An der Universität von Birmingham ist ein Test entwickelt worden, der möglicherweise Leben retten wird. Er erlaubt Klinikern, prädiktive Aussagen darüber zu treffen, welche Verbrennungsopfer im Laufe ihrer Behandlung eine Sepsis entwickeln werden, berichten die Forscher. Die Ergebnisse der Forschergruppe, veröffentlicht im Journal Annals of Surgery, zeigen, dass allein der Einsatz dreier Biomarker der Neutrophilenfunktion am Tag der Verbrennungsverletzung eine Aussage darüber erlaubt, welche Patienten mit schwerwiegenden Verbrennungen wahrscheinliche eine Sepsis entwickeln werden.
Zusätzlich zu seinem Potential als diagnostischer Marker für Sepsis, ist den Daten zu entnehmen, dass eine verbrennungsinduzierte Dysfunktion der Neutrophilen möglicherweise als Ansatzpunkt für therapeutische Strategien fungieren kann, um die Anfälligkeit für bakterielle Infektionen und Sepsis zu reduzieren.
Naiem Moiemen, Facharzt für Plastische Chirurgie und Verbrennungsmedizin am Queen Elizabeth Hospital Birmingham (QEHB) und Birmingham Children’s Hospital, sagte: “Die Forscher haben gezeigt, dass Verbrennungspatienten, die möglicherweise an lebensbedrohlichen systemischen Infektionen erkranken, die ungefähr an Tag sechs nach der Verbrennung in 30% aller schwerwiegenden Verbrennungen auftreten, zu 98,6% identifiziert werden konnten.”
“Verbrennungspatienten, die systemische Infektionen entwickeln, haben ein hohes Risiko, an ihren Verletzungen und daraus folgenden Komplikationen zu versterben. Die Erkenntnisse der Forschergruppe wird Kliniker in die Lage versetzen, die Versorgung dieser Patienten entsprechend anzupassen und ihr Outcome so zu verbessern.”
Professor Janet Lord, Leiterin des Instituts für entzündliche und alterungsbedingte Prozesse an der Universität von Birmingham und eine der Leiterinnen der Forschergruppe, fügte hinzu: “Schwerwiegende Verbrennungen führen regelhaft zum sogenannten systemic inflammatory response syndrome (SIRS) sowie zu einem kompromittierten Immunstatus, was das Risiko der Patienten, sich während ihres Aufenthalts im Krankenhaus Infektionen oder gar eine Sepsis zuzuziehen, enorm erhöht.”
“Eine Verzögerung in der Sepsisdiagnostik von nur wenigen Stunden führt zu einer raschen Erhöhung des Risikos, an den Verletzungen zu versterben. Die Antibiotikagabe innerhalb von drei Stunden nach Erkennen einer Sepsis wird empfohlen, allerdings nur, wenn positive Blutkulturen vorliegen.”
“Allerdings wird in der Mehrzahl der klinischen Studien von einer 40%igen Rate negativer Blutkulturen bei Sepsispatienten berichtet – demnach bleiben viele Fälle unerkannt. Aus diesem Grund ist die Entdeckung neuartiger, adäquat einsetzbarer, akkurat funktionierender Biomarker entscheidend.”
Die Diagnostik einer Sepsis stellt eine ganz besondere Herausforderung im klinischen Alltag dar, weil viele der klassischen diagnostischen Biomarker vom bereits oben erwähnten systemic inflammatory response syndrome, das nach einer Verbrennungsverletzung auftreten kann, überlagert werden.
Das Forscherteam aus Birmingham identifizierte die Neutrophilenfunktion und die Produktion der sogenannten neutrophil extracellular traps (NETs) als potentielle Sepsisbiomarker. Aufgabe der Neutrophilen ist ein Schutz ersten Ranges gegen Infektionen durch sich schnell teilende Bakterien und Pilze – beides häufig bei brandverletzten Patienten. Ihre antimikrobielle Funktion besteht unter anderem aus der Phagozytose, der Bildung toxischer intrazellulärer Stoffwechselprodukte und der Fähigkeit, die sogenannten NETs zu produzieren.
36 Patienten, die im QEHB Burns Centre aufgenommen wurden – mit durchschnittlich 39% verbrannter Körperoberfläche –, schloß man innerhalb der ersten 24 Stunden nach dem jeweiligen Verbrennungsunfall in die Studie ein.
Aus dem peripheren Blut wurden die Aktivität der Neutrophilen sowie die Biomarker der NET-Produktion bestimmt; außerdem wurden die Patienten in den darauffolgenden Wochen überwacht, um die Entwicklung einer möglichen Sepsis zu erkennen.
Es wurden drei neue potentielle Sepsisbiomarker bei Verbrennung entdeckt – die Zahl der unreifen Granulozyten, die Neutrophilenphagozytose und die plasmazellfreie DNA. In Kombination mit den Messungen konnte so eine gute Trennschärfte bezüglich der Vorhersage der späteren Entwicklung einer Sepsis erreicht werden, und zwar ganz besonders einen Tag nach dem jeweiligen Verbrennungsunfall.
Professor Lord ergänzte dazu: “Unsere Daten zeigten, dass die Zahl unreifer Granulozyten eine akkurate Unterscheidung zwischen septischen und nicht-septischen Patienten erlaubt, sogar mit den Komplikationen, die das systemic inflammatory response syndrome hinsichtlich anderer möglicher Biomarker verursacht. Darüber hinaus wurde die Trennschärfe noch weiter verbessert, wenn wir eine Kombination von zwei oder mehr unserer Biomarker einsetzten.”
Ziel der Forschergruppe ist es nun, in einem nächsten Schritt eine Studie an Patienten durchzuführen, um herauszufinden, ob der Einsatz dieses neuen Tests die Inzidenzrate von Sepsis bei diesem Patientengut reduzieren helfen kann, indem er Ärzte in die Lage versetzt, bei Bedarf ohne Zeitverzögerung eine antibiotische Therapie zu initiieren.