DD261610A1

DD261610A1 - Verfahren zur pruefung der chemotherapeutischen empfindlichkeit von bakterien in koerperfluessigkeiten, vorzugsweise urin

Info

Publication number: DD261610A1
Application number: DD30354087A
Authority: DD
Inventors: Karlheinz Gernand; Gerda Fruehauf; Hannelore Gernand; Elke Beeskow
Original assignee: Abt Gesundheits Und Sozialwese
Priority date: 1987-06-04
Filing date: 1987-06-04
Publication date: 1988-11-02
Also published as: DD261610B1

Abstract

Verfahren zur Pruefung der chemotherapeutischen Empfindlichkeit von Bakterien in Koerperfluessigkeiten, vorzugsweise Urin. Die Wirksamkeit von Chemotherapeutika in einem konkreten Infektionsfall wird durch die Farbaenderung eines Redox-Indikators sichtbar gemacht. Voraussetzung fuer ein reproduzierbares Ergebnis ist ein naehrsubstratfreies Milieu sowie ein p H-Wert um den Neutralbereich, der mittels einer Pufferloesung eingestellt wird. Das Ergebnis liegt nach maximal 112 bis 2 Stunden vor.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Zur wirksamen und vor allem ökonomischen Behandlung bakterieller Harnwegsinfektionen ist die Überprüfung der chemotherapeutischen Empfindlichkeit bzw. Resistenz des die Infektion verursachenden Bakterienstammes unabdingbar.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Das hierfür zur Zeit noch international übliche labortechnische Vorgehen besteht in der Isolierung des jeweiligen

Bakterienstammes und seiner Anzüchtung auf geeigneten flüssigen oder festen Nährmedien. Nach der Reindarstellung des Bakterienstammes wird dieser erneut auf ein geeignetes Nährmedium übertragen, und gleichzeitig werden die für die Behandlung in Frage kommenden Chemotherapeutika zugesetzt. Diese Art des Vorgehens erschien bisherünumgänglich,dadie Bakterien gegenüber den Chemotherapeutika hauptsächlich nur in ihrer Vermehrungs- oder log-Phase empfindlich sind. Bei vorliegender Empfindlichkeit wird Vermehrung bzw. Wachstum der Bakterien unter Einfluß des einen oder anderen Chemotherapeutikums mehr oder wenigerstark gehemmt. Diese Prozedur beansprucht einen mittleren Zeitaufwand von 3 bis 4 Tagen.

In nicht wenigen — besonders hochakuten — Fällen bakteriell bedingter Harnwegsinfektionen ist jedoch eine möglichst kurzfristige Entscheidung über die anzusetzende Chemotherapie erforderlich.

Es wurde deshalb ein Verfahren zum Nachweis von Harnwegsinfektionen entwickelt, das auf der Basis einer Kontrolle des bakteriellen Stoffwechsels durch elektrochemische Messung des O2-Verbrauchs die Möglichkeit bietet, innerhalb weniger Stunden Informationen zur chemotherapeutischen Empfindlichkeit der die Infektion verursachenden Erreger zu liefern (DD-PS 146769). Hierzu muß der zu untersuchende Urin mit einer Nährlösung (Pepton, Eiweißhydrolysate u. ä.) verdünnt und nach O2-Sättigung im Verlauf von 1-2 Stunden auf eine eventuelle pO2-Abnahme mit einem entsprechenden Meßinstrument und geeigneten Elektroden geprüft werden. pO2-Abnahme bedeutet Resistenz des Bakterienstammes gegenüber dem eingesetzten Chemotherapeutikum.

Dieses Verfahren wurde bereits in die Praxis eingeführt. Nachteilig ist jedoch bei diesem Verfahren der meßtechnische Aufwand, der in der Bereitstellung einer pÖ2-Stabmeßzelle mit entsprechendem Verstärker und der erforderlichen Nährstoffzugabe besteht.

Ziel der Erfindung

Es bestand deshalb das Bedürfnis, die Veränderung der Sauerstoffkonzentration auf einfachere Weise nachzuweisen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung war es, eine Änderung des Sauerstoffgehalts in flüssigen Medien mit bekannten Redox-Indikatoren auf einfache Weise sichtbar zu machen.

Es lag zunächst nahe, in Anlehnung an die bekannte Schnellbestimmungsmethode (DD-PS 146769, Dt. Gesundheitswesen 34 (1979] Heft 15, S.710) die in ein geeignetes flüssiges Nährmedium, z. B. Peptonlösung, aufgenommene infizierte Körperflüssigkeit mit einem wasserlöslichen Redox-Indikatorzu versetzen und die Farbänderung zu beobachten. Die Ergebnisse waren enttäuschend, da sie nicht den auf elektrochemischem Wege gewonnenen Aussagen über den O2-Verbrauch entsprachen. Möglicherweise führten durch Kontaminationskeime herbeigeführte Stoffwechselprodukte zu Umsetzungen mit dem'Redox-Farbstoff, so daß die Farbänderung nicht als sichere Anzeige der pO2-Veränderung herangezogen werden konnte. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß eine reproduzierbare Aussage über die Abnahme der Sauerstoffkonzentration in der Probeflüssigkeit ermöglicht wird, wenn sie mit einem wasserlöslichen Redox-Indikator versehen und auf einen pH-Wert um den Neutralbereich gepuffert wird. Der Einsatz von das Wachstum der Bakterien stimulierenden Nährsubstraten, wie sie bei vergleichbaren Prüfungen (DD-PS) 146769) bisher erforderlich waren, muß entfallen, um den beschriebenen Erfolg zu erreichen.

Ausführungsbeispiele

Ein infizierter Urin (> 105 Keime/ml) wird mit einem Chemotherapeutikum, dessen Wirksamkeit im vorliegenden Fall bestimmt werden soll, versetzt. Mit Hilfe einer Phosphatpufferlösung wird ein pH-Wert von 7,4 eingestellt. Für eine Stunde wird die Probe bei 36-37°C im Wasserbad oder Brutschrank inkubiert. Anschließend wird eine Methylenblaulösung zugetropft, bis eine gut erkennbare Blaufärbung auftritt, und der Ansatz nochmals in gleicherweise inkubiert. Die Ablesung erfolgt, wenn ein mitgeführter Kontrollansatz ohne Chemotherapeutikum einen Umschlag des Redox-Indikators erkennen läßt, in der Regel nach 15-30 Minuten. Kommt es nicht zu einem Farbumschlag, kann das zu prüfende Chemotherapeutikum für den vorliegenden Erregerstamm als wirksam bezeichnet werden.

Claims

Verfahren zur Prüfung der chemotherapeutischen Empfindlichkeit von Bakterien in infizierten Körperflüssigkeiten durch Nachweis des Sauerstoffverbrauchs in Gegenwart eines Chemotherapeutikums, dadurch gekennzeichnet, daß die infizierte Köperflüssigkeit mit einem wasserlöslichen Redox-Indikator versetzt und mittels einer Pufferlösung auf einen pH-Wert um den Neutralbereich eingestellt wird und daß Farbverhalten der Probe ausgewertet wird.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Zur wirksamen und vor allem ökonomischen Behandlung bakterieller Harnwegsinfektionen ist die Überprüfung der chemotherapeutischen Empfindlichkeit bzw. Resistenz des die Infektion verursachenden Bakterienstammes unabdingbar.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Das hierfür zur Zeit noch international übliche labortechnische Vorgehen besteht in der Isolierung des jeweiligen Bakterienstammes und seiner Anzüchtung auf geeigneten flüssigen oder festen Nährmedien. Nach der Reindarstellung des Bakterienstammes wird dieser erneut auf ein geeignetes Nährmedium übertragen, und gleichzeitig werden die für die Behandlung in Frage kommenden Chemotherapeutika zugesetzt. Diese Art des Vorgehens erschien bisher unumgänglich, da die Bakterien gegenüber den Chemotherapeutika hauptsächlich nur in ihrer Vermehrungs- oder log-Phase empfindlich sind. Bei vorliegender Empfindlichkeit wird Vermehrung bzw. Wachstum der Bakterien unter Einfluß des einen oder anderen Chemotherapeutikums mehr oder wenigerstark gehemmt. Diese Prozedur beansprucht einen mittleren Zeitaufwand von 3 bis 4 Tagen. "^: ' '

In nicht wenigen — besonders hochakuten — Fällen bakteriell bedingter Harnwegsinfektionen ist jedoch eine möglichst kurzfristige Entscheidung über die anzusetzende Chemotherapie erforderlich. Es wurde deshalb ein Verfahren zum Nachweis von Harnwegsinfektionen entwickelt, das auf der Basis einer Kontrolle des bakteriellen Stoffwechsels durch elektrochemische Messung des 02-Verbrauchs die Möglichkeit bietet, innerhalb weniger Stunden Informationen zur chemotherapeutischen Empfindlichkeit der die Infektion verursachenden Erreger zu liefern (DD-PS 146769). Hierzu muß der zu untersuchende Urin mit einer Nährlösung (Pepton, Eiweißhydrolysate u.a.) verdünnt und nach O₂-Sättigung im Verlauf von 1-2 Stunden auf eine eventuelle _pO₂-Abnahme mit einem entsprechenden Meßinstrument und geeigneten Elektroden geprüft werden. pCvAbnahme bedeutet Resistenz des Bakterienstammes gegenüber dem eingesetzten Chemotherapeutikum.

Dieses Verfahren wurde bereits in die Praxis eingeführt. Nachteilig ist jedoch bei diesem Verfahren der meßtechnische Aufwand, der in der Bereitstellung einer _p02-Stabmeßzelle mit entsprechendem Verstärker und der erforderlichen Nährstoffzugabe besteht.

Ziel der Erfindung

Es bestand deshalb das Bedürfnis, die Veränderung der Sauerstoffkonzentration auf einfachere Weise nachzuweisen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung war es, eine Änderung des Sauerstoffgehalts in flüssigen Medien mit bekannten Redox-Indikatoren auf einfache Weise sichtbar zu machen.

Es lag zunächst nahe, in Anlehnung an die bekannte Schnellbestimmungsmethode (DD-PS 146769, Dt. Gesundheitswesen 34 [1979] Heft 15, S. 710) die in ein geeignetes flüssiges Nährmedium, z.B. Peptonlösung, aufgenommene infizierte Körperflüssigkeit mit einem wasserlöslichen Redox-Indikator zu versetzen und die Farbänderung zu beobachten. Die Ergebnisse waren enttäuschend, da sie nicht den auf elektrochemischem Wege gewonnenen Aussagen über den (^-Verbrauch entsprachen. Möglicherweise führten durch Kontaminationskeime herbeigeführte Stoffwechselprodukte zu Umsetzungen mit demRedox-Farbstoff, so daß die Farbänderung nicht als sichere Anzeige der _pO₂-Veränderung herangezogen werden konnte. Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß eine reproduzierbare Aussage über die Abnahme der Sauerstoffkonzentration in der Probeflüssigkeit ermöglicht wird, wenn sie mit einem wasserlöslichen Redox-Indikator versehen und auf einen pH-Wert um den Neutralbereich gepuffert wird. Der Einsatz von das Wachstum der Bakterien stimulierenden Nährsubstraten, wie sie bei vergleichbaren Prüfungen (DD-PS) 146769) bisher erforderlich waren, muß entfallen, um den beschriebenen Erfolg zu erreichen.

Ausführungsbeispiele

Ein infizierter Urin (> 10⁵ Keime/ml) wird mit einem Chemotherapeutikum, dessen Wirksamkeit im vorliegenden Fall bestimmt werden soll, versetzt. Mit Hilfe einer Phosphatpufferlösung wird ein pH-Wert von 7,4 eingestellt. Für eine Stunde wird die Probe bei 36-37⁰C im Wasserbad oder Brutschrank inkubiert. Anschließend wird eine Methylenblaulösung zugetropft, bis eine gut erkennbare Blaufärbung auftritt, und der Ansatz nochmals in gleicherweise inkubiert. Die Ablesung erfolgt, wenn ein mitgeführter Kontrollansatz ohne Chemotherapeutikum einen Umschlag des Redox-Indikators erkennen läßt, in der Regel nach 15-30 Minuten. Kommt es nicht zu einem Farbumschlag, kann das zu prüfende Chemotherapeutikum für den vorliegenden Erregerstamm als wirksam bezeichnet werden.