DD146769A3 - Verfahren zur pruefung der chemotherapeutischen empfindlichkeit von bakterien - Google Patents

Abstract

Beschreibung eines Verfahrens zur Pruefung der chemotherapeutischen Empfindlichkeit von Bakterien, indem das Ergebnis der elektro-chemischen Bestimmung des pO&ind2! oder pCO&ind2! in bakterienhaltigen Loesungen unter Gegenwart eines Chemotherapeutikums als Ausdruck des Umfangs der Stoffwechselbeeinflussung verbindliche Aussagen zur Wahl des geeigneten Medikaments vermittelt.

Description

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Titel der Sirf indung:

Elektro-chemisches Verfahren zur Seime Übe Stimmung der chemotherapeutischen Empfindlichkeit pathogener Mikroorganismen

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Für eine rationelle und vor allem erfolgversprechende Behandlun von bakteriell bedingten Infektionen ist aufgrund des Resistenz Phänomens eine in-vitro-Empfindlichkeitsprüfung des die Erkrankung im Einzelfall verursachenden Bakterienstammes unabdingbar. Dies gilt besonders für Infektionen mit lebensbedrohendem Krankheitsbild bzw, primär chron. rezidivierendenxVerlauf „

Als Ergebnis derartiger Voruntersuchungen resultiert ein sog. Antibiogramm, aus dem sich ergibt, welches Chemotherapeutikum die besten Voraussetzungen zur Behandlung der Infektion bietet·

Die Durchführung dieser Untersuchungen ist ausnahmslos an mikrobiologische Speziallaboratorien gebunden·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Zur Erstellung des Antibiogramms selbst stehen ζ.Zt. 2 verschiedene methodische Prinzipien zur Verfügung.

1. Röhrchen- oder Plattenverdünnungsteste: In Reagenzröhrchen mit flüssigem oder in Petrischalen mit feste] Nährboden werden Verdünnungsreihen mit den zu prüfenden Chemotherapeutika angesetzt. Jedes Röhrchen bzw. jede Platte enthält unter Abstufung der Chemotherapeutika-Konzentration die gleiche Menge des vom Patienten isolierten Bakterienstammes. Nach ca. 24 otd. Inkubation bei 37 ⁰C wird die Cheraotherapeutika-Konzentration ermittelt, die zu einer Hemmung des Bakterienwachstums geführt hat. Dabei gilt für jedes Chemotherapeutikum ein Grenzwert, d.h. wird ein Stamm erst durch eine Konzentration gehemmt, die über dieses Limit hinausgeht, muß er im Antibiogramm als resistent gegen das jeweils geprüfte Chemotherapeutikum bezeichnet werden.

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2. Diffusionsteste, fast ausschließlich in Form des 'igardiffusionstests

Nach Ausspateln des zu prüfenden Bakterienstammes auf einen festen Nährboden mit Agar-Zusatz werden die einzelnen Chemotherapeutika in empirisdh ermittelten Dosen aufgetragen. Als Methode der Wahl'gilt der sog. Blättchentest (mit Chemotherapeutika getränkten Eilterpapierblättchen).

Besteht Empfindlichkeit des isolierten Bakterienstammes gegenüber einem bestimmten Chemotherapeutikum, ist nach ca, 24 Std. Inkubation bei 37 ⁰C um das aufgelegte Blättchen eine Wachstumshemmzone mit einem bestimmten Mindestdurchmesser entstanden.

Beide Verfahren haben neben dem nicht unerheblichen technologischen Zeitaufwand den Nachteil, daß das Ergebnis der Testungen erst frühestens nach 16 - 20 Std. vorliegt, was unter Umständen den Verlauf bakterieller Infektionen in fataler Weise beeinflussen kann·

Ziel der Erfindung:

Aufgabe und Inhalt der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens, das unter Anwendung eIektro-chemischer Meßprinzipien in wesentlich kürzerer Zeit und ohne den bisher unumgänglichen konventionell-bakteriologischen Aufwand zuverlässige Informationen über die chemotherapeutische Empfindlichkeit pathogener Mikroorganismen liefert·

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Grundvoraussetzung der erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe ist die in geeigneten Nährmedien jederzeit nachweisbare allgemeine Stoffwechselaktivität von Bakterien. Sie ist u.a. am einfachsten durch Messung des O^-Verbrauchs oder der COp-BiI-dung pro Zeiteinheit feststellbar.

Die erfindungsgeiaäße'Lösung selbst geht von der Tatsache aus, daß alle, eine Bakterienpopulation schädigenden Einflüsse zwangsläufig meßbare negative Konsequenzen für die Stoffwechselaktivität haben müssen. Alle bisher entwickelten bakterio-

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statisch- oder bakterizidwirksamen Chemotherapeutika hemmen bei gegebener Empfindlichkeit der Bakterien deren Stoffwechselaktivität mit entsprechendem Rückgang des Qo-Verbrauchs bzw, der COp^-Produktion. Unter Verwendung handelsüblicher, ursprünglich jedoch hierfür nicht vorgesehener, Meßinstrumente und Elektroden ist es möglich, im Rahmen einer geeigneten Testanordnung aus dem Verhalten des pO₂ bzw· P⁰O₂ Schlüsse auf die chemotherapeutische !Empfindlichkeit der jeweils vorliegenden Erregerpopulation zu ziehen.

Darstellung des technologischen Vorgehens am Beispiel einer HarnwegsInfekt ion:

5 - 10 ml Urin (Einsatzmenge des Untersuchungsmaterial ist abhängig von der Geometrie der Elektrode!) werden durch kurzfristiges kräftiges Schütteln mit O₂ angereichert und danach eine halbe Stunde bei 37 ⁰G inkubiert. Besteht eine behandlungsbedürftige Bakteriurie (Keimzahl > lOvml), ist mit Ablauf der Inkubation der pO₂ stark abgesunken bzw· der pOOp in gleicher Größenordnung angestiegen.

Zur sich sofort anschließenden 'Bestimmung der chemotherapeutischen JSßipfindlichkeit werden je nach Zahl der zu prüfenden Chemotherapeutika gleichvolumige Proben desselben Urins mit ausreichenden Mengen der Chemotherapeutika unter Zugabe von 10 - 20 mg z.B. eines Mono- oder Disaccharids versetzt. In jeweils einer Urinprobe wird ein Chemotherapeutikum getestet! I>ie zugefügten Chemotherapeutika-Dosen bewegen sich in der Größenordnung der im Urin erreichbaren bzw. notwendigen Konzentrationen. Die .Ansätze werden ca. 2 Std. bei 37 ⁰C inkubiert, danach zur O^-Anreicherung kräftig geschüttelt und erneut eine halbe Std. bei 37 ⁰G inkubiert und dann der pO₂ oder pC0₂ gemessen, !empfindlichkeit'gegenüber einem Chemotherapeutikum liegt immer dann vor, -wenn die p0_o- oder pC0₂-Änderung sich deutlich von der einer mitzuführenden Kontrolle ohne Chemotherapeutikumzusatz im Sinne einer -Abnahme der Stoffwechsel aktivität unterscheidet.

In hintereinander ablaufenden Meßvorgängen können somit im Zeitraum von ca. 3 Std. nicht nur eine Harnwegsinfektion ausge-

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schlossen oder verifiziert, sondern zugleich die Voraussetzungen für eine optimale Chemotherapie geschaffen werden. Beim z.Zt· noch susschließlich angewandten konventionellen Vorgehen benötigt man hierzu mindestens 2-3 Tage. In gleicher Weise ist das beschriebene Verfahren auch zur Testung aller anderen im Zusammenhang mit infektiösen Prozessen isolierten Bakterien anwendbar, vorausgesetzt die Bakterien werden in ausreichender Menge in ein geeignetes flüssiges Näbxme&ium, z.B. Peptonlösung, gebracht· Die beschriebene Technologie gestattet im übrigen, derartige •Testungen weitgehend zu automatisieren und damit auch größere Serien rationell zu überprüfen.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   Verfahren zur Prüfung der chemotherapeutischen Empfindlichkeit von Bakterien, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung einer pO₂~ oder pC0₂~Meßkette der Wert einer pO₂-bzw_e PCO₂-Änderung in einer Bakteriensuspension bei Gegenwart eines Cheaotherapeutikums als Grad der chemotherapeutischen Empfindlichkeit bestimmt wird»