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In vitro Empfindlichkeit multiresistenter Haut- und Wundpathogene gegenüber zwei unterschiedlichen Quellen von gewebetolerablem Plasma („atmospheric pressure plasma jet“ = APPJ und „dielectric barrier discharge plasma“ = DBD)
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Published: | March 21, 2014 |
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Einleitung: Gewebetolerables Plasma ermöglicht durch verschiedene physikalische Effekte neue therapeutische Möglichkeiten. Erste ermutigende Ergebnisse in der klinischen Plasmatherapie von Haut- und Wundinfektionen wurden veröffentlicht und unterstützen die mögliche Rolle als erstes „physikalisches Antiseptikum“. Es ist evident, dass jeglicher antibiotischer bzw. antiseptischer Einsatz auf standardisierten Empfindlichkeitstestungen relevanter Pathogene beruhen muss. Da diese Daten bis heute nicht vorliegen, war Ziel des Versuchs, den Effekt zweier unterschiedlicher Plasmaquellen auf multiresistente Erreger zu untersuchen und die genannte Wissenslücke damit zu schließen.
Material und Methoden: Zwei Plasmaquellen wurden eingesetzt: „atmospheric pressure plasma jet = APPJ, kINPen 09, INP Greifswald e.V., sowie “dielectric barrier discharge” = DBD Fa. CINOGY GmbH, Duderstadt. Untersucht wurde die antimikrobielle Wirksamkeit in vitro auf 194 aus Wundisolaten gewonnene multiresistente pathogene Erreger, darunter Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, „Extended spectrum β-lactamase“, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, „Methicillin resistant Staphylococcus aureus“, „Methicillin resistant Staphylococcus epidermidis“, Acinetobacter spp., „Klebsiella group“, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, „Vancomycin resistant enterococci“ und „High level gentamycin resistant enterococci“. Die Erreger wurden auf vollständig bewachsenen Agarplatten (Biomérieux, Nürtingen) in einer fest montierten Versuchsanordnung standardisiert für 3s gewebetolerablem Plasma ausgesetzt. Um die Empfindlichkeit der Erreger in Anbetracht verschieden großer Plasmastrahlen einzuschätzen, wurde die nach der Behandlung aufgetretene Inhibitions-Fläche auf der Agarplatte errechnet und zur erwarteten Inhibitionsfläche, die vom Plasmastrahl sichtbar bedeckt wird, in Bezug gesetzt. Der errechnete Quotient erlaubt den direkten Vergleich von Plasmaquellen mit unterschiedlicher Strahlgröße sowie den Vergleich der Empfindlichkeit verschiedener Erreger untereinander. Die statistische Auswertung erfolgte mittels freier Statistik Software R (R Development Core Team, 2011; Signifikanzniveau p<0.05).
Ergebnisse: Alle Plasmabehandlungen resultierten in makroskopisch sichtbaren circulären Arealen ohne Wachstum auf der getesteten Agarplatte. Gram-negative Erreger waren dabei empfindlicher auf die Anwendung von APPJ (p<0.001) wohingegen Gram-positive Erreger empfindlicher gegenüber Anwendung von DBD waren (p<0.001). Der Vergleich der Inhibitionszone mit dem Grad der Antibiotikaresistenz (Resistenzgruppen G0-G11) zeigte, dass die durch DBD erzielte Inhibition gleichzeitig mit dem Resistenzgrad (G1-G8) ansteigt. Die Inhibitionszone durch APPJ nahm mit steigender Resistenzlage (G3-G11) ab. Die Korrelation zwischen Inhibitionszone und antimikrobieller Resistenz war signifikant (p<0.001).
Schlussfolgerung: Die Plasmabehandlung durch die untersuchten Quellen eradizierte hoch effizient multiresistente Erreger unter standardisierten in vitro-Bedingungen. Damit wird der klinische Einsatz als Antiseptikum gerade bei Problemwunden unterstützt, die allerdings der Behandlung auch gut zugänglich sein müssen. Gewebetolerables Plasma könnte durch seinen völlig anderen Modus agendi ein Baustein auf dem Weg zur Lösung des Problems der Resistenzentwicklung durch unkritischen Antibiotikaeinsatz sein.