Sputumabstrich, Sputumkultur, Arzneimittelempfindlichkeitstest, wie kann man eine Infektion der unteren Atemwege prüfen und testen?

Autor: Lu Binghuai, Chefarzt des China-Japan Friendship Hospital

Gutachter: Xiao Dan, Professor des China-Japan Friendship Hospital

Bei Infektionen der Atemwege ist die Chance, den Erreger zu identifizieren, umso größer, je näher die für die Laboruntersuchung gesammelten Proben am Erreger sind.

So geben Rachenabstriche vor allem Aufschluss über den Zustand der oberen Atemwege. Bei Verdacht auf eine Infektion mit Influenza-A-Viren, Influenza-B-Viren etc. können wir einen Rachenabstrich durchführen.

Bei Infektionen der unteren Atemwege, beispielsweise Lungeninfektionen, sollte jedoch eine bronchoalveoläre Lavageflüssigkeit (BALF) gesammelt werden. Die Entnahme von BALF kann jedoch invasiv sein und ist für ambulante Patienten oder Risikopatienten nicht geeignet. Stattdessen kann tiefes Aushusten verwendet werden.

1. Worauf muss ich bei der Entnahme von Sputumproben achten?

Sputum ist von Natur aus keine besonders gute Probe. Da der Hustenvorgang von Sputumproben durch die normale Flora des Oropharynx gestört wird, können diese viel normale Flora enthalten, was zu einer Verwechslung mit den echten Krankheitserregern führen kann.

Um diese Verwechslung zu vermeiden, ist es grundsätzlich notwendig, vor dem Auffangen von Auswurf den Mund auszuspülen und die Zähne zu putzen. Durch diesen Eingriff kann der Eingriff in die normale Flora so gering wie möglich gehalten werden.

Abbildung 1 Original-Copyright-Bild, keine Erlaubnis zum Nachdruck

Dann müssen wir tief husten, um Schleim zu produzieren. Der aus der Tiefe ausgehustete Schleim kann die Situation der Krankheitserreger der unteren Atemwege besser widerspiegeln. Wenn wir nur sanft husten, stammt der ausgehustete Schleim größtenteils aus den oberen Atemwegen und enthält nicht die eigentlichen Erreger der unteren Atemwege. Manchmal ist die Fähigkeit des Patienten, Schleim abzuhusten, relativ schwach und er benötigt die Hilfe von Angehörigen oder Pflegekräften, die ihm durch leichtes Klopfen auf den Rücken das Abhusten von Schleim tief in den Atemwegen erleichtern.

2. Wie werden Sputumabstrich, Sputumkultur und Arzneimittelempfindlichkeitstest durchgeführt?

Sputumabstrich:

Nach der Entnahme der Sputumprobe wird ein einfacher Abstrich der Probe gemacht und anschließend eine Gram-Färbung oder eine säurefeste Färbung durchgeführt. Nach der Gram-Färbung und 1000-facher Vergrößerung unter dem Mikroskop können wir erkennen, ob sich darin weiße Blutkörperchen und Krankheitserreger befinden. Durch säurefeste Färbung können Mycobacterium tuberculosis und nichttuberkulöse Mykobakterien nachgewiesen werden.

Einfach ausgedrückt: Wenn in der Probe nur sehr wenige weiße Blutkörperchen vorhanden sind, bedeutet dies, dass die Probe möglicherweise nicht von der Infektionsstelle der unteren Atemwege stammt. Wenn eine große Anzahl von Epithelzellen sichtbar ist, deutet dies darauf hin, dass die Probe aus den oberen Atemwegen oder der Mundhöhle stammt.

Im Allgemeinen kann eine abgehustete Sputumprobe mit mehr als 25 weißen Blutkörperchen/LP und weniger als 10 Epithelzellen/LP oft als qualifizierte Sputumprobe angesehen werden, und der nächste Schritt wird unternommen, um die darin enthaltenen Krankheitserreger zu identifizieren.

Sputumkultur:

Das Laborpersonal überträgt Sputumproben auf verschiedene Kulturmedien, sodass die darin enthaltenen pathogenen Mikroorganismen unter geeigneten Bedingungen zu sichtbaren Kolonien heranwachsen können.

Einige Bakterien wachsen schneller, wie beispielsweise Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii und andere häufig vorkommende Bakterien, von denen die meisten innerhalb von 24 Stunden wachsen können. Wenn mehrere Bakterien gleichzeitig wachsen, ist es notwendig, einzelne Kolonien für eine weitere Untersuchung zu isolieren. Das Labor identifiziert die gewachsenen Kolonien, beispielsweise mithilfe biochemischer Methoden oder Massenspektrometrie, um festzustellen, um welche Art von Bakterien es sich bei den Krankheitserregern handelt. Anschließend wird ein Medikamentenempfindlichkeitstest durchgeführt, um festzustellen, gegen welche Klasse antimikrobieller Medikamente diese Bakterien empfindlich sind und welche für den nächsten Behandlungsschritt verwendet werden können. Der gesamte Vorgang dauert etwa 3–5 Tage. Bei einigen schnell wachsenden Bakterien kann der Inspektionsbericht innerhalb von 2–4 Tagen vorliegen.

Einige Krankheitserreger wachsen langsam, wie etwa Aspergillus fumigatus, dessen Wachstum 2–5 Tage dauern kann, während Mycobacterium tuberculosis und Mycobacterium avium 20–40 Tage zum Wachsen benötigen. Erst wenn die Kolonien untersucht wurden, können sie identifiziert und auf Arzneimittelempfindlichkeit getestet werden.

Aus diesem Grund erhalten wir die Berichte zur Kulturidentifizierung und Arzneimittelempfindlichkeit nicht immer zeitgleich, wenn wir unterschiedliche Tests durchführen.

Arzneimittelempfindlichkeitstest:

Beim Arzneimittelempfindlichkeitstest kultivieren wir ein Bakterium und gehen davon aus, dass es sich um einen pathogenen Mikroorganismus handelt. Anschließend müssen wir In-vitro-Tests durchführen, um festzustellen, gegen welche Antibiotika dieses Bakterium oder dieser Pilz empfindlich ist.

Abbildung 2 Original-Copyright-Bild, keine Erlaubnis zum Nachdruck

Natürlich ist nicht für alle nachgewiesenen pathogenen Mikroorganismen ein Arzneimittelempfindlichkeitstest erforderlich. Da einige Bakterien grundsätzlich auf viele Antibiotika empfindlich reagieren, ist es nicht notwendig, einen solchen Arzneimittelempfindlichkeitstest speziell durchzuführen. Für die Prüfung der Arzneimittelempfindlichkeit mancher Bakterien gibt es keine Standardmethoden, oder die Bedingungen sind für Labore zu hart. Diese Bakterien liefern keine Berichte zur Arzneimittelempfindlichkeit, sondern lediglich Identifizierungsergebnisse. Ärzte können antimikrobielle Medikamente auf der Grundlage von Leitlinien oder Expertenkonsens auswählen.

In der klinischen Praxis ist die Entnahme von Sputumproben für Abstriche, Sputumkulturen und Arzneimittelempfindlichkeitstests die gängigste Methode zur Diagnose der Ätiologie von Lungeninfektionen in der Abteilung für Pneumologie. Die korrekte Entnahme von Sputumproben, die aktive Durchführung relevanter Untersuchungen und die rationale Auswahl geeigneter Medikamente sind wichtige Maßnahmen zur Förderung einer schnellen Heilung der Krankheit.