CAUTI: Katheterassoziierte Harnwegsinfektion. Was Sie wissen müssen!

Eine der häufigsten und schwerwiegendsten Komplikationen im Zusammenhang mit Kathetern sind Harnwegsinfektionen (HWI). Eine Harnwegsinfektion gilt als katheterassoziiert (CAUTI), wenn innerhalb von sieben Tagen vor dem Auftreten der Infektion ein Katheter (auch nur zeitweise) gelegt wurde.

Obwohl katheterbedingte Harnwegsinfektionen meist asymptomatisch verlaufen, können die Folgen einer symptomatischen CAUTI von mild bis schwerwiegend reichen.

• Fieber,
• Harnröhrenentzündung und
• Blasenentzündung

zu ernst

• Nebenhodenentzündung
• akute Pyelonephritis,
• Nierennarben
• Steinformation und
• Bakteriämie.

Unbehandelt können diese Infektionen sogar zu einer Sepsis und zum Tod führen.

Da das Risiko einer katheterbedingten Harnwegsinfektion (CAUTI) mit der Dauer der Katheterisierung zunimmt und die Patienten keiner kontinuierlichen klinischen Überwachung unterliegen, treten diese komplizierten Infektionen häufig rezidivierend auf und führen aufgrund von Überlappungen im Katheter-Auffangsystem zu langfristigen gesundheitlichen Beeinträchtigungen. Daher besteht für die Patienten ein hohes Infektionsrisiko, und sie neigen eher zu Komplikationen, die als Folge einer katheterbedingten Harnwegsinfektion und des damit verbundenen Biofilms auftreten können ( Kohler-Ockmore und Feneley 1996 ; Stickler 2014 ).

Extraluminale und intraluminale Infektionen

Das Vorhandensein eines Dauerkatheters ist der wichtigste Risikofaktor für eine Bakteriurie . Die meisten Bakterien, die eine katheterassoziierte Harnwegsinfektion (CAUTI) verursachen, gelangen entweder extraluminal oder intraluminal in die Harnwege.

Harnwegsinfektionen im Zusammenhang mit Kathetern sind häufig , da Dauerkatheter Mikroorganismen in die Blase einbringen und die Besiedlung erleichtern, indem sie eine Oberfläche für die bakterielle Anhaftung bieten und Schleimhautreizungen verursachen.

Mikroorganismen können innerhalb von ein bis drei Tagen vom Katheter in die Blase gelangen, entweder intern oder extern.

Generell gibt es drei Eintrittspforten für katheterassoziierte Bakterien:

• Die Harnröhrenöffnung , durch die beim Einführen des Katheters Bakterien eindringen können.
• Der Verbindungsteil zwischen Katheter und Harnleiter , insbesondere bei Rissen.
• Der Ablassanschluss des Urinauffangbehälters .

Diese drei Bereiche sind an der Besiedlung und Infektion der Harnwege beteiligt und führen in der Regel dazu , dass Harnwegsinfektionen bei Menschen mit Dauerkathetern, die länger als 2 Wochen liegen, nur sehr schwer verhindert werden können .

Extraluminale Infektionen treten üblicherweise während der Katheterinsertion auf , bedingt durch Kontamination aus beliebigen Quellen. Es wird jedoch auch angenommen, dass sie durch Mikroorganismen verursacht werden, die vom Perineum entlang der Oberfläche des Katheters aufsteigen.

Fäkale Bakterienstämme kontaminieren den Dammbereich und die Harnröhrenöffnung und steigen dann entlang der äußeren Oberfläche zur Blase auf, wo sie Bakteriurie, Biofilmbildung und Beläge verursachen, die allmählich zu einer Verstopfung des Katheters führen können.

Katheterbedingte Harnwegsinfektionen treten bei Frauen häufiger auf als bei Männern, da die weibliche Harnröhre kürzer ist und die Harnröhre in unmittelbarer Nähe zum Anus liegt, wodurch die Bakterien einen kürzeren Weg zurücklegen müssen.

Intraluminale Infektionen entstehen durch das Aufsteigen von Bakterien aus einem infizierten Katheter, Drainageschlauch oder Harnkatheter .

Studien zeigen, dass mindestens 66 % der Harnwegsinfektionen durch Katheter (CAUTIs) auf eine Infektion von außerhalb des Harnröhrenlumens zurückzuführen sind, während 34 % auf eine Infektion innerhalb des Harnröhrenlumens zurückzuführen sind.

Eine prospektive Studie zur Pathogenese von katheterassoziierten Harnwegsinfektionen

Harnwegsinfektion durch einen Katheter: Symptome

Die Symptome einer Infektion im Zusammenhang mit einem Dauerkatheter sind oft unspezifisch. Sie werden durch die Entzündungsreaktion des Harnwegsepithels auf das Eindringen und die Besiedlung mit Bakterien verursacht.

Die klassischen klinischen Manifestationen einer Harnwegsinfektion

• Schmerz
• Harndrang
• Dysurie
• Fieber
• Leukozytose

sind selbst dann ungewöhnlich, wenn Bakterien oder Hefen vorhanden sind .

Ein typisches Beispiel ist, dass Verwirrtheit oder unerklärliches Fieber oft die einzigen Symptome einer Harnwegsinfektion durch Katheter in Pflegeheimen sein können.

Gleichzeitig kann die Diagnose bei Patienten mit Rückenmarksverletzungen aufgrund des häufigen Fehlens lokaler Symptome anhand der Anamnese und der körperlichen Untersuchung besonders schwierig sein. Oftmals sind Fieber, Schwitzen, Bauchbeschwerden oder eine verstärkte Muskelspastik die einzigen Symptome.

Bakteriurie

Bakteriurie (Bakterien im Urin) tritt häufig bei den meisten Patienten auf, die seit 2 bis 10 Tagen einen Dauerkatheter tragen . Im periurethralen Bereich und seinen distalen Abschnitten findet sich eine große Anzahl und Vielfalt an Organismen, die zum Zeitpunkt der Katheterinsertion in die Blase gelangen können.

Zu den weiteren Faktoren, die das Risiko einer Bakteriurie erhöhen, gehören:

• Vorhandensein von Restharn aufgrund unzureichender Blasenentleerung.
• Ischämische Schädigung der Blasenschleimhaut infolge von Überdehnung.
• Reizung durch das Vorhandensein eines Katheters.
• Biofilmbildung auf der intraluminalen Oberfläche des Katheters.

Eine katheterassoziierte Bakteriurie verläuft in der Regel asymptomatisch und unkompliziert und bleibt unbehandelt, da sie sich bei ansonsten normalem Harntrakt nach Katheterentfernung allmählich zurückbildet. Dies gilt nicht für Patienten, die über einen längeren Zeitraum einen Dauerkatheter tragen müssen .

Statistische Studien verdeutlichen das Ausmaß des Problems

Nach dem Einsetzen eines Dauerkatheters liegt die tägliche Wahrscheinlichkeit, eine Bakteriurie zu entwickeln, bei 3 bis 7 % .

Strategien zur Prävention von katheterassoziierten Harnwegsinfektionen in Akutkrankenhäusern: Aktualisierung 2014

Bei 10 bis 30 % der Patienten, die sich einer Kurzzeitkatheterisierung (2 bis 4 Tage) unterziehen, entwickelt sich eine asymptomatische Bakteriurie .

Etwa 80 % der im Krankenhaus erworbenen Harnwegsinfektionen stehen im Zusammenhang mit der Harnröhrenkatheterisierung , während nur 5 bis 10 % auf andere Eingriffe am Urogenitalsystem zurückzuführen sind.

Vorbeugung von Bakteriurie

Das Vorhandensein potenziell pathogener Bakterien und eines Dauerkatheters begünstigt die Entstehung nosokomialer Harnwegsinfektionen . Bakterien können während des Einführens des Katheters, bei der Handhabung des Katheters oder des Drainagesystems, um den Katheter herum und nach dessen Entfernung in die Blase gelangen.

Zur Vorbeugung einer Bakteriurie sollten mindestens zwei Grundprinzipien beachtet werden:

• Nahezu alle systematischen Studien zeigen, dass die Verwendung eines geschlossenen Harnkatheters mit Antirefluxventil die Rate von Harnwegsinfektionen deutlich reduziert .
• Der Dauerkatheter sollte so schnell wie möglich entfernt werden.

Katheterbedingte Harnwegsinfektionen (CAUTIs) sind die häufigsten nosokomialen Infektionen in Krankenhäusern und Pflegeheimen und machen über 40 % aller ambulant erworbenen Infektionen aus. Sie gelten jedoch als komplizierte Harnwegsinfektionen und sind die häufigste Komplikation im Zusammenhang mit der Langzeitanwendung von Kathetern .

Oben: Prävalenz und Verteilung von katheterbedingten Harnwegsinfektionen bei Patienten mit kurz- und langfristiger Katheteranwendung.

Unten: Prozentuale Verteilung der Erreger von katheterbedingten Harnwegsinfektionen bei Patienten mit kurz- und langfristiger Katheterverwendung.

Harnwegsinfektionen und damit verbundene Faktoren bei Patienten mit Dauerkathetern im Bugando Medical Center, einem Krankenhaus der Maximalversorgung im Nordwesten Tansanias

Bei Patienten mit Langzeitanwendung können katheterbedingte Harnwegsinfektionen mindestens zweimal jährlich auftreten, da Katheter ein ideales Nährmedium für Bakterienwachstum darstellen, weil sich Biofilme an den vielen Oberflächen des Katheter-Urin-Auffangsystems anhaften .

Der vermehrte Einsatz von Antibiotika hat zu einer Zunahme antibiotikaresistenter Mikroorganismen geführt, insbesondere von Pseudomonas aeruginosa und Candida albicans , zwei Organismen, die häufig an im Krankenhaus erworbenen Infektionen im Zusammenhang mit liegenden Kathetern beteiligt sind.

Eine Candidiasis tritt besonders häufig bei Personen mit längerer Harnkatheterisierung auf, die systemische Breitbandantibiotika erhalten.

Candida-Harnwegsinfektion: Pathogenese

Ein weiteres großes Problem in Krankenhäusern und Langzeitpflegeeinrichtungen sind Infektionen mit Vancomycin-resistenten Enterokokken (VRE) und Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) .

Die meisten katheterbedingten Harnwegsinfektionen werden durch mehrere Erreger und resistente Bakterien aus Biofilmen verursacht, die mit der Langzeitverwendung von Kathetern einhergehen, wie zum Beispiel:

• Enterobacteriaceae
  • E. coli
  • Klebsiella
  • Enterobacter
  • Proteus mirabilis
  • Citrobacter
• Pseudomonas aeruginosa
• Enterokokken
• Staphylokokken
• Candida

Biofilm und Dauerkatheter

Biofilme bilden sich üblicherweise innerhalb der ersten 24 Stunden nach Katheterinsertion und können in manchen Fällen so schnell so dick werden, dass sie das Katheterlumen vollständig verschließen. Das Vorhandensein von Biofilmen hat wichtige Auswirkungen auf Antibiotikaresistenzen, Diagnose, Prävention und Behandlung von katheterassoziierten Harnwegsinfektionen.

Ein Biofilm ist eine Ansammlung von Mikroorganismen mit veränderten Phänotypen, die eine Oberfläche, ob lebend oder nicht lebend, besiedeln, wie beispielsweise die Außenfläche eines Traumabetts oder eines medizinischen Geräts.

Kristalline Biofilme von Proteus mirabilis. Beispiele für kristalline Biofilme von Proteus mirabilis, die sich auf Standard-Silikon-Foley-Kathetern in In-vitro-Modellen des katheterisierten Harntrakts gebildet haben.
Bakterielle Biofilmbildung auf liegenden Harnröhrenkathetern

Urin enthält ein Protein, das an der Oberfläche des Katheters haftet und diese vorbereitet. Mikroorganismen binden an diese Proteinschicht und haften so an der Oberfläche. Diese Bakterien unterscheiden sich von frei schwimmenden planktonischen Bakterien, also Bakterien, die im Urin schweben.

Biofilme auf Harnkathetern können anfänglich aus einzelnen Organismen bestehen, doch führt eine langfristige Exposition unweigerlich zur Bildung von Biofilmen mit mehreren Organismen. Bakterien in Biofilmen haben gegenüber freilebenden Mikroorganismen deutliche Überlebensvorteile, da sie hochresistent gegen Antibiotika sind .

Der Zusammenhang zwischen Biofilm und Harnwegsinfektion besteht darin, dass der Biofilm ein stabiles Reservoir an Mikroorganismen darstellt, die sich nach Ablösung ablösen und den Patienten infizieren können.

Gleichzeitig verursachen Biofilme weitere Probleme, wenn Bakterien (wie z. B. Proteus mirabilis) das Enzym Urease produzieren, welches den Urin alkalisch macht (erhöhter pH-Wert). Dies führt zur Bildung von Ammoniumionen und in der Folge zur Kristallisation von Calcium- und Magnesiumphosphat im Urin. Diese Kristalle lagern sich dann im Biofilm ab und können zu einer Verstopfung des Katheters führen.

Querschnitt eines Silikonkatheters, der nach einem Verschluss aus dem Patienten entfernt wurde. Kristalline Materialien scheinen das Katheterlumen vollständig zu verschließen.
Komplizierte katheterassoziierte Harnwegsinfektionen durch Escherichia coli und Proteus mirabilis

Mehrere Eigenschaften von Biofilmen haben wichtige Auswirkungen auf die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen bei den darin wachsenden Organismen. Da Biofilme die antimikrobielle Aktivität hemmen, können die darin enthaltenen Organismen nicht allein durch eine Antibiotikatherapie eliminiert werden. Ähnlich wie in Wunden bietet Biofilm auf Kathetern Mikroorganismen eine Schutzumgebung, die den Kontakt mit Antibiotika verhindert. Zudem ermöglicht Biofilm die Anhaftung von Mikroorganismen an Katheteroberflächen, sodass er sich nicht durch sanftes Spülen mit Kochsalzlösung entfernen lässt .

Im Gegensatz dazu ist eine 0,02%ige Polyhexanidlösung in der Lage, bakterielle Biofilme auf Kathetern zu reduzieren . Daten zeigen eine Verringerung der Lebensfähigkeit viskoser bakterieller Biofilme auf einer Vielzahl von handelsüblichen Harnkathetern aus Silikon, latexfreiem Silikon, hydrogelbeschichtetem Silikon und PVC (Florian HH Brill, et al. 2021).