| Lizenz: Creative Commons Namensnennung 4.0 International (34MB) |
- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-457984
- DOI zum Zitieren dieses Dokuments:
- 10.5283/epub.45798
| Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
|---|---|
| Open Access Art: | Primärpublikation |
| Datum: | 21 Mai 2021 |
| Begutachter (Erstgutachter): | Prof. Dr. Wulf Schneider |
| Tag der Prüfung: | 17 Mai 2021 |
| Institutionen: | Medizin > Lehrstuhl für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene |
| Stichwörter / Keywords: | IR-Biotyper, Biotyper, VRE, Vancomycinresistent, Enterokokken, Infrarot, Spektroskopie, Bruker, MRE, resistent, resistance, spectroscopie, infrared |
| Dewey-Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin |
| Status: | Veröffentlicht |
| Begutachtet: | Ja, diese Version wurde begutachtet |
| An der Universität Regensburg entstanden: | Ja |
| Dokumenten-ID: | 45798 |
Zusammenfassung (Deutsch)
Da die Therapie von Vancomycin-resistenten Enterokokken durch deren mannigfaltige Resistenzen und hohe Tenazität zunehmend an ihre Grenzen stößt, kommt der Prävention von Übertragungen und Ausbrüchen eine immer größere Bedeutung zu. Gerade was die Typisierung der VRE-positiven Isolate angeht gibt es vor allem die Wirtschaftlichkeit betreffend noch keine zufriedenstellende Lösung. In der ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Da die Therapie von Vancomycin-resistenten Enterokokken durch deren mannigfaltige Resistenzen und hohe Tenazität zunehmend an ihre Grenzen stößt, kommt der Prävention von Übertragungen und Ausbrüchen eine immer größere Bedeutung zu. Gerade was die Typisierung der VRE-positiven Isolate angeht gibt es vor allem die Wirtschaftlichkeit betreffend noch keine zufriedenstellende Lösung. In der vorliegenden Arbeit erfolgte aus diesem Grund die Prüfung und Validierung des IR-Biotypers als mögliches Verfahren für die schnelle und kostengünstige Typisierung von Vancomycin-resistenten Enterokokken. Zusätzlich wurden mit Hilfe des Biotypers auch alle im UKR in den Jahren 2017/18 neu aufgetretenen VRE-positiven Patienten typisiert und auf mögliche Übertragungen hin untersucht.
Hierzu wurde der Biotyper bereits im Voraus mittels MLST, PFGE und WGS typisierten Proben validiert und verglichen. In einem weiteren Versuch erfolgte zudem der Test, ob die Messgenauigkeit durch den Einsatz selbst hergestellter, und somit günstigerer, Teststandards verschlechtert wurde. Die statistischen Daten dieser Studie wurden darüber hinaus dazu genutzt alle Stationen auf ihre jeweilige VRE-Last hin zu untersuchen und mithilfe des IR-Biotypers mögliche Übertragungen zu detektieren.
Der Vergleich mit den anderen Typisierungsverfahren ergab, dass die Ergebnisse des Biotypers nicht mit denen der anderen Verfahren vollständig in Einklang gebracht werden konnten. Die Daten der Studie wiesen aber auch darauf hin, dass es dem Biotyper möglich war, eine Subdifferenzierung der MLST-Typen zu treffen. In einem Vergleich mit WGS-Daten zeigte sich ebenfalls eine gewisse Abhängigkeit, vor allem bei Isolaten, deren Core-Genom nur wenige SNP auseinander lag. Die statistische Analyse ergab für das Universitätsklinikum Regensburg eine mittlere tägliche VRE-Last von 3,75% (SD 4,9), wobei die Intensivstation der Gastroenterologie mit 18,98% einen deutlich höheren Wert aufwies. Eine starke Erhöhung konnte auch bei den anderen Stationen der Gastroenterologie [Station 14 (8,31%) und 15 (10,32%)] und Onkologie [Station 20 (12,88%) und 21 (9,34%)] nachgewiesen werden. Bei den möglichen Übertragungen zeichnete sich allerdings ein anderes Bild. Innerhalb des Untersuchungszeitraumes konnten nach den Studienkriterien 63 potenzielle Übertragungen detektiert werden. Verantwortlich waren hierfür ausschließlich Enterokokken aus sieben der insgesamt 39 Cluster, wobei die Bakterien der beiden Cluster 540 mit 23,4% und 948 mit 64,1% für fast alle möglichen Übertragungen verantwortlich waren. Bei der Betrachtung der verschiedenen Stationen führte die Nephrologie mit 13 potenziellen Ereignissen noch vor der gastroenterologischen Intensivstation, die trotz der viel höheren VRE-Last nur zehn Übertragungen zu verzeichnen hatte. Die Normalstationen der Onkologie (Station 20 und 21) und Gastroenterologie (Station 14 und 15) hatten im Vergleich dazu nur relativ wenige Ereignisse zu verzeichnen, lagen aber trotzdem noch über dem Klinikdurchschnitt von 1,7 potenziellen Übertragungen je Station (SD 3,21).
Der Unterschied bei der Anzahl möglicher Ansteckungen wurde auf den Umstand zurückgeführt, dass E. faecium aufgrund seiner niedrigen Virulenz vor allem immunsupprimierte oder schwer kranke und somit gefährdete Patienten infizierte, was zu den stark erhöhten VRE- und Übertragungszahlen in den Gebieten der Onkologie und Nephrologie führte.
Im Vergleich mit den anderen Typisierungsverfahren zeigte der Biotyper, dass er dank der hohen Messgenauigkeit eine zuverlässige Methode zur Typisierung von Enterokokken darstellt. Der Unterschied bei der Clustereinteilung wurde darauf zurückgeführt, dass die anderen Typisierungsverfahren DNA-Fragmentgrößen, Housekeeping-Gene oder Core-Genome der Bakterien maßen und nicht wie der Biotyper das gesamte Proteinspektrum der Enterokokken. Weitere Vorteile waren, neben der Betrachtung aller Zellbestandteile der Bakterien, der relativ geringe Zeitaufwand und die niedrigen Kosten, die mit weniger als einem Euro pro typisiertem Isolat zu Buche schlugen.
Die Daten dieser Studie legen somit den Schluss nahe, dass der IR-Biotyper für eine zuverlässige und kostengünstige Schnelltypisierung von Vancomycin-resistenten Enterokokken geeignet ist. Vor allem die Möglichkeit durch dieses Verfahren eine schnelle Vorauswahl treffen zu können für die weitere Typisierung von an Ausbrüchen beteiligen Enterokokken-Stämmen dürfte im klinischen Alltag neben einer Verbesserung der Patientenversorgung auch zu einer nicht zu verachtenden Kostenersparnis führen.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Since the therapy of vancomycin-resistant enterococci is increasingly reaching its limits due to their manifold resistances and high tenacity, the prevention of transmission and outbreaks is becoming increasingly important. As far as the typing of the VRE-positive isolates is concerned, there is still no satisfactory solution, especially in terms of economic efficiency. For this reason, the ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Since the therapy of vancomycin-resistant enterococci is increasingly reaching its limits due to their manifold resistances and high tenacity, the prevention of transmission and outbreaks is becoming increasingly important. As far as the typing of the VRE-positive isolates is concerned, there is still no satisfactory solution, especially in terms of economic efficiency. For this reason, the present work examined and validated the IR biotype as a possible method for the fast and inexpensive typing of vancomycin-resistant enterococci. In addition, with the help of the biotype, all VRE-positive patients who appeared in the UKR in 2017/18 were typed and examined for possible transmissions.
For this purpose, the Biotyper was validated and compared in advance using MLST, PFGE and WGS-typed samples. In a further experiment, the test was also carried out to determine whether the measurement accuracy was impaired by the use of self-produced, and therefore cheaper, test standards. The statistical data of this study were also used to examine all stations for their respective VRE load and to detect possible transmissions with the help of the IR biotype.
The comparison with the other typing methods showed that the results of the biotype could not be fully reconciled with those of the other methods. However, the data of the study also indicated that it was possible for the biotyper to make a sub-differentiation of the MLST types. A comparison with WGS data also showed a certain dependency, especially in isolates whose core genome was only a few SNP apart. The statistical analysis showed a mean daily VRE load of 3.75% (SD 4.9) for the University Hospital Regensburg, whereas the gastroenterology intensive care unit had a significantly higher value of 18.98%. A strong increase was also found in the other wards in gastroenterology [wards 14 (8.31%) and 15 (10.32%)] and oncology [wards 20 (12.88%) and 21 (9.34%)] become. With the possible transfers, however, a different picture emerged. According to the study criteria, 63 potential transmissions were detected within the study period. Enterococci from seven of the 39 clusters were exclusively responsible for this, whereby the bacteria of the two clusters 540 with 23.4% and 948 with 64.1% were responsible for almost all possible transmissions. When looking at the various wards, the nephrology department led with 13 potential events before the gastroenterological intensive care unit, which, despite the much higher VRE load, only had ten transmissions. The normal wards of oncology (wards 20 and 21) and gastroenterology (wards 14 and 15) had relatively few events in comparison, but were still above the clinical average of 1.7 potential transmissions per ward (SD 3.21) .
The difference in the number of possible infections was attributed to the fact that, due to its low virulence, E. faecium mainly infected immunosuppressed or seriously ill and thus endangered patients, which led to the greatly increased VRE and transmission rates in the fields of oncology and nephrology .
In comparison with the other typing methods, the Biotyper showed that, thanks to its high measurement accuracy, it is a reliable method for typing enterococci. The difference in the cluster classification was attributed to the fact that the other typing methods measured DNA fragment sizes, housekeeping genes or core genomes of the bacteria and not, like the biotyper, the entire protein spectrum of the enterococci. Further advantages, in addition to the consideration of all cell components of the bacteria, were the relatively low expenditure of time and the low costs, which amounted to less than one euro per typed isolate.
The data of this study thus suggest that the IR-Biotyper is suitable for a reliable and inexpensive rapid typing of vancomycin-resistant enterococci. Above all, the possibility of using this method to make a quick preselection for the further typing of enterococcal strains involved in outbreaks should not only improve patient care but also lead to cost savings that should not be disregarded in everyday clinical practice.
Metadaten zuletzt geändert: 21 Mai 2021 09:56
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