Gemischtes Uromikrobiom erschwert die Diagnose von Harnwegsinfektionen
Während in neueren Studien viele klinisch relevante mikrobielle Spezies identifiziert wurden, die zur Dysbiose des Mikrobioms im Urin von symptomatischen Personen beitragen können, wurde andererseits ein Uromikrobiom entdeckt, das auch bei asymptomatischen Personen vorhanden ist.
Die derzeitige Diagnose von Harnwegsinfektionen durch eine Standard-Urinkultur (SUC) hat erhebliche Einschränkungen. Leicht kultivierbare Organismen überwiegen, während gleichzeitig anspruchsvolle Organismen nur schlecht angereichert werden.
Aufgrund der Einschränkungen der SUC, dem Vorhandensein eines komplexen Harnmikrobioms und der hohen Prävalenz einer asymptomatischen Bakteriurie sahen Forscher den Bedarf an diagnostischen Tests, die das Vorliegen einer Harnwegsentzündung bei Patienten mit Symptomen einer Harnwegsinfektion mit hoher Sensitivität und Spezifität nachweisen können, erläuterten die Autoren einer aktuell im Fachblatt BMC Infectious Diseases publizierten Studie [1].
Können drei Biomarker aktive Infektionen anzeigen?
Im Rahmen einer aktuellen Studie wollten die Wissenschaftler feststellen, ob infektionsassoziierte Biomarker im Urin Fälle mit symptomatischen Harnwegsinfektionen von Kontrollen mit Besiedelung aber ohne Harnwegsinfektion unterscheiden können. Die Ergebnisse wurden vom Forscherteam unter Erstautorin Dr. Marzieh Akhlaghpour vom Department of Research and Development beim Unternehmen Pathnostics in Irvine, USA, veröffentlicht [1].
Die Wissenschaftler sammelten Proben vom Mittelstrahl-Urin von asymptomatischen Freiwilligen und von symptomatischen Probanden im Alter von mindestens 60 Jahren, bei denen in einer urologischen Fachklinik eine Harnwegsinfektion diagnostiziert worden war. Die Besiedelungsart und -dichte wurde mit Hilfe eines Multiplex-Polymerase-Kettenreaktion (M-PCR)/ gepoolten Antibiotika-Empfindlichkeitstests (M-PCR/P-AST) und SUC beurteilt. Außerdem analysierten die Forscher drei Biomarker, die in der Literatur beschrieben und sich in Vorstudien als vierversprechend erwiesen hatten, mittels Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA): neutrophiles Gelatinase-assoziiertes Lipocalin (NGAL), Interleukin 8 (IL-8) und Interleukin 1β (IL-1β).
Definitive Fälle von Harnwegsinfektionen waren als symptomatische Probanden mit der Diagnose einer Harnwegsinfektion und positivem Mikroorganismennachweis mittels SUC und M-PCR definiert. Asymptomatische Freiwillige galten als Fälle mit definitiv keiner Harnwegsinfektion.
NGAL, IL-8 und IL-1β identifizierten symptomatische Fälle mit Infektion
Die Forscher beobachteten, dass bei symptomatischen Probanden mit positiven SUC- und/oder M-PCR-Ergebnissen ein positiver Nachweis der infektionsassoziierten Biomarker NGAL, IL-8 und IL-1β stark positiv mit der mikrobiellen Dichte korrelierte (R2 > 0,90; p < 0,0001).
Bei der Anwendung von mindestens zwei positiven Biomarkern als Konsenskriterium zur Unterscheidung zwischen definitiven und nicht vorhandenen Harnwegsinfektionen ergaben sich unabhängig von der mikrobiellen Dichte folgende Werte: Die Sensitivität lag bei 84,0% und die Spezifität bei 91,2%. Der positive prädiktive Wert betrug 93,7% und der negative prädiktive Wert 78,8%, mit einer Gesamtgenauigkeit von 86,9%. Das positive Wahrscheinlichkeits-Verhältnis erreichte einen Wert von 9,58, während das negative Wahrscheinlichkeits-Verhältnis bei 0,17 lag.
Mit NGAL, IL-8 und IL-1β fanden die Forscher signifikant mehr symptomatische Fälle mit positivem Mikrobennachweis als asymptomatische Fälle mit oder ohne Mikrobennachweis.
Die Forscher werteten das Biomarker-Konsensus-Modell aufgrund der guten Balance zwischen Sensitivität, Spezifität und Genauigkeit als ein hervorragendes unterstützendes diagnostisches Instrument, um eine aktive Harnwegsinfektion von keiner Harnwegsinfektion zu unterscheiden, insbesondere wenn SUC- und M-PCR-Ergebnisse nicht übereinstimmten.
Bessere Identifizierung von therapiebedürftigen Patienten möglich
Die Forscher hoffen, dass der neue Testansatz dazu beitragen wird, Patienten mit falsch negativen SUC-Ergebnissen zu identifizieren, bei denen wahrscheinlich immer noch eine Harnwegsinfektion vorliegt und die eine geeignete Therapie benötigen.
Außerdem könnten M-PCR-Ergebnisse besser interpretiert werden. Derzeit ist die Identifizierung von Uropathogenen mit empfindlicheren Tests wie der M-PCR zwar ein starker Indikator für eine Infektion, aber es bleibt die Frage offen, ob Mikroorganismen, die mit diesem Test nachgewiesen werden, mit einer Harnwegsinfektion in Verbindung stehen und eine Entzündung der Harnwege verursachen.
Genauere Tests zur Identifizierung von echten Harnwegsinfektionen sind besonders im pädiatrischen Bereich und bei kognitiv beeinträchtigten Patienten von Bedeutung, da die Symptomabklärung hier oft problematisch ist.
