Diagnostische Mikrobiologie

Die Diagnostik von Infektionserkrankungen ist ein essentieller Bestandteil der modernen Medizin. Die meisten Infektionen sind heutzutage therapierbar – wenn sie richtig und schnell genug erkannt werden. In enger Zusammenarbeit mit den behandelnden Kollegen geht es darum, Ursachen für Infektionskrankheiten zu finden, Erreger zu identifizieren und ein Erfolg versprechendes Therapieschema zu definieren. Das Institut für Hygiene und Mikrobiologie ist entsprechend auch durch die  Deutsche Akkreditiertungsstelle (DAkkS) gemäß DIN EN ISO 15189-2014 als medizinisches Labor akkreditiert: Akkreditierungsurkunde & Anlage

Leiter des Bereichs Diagnostische Mikrobiologie:
Prof. Dr. rer. nat. Dr. med. Christoph Schoen
Telefon: +49 931-31-46162

Stellvertretender Leiter des Bereichs Diagnostische Mikrobiologie:
PD Dr. med. Thiên-Trí Lâm
Telefon: +49 931-31-46737

Leiter des Bereichs Infektionsserologie:
Prof. Dr. med. Alexandra Schubert-Unkmeir
Telefon: +49 931-31-46721
 

Neben der Laborarbeit ist die Beratung – telefonisch oder direkt am Patientenbett – essentieller Bestandteil der Serviceleistung „Mikrobiologische Diagnostik“. Deshalb steht für die Einsender des IHM rund um die Uhr ein ärztlicher Beratungsdienst zur Verfügung.

Als forschungsaktives Universitätsinstitut ist es daneben unsere Aufgabe, neue Techniken und mikrobiologische Erkenntnisse in diagnostische Methoden umzusetzen und diese zu evaluieren. Dies geschieht sowohl im Rahmen der am Institut angesiedelten Nationalen Referenzzentren NRZMyk für Invasive Pilzinfektionen (Hauptstandort: Leibniz Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut, Jena), NRZMHi für Meningokokken und Haemophilus influenzae und im Konsiliarlabor für Echinokokkose, als auch in der täglichen Arbeit der AG Diagnostics Research. Da die Anlage zur Akkreditierungsurkunde aus diesem Grund nicht immer den aktuellen Stand der im akkreditierten Bereich eingesetzten Verfahren wiedergibt, steht eine Liste für den flexiblen Anwendungsbereich zum Herunterladen bereit.

Reguläre Dienstzeiten:

      
Für bestimmte Feiertage (z. B. Ostern, Pfingsten) und Jahreswende gelten gesonderte Öffnungszeiten.  Diese werden vorher auf der Homepage des Instituts für Hygiene und Mikrobiologie bekannt gegeben.

Zu den angegebenen Zeiten sind die diagnostischen Laboratorien besetzt und für telefonische Auskünfte über die zentrale Befundauskunft Tel. 31-46939 erreichbar. Es werden alle Untersuchungsmaterialien angenommen.

Bitte beachten Sie:

• Bitte melden Sie Materialien, die erst nach 16 Uhr zum Versand kommen, telefonisch unter der Rufnummer 31-46939 an.
• Um eine rasche und bevorzugte Bearbeitung und Zwischenbefundung zu gewährleisten, bitten wir bei eiligen Notfalluntersuchungen um eine telefonische Vorankündigung sowie einen entsprechenden Vermerk (z. B. „eilig“ oder „cito!“) auf dem Anforderungsschein.
• Bei dringenden Untersuchungen können die Materialien auch außerhalb der regulären Dienstzeiten verarbeitet werden (siehe unten). In diesen Fällen ist der Dienstarzt  über die Telefonzentrale 201-13 über eine Notrufnummer erreichbar.
• An Wochenenden bieten wir eine eingeschränkte Routinediagnostik an. Diese umfasst den mikroskopischen und kulturellen Nachweis bakterieller Infektionserreger in sämtlichen klinischen Proben sowie das MRSA-Screening (PCR-Schnelltest). Das infektionsserologische und molekularbiologische Labor sind am Wochenende nicht besetzt.

• Bei Verpackung und Versand von diagnostischen Proben von Patienten mit Verdacht auf eine Infektion durch einen Erreger der Risikoklasse 3 nach Biostoffverordnung (z.B. bei V. a. Brucellose, Tularämie, Milzbrand etc.) bitte die Verdachtsdiagnose aufgrund der Gefahr einer Laborinfektion unbedingt auf dem Einsendeschein bzw. bei der Untersuchungsanforderung in Lauris vermerken sowie einen gelben dreieckigen „Biohazard“-Aufkleber auf der Außenseite der zweiten Verpackung aufkleben!

Transport – und Lagerbedingungen für Materialien zur Untersuchung im Institut für Hygiene und Mikrobiologie

Außerhalb der regulären Pfortenöffnungszeiten bitten wir, Material in den Kühl- bzw. 25°C-Schrank im Eingangsbereich des Instituts zu stellen. Dabei gilt:
 

25°C - Schrank (Raumtemperatur):

•     Blutkulturen (bitte keine Vorbebrütung!)
•     Punktate (Pleura, Ascites, Gelenkpunktat)
•     Gewebe
•     Abstriche (Nasen-, Rachen-, tiefe Wund-, Abszessabstriche)
•     Liquor für bakterielle Untersuchungen (nativ oder in Blutkulturflasche)
•     Uricults (Urin nativ in den Kühlschrank)
•     Heparin-Blut

Kühlschrank:

•     Katheterspitzen
•     Atemwegsmaterialien (Sputum, Trachealsekret, Bronchialsekret, BAL)
•     Urin nativ
•     Stuhl
•     Serum
•     Liquor für serologische Untersuchungen
•     Augenabstriche, Abstriche von oberflächlichen Wunden
•     Screening-Abstriche (MRSA, MRGN, VRE)
•     Proben für das Hygiene-Labor

 
WICHTIG:

Verschieden gelagerte Materialien müssen getrennt verpackt und gekennzeichnet sein.

Zur telefonischen Beratung steht im Rahmen der regulären Dienstzeiten die zentrale Befundauskunft zur Verfügung:

Für Befund-Anfragen/Auskünfte während der regulären Dienstzeiten wählen Sie bitte die
zentrale Befundauskunft:            31-46939.

Aktuelle Befunde werden im Rahmen der regulären Dienstzeiten medizinisch validiert und stehen i. d. R. ab 13:30 Uhr zur Verfügung. Sie sind unmittelbar über LAURIS abrufbar. Medizinisch validierte Vorbefunde können ebenfalls jederzeit in Form von PDF-Dokumenten direkt über LAURIS abgerufen werden.

Die mikrobiologische Telefonberatung im Not- und Wochenenddienst umfasst:

- Auskünfte zur Materialeinsendung und zu präanalytischen Anforderungen,
- Fragen zur Auswahl weiterführender mikrobiologischer Untersuchungen bei V.a. eine Infektionskrankheit,
- erregerspezifische krankenhaushygienische Informationen,
- Hinweise zur erregergerechten antibiotischen Therapie.

Die mikrobiologische Therapieempfehlung ist stets Erreger- bzw. Infektions-bezogen auf der Grundlage von Keimidentifizierung und Antibiogramm. Hierbei können Nebenwirkungen, Arzneimittelinteraktionen und die allgemeine klinische Situation des Patienten nicht berücksichtigt werden.

Weitergehende mikrobiologisch-infektiologische Fallbesprechungen erfordern i.d.R. ein gesondertes infektiologisches Konsil durch einen Infektiologen oder klinischen Mikrobiologien. Sie sind daher im Rahmen des mikrobiologischen Not- und Wochenenddienstes nicht möglich.
 

Krankenhaushygienische Anfragen richten Sie bitte an die Stabsstelle Krankenhaushygiene (Leitung Prof. Dr. med. Stefanie Kampmeier) unter 
https://www.hygiene.uni-wuerzburg.de/hygiene/stabsstelle-krankenhaushygiene/.

Bei verwaltungs- oder abrechnungstechnischen Anfragen wählen Sie bitte

               
  
Darüber hinaus sind am Institut für Hygiene und Mikrobiologie Nationale Referenzzentren und Konsiliarlabore angesiedelt.

Mikrobiologische Rufbereitschaft und Notfalldiagnostik

Die mikrobiologische Notfalldiagnostik steht der Universitätsklinik Würzburg, Abteilungen der Missionsärztlichen Klinik, dem Juliusspital und dem König-Ludwig-Haus zur Verfügung. Sie ist für Ärzte dieser Einrichtungen über die Telefonzentrale 201-13 außerhalb der regulären Dienstzeiten 24 h erreichbar und kann angefordert werden bei vitalen Indikationen, wenn aus dem sofort erhobenen Befund noch spezifische therapeutische (d. h. über die kalkulierte Therapie zwingend hinausgehende) oder weitere unabdingbare diagnostische bzw. ausbruchsverhindernde Maßnahmen abgeleitet werden.

Indikationen zu Untersuchungen im Rahmen der mikrobiologischen Rufbereitschaft müssen dabei mit dem diensthabenden Mikrobiologen unter folgenden Aspekten zwingend  besprochen werden:

• Schwere des Krankheitsbildes
• Therapeutische Konsequenzen der Diagnostik
• Nachweis empfindlicher Erreger
• Möglichkeit einer Schnelldiagnostik

Akute Krankheitsbilder, die i. d. R. eine mikrobiologische Notfalldiagnostik erforderlich machen, umfassen in erster Linie:

• V. a. bakterielle bzw. durch Pilze oder Parasiten bedingte Meningitis/Enzephalitis
• V. a. septische Arthritis
• V. a. bakterielle bzw. durch Pilze oder Parasiten bedingte Endophthalmitis
• CT-/MRT-gestützte bzw. operativ entnommene Proben aus primär sterilen Körperhöhlen/Organen mit begründeten V. a. bakterielle bzw. durch Pilze oder Parasiten bedingte Infektionen (z. B. Hirnabszess etc.)

Sämtliche Angaben zur korrekten Probenahme, zum Probentransport und der Probenlagerung sowie zum Spektrum der angebotenen mikroskopischen, kulturellen, molekularbiologischen und serologischen Untersuchungen finden Sie im

Leistungskatalog des Instituts für Hygiene und Mikrobiologie  (Stand 23. Oktober 2023)

Eine Vielzahl von Bakterien kann Infektionen des Menschen verursachen. Der Nachweis der Erreger und eine Empfindlichkeitstestung gegenüber verschiedenen Antibiotika sind in vielen Fällen entscheidende Voraussetzung für eine effiziente Therapie dieser Infektionen. In einigen Fällen kann eine rasche mikrobiologische Beurteilung eine Entscheidung über Therapiemaßnahmen maßgeblich beeinflussen. Daher bietet das IHM für seine Einsender an 365 Tagen im Jahr rund um die Uhr eine Rufbereitschaft für infektiologische Notfälle.

In den letzten Jahren sind zunehmend multiresistente Bakterien zum Problem geworden. Bei den Gram-positiven Erregern spielen Methicillin-resistente S. aureus Stämme (MRSA) und Vancomycin resistente Enterokokken eine wichtige Rolle als Infektionserreger. Auch multiresistente Gram-negative Bakterien – unter anderem Breitspektrumbetalaktamase (ESBL) bildende Enterobactericeae und Metallobetalaktamase (MBL) bildende P. aeruginosa Stämme - stellen den behandelnden Arzt oft vor schwierige Probleme. Eine effiziente und schnelle Detektion dieser Erreger ist Voraussetzung für eine wirkungsvolle Therapie und die Verhinderung von Übertragungen. Hier erfolgt eine enge Zusammenarbeit zwischen der Bakteriologie und dem Bereich Molekularbiologie.

Mit einer großen Bandbreite an Routineverfahren sowie durch die ständige Evaluation und Integration neuer Verfahren sehen wir es als unsere Aufgabe an, den klinisch tätigen Kollegen eine schnelle und zuverlässige Diagnostik sowie eine umfassende Beratung zu infektiologischen Fragestellungen zu bieten.

Die Grundlage der meisten molekularbiologischen Verfahren zur Diagnose von Infektionskrankheiten sind Nukleinsäureamplifikationstechniken wie die PCR (Polymerase-Kettenreaktion). Durch exponentielle Vermehrung von Zielstrukturen aus dem Genom von Mikroorganismen wird ohne großen Zeitaufwand eine hohe Sensitivität erreicht. Gleichzeitig sind diese Verfahren unabhängig von der Vitalität der Erreger, so dass beispielsweise auch nach einer Antibiotikagabe, wenn die kulturelle Anzucht nicht mehr erfolgreich ist, ein Erregernachweis gelingen kann. Auch bei schwer oder gar nicht anzüchtbaren Erregern kann die Molekularbiologie ein wertvoller Bestandteil der Diagnostik sein.

Molekulare Methoden sind auch die Grundlage moderner Typisierungsverfahren, die in hygienischen und epidemiologischen Fragestellungen unverzichtbar sind. Insbesondere im Bereich der Typisierung multiresistenter Krankenhauskeime (MRSA/VRE) und in der Typisierung von N. meningitidis in Zusammenarbeit mit dem Nationalen Referenzzentrum für Meningokokken werden diese Techniken in unserem Labor genutzt und weiterentwickelt.

Diesen Vorteilen stehen hohe Anforderungen an das Qualitätsmanagement und die Überprüfung der Spezifität sowie hoher technischer Aufwand gegenüber. Daher sollte die molekularbiologische Diagnostik nach gezielter Indikationsstellung im Rahmen einer Stufendiagnostik eingesetzt werden. Wie bei allen mikrobiologischen Untersuchungen gilt auch für die Molekularbiologie: Je höherwertig das Untersuchungmaterial, desto aussagekräftiger das Ergebnis. Oft empfiehlt es sich, vor Einsendung diagnostischer Proben mit uns Rücksprache zu halten. Deswegen: Fragen Sie uns! Wir versuchen gerne im Gespräch mit Ihnen optimale Strategien für Ihre Fragestellung zu entwickeln

Die Diagnostik von Infektionen durch Mykobakterien bildet einen eigenen Bereich am IHM. Diese Erreger unterscheiden sich in ihrem Färbeverhalten und in den Ansprüchen für kulturelle Anzucht deutlich von anderen Bakterien. Im Zentrum dieses Bereichs steht die Diagnose von Infektionen durch Mycobacterium tuberculosis. Die kulturelle Anzucht stellt hier immer noch das sensitivste diagnostische Verfahren dar. In Zusammenarbeit mit dem bereich Molekularbiologie erfolgt der DNA-Nachweis aus diagnostischen Materialien. Auch die Resistenztestung von M. tuberculosis wird bei uns durchgeführt. Die richtige Gewinnung des Probenmaterials ist für die Aussagekraft der Untersuchung entscheidend – gerne können Sie uns bereits vor der Materialentnahme kontaktieren.

Für die Diagnose einer latenten Infektion durch M. tuberculosis bieten wir im Bereich Serologie ein modernes Verfahren zum Nachweis Tuberkulose-spezifischer T-Zellen an. Neben der Tuberkulose werden in unserem Labor auch atypische Mykobakterien nachgewiesen. Der mikroskopische und kulturelle Nachweis von MOTTs (Mycobacteria other than tuberculosis) spielt vor allem bei Hautinfektionen, Infektionen der Lymphbahnen und immunsupprimierten Patienten eine wichtige Rolle.

Mit der stetig steigenden Anzahl von immunsupprimierten und intensivmedizinisch maximal versorgten Patienten hat die Bedeutung invasiver Pilzinfektionen in den letzten Jahren stetig zugenommen. Neben dem Nachweis häufiger Erreger wie Candida albicans und Aspergillus fumigatus treten zunehmend auch seltene Pilze, die bisher nicht oder nur selten mit Infektionen des Menschen assoziiert waren, als Erreger invasiver Infektionen auf. Die schnelle und zuverlässige Identifizierung solcher Erreger ist eine der großen Herausforderungen in der medizinischen Mykologie. Neben dem mikroskopischen und kulturellen Nachweis sind serologische und molekularbiologische Untersuchungen Bestandteil einer kompletten mykologischen Diagnostik. Eine zentrale Rolle spielt die therapeutische Beratung, die telefonisch oder im Rahmen infektiologischer Konsile durchgeführt wird. In Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe Mykologie (Prof. Oliver Kurzai) werden bei Bedarf auch experimentelle Verfahren zur Identifizierung von Pilzen beispielsweise in fixierten Geweben angeboten. Ebenso steht eine etablierte Methodik zur Resistenztestung von Pilzen zur Verfügung. Gerade in schwierigen Fällen empfiehlt sich oft bereits vor einer Materialeinsendung eine Kontaktaufnahme mit unserem Labor.

Ein breites Spektrum an Parasiten kann den Menschen infizieren. Weltweit sind die Malaria und weitere Infektionen durch Protozoen sowie Infektionen durch Helminthen Ursache für eine hohe Morbidität und Mortalität. Als unangenehmes Urlaubsmitbringsel werden auch in Deutschland solche Infektionen diagnostiziert. Aber auch einheimische Parasiten und Würmer sind infektiologisch bedeutsam. Zu den bedrohlichsten einheimischen Helminthen zählt der Fuchsbandwurm Echinococcus multilocularis. Die Interaktion zwischen diesem Erreger und dem menschlichen Wirt bildet einen Forschungsschwerpunkt am IHM. Darüber hinaus ist hier vom RKI das Konsiliarlabor für Echinokokkose eingerichtet worden. Zwischen dem Bereich Parasitologie und dem Bereich Serologie besteht eine enge Verknüpfung da bei vielen Parasitosen ergänzend oder in erster Linie serologische Verfahren zur Diagnostik dienen. Wichtigstes Beispiel dafür ist die Toxoplasmose, die insbesondere für Schwangere bedrohlich sein kann.

Bei einem Teil der bakteriellen Infektionskrankheiten, wie z.B. der Syphilis/Lues oder der Borreliose sind die Erreger bei Auftreten der klinischen Symptomatik nur noch kurzfristig nachweisbar oder der direkte Erregernachweis ist technisch schwierig.
Infektionen des Magen-Darm Traktes durch Yersinien, Salmonellen, Shigellen und des Urogenitaltraktes durch Chlamydien und Gonokokken können Auslöser postinfektiös auftretender reaktiver Arthritiden sein. Klinische Beschwerden liegen also zu einem Zeitpunkt vor, an dem die ätiologische Abklärung durch den direkten Erregernachweis gewöhnlich nicht mehr möglich ist.
In diesen Fällen sollte die Sicherung der Diagnose durch den Antiköpernachweis versucht werden.

In der Infektionsserologie am IHM werden über 80 Parameter von über 30 verschiedenen Infektionserregern bestimmt. Das Spektrum der zum Antikörpernachweis eingesetzten Verfahren umfasst:

• Agglutinationen (Hämagglutination/Partikelagglutination),
• Komplementbindungsreaktionen
• quantitative und qualitative ELISAs
• indirekte Immunfluoreszenz
• Immunelektrophorese
• Immunoblots (Borrelia burgdorferi, Campylobacter, Yersinia, Helicobacter pylori, Treponema pallidum)
• TB-EliSpot.

Für die Betreuung und Überwachung von immunsupprimierten Patienten und Intensivpatienten bieten wir die Bestimmung von Pilzantigenen an (Candida-Mannan-Antigen, Aspergillus-Galaktomannan und Cryptococcus-Kapsel-Antigen).

Zum Nachweis der latenten M. tuberculosis-Infektion haben wir unsere Diagnostik durch Einführung des TB-EliSpot-Assays erweitert. Hierbei erfolgt der Nachweis einer γ-Interferon Sekretion (T-cell Interferon γ release assays - TIGRAs) durch M. tuberculosis spezifische T-Lymphozyten nach Kontakt mit den Antigenen ESAT-6 oder CFP-10.