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Y. Kharkavyi · S. Ziegler · S. Grumaz · C. Disqué · S.G. Sakka

Mikrobiologische Diagnostik der Sepsis anhand zellfreier bakterieller DNA-Technologie – klinische Implikationen

Microbiological diagnostics of sepsis based on cell-free bacterial DNA technology – clinical implications

Schlüsselwörter Sepsis – Erregerdiagnostik – zellfreie DNA-Sequenzierung – Next Generation Sequencing – Metagenomics
Keywords Sepsis – Microbiological Diagnostics – Cell-free DNA sequencing – Next Generation Sequencing – Metagenomics
Zusammenfassung

In der Behandlung von Infektionen ist die Kenntnis des verursachenden Erregers von entscheidender Bedeutung. Insbesondere auf Intensivstationen stellen Diagnostik und Therapie von Infektionen nach wie vor eine große Herausforderung dar.

Je schneller der Erreger identifiziert und adäquat behandelt wird, desto besser ist die Prognose. Moderne Methoden wie die zellfreie DNA-Sequenzierung aus Vollblutproben (Next Generation Sequencing – NGS) stellen neben der Blutkulturdiagnostik als Goldstandard ein zusätzliches Instrument in der (frühzeitigen) Erregerdiagnostik dar. Wir berichten über einen 67-jährigen Mann mit kompliziertem Verlauf einer lateralen Oberschenkelhalsfraktur mit Notwendigkeit der Entfernung des infizierten Fremdmaterials, bei dem im Rahmen des intensivmedizinischen Aufenthalts mittels NGS-Analyse einer Vollblutprobe der Nachweis eines Enterococcus faecalis gelang. Dieser Erreger war zuvor im Lokalabstrich der Hüfte nachgewiesen worden. In Anbetracht dieses Befundes wurde trotz negativer Blutkulturen bei zunehmender Organdysfunktion mit Vasopressorpflicht und steigenden Infektparametern von einer Wundinfektion als Ursache der Sepsis ausgegangen. Aufgrund des Resultates des modernen Verfahrens wurde die operative Revision indiziert und die antiinfektive Therapie auf Ampicillin / Sulbactam deeskaliert. Unter 4-wöchiger antiinfektiver Therapie mit Ampicillin / Sulbactam und mehrfachen operativen Revisionen kam es zu einem signifikanten Rückgang der laborchemischen Entzündungsparameter sowie zu einer deutlichen klinischen Stabilisierung der Organfunktionen mit Weaning vom Respirator. Der Fall zeigt, dass moderne Verfahren bei negativer Blutkulturdiagnostik einen positiven Erregernachweis liefern und in der Indikation für operative Maßnahmen und Änderungen im anti­infektiven Regime hilfreich sein können.  

Summary

For adequate treatment of infections, knowledge of the responsible pathogen is of crucial relevance. Especially in critically ill patients, the diagnosis and treatment of infections are still a great challenge.

The faster pathogen identification and treatment are established, the better outcome is likely to be. Modern techniques, such as cell-free DNA-sequencing from full blood samples (Next Generation Sequencing – NGS) are an attractive add-on to classical blood cultures for adequate and early pathogen identification. Here, we report on a 67-year-old male with a complicated course after hip fracture and need for withdrawal of infected prosthetic material. During intensive care treatment of the patient, Enterococcus faecalis was identified by NGS analysis of full blood samples. This bacterium was also found previously in samples taken from the patient’s infected hip region. Blood cultures remained negative, however, a deterioration in organ function and the need of vasopressor therapy indicated wound infection a likely cause of the sepsis. The result obtained by applying the modern technology led to surgical revision and de-escalation of anti-infective treatment to ampicillin / sulbactam. Under this 4-week anti-infective regimen and several surgical revisions infection markers dropped, and organ functions stabilised enabling weaning from the respirator. This case shows that modern diagnostic procedures in the presence of negative blood cultures may yield additional information which may be helpful in decision-making regarding surgical interventions and anti-infective treatment.

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