Nicht-invasive Diagnostik für Lungenkeime?

Laut Mukoviszidose e. V. sind in Deutschland mehr als 8.000 Kinder, Jugendliche und Erwachsene von der unheilbaren Erbkrankheit Mukoviszidose betroffen. Die hochwirksame CFTR-Modulatortherapie mit ETI (Elexacaftor/Tezacaftor/Ivacaftor) bringt für viele Menschen mit Mukoviszidose ein völlig neues Lebensgefühl – mehr Leistungsfähigkeit, kaum noch Husten, keine übermäßige Schleimproduktion in der Lunge mehr. So erfreulich das für die Betroffenen ist, für die medizinische Diagnostik bedeutet es eine Herausforderung: Das Sputum wurde bislang für eine regelmäßige mikrobiologische Diagnostik auf Keime in den tieferen Atemwegen genutzt. Dass viele CF-Patienten kaum noch oder sogar kein Sputum mehr produzieren, bedeutet jedoch nicht automatisch, dass sie keinen Keimbefall mehr haben.

Keime in der Atemluft nachweisen?

Welche neuen, nicht-invasiven Untersuchungsmethoden sich für den Nachweis auf bakterielle Keime in der Lunge und den Atemwegen etablieren könnten, erforscht die Arbeitsgruppe um Dr. Sybelle Goedicke-Fritz (Klinik für Allgemeine Pädiatrie und Neonatologie, Universitätsklinikum des Saarlandes). Untersucht wird der mögliche Einsatz „elektronischer Nasen“ und der Ionenmobilitätspektrometrie, um die häufigsten CF-Lungenkeime  anhand von volatilen organischen Verbindungen in der Ausatemluft der Patienten zu identifizieren. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler setzen hier auf die Analyse sog. flüchtiger organischer Verbindungen (Volatile organic compounds, VOCs), die mit jedem Atemzug eines Lebewesens abgeatmet werden. Diese VOCs bestehen zu einem großen Teil aus Metaboliten, die aus dem körpereigenen Stoffwechsel stammen und so wichtige Informationen über die Art und Aktivität sowie über den Zustand des Organismus geben können.

Verschiedene Bakterien unterscheidbar

Auch die Stoffwechselprodukte von Bakterien in den Atemwegen werden u.a. in Form flüchtiger organischer Verbindungen in die Atemluft abgegeben. Diese Substanzen sind in der Luft nachweisbar, wenn sie mit entsprechend feinen chemischen Methoden (Massenspektrometrie) analysiert werden. Bei CF-Patienten konnten in Vorversuchen der Homburger Arbeitsgruppe bereits verschiedene Bakterien anhand der von ihnen freigesetzten Stoffwechselprodukte voneinander unterschieden werden (u.a. Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia complex, Staphylococcus aureus, Stenotrophomonas maltophilia).

Test mit CF-Patienten

Unter Verwendung der „elektronischen Nasen“ (Cyranose 320) und der Ionenmobilitätsspektrometrie (MCC/IMS) werden in der Kinderklinik des UKS in Homburg bei 50 CF-Patienten mit Atemwegsinfektion und 50 CF-Patienten ohne Atemwegsinfektion neben der herkömmlichen Probennahme zusätzlich Proben der Ausatemluft gesammelt und anschließend auf flüchtige Substanzen untersucht. Es wird dabei auf die bei CF häufig in der Lunge vorkommenden Bakterien Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia complex und Staphylococcus aureus (MRSA und MSSA) untersucht. Dabei sollen Erkennungsmuster entwickelt werden, die eindeutige Rückschlüsse auf die Bakterien zulassen.

Mikrobiologisches Monitoring bei Atemwegsinfektionen möglich

Etabliert sich der Einsatz der „elektronischen Nasen“ in der Diagnostik, wäre ein neuer, nicht-invasiver Untersuchungsweg gefunden, der ein mikrobiologisches Monitoring bei Atemwegsinfektionen ermöglicht und sofortige Auskunft darüber gibt, welche antibiotische Therapie notwendig ist. Der Mukoviszidose e.V. fördert das Projekt mit 20.000 Euro. Im Rahmen seiner Forschungsförderung unterstützt der Mukoviszidose e.V. ein breites Spektrum an Projekten von der medizinischen Grundlagenforschung bis hin zu klinischen Studien, um Therapieoptionen und Lebensqualität für Betroffene zu verbessern.

Quelle: Mukoviszidose e. V.