Intensivmedizin

An diesem Venenkatheter haben Bakterien keine Chance

16. Dezember 2020, 11:57 Uhr   |  Universität des Saarlandes

An diesem Venenkatheter haben Bakterien keine Chance
© Pixabay

Bakterien, Viren (Symbolbild)

Spezielle Beschichtung könnte eine Infektion mit Staphylokokken verringern

Zentrale Venenkatheter (ZVK) werden häufig zur Verabreichung von Medikamenten am Patienten angewandt und sind einer der häufigsten Infektionsherde für eine Staphylokokken-Infektion, insbesondere auf Intensivstationen. Verbreiten sich die Bakterien von hier aus im gesamten Blutkreislauf, kann es vielerorts zu Entzündungsreaktionen im Körper kommen, die lebensbedrohlich sein können.

»Medikamentös sind diese Infektionen schwierig zu behandeln und erfordern in der Regel die Entfernung des ZVKs«, erklärt Prof. Dr. Dr. Sören Becker, Institutsdirektor am Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene (IMMH). Damit werde aber auch die Medikamenten- und Nährstoffversorgung des Intensivpatienten deutlich erschwert.

Beschichtet man die Katheteroberfläche allerdings mit Blutplasma-Proteinen, können sich die Bakterien schwieriger an der Oberfläche halten, haben Gubesh Gunaratnam, Doktorand am IMMH, und seine Kolleginnen und Kollegen festgestellt. Dies könnte eine Grundlage sein, um bereits speziell beschichtete Katheter herzustellen und somit das Infektionsrisiko vorab zu reduzieren.

Plasma verhindert Anhaftung von Bakterien

»Eigentlich ist Staphylococcus aureus ein harmloser Teil der bakteriellen Mikroflora des Menschen, das häufig im Nasen-Rachenraum und auf der Haut zu finden ist. Gelangt das Bakterium allerdings in die Blutbahn, kann es sehr gefährlich werden. Dafür reichen möglicherweise schon einige wenige Bakterien aus, die sich auf dem Katheter ansiedeln. Daraus kann sich potenziell ein schwer zu entfernender Biofilm entwickeln«, erklärt Gubesh Gunaratnam.

Um zu verstehen, wie und mit welcher Kraft das Bakterium an der Katheteroberfläche anhaftet, haben die Forscher eine einzelne, lebende Zelle des Bakteriums an die Spitze der Messsonde eines Rasterkraftmikroskops angeheftet und anschließend mit der Oberfläche des ZVKs in Kontakt gebracht. Danach wurde die Spitze der Sonde wieder angehoben, sprich, das Bakterium wieder von der Oberfläche abgezogen, und die dafür notwendige Kraft bestimmt. Diese Messungen wurden an drei verbreiteten ZVK-Modellen durchgeführt. Bei allen stellten die Forscher fest, dass starke bakterielle Adhäsionskräfte auf allen den Oberflächen auftraten.

In Kooperation mit Experimentalphysikern der Universität des Saarlandes haben die Wissenschaftler in einem weiteren Schritt untersucht, inwiefern sich die Adhäsionskräfte verändern, wenn die ZVK-Oberfläche mit Blutplasmamolekülen beschichtet wird, oder wenn der Katheter bereits kurzzeitig im Patienten implantiert war. Diese Untersuchungen ergaben, dass sowohl Blutplasma (der zellfreie, hoch proteinhaltige Bestandteil des Blutes) als auch isolierte Bestandteile des Blutplasmas wie Albumin dazu im Stande sind, die Anhaftung des Bakteriums an das Implantat stark zu vermindern.

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 Ihre Erkenntnisse haben die Wissenschaflter in der Fachzeitschrift »Scientific Reports« veröffentlicht.

(me)

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