gms | German Medical Science

Die antimikrobielle Ausrüstung von Gegenständen des täglichen Bedarfs, z.B. die Beschichtung von Oberflächen in Kühlschränken, von Behältnissen zur Aufbewahrung von Lebensmitteln mit dem Ziel der Vorbeugung von Schimmelpilzbefall, zur Imprägnierung von Sportsocken zur Vermeidung der Geruchsbildung oder durch Einweben von Silberfäden in Textilien zur unterstützenden Behandlung der atopischen Dermatitis [1] ist im Anwachsen begriffen. Gleiches betrifft die Imprägnierung von Oberflächen, Textilien und Berufskleidung im Krankenhaus, die unter dem Gesichtspunkt der Infektionsprävention beworben wird. In Hinblick auf die damit verbundenen Risiken ist für jede Produktgruppe eine sorgfältige Nutzen-Risiko-Bewertung einschließlich der Überprüfung der anwendungsbezogenen Notwendigkeit der Imprägnierung unerlässlich, wie es z.B. für Medizinprodukte der Klasse III stattfindet [2]. Ein positives Beispiel hierfür ist die Imprägnierung von chirurgischem Nahtmaterial mit Triclosan, für das die Effektivität sowohl in vitro und tierexperimentell als auch bei klinischem Einsatz anhand der Reduzierung der Rate postoperativer Wundinfektionen nachgewiesen wurde [3], [4].

Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) hat für den Einsatz von Nanosilber zur antimikrobiellen Ausrüstung folgende Empfehlung veröffentlicht. „Das BfR empfiehlt Herstellern, auf die Verwendung von nanoskaligem Silber oder nanoskaligen Silberverbindungen in Lebensmitteln und Produkten des täglichen Bedarfs zu verzichten, bis die Datenlage eine abschließende gesundheitliche Risikobewertung zulässt und die gesundheitliche Unbedenklichkeit von Produkten sichergestellt werden kann. Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass bezüglich der Resistenzausbreitung bei Anwendung von Silberkationen und Nanosilbermaterialien angesichts der lückenhaften Datenlage für eine wissenschaftliche Risikobewertung dringender Forschungsbedarf besteht“ [5].

Unabhängig vom potentiellen Gesundheitsrisiko und dem Risiko der bakteriellen Resistenzentwicklung sollte nach unserer Auffassung nicht nur in Bezug auf Silberverbindungen, sondern ebenso für alle weiteren Biozide wie z.B. für Triclosan auf einen Einsatz im Consumerbereich verzichtet werden, wenn die Wirkung mit üblichen hygienischen Maßnahmen ohne Einsatz antimikrobieller Wirkstoffe erzielt werden kann [6]. Dieser Grundsatz ist bedeutungsvoll, weil Biozide speziell beim Einsatz in Textilien durch den direkten Körperkontakt Nebenwirkungen wie Sensibilisierung mit Auslösung von Allergien, Veränderung der Mikroökologie der Haut, Resistenzentwicklung ggf. mit Kreuzresistenz zu Antibiotika, toxische Langzeitrisiken und im Fall fehlender oder schlechter biologischer Abbaubarkeit kumulative ökotoxische Auswirkungen entfalten können [3], [6]. Das Risiko der Resistenzentwicklung ist besonders zu beachten, da eine langsame stetige Freisetzung geringer Mengen von Silberionen zur Ausbildung bakterieller Resistenzen führen kann. Bei Kupferionen sind übertragbare Resistenzen mit Kreuzresistenz gegenüber Antibiotika nachgewiesen [6], [7]. Hinzu kommt als ein weiterer gravierender Nachteil, dass die Anwender im Vertrauen auf die antimikrobielle Wirkung der imprägnierten Materialien die üblichen und wirksamen Maßnahmen der Hygiene wie das Waschen von Textilien oder die Reinigung von Oberflächen vernachlässigen.

Generell gilt folgender Grundsatz beim Einsatz von Bioziden zur antimikrobiellen Imprägnierung: Jedes Biozid muss aufgrund seiner antimikrobiellen Wirksamkeit einer Risikoanalyse in Bezug auf Nebenwirkungen für Mensch und Umwelt unterzogen werden. Gleichermaßen muss der Nutzen der Imprägnierung für den vorgesehenen Anwendungsbereich gegen mögliche Risiken abgewogen werden [6]. Das gilt nicht nur für den Consumerbereich, sondern noch mehr für die Imprägnierung von Medizinprodukten sowie von Mobiliar und Ausstattung im Krankenhausbereich, weil das Vertrauen auf die antimikrobielle Wirkung dazu verleiten kann, die Primärprävention von Krankenhausinfektionen in Form der Multibarrierenstrategie, d.h. des aufeinander abgestimmten Einsatzes infektionspräventiver Maßnahmen, zu vernachlässigen und sich statt dessen vom Einsatz antimikrobiell ausgerüsteter Materialien einen bisher nicht nachgewiesenen Präventionserfolg zu erhoffen.

Das Beispiel der Imprägnierung von Türklinken mit nanokristallinen oligodynamisch wirkenden Metallionen soll die möglichen Folgen falschen Sicherheitsempfindens verdeutlichen. Die infektionspräventive Wirkung derartig behandelter Türklinken ist nicht belegt und ist auf Grund der Wirkungsweise auch nicht zu erwarten. Der Grund hierfür ist, dass zwar eine Keimzahlverminderung durch die sog. oligodynamische Wirkung freigesetzter Silber- oder Kupferionen auf der Oberfläche zustande kommt, jedoch für eine relevante Wirksamkeit abhängig von der Bakterienspecies und der Luftfeuchtigkeit frühestens 3 h, üblicherweise aber 6–9 h benötigt werden. Erst nach 12 h waren z.B. auf mit Nanosilber imprägniertem Kathetermaterial keine Erreger mehr nachweisbar [7]. Zur Virusinaktivierung auf imprägnierten Oberflächen konnten wir keine Studien recherchieren. Im Unterschied dazu wird durch die Desinfektion der Türklinke die mutmaßliche Kontamination sofort eliminiert. Werden Türklinken routinemäßig präventiv z.B. 2x/d einer Wischdesinfektion unterzogen, wird zweifellos eine höhere Sicherheit als durch Oberflächenimprägnierung erreicht. Nicht die imprägnierte Türklinke, das imprägnierte Bett oder gar die imprägnierte Sanitäranlage schützen vor Erregern nosokomialer Infektionen, sondern die Händedesinfektion vor jedem Patientenkontakt steht im Mittelpunkt der Infektionsprävention. Das wird unterstützt durch die patientennahe Flächendesinfektion, die korrekte Aufbereitung von Betten und Medizinprodukten, den rationalen Antibiotikaeinsatz, die Einhaltung der Hygienestandards bei allen pflegerischen und ärztlichen Maßnahmen einschließlich der Überwachung der Erregerausbreitung durch Screening und Surveillance. Mit anderen Worten, das Qualitätsmanagement der Hygiene ist für den Schutz des Patienten vor Krankenhausinfektionen entscheidend und nicht die antimikrobielle Ausrüstung von Oberflächen im Krankenhaus.

Die antimikrobielle Imprägnierung häufig kontaktierter Krankenhausoberflächen mittels Nanotechnologie ist nicht nur entbehrlich und mit unnötigen Kosten verbunden, sondern zusätzlich zu den oben aufgeführten Risiken aus weiteren Gründen kritisch einzuschätzen:

• Bei Anwesenheit von Eiweißverunreinigungen wird die Wirksamkeit von Silber- und Kupferionen komplett aufgehoben [8].
• Bei Einsatz auf mechanisch beanspruchten Oberflächen muss mit einer Verringerung der wirksamen Oberfläche der Nanopartikel durch Abrieb gerechnet werden, d.h. die Wirkung wird allmählich nachlassen.
• Bisher ungeklärt ist, ob mit zunehmender Nutzungsdauer durch Abrieb von den Oberflächen Nanopartikel in die Raumluft freigesetzt werden, was toxikologisch höchst kritisch zu beurteilen wäre. Solange dieses Risiko nicht ausgeschlossen ist, kann die antimikrobielle Imprägnierung mit Nanopartikeln aus toxikologischen Gründen nicht befürwortet werden; andernfalls ist eine vergleichbare Situation wie nach dem Bekanntwerden der Risiken durch Asbestfaserfreisetzung nicht auszuschließen.

In einer deutschlandweiten Analyse des Hygienestatus im Rettungsdienst und Krankentransport [9] ergab sich in Bezug auf Dienstkleidung, dass knapp 10% des Personals der Stichprobe in Nordrhein-Westfalen die Jacke nur jährlich wechselten. Ebenfalls 10% des Personals bekamen nur ein oder zwei Monturen (Hose, Hemd, Pullover) zur Verfügung gestellt und nur in ¾ der Wachen existierte eine Dienstanweisung zum regelmäßigen Wechsel der Dienstbekleidung. Fast alle Wachen, die eine Dienstanweisung herausgeben, schreiben allerdings den täglichen Wechsel (91%) sowie den Wechsel nach Kontamination (80%) vor [9]. Deshalb haben wir die Erregerbeladung von Dienstkleidung im Trageprozess ermittelt. Hierzu wurden fünf Mitarbeiter des Rettungsdienst- und Krankentransportunternehmens HKS Greifswald gebeten, ihre Dienstkleidung 5 d hintereinander im Dienst anzubehalten. Vor dem ersten Dienst und nach Beendigung des jeweiligen Arbeitstags wurden jeweils von der Außenseite der Hose im Bereich des linken Oberschenkels und vom Polohemd im Bereich der Brusttasche Kontaktproben mittels Rodac-Blutagar-Platte (Replicate organisms detecting and counting; heipha Dr. Müller GmbH, Eppelheim) entnommen, 48 h bebrütet und differenziert. Zur Kontaktuntersuchung wurden die Platten schräg aufgesetzt und für ca. 3 s auf die jeweilige Fläche aufgedrückt. Bereits nach 1 d erhöhte sich die Erregerbeladung von Hose und Hemd deutlich und erreichte nach 2 d ihr Maximum (Abbildung 1 [Abb. 1]). Es wurden überwiegend Vertreter der physiologischen Hautflora (Koagulase-negative Staphylokokken, M. luteus), ferner S. aureus, Streptococcus spp. und ubiquitär vorkommende Sporenbildner gefunden, die nicht weiter differenziert wurden. Aus diesem Ergebnis wurde abgeleitet, dass die Möglichkeit des mindestens 2-tägigen Wechsels der Dienstkleidung gegeben sein muss.

Da statt eines zweitägigen Wechsels konventioneller Dienstbekleidung alternativ ggf. mit Silberfäden durchwebte Rettungsdienstkleidung mit längerem Wechselintervall in Betracht kommt, sollte hierzu eine orientierende Untersuchung durchgeführt werden.

Im Zeitraum vom 11.01.2010–08.02.2010 wurde die Kontamination herkömmlicher Rettungsdienstkleidung (Güstrower Konfektions GmBH, Güstrow) mit der von SEE IT SAFE^®-Rettungsdienstbekleidung (Niemöller u. Abel, Gütersloh) in Form einer Cross-Over-Studie verglichen.

Es wurden 10 Mitarbeiter eines Rettungsdienst- und Krankentransportunternehmens ausgewählt, die jeweilige Bekleidung im täglichen Dienst zu tragen. In der 1. und 3. Woche wurde herkömmliche, in der 2. und 4. Woche SEE IT SAFE^®-Bekleidung stets von denselben Mitarbeitern getragen. Am Anfang der Woche einschließlich zum Beginn der Studie wurden die Kleidungsstücke von der Wäscherei des Unternehmens jeweils dem gleichen Waschverfahren unterzogen. Die Bekleidung wurde anschließend zu Verhinderung einer Rekontamination in Folie eingeschweißt.

Vor dem jeweils ersten Dienst (Nullwert), nach Beendigung des dritten und des siebten Arbeitstages wurden Kontaktproben mit Rodac-Blutagar-Platten (Größe: 23 cm² ) entnommen, für 48 h bei 37°C inkubiert und die gewachsenen Kolonien gezählt und differenziert. Als Orte der Probenentnahme wurden jeweils die Unterseite des rechten Ärmels und die rechte und linke Vorderseite der Rettungsdienstjacke sowie der Bereich des rechten Oberschenkels der Hose gewählt, d.h. 4 Proben/Mitarbeiter. Die Proben wurden grundsätzlich nach einem Intervall von 1 h nach dem Ablegen der Dienstkleidung entnommen.

Die Anzahl der Kolonie bildenden Einheiten (KbE) wurde für den jeweiligen Tag für die Jacken gemittelt, anfangs für die beiden Wochen getrennt analysiert und im Anschluss als Mittelwert beider Wochen zusammengefasst. Die durchschnittliche Anzahl der pro Woche durchgeführten Transporte unterschied sich innerhalb der 4 Wochen zwischen den beiden Gruppen nur wenig (Tabelle 1 [Tab. 1]).

Der erste Studiendurchgang (Woche 1 und 2) ergab, dass die Erregerkonzentration auf der SEE IT SAFE^®-Bekleidung vor allem nach dem 3. Arbeitstag höher als auf der herkömmlichen Bekleidung ausfiel (Abbildung 2 [Abb. 2], Abbildung 3 [Abb. 3]). Während sich die KbE-Anzahl bei SEE IT SAFE^®-Bekleidung bei Jacke und Hose vom 3. zum 7. Tag deutlich verringerte, kam es bei der normalen Dienstbekleidung auf der Hose zu einem Anstieg, während sich die Anzahl KbE auf der Jacke nach 3 d und 7 d nicht unterschied (Abbildung 2 [Abb. 2], Abbildung 3 [Abb. 3]). Exemplarisch soll ein Foto die KbE-Belastung auf einer Jacke aus SEE IT SAFE^®-Material nach 3-tägigem Tragen verdeutlichen (Abbildung 4 [Abb. 4]).

Im zweiten Studiendurchgang (Woche 3 und 4) zeigte sich bei den Jacken ein ähnliches Bild wie im ersten Studiendurchgang, d.h. deutlicher Anstieg der KbE am 3. Tag, wieder stärker ausgeprägt bei SEE IT SAFE^®, dieses Mal allerdings mit weiterem Anstieg bis zum 7. Tag (Abbildung 5 [Abb. 5]). Auf der Hose unterschied sich der Verlauf vom ersten Studiendurchgang. Nach 3 d war zwar wie im ersten Durchgang eine deutliche Zunahme der KbE feststellbar, aber dieses Mal geringer ausgeprägt bei der SEE IT SAFE^®-Bekleidung. Nach 7 d gab es keinen Unterschied zwischen beiden Materialien (Abbildung 5 [Abb. 5], Abbildung 6 [Abb. 6]).

Bei Zusammenfassung beider Studiendurchgänge zeigte sich, dass Anzahl der KbE auf den Jacken des SEE IT SAFE ^®-Textils mit Ausnahme von Tag 0 am Ende von Tag 3 durchschnittlich 3,8-fach und nach 7 d durchschnittlich 2,3-fach höher als auf der herkömmlichen Dienstkleidung war (Abbildung 7 [Abb. 7]). Auf den Hosen war die Anzahl der KbE auf dem SEE IT SAFE^®-Textil am Tag 0 und Tag 7 geringer als auf der herkömmlichen Dienstbekleidung. Nach 3 d war die Anzahl der KbE jedoch auf dem SEE IT SAFE^®-Textil fast doppelt so hoch wie auf der herkömmlichen Dienstbekleidung (Abbildung 8 [Abb. 8]).

Im Ergebnis der Signifikanztestung war die Kontamination der Probenahmestellen auf den Jacken des herkömmlichen Textils am 3. und am 7. Tag nachsignifikant niedriger (p<0,001 bzw. p<0,001 ) als auf dem silbergewirkten Textil (Tabelle 2 [Tab. 2]). Dagegen unterschied sich die Kontamination nicht auf der Probenahmestelle der Hose (Tabelle 2 [Tab. 2]).

Betrachtet man nur den gewählten Endpunkt der Untersuchung nach 7-tägigem Tragen beider Textilarten, ergibt sich eine höhere Kontamination auf den SEE IT SAFE^®-Jacken. Das trifft jedoch nicht auf die Hose zu (kein Unterschied). Die Ursache hierfür bleibt offen. Da die Probenentnahmestelle auf der Hose etwa doppelt so hoch kontaminiert war wie die auf der Jacke (Mittel aller Werte, Abbildung 7 [Abb. 7], Abbildung 8 [Abb. 8]), könnte es möglich sein, dass die Silberwirkung erst bei höherer Kontamination zur Auswirkung kommt. Als Fazit ergibt sich für das SEE IT SAFE^®-Textil kein hygienischer Vorteil.

Das Phänomen, dass die Erregerzahl auf der Hose im Laufe einer Woche nach anfänglichen Anstieg wieder abnimmt, zeigte sich bereits bei den im Einleitungsteil aufgeführten Befunden.

Bei der Interpretation der Ergebnisse ist zu berücksichtigen, dass die Stichprobengröße nicht repräsentativ für eine endgültige Bewertung ist. Aus dem Grund ist es als erforderlich anzusehen, zur weiteren Absicherung den Stichprobenumfang deutlich zu erhöhen.

Andererseits ist das Ergebnis nicht vollkommen überraschend. So konnten wir bei der Untersuchung silberimprägnierter Unterwäsche bei Patienten mit Neurodermitis während des Trageprozesses auf der Haut eine Verminderung von S. aureus nur um 0,5 log und der Gesamtkoloniezahl um 0,4 log ermitteln. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass durch die Transpiration der Haut im Unterschied zur vergleichsweise trockenen Außenseite der Dienstkleidung (Winter ohne Schneefall) eine bessere Wirkungsentfaltung freigesetzter Silberionen zu erwarten ist. Nach 2-tägigem Tragen der Unterwäsche waren auf der Innenseite auf dem Placebotextil 385,6±63,5 KbE und 236,5±49.9 KbE S. aureus und auf dem Silbertextil 279,9±78,7 KbE und 119,3±39,4 KbE S. aureus nachweisbar. Durch tägliches Waschen bei 60°C mit üblichem Waschpulver war die Kontamination in beiden Fällen nahezu komplett eliminierbar [1].