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Evaluation inhalativer Grenzwerte für Colistin, Tobramycin und Aztreonam mittels molekularem „Live/Dead“-Nachweis von Pseudomonas aeruginosa bei Mukoviszidose

Projektleiter: PD Dr. med. habil. Michael Hogardt
Universitätsklinikum Frankfurt Goethe-Universität
 

Pseudomonas aeruginosa ist der wichtigste Erreger der insgesamt polymikrobiell bedingten und chronisch verlaufenden Lungeninfektion bei Patienten mit Mukoviszidose. Die Folge von Infektion und Entzündung ist die sukzessive Schädigung des Lungengewebes und Einschränkung der Lungenfunktion an deren Ende auch heute die Lungentransplantation immer noch die einzige therapeutische Alternative darstellt.

Im Erkrankungsverlauf kommt es infolge wiederholter Antibiotikatherapien zur schrittweisen Selektion multiresistenter P. aeruginosa Varianten, gegenüber denen alle verfügbaren Pseudomonas-Antibiotika unwirksam geworden sind. Die inhalative Antibiotikagabe, mit Tobramycin, Colistin und/oder Aztreonam, bei der im Vergleich zur systemischen Gabe (p.o./i.v.) bis zu 1000-fach höhere Sputumkonzentrationen erreicht werden, stellt eine unverzichtbare Therapieform bei CF dar, z.B. im Rahmen der Früheradikation nach Erstinfektion oder der Erhaltungstherapie bei chronischer Lungeninfektion. Welche Grenzwerte für inhalative Antibiotika (sog. MHK-Werte bzw. minimale Hemmkonzentrationen) einen therapeutischen Erfolg einer Inhalation erwarten lassen und die mikrobiologischen Kriterien für die optimale Auswahl eines der verfügbaren Inhalationsantibiotika sind jedoch weitgehend unklar.

Da die mikrobiologische Routinetestung mittels Kultur und Resistenztestung zeitintensiv ist (z.B. infolge langsam wachsender, adaptierter Erregervarianten etc.) ist die Kontrolle des antibiotischen Erfolges anhand des mikrobiologischen Verlaufsbefundes selten zeitnah möglich. Mittels kulturunabhängiger Verfahren kann heute jedoch die Keimlast (anhand der bakteriellen DNA-Menge) aus CF-Sputum erregerspezifisch bestimmt werden und sogar zwischen vitalen und toten Zellen differenziert werden. Dieses kulturunabhängige Vorgehen ermöglicht somit die Wirksamkeit einer Antibiotikagabe zeitnah im mikrobiologischen Befund abzubilden.  

Ziel des Projektes ist es, mittels quantitativer „Live/Dead“-PCR die Keimlast und (erfolgreiche) Keimreduktion bei Vorliegen multiresitenter P. aeruginosa-Stämme im Verlauf einer Inhalationstherapie (Colistin/Tobramycin/Aztreonam) zu bestimmen, diese mit den in vitro MHK-Werten zu korrelieren und so mikrobiologische Kriterien für die Auswahl des wirkungsvollsten inhalativen Antibiotikums zu etablieren.

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