Überlegungen zur mikrobiologischen Qualität des Hämodialysewassers in Brasilien Ⅱ

Aufbereitetes Wasser für die Hämodialyse

Verunreinigungen mit niedrigem Molekulargewicht sind im enthaltenDialyselösungkann die Filtermembran passieren und in den Blutkreislauf gelangen und schwere Komplikationen für den Patienten verursachen. Aus diesem Grund muss diese Lösung aufgrund der großen Lösungsmenge, der der Patient während der Behandlung ausgesetzt ist, über einen längeren Zeitraum chemisch und mikrobiologisch rein sein ( Pontoriero et al., 2003; Penne et al., 2009;

WIE LANGE DAUERT ES, BIS CISTANCHE WIRKT?

Da es sich um ein industrialisiertes Produkt handelt, ist dasDialysekonzentrat, in Pulverform oder in Lösung, unterliegt einer strengen Qualitätskontrolle und der Wachsamkeit der Aufsichtsbehörden, während die Qualität des verwendeten Wassers fürHämodialyseliegt in der Verantwortung der Dialyseeinheit (Daugirdas, Blake, Ing, 2016). Abbildung 3 zeigt ein Aufbereitungssystem für Dialysewasser, das die Verbreitung von Wasseraufbereitungssystemen widerspiegelt. Einige Zentren verwenden jedoch Systeme mit einigen Modifikationen, wie z. B. der doppelten Umkehrosmose. In einer vergleichenden StudieDialysezentrenEs wurde beobachtet, dass die Wasserqualität bei der einfachen Umkehrosmose nicht schlechter war als bei der doppelten Umkehrosmose (Penne et al., 2009).

ABBILDUNG 3 - Dialysewasseraufbereitungsschema. Das Wasser durchläuft zunächst einen Membranfilter und gelangt anschließend in einen Sandsedimentfilter. Anschließend durchläuft es zwei Aktivkohlefilter, anschließend durchläuft das Wasser das Ionenaustauscherharz (Enthärter oder Deionisator, je nach Zielsetzung). Anschließend durchläuft das Wasser einen weiteren Membranfilter und schließlich die Umkehrosmose (die einfach oder doppelt sein kann). Das aufbereitete Wasser wird in sauberen Tanks gespeichert und dann an den Verbrauchsort verteilt.

Zunächst durchläuft das Wasser einen Membranfilter und einen Sandsedimentfilter, um Partikel zu entfernen. Anschließend durchläuft das Wasser zwei Aktivkohlefilter, in denen Chlor und Chloramin zurückgehalten und organische Verunreinigungen reduziert werden. Anschließend durchläuft das Wasser das Ionenaustauscherharz, ein System, das Ionen entfernt, einen Enthärter, wenn das Ziel darin besteht, Kationen zu eliminieren, oder einen Entionisator, wenn das Ziel darin besteht, Kationen und Anionen zu eliminieren. Zu diesem Zeitpunkt ist ein weiterer Membranfilter erforderlich, um alle verbleibenden Partikel zu entfernen (Riella, 2018; Daugirdas, Blake und Ing, 2016).

Abschließend durchläuft das Wasser die Umkehrosmose, die als Barriere gegen Bakterien und Endotoxine wirkt. Das aufbereitete Wasser wird in sauberen Tanks gespeichert und dann über das Wasserverteilungssystem an den Verbrauchsort verteilt (Pontoriero et al., 2003; Riella, 2018; Daugirdas, Blake und Ing, 2016).

Verschiedene Verunreinigungen, die schließlich im für die Dialyse aufbereiteten Wasser gefunden werden, wie heterotrophe Bakterien, Endotoxine und chemische Substanzen, können gelegentlich mehrere Komplikationen auslösen, die sich durch Anzeichen und Symptome äußernSymptome wie Schüttelfrost, Übelkeit, Kopfschmerzen, Fieber, Hämolyse, Sepsis und sogar Tod (Coulliette, Arduino, 2013).

Mikrobiologische und biologische Kontamination von aufbereitetem Wasser für die Dialyse

Bakterien und ihre Abbauprodukte wie Endotoxine finden sich häufig als Kontaminanten in aufbereitetem Wasser für die Dialyse, schließlich können auch Protozoen, Viren und Pilze gefunden werden (Pontoriero et al., 2003). Gramnegative Bakterien und nichttuberkulöse Mykobakterien werden am häufigsten als Kontaminanten gefunden. Es besteht auch die Möglichkeit, dass andere Arten von Mikroorganismen, wie z. B. Cyanobakterien, das mit einer hämodialytischen Behandlung verbundene Risiko erhöhen (Silva et al., 1996; Lima et al., 2005; Gueguim et al., 2016).

Im Jahr 1996 ereignete sich in Caruaru, Bundesstaat Pernambuco, ein Vorfall, der als „Tragödie der Hämodialyse" ereignete sich, bei dem etwa 60 Menschen starben, und die Qualität des Wassers, das zum Filtern des Blutes der Patienten verwendet wurde, wurde als Todesursache angegeben. Darüber hinaus wurde der Schluss gezogen, dass Menschen mit Microcystin dialysiert wurden, das bei der Chlorierung aus Cyanobakterien freigesetzt wurde In der Hämodialyseklinik wurde das Wasser einer Aufbereitung unterzogen, die keine Umkehrosmose enthielt. Diese tragische Situation prägte die Maßnahmen der Hygienevorschriften und -inspektionen in Brasilien (Azevedo et al., 2002).

Außerdem kam es 1996 in einem Hämodialysezentrum in Campinas im Bundesstaat São Paulo zu einem Ausbruch einer Bakteriämie. Nach dieser Episode wurden an verschiedenen Standorten Wasser- und Dialysatproben entnommenHämodialysesystem. In der ersten Sammlung wiesen 80 % der Proben Zählungen von Pseudomonas aeruginosa und Burkholderia cepacia auf, beides gramnegative Bakterien, während in der zweiten Sammlung 100 % der Proben Zählungen beider Bakterien aufwiesen (Pisani et al., 2000). In einer von der Sanitärüberwachung von Piracicaba im Bundesstaat São Paulo im Jahr 2003 durchgeführten Sammlung aus zwei Krankenhäusern mit den Namen A und B wurden 200 Proben behandelten Dialysewassers analysiert. Einheit A zeigte Hefe, Pseudomonas aeruginosa und heterotrophe Bakterien über 200 koloniebildende Einheiten (KBE)/ml in 5, 14 bzw. 52 Proben für jede der Kontaminanten. Einheit B zeigte Hefe, Pseudomonas aeruginosa und heterotrophe Bakterien über 200 KBE/ml in 20, 5 bzw. 36 der Proben für jede der Kontaminanten (Simões, Pires, 2004).

In der Stadt Recife im Bundesstaat Pernambuco wurden aus beiden Stämmen drei Stämme von Burkholderia cepacia isoliertdialysebehandeltWasserproben, die an verschiedenen Stellen des Wassersystems gesammelt wurden, und aus dem Blut der Patienten, die beide während eines Bakteriämie-Ausbruchs im Jahr 2001 entnommen wurden. Proben, die nach der Umkehrosmose entnommen wurden, zeigten eine viel höhere Bakterienzahl als die Proben, die vor dem Durchgang durch die Umkehrosmose gesammelt wurden. Dies deutet auf eine mögliche bakterielle Besiedlung der Umkehrosmosemembran hin. Nach der Reinigung des Wassersystems und dem Austausch der Membran hörte der Ausbruch auf (Magalhães et al., 2003).

In der Vergangenheit bestand das Wasserverteilungssystem für die Verbrauchsstelle aus langen Rohren aus Polyvinylchlorid (PVC) mit großem Durchmesser, wodurch der Wasserfluss verringert und eine erhöhte bakterielle Kontamination verursacht wurde. Heutzutage sind Röhrchen mit kleineren Durchmessern und aus anderen Materialien wie Edelstahl, Polyvinylidenfluorid (PVDF) und vernetztem Polyethylen (PEX) vorzuziehen, da es sich um glattere Materialien handelt, die das Anhaften von Mikroben verhindern und die Desinfektion erleichtern. Auch tote Winkel, Stagnationsbereiche und Reservetanks sollten vermieden werden, da sie potenzielle Kontaminationsquellen darstellen (Pontoriero et al., 2003; Silva et al., 1996).

Um eine Kontamination in diesem System zu verhindern, ist eine routinemäßige Desinfektion von Rohren, Tanks usw. erforderlichDialysegeräteist von grundlegender Bedeutung (Silva et al., 1996). Chemische Wirkstoffe wie Peressigsäure und Hypochlorit, Hitze und Ozon werden häufig zur Desinfektion von Wasser für Dialysebehandlungssysteme verwendet. Eine Desinfektion, die das gesamte System umfasst und mindestens einmal im Monat durchgeführt wird, kann die Bildung von Biofilmen verhindern, aber sobald sie im System vorhanden sind, ist ihre Entfernung sehr schwierig und führt zu einer ständigen Kontaminationsquelle (Pontoriero et al., 2003; Montanari et al. , 2009).

Bakterien können auf zwei Arten gefunden werden: isoliert als unabhängige Zellen, die in Flüssigkeit schwimmen (planktonisch) oder in agglomerierten Gemeinschaften (benthisch), die an einer festen Oberfläche haften, sogenannte Biofilme, da 99 % der in der Natur vorkommenden Bakterien in Form von Biofilmen vorliegen . Per Definition handelt es sich dabei um Polymermatrizen, die Bakterienagglomerate und sogar mehrschichtige Pilze enthalten, die durch von Bakterien produzierte Exopolysaccharide (EPS) miteinander verbunden sind. EPS sorgt auch für die Haftung des Biofilms an der Oberfläche eines Feststoffs, der in den meisten Fällen in eine wässrige Lösung eingetaucht ist (Norf, Arndt, Weitere, 2009; Tortora, Funke, Case, 2016).

Dialysewasserproben, die 2005 in der Stadt São Luís im Bundesstaat Maranhão in drei Krankenhäusern mit den Namen A, B und C gesammelt wurden, wiesen Endotoxine in 100 % der Proben vor der Behandlung und in 33,33 % der Proben nach der Behandlung auf. Im Rahmen der Bakterienanalyse im Krankenhaus B wurden Stämme von Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia, Alcaligenes xylosoxidans und Stenotrophomonas maltophilia, allesamt gramnegative Bakterien, isoliert. Im Krankenhaus C wurden Stämme von Burkholderia cepacia, Ralstonia pickettii und Flavimonas oryzihabitans identifiziert, allesamt gramnegative Bakterien (Lima et al., 2005)

Es gibt zahlreiche Probleme, die durch Biofilme verursacht werden. Ihre Anwesenheit an unerwünschten Stellen kann aufgrund ihrer Ansammlung zu ernsthaften Schäden wie Rohrverstopfungen führen (Tortora, Funke, Case, 2016). Biofilme sind die Ursache für die Einschränkung der Wasserprobenahme, bei der die gesammelten Bakterien eher benthischen als planktonischen Ursprungs sind (Sandle, 2015).

Biofilm ist aufgrund seiner Fähigkeit, stark an Oberflächen zu haften, ein Virulenzfaktor für Bakterien. Der Virulenzfaktor ist eine Strategie, die die Fähigkeit der Bakterien erhöht, Infektionen zu fördern. Darüber hinaus werden die Mikroorganismen innerhalb des Biofilms durch die Expression spezifischer Gene vor Desinfektionsmitteln, Körperabwehrmitteln und Antibiotika geschützt (Pontoriero et al., 2003; Trabulsi und Alterthum, 2015; Singh et al., 2017).

Infektiöse Prozesse können neben pyrogenen Reaktionen aufgrund der bei der unzureichenden Aufbereitung des Dialysewassers vorhandenen Endotoxine als Hauptursache für Morbidität und Mortalität bei Dialysepatienten angesehen werden (Roth, Jarvis, 2000).

Endotoxine kommen in gramnegativen Bakterien vor, deren äußere Membran aus Lipoprotein, Phospholipid und Lipopolysaccharid (LPS) besteht. Der Lipidanteil von LPS, Lipid A genannt, verleiht ihm Toxizität, wenn er während der Lyse des Bakteriums nach seinem Tod freigesetzt wird. Er kann auch während der Bakterienvermehrung freigesetzt werden (Trabulsi, Alterthum, 2015; Tortora, Funke, Case, 2016).

Im menschlichen Körper stimulieren Endotoxine die von Makrophagen freigesetzten Zytokine, IL-1, IL-6 und TNF-, die Fieber im Hypothalamus stimulieren. Stoffe, die Fieber verursachen, werden Pyrogene genannt. Es gibt zwei Arten von Pyrogenen: endogene und exogene. Exogene Pyrogene sind körperfremde Substanzen wie Endotoxine, die beim Eintritt in den Körper endogene Pyrogene wie IL-1, IL-6 und TNF- aktivieren (Carvalho, 2002; Trabulsi , Alterthum, 2015).

Eine im Bundesstaat Mato Grosso do Sul durchgeführte Studie untersuchte Wasseranalyseberichte des Hämodialysedienstes für den Zeitraum von 2012 - 2013 und ergab, dass 1 % bis 3 % der Proben Gesamtcoliforme enthielten, 1 % bis 7 % lagen über dem gesetzlich zulässigen Wert für heterotrophe Bakterien und 6 % über dem zulässigen Wert für Endotoxine. Die Analyse zeigte auch, dass 1 % der Proben mit Escherichia coli und 1 % mit Pseudomonas aeruginosa kontaminiert waren. Da die Entnahme etwa 15 Tage nach der Reinigung und Desinfektion des Wasseraufbereitungssystems erfolgte, zeigte dies, dass das Reinigungsverfahren nicht wirksam war (Tristão, 2014).

Im Rahmen einer Umfrage, die zwischen 2015 und 2{4}}16 in neun Dialysestationen in Krankenhäusern in Italien durchgeführt wurde, wurden monatlich Wasserproben entnommen, wobei die Leitungen monatlich mit Peressigsäure (0,5 %) desinfiziert wurden. Alle Proben wiesen einen Endotoxingehalt von weniger als 0,03 Endotoxineinheiten (EU)/ml auf, ein Wert, der weit unter dem zulässigen Höchstwert lag, und es wiesen keine Pilze auf, aber zwei der neun Dialysestationen wiesen Bakterienzahlen auf. Es ist zu beachten, dass auf einer der Stationen der Stamm Burkholderia cepacia und auf der anderen Station der Stamm Pseudomonas aeruginosa isoliert wurde. Um die Kontamination zu stoppen, wurde ein Desinfektionsprozess mit Peressigsäure (2 %) und Natriumhypochlorit (2 %) durchgeführt, gefolgt von einem Waschen mit Wasser (Totaro et al., 2017).