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Zusammenfassung:
Eine Frühgeburt birgt aufgrund der Unreife der Organsysteme des Neugeborenen erhöhte Krankheitsrisiken. Dazu zählen unter anderem Infektionserkrankungen und die Bronchopulmonale Dysplasie (BPD). Early- oder Late-Onset Infektionen durch diverse Erreger sind bei Frühgeborenen eine der Hauptursachen für die Mortalität in der Neonatalperiode. Bei der BPD führen inflammatorische Prozesse in der unreifen Lunge zu einer chronischen Lungenschädigung mit persistierendem Sauerstoffbedarf im Verlauf. Hierfür fehlen valide Frühvorhersagemodelle. Auch was Infektionserkrankungen betrifft, ergeben sich bei Früh- und Neugeborenen wegen der unspezifischen Symptomatik diagnostische Schwierigkeiten. Im Hinblick auf die Prädiktion der BPD und die Diagnostik von systemischen Infektionen erfolgten in der vorliegenden Arbeit Untersuchungen am Trachealaspirat von 33 intubierten Früh- und Reifgeborenen. Das Trachealaspirat wurde beim routinemäßigen Absaugen der Patienten gewonnen. Die Konzentrationen der Zytokine IL-6 und IFN-γ im Trachealaspirat wurden mittels Immunassay bestimmt. Zudem wurden die Trachealaspiratproben mit zwei verschiedenen mikrobiologischen Untersuchungsverfahren auf das Vorhandensein von Bakterien untersucht: Der konventionelle Untersuchungsansatz umfasste Färbung und Mikroskopie sowie kulturelle Anzucht, der molekulare Ansatz bestand aus einer PCR der im Trachealaspirat vorhandenen 16S-rDNA sowie chromatographischer Auftrennung und Sequenzierung der Amplifikate. Des Weiteren kam eine Elektronische Nase zum Einsatz, ein tragbares Gerät, das volatile organische Substanzen (VOCs) detektiert. So wurde ein Smellprint, also ein Profil der emittierten Substanzen, für jede Trachealaspiratprobe – ähnlich einem individuellen Fingerabdruck – erstellt. Die Untersuchung zeigte keine signifikanten Unterschiede der Konzentrationen der Zytokine IL-6 und IFN-γ im Trachealaspirat von Frühgeborenen mit einem Gestationsalter < 32 SSW, die später eine BPD entwickelten und denen, die keine BPD entwickelten. Die Zytokinkonzentrationen im Trachealsekret korrelierten ebenfalls nicht mit dem Vorliegen einer systemischen Infektion oder dem Bakteriennachweis im Trachealaspirat. Der Vergleich des konventionellen und genomischen Erregernachweises im Trachealaspirat zeigte eine erhebliche Diskrepanz. Bei Patienten, die später eine BPD entwickelten, zeigten sich signifikant häufiger Bakterien im Trachealaspirat. Die erstmalig bei Neugeborenen durchgeführte Analyse der durch die Elektronische Nase erstellten Smellprints erbrachte erfolgversprechende Ergebnisse: Die Smellprints der Trachealaspirate von Frühgeborenen, die später eine BPD entwickelten und Frühgeborenen, die keine BPD entwickelten, unterschieden sich in der Diskriminanzanalyse signifikant. Ebenso unterschieden sich die Smellprints von Patienten mit einer laborchemisch bestätigten Infektion signifikant von Patienten ohne Infektionsparameter, unabhängig davon, ob Letztere einen positiven Keimnachweis im Trachealaspirat hatten oder nicht. Der Einsatz der Elektronischen Nase in der Neugeborenenmedizin ist also vielversprechend hinsichtlich der Prädiktion der BPD sowie der Diagnostik von systemischen Infektionen. Es sind jedoch weitere Studien zur Validierung dieser Methode notwendig.

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