Klinische Auswirkungen molekularer Schnelltests auf Krankheitserreger bei Patienten mit schwerer akuter Atemwegserkrankung: Eine pragmatische Studie (CIRT-RMT-SARI)

Eine ambulant erworbene Lungenentzündung gehört zu den häufigsten Gründen für einen Besuch in der Notaufnahme und kann sowohl durch virale als auch bakterielle Krankheitserreger verursacht werden. Ein klares Verständnis der wahrscheinlichen Krankheitserreger ist für die schnelle Einleitung einer angemessenen antiviralen oder antibiotischen Therapie unerlässlich. Aufgrund der nicht unterscheidbaren klinischen Symptome zwischen viralen und bakteriellen Erregern werden Patienten mit viralen Atemwegsinfektionen in der Regel unterschätzt, während unnötige antibakterielle Medikamente eher verabreicht werden. Die wichtigsten bakteriellen Ursachen von CAP sind gut beschrieben, wobei Streptococcus pneumoniae in allen Altersgruppen der wichtigste Erreger ist. Jüngste Studien und unsere früheren Arbeiten haben gezeigt, dass virusassoziiertes CAP für 20 bis 30 % des CAP verantwortlich sein kann. Daher sind Labortests wichtig, die eine genaue und zeitnahe Bestimmung der mit CAP verbundenen Infektionserreger ermöglichen. Zum Nachweis viraler Atemwegserreger steht eine breite Palette von Tests zur Verfügung. Für Influenza A und B sowie das Respiratory Syncytial Virus (RSV) stehen Antigen-Schnelltests zur Verfügung, diese Tests weisen jedoch eine geringe Sensitivität und Spezifität auf.

Molekulardiagnostische Tests mithilfe der Polymerase-Kettenreaktionsmethode (PCR) zum Nachweis von RNA oder DNA der Infektionserreger haben die Fähigkeit zum Nachweis sowohl viraler als auch bakterieller Krankheitserreger in klinischen Proben verbessert, sind jedoch technisch anspruchsvoll und zeitaufwändig. Das Aufkommen empfindlicher molekularer Point-of-Care-Nachweismethoden (POC) hat eine schnelle Diagnose von Atemwegsvirusinfektionen ermöglicht. Ein POC-System, das den Echtzeit-PCR-Prozess automatisiert und Probenvorbereitung, Amplifikation, Nachweis und Analyse in einen vollständigen Prozess integriert, wurde von der FDA entwickelt und zugelassen. Erste Studien zeigten, dass solche POC-Multiplex-PCR-Systeme bisher unterbewertete virale oder atypische Infektionen bei ED-Dyspnoe-Patienten identifizierten. Trotz der Verfügbarkeit hochpräziser Virustestergebnisse gibt das Absetzen der Deeskalation von Antibiotika immer noch Anlass zur Sorge, da polymikrobielle Infektionen mit bakteriellen und viralen Krankheitserregern bei älteren Erwachsenen häufig vorkommen. Ein ideales Pathogen-Diagnosetool für CAP, das als Leitfaden für die präzise Verschreibung von Antibiotika dienen kann, sollte daher die folgenden drei Merkmale umfassen: erstens die Einbeziehung einer breiten Palette sowohl häufiger viraler als auch bakterieller Pathogene für CAP, zweitens die Einbeziehung häufiger Arzneimittelresistenzgene für bakterielle Pathogene und Und schließlich eine einfache Bedienung mit kurzer Durchlaufzeit und hoher Genauigkeit.

Ein solches Diagnosetool wurde kürzlich entwickelt. Das BIOFIRE® FILMARRAY® Pneumonia Panel plus testet 18 Bakterien (11 Gramm negativ, 4 Gramm positiv und 3 atypisch), 7 Antibiotikaresistenzmarker und 9 Viren, die Lungenentzündung und andere Infektionen der unteren Atemwege verursachen. Zu den Zielbakterien gehörten Acinetobacter calcoaceticus-baumannii-Komplex, Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Haemophilus influenzae, Klebsiella aerogenes, Klebsiella oxytoca, Klebsiella pneumoniae-Gruppe, Moraxella catarrhalis, Proteus spp., Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, Staphylococcus aureus und Streptococcus agalactiae, Streptococcus pneumoniae , Streptococcus pyogenes. Sieben Antibiotika-Gene umfassen ESBL (CTX-M), Carbapenemasen (KPC, NDM, Oxa48-like, VIM, IMP, Methicillin-Resistenz (mecA/mecC und MREJ). Zu den atypischen Erregern zählen Legionella pneumophila, Mycoplasma pneumoniae und Chlamydia pneumoniae. Zu den Viren gehörten Influenza A, Influenza B, Adenovirus, Coronavirus, Parainfluenzavirus, Respiratory Syncytial Virus, Human Rhinovirus/Enterovirus, Human Metapneumovirus und sogar das Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV). Das Filmarray-System ist ein US-amerikanisches FDA-System, das Probenvorbereitung, Nukleinsäureextraktion und -reinigung, Amplifikation, Detektion und Analyse in einem einfachen System integriert, das nur 2 Minuten praktische Zeit erfordert, mit einer Gesamtlaufzeit von etwa einer Stunde. Derzeit beträgt die Gesamtsensitivität und -spezifität für bronchoalveoläre (BAL)-ähnliche Proben 96,2 % bzw. 98,3 % und für Sputumproben eine Sensitivität und Spezifität von 96,3 % bzw. 97,2 %.

In dieser Studie wollen wir die Auswirkungen der Implementierung von POC-Molekulartests auf Lungenentzündungserreger in Verbindung mit Procalcitonin-Tests bei älteren Patienten bewerten, die sich mit schwerer akuter Atemwegserkrankung in der Notaufnahme vorstellen. Wir werden eine prospektive Kohortenstudie in den Notaufnahmen zweier städtischer medizinischer Zentren durchführen. Die klinische Wirkung wird durch den parallelen Vergleich zwischen der experimentellen Kohorte und einer zufällig ausgewählten Kontrollkohorte bewertet. Zusätzlich zum POC-Molekulartest werden wir bei diesen Patienten auch Procalcitonin testen. Mit einem hochempfindlichen POC-Molekulartest ist es wahrscheinlich, dass die Erkennung kolonisierter Krankheitserreger erheblich gesteigert wird. PCT ist eine Vorstufe von Calcitonin, die konstitutiv von C-Zellen der Schilddrüse und K-Zellen der Lunge sezerniert wird. Bei gesunden Personen ist PCT normalerweise nicht nachweisbar (unter 0,01 ng/ml). Wenn es durch Endotoxin stimuliert wird, wird PCT schnell vom Parenchymgewebe im gesamten Körper produziert. Im Gegensatz zu C-reaktivem Protein reagiert PCT nicht auf sterile Entzündungen oder Virusinfektionen. Mehrere randomisierte kontrollierte Studien haben gezeigt, dass Procalcitoninspiegel von unter 0,25 µg/L die Entscheidung beeinflussen können, Antibiotika zurückzuhalten oder die Therapie vorzeitig abzubrechen. Darüber hinaus kann ein Procalcitoninspiegel von unter 0,1 µg/L auf eine Kolonisierung hinweisen. Wir gehen davon aus, dass der neue diagnostische Ansatz die Antibiotikabehandlung besser steuern und letztendlich das Behandlungsergebnis für den Patienten verbessern würde.