Krankenhausabwässer: ein Gesundheitsüberwachungsinstrument im Zeitalter der Multiresistenz (ROSEAU)

Bakterielle antimikrobielle Resistenzen (AMR) stellen eine große Bedrohung für die öffentliche Gesundheit dar, und die Überwachung ist ein Schlüsselelement im Kampf gegen AMR. Besonders besorgniserregend ist das Auftreten und die Verbreitung von multiresistenten und hochgradig antibiotikaresistenten Bakterien (MDROs), insbesondere von Enterobakterien, die Extended-Spectrum Beta-Lactamasen (ESBL-E) und/oder Carbapenemasen produzieren (EPC). Tatsächlich stellen letztere derzeit eine große therapeutische Herausforderung dar, da fast alle First-Line-Antibiotika unwirksam sind und im Falle einer Infektion Second-Line-Moleküle eingesetzt werden müssen. E-BLSE und EPC sind Enterobakterien, die natürlicherweise das Darmmikrobiom von Menschen und Tieren besiedeln und deren Häufigkeit im Mikrobiom durch Antibiotikabehandlungen zunimmt. Diese Bakterien werden über fäkale Ausscheidungen in das Abwasser freigesetzt und tragen so zu ihrer Verbreitung in der Umwelt bei. Es ist mittlerweile anerkannt, dass es Übertragungen von Resistenzen zwischen den menschlichen und tierischen Kompartimenten und der Umwelt gibt, was den Ursprung des „One Health“-Konzepts darstellt.

Um die menschliche Besiedlung durch MDRO zu bewerten, müssen individuelle Screenings entweder im Stuhl der Probanden oder durch einen rektalen Abstrich durchgeführt werden. Diese Proben sind schwer zu sammeln oder können von den Probanden als unangenehm empfunden werden und ethische Fragen aufwerfen. Darüber hinaus ist ihre Durchführung für sowohl das Gesundheitspersonal als auch die Labore kostspielig und zeitaufwändig, was ihre Umsetzung auf bestimmte Krankenhausabteilungen beschränkt. Die Überwachung von MDROs im Abwasser aus verschiedenen Quellen, wie Haushalten oder Krankenhäusern, wurde daher als ein indirekter (oder stellvertretender) Marker für die Besiedlung von Patienten vorgeschlagen, der eine einfach umzusetzende, ethisch akzeptable und kostengünstige Alternative zur Überwachung dieser Stämme in einer bestimmten Umgebung bietet. Diese Methode wurde während der COVID-19-Pandemie weit verbreitet eingesetzt und ist der Ursprung nationaler Netzwerke wie dem Obépine-Netzwerk. Allerdings werden aktuelle Studien meist auf der Ebene von Städten oder ganzen Krankenhäusern durchgeführt und haben Schwierigkeiten, direkte Verbindungen zwischen menschlicher Besiedlung und Umweltkontamination herzustellen. Darüber hinaus können horizontaler Gentransfer, lokale bakterielle Vermehrung und das Vorhandensein bakterieller Biofilme in Leitungen die Umweltzusammensetzung von Bakterien und Resistenzgenen verändern und potenziell eine Verzerrung bei der Schätzung der menschlichen Besiedlung verursachen. Dennoch bleibt die Abwasserüberwachung ein interessantes Instrument zur Überwachung der Ausbreitung bakterieller Antibiotikaresistenzen, hilft bei der Identifizierung des Auftretens neuer Resistenzen und kann sogar die Wirksamkeit von Interventionen durch Krankenhaushygieneteams bewerten.

Das SMIT-Gebäude verfügt über ein unabhängiges Abwassernetz, das aus der Geschichte des Claude-Bernard-Krankenhauses hervorgeht, das sich auf die Behandlung von Infektionskrankheiten spezialisiert hat. Darüber hinaus behandelt diese Abteilung Patienten, bei denen die Prävalenz des MDRO-Trägers deutlich höher ist als der Durchschnitt der allgemeinen französischen Bevölkerung, was das epidemiologische Interesse an dieser Struktur weiter verstärkt. Diese einzigartige Konfiguration bietet einen idealen Rahmen, um das Auftreten und die Persistenz bakterieller Resistenzen zu untersuchen, unterstützt durch die Anwesenheit von Antibiotika und Bioziden, die in dieser Abteilung weit verbreitet eingesetzt werden. Die Analyse der Abwässer dieses Gebäudes (Umweltkompartiment) würde es nicht nur ermöglichen, die in das Abwasser freigesetzten Bakterien und ihre Resistenzgene zu quantifizieren und zu charakterisieren, sondern auch einen direkten Zusammenhang mit der Besiedlung von Patienten herzustellen, die in diesem Pavillon hospitalisiert sind.

Die untersuchte menschliche Population (humanes Kompartiment) wird aus erwachsenen Patienten bestehen, die zum Zeitpunkt einer Abwasserprobennahmekampagne aus dem Gebäude in der Abteilung für Infektions- und Tropenkrankheiten (SMIT) des Krankenhauses Bichat – Claude-Bernard hospitalisiert sind.