Überlegungen zur mikrobiologischen Qualität des Hämodialysewassers in Brasilien Ⅲ

Aktuelle Gesetzgebung zu Dialysewasser in Brasilien

Die für die verwendeten KriterienBeurteilung der DialyseWasser entstand durch das Bewusstsein der zuständigen Behörden hinsichtlich des potenziellen Risikos, dem behandelte Patienten ausgesetzt waren (Faria, 2011).

WIE LANGE DAUERT ES, BIS CISTANCHE WIRKT?

Der Beschluss des Collegiate Board of Directors (RDC) Nr. 33/2008 sieht die technische Regelung für die Planung, Programmierung, Ausarbeitung, Bewertung und Genehmigung von Wasseraufbereitungs- und -verteilungssystemen für die Hämodialyse in der brasilianischen Gesundheitsaufsichtsbehörde vor (Anvisa, 2008). .

RDC Nr. 11/2014 legt die Good-Practice-Anforderungen für festDialysediensteEs gilt für alle Dialysedienste, ob öffentlich, privat, philanthropisch, zivil oder militärisch, einschließlich derjenigen, die Lehr- und Forschungstätigkeiten durchführen. Es legt außerdem fest, dass die Proben für mikrobiologische Analysen mindestens monatlich am Rücklaufpunkt des Verteilungskreislaufs und an einem der Punkte im Verarbeitungsraum gesammelt werden. Darüber hinaus wird festgelegt, dass die mikrobiologische Qualität des Wassers immer dann überprüft werden muss, wenn Pyrogenerscheinungen, Bakteriämie oder der Verdacht einer Sepsis vorliegenPatienten auf Dialyse. Dieses RDC Nr. 11/2014 legt den Wasserqualitätsstandard für die Dialyse fest, wobei die biologischen und mikrobiologischen Eigenschaften in Tabelle 1 hervorgehoben sind (Anvisa, 2014).

TABELLE I – Biologische und mikrobiologische Qualitätsnorm für Dialysewasser

Die Internationale Organisation für Normung (ISO) sieht in ihrer Norm Nr. 13959:2014 vorHämodialyseWasser und damit verbundene Therapien, wobei als Qualitätsstandard eine mikrobiologische Gesamtzahl von weniger als 100 KBE/ml oder weniger festgelegt wird, sofern dies in der örtlichen Gesetzgebung vorgesehen ist. Außerdem wurden Endotoxinkonzentrationen unter 0,25 UE/ml oder, sofern dies der Fall ist, ebenso gering festgelegt, wie in der örtlichen Gesetzgebung vorgesehen (International Organization for Standardization, 2014).

KONVENTIONELLE UND ALTERNATIVE MIKROBIOLOGISCHE METHODEN

Zählung heterotropher Bakterien

Es kann als erstes Zeichen der mikrobiologischen Tests angesehen werden, als Galileo Galilei bzw. Van Leeuwenhoek Mitte 1610 bzw. 1665 die Mikroskope erfanden. Obwohl Leeuwenhoek wahrscheinlich nicht der Erste war, der Bakterien und Protozoen beobachtete, war er der Erste, der Berichte mit Zeichnungen und Beschreibungen seiner Beobachtungen verfasste. Unter anderem beschrieb er 1675 Lebewesen im Wasser (Dias, 2018; Pelczar, Reid, Chan, 1980).

Allerdings hatten deutsche Wissenschaftler das Wachstum von Kolonien in Salzkartoffeln beobachtet, was die Praxis der mikrobiellen Kultivierung und die Entwicklung von Kulturmedien kennzeichnete. Es war Koch, der die Kultivierung von Mikroorganismen in einem festen Medium initiierte. Er nannte Agar die aus Algen gewonnene Substanz, die sich bei Raumtemperatur verfestigen konnte. Richard Petri entwickelte eine Glasplatte zum Ablegen des Kulturmediums (Jay, 2001; Pelczar, Reid, Chan, 1996).

Nach 200 Jahren der Entdeckung von Lebewesen im Wasser durch Leeuwenhoek brachten Louis Pasteur, Robert Koch, Theobald Smith und einige andere Wissenschaftler mikroskopisch kleine Lebewesen mit Krankheiten in Verbindung. Joseph Lister erhielt 1878 die ersten reinen Bakterienkulturen durch serielle Verdünnungen in einem flüssigen Medium (Pelczar, Reid, Chan, 1980).

Ende des 19. Jahrhunderts wurden Anbautechniken eingeführt, um die Qualität von Trinkwasser zu analysieren. Für die Analyse von E. coli und anderen coliformen Keimen wurde Kulturbrühe über die Wahrscheinlichkeitszahl (Most Probable Number, MPN) zur Hauptmethode sowie Kochs Agar-Medium oder festes Medium für die Gesamtzählung, die beide einige Modifikationen erfahren haben. Im Jahr 1950 wurde die Verwendung von Membranfiltern zur Bakterienzählung eingeführt (Pelczar, Reid, Chan, 1996; Sartory, Watkins, 1999).

MNP ist einfach, erfordert jedoch eine längere Analysezeit (bis zu 5 Tage), während bei der Membranfiltration mutmaßliche Ergebnisse nach 3-5 Tagen Inkubation vorliegen (Anvisa, 2019). Was das feste Medium betrifft, besteht eine der Optionen aus Plaque Counting Agar (PCA), einem nährstoffarmen Medium, das für die Rückgewinnung von Bakterien ungeeignet ist, die im Wasser bereits stark belastet sind. Beispielsweise können auch ernährungsphysiologisch schwächere Kulturmedien verwendet werden, da diese eine größere Anzahl von Bakterien, aber nicht die gesamte lebensfähige Population, zurückgewinnen können (Sartory, Watkins, 1999). Reasoner's 2A Agar (R2A) ist ein Beispiel für ernährungsphysiologisch schwächere Kulturmedien und wird für die mikrobiologische Wasseranalyse am meisten empfohlen (USP, 2017).

Derzeit gibt es viele konventionelle mikrobiologische Methoden, wie die Plattenmethode, die Membranfiltration und mehrere Röhrchen nach dem MNP-Verfahren (Anvisa, 2019). Obwohl sie einfach, effizient und wirtschaftlich sind, weisen sie einige Einschränkungen auf: geringe Selektivität des Kulturmediums, Variabilität der biologischen Reaktion und späte Ergebnisse beim Nachweis von Mikroorganismen, wodurch die Zeit für die Festlegung präventiver Maßnahmen zur Reduzierung von Patientenverletzungen beeinträchtigt wird (Anvisa , 2019).

Um diese Einschränkungen zu minimieren, wurden alternative mikrobiologische Methoden entwickelt, um ein höheres Qualitätsniveau der Tests, eine höhere Empfindlichkeit und schnellere Ergebnisse zu erzielen und so frühzeitige Korrekturmaßnahmen zu ermöglichen (Anvisa, 2019).

Bakterielle Endotoxine

Theodor Billroth verwendete 1865 den Begriff Pyrogen, um Substanzen zu bezeichnen, die Fieber verursachen (Kikkert, Groot, Aarden, 2008; Medical Staff Conference, 1978). Richard Pfeiffers Studien über Cholera im Jahr 1892, die von Robert Koch gefördert wurden, würdigen ihn als Vater des Endotoxins für seine Entdeckung (Rietschel, Cavaillon, 2003).

Im Jahr 1942 wurde der Pyrogentest mittels In-vivo-Methode in der zwölften Ausgabe des Amerikanischen Arzneibuchs hinzugefügt (Mc Closky et al., 1943). Seit seiner Einführung wird dieser Test häufig zur Bewertung der Kontamination durch Pyrogene in parenteralen Arzneimitteln eingesetzt (Kikkert, Groot, Aarden, 2008). Allerdings wurde dieser Test erst 1976 in das brasilianische Arzneibuch aufgenommen (Navega et al., 2015).

Der Test basiert auf der Messung der Fieberreaktion des Kaninchens nach intravenöser Injektion der Testlösung und die Interpretation der Ergebnisse wird zur Charakterisierung der biologischen Kontrolle verwendet (Anvisa, 2019). Es gibt jedoch einige Einschränkungen, wie z. B. Tiermanagement, biologische Variabilität und ethische Fragen. Diese Aspekte ermutigten Forscher, alternative Methoden für den In-vivo-Test von Pyrogenen zu entwickeln (Kikkert, Groot, Aarden, 2008). In ihrer Forschung beobachteten Levin und Bang (1964), zitiert von Kikkert, Groot und Aarden (2008), dass Escherichia coli-Endotoxin eine Gerinnung in der Hämolymphe der Krabbe Limulus polyphemus verursachte.

Der Limulus-Amöbozyten-Lysat-Test (LAL) wurde 1980 in das amerikanische Arzneibuch aufgenommen, während er erst 1996 in das brasilianische Arzneibuch aufgenommen wurde (Farmacopéia, 1996; USP, 1980). Es gibt zwei Arten von LAL-Tests: Der erste ist der semiquantitative Gerinnungstest, der auf der Gelbildung basiert; Der zweite ist der photometrische, ein quantitativer Test, der in eine chromogene Methode, die auf der Farbentwicklung basiert, und die turbidimetrische Methode, die auf der Trübungsentwicklung basiert, unterteilt werden kann (Anvisa, 2019).

Allerdings weisen LAL-Tests einige Einschränkungen auf, wie z. B. die Variabilität der Analysetechnik und den den verwendeten Instrumenten innewohnenden Fehler, die die Analysequalität beeinträchtigen. In diesem Zusammenhang sind alternative Methoden wünschenswert, die diese Einschränkungen beseitigen (Anvisa, 2019; Charles River, 2017). ; Lemgruber et al.,2011)

Alternative mikrobiologische Methoden

Alternative mikrobiologische Methoden sind wünschenswert, wenn die Einschränkungen herkömmlicher Methoden überwunden werden sollen. In verschiedenen Kompendien werden alternative Methoden in qualitative, quantitative oder identifizierende Methoden eingeteilt (Anvisa, 2019; PDA, 2013; USP, 2017).

Das brasilianische Arzneibuch hebt die wichtigsten Methoden hervor: lebensfähigkeitsbasiert, wachstumsbasiert und zelluläre Komponentenbasiert (Anvisa, 2019). Die wichtigsten Arten alternativer mikrobiologischer Methoden und ihre jeweiligen Technologien sind in Tabelle II beschrieben.

TABELLE II – Haupttypen alternativer mikrobiologischer Methoden und ihre jeweiligen Technologien

Trotz der Bedeutung des Einsatzes schneller Alternativmethoden, um nicht nur Korrekturmaßnahmen in Echtzeit zu ermöglichen, sondern auch die Patientensicherheit zu erhöhen, werden nur wenige Studien durchgeführt, um ihre Anwendbarkeit im Bereich der Analyse von dialysebehandeltem Wasser zu belegen (Anvisa, 2019). . Riepl et al. (2011) bewerteten die Anwendbarkeit der Festphasenzytometrie anhand der Epifluoreszenzmikroskopie und stellten eine hohe Korrelation zwischen der konventionellen und der alternativen Methode fest.

Die Anwendung der Festphasenzytometrie in der mikrobiologischen Analyse von Dialysewasser ist vielversprechend, da sie nicht nur zuverlässig ist, sondern auch eine schnelle Methode ist, da die Analysezeit etwa drei Stunden beträgt, und ihre Verwendung nicht nur zur Überwachung der Wasserqualität, sondern auch der Dialyse empfohlen wird Flüssigkeit (Canaud, 2011; Riepl et al., 2011).

Die Zytometrie ist nicht nur eine schnelle Methode, sondern ermöglicht auch den Nachweis lebensfähiger, nicht kultivierbarer Mikroorganismen. Diese Mikroorganismen sind für die Ergebnisabweichungen zwischen den Laborversuchen und der realen Wassermikrobiota verantwortlich. Sie sind nicht in der Lage, sich zu teilen und Kolonien zu bilden, obwohl sie über einen aktiven Stoffwechselmechanismus verfügen und am Leben bleiben. Viele Bakterien, insbesondere gramnegative, verfügen über diese Fähigkeit. Mycobacterium-Arten können als potenzielle VNC hervorgehoben werden (Anvisa, 2019; Joux, Lebaron, 2000; Díaz et al., 2010; Sandle, 2015).

Auf Zellkomponenten basierende Techniken wie die 16S-rDNA-PCR-Analyse sind ebenfalls eine vielversprechende Technik, da sie unabhängig von der Kultur sind und daher in der Lage sind, nicht kultivierbare lebensfähige Mikroorganismen nachzuweisen (Anvisa, 2019; Gomila et al., 2010; Gomila, Ramirez, Lalucat, 2007). ).