Bakterielle Erreger: Ursachen einer Sepsis

Bakterielle Erreger: Ursachen einer Sepsis

In Deutschland sterben jährlich rund 85.000 Menschen an den Folgen einer Sepsis – mehr als an Schlaganfall und Herzinfarkt zusammen.
Die Ursachen einer Sepsis sind überwiegend bakterielle Erreger, aber auch invasive Pilze können schwere systemische Infektionen auslösen. Neben der verzögerten Erkennung stellt insbesondere die zunehmende Ausbreitung von antimikrobiellen Resistenzen eine wachsende Herausforderung dar.

Während antibiotikaresistente Bakterien zunehmend im Fokus stehen, wird die Bedeutung resistenter invasiver Pilze bislang häufig unterschätzt. Der unsachgemäße Einsatz von Antibiotika in der Human- und Veterinärmedizin sowie fungizid wirkender Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft begünstigt die Entstehung solcher Resistenzen.

Nachweis invasiver Mikroorganismen

durch magnetbasierte Diagnostik mittels LAMP

Der frühzeitige Nachweis humanpathogener Erreger sowie die Identifizierung vorhandener antimikrobieller Resistenzen (AMR) sind bei der Diagnostik lebensbedrohlicher Blutstrominfektionen von entscheidender Bedeutung. Eine schnelle und zuverlässige Erregeridentifikation ermöglicht eine gezielte antimikrobielle Therapie und verbessert damit die Überlebenschancen der Patientinnen und Patienten.

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Mehrere Petrischalen mit unterschiedlich gefärbten Nährmedien und sichtbaren Mikroorganismenkolonien

Sepsisdiagnostik

Bei der konventionellen Sepsisdiagnostik werden mögliche Erreger zunächst in Blutkulturen angereichert und anschließend mikroskopisch, biochemisch oder molekularbiologisch identifiziert. Erste Ergebnisse liegen bei bakteriellen Erregern meist frühestens nach etwa 24 Stunden vor, bei pilzlichen Pathogenen oft erst nach 48 bis 96 Stunden. Für Resistenztestungen, etwa im Antibiogramm, wird zusätzliche Zeit benötigt.

Da in der entscheidenden frühen Phase einer Sepsis kein schneller Befund vorliegt, erfolgt die initiale Therapie meist empirisch. Sie orientiert sich am vermuteten Infektionsfokus, der klinischen Situation sowie lokalen Resistenzdaten und Leitlinien. Durch die zunehmende Resistenzentwicklung reicht dieser unspezifische Ansatz jedoch immer häufiger nicht aus, sodass sich der Zustand der Patientinnen und Patienten bis zum Vorliegen der Ergebnisse deutlich verschlechtern kann.

Methodik

Von der Blutprobe bis zur Diagnose

MeDi-SEP

Pathogene aus Blut anreichern

Magnetische Nanosonden binden an Zellwandstrukturen und ermöglichen selektive Anreicherung direkt aus der Blutprobe.

MeDi-LAMP

Pathogene und Resistenzen identifizieren

Schnelle isothermale Amplifikation weist spezifische Gensequenzen hochspezifisch nach – sowohl Pathogene als auch Resistenzen.

MeDi-TEC

Amplifikationsprodukte detektieren

Kompaktes Handheld-Messgerät für den klinischen Point-of-Care-Einsatz – sensitiv, patientennah, ohne Laborinfrastruktur.

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Projekttitel

MagnI-SENSE: Magnetische Immuno-Sensorik und Cloud-basiertes Expertensystem zur nachhaltigen Sicherstellung landwirtschaftlicher Erträge

Laufzeit

01/2025 – 12/2027

Förderung

Projektaufruf „GreenEconomy.In.NRW“ Finanzierung aus Landesmitteln und Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE)

Projektvolumen

ca. 1,16 Mio. Euro

Kooperationspartner
  • Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
  • Forschungszentrum Jülich GmbH
  • GeneCon International GmbH
  • amagrar GmbH
  • Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen
Projektleiter

Dr. Florian Schröper

Ziele
  • Etablierung eines innovativen Analyse- und Monitoringsystems für Landwirte zur Detektion von ertragsrelevanten Pflanzenkrankheiten vor Ort
  • Bedarfsgerechter Einsatz von Pflanzenschutzmitteln

Mikro-MeDi-LAMP ist Teil des Projektaufrufs „Gesünder.IN.NRW“ und wird aus Landesmitteln des MKW sowie Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

Kofinanziert von der Europäischen Union und dem Land Nordrhein-Westfalen

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Michelle Wesselbaum

Molekulare und angewandte Biotechnologie, Prokuristin, Laborleitung