Forschungsartikel

Veränderungen der bakteriellen Isolate der unteren Atemwege bei Intensivpatienten vor und nach der COVID-19-Pandemie

DOI:

10.3791/70651

9. Juni 2026

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Hier wird ein retrospektives mikrobiologisches Protokoll präsentiert, um Proben der unteren Atemwege bei Patienten auf der Intensivstation zu analysieren, einschließlich Kulturverarbeitung, MALDI-TOF MS-Identifikation und Vergleich der bakteriellen Krankheitserregerverteilungen bei COVID-19-negativen Patienten vor und nach der COVID-19-Pandemie.

Zusammenfassung

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Um die Verteilung der bakteriellen Krankheitserreger zu vergleichen, die aus Proben der unteren Atemwege bei COVID-19-negativen Patienten auf der Intensivstation vor und nach der COVID-19-Pandemie isoliert wurden, wurden die Kulturergebnisse von Patienten, die auf einer Intensivstation für Brustkrankheiten eines Universitätsklinikums eingeliefert wurden, retrospektiv analysiert. Patienten ohne klinischen oder radiologischen Verdacht auf COVID-19 und mit negativen PCR-Ergebnissen wurden ab März 2020 eingeschlossen und als Pre-COVID-19 oder Post-COVID-19 klassifiziert. Die Proben wurden auf 5 % Schafsblutagar, Eosinmethylenblau-Agar und Schokoladenagar kultiviert und nach 24–48 Stunden Inkubation bei 37 °C bewertet. Nur dominante Mikroorganismen, die Wachstum in mindestens dem zweiten Streaking-Sektor zeigten, galten als klinisch signifikant. Insgesamt wurden 1.665 Patienten eingeschlossen, wobei in 48,9 % der Proben mikrobielles Wachstum nachgewiesen wurde, wobei die Mehrheit aus der Zeit vor COVID-19 stammte. Acinetobacter baumannii war in beiden Perioden das am häufigsten isolierte Organismus. Die logistische Regressionsanalyse zeigte in der Zeit nach COVID-19 reduzierte Nachweisraten von Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa und Staphylococcus aureus (Odds Ratio ≈0,3) sowie von Escherichia coli (Odds Ratio ≈0,4). Auch die Sterblichkeitsraten waren in der Zeit nach COVID-19 niedriger, obwohl kein signifikanter Unterschied im Entlassungstyp festgestellt wurde. Die Gesamtvielfalt der Krankheitserreger blieb über verschiedene Zeiträume hinweg ähnlich; allerdings wurden nach Beginn der Pandemie Rückgänge ausgewählter bakterieller Nachweise beobachtet. Diese Ergebnisse könnten Veränderungen in der Infektionskontrollpraxis während der Pandemiezeit widerspiegeln, obwohl die Kausalität aufgrund des retrospektiven Studiendesigns und des Fehlens direkter Messungen beitragender Faktoren nicht festgestellt werden kann.

Einleitung

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Infektionen der unteren Atemwege (LRTIs) umfassen entzündliche Erkrankungen der Atemwege, darunter Bronchitis, Bronchiektase, Bronchiolitis, Lungenabszess, Pleuraerguss und Pneumonie1. Diese Infektionen stellen eine Hauptursache für Morbidität und Mortalität bei hospitalisierten Patienten dar und stellen ein erhebliches Risiko in hochakuten Einrichtungen wie Intensivstationen (ICUs)2 dar. LRTIs machen etwa 10–25 % der im Krankenhaus erworbenen Infektionen aus, mit berichteten Sterblichkeitsraten zwischen 22 % und 71 % unter Intensivpatienten 3,4. Sie können durch bakterielle, virale oder pilzbedingte Krankheitserreger entstehen, mit häufigen bakteriellen Erregern wie Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Streptococcus pneumoniae und Staphylococcus aureus5. Gramnegative Bazillen wie Escherichia coli, K. pneumoniae, Serratia marcescens, P. aeruginosa, Acinetobacter spp. und Enterobacter spp. sind häufig mit spät einsetzenden, im Krankenhaus erworbenen LRTIs assoziiert, die häufig mit längeren Krankenhausaufenthalten und erhöhter oropharyngealer Kolonisierung6 in Verbindung stehen.

Die Behandlung von im Krankenhaus erworbenen Lungenentzündungen ist aufgrund des Auftretens multiresistenter Krankheitserreger zunehmend herausfordernd. Klinische Ergebnisse werden nicht nur von patientenbezogenen Faktoren beeinflusst, sondern auch vom Erreger und seinem antimikrobiellen Anfälligkeitsprofil 7,8. Daher bleibt die Überwachung der Erregerverteilung auf der Intensivstation unerlässlich, um die empirische Therapie zu steuern und die Patientenergebnisse zu verbessern9.

Die Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) Pandemie hat Gesundheitssysteme weltweit erheblich verändert und zu erheblichen Veränderungen in der Infektionskontrollpraxis, Patientenmanagementstrategien und dem Einsatz von Antimikrobien1012 geführt. Die verstärkte Umsetzung von Maßnahmen zur Infektionsprävention und der weitverbreitete Einsatz von breit wirkenden Antimikrobiellen Mitteln in diesem Zeitraum könnten die Epidemiologie der Atemwegserreger auf der Intensivstation beeinflusst haben.

Diese Studie zielte darauf ab, Mikroorganismen zu identifizieren, die für Infektionen der unteren Atemwege bei COVID-19-negativen Intensivpatienten verantwortlich sind, und die Verteilung von Krankheitserregern vor und nach der COVID-19-Pandemie mit standardisierten mikrobiologischen Methoden zu vergleichen.

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Protokoll

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Das Studienprotokoll wurde vom Ethikausschuss der medizinischen Fakultät der Universität Harran genehmigt (Beschluss Nr. HRU/23.12.23; 10. Juli 2023). Aufgrund des rückwirkenden Designs wurde die informierte Einwilligung aufgehoben. Alle Verfahren wurden gemäß den institutionellen Laborstandards durchgeführt. Die in diesem Protokoll verwendeten Forschungswerkzeuge sind in der Materialtabelle aufgeführt.

1. Studiendesign und Patientenauswahl

Die Ergebnisse der Kulturen der unteren Atemwege von Patienten, die zwischen März 2017 und März 2023 in einer Intensivstation für Brustkrankheiten eines Universitätsklinikums eingeliefert wurden, wurden rückwirkend überprüft. Patienten wurden eingeschlossen, wenn COVID-19 weder klinisch noch radiologisch vermutet wurde und die Ergebnisse des SARS-CoV-2-Polymerase-Kettenreaktionstests (PCR) negativ waren. Patienten unter 18 Jahren und solche mit positiven PCR-Ergebnissen wurden ausgeschlossen.

Die Patienten wurden in die Gruppen vor COVID-19 (vor März 2020) und nach COVID-19 (März 2020 und später) nach dem Datum des ersten bestätigten COVID-19-Falls in der Türkei eingeteilt.

2. Probensammlung

Proben der unteren Atemwege umfassten Sputum-, tiefe Trachealaspiration (DTA) und bronchoalveoläre Lavage (BAL) Proben, die unter aseptischen Bedingungen gemäß den Standardpraktiken der Intensivstation entnommen wurden.

Sputum- und DTA-Proben wurden von intubierten und nicht-intubierten Patienten mit sterilen Absaugtechniken entnommen. BAL-Proben wurden während der faseroptischen Bronchoskopie mittels steriler Kochsalzinstillation und anschließend Aspiration entnommen.

3. Vorläufige Probenbegutachtung

Sputum- und DTA-Proben wurden zunächst mittels Gram-Färbung untersucht. Proben galten als geeignet für Kultur, wenn sie mindestens 25 polymorphonukleare Leukozyten und weniger als 10 Plattenepithelzellen pro Niedrigleistungsfeld bei 100-facher Vergrößerung enthielten. Exemplare, die diese Kriterien nicht erfüllten, wurden ausgeschlossen.

4. Kulturverarbeitung

Sputumproben wurden mit einer qualitativen Kulturmethode verarbeitet. Die Proben wurden auf 5 % Schafsblut-Agar, Eosin-Methylenblau-Agar und Schokoladenagar impft, dann aerob bei 37 °C inkubiert und nach 24 und 48 Stunden bewertet. Nur vorherrschende Mikroorganismen, die Wachstum zeigten, die mindestens bis zum zweiten Streaking-Sektor reichten, galten als klinisch signifikant.

DTA- und BAL-Proben wurden mit quantitativen Kulturmethoden verarbeitet. Aliquots wurden auf dasselbe Medium geimpft und unter identischen Bedingungen inkubiert. Wachstumsschwellenwerte von mindestens 100.000 koloniebildenden Einheiten (CFU) pro mL für DTA und mindestens 10.000 CFU pro mL für BAL-Proben wurden als signifikant angesehen.

5. Identifikation von Mikroorganismen

Alle Isolate, die vordefinierte Kriterien erfüllten, wurden mittels matrixunterstützter Laser-Desorptionsionisations-Time-of-Flight-Massenspektrometrie (MALDI-TOF MS) gemäß den Standardlaborverfahren identifiziert.

6. Datenerfassung und -analyse

Demografische Merkmale, Probentypen, Kulturergebnisse, identifizierte Mikroorganismen und Entlassungsergebnisse wurden systematisch erfasst. Die Verteilung der Mikroorganismen wurde zwischen den Vor- und Nach-COVID-19-Perioden verglichen.

7. Statistische Analyse

Statistische Analysen wurden mit SPSS (Version 15.0) und Minitab-Software durchgeführt. Die Normalität kontinuierlicher Variablen wurde mit dem Shapiro-Wilk-Test bewertet. Kategoriale Variablen wurden mit dem Chi-Quadrat-Test verglichen. Eine logistische Regressionsanalyse wurde durchgeführt, um Zusammenhänge zwischen der Verteilung von Mikroorganismen und der Sterblichkeit zu bewerten. Ein p-Wert unter 0,05 galt als statistisch signifikant.

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Ergebnisse

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Die Studienpopulation war zwischen 18 und 103 Jahre alt, mit einem Durchschnittsalter von 68,95 plus oder minus 15,00. Frauen stellten 34,4 % (n = 572) und Männer 65,6 % (n = 1093) der Teilnehmer. Insgesamt wurden 42,3 % (n = 704) der Patienten entlassen, während die Sterblichkeit bei 57,7 % lag. Mikrobielles Wachstum wurde in 48,9 % (n = 815) der Kulturen nachgewiesen, während bei 51,1 % (n = 850) kein Wachstum festgestellt wurde.

Zu den Probentypen gehörten Sputum (45,6 %, n = 759), DTA (41,...

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Diskussion

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Infektionen, die sich auf Intensivstationen entwickeln, sind mit hoher Morbidität und Mortalität verbunden, und die Identifikation von ursächlichen mikrobiologischen Wirkstoffen bleibt für wirksame Präventions- und Behandlungsstrategien unerlässlich 1,7. Diese Studie untersuchte Krankheitserreger der unteren Atemwege, die in einer Intensivstation für Lungenerkrankungen isoliert wurden, über einen Zeitraum von sechs Jahren und ver...

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Offenlegungen

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Die Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte haben.

Danksagungen

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Die Autoren erkennen die institutionelle Unterstützung der Krankenhausverwaltung während des Studienzeitraums an.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Bronchoalveoläres Lavage-AufsammlungssetNicht anwendbarNicht anwendbarVerwendet für BAL-Probensammlung
Schokoladen-AgarRTANicht anwendbarKulturmedium für Atemwegsproben
Katheter für tiefe tracheale AspirationNicht anwendbarNicht anwendbarVerwendet für DTA-Probensammlung
Eosin-Methylenblau-AgarRTANicht anwendbarSelektives Medium für gramnegative Bakterien
Gram-FärbemittelNicht anwendbarNicht anwendbarVerwendet für vorläufige mikroskopische Untersuchung
Inkubator (37 ºC)Nicht anwendbarNicht anwendbarVerwendet für Kulturinkubation
MALDI-TOF MS-System (VITEK MS)bioMérieuxNicht anwendbarVerwendet für Bakterienidentifikation
Matrixlösung für MALDI-TOF MSbioMérieuxNicht anwendbarVerwendet gemäß Herstelleranweisung
Schafblut-Agar (5%)RTANicht anwendbarPrimäres Kulturmedium

Nachdrucke und Genehmigungen

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Schlagwörter

PathogenverteilungAcinetobacter baumanniiKlebsiella pneumoniaePseudomonas aeruginosaStaphylococcus aureusEscherichia coli

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