Verbessertes Modell der humanen katheterisierten Blase für das Screening antibakteriell wirksamer Agenzien

Zusammenfassung

Fragestellung: Verkrustung und damit einhergehende Blockierung von Kathetern durch kristalline Biofilme des Bakterienstammes Proteus mirabilis stellt eine häufig vorkommende Komplikation bei Patienten mit Langzeitblasenkathetern dar. In der vorliegenden Arbeit wurde am Beispiel von Triclosan geprüft, ob ein neues, dem physiologischen Vorbild Blase ähnliches Modell in der Lage ist, positive Wirkungen von Bakteriziden und Bakteriostatika nachzuweisen. Material und Methode: Als Modell der menschlichen Blase dienten sterile Infusionsbeutel, in deren Zuführung die Katheter eingeführt wurden. Der über einen weiteren Zugang zugeführte künstliche Urin wurde mit einem typischen Vertreter blaseninfizierender Mikroorganismen (Proteus mirabilis) beimpft. Im Abstand von ca. 24 h wurden die Keimzahl und der pH-Wert im künstlichen Urin sowie die Verstopfung der Katheter kontrolliert und dokumentiert. Das Lumen der Katheter wurde nach Abschluss des Prüfzeitraums elektronenmikroskopisch untersucht. Ergebnisse: Durch die eingesetzten Triclosanblockerlösungen wurden die untersuchten Katheter im Gegensatz zur Plazebolösung über den gesamten Prüfungszeitraum frei gehalten. Der pH-Wert innerhalb des Models stieg maximal bis zum kritischen Wert von pH 7 und die Keimzahlen lagen nahezu konstant um den Wert der Ausgangskeimzahl. Schlussfolgerung: Triclosan diffundiert im gewählten Model über die Katheterballons in den künstlichen Urin und ist in der Lage, im Gegensatz zur Plazebozubereitung, das Wachstum von Proteus mirabilis über eine bestimmte Zeit zu hemmen und damit einen pH-Wert Anstieg sowie die Bildung eines kristallinen Biofilms im künstlichen Urin zu verhindern. Die Anwendbarkeit dieses neuen Modells als Blasenmodell konnte somit belegt werden.

Abstract

Purpose: Catheter encrustation and associated blockage by a crystalline Proteus mirabilis biofilm constitute a continuous problem in long-term catheterised patients. The objective of the present work was to verify a new, physiological bladder model possessing the ability to show that triclosan-blocking solutions exert bactericidal and bacteriostatic activities. Material and Methods: Catheterised sterile infusion bags served as human bladder models. Artificial urine inoculated with Proteus mirabilis was administered by a further aperture. Samples for measurement of pH value and microbial count were collected at intervals of 24 h. Upon completion of testing catheter encrustation was assessed and visualised by scanning electron microscopy. Results: In contrast to the application of placebo solution, in models filled with triclosan-blocking solution the catheters drained freely for the experimental period. Similar results were obtained for pH values and microbial count. The pH of the artificial urine did not exceed a critical value of pH 7 and the numbers of organisms correspond approximately to the initially inoculated number of organisms. Conclusion: In the model developed here, triclosan inhibits the growth of Proteus mirabilis over the test period by diffusing into the artificial urine through the catheter balloon. Thus, triclosan acts against the pH increase as well as the formation of a crystalline biofilm. Taken together, the adaptability of this new, physiological model of the human bladder could be shown.

Schlüsselwörter

Dauerkatheter - transurethral - Blasenkatheter - Bakteriostatika - Katheterballon

Key words

proteus mirabilis - triclosan - in vitro - indwelling - catheters - biofilms

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