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Jan 13, 2024

Übertragung oraler Mikrobiota auf die Gallenwege während der endoskopischen retrograden Cholangiographie

BMC Gastroenterology Band 23, Artikelnummer: 103 (2023) Diesen Artikel zitieren 967 Zugriffe 1 Altmetric Metrics Details Die endoskopische retrograde Cholangiographie (ERC) birgt ein Translokationsrisiko von

BMC Gastroenterology Band 23, Artikelnummer: 103 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Bei der endoskopischen retrograden Cholangiographie (ERC) besteht das Risiko einer Translokation von Mikroben in das Gallensystem. Wir untersuchten die Gallenkontamination während der ERC und ihre Auswirkungen auf das Ergebnis der Patienten in einer realen Situation.

Es wurden 99 ERCs analysiert und mikrobielle Proben aus dem Rachen vor und aus der Galle während der ERC sowie aus der Spülflüssigkeit des Duodenoskops vor und nach der ERC entnommen.

91,2 % der Cholangitis-Patienten hatten nachweisbare Mikroben in der Galle (Sensitivität 91 %), das Gleiche galt jedoch für 86,2 % in der Nicht-Cholangitis-Gruppe. Bacteroides fragilis (p=0,015) war signifikant mit Cholangitis assoziiert. Bei 41,7 % der ERCs mit kontaminierten Endoskopen wurden diese Mikroben nach dem Eingriff in der Galle gefunden. Die Analyse der Spülflüssigkeit des Duodenoskops nach der ERC stimmte in 78,8 % mit der mikrobiellen Gallenanalyse dieser Patienten überein. In 33 % aller Fälle und in 45 % der Nicht-Cholangitis-Gruppe befanden sich identische mikrobielle Spezies in Rachen- und Gallenproben desselben ERC. Die Übertragung von Mikroben auf die Gallenwege führte nicht zu einer häufigeren Cholangitis, längeren Krankenhausaufenthalten oder schlechteren Ergebnissen.

Während der ERC werden Gallenproben regelmäßig mit Mikroben der Mundhöhle kontaminiert, dies hatte jedoch keinen Einfluss auf das klinische Ergebnis.

Peer-Review-Berichte

Distale Gallenstrikturen (DBS) sind häufig und können sowohl durch bösartige als auch durch gutartige Pathologien verursacht werden [1]. Cholangitis ist eine häufige und potenziell schwerwiegende Komplikation bei Patienten mit Gallengangsobstruktion. Die biliäre Dekompression, eines der Schlüsselelemente der DBS- und Cholangitis-Behandlung, wird am häufigsten durch Techniken der endoskopischen retrograden Cholangiographie (ERC) erreicht. Mehrere Studien belegen bessere Ergebnisse und geringere Sterblichkeitsraten mit ERC im Vergleich zu interventioneller Radiologie oder chirurgischen Modalitäten [2,3,4].

Gegenwärtig werden diese äußerst vorteilhaften ERC-Verfahren hauptsächlich mit wiederverwendbaren Duodenoskopen durchgeführt. Aufgrund ihrer komplexen Architektur und ihres komplexen Designs sind Duodenoskope jedoch schwierig zu reinigen [5, 6]. Eine unzureichende Reinigung führt dazu, dass in patientenbereiten Duodenoskopen mikrobiologische Ablagerungen zurückbleiben, die zu Kreuzkontaminationen von Patient zu Patient und nachfolgenden Infektionen führen können [7, 8]. Daher gibt es Kontroversen hinsichtlich der Auswirkungen kontaminierter Duodenoskope und der Frage, ob solche Geräte postendoskopisch gerätebedingte Infektionen verursachen können, die sich negativ auf die Patientensicherheit auswirken könnten [8].

Es wurde immer davon ausgegangen, dass bei ERC ein inhärentes Risiko für die Translokation mikrobieller Spezies zwischen der Mundhöhle und dem Gallensystem besteht. Darüber hinaus können endoskopische Eingriffe wie die Sphinkterotomie oder das Einsetzen eines Gallenstents während der ERC das Risiko einer Translokation von Mikroben aus dem oberen Gastrointestinaltrakt in die Galle erhöhen, indem sie anatomische und funktionelle Barrieren zerstören. Eine Komplikation des ERC, die bei bis zu 0,5–3,0 % auftritt, ist daher eine Cholangitis, die eine lebensbedrohliche Septikämie verursachen kann [9, 10].

Ziel der vorliegenden Studie war es, die Gallenkontamination während des endoskopischen Eingriffs und damit die Validität mikrobiologischer Testergebnisse aus Gallenproben während ERCs zu beurteilen. Daher wurden bekannte Risikofaktoren für Cholangitis, biochemische Indikatoren einer Cholangitis, mikrobiologische Proben aus Duodenoskopen vor und nach der ERC, Gallenproben und Rachenabstriche vor und während der ERC entnommen. Es wurden Daten zur klinischen Diagnose einer Cholangitis gemäß den Tokio-Richtlinien von 2018 analysiert [11].

Diese retrospektive Studie umfasst Daten aus dem Hygieneüberwachungsprogramm und umfasst 99 ERCs in der Universitätsklinik der Medizinischen Universität Innsbruck zwischen November 2010 und Oktober 2011. Keiner der Patienten erhielt innerhalb von 3 Monaten vor dem Krankenhausaufenthalt wegen ERC eine Antibiotikatherapie. Bei 40 ERCs wurde innerhalb von 24 Stunden vor oder während der ERC eine Antibiotikatherapie verabreicht. Die Antibiotikatherapie umfasste Chinolone (n=16), β-Lactam-Antibiotika/β-Lactamase-Hemmer (n=13), Nitroimidazole (n=8) oder Cephalosporine der 3. Generation (n=3).

Zu jeder Untersuchung gehörten zwei Mikrobenproben aus einem vor der Endoskopie entnommenen Rachenabstrich und eine während der Untersuchung entnommene Gallenprobe. Zusätzlich wurden zwei Mikrobenproben aus dem Duodenoskop entnommen: eine vor und eine nach der ERC. Zur Gallenentnahme wurde nach Kanülierung der Papille eine Gallenprobe entnommen, indem ein steriler ERC- oder Ballonkatheter nach französischem Standard 5 in den Hauptgallengang eingeführt und die Galle in eine sterile 10-ml-Spritze (Injekt, B. Braun, Melsungen, Deutschland) abgesaugt wurde ). Unmittelbar vor und nach der ERC wurden 20 ml steriles entionisiertes Wasser (B. Braun, Melsungen, Deutschland) durch das Duodenoskop gespült. Aqua bidest wurde in einer sterilen 20-ml-Spritze (Injekt, B. Braun, Melsungen, Deutschland) gesammelt.

Gallenaspirate und Spülflüssigkeit wurden in sterilen Reagenzgläsern transportiert, aerobe oder anaerobe Kulturflaschen und Rachenabstriche wurden in sterilen Reagenzgläsern transportiert. Die Proben erreichten das Labor innerhalb einer Stunde zur sofortigen Verarbeitung. Gallenproben und Spülflüssigkeit von Duodenoskopen wurden auf Columbia-Blutagar, Bacteroides Bile Esculin (BBE) und anaerobem Schaedler-Agar (alle Becton Dickinson, Heidelberg, Deutschland) kultiviert und 48 Stunden lang bei 37 °C unter aerob (für Columbia-Blutagar) inkubiert. oder anaerobe Bedingungen. Rachenabstriche wurden auf Columbia-Blutagar, gekochtem Blutagar und Max-Conkey-Agar kultiviert. Die mikrobielle Identifizierung erfolgte mittels Matrix-unterstützter Laser-Desorptions-Ionisations-Flugzeit-Massenspektrometrie (MALDI-TOF, Bruker, Bremen, Deutschland) unter Verwendung der Direktabstrichmethode für Proben, die im Jahr 2011 entnommen wurden. Ein Wert über 1,7 wurde berücksichtigt gültig. Vor 2011 wurde eine biochemische Identifizierung mit mikrobiologischen Standardverfahren wie dem API- oder VITEK-System (Biomerieux, Marcy-l'Etoile, Frankreich) durchgeführt. Negative Kulturen wurden insgesamt 5 Tage lang aufbewahrt, bevor sie verworfen und als steril eingestuft wurden.

Mikroorganismen wurden in zwei Gruppen eingeteilt:

Wahrscheinlich pathogene Mikroorganismen (Gruppe 1): gelten als verursachender Krankheitserreger, wenn sie in Gallenaspiraten von Patienten mit Cholangitis identifiziert werden (z. B. Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa, Bacteroides fragilis, Enterococcus faecalis und faecium, Staphylococcus aureus, Streptococcus anginosus und milleri, Candida spp.).

Fakultative oder ungewöhnliche Erreger (Gruppe 2): Mikroorganismen, die selten eine Cholangitis verursachen (z. B. Streptococcus viridans, Koagulase-negative Staphylokokken, Enterococcus avium, Gallinarum und Casseliflavus, Bacillus spp.). Eine Kontamination oder eine vorübergehende Besiedlung kann in diesen Fällen nicht ausgeschlossen werden.

Der Antibiotika-Empfindlichkeitstest wurde gemäß den CLSI-Richtlinien [12] unter Verwendung des VITEK-Systems (Biomerieux, Marcy-l'Etoile, Frankreich) durchgeführt.

Klinische Daten wurden aus dem lokalen Gesundheitsinformationssystem (Cerner, North Kansas City, MO) und der lokalen medizinischen Informationssoftware (Fujifilm, Tokio, Japan) extrahiert.

Demografische, klinische und biochemische Parameter wurden aufgezeichnet, um jeden Patienten auf das Vorliegen einer akuten Cholangitis gemäß den „Tokyo Guidelines 2018“ [11] zum Zeitpunkt der ERC zu untersuchen.

Duodenoskope stammten von Fujinon (Fujinon Europe, Ltd., Düsseldorf, Deutschland). Die Galle wurde mit Gallenkanülen (Contour Cannula, Boston Scientific, Natick, MA) abgesaugt. In solchen Fällen, in denen eine Sphinkterotomie durchgeführt wurde, wurde ein Ultratom (Triple Lumen Sphincterotom, Boston Scientific, Natick, MA) verwendet. Die Stenosedilatation wurde mit Dilatationsballons durchgeführt (Max Force Biliary Balloon Dilatation, Boston Scientific, Natick, MA).

Nach jedem ERC wurde die Außenfläche des Duodenoskops abgewischt und die Kanäle mit Neodisher EndoClean 10 % Lösung (Dr. Weigert UK Ltd, London, UK) gespült. Nach der Vorreinigung wurde das Duodenoskop in diese enzymatische Reinigungslösung getaucht und mit einer vom Hersteller empfohlenen Einwegbürste gründlich gereinigt, um sichtbare Rückstände aus allen Bereichen des Duodenoskops (Elevatorium, Aussparung, Verriegelungsmechanismus, Absaugung, Luft/Wasser) zu entfernen - und Instrumentenkanalanschluss). Die manuelle Reinigung wurde fortgesetzt, bis die Oberfläche frei von sichtbaren Rückständen war. Die Instrumentenkanäle und die Saugöffnung wurden mit der Reinigungslösung gespült und mit Spezialbürsten (Fujifilm, Tokio, Japan) gebürstet. Auch zur Reinigung des Aufzugs kamen Bürsten zum Einsatz. Nach der manuellen Reinigung wurde das Duodenoskop für eine Gesamtzykluszeit von ca. 60 Minuten in einen automatischen Endoskop-Aufbereiter (Belimed WD430, Zug, Schweiz) gegeben, wobei das hochwirksame Desinfektionsmittel Neodisher EndoSept GA und das hochwirksame Reinigungsmittel Neodisher EndoClean (beide) verwendet wurden Dr. Weigert UK Ltd, London, UK). Anschließend wurde der gesamte Prozess der manuellen Reinigung und Wiederaufbereitung wiederholt, um das DHLD-Protokoll zu vervollständigen. Alle Duodenoskope wurden gründlich getrocknet und an der Umgebungsluft gelagert, mit Ausnahme derjenigen, die für Überwachungskulturen ausgewählt wurden. Es gab keine forcierte Lufttrocknung und Duodenoskope, die 7 Tage lang nicht verwendet wurden, wurden einer wiederholten HLD unterzogen. Die Reinigung und HLD wurde von speziell geschultem Personal durchgeführt.

Die routinemäßige bakteriologische Überwachung wurde alle drei Monate vom Infektionskontrollteam der Abteilung für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie der Medizinischen Universität Innsbruck durchgeführt. Dabei wurden Abstrichtupfer aus den Arbeitskanälen und die Funktionsfähigkeit der Waschmaschine zur Sterilisation standardisierter Bakterienkulturen untersucht.

Die statistische Analyse wurde mithilfe des Chi-Quadrat-Tests durchgeführt und die Assoziation der Variablen wurde anhand der Pearson-Korrelation bewertet. Ein AP-Wert < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen. Die diagnostischen Eigenschaften der mikrobiologischen Untersuchung von Gallenaspiraten während der ERC zur Diagnose einer Cholangitis wurden mithilfe deskriptiver Statistiken berechnet. Die Leistung des diagnostischen Tests wurde anhand der Kontingenztabelle berechnet, wie im Abschnitt „Ergebnisse“ angegeben.

In einem ersten Schritt wurde eine univariate Cox-Proportional-Hazards-Regression berechnet, um Risikofaktoren zu identifizieren, die insgesamt eine Cholangitis vorhersagen. Im zweiten Schritt wurden die Untergruppen der univariaten Analyse in ein multivariates Cox-Regressionsmodell mit schrittweiser Rückwärtsselektion einbezogen. Kaplan-Meier-Schätzungen wurden mithilfe des Log-Rank-Tests und des Chi-Quadrat-Tests erstellt und verglichen. Die statistische Analyse wurde in IBM SPSS Statistics (IBM, Version 24.0, New York City, NY, USA) und GraphPad PRISM 5 (La Jolla, CA) durchgeführt.

Von jedem in die Studie einbezogenen Patienten wurde eine Einverständniserklärung eingeholt. Das Studienprotokoll entspricht den ethischen Richtlinien der Helsinki-Erklärung von 1975 (6. Revision, 2008), wie sie in der vorherigen Genehmigung durch den Humanforschungsausschuss der Institution zum Ausdruck kommen. Das Studienprotokoll wurde von der institutionellen Ethikkommission (1100/2022) genehmigt.

Um die mikrobielle Zusammensetzung von Gallenaspiraten während der ERC zu beurteilen, wurden während des Untersuchungszeitraums Daten von insgesamt 99 ERCs bei 49 Patienten einbezogen. Die Merkmale dieser Krankenhauspatienten mit Indikation für eine ERC, die zugrunde liegenden Ätiologien und Komorbiditäten sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt. 29 hatten eine ERC und die restlichen 20 Patienten benötigten mehrere ERCs, wobei die tatsächliche Anzahl der Endoskopien zwischen 2 und 2 lag bis 7. Bei 28 Patienten wurde eine endoskopische Papillotomie (EPT) durchgeführt und 21 Patienten unterzogen sich früheren ERCs mit EPT (Tabellen 1 und 2).

Ein Verdacht auf eine Gallenstenose war die häufigste Indikation für eine ERC (86 von 99 ERC), einschließlich des Verdachts auf nicht-anastomosische oder anastomosische Gallenstrikturen (NAS/AS) nach Lebertransplantation (OLT), hepatobiliäre und pankreatische Malignität sowie obstruktiver Gallenstein Krankheit (Tabellen 1 und 2). In 53 ERCs wurden während des Eingriffs Gallenstents platziert, davon 40 (75 %) aus Kunststoff, 6 aus Metall (11 %) und in 7 ERCs wurden Kunststoffstents in Metallstents platziert (13 %). Mit Ausnahme des Gehalts an C-reaktivem Protein (CRP) in den Laborparametern wurde kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen Patienten mit und ohne Cholangitis festgestellt (Tabelle 1).

Interessanterweise traten vermutete Gallenstrikturen nach OLT oder Choledocholithiasis sowie deutlich erhöhte CRP-Werte in der Cholangitis-Gruppe signifikant häufiger auf als in der Nicht-Cholangitis-Gruppe, nach Anpassung der multivariaten Analyse erreichte dieser Unterschied jedoch keine Signifikanz mehr (Tabelle 2). Eine weitere Analyse mehrerer klinischer Parameter ergab in einer univariaten/multivariaten Analyse keine signifikante Korrelation mit Cholangitis (Tabelle 2).

Als nächstes wurde die Korrelation zwischen mikrobiologischen Testergebnissen von Gallenaspiraten während der ERC und der klinischen Diagnose einer Cholangitis gemäß den Tokio-Kriterien bewertet. Die meisten Patienten mit Cholangitis hatten einen positiven mikrobiellen Gallentest (91,2 %), entweder mit wahrscheinlich pathogenen oder fakultativ pathogenen Keimen, während die ersten die Hauptursache bei Cholangitis-Patienten waren (76,5 %). Das Gleiche galt jedoch auch für die Nicht-Cholangitis-Gruppe, wo 86,2 % einen positiven mikrobiellen Gallentest aufwiesen und 81,6 % wahrscheinlich pathogene Mikroben waren (Tabelle 3).

Jeder positive mikrobiologische Test hatte eine Sensitivität von 91,2 % für die klinische und biochemische Diagnose Cholangitis, wohingegen jeder negative Test eine Cholangitis mit einem negativen Vorhersagewert von 75 % ausschloss. Im Gegensatz dazu hatte jeder positive mikrobielle Test in Gallenaspiraten eine sehr geringe Spezifität (13,9 %) für Cholangitis, was zu einem positiven Vorhersagewert von 35,9 % in dieser realen Patientenkohorte führte, die sich einer ERC unterzog (zusätzliche Datei 1). Beim Vergleich von Gallenkulturen, die positiv auf wahrscheinlich pathogene Mikroben waren (Gruppe 1), mit fakultativ pathogenen Keimen oder sterilen Tests (Gruppe 2), betrug der positive Vorhersagewert für klinische und biochemische Cholangitis 76,5 % und eine Spezifität von 60,0 %. Die Empfindlichkeit betrug 32,9 % (Zusatzdatei 1).

Um zu beurteilen, ob Cholangitis mit bestimmten Mikroorganismen in Gallenaspiraten in Zusammenhang steht, verglichen wir die mikrobiologischen Testergebnisse von Patienten mit oder ohne Cholangitis. Bei grampositiven oder gramnegativen Bakterien sowie bei Pilzen, bei denen es sich überwiegend um Candida-Arten handelte, wurde kein Unterschied festgestellt. Lediglich Bacteroides fragilis (p=0,015) war signifikant mit Cholangitis assoziiert (Tabelle 4). Die in der vorliegenden Studie am häufigsten aus Galle isolierten Mikroorganismen waren Enterobacteriaceae, insbesondere E. coli, Klebsiella und Enterococcus-Arten. Bacteroides fragilis und die Gruppe der fakultativen oder ungewöhnlichen Erreger kamen bei Patienten mit Cholangitis signifikant häufiger vor als in der Gruppe ohne Cholangitis. Um die Überwachung auf Krankheitserreger in Gallenflüssigkeiten zu untersuchen, wurde eine Validierungskohorte von Patienten aus dem Jahr 2022 analysiert. Die klinischen Daten der Validierungskohorte sind in Tabelle 5 dargestellt. Es waren deutliche Veränderungen in der Gallenmikrobiologie erkennbar. Proben positiv für Escherichia coli (p˂0,01), Enterococcus faecium (p˂0,05), Klebsiella pneumoniae (p˂0,05), Staphylococcus aureus (p˂0,01), Candida albicans (p˂0,05) und Candida dubliensis (p˂0,01). ), nahm deutlich ab, wohingegen ein signifikanter Anstieg von Enterobacter cloacae (p˂0,05) und Candida glabrata (p˂0,01) festgestellt werden konnte (Abb. 1A).

Mikrobielle Analyse des Duodenoskops und der Gallenwege. Die mikrobielle Gallenanalyse zeigte signifikante Veränderungen in der mikrobiellen Zusammensetzung über einen Zeitraum von 10 Jahren (A). Die Mikrobenanalyse zeigte bei 12 Duodenoskopen vor der ERC ein positives Ergebnis (B) und diese Mikroben wurden in Gallenaspiraten dieser Patienten gefunden (C). Eine Längsschnittanalyse zeigte eine hohe Persistenzrate übertragener Mikroben in Gallenaspiraten (D). Patienten, die sich einer ERC mit einem mikrobiell positiv getesteten Duodenoskop unterzogen, hatten keinen längeren Krankenhausaufenthalt (E) oder höhere Cholangitisraten (F). Nach ERC stimmten in 78,8 % die mikrobielle Analyse der Gallenwege und der verwendeten Duodenoskope überein (G). Abkürzungen in der Reihenfolge ihres Auftretens: ERC – endoskopische retrograde Cholangiographie, * – p ˂ 0,05, ** – p ˂ 0,01, ns – nicht signifikant, = – positive Mikrobiologie von Duodenoskop und Gallensäureübereinstimmung, ≠ – positive Mikrobiologie von Duodenoskop und Galle Säure passte nicht

Um eine mögliche mikrobielle Übertragung aufgrund kontaminierter Endoskope zu untersuchen, haben wir vor der ERC die Spülflüssigkeit der Endoskope analysiert. In 12 Proben wurden Mikroben in Endoskopen gefunden (Tabelle 6) und in fast der Hälfte (41,7 %) der ERCs mit diesen Endoskopen waren dieselben Mikroben in der Galle dieser Patienten vorhanden (Abb. 1B). Interessanterweise führten Mikroben, die vor der ERC in der Spülflüssigkeit gefunden wurden, immer zu einer positiven Gallenkultur für den spezifischen Keim (Abb. 1C). Darüber hinaus waren in einer Längsschnittanalyse alle Bakterien (außer Acinteobacter baumannii und Klebsiella pneumonia) in einem von drei Fällen in Folge-ERCs vorhanden (Abb. 1D). Wie erwartet stimmte die mikrobielle Analyse der Spülflüssigkeit des Duodenoskops nach der ERC (Tabelle 5) in 78,8 % der Fälle mit der mikrobiellen Gallenanalyse dieser Patienten überein (Abb. 1G). Die Übertragung vom Duodenoskop auf die Gallenwege führte jedoch nicht zu längeren Krankenhausaufenthalten (Abb. 1E) oder häufigerer Post-ERC-Cholangitis (Abb. 1F).

Wir analysierten die orale Mikrobiologie dieser Patienten und fanden hauptsächlich Pilze in der Mundhöhle dieser 49 Patienten (Tabelle 6). Candida-Arten waren in der oralen Mikrobiota von Patienten ohne Cholangitis kaum signifikant häufiger vorhanden. Der Befund, dass in 33 % aller Fälle identische mikrobielle Spezies im Rachen und in Gallenproben desselben ERC vorhanden sind, deutet auf eine Translokation oraler Mikrobiota in die Galle hin (Abb. 2A). Von den 56 ERCs bei Patienten ohne Cholangitis, aber mit positiven Gallenkulturen wiesen 18 Fälle identische Mikroben in Rachen und Galle auf; - 14 Mikroben gelten allgemein als pathogen, wenn sie aus Gallenkulturen isoliert werden (Abb. 2B). Andererseits wurden bei 14 Cholangitis-Patienten identische Mikroben in Rachen und Galle gefunden; - 6 Mikroben davon gelten als nicht pathogene Bakterien (Abb. 2C). Die von der Mundhöhle auf das Gallensystem übertragenen Bakterien sind in Abb. 2E dargestellt. Interessanterweise wurde Candida albicans ausschließlich bei Patienten mit Cholangitis übertragen, während Candida krusei und Candida Tropicalis nur bei Patienten ohne Cholangitis gefunden wurden (Abb. 2E). Mit Ausnahme von Candida sp. blieben die meisten oralen Krankheitserreger, die auf das Gallensystem übertragen wurden, in einer Längsschnittanalyse von 7 Patienten bestehen (Abb. 2F). Eine mikrobiell angepasste oder -passende Antibiotikatherapie führte in dieser Gruppe zu einem kürzeren Krankenhausaufenthalt (Abb. 2G). Interessanterweise war in der Nicht-Cholangitis-Gruppe die Rate identischer Mund- und Gallenkeime sogar noch höher (45 %), führte jedoch nicht zu höheren Cholangitis-Raten (Abb. 2D) und die angebliche Übertragung von der Mundhöhle auf die Gallenwege schon nicht zu längeren Krankenhausaufenthalten führen (Abb. 2H).

Mikrobielle Analyse der Mundhöhle und der Gallenwege. Die mikrobielle Analyse zeigte in 33 % der ERCs (A) identische mikrobielle Spezies. Identische mikrobielle Analyse bei Cholangitis- und Nicht-Cholangitis-Patienten (B). Identische Mikroben in Rachen und Galle, unterteilt in fakultative oder ungewöhnliche Krankheitserreger und wahrscheinlich pathogene Mikroben (C). Patienten, die sich einer ERC mit identischer mikrobieller Analyse in Mundhöhle und Galle unterzogen, hatten keine höheren Cholangitisraten (D). Bei Patienten mit und ohne Cholangitis gab es keinen Unterschied bei der Übertragung von Mikroben auf das Gallensystem (E). In einer Längsschnittanalyse waren die meisten dieser Mikroben dauerhaft im Gallensystem vorhanden (F). Während Patienten mit Cholangitis und einer Antibiotikatherapie, die der Gallenmikrobiologie entsprach, einen kürzeren Krankenhausaufenthalt hatten (G), führte die gleiche mikrobielle Analyse im Rachen und in der Galle nicht zu einem längeren Krankenhausaufenthalt (H). Die multivariate Cox-Regressionsanalyse identifizierte ausschließlich den Verdacht auf Choledocholithiasis als unabhängigen Risikofaktor (I). Abkürzungen in der Reihenfolge ihres Auftretens: ERC – endoskopische retrograde Cholangiographie, ns – nicht signifikant. = – positive Übereinstimmung, ≠ – negative Übereinstimmung, CRP – c-reaktives Protein, mg/dl – Milligramm/Deziliter, HR – Hazard Ratio, CI – Konfidenzintervall

Unter allen klinischen Parametern und überlappenden mikrobiellen Signaturen in den beiden analysierten Kompartimenten und den Duodenoskopen vor ERC/Post ERC konnten vier klinische Merkmale als relevant für Cholangitis identifiziert werden (Tabellen 1 und 2). Diese Merkmale blieben in einer univariaten Cox-Analyse signifikant (Tabelle 7). Von diesen vier Faktoren blieb im multivariaten Regressionsmodell für die Dauer des Krankenhausaufenthalts nur der Verdacht auf Choledocholithiasis signifikant (Abb. 2I).

Die Mikrobiota und die Mikrobiologie der Galle gewinnen im Hinblick auf Gallenerkrankungen zunehmend an Bedeutung. ERC ist eine invasive Methode und obwohl die Endoskope gemäß US-Richtlinien und Herstellerempfehlungen für die Reinigung und den HLD-Prozess aufbereitet werden, könnten dennoch Mikroben in die Galle übertragen werden, da das Gerät während des Eingriffs mehrfach mit keimtragenden Oberflächen in Kontakt kommt. Und das Endoskop könnte bei unvollständiger Aufbereitung selbst eine biologische Gefahr darstellen. Die Schlüsselfragen unserer Studie waren: (1) Kommt es während der ERC zu einer Kontamination der Galle, (2) wo kommt sie her und schließlich (3) ist sie klinisch relevant? In unserer Studie analysierten wir die orale Mikrobiologie, Duodenoskope vor und nach ERC und die Galle von 99 Eingriffen. Wir konnten zeigen, dass die Galle während der ERC regelmäßig durch Krankheitserreger entweder aus kontaminierten Duodenoskopen oder durch orale Krankheitserregerübertragung kontaminiert wird.

In einer kürzlich durchgeführten Studie an Patienten mit Verdacht auf Cholangitis hatten 91,8 % positive Gallenkulturen mit Enterococcus-Arten (67,6 %), Klebsiella spp. (44,5 %), E. coli (40,6 %), Pseudomonas spp. 52 (7,8 %) und Anaerobier (9,6 %) [13]. In Übereinstimmung mit diesem Bericht waren die in unserer Studie am häufigsten aus Galle isolierten Mikroorganismen Enterobacteriaceae, insbesondere E. coli, Klebsiella-Arten und Enterococcus-Arten. Diese Mikroorganismen sind die häufigste Ursache einer Cholangitis [14,15,16]. In unserer Kohorte fanden wir diese Bakterien jedoch auch in Gallenproben aus der Nicht-Cholangitis-Gruppe und es gab keinen Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein dieser Bakterien und einer klinischen oder biochemischen Cholangitis. Der Befund, dass Bacteroides fragilis das einzige Bakterium war, das bei Patienten mit Cholangitis signifikant häufiger vorkam, unterstützt die Gültigkeit unserer Daten, da Bacteroides fragilis bekanntermaßen eine Rolle bei Galleninfektionen spielt, insbesondere bei älteren Patienten und Patienten mit früheren Gallenoperationen [15]. ]. Die metagenomische Analyse hat eine Invasion und Kolonisierung oraler Kommensalen im Darm von Patienten mit Leberzirrhose nachgewiesen [17]. Dies geht mit einer anderen Studie einher, die die Anreicherung oraler Mikroben im Darm von Patienten mit Leberzirrhose und Alkoholabhängigkeit zeigt [18], was darauf hindeutet, dass das orale Mikrobiom eine Schlüsselrolle bei verschiedenen Lebererkrankungen, einschließlich Gallenwegsobstruktion, spielt, wie in einem experimentellen Mausmodell gezeigt [19]. ]. Im Gegensatz zu einer früheren Studie [20] war in unserer Studie eine biliäre Candidiasis mit positiven Pilzkulturen von Wangenabstrichen verbunden.

Die Verhinderung einer Gallenkontamination durch Duodenoskope ist von größter Bedeutung. Aktuelle Studien untersuchten den Einsatz von Einweg-Duodenoskopen zur Vorbeugung biliärer infektiöser Komplikationen [21,22,23,24,25,26]. Auch wenn die Zahl der Galleninfektionen durch den Ausschluss von Mikroorganismen, die bei der Wiederaufbereitung des Duodenoskops nicht entfernt werden konnten, reduziert werden konnte, wiesen höchstwahrscheinlich und in Übereinstimmung mit unseren Daten mindestens 3,8 % der Patienten, die sich einer ERC mit einem Einweg-Duodenoskop unterzogen, eine mikrobielle Kontamination auf. aufgrund des oralen Mikrobioms [27].

Unabhängige Risikofaktoren für eine Post-ERC-Cholangitis wie Hilusobstruktion, Alter ≥ 60 Jahre und eine Vorgeschichte von früherem ERC wurden in zwei Studien untersucht [28, 29]. Eine unvollständige Gallendrainage und Faktoren, die sie verursachen, wie primär sklerosierende Cholangitis und Hilusobstruktion, sind der Hauptrisikofaktor für eine Post-ERCP-Cholangitis [30,31,32,33]. In unserer Studie finden wir bestimmte vermutete Choledocholithiasis, die auf einen behinderten Gallenabfluss schließen lassen, als unabhängigen Risikofaktor für die Dauer des Krankenhausaufenthalts. Diese Daten unterstreichen die Bedeutung einer ungehinderten Gallenableitung.

In mehreren Studien, in denen die Kontaminationsrate nach der Wiederaufbereitung von Duodenoskopen mittels DHLD- oder Ethylenoxid (EtO)-Sterilisation untersucht wurde, betrug die gemeldete Kontaminationsrate 9,2 % ± 0,025 % [34, 35]. Dies steht im Einklang mit unseren Erkenntnissen. Obwohl die Kontaminationsraten wiederaufbereiteter Duodenoskope sehr hoch zu sein scheinen, zeigen unsere Daten, dass die mikrobielle Translokation von Duodenoskopen in die Galle nicht zu längeren Krankenhausaufenthalten oder schlechteren Ergebnissen führt. Die mikrobielle Analyse der Galle im Vergleich zur Analyse von gebrauchten, nicht wiederaufbereiteten Endoskopen nach ERC war hochgradig kongruent (78,8 %). Diese Fakten deuten darauf hin, dass Duodenoskope zwar den Gallengang kontaminieren, das klinische Ergebnis jedoch nicht beeinträchtigt.

Bisher wurden in einer relativ großen Anzahl von Studien verschiedene Magen-Darm-Erkrankungen mit dem oralen Mikrobiom in Verbindung gebracht [36]. Das Gallenmikrobiom und die bakterielle Zusammensetzung des Salvias weisen eine hohe Korrelation auf und es wurde eine relativ hohe Ähnlichkeit zwischen dem Gallenmikrobiom und der duodenalen Mikrobiota festgestellt [37, 38]. 13 neuartige Gallenbakterien wurden von Shen et al. identifiziert, die auf der Shotgun-Sequenzierung des gesamten Metagenoms basieren. und 8 der 13 neuen Arten waren menschliche orale mikrobielle Taxa (39). Das Mikrobiom des Gallensystems und des oberen Gastrointestinaltrakts kann direkt oder indirekt durch die orale Mikrobiota moduliert werden [40]. Orale Bakterien sind an der Pathogenese von Gallensteinerkrankungen beteiligt [40], obwohl ein klares Verständnis der Mechanismen ihres Einflusses auf die Cholelithogenese fehlt [41]. Bei Patienten mit Gallensteinerkrankungen sind Proteobakterien, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Fusobacteria sowie Synergistetes und TM7 die häufigsten Bewohner des Verdauungstrakts [42]. Interessanterweise kommen Enterokokkengattungen regelmäßig im oralen Mikrobiom vor, was zu Munderkrankungen wie Karies oder endodontischen Infektionen führt [43]. In der Mehrzahl der Gallenproben wurden zwei Enterobacteriaceae-Gattungen (E. coli, Klebsiella spp.) und Enterococcus faecium nachgewiesen, und in unserer Studie wurde Bacteroides fragilis, das zur Gattung Bacteroidetes gehört, mit Cholangitis in Verbindung gebracht. Darüber hinaus waren Enberobacteriaceae-Gattungen sowohl in der Mundhöhle als auch im Darmmikrobiom von Patienten mit Kolitis reichlich vorhanden, was darauf hindeutet, dass der Gallenbaum auch aus der Mundhöhle kontaminiert sein könnte [44]. Unsere Daten stützen dieses Konzept: In 33 % aller Fälle waren identische Mikrobenarten im Rachen und in Gallenproben desselben ERC vorhanden. Obwohl dieser Erregertransfer nicht zu einer häufigeren Cholangitis oder einem schlechteren klinischen Ergebnis führte, gingen wir davon aus, dass die mikrobielle Analyse von Gallenaspiraten Einfluss auf die Post-ERC-Behandlung und die Dauer des Krankenhausaufenthalts haben könnte. Eine an die mikrobielle Analyse von Gallenaspiraten angepasste Antibiotikabehandlung verkürzte die Dauer des Krankenhausaufenthalts.

Wichtige Einschränkungen dieser Studie sind die geringe Patientenzahl und die heterogene Patientenpopulation. Eine weitere potenzielle Einschränkung könnte sein, dass es in unserem Umfeld keine Referenzmethode für die Gallenprobenentnahme gibt (z. B. über die perkutane transhepatische Gallendrainage). Darüber hinaus sind unsere Erkenntnisse aus dieser Analyse realer Daten nicht universell anwendbar, sondern spiegeln die Behandlung mit hauptsächlich interventioneller ERC moderner Patientenpopulationen in einem tertiären Überweisungszentrum wider.

Zusammenfassend zeigt diese retrospektive Studie, dass eine Kontamination der Galle mit dem oralen Mikrobiom über ERC wahrscheinlich, aber größtenteils harmlos ist. Eine Aspiration und mikrobiologische Probenahme der Galle ist möglich, die Interpretation des Ergebnisses bleibt jedoch eine Herausforderung. Weitere, aussagekräftigere Studien sind erforderlich.

Die während der aktuellen Studie verwendeten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Anastomosengallenstriktur

Bacteroides Galle Esculin

C-reaktives Protein

Distale Gallenstrikturen

Hochwirksame Desinfektion mit doppelter Wiederaufbereitung

Endoskopische retrograde Cholangiographie

Endoskopische Papillotomie

Hochgradige Desinfektion

Nichtanastomosische Gallenstriktur

Orthopädische Lebertransplantation

Nakai Y, Isayama H, Wang HP, Rerknimitr R, Khor C, Yasuda I, Kogure H, Moon JH, Lau J, Lakhtakia S, et al. Internationale Konsenserklärungen zur endoskopischen Behandlung distaler Gallenstrikturen. J Gastroenterol Hepatol. 2020;35(6):967–79.

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Unzutreffend.

HZ dankt dem österreichischen Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort, der Nationalstiftung für Forschung, Technologie und Entwicklung und der Christian-Doppler-Forschungsgemeinschaft für die finanzielle Unterstützung. HT wird von der Exzellenzinitiative VASCage (Centre for Promoting Vascular Health in the Aging Community) unterstützt, einem F&E K-Centre (COMET-Programm – Competence Centers for Excellent Technologies), das vom österreichischen Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie gefördert wird für Digitales und Wirtschaft und die Bundesländer Tirol, Salzburg und Wien.

Abteilung für Innere Medizin I, Gastroenterologie, Hepatologie, Endokrinologie und Stoffwechsel, Medizinische Universität Innsbruck, Anichstraße 35, Innsbruck, 6020, Österreich

Maria Effenberger, Ramona Al-Zoairy, Hubert Schwaighofer, Herbert Tilg & Heinz Zoller

Abteilung für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie, Medizinische Universität Innsbruck, Innsbruck, Österreich

Ronald Gstir

Abteilung für Innere Medizin, Akademisches Lehrkrankenhaus Hall, Hall/Tirol, Österreich

Ivo Graziadei

Christian Doppler Labor für Eisen- und Phosphatbiologie, Medizinische Universität Innsbruck, Innsbruck, Österreich

Heinz Zoller

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ME und HZ haben das Projekt entworfen und die Arbeit geschrieben. HS und IG sammelten menschliche Daten. RA und ME überprüften die Analysemethoden und analysierten die Daten. HS war an der Patientenrekrutierung beteiligt. RG analysierte die mikrobiologischen Datensätze. HZ und HT gaben kritisches Feedback und trugen zur Datenanalyse bei. RA, ME und HT trugen zusammen mit HZ zur Manuskripterstellung bei. Die Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Heinz Zoller.

Von jedem in die Studie einbezogenen Patienten wurde eine Einverständniserklärung eingeholt. Das Studienprotokoll entspricht den ethischen Richtlinien der Helsinki-Erklärung von 1975 (6. Revision, 2008), wie sie in der vorherigen Genehmigung durch den Humanforschungsausschuss der Institution zum Ausdruck kommen. Das Studien-/Versuchsprotokoll wurde von der Ethikkommission der Medizinischen Universität Innsbruck genehmigt (Protokollnummer: 1100/2022).

Unzutreffend.

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.

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Ergänzungstabelle 1.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Effenberger, M., Al-Zoairy, R., Gstir, R. et al. Übertragung oraler Mikrobiota auf die Gallenwege während der endoskopischen retrograden Cholangiographie. BMC Gastroenterol 23, 103 (2023). https://doi.org/10.1186/s12876-023-02721-7

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Eingegangen: 09. November 2022

Angenommen: 13. März 2023

Veröffentlicht: 3. April 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s12876-023-02721-7

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