Pseudomonas aeruginosa im Wasserverteilungssystem
Bei Pseudomonas aeruginosa (PA) handelt es sich um ein gramnegatives Bakterium, das gegenüber einer großen Bandbreite von physischen Bedingungen unempfindlich ist, minimale Anforderungen hinsichtlich seiner Ernährung hat und eines der wichtigsten opportunistischen Pathogene ist. PA tritt zwar stellenweise in Wasserverteilungssystemen auf, aber es scheint häufiger in Wasserleitungen von Gebäuden vorzukommen als in den Hauptleitungen.
PA ist eins der am problematischsten Bakterien in Gesundheitseinrichtungen und für etwa 10–20 % aller auf Intensivstationen auftretenden nosokomialen Infektionen (Pneumonien, Wund-, Blut und Harnwegsinfektionen) verantwortlich. Die Aufenthaltsdauer, die Schwere der Grunderkrankung und die Durchführung invasiver Verfahren, die Bakterienhaftung, Virulenzfaktoren und die Resistenz gegenüber antimikrobiellen Stoffen hängen mit PA-Infektionen in Intensivstationen zusammen. Die Häufigkeit von HAI ist 5 – 10 mal größer in ITS als in peripheren Stationen 4.
Wenn auch der endogene Ursprung als der relevanteste Übertragungsweg von PA-Infektionen betrachte wurde, war ein erheblicher Anteil an PA-Isolaten in den letzten zehn Jahren auf die Umgebung von Intensivstationen und Kreuzkontamination zurückzuführen5,6. Verschiedene Studien haben gezeigt, dass bis zu 50 % aller nosokomialen PA-Infektionen auf das Wasserleitungssystem zurückzuführen sind3,7,8. Anders als die Eigenschaften des Patienten und des Krankheitserregers lassen sich Umweltfaktoren wie die Auslastung des Pflegepersonals oder die Kontamination von Wasserentnahmestellen einfacher anpassen und modifizieren.
PA kann viele Arten von Flüssigkeiten kolonisieren (sogar destilliertes Wasser) und neigt zur raschen Biofilmbildung1,5,9–12. Außerdem kann sich PA in vielen Wasserarmaturen vermehren, unter anderem in Armaturenkörpern, Anschlussteilen und Strahlreglern, Waschbecken, Abflüssen, Toiletten, Duschköpfen und Schläuchen. Automatische Sensor-Armaturen haben gezeigt, dass sie eher kontaminiert werden als herkömmliche manuell gesteuerte Armaturen10.
Pseudomonas aeruginosa kann Biofilme in Wassersystemen kolonisieren und aus dem Auslass freigesetzt werden.
Pseudomonas aeruginosa kann Strahlregler und Belüfter sowie abgefülltes Wasser kolonisieren.
Das Wachstum von Pseudomonas aeruginosa wurde im Biofilm von Wasser beobachtet2,13. Dadurch ist eine Schutzwirkung vorhanden und das Entfernen schwieriger als bei planktonischen Bakterien1,14. PA ist gegenüber Chlor und anderen Desinfektionsmitteln für die Wasserbehandlung resistent1,15 und kann auf Klinikstationen selbst nach der Desinfektion überleben16. Dadurch steigt das Risiko einer Aufnahme durch die Patienten17. In Biofilmen lebendes PA ist aufgrund der mechanischen Schutzwirkung der Biofilmmatrix widerstandsfähiger gegenüber Desinfektionsmitteln18–20.
Es wurde nachgewiesen, dass der Einsatz von nicht letalen Konzentrationen chlorbasierter Oxidationsmittel (Natriumhypochlorit, Chlordioxid, elektrochemisch aktiviertes Chlor, die Dauerbehandlung mit 0,15 ppm Chlor oder die Schockbehandlung mit 10 ppm Chlor über 6 Stunden (h)) zu einem klinischen Nachwachsen des Biofilms nach dem Ende der Behandlung und dem Überleben der PA führen kann, die im Biofilm lebt. Under unfavorable operating conditions in a water system, PA has been shown to survive sequentially 24 h 50 parts per million (ppm) chlorine dioxide (ClO2), 3 minutes 70 °C and 24 h 50 ppm ClO216.
In einem großen taiwanesischen Krankenhaus wurde eine umfassende Studie zu den Infektionsraten mit und ohne kontinuierliche Behandlung mit ClO2 durchgeführt. Gebäude 1 wurde (über 11 Monate) kontinuierlich mit ClO2 behandelt, während Gebäude 2 nicht behandelt wurde. In beiden Fällen wurden die Infektionen überwacht. Die Gesamtrate nosokomialer Infektionen aufgrund von nicht-fermentativen gramnegativen Bakterien ist nach der Desinfektion mit ClO2 nicht gesunken. Außerdem sind die PA-Infektionsraten in beiden Gebäuden gestiegen. Es gab also keine Belege für eine Beziehung zwischen der Behandlung mit ClO2 und den PA-Infektionsraten21.
In Biofilmen lebende Pseudomonas aeruginosa sind in der Regel widerstandsfähiger gegenüber chemischen und thermischen Desinfektionsmaßnahmen als planktonisches PA. Deshalb lässt sich eine PA-Kontamination nur schwierig aus einem Wassersystem entfernen.
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Referenzen:
1. Falkinham et al., “Epidemiology and ecology of opportunistic premise plumbing pathogens: Legionella pneumophila, Mycobacterium avium and Pseudomonas aeruginosa”, Environ Health Perspect, 123(8):749–58, 2015
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4. Cornejo-Juárez et al., “The impact of hospital-acquired infections with multidrug-resistant bacteria in an oncology intensive care unit”, Int J Infect Dis, 31:31–4, 2015
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