Implantate: Infektionen frühzeitig aufspüren

24. Oktober 2013
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Auf künstlichen Gelenken oder anderen Implantaten im Körper können sich gefährliche Bakterien ansiedeln. Forscher haben nun eine Methode entwickelt, um solche Infektionen frühzeitig aufzuspüren.

Staphylokokken sind besonders in Krankenhäusern gefürchtet. Gefährlich werden solche Infektionen auch für Patienten, die zum Beispiel künstliche Gelenke oder andere Implantate eingesetzt bekommen. Denn gerade bei Implantaten besteht das Risiko, dass die Bakterien darauf Biofilme bilden.

Was eine Infektion nach sich ziehen kann

„Wenn eine solche Infektion ausufert, muss das Implantat unter Umständen operativ wieder entfernt werden“, sagt Knut Ohlsen vom Institut für Molekulare Infektionsbiologie der Universität Würzburg. Danach werde die infizierte Region erst saniert, bevor sich ein neues Implantat einsetzen lässt – alles in allem eine langwierige und für den Patienten sehr belastende Angelegenheit.

Darum ist es wichtig, Infektionen an Implantaten so früh wie möglich zu erkennen. Erstmals stellen nun Forschungsteams von der niederländischen Universität Groningen eine Methode vor, die sich dafür eignet. Knut Ohlsen und Tina Schäfer von der Universität Würzburg haben sie mitentwickelt.

Wie der neue „Spürhund“ arbeitet

Die Wissenschaftler haben ein Mittel entwickelt, das man als „fluoreszierenden Spürhund“ bezeichnen könnte: Es findet schon geringste Mengen der gefährlichen Staphylokokken im Körper und markiert sie so, dass sie sich mit einer Spezialkamera von außen erkennen lassen. Bei dem „Spürhund“ handelt es sich um das gängige Antibiotikum Vancomycin, das an einen neuartigen Fluoreszenz-Farbstoff gekoppelt ist.

In Versuchen mit Mäusen hat sich das Verfahren als geeignet erwiesen. Falls es auch beim Menschen anwendbar ist, lassen sich Infektionen an Implantaten und die Folgeoperationen in Zukunft vielleicht vermeiden: Gibt es nach dem Einsetzen eines Implantats Anzeichen für eine Infektion, etwa Fieber oder auffällige Proteine im Blut, könnte man den Patienten den „Spürhund“ nach Art eines Kontrastmittels verabreichen. Mit einer Videokamera, die die Fluoreszenzsignale des Mittels aufzeichnet, werden dann umgehend Ort und Ausmaß der Infektion festgestellt und Gegenmaßnahmen ergriffen.

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Nachweis einer Staphylokokken-Infektion (rot, rechts) im Beinmuskel einer Maus mit dem neuartigen Fluoreszenzmittel vanco-800CW. Das Fluoreszenzsignal unter dem Becken des Tiers entsteht, weil sich das Mittel in der Blase sammelt, bevor es mit dem Urin ausgeschieden wird. © Kevin P. Francis, Caliper (Alameda, California, USA)

Anwendung am Menschen

Das neue Mittel namens vanco-800CW soll unter Federführung der niederländischen Forscher jetzt für die Anwendung am Menschen weiterentwickelt werden. Entsprechende klinische Studien sind in Planung.

Originalpublikation:

Real-time in vivo imaging of invasive- and biomaterial-associated bacterial infections using fluorescently labeled vancomycin
Marleen van Oosten et al.; Nature Communications, doi:10.1038/ncomms3584; 2013

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Forschung, Medizin, Orthopädie

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