Phänotypische Resistenztestung erklärt
Die phänotypische Resistenztestung ist ein Laborverfahren, das die tatsächliche Empfindlichkeit von Krankheitserregern gegenüber Medikamenten direkt misst und so gezielte Therapieentscheidungen ermöglicht.
Wissenswertes über "Phänotypische Resistenztestung"
Die phänotypische Resistenztestung ist ein Laborverfahren, das die tatsächliche Empfindlichkeit von Krankheitserregern gegenüber Medikamenten direkt misst und so gezielte Therapieentscheidungen ermöglicht.
Was ist phänotypische Resistenztestung?
Die phänotypische Resistenztestung ist ein labordiagnostisches Verfahren, bei dem die tatsächliche Empfindlichkeit oder Unempfindlichkeit eines Krankheitserregers gegenüber einem oder mehreren Wirkstoffen direkt im Labor gemessen wird. Im Gegensatz zur genotypischen Resistenztestung, die nach bekannten Resistenzgenen sucht, wird hier das biologische Verhalten des Erregers – also sein Phänotyp – unter dem Einfluss von Medikamenten beobachtet. Das Verfahren liefert damit unmittelbare, funktionelle Informationen darüber, ob ein Wirkstoff in der Lage ist, das Wachstum des Erregers zu hemmen.
Anwendungsbereiche
Die phänotypische Resistenztestung findet in verschiedenen medizinischen Fachgebieten Anwendung:
- Infektiologie und Mikrobiologie: Standardmäßig bei bakteriellen Infektionen, um die Empfindlichkeit gegenüber Antibiotika zu bestimmen (Antibiogramm).
- HIV-Therapie: Zur Bestimmung der Empfindlichkeit von HIV-Varianten gegenüber antiretroviralen Wirkstoffen, insbesondere bei Therapieversagen oder Resistenzverdacht.
- Onkologie: Zunehmend in der Krebsmedizin, um die Empfindlichkeit von Tumorzellen gegenüber Chemotherapeutika oder zielgerichteten Therapien zu testen.
- Mykologie und Parasitologie: Bei Pilzinfektionen (z. B. Candida, Aspergillus) und parasitären Erkrankungen zur Überprüfung der Wirksamkeit von Antimykotika oder Antiparasitika.
Methoden der phänotypischen Resistenztestung
Minimale Hemmkonzentration (MHK)
Die am weitesten verbreitete Methode ist die Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration (MHK). Dabei wird der Erreger in vitro verschiedenen Konzentrationen eines Wirkstoffs ausgesetzt. Die niedrigste Konzentration, bei der kein sichtbares Erregerwachstum mehr nachweisbar ist, wird als MHK bezeichnet. Anhand definierter Grenzwerte (Breakpoints) wird der Erreger als sensibel, intermediär oder resistent eingestuft.
Agardiffusionstest (Scheibchentest)
Beim klassischen Agardiffusionstest (z. B. nach Kirby-Bauer) wird ein mit dem Erreger beimpfter Nährboden mit wirkstoffbeladenen Testplättchen bestückt. Der Wirkstoff diffundiert in den Agar und hemmt das Erregerwachstum in einem bestimmten Radius. Die Größe des Hemmhofes gibt Aufschluss über die Empfindlichkeit.
Mikrobouillon-Dilutionstest
Bei der Mikrobouillon-Dilution wird der Erreger in flüssigem Nährmedium mit abgestuften Wirkstoffkonzentrationen inkubiert. Dieses Verfahren gilt als Goldstandard für die MHK-Bestimmung und wird häufig in automatisierten Systemen eingesetzt.
Phänotypische HIV-Resistenztestung
In der HIV-Medizin werden spezialisierte zellbasierte Assays verwendet, bei denen rekombinante Viren mit den Gensequenzen des Patienten-Virus in Zellkulturen eingesetzt werden. Die Replikationsfähigkeit dieser Viren unter verschiedenen Wirkstoffkonzentrationen wird gemessen und mit einem Referenzwert verglichen, um den Fold-Change (die Veraänderung der Empfindlichkeit) zu bestimmen.
Vorteile und Limitationen
Vorteile
- Direkte, funktionelle Messung der Wirksamkeit eines Medikaments gegen den spezifischen Erreger des Patienten.
- Kann auch bisher unbekannte oder komplexe Resistenzmechanismen erfassen, die genotypische Tests nicht abbilden.
- Liefert klinisch direkt verwertbare Ergebnisse für die Therapieauswahl.
Limitationen
- Häufig zeitaufwändiger als genotypische Methoden, da Erreger angezüchtet werden müssen.
- Nicht für alle Erreger praktikabel (z. B. langsam wachsende Bakterien wie Mycobacterium tuberculosis).
- Kann durch Laborbedingungen beeinflusst werden, die nicht immer die In-vivo-Situation widerspiegeln.
- Spezielle phänotypische Assays (z. B. für HIV) sind kostenintensiv und nur in spezialisierten Zentren verfügbar.
Klinische Bedeutung
Die phänotypische Resistenztestung ist ein zentrales Instrument der personalisierten Medizin. Sie ermöglicht es Ärztinnen und Ärzten, die am besten geeignete Therapie für den individuellen Patienten auszuwählen, unnötige Nebenwirkungen durch unwirksame Medikamente zu vermeiden und zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen beizutragen. In der HIV-Behandlung wird sie insbesondere bei Patienten mit Therapieversagen oder vorbehandelten Patienten eingesetzt, um noch wirksame Substanzen zu identifizieren.
Quellen
- European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST): Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 14.0. EUCAST, 2024. Verfügbar unter: https://www.eucast.org
- Richman DD. - Antiviral Drug Resistance. In: Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases. 9th ed. Elsevier, 2019.
- World Health Organization (WHO): Global Action Plan on Antimicrobial Resistance. WHO Press, Geneva, 2015. Verfügbar unter: https://www.who.int/antimicrobial-resistance/global-action-plan/en/
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