PIRO- Konzept der Sepsis

• Prädisposition:– genetisch, Vorkrankheiten– aktuelle Grundkrankheit– permanente oder transiente Flora

• Infektion:– externe Mikroorganismen– interne Flora

• Reaktion:– Systemische Inflammation durch massive Zytokin-Expression– Fehlregulation von Abwehrprozessen

• Organversagen:– beginnt meist mit Ödemen– Gerinnungsstörungen– Septische Enzephalopathie– u.a.m.

Die Ärzte in ihrem Heimatstaat Espírito Santo diagnostizierten zunächst Nierensteine. Später wurde dann ein Harnwegsinfekt festgestellt. Die Bakterien breiteten sich rasch aus.

Am 3. Januar wurde das Model wegen eines septischen Schocks ins Krankenhaus eingeliefert. Mariana Bridi starb an einer Urosepsis durch Pseudomomas aerugionosaDer Erreger erwies sich gegen die eingesetzten Antibiotika resistent.

Spiegel-online 26. Jan. 2009

Weil nicht mehr genug Sauerstoff in die Extremitäten transportiert wurde, sahen sich die Ärzte gezwungen, zunächst die Füße und wenige Tage später auch noch die Hände zu amputieren, um ihr Leben zu retten.

Mariana Bridi

Systemische Entzündungsreaktion

• Fieber ≥ 38°C oder Hypothermie ≤ 36°C (rectal gemessen!)

• Tachykardie ≥ 90/min.

• Tachypnoe ≥ 20/min oder Hyperventilation

• Leukozytose oder Leukopenie oder mehr als 10 % unreife neutrophile Granulozyten.

• Systemische Entzündungsreaktion kann auch nicht infektiöse Ursache haben, z. B. Trauma, Verbrennung.

Ursachen des Fiebers

• Exogene Pyrogene (~ 25 %):Mikroorganismen (Viren, Bakterien, Pilze, Parasiten)Mikrobielle Produkte (LPS, Peptidoglycan, DNA, Pilzantigene, Exotoxine)

• Endogene PyrogeneWirtsprodukte (Antigen-Antikörper-Komplexe, Komplementfaktoren)Zytokine (IL1, TNFα, Interferone, IL6, Prostaglandine)

• Malignome (~ 10-15 %)• Nichtinfektiöse Vaskulitiden und Kollagenosen • Rheumatologische Erkrankungen (~ 40 %)• Granulomatosen und Autoimmunerkrankungen • Endokrine und metabolische Störungen• Primär neurologische Erkrankungen• Medikamente• Andere Ursachen (~ 20-30 %)

Sepsis:

1. Nachweis einer mikrobiellen Infektion durch Blutkulturen oder andere Verfahren des direkten Erregernachweises

2. + zwei Kriterien der systemischen Entzündungsreaktion3. Ist die Diagnose einer Infektion nur klinisch, nicht aber

mikrobiologisch möglich, sind alle vier Kriterien der systemischen Entzündungsreaktion für die Definition der Sepsis erforderlich.

• Die klinische Diagnose kann durch Laborparameter wie CRP, PCT u. a. gestützt werden.

Schwere Sepsis

• Sepsis und eine akute Organdysfunktion

• akute Organdysfuktionen:– akute Enzephalopathie,

eingeschränkte Vigilanz, Desorientiertheit

– relative oder absolute Thrombopenie (z.B. bei DIC)

– arterielle Hypoxaemie (akut)

– venöse Dysfunktion

– kapilläre Dysfunktion Ödem

– metabolische Azidose

Sepsis-Inzidenz -Sepsis-Inzidenz -Vergleich mit anderen ErkrankungenVergleich mit anderen Erkrankungen

*

* SepNet-Studie des BMBF-Kompetenznetzwerkes Sepsis

Was wird zur Primärdiagnoseder Sepsis benötigt?

• Augen• Ohren• Anamnese• Uhr• Stethoskop

• Verstand

Ursachen der Sepsis

ambulant erworben:

PneumonieHarnwegsinfektionCholezystitisWundinfektionOtitis mediaMeningitisOsteomyelitisEndokarditis

nosokomial:

ZentralvenenkatheterLangzeitbeatmungPolytraumaPeritonitisUrethralkatheterImmunosuppression/Neutropenieonkologische GrundkrankheitDiabetes mellitus

Besiedelung der Nasenschleimhaut mit Staphylococcus aureus:

80-85% der Stämme aus Blutkulturen sind klonal identisch mit denen,die zuvor aus der Nase isoliert wurden!(C. v. Eiff et al. New Engl. J. Med. 344 (2001) 11-16)

Sepsisherde bei Patienten aus der

Peritonitis 74Pneumonie 27HWI 9Venenkatheter 6andere 7

HWI 22

Gastrointestinaltrakt 21*Venenkatheter

16Pneumonie 12Haut

8Endokard

2Knochen

1andere 16

operativen ITS (%) internistischen ITS (%)

* D-Streptokokken, Enterokokken in BK: Nach Colon-Ca suchen!

Ambulant erworbene Pneumonie (CAP)

ambulante Bakterien (80 – 90 %) Mikroskopie, Pneumonie Kultur aus Sputum Streptococcus pneumoniae (Leukozyten!)BAL,Blutkultur!ResistenzbestimmungHaemophilus influenzaes. o.(5 %)

Staphylococcus aureus s. o.(5 %) cave MRSA

Anaerobe Mischflora Sputum ungeeignet,(Aspirationspneumonie) gezielte Biopsie,anaerober Materialtransport

Infektion wichtigste Erreger mikrob. Untersuchung(L

obär

pneu

mon

ie)

Im Krankenhaus erworbene Pneumonie (HAP)

Nosokomiale Pneumonie häufig im Zusammenhang mit künstlicher Beatmung oder Aspiration!

Enterobakterien (z.B. E. coli; Klebsiella spp.) Blutkultur, Resistenztestung!BAL, quantitativ!

Pseudomonas aeruginosa s.o.

Aspergillus spp. (meist A. fumigatus ) BAL, quantitativGalactomanan-Nachweis im BlutBlutkultur

Candida spp. Cave! Kontamination des Untersuchungsmaterials aus dem Respirationstrakt

Staphylococcus epidermidis• Normalflora der Haut• pathogen durch extrazelluläre Schleimsubstanz

Adhäsion an GewebenAdhäsion an polymeren OberflächenPhagozytosehemmung

• Stämme in Krankenhäusern meist multiresistentPenizillin 90%, Oxazillin 60%

Medizinisch bedeutsame Biofilmproduzenten

• z.B.:• Staphylococcus epidermidis• Staphylococcus aureus• Streptokokken ohne Gruppenantigen• Enterobakterien• Pseudomonas aeruginosa• Candida albicans• u.a.m.

Chronischen Infektionen werden zu 65% bis 80 % durch Biofilm produzierende Mikroorganismen versursacht.

0

50

100

150

-18 19-39 40-59 60-69 70-79 80+

Harnwege

Abdominalorgane

tiefe Atemwege

Jahre

PEG-Blutkulturstudie 2006/07 Infektlokalisationen in verschiedenen

Altersgruppen (Fallzahl)

Empfehlungen für Abnahme einer Blutkultur

Eine Blutentnahme - ein Flaschenpaar (aerob/anaerob)Sensitivität in nicht vorbehandelten Fällen: 1 BK: 80%, 2 (-3) BK: 99%

Blutentnahme im Fieberanstieg

Blutentnahme vor Behandlungsbeginn oder in Therapiepause, Ausnahme: Verdacht auf Fungämie

keine Punktion entzündeter Hautareale

arterielles Blut bringt keine Vorteile

Wechsel der Kanüle bei Fehlpunktion

keine Entnahme aus Venenkathetern hohe Kontaminationsrate

Blutkultur - Hauptfehler

Kontamination - Entnahme aus einem Venenkatheter(Kontaminationsrate > 9%!)

- unsterile Handschuhe - kein Mundschutz - unzureichende Desinfektion (Haut, Flaschenstopfen)

Falsch negatives - laufende Antibiotika-TherapieErgebnis - lange Zwischenlagerung (auch bei 37°C)

- kalte Flasche (Entnahme und Transport)

negative Blutkultur ?• Der Nachweis einer Bakteriämie oder Fungämie mit Hilfe

der Blutkultur ist in weniger als 25 – 30 % der Fälle mit klinischer Sepsis erfolgreich, bei ICU-Patienten weniger!

• Gründe:– vorherige oder laufende Therapie mit Antibiotika,– nicht anzüchtbare Erreger,– Fehler bei der Abnahme oder dem Transport.

• Unter Antibiotikatherapie werden u.U. nur Kontaminanten angezüchtet.

• Neuere Methoden zum Erregernachweis beziehen sich auf den Nachweis mikrobieller DNA.

– DNA-Nachweis bedeutet nicht Nachweis lebender Erreger

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Staph.

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s. SC

nicht

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Salmon

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P. aeru

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Stenotr

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maltop

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Acineto

bacte

r

Anaero

bier

Spross

pilze

PEG 1983-85PEG 1991-92PEG 2000-01PEG 2006-07

ARS 2008-09%

Nicht oder schwer anzüchtbare Sepsis-/Endokarditiserreger

• Bakterien unter einer Antibiotika-Therapie

• small colony variants von Staphylococcus aureus

• Brucella melitensis, Brucella abortus

• Legionella pneumophila

• Bartonella henselae, Bartonella quintana

• Borrelia burgdorferi sensu lato

• Leptospira interrogans

• atypische Mykobakterien (MOTT)

• Tropheryma whippelii

• Coxiella burnetii

• Ehrlichia chaffeensis

• Chlamydia psittaci, Chlamydia pneumoniae

Bei der Sepsis besteht ein Zeitproblem!

Dilemma:

• Gezielte Therapie erfordert Ergebnis der Resistenzbestimmung des Isolates aus der Blutkultur – Zeitbedarf der mikrobiologischen Blutkultur-Diagnostik etwa 4-5 Tage!

• Kalkulierte Therapie erfordert Kenntnis der lokalen Resistenzsituation in der Klinik oder Station bei den in Frage kommenden Bakterien. – Kein direkter Bezug zum Patienten.

Es muss innerhalb der ersten Stunde nach klinischer Diagnose eine für den verursachenden Erreger passende Therapie begonnen werden. Ansonsten steigt die Sterblichkeit pro Stunde um 7%.

Bei Sepsis entscheidet der Zeitpunkt des Beginns der Antibiotikatherapie !

A. Kumar et al. Crit. Care Med. 34 (2006) 1589-1596: Retrospektive Studie an 2731 Patienten mit septischem Schock

Erregernachweis bei kulturnegativer Endokarditis *

universelle PCR für Eubakterien (16s rRNA-Gen)

universelle PCR für Eubakterien (5,8s rRNA-Gen, 25s rRNA-Gen)

Streptococcus sp. 3Sraphylococcus epidermidis 1Staphylococcus aureus 1Enterobacter sp 1

Borrelia burgdorferi 1Tropheryma whippelii 1

Candida sp 1Aspergillus sp 2

negativ 2

* M.Grijalva et al. Heart 89 (2003) 263-268

Luna et al.:Chest 1997;111:676–685

0 20 40 60 80 100

Ibrahim et al.:Chest 2000;118:146–155

Alvarez-Lerma:Intensive Care Med 1996;22:387–394

Rello et al.:Am J Respir Crit Care Med 1997;156:196–200

Mortalität [%]

adäquate Therapie

inadäquate Therapie

Garnacho-Montero et al.:Crit Care Med 2003;31:2742–2751

Vallés et al.:Chest 2003;123:1615–1624

Reduktion der Letalität der Sepsis durcheine adäquate Antibiotikatherapie

Vergleich BK - PCR

189,5

24,7

0

24

48

72

96

120

144

168

192

216

Blutkultur VYOO

Stu

nden

Tag 8

Tag 7

Tag 6

Tag 5

Tag 4

Tag 3

Tag 2

Tag 1

durchschnittlicher Zeitbedarf(von der Blutabnahme bis zum Befund am Patienten) Detektionsrate

0

5

10

15

20

25

30

35

Blutkultur VYOO

%

14,2

32,9

74% grampos.13% gramneg.13% Pilze

50% grampos.42% gramneg. 8% Pilze

Die Sensitivität der Blutkultur liegt theroretisch bei 1-10 lebenden Bakterien pro ml Blut.

Diese Sensitivität wird durch die klassische PCR nicht erreicht.

Höhere Sensitivitäten als die klassische PCR erreichen isothermale DNA-Amplifikationsverfahren.

Mittels DNA-Amplifikationsverfahren lassen sich auch nicht kultivierbare Mikroorganismen nachweisen.