Hybrid Capture-based Targeted Next-generation Sequencing for Pathogen Identification in Culture-Negative, Refractory and Relapsing Peritonitis Associated with Peritoneal Dialysis: A Case Series

Für Millionen von Menschen, die an Nierenversagen leiden, bietet ein Verfahren namens Peritonealdialyse eine Möglichkeit, ihr Blut unter Verwendung des eigenen Bauchfells zu filtern. Ein weicher Schlauch, oder Katheter, wird in den Bauch eingesetzt, und eine spezielle Flüssigkeit wird hineingepumpt, um Abfallstoffe herauszuziehen. Diese Flüssigkeit verbleibt eine Zeit lang im Körper und wird dann abgeleitet. Dieser lebenserhaltende Prozess birgt jedoch ein ernstes Risiko: Das Bauchfell kann sich entzünden und infizieren, ein Zustand, der als Peritonitis bekannt ist. Wenn dies geschieht, wird die Flüssigkeit meist trüb und der Patient verspürt Schmerzen. Ärzte verlassen sich seit langem auf eine Standardmethode, um die Ursache zu finden: Sie nehmen eine Probe der Flüssigkeit und versuchen, die Keime in einer Laborschale zu züchten. Wenn die Schale nach einigen Tagen leer bleibt, wird die Infektion als „kulturnegativ“ bezeichnet. In diesen schwierigen Fällen, in denen die Keime sich weigern zu wachsen oder die Infektion trotz starker Antibiotika immer wieder zurückkehrt, sind Ärzte oft ratlos. Sie versuchen vielleicht, ständig die Antibiotika zu wechseln, in der Hoffnung, das richtige Ziel zu treffen, aber ohne genau zu wissen, womit sie es zu tun haben, kann die Behandlung fehlschlagen, und der Patient kann die Fähigkeit verlieren, seinen Dialysekatheter zu nutzen.

Ein Forscherteam in Tianjin, China, beschloss, diese hartnäckigen Fälle mit einer neuen Art von Technologie genauer zu untersuchen. Anstatt darauf zu warten, dass Keime in einer Schale wachsen, verwendeten sie eine Methode namens Hybrid-Capture-basiertes gezieltes Next-Generation-Sequencing. Diese Technik wirkt wie ein hochempfindliches Netz, das winzige genetische Fragmente von Hunderttausenden verschiedener Arten von Mikroben – Bakterien, Pilzen und Viren – direkt aus der Flüssigkeit herausfischen kann. Die Forscher wandten dieses Werkzeug auf vierzehn Patienten an, die unter einer Peritonitis litten, die entweder kulturnegativ, resistent gegen die Behandlung oder rückfallanfällig war. Sie verglichen die Ergebnisse dieses neuen Gentests mit dem alten Standard des Aufzüchtens von Bakterien im Labor. Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Lücke in der traditionellen Diagnose. Während die Standard-Laborkultur die Ursache in nur etwa der Hälfte der Fälle fand, identifizierte der Gentest in fast vier von fünf Patienten einen spezifischen Erreger. Am bemerkenswertesten war, dass der Test enthüllte, dass Viren ein wichtiger Übeltäter bei diesen schwierigen Infektionen waren – eine Möglichkeit, die Standard-Labormethoden fast nie entdecken.

Die Studie konzentrierte sich auf Patienten, die bereits seit mehreren Tagen erfolglos mit Antibiotika behandelt worden waren. In acht dieser Fälle war die traditionelle Laborkultur leer ausgegangen und zeigte keine Bakterien. Doch als die Forscher denselben Gentest auf dieselben Flüssigkeitsproben anwandten, fanden sie bei sechs dieser acht Patienten Hinweise auf eine Infektion. Insgesamt identifizierte der Gentest in sieben der vierzehn Patienten ein Virus, was der Hälfte der Gruppe entspricht. Zu diesen Viren gehörten Typen wie das Cytomegalievirus, das Epstein-Barr-Virus und andere, die oft im Körper schlummern und erwachen können, wenn das Immunsystem schwach ist. Die Forscher waren sorgfältig dabei, zwischen einem Virus, das lediglich durch den Körper passierte, und einem, das tatsächlich die Krankheit verursachte, zu unterscheiden. Sie definierten eine „klinisch relevante“ virale Infektion als eine, bei der das Virus in der Flüssigkeit gefunden wurde, kein anderer Keim die Symptome erklärte und der Patient nach der Gabe von antiviralen Medikamenten besser wurde. Sechs der sieben Patienten mit viralen Befunden erfüllten diese strengen Kriterien.

Die Patienten mit diesen viralen Infektionen zeigten ein anderes Bild als jene mit bakteriellen Infektionen. Diejenigen mit Viren hatten niedrigere Entzündungswerte im Blut und in der aus ihren Bäuchen abfließenden Flüssigkeit. Ihre Leukozytenzahlen waren niedriger und die Flüssigkeit war weniger trüb als in den bakteriellen Fällen. Trotz der anfangs milderen Anzeichen von Entzündungen brauchten diese Patienten länger, um die Infektion vollständig abzuklären. Doch sobald ihre Behandlung durch die Aufnahme von antiviralen Medikamenten angepasst wurde, erholten sich alle sechs Patienten mit bestätigter viraler Peritonitis und konnten ihren Dialysekatheter behalten. Im Gegensatz dazu hatte die Gruppe ohne nachgewiesene Viren viel größere Schwierigkeiten; nur zwei von sieben Patienten in dieser Gruppe erreichten eine vollständige Genesung, während die anderen zu einer anderen Art der Dialyse wechseln mussten, da ihre Infektionen nicht kontrolliert werden konnten.

Diese Forschung legt nahe, dass Viren eine häufige, aber übersehene Ursache für Peritonitis bei Patienten sind, die nicht auf Standardantibiotika ansprechen. Seit Jahrzehnten vermutet die medizinische Fachwelt, dass Viren eine Rolle bei diesen mysteriösen Infektionen spielen könnten, aber die Werkzeuge, um dies zu beweisen, fehlten. Die Studie liefert handfeste Beweise dafür, dass, wenn ein Patient mit Peritonealdialyse eine Infektion hat, die Kulturtests nicht finden können oder die trotz Antibiotika nicht verschwindet, ein Virus der Grund sein könnte. Durch die Nutzung der Gensequenzierung, um nach diesen unsichtbaren Eindringlingen zu suchen, können Ärzte die wahre Ursache identifizieren und die Behandlung auf die richtigen Mittel, wie etwa antivirale Medikamente, umstellen, anstatt weiterhin Antibiotika zu verschreiben, die nicht wirken. Obwohl die Studie klein ist und auf einem einzigen Krankenhaus basiert, bietet sie einen neuen Weg für die Diagnose und Behandlung einiger der schwierigsten Fälle von Peritonitis und kann so potenziell die Katheter und die Gesundheit der Patienten retten, die andernfalls ohne eine klare Antwort blieben.