Bakterien erschnüffeln: elektronische Nase zur Atem-Profil-Analyse von Patienten mit Bronchiektasen

Original Titel:
Identification of Pseudomonas aeruginosa and airway bacterial colonization by an electronic nose in bronchiectasis

MedWiss – Veränderungen der Bronchien begünstigen, dass sich dort Keime ansiedeln, die uns krank machen. Für die Erkennung solcher Ansiedelungen und die korrekte Behandlungen wollen spanische Forscher zukünftig eine „elektronische Nase“ einsetzen, die im Atem Hinweise auf Bakterien finden kann. Sie konnten zeigen, dass ihr entwickeltes Gerät durchaus den Anforderungen gerecht wird.

Bei chronischen Entzündungen in den Bronchien, z. B. einer chronischen Bronchitis, wie sie auch bei COPD-Patienten vorkommen kann, kann es zu der Bildung von sogenannten Bronchiektasen kommen. Dabei handelt es sich um Ausweitungen des Gewebes, die Wände der betroffenen Bronchienäste sind hierbei angegriffen. Zusätzlich kommt es zu Infektionen, die durch Bakterien verursacht werden. Besonders chronische Infektionen können einen schlechteren Krankheitsverlauf begünstigen. Hier spielt das Bakterium Pseudomonas aeruginosa eine große Rolle. Dieser Keim ist weit verbreitet in Boden und Wasser zu finden. Als Krankenhauskeim ist es für etwa 10 % aller Krankenhausinfektionen verantwortlich und inzwischen gegen eine Vielzahl von Antibiotika resistent.

Elektronische Nase soll Veränderungen in der Atemluft als Hinweise auf Bakterien erkennen

Spanische Forscher arbeiten daher an einer neuen und nicht invasiven Methode, um Infektionen mit potenziell krankheitserregenden Mikroorganismen bei Bronchiektasen feststellen zu können. Mit einer sogenannten „elektronischen Nase“ wollen sie bestimmte Stoffe, die sich bei einer Infektion im Atem der Patienten befinden, „erschnüffeln“. Sie haben nun getestet, ob eine elektronische Nase in der Lage ist, verlässlich zwischen Patienten mit bakterieller Besiedlung der Bronchiektasen und solchen ohne bakterielle Besiedlung zu unterscheiden.

Forscher ließen elektronische Nase gegen klassische Laboruntersuchung antreten

Dazu untersuchten sie 73 klinisch stabile Bronchiektasie-Patienten. Von dem Sputum der Patienten wurden Laborkulturen angelegt. So konnte festgestellt werden, ob die Patienten potenziell krankheitserregende Mikroorganismen in sich trugen. Atemproben der Patienten wurden in speziellen Beuteln für Gasanalysen gesammelt. Diese Beutel wurden dann mit der elektronischen Nase untersucht. Die Daten, die die elektrische Nase lieferte, und die Ergebnisse der Laborkulturen werteten die Forscher statistisch aus.

Atemprofile von Patienten mit Bakterienbefall unterschieden sich von denen anderer Patienten

In mehr als der Hälfte der Laborkulturen der 73 Patienten konnten potenziell krankheitserregende Mikroorganismen nachgewiesen werden. Am häufigsten waren es die Bakterien Pseudomonas aeruginosa und Haemophilus influenzae. Die Atemprofile von Patienten mit potenziell krankheitserregenden Mikroorganismen unterschieden sich nachweislich von denen, die keine Besiedelung der Bronchiektasen durch solche Mikroorganismen aufwiesen. Auch die Atem-Profile von Patienten, die von dem Krankenhauskeim Pseudomonas aeruginosa betroffen waren, waren nachweislich anders, als die von Patienten, die mit anderen Mikroorganismen infiziert waren oder nicht infiziert waren.

Untersuchung mit elektronischer Nase ist schnell und ohne Eingriff möglich

Aus ihren Ergebnissen schließen die Forscher, dass eine elektronische Nase durchaus zuverlässig die Atem-Profile von stabilen Bronchiektasie-Patienten analysieren kann. In ihrer Studie erschnüffelte die elektronische Nase zuverlässig Infektionen mit potenziell krankmachenden Bakterien. Dabei war das Gerät auch in der Lage speziell den häufig vorkommenden Krankenhauskeim Pseudomonas aeruginosa festzustellen. Damit könnte die Untersuchung mit der elektronischen Nase zukünftig eine schnelle und nicht invasive Methode werden, um Infektionen festzustellen und eventuell sogar direkt genauer zu bestimmen.

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