdienst in erster Linie der Patient im Mittelpunkt. Das Personal dürfe darüber aber nicht vergessen werden. Dies sei Aufgabe des Arbeitsschutzes.

Seit Patienten in Einrichtungen des Gesundheitswesens behandelt werden, spielen im Krankenhaus erworbene Infektionen (nosokomiale Infektionen) eine wichtige Rolle. Auch die Infektionsgefährdung der Beschäftigten ist seit langem bekannt. Um die Risiken zu vermindern, sind Schutzmaßnahmen baulich-technischer, organisatorischer wie auch persönlicher Art erforderlich. Dies gilt angesichts der spezifischen Tätigkeiten, bei denen Beschäftigte mit Krankheitserregern Kontakt haben, ebenso wie für die Patienten.

Der ABAS ist ein Beratungsgremium des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales. Er erarbeitet Empfehlungen und Regelungen zum Arbeitsschutz bei Tätigkeiten mit biologischen Arbeitsstoffen; die Geschäftsstelle ist bei der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) angesiedelt.

Eine Dokumentation dieser Veranstaltung wird im Internet veröffentlicht.

Weitere Informationen:
http://www.baua.de/abas Link zu den Informationen des Ausschuss für Biologische Arbeitsstoffe (ABAS) des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales im Internet

Die Zahl der HIV-Neudiagnosen ist weiter gestiegen. Dem Robert Koch-Institut wurden für das Jahr 2007 insgesamt 2.752 neu diagnostizierte HIV-Infektionen übermittelt. Gegenüber dem Jahr 2006 (2.643 Neudiagnosen) ist dies eine Zunahme um 4%.
„Eine der bislang wenig bekannten Ursachen für den Anstieg ist die hohe Zahl der Syphilis-Infektionen in Deutschland“, sagt Jörg Hacker, Präsident des Robert Koch-Instituts. Der neue Halbjahresbericht mit umfangreichen Daten zu HIV-Infektionen und AIDS-Erkrankungen, auch regional aufgeschlüsselt, ist im Epidemiologischen Bulletin veröffentlicht worden und auf den RKI-Internetseiten abrufbar (www.rki.de).

Wichtigste Betroffenengruppe sind mit 65% nach wie vor Männer, die Sex mit Männern haben (MSM). Bei ihnen stieg die Zahl der Neudiagnosen erneut überdurchschnittlich an, im Jahr 2007 um 12% gegenüber 2006. Auch bei Personen mit Angabe eines heterosexuellen Infektionsrisikos stieg die Zahl der HIV-Neudiagnosen erneut, um 7,5% im Jahr 2007 gegenüber 2006. Bei Konsumenten intravenös verabreichter Drogen (IVD) und bei Migranten aus so genannten Hochprävalenzländern (in denen HIV/ AIDS stark verbreitet ist) ging die Zahl der Meldungen dagegen zurück (um 6% bei IVD und 18% bei Hochprävalenzländern).

Das Syphilis-Bakterium und andere sexuell übertragbare Erreger führen über die Förderung von entzündlichen Prozessen dazu, dass daran Erkrankte sich leichter mit HIV anstecken. Ist der z.B. an Syphilis Erkrankte bereits mit HIV infiziert, dann kann er das HI-Virus leichter weitergeben, er ist also infektiöser. „Prävention, frühzeitige Diagnose und wirksame Therapie der Syphilis und anderer bakterieller sexuell übertragbarer Erreger müssen daher stärker ins Blickfeld gerückt werden“, betont Jörg Hacker. Die Zahl der dem RKI übermittelten Syphilisfälle ist nach 2001 erheblich gestiegen, seit 2004 verbleiben die Meldezahlen auf hohem Niveau. Die Zunahme der Syphilis wurde begünstigt durch Risikominderungsstrategien, die auf der Kenntnis oder Abschätzung des gegenseitigen HIV-Status beruhen und die zum Verzicht auf Kondomverwendung bei gleichem HIV-Status führen. Dieses Verhalten scheint daher indirekt und unbeabsichtigt zur Zunahme der Zahl der HIV-Infektionen beigetragen zu haben.

Ein weiterer Aspekt, der für den Anstieg der HIV-Zahlen eine Rolle spielt, sind die Veränderungen beim Beginn der HIV-Therapie: nach 2000 wurde die Behandlung meist nicht mehr direkt nach Bekanntwerden der Infektion begonnen, sondern auf einen späteren Zeitpunkt verschoben. Daher findet heute bei einem größeren Anteil der Patienten, bei denen eine HIV-Infektion diagnostiziert ist, (noch) keine Reduktion der Infektiosität durch eine antivirale Therapie statt. Gegenwärtig geht der Trend dahin, dass eher wieder zu einem früheren Behandlungsbeginn geraten wird.

Die Zahl der Neudiagnosen ist seit dem niedrigsten Wert (1.443) im Jahr 2001 stetig gestiegen, zum Teil auch durch eine verbesserte Erkennung von Erstdiagnosen und eine höhere Inanspruchnahme von HIV-Tests. Die Meldungen über HIV-Neudiagnosen dürfen nicht mit der HIV-Inzidenz (Neuinfektionen in einem Zeitraum) gleichgesetzt werden. Die Meldungen über Neudiagnosen erlauben keinen direkten Rückschluss auf den Infektionszeitpunkt, da HIV-Infektion und -Test zeitlich weit auseinander liegen können.

Eine vom Bundesministerium für Gesundheit geförderte Studie des Robert Koch-Instituts zur Bestimmung des Anteils der kürzlich erworbenen HIV-Infektionen unter den HIV-Neudiagnosen ist zu Beginn des Jahres 2008 angelaufen.

In Deutschland treten jährlich etwa 500.000 Fälle auf, in denen sich Patienten eine Infektion im Krankenhaus zuziehen. Beispiele hierfür sind Wundinfektionen nach Operationen oder Lungenentzündungen bei beatmeten Patienten. Krankenhausinfektionen stellen damit eine der größten Herausforderungen auf dem Gebiet der Patientensicherheit dar. Die wichtigste Maßnahme zur Vermeidung der Übertragung von Infektionserregern ist die Einhaltung einer sorgfältigen Händedesinfektion des Krankenhauspersonals. Die Förderung der Händehygiene ist das Ziel der »Aktion saubere Hände«.

Bundesgesundheitsministerin Ulla Schmidt hat die Schirmherrschaft über die »Aktion saubere Hände« übernommen. Sie erklärt dazu: »Krankenhausinfektionen führen zu verlängerten Krankenhausaufenthalten, Komplikationen in der Behandlung und vermeidbarem Leiden bei Patientinnen und Patienten. Vertrauen in Krankenhäuser, Ärzte, Ärztinnen und Pflegepersonal geht verloren. Der beste Schutz vor Krankenhausinfektionen ist so einfach wie effizient: Hände desinfizieren! So wird verhindert, dass die Erreger von Patient zu Patient wandern. Wir haben in Deutschland eine hervorragende Gesundheitsversorgung: Hochleistungsmedizin, exzellent ausgebildetes Personal, innovative Arzneimittel. Es darf einfach nicht passieren, dass eine erfolgreiche Behandlung vielleicht daran scheitert, dass eine Händedesinfektion unterlassen wurde.«

Die »Aktion saubere Hände« wird gemeinsam vom Referenzzentrum für die Überwachung von Krankenhausinfektionen, der Gesellschaft für Qualitätsmanagement in der Gesundheitsversorgung und dem Aktionsbündnis Patientensicherheit durchgeführt. Das Projekt gliedert sich in eine Studie und eine Kampagne. Es hat eine Laufzeit von 3 Jahren und wird vom Bundesministerium für Gesundheit mit insgesamt 650.000 Euro gefördert.

Die Bundesregierung hat im November 2006 das WHO-Aktionsprogramm »Clean Care is Safer Care« unterzeichnet. Mit der Förderung der »Aktion saubere Hände« wird eine wichtige Zusage eingelöst.

Weitere Informationen finden Sie im Internet unter:
www.bmg.bund.de

www.aktion-sauberehaende.de

www.aktionsbuendnis-patientensicherheit.de

www.who.int/patientsafety/events/05/global_challenge/en/index.html