Ein Schnellerer Weg Zur Diagnose Der Antibiotikaresistenz
Ein Schnellerer Weg Zur Diagnose Der Antibiotikaresistenz

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Anonim

Ein neuartiger Test könnte die Wartezeit verkürzen und unangemessene Rezepte eindämmen.

Antibiotikaresistenzen, die gewöhnliche Mikroben in Bedrohungen verwandeln, die nicht leicht zu kontrollieren sind, fordern einen wachsenden Tribut von der menschlichen Bevölkerung. Mehr als zwei Millionen Menschen in den USA entwickeln jedes Jahr arzneimittelresistente Infektionen, von denen mindestens 23.000 sterben. Die meisten antibiotikaresistenten Infektionen werden jedoch erst lange nach Verlassen der Arztpraxis identifiziert.

Das diagnostische Problem ist, wie lange es dauert, bis Bakterien im Labor wachsen. Die Standardmethode zur Identifizierung von Arzneimittelresistenzen besteht darin, eine Probe aus einer Wunde, einem Blut oder einem Urin zu entnehmen und ansässige Bakterien verschiedenen Arzneimitteln auszusetzen. Wenn sich die Bakterienkolonie trotz des Vorhandenseins eines normal wirksamen Arzneimittels weiter teilt und gedeiht, zeigt dies an, dass die Mikroben arzneimittelresistent sind. Die Wartezeit für solche Antworten liegt jedoch typischerweise zwischen 16 und 20 Stunden.

Neue Innovationen in der Technik ermöglichen es Wissenschaftlern, diesen diagnostischen Prozess zu beschleunigen, indem sie die Notwendigkeit umgehen, auf die Teilung von Bakterien insgesamt zu achten. Ein neuartiger Ansatz beinhaltet die Beobachtung, wie sich die Struktur einzelner Bakterienzellen als Reaktion auf eine solche Antibiotika-Exposition ändert, und dauert nur drei bis vier Stunden. Dieser Schnelltest könnte Ärzten helfen, das beste Antibiotikum schneller zu identifizieren und die Patienten auf den richtigen Behandlungsverlauf umzustellen, schrieb der Hauptautor der Studie, Sunghoon Kwon von der Seoul National University, per E-Mail. Die neuen Erkenntnisse wurden am 17. Dezember in der Science Translational Medicine veröffentlicht.

Die Entwicklung solcher diagnostischen Fortschritte ist genau das, was die Weltgesundheitsorganisation in diesem Jahr in einer ernüchternden globalen Analyse der Antibiotikaresistenz gefordert hat. In zu vielen Fällen, so die WHO, dauern die verfügbaren Tests zu lange, sodass Ärzte darauf verzichten und einfach Breitbandmedikamente verschreiben. Die Entwicklung schnellerer Tests, die zu gezielteren medikamentösen Behandlungen führen würden, wäre ein entscheidender Schritt zum Schutz von Medikamenten, heißt es in dem Bericht. Wenn die neue Methode ihren Weg in Behandlungszentren findet, wäre dies ein Schritt in die richtige Richtung. „Die Fähigkeit, Änderungen in der Struktur der einzelnen Zelle zu bestimmen, macht dies unter Schnellanalysen einzigartig und ist ein optimistisches Zeichen dafür, dass dies der Beginn eines neuen Studienbereichs sein könnte“, sagt Stuart Levy, Direktor des Zentrums für Anpassungsgenetik und Arzneimittelresistenz an der Tufts University School of Medicine.

Selbstverständlich verschreibt ein Kliniker in der Regel ein Medikament zur Behandlung der vermuteten Infektion eines Patienten, erhält jedoch nur endgültige Laborergebnisse, die bestätigen, ob die beste Vermutung des Klinikers ein oder zwei Tage nach Beginn der Einnahme des Medikaments richtig war. Diese Verzögerung führt dazu, dass Patienten zu viele unnötige Antibiotika einnehmen und uns einer Welt immer näher kommen, in der wesentliche Behandlungen nicht mehr wirksam sind.

Der neue Ansatz, eine von mehreren Schnelltestmethoden, die derzeit von verschiedenen Forschungsteams in Arbeit sind, hängt von zwei bedeutenden Fortschritten in der Labortechnologie ab: Der erste ist die Immobilisierung einzelner Bakterienzellen, die an Ort und Stelle fixiert werden, um ein klares Bild zu erhalten, ohne Schaden zu nehmen die Zellen. Das zweite ist die Entwicklung eines Mikrofluidik-Chips, der die notwendige Umgebung, in der bestimmte Bakterien gedeihen können, besser emuliert und es Forschern ermöglicht, hochauflösende Bilder einzelner Zellen aufzunehmen. Mit diesen Innovationen können Experten beurteilen, ob eine Probe resistent oder anfällig für eine medikamentöse Behandlung ist, da Spezialisten Bilder dieser Zellen nach spezifischen Änderungen in ihrer Struktur durchsuchen können.

Für diese Studie testete das koreanische Forscherteam Stämme von Escherichia coli, P. seudomonas aeruginosa, K. lebsiella pneumoniae, S. taphylococcus aureus und Enterococcus spp. gegen verschiedene Antibiotika-Expositionen und konnten in wenigen Stunden erkennen, welche Stämme auf Medikamente ansprechen würden. "Die Fähigkeit, Antibiotikaresistenzen schnell zu diagnostizieren, wäre enorm. Wenn wir ein System entwickeln, das dies schnell und effektiv ermöglicht, könnte dies den Weg für den Einsatz von Antibiotika wirklich verändern", sagt Arjun Srinivasan, stellvertretender Direktor für Präventionsprävention im Gesundheitswesen Programme in den US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten.

Die neue Methode funktioniert möglicherweise nicht bei jedem Bakterienstamm, warnen die Autoren. Daher müssten die morphologischen Muster jedes neuen Stammes vor der Verwendung sorgfältig untersucht werden. Eine bessere Verfolgung der Antibiotikaresistenz und strengere Präventionsmethoden wären jedoch wichtige Instrumente, um das Wachstum der Antibiotikaresistenz zu verhindern. In der Tat haben frühere Studien herausgefunden, dass eine falsche Verschreibung ein wesentlicher Treiber der Antibiotikaresistenz ist. Eine solche Resistenz tritt natürlich im Laufe der Zeit auf, aber ein übermäßiger Gebrauch von Arzneimitteln beschleunigt den Prozess durch Hinzufügen eines zusätzlichen selektiven Drucks.

Trotz des Versprechens dieses und anderer Tests, die darauf abzielen, die Diagnose zu beschleunigen, wird diese Technologie nicht in Kürze in Krankenhäusern und Kliniken zum Einsatz kommen, da Tools erforderlich sind, die die Fähigkeiten eines typischen Labors bei weitem übertreffen und erhebliche finanzielle Investitionen verursachen. "Dies ist kein Test, mit dem Labore morgen beginnen können", sagt Levy. "Es ist viel aufwändiger als die meisten Labors es gerne hätten."

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