Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bisher einmalig: 19 Erreger in einem Testansatz

23.10.2003


Daten aus PID-ARI.net ermöglichen enorme Einsparungen



Akute Atemwegsinfektionen bei Kindern, wie Bronchitis und Lungenentzündung, sind für eine Vielzahl von Arztbesuchen und Krankenhauseinweisungen verantwortlich. Dennoch ist die Epidemiologie dieser Infektionen in Deutschland noch weitgehend unerforscht. Kinder werden meist "blind" anhand der Symptome behandelt, welches Virus oder Bakterium sie verursacht, bleibt unbekannt. "Solange wir nicht wissen, welche Erreger genau die Erkrankungen auslösen, werden Antibiotika weiterhin zu häufig eingesetzt und der relative Anteil der einzelnen Erreger an den Atemwegsinfektionen bleibt unklar", erläutert Dr. med. Josef Weigl, Pädiatrischer Infektiologe am Campus Kiel des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein und Koordinator des Forschungsnetzwerkes PID-ARI.net.



Das Forschungsnetzwerk hat sich zum Ziel gesetzt, diese Wissenslücken zu schließen. Zur Diagnostik wurde im mikrobiologischen Labor der Kieler Klinik für Allgemeine Pädiatrie ein Verfahren entwickelt: der Multiplex-RT-PCR-ELISA (eine reverse Transkription gefolgt von einer Polymerase-Ketten-Reaktion mit anschließender Spezifizierung der PCR Produkte in einem ELISA) kann in einem Ansatz auf 19 Erreger gleichzeitig testen. Untersucht wird Nasen-Rachen-Sekret (Nasopharyngealsekret) von Kindern unter 16 Jahren mit Symptomen einer Infektion der unteren Atemwege. "Uns ist keine andere Arbeitsgruppe bekannt, die es auf diesem Gebiet geschafft hat, so viele Erreger in einem einzigen Ansatz zu untersuchen" erklärt Dr. rer. nat. Wolfram Puppe, Mitentwickler dieser PCR-Anwendung. "Vergleichbare Multiplex-Ansätze vereinen derzeit nur ca. 6 verschiedene Erreger."

"RSV kommt Weihnachten"

Bordetella pertussis, Influenzaviren TypA und TypB, Chlamydia pneumoniae, Respiratory Syncytial Virus (RSV)... - die Liste der untersuchten Erreger liest sich wie ein Who is Who der Erreger schwerster Atemwegsinfektionen bei Kindern. "Unsere Forschungsergebnisse sollen direkt dem Gesundheitswesen dienen", betont Weigl. "Schon heute können sie helfen, viele Tausend Euro zu sparen. Die wichtige, aber 4000 Euro pro Wintersaison teure, RSV-Prophylaxe für Kinder mit Risikofaktoren, könnte gezielter eingesetzt werden, wenn Ärzte wüssten, wann die Epidemie zu erwarten ist und wie lange sie andauert. Unsere Erfahrungen erlauben es uns inzwischen, gute Vorhersagen zu treffen. Die diesjährige RSV-Epidemie wird für Weihnachten erwartet."

Aktuelle Situation im Internet

Welche Erreger gerade in Deutschland aktiv sind, kann im Web&Warn-System unter www.PID-ARI.net eingesehen werden. Die Website richtet sich vor allem an Ärzte und soll bald auch einen E-Mail-Warndienst bieten. Neben vielen weiteren Informationen steht im Kommentar eine Vorhersage, wann mit den nächsten Erkrankungswellen in Deutschland zu rechnen ist.

Probenaufkommen verzehnfacht

Als im Jahr 1996 die ursprüngliche Methode entwickelt wurde (Gröndahl et al., J. Clin. Microbiol. 1999;37:1-7), hatte das Labor in Kiel 200 bis 300 Proben auf neun Erreger zu untersuchen. Heute werden im Rahmen von PID-ARI.net ca. 3.000 Proben pro Jahr auf insgesamt 19 Erreger im zentralen Labor in Kiel getestet. Dahinter stecken eine ausgeklügelte Logistik und viel wissenschaftliches Know-how. " Allein um die Durchführung des Tests und die Auswertung der Ergebnisse einheitlich und möglichst einfach zu gestalten und somit auch eine größere Anzahl an Proben bearbeiten zu können, haben wir uns eine eigene Software geschrieben", erläutert Dr. Puppe.

Wie funktioniert der Nachweis?

Nachgewiesen werden hoch konservierte Bereiche des Genoms der einzelnen Erreger, die sich natürlich nicht ständig verändern dürfen. Damit das Verfahren für den Nachweis möglichst vieler Erreger praktikabel ist, werden die Primerpaare, welche diese Bereiche der 19 Erreger erkennen, in einem gemeinsamen Ansatz verwendet. "Eigentlich handelt es sich ja um zwei parallele, unter identischen Bedingungen durchgeführte PCR-Ansätze, in denen 14 bzw. 5 Primerpaare eingesetzt werden", verrät Dr. Puppe mit einem Augenzwinkern. Bei dieser Vielzahl an Primer müssen die optimalen Temperaturen, bei denen die verschiedenen Primer arbeiten, möglichst eng beieinander liegen. Außerdem gilt es, gegenseitige Wechselwirkungen und Behinderungen der Primer untereinander zu minimieren, sowie die zum Nachweis aller Erreger optimalen Reaktionsbedingungen zu finden. Weiterhin ist es notwendig, die vervielfältigten Abschnitte des Genoms zusätzlich mit Erreger-spezifischen Sonden zu differenzieren. Diese Sonden erkennen die vervielfältigten, konservierten Bereiche der jeweiligen Erreger und fischen diese aus dem Ansatz heraus. Die Sichtbarmachung der herausgefischten Abschnitte erfolgt durch eine Enzym-katalysierte Farbreaktion. "Inwieweit dieser Test so handlich werden kann, dass er ohne großen Aufwand in jedem Labor mit Standardausstattung durchgeführt werden kann, bleibt abzuwarten."

Was ist PID-ARI.net?

Der Name steht für "Pediatric Infectious Diseases Network on Acute Respiratory Tract Infections". Klinische Forschung und Grundlagenforschung werden in diesem Netzwerk miteinander verbunden. Seine Basis sind drei "Epidemiologische Rekrutierungssysteme" (ERS). In Freiburg, Kiel und Mainz werden in definierten Regionen Fälle akuter Atemwegsinfektionen bei Kindern unter 16 Jahren erfasst. Dafür arbeiten Universitätskliniken, Krankenhäuser, Praxen sowie der öffentliche Gesundheitsdienst zusammen. Die Ergebnisse erlauben Rückschlüsse auf die aktuelle Situation in ganz Deutschland.

Außerdem wird an jedem der drei Standorte geforscht. Unter anderem zur Infektionshäufigkeit und den Infektionswegen in der Bevölkerung, zur zellulären Immunität und möglichen Impfstoffen, zum optimalen Einsatz von Antibiotika und zu den Langzeitfolgen schwerer Atemwegsinfektionen.

Danksagung

PID-ARI.net wird bis April 2005 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über den Projektträger DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.) gefördert.

Kontakt

Dr. med. Josef Weigl, (Netzwerkkoordinator)
Pädiatrische Infektiologie, Klinik für Allgemeine Pädiatrie
Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Kiel
Email: weigl@pediatrics.uni-kiel.de

Prof. Dr. med. Heinz-J. Schmitt, (Netzwerksprecher)
Pädiatrische Infektiologie, Zentrum für Präventive Pädiatrie
Kinderklinik der Johannes-Gutenberg-Universität, Mainz
Email: schmittj@kinder.klinik.uni-mainz.de

Susanne Schuck | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-kiel.de

Weitere Berichte zu: Atemwegsinfektionen Labor Luft- und Raumfahrt PID-ARI

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie