Blutbahninfektionen (BSI) sind Infektionskrankheiten, die durch das Vorhandensein lebensfähiger bakterieller oder pilzlicher Mikroorganismen in der Blutbahn definiert sind (später nachgewiesen durch die Positivität einer oder mehrerer Blutkulturen) und eine Entzündungsreaktion auslösen oder ausgelöst haben, die durch die Veränderung klinischer, labortechnischer und hämodynamischer Parameter gekennzeichnet ist. In diesem Sinne sind die Definitionen von BSI und Sepsis zwei Seiten desselben Phänomens, da die Sepsis ein infektiöses Syndrom ist, das durch eine Infektionskrankheit ausgelöst wird, während BSI eine Sepsis ist, die durch lebensfähige Mikroorganismen ausgelöst wird, die im Blutkreislauf zirkulieren. Natürlich kann die BSI einer lokalisierten Infektionskrankheit vorausgehen, folgen oder mit ihr einhergehen, wie z. B. Endokarditis, Lungenentzündung, Harnwegsinfektion, Meningitis und andere. Das Interesse an der Fokussierung auf BSI anstelle von Infektionen im Allgemeinen liegt in der diagnostischen Sicherheit, die eine positive Blutkultur mit sich bringt, obwohl eine Kontamination möglich ist.
In der Regel können BSI in 3 Hauptgruppen eingeteilt werden, d.h. wenn sie
- (i) bei immunologisch normalen Wirten mit intakten Abwehrkräften auftreten,
- (ii) bei Patienten mit physiologischen Bedingungen, die die Abwehrkräfte beeinträchtigen (Neugeborene, ältere Menschen)
- (iii) bei Patienten mit pathologischen oder pharmakologischen Bedingungen, die für Infektionen prädisponieren.
Zur ersten Gruppe gehören z. B. N. meningitidis- und S. pyogenes-Erkrankungen, Viridans-Streptokokken-BSI bei nativer Klappenendokarditis bei Kindern, Jugendlichen oder jungen Erwachsenen, S. pneumoniae- und S. aureus-Bakteriämien nach einer Grippe sowie Salmonella typhi und non-typhi in bestimmten Regionen der Welt; in den meisten Fällen handelt es sich um Infektionen, die in der Gemeinschaft auftreten, auch wenn sie manchmal erst einige Stunden nach der Aufnahme diagnostiziert werden. In der Gemeinschaft erworbene BSI und Meningitis bei normalen Wirten sind besorgniserregend, vor allem angesichts der wiederholten Empfehlungen zahlreicher Behörden, keine Antibiotika ohne ausreichenden Grund zu verwenden, und des daraus resultierenden Risikos, eine Infektion nicht zu behandeln, die banal aussieht, aber gefährlich sein könnte. In der Tat kann die Grenze zwischen einer viralen Infektion und einer schleichenden, schwereren bakteriellen Erkrankung bei der ersten Differentialdiagnose fließend sein. Undeutliches Sprechen oder Verwirrtheit, extremes Zittern oder Muskelschmerzen, Oligurie, Atemprobleme, eine blasse Haut und ein fallender Blutdruck sind alles Symptome, die mit einer anfänglichen Sepsis in Verbindung gebracht werden können und erkannt werden sollten.
Die zweite Gruppe von BSI umfasst Infektionen bei Patienten mit einem unreifen oder gealterten Immunsystem. Die Erreger sind häufig und überraschend ähnlich und umfassen Listerien, Streptokokken der Gruppe B und Pneumokokken, E. coli, Klebsiella spp. und Candida.
Die dritte Gruppe von BSI, die sowohl in der Gemeinde als auch im Krankenhaus erworben werden kann, kann durch praktisch jeden Erreger verursacht werden, von Gram-positiven bis zu Gram-negativen und Pilzen. Dazu gehören Infektionen bei Patienten mit erworbener oder vererbter Immunschwäche, bei Krankheiten wie Diabetes, die mit einem erhöhten Risiko infektiöser Komplikationen verbunden sind, sowie Infektionen, die zum großen Bereich der therapieassoziierten und nosokomialen Infektionen gehören, die für die moderne Medizin typisch sind, in der der Einsatz immunsuppressiver und zytotoxischer Therapien oder hochinvasiver chirurgischer Eingriffe zur gängigen Praxis geworden ist. In der Tat hat der Fortschritt der modernen Medizin in den letzten Jahrzehnten unvorstellbare Ergebnisse in der Therapie vieler Krankheiten, in der Medizin, der Chirurgie und der Intensivmedizin, bei Erwachsenen und bei Kindern, erzielt, aber nicht ohne einen Preis zu zahlen. Eine der unerwünschten Folgen der modernen Medizin ist die Entstehung einer Patientenpopulation, die als geschwächt oder immungeschwächt definiert wird, mit einzelnen oder mehreren Defekten der Abwehrmechanismen, die für schwere Infektionen durch opportunistische Erreger prädisponieren. Wir haben gelernt, dass die Fähigkeit eines Mikroorganismus, eine Krankheit zu verursachen, nicht nur von seiner intrinsischen Virulenz abhängt, sondern auch von der immunologischen Kompetenz des Wirts und der Störung seiner Abwehrbarrieren.
Gegenwärtig ist die obige Kategorisierung unvollkommen und es gibt Überschneidungen. Eine davon ist zum Beispiel die Gruppe der Krebspatienten, bei denen das Infektionsrisiko das Ergebnis einer Wechselwirkung zwischen der Grunderkrankung, die an sich sowohl die mechanischen als auch die immunologischen Abwehrmechanismen verändern kann, und der chemotherapiebedingten Toxizität ist. Diese Kategorisierung ist jedoch nützlich, um die Realität bei Infektionskrankheiten zu beschreiben. Kürzlich wurden einige interessante Übersichtsarbeiten zu diesem Thema veröffentlicht.1,2
Die globale Epidemiologie von BSI ist sehr schwer zu beurteilen, da die Studien mit unterschiedlichen Methoden (z. B. Inzidenz und Prävalenz) durchgeführt wurden und sehr unterschiedliche Patientenpopulationen und Krankenhaustypen umfassen. Die Inzidenz von BSI variiert erheblich zwischen den drei Kategorien, die wir oben zu definieren versucht haben. Vor allem innerhalb der dritten Kategorie hängt die Inzidenz von der Grunderkrankung, dem Land, der Art des Krankenhauses, der Art der Station und der Dauer des Krankenhausaufenthalts ab und beträgt in der Population der hämatopoetischen Stammzelltransplantation (HSCT) bis zu 30 %.3 In Bezug auf in der Gemeinschaft erworbene BSI fanden Laupland und Mitarbeiter1 , die mehrere Artikel über in der Gemeinschaft auftretende BSI untersuchten, eine jährliche Inzidenz zwischen 40 und 154/100.000 Einwohner. In Bezug auf Infektionen im Zusammenhang mit dem Gesundheitswesen wurde in einer grundlegenden Studie von Hilmar Wisplinghoff und Mitarbeitern aus dem Jahr 20034 über mehr als 24 000 Fälle von BSE in 49 US-amerikanischen Krankenhäusern in einem Zeitraum von sieben Jahren berichtet, wobei die Inzidenz bei 6 Fällen/100 000 Krankenhauseinweisungen lag. Dieser Artikel enthält wichtige Informationen, z. B. über die sehr hohe Sterblichkeit im Zusammenhang mit Candidämie. In den letzten Jahren haben Ani et al. ausgehend von ICD-9-CM-Codes mehr als 5 000 000 Krankenhauseinweisungen mit schwerer Sepsis in den USA von 1999 bis 2008 ermittelt.5 Eine Prävalenzstudie des Europäischen CDC (ECDC) ergab eine Prävalenz von Patienten mit mindestens einer HAI in europäischen Krankenhäusern von 6 %, wobei die Länderspanne von 2,3 % bis 10,8 % reichte. Bei etwa 10 % der Episoden handelte es sich um BSI.6 Daten des Europäischen Systems zur Überwachung von Antibiotikaresistenzen (EARSS)7 zeigten, dass die Zahl der gemeldeten BSI aufgrund von S. aureus, E. coli, S. pneumoniae, E. faecium oder faecalis zwischen 2002 und 2008 um 47 % von 46.095 auf 67.876 gestiegen ist. In meinem Krankenhaus wurden bei zwei eintägigen Prävalenzstudien im Januar 2014 und 2015 jedes Jahr 32 Fälle von BSI festgestellt, was etwa 20 % aller HAI entspricht. Interessanterweise traten 30-50 % der Fälle auf Stationen der Inneren Medizin auf (G. Icardi, MD und A. Orsi, MD, Infektionskontrolle und Krankenhausepidemiologie, Universität Genua und IRCCS San Martino-IST, Genua, Italien; persönliche Mitteilung).
Interessanterweise hat sich das Muster der Erreger, die BSI verursachen, im Laufe der Jahre verändert, wobei die Zahl der gramnegativen und insbesondere der Pilzinfektionen (C. albicans und Nicht-Albicans) gestiegen ist.8 In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich die Ätiologie der Bakteriämie jedoch am stärksten verändert, und zwar nicht in Bezug auf die Art der infizierenden Organismen, sondern in Bezug auf deren Resistenz gegen Antibiotika, insbesondere bei gramnegativen Stäbchen. Zwei Hauptmechanismen haben die Wunderwaffe Antibiotika in Gefahr gebracht: (i) die Bildung von ESBL (mehrere verschiedene Subtypen), durch die wir in einigen Ländern die Wirksamkeit von Cephalosporinen der dritten Generation zumindest in Krankenhäusern verloren haben (in anderen sind wir dabei, sie zu verlieren), und (ii) die Bildung von Carbapenemasen und Metallo-Betalactamasen mit der Folge der Ausbreitung von multi- oder panresistenten Organismen. In Ländern, in denen Carbapenem-resistente und manchmal auch Colistin-resistente K. pneumoniae endemisch sind, gibt es für BSI aufgrund dieses Erregers oft nur eine oder zwei Behandlungsmöglichkeiten.9 Die rohe Sterblichkeitsrate bei KPC-Kp-BSI schwankt zwischen 30 und 60 %, kann aber bei Colistin-resistenten Stämmen bis zu 50 % betragen10 und bei Empfängern von HSCT bis zu 80 % erreichen.11 Es hat sich gezeigt, dass die Sterblichkeit geringer ist, wenn die Patienten rechtzeitig mit einer Antibiotika-Kombinationstherapie behandelt werden, die paradoxerweise ein Carbapenem und mindestens zwei Medikamente mit einer gewissen In-vitro-Aktivität gegen den isolierten Erreger umfasst.12
Die Quelle der BSI ist umstritten. Wenn der Patient keine andere offensichtliche Störung der Abwehrmechanismen aufweist, können Verweilvorrichtungen die offensichtliche Quelle sein. Dies ist jedoch selten der Fall. Bei Krebspatienten zum Beispiel ist der Zentralkatheter nur einer der vielen Mechanismen, die zu einer BSV führen können. Neue Daten deuten darauf hin, dass 40-50 % der Blutstrominfektionen in der Onkologie auf eine Verletzung der Schleimhautbarriere zurückzuführen sind.13 Dies wirkt sich auf die Erwartungen aus, die man in Bezug auf die Verbesserung des richtigen Kathetermanagements hegt, um BSI bei Krebspatienten zu verringern und einen übereilten Katheterwechsel außerhalb genau definierter Situationen, wie z. B. bei Candidämie, zu vermeiden.14
Wie bereits erwähnt, basiert die Diagnose einer BSI auf dem Positivbefund einer oder mehrerer Blutkulturen. Bei häufigen Hautverunreinigungen sind zwei positive Blutkulturen vorzuziehen, um zu vermeiden, dass die Ätiologie einem Erreger zugeschrieben wird, der eigentlich nicht im Blutkreislauf vorhanden war, was zu offensichtlichen therapeutischen Fehlern und möglicherweise dramatischen Folgen führen würde. Daraus folgt, dass Fortschritte in der therapeutischen Technologie erhebliche Auswirkungen auf viele Faktoren im Zusammenhang mit BSI haben können, einschließlich der Empfindlichkeit des Verfahrens und der Durchlaufzeit von der Probenentnahme bis zum Nachweis der Positivität, der Erregeridentifizierung und der Empfindlichkeitsergebnisse. Die Beschleunigung des gesamten Verfahrens der Blutkulturen ist für die Kliniker von entscheidender Bedeutung, da sie potenziell die empirische Therapie verkürzt und frühere gezielte Therapien ermöglicht, wobei Fortschritte im Bereich des antimikrobiellen Stewardship erzielt werden. In den letzten Jahren wurden mehrere neue Methoden vorgeschlagen, von denen einige bereits in vielen Labors verfügbar sind. Es würde den Rahmen dieses Artikels sprengen, auf neue mikrobiologische Methoden einzugehen. Ich möchte nur die MALDI-TOF-Technologie erwähnen, die sicherlich einen revolutionären Fortschritt in der diagnostischen Mikrobiologie darstellt. Das Thema wurde kürzlich besprochen.15 Auf jeden Fall ist die traditionelle Blutkulturtechnik, die auf dem Nachweis von Bakterien- oder Pilzwachstum in einem Medium beruht, nach wie vor Stand der Technik. Ich frage mich, ob, wie und in welchem Ausmaß sich die Dinge ändern werden, wenn wir in der Lage sein werden, alternative Methoden zum Nachweis eines Erregers im Blut zu akzeptieren, wie z. B. den Antigen-Nachweis (der bereits für Candida verwendet wird), und insbesondere molekularbiologische Methoden. Wird die PCR den Bereich der Diagnose in der Mykologie und Bakteriologie revolutionieren, wie sie es bereits in der Virologie getan hat?
Das vorliegende Virulenz-Sonderheft wird sich ausführlich mit BSI in verschiedenen Patientengruppen mit hohem Infektionsrisiko befassen. Wir haben uns bewusst dafür entschieden, das Spektrum der klinischen Situationen zu erweitern, um dem Leser einen möglichst vollständigen Überblick über das Thema zu geben, wobei wir das unvermeidliche Risiko von Überschneidungen in Kauf nehmen. Murat Akova wird uns einen Überblick über die mikrobiologischen Probleme geben, wobei er natürlich die Frage der Antibiotikaresistenz hervorheben wird, die ich in den vorangegangenen Zeilen nur gestreift habe.16 Die anderen Beiträge werden sich auf bestimmte Patientengruppen konzentrieren, darunter nicht nur die klassischen Patientengruppen mit hohem BSI-Risiko, wie Patienten auf der Intensivstation17 und auf hämatologischen Stationen18 , sondern auch andere Patientengruppen, die nur selten in Bezug auf BSI behandelt werden, wie Patienten mit soliden Tumoren19 , Leberzirrhose20 , HIV21 , Empfänger von Transplantaten22 und ältere Menschen23. In mehreren Berichten 4,24 wurde das Problem der sich wandelnden Population angesprochen, die heutzutage in internistische Abteilungen eingeliefert wird, und dies ist der Grund, warum wir uns entschlossen haben, auch einen Artikel über BSI in die Innere Medizin aufzunehmen,25 wobei wir uns möglicher Überschneidungen mit anderen Kapiteln bewusst sind.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die bemerkenswerteste Veränderung in den letzten zwei Jahrzehnten bei der Behandlung bakterieller Infektionen die dramatisch abnehmende Wirksamkeit vieler Antibiotika in Verbindung mit einem erheblichen Mangel an neuen Molekülen ist. Bakterien haben eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit bewiesen. Maßnahmen zur Infektionskontrolle, Verbesserungen in der Diagnostik, ein vernünftigerer Einsatz alter Antibiotika und die Verfügbarkeit neuer Moleküle sind dringend erforderlich, um die Ausbreitung von Resistenzen einzudämmen. Bakterielle Infektionskrankheiten sind nach wie vor eine gewaltige Herausforderung für den Infektionsmediziner, aber sie könnten zu einer unmöglichen Mission werden, wenn wir der Entwicklung von Resistenzen nicht wirksam entgegenwirken.