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Empfindlichkeitsprüfung

Von

Kevin C. Hazen

, PhD, Duke University Health System

Inhalt zuletzt geändert Jun 2018
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Empfindlichkeitsprüfungen bestimmen die Empfindlichkeit eines Infektionserregers gegenüber antimikrobiellen Substanzen, indem standardisierte Erregerkonzentrationen spezifischen Konzentrationen antimikrobieller Substanzen ausgesetzt werden. Empfindlichkeitsprüfungen können für Bakterien, Pilze und Viren durchgeführt werden. Bei manchen Organismen können Testergebnisse von einem Antibiotikum auf andere übertragen werden, weshalb nicht alle potenziell nützlichen Substanzen getestet werden.

Empfindlichkeitsprüfungen werden in vitro durchgeführt und können viele In-vivo-Faktoren nicht berücksichtigen (z. B. pharmakodynamische und pharmakokinetische Faktoren, ortsabhängige Substanzkonzentrationen, Wirtsimmunstatus, lokale Wirtsabwehr), die den Therapieerfolg beeinflussen. Aus diesen Gründen erlauben die Ergebnisse von Empfindlichkeitsprüfungen nicht immer eine Aussage über den Therapieerfolg.

Empfindlichkeitsprüfungen können qualitativ, semi-quantitativ oder mittels Verwendung molekularbiologischer Methoden durchgeführt werden. Der Effekt von Antibiotikakombinationen kann mittels Synergietestung bestimmt werden.

Qualitative Methoden

Qualitative Methoden sind nicht so genau wie semiquantitative. Die Ergebnisse werden in der Regel als eines der Folgenden angegeben:

  • Anfällig (S)

  • Zwischenstuflich (I)

  • Resistent (R)

Einige Stämme, bei denen keine Widerstandskriterien aufzufinden sind, können nur als anfällig oder nichtempfindlich aufgeführt werden. Die Einteilung, welche spezielle Wirkstoffkonzentration mit S, I und R bezeichnet wird, hängt von mehreren Faktoren ab, insbesondere pharmakokinetischen, pharmakodynamischen, klinischen und mikrobiologischen Daten.

Die weit verbreitete Agardiffusions-Methode (auch als Kirby-Bauer-Test bekannt) kann für rasch wachsende Mikroorganismen angewendet werden. Hier werden antibiotikaimprägnierte Plättchen auf Agarmedien aufgelegt, die mit dem zu testenden Erreger beimpft wurden. Nach Inkubation (typischerweise 16–18 h) wird der Durchmesser der Inhibitionszone um jedes Plättchen gemessen. Jede Erreger-Antibiotika-Kombination hat verschiedene Durchmesser für S, I oder R.

Semiquantitative Methoden

Semiquantitative Methoden bestimmen die minimale Konzentration einer Substanz, die notwendig ist, um das Wachstum eines bestimmten Erregers in vitro zu hemmen. Diese minimale Hemmkonzentration (MHK) wird als nummerischer Wert angegeben, der dann in eine der vier Kategorien S (sensibel), I (intermediär), R (resistent) oder manchmal nichtempfindlich übersetzt werden kann. Die Bestimmung der MHK wird insbesondere bei Bakterienisolaten (auch Mykobakterien und Anaerobier) angewendet und manchmal auch für Pilze, besonders Candida sp.

Die minimale bakterizide Konzentration (MBK) kann auch bestimmt werden, dies ist aber technisch anspruchsvoll und den Interpretationsstandards wurde bisher noch nicht zugestimmt. Der Nutzen des MBC-Tests liegt darin, dass er anzeigt, ob ein Medikament bakteriostatisch oder bakterizid sein kann.

Das Antibiotikum kann in Agar oder Bouillon gelöst werden, die dann mit dem Erreger inokuliert werden. Das Bouillondilutionsverfahren ist der Goldstandard, jedoch arbeitsintensiv, weil nur eine Antibiotikakonzentration pro Röhrchen getestet werden kann. Eine effizientere Methode verwendet einen Polyesterstreifen, der über die ganze Länge mit einem Konzentrationsgradienten imprägniert ist. Der Streifen wird auf eine Agarplatte gelegt, die das Inokulum enthält, und die MHK wird nach der Inkubationszeit bestimmt durch die Stelle auf dem Streifen, ab welcher die Inhibition beginnt; mehrere Antibiotika können auf einer Platte getestet werden.

Die MHK erlaubt die Korrelation zwischen der Antibiotikaempfindlichkeit der Erreger und der erreichbaren Gewebekonzentration der freien Substanz (d. h. nicht eiweißgebundene Substanz). Eine erfolgreiche Therapie ist wahrscheinlich, wenn die Gewebekonzentration der freien Substanz höher ist als die MHK. Die Bezeichnungen S, I und R aus der MIC-Studie korrelieren normalerweise mit den erreichbaren Konzentrationen der freien Substanz in Serum, Plasma oder Urin.

Nukleinsäurebasierte Methoden

Diese Methoden beinhalten molekularbiologische Verfahren, die denen für Erregeridentifikationen ähneln, jedoch modifiziert sind, um bekannte Resistenzgene oder Mutationen zu detektieren. Ein Beispiel ist mecA, ein Gen für Oxacillinresistenz bei S. aureus ; wenn das Gen vorhanden ist, wird der Erreger unabhängig von den phänotypischen Resistenzergebnissen als resistent gegenüber den meisten Beta-Lactam-Antibiotika angesehen. Obwohl eine Reihe solcher Gene bekannt ist, bedeutet ihr Vorhandensein nicht automatisch In-vivo-Resistenz. Auch weil neue Mutationen oder andere Resistenzgene vorhanden sein können, garantiert ihre Abwesenheit nicht Antibiotikaempfindlichkeit. Aus diesen Gründen bleiben routinemäßige, phänotypische Empfindlichkeitstestmethoden der Standardansatz, um die Anfälligkeit von Bakterien und Pilzen für antimikrobielle Arzneimittel zu bewerten.

Nukleinsäureverfahren sind jedoch bevorzugt

  • Schnelle Diagnose von multiresistenter Tuberkulose bei Risikogruppen

  • Schneller Nachweis möglicher Resistenzen in Organismen, die direkt aus positiven Blutkulturen gewonnen werden.

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