EHEC: Gebündeltes Wissen in der Krise

Forschung unter
Hochdruck

EHEC: Gebündeltes Wissen in der Krise

Universitätsklinika entwickeln neue Strategien beim Kampf gegen EHEC

Im Sommer 2011 infizierten sich rund 4.000 Menschen in Deutschland mit einem bis dato unbekannten Stamm von Coli-Bakterien, besser bekannt unter dem Kürzel EHEC. Auch aufgrund der Schwere der Erkrankungen sprach das Ärzteblatt von der größten medizinischen Herausforderung der vergangenen Jahrzehnte. Jetzt musste sich die bundesweite Zusammenarbeit der Universitätsklinika unter Zeit- und Erfolgsdruck bewähren: Forscher verfolgten jede sich abzeichnende Spur zum Erreger, während die Mediziner in den Intensivstationen sämtliche Erfolg versprechenden Therapieoptionen ausschöpften.

Das Enterohämorrhagische Escherichia coli (EHEC) ist in der Medizin bekannt als Verursacher blutiger Durchfälle mit Bauchkrämpfen. Einige Patienten entwickeln darüber hinaus ein hämolytisch-urämisches Syndrom (HUS) mit zumeist dramatischem Verlauf: Die von den Bakterien freigesetzten Giftstoffe schädigen bei ihnen das Blut und in der Folge weitere Organe, es kommt zu Nierenversagen, neurologischen Ausfällen bis hin zur Bewusstlosigkeit.

Bis 2011 galt als gesichert, dass EHEC-Infektionen besonders bei Kleinkindern und ältere Patienten einen schweren Verlauf nehmen können. Dieses Mal traf es vor allem gesunde Erwachsene aller Altersgruppen. Der Keim war offensichtlich neu. Bisher übliche Therapien gerieten an ihre Grenzen, es gab keine Erfahrungen und geeigneten Leitlinien, wie Patienten mit schweren, lebensbedrohlichen Verläufen zu behandeln seien. Intensivmediziner, Nephrologen und Dialysespezialisten, Neurologen und das Pflegepersonal waren rund um die Uhr gefordert, die schwerstkranken Patienten am Leben zu erhalten.

In den Laboren erforschten Mikrobiologen und Infektionsmediziner unterdessen unter Hochdruck den neuartigen Erreger: Wie war sein Erbgut aufgebaut? Unter welchen Bedingungen produzierte er sein Gift und wie konnte er an der Ausschüttung gehindert werden? Wo boten sich Ansatzpunkte, ihn zu schwächen? Gibt es Medikamente, die Zellen und Gewebe des menschlichen Organismus vor Schäden durch das Bakteriengift zu schützen vermochten? Und immer wieder die Frage: Ist das wirklich bei allen Patienten der gleiche Erreger? Warum wirkt er so unterschiedlich? Forschung am Krankenbett war angesagt, unter höchstem Zeitdruck. Bereits Mitte Mai mussten die Ärzte die ersten Todesfälle verzeichnen.

Uniklinika: Schwergewichte im Kampf gegen Krankheiten

Auch mit Blick auf die Versorgungslast waren die Universitätsklinika während des EHEC-Ausbruchs besonders gefordert: Allein in Hamburg, Hannover, Lübeck und Kiel versorgten sie Hunderte schwerkranker Patienten. Mit hohem persönlichem Einsatz kümmerten sich die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter rund um die Uhr um die Patienten. Die Kliniken richteten Isolierstationen ein, stellten zusätzliches Personal ein und schafften neue Maschinen an. Ein Krisenstab aus Intensivmedizinern, Nierenspezialisten, Anästhesiologen, Gastroenterologen und Neurologen trat zweimal täglich zusammen, um Erkenntnisse auszutauschen und die optimalen Behandlungsstrategien zu besprechen. Parallel intensivierten Forschergruppen unter anderem an den Uniklinika Münster, Heidelberg, Hannover und Greifswald ihre Aktivitäten, um den Erreger und seine Wirkungsweise genauer zu verstehen und geeignete Gegenstrategien zu entwickeln. Ein Teil der neu entwickelten Behandlungsstrategien kam bereits während der Epidemie im Mai/Juni 2011 zum Einsatz.

Spontanes Netzwerk gegen die Krise

Den ersten Baustein zur letztlich erfolgreichen Eindämmung der Epidemie lieferte das Institut für Hygiene am Universitätsklinikum Münster: Gemeinsam mit dem Robert-Koch-Institut unterhält es eine weltweit einmalige Sammlung von EHEC-Stämmen. Am 25. Mai 2011 hatten die Münsteraner Forscher den Erregertyp identifiziert. Jetzt stand fest, dass hunderte EHEC-Erkrankungen in verschiedenen Städten auf den gleichen Erreger zurückzuführen waren. Die genetische Untersuchung ergab, dass dieser gegen viele Antibiotika resistent war, lediglich auf Carbapeneme der Beta-Lactam-Gruppe sprach er an. Innerhalb weniger Tage entwickelten die Wissenschaftler einen Schnelltest, der eine genaue Identifizierung des Erregers in nur wenigen Stunden in normalen Kliniklabors ermöglichen sollte.

Parallel arbeiteten Mediziner daran, neue Therapieoptionen zu erschließen. Experten des Universitätsklinikums Heidelberg steuerten Erfahrungen bei, die sie ein Jahr zuvor mit dem Medikament Eculizumab gewonnen hatten: Drei Kleinkinder mit dem hämolytisch-urämischen Syndrom (HUS) waren in Kanada und Deutschland mit dem monoklonalen Antikörper erfolgreich behandelt worden. Nach den Erkenntnissen der Experten unterbricht er den Mechanismus, der bei HUS zur Zerstörung der roten Blutkörperchen führt. Allerdings war Eculizumab bislang nur in wenigen Einzelfällen zum Einsatz gekommen. Erfahrungen im Zusammenhang mit EHEC-Infektionen gab es nicht, die Therapiekosten waren beträchtlich. Dennoch bestand die Chance, hunderten Patienten schwere dauerhafte Nieren- und Nervenschädigungen zu ersparen. Die Entscheidung der Ärzte und Medizinethiker fiel: Zwar blieb weiterhin der Austausch des Blutplasmas die Therapie der ersten Wahl bei den HUS-Patienten. Zeichnete sich jedoch ein Nierenversagen ab, kam flächendeckend Eculizumab zum Einsatz. Wenige Stunden nachdem die Heidelberger Forscher ihre Erkenntnisse als Leserbrief in einer hochrangigen Fachzeitschrift veröffentlicht hatten, erhielten erste HUS-Patienten an der Medizinischen Hochschule Hannover und am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf das Medikament. Weitere folgten.

Noch in der Akutphase des EHEC-Ausbruchs forschten Mediziner und Wissenschaftler an den Universitätsklinika Greifswald und Bonn weiter: Bei einigen Patienten, so ihre Erkenntnis, veränderte die Infektion das Immunsystem derart, dass es jetzt körpereigene Gewebe angriff. Unter Hochdruck adaptierten Spezialisten ein Blutwäscheverfahren. Insgesamt 12 schwerstkranke Patienten im Universitätsklinikum Greifswald und der Medizinischen Hochschule Hannover erhielten diese Behandlung. Unmittelbar nach Therapiebeginn besserten sich bei allen die Symptome, die Beatmung konnte beendet werden. Die Patienten konnten die Intensivstation nach kurzer Zeit verlassen. In enger Kooperation begleiteten die beiden Uniklinika diesen neuen Therapieansatz von Beginn an intensiv. Aus den hierbei gesammelten Daten konnten wichtige Erkenntnisse über den Entstehungsmechanismus der EHEC-Komplikationen gewonnen werden.

EHEC: Die Abkürzung steht für Enterohämorrhagische Escherichia coli

Dieser Darmkeim kann blutige Durchfälle mit Bauchkrämpfen auslösen. Ein Teil der Patienten entwickelt ein hämolytischurämisches Syndrom (HUS) mit zumeist dramatischem Verlauf.Bakteriengifte schädigen das Blut und wichtige Organe, es kommt zu Nierenversagen, neurologischen Ausfällen bis hin zur Bewusstlosigkeit.Kleinere EHEC-Ausbrüche gibt es immer wieder, meist durch verseuchte und ungenügend desinfizierte Lebensmittel. Der Ausbruch, der im Mail 2011 in Norddeutschland seinen Anfang nahm, sprengte jedoch alle bekannten Dimensionen. Eine neue, gefährliche Form des Erregers war entstanden.

 

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