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Der Umgang mit Krankheitserregern stellt seit der Begründung der Bakteriologie im späten 19. Jahrhundert für die Gesundheitseinrichtungen eine stetig steigende Herausforderung dar. Neue Krankheitserreger, multiresistente Keime und eine alternde Bevölkerung sind nur einige Gründe dafür. Besonders der ungezügelte Einsatz von Antibiotika hat in der Vergangenheit zu einer Vielzahl von Mikroorganismen geführt, die durch Mutation Resistenzen gegenüber Antibiotika ausgebildet haben.

Das INP hat mit „Sporosan“ einen neuartigen Wirkstoff entwickelt, der nicht nur sporizide und viruzide Eigenschaften aufweist, sondern zudem auf Wasser basiert, vollständig biologisch abbaubar und geruchsarm ist. In Vorarbeiten des INP sowie der Nebula Biocides GmbH wurde die Wirksamkeit des Verfahrens in akkreditierten Laboren bestätigt. Weiterhin wurden Messverfahren zur Detektion, der zum Teil äußerst kurzlebigen Wirkstoffe, entwickelt.

Im Rahmen des über den Ideenwettbewerb Gesundheitswirtschaft des Landes Mecklenburg-Vorpommern geförderten Projekts „Sporosan“ wird während der Projektlaufzeit in Zusammenarbeit mit Projektpartnern ein neuartiges Spendersystem entwickelt, welches sich durch Praxistauglichkeit, Eignung zur Volumenfertigung und durch ein ansprechendes Design mit hohem Wiedererkennungsgrad auszeichnet. Zudem wird eine intelligente Datenerfassung integriert.

Neben der Spenderanpassung ist die Weiterentwicklung der Wirkstoff-Formulierung ein weiterer Aspekt des Projekts. Hier soll mit Additiven der sensorische Eindruck einer wirksamen Desinfektionslösung verbessert werden. Eine besondere Herausforderung ist hierbei, dass eine Wechselwirkung zwischen Additiven und den kurzlebigen, reaktiven Spezies nicht ausgeschlossen werden kann.

Ein Anwendungsfall des neuartigen Desinfektionsmittels ist der Kampf gegen widerstandsfähige, sporenbildende Bakterien. Ein relevanter Vertreter dieser Gattung ist das Bakterium Clostridioides difficile (früher: Clostridium difficile). Es kann lebensbedrohlichen Durchfall verursachen und tritt häufig bei Menschen auf, die aufgrund anderer Indikationen eine Antibiotika-Therapie durchgeführt haben. In den USA ist C. difficile die häufigste Ursache für nosokomiale Infektionen und führt allein dort pro Jahr geschätzt zu 12.800 Todesfällen [1]. Das sind mehr Todesfälle als durch den bekannteren MRSA-Erreger (10.600 pro Jahr). Der direkte Schaden den C. difficile im Gesundheitswesen verursacht liegt bei ca. 1 Mrd. $ pro Jahr allein in den USA. Aus diesen Gründen stuft das US Department of Health and Human Services das Bakterium C. difficile mit lediglich 4 weiteren Pathogenen in die höchste Risikostufe (Urgent Threats) ein.  

Diese dramatische Einstufung lässt sich auch auf die großen Anforderungen in der Hygiene im Zusammenhang mit C. difficile zurückführen. Dadurch, dass eine C. difficile Infektion zu einer starken Durchfallerkrankung führt, werden diese Erreger über den Darm ausgeschieden. An der Luft bilden C. difficile Bakterien Sporen aus. Bakteriensporen sind eine Überdauerungsform, um unter unwirtlichen Umgebungsbedingungen überleben zu können. Das Besondere an C. difficile Sporen ist ihre enorme Widerstandsfähigkeit. Wo die vegetative Form mit einfachsten Hygienemitteln abgetötet werden kann, übersteht die sporulierte Form starke alkoholische Desinfektionsmittel sowie hohe Temperaturen. Zusammen mit der Fähigkeit über mehrere Monate auf Oberflächen zu überdauern, sind zur Eindämmung der Verbreitung dieses Bakteriums aufwendige Hygienemaßnahmen notwendig. So sollte sich medizinisches Personal nach jedem Kontakt mit einem infizierten Patienten zusätzlich zur alkoholischen Händedesinfektion gründlich die Hände waschen. Zudem werden Patienten streng isoliert und dürfen nur mit entsprechender Schutzbekleidung besucht werden.

Da diese Schutzmaßnahmen sehr aufwendig sind, kommt es bei Nichtbeachtung leicht zu einer Verschleppung der Sporen. So wurden im Rahmen einer Studie aus dem Jahr 2014 in jedem vierten Fall C. difficile Sporen an den Händen des medizinischen Personals nachgewiesen, wenn dieses zuvor routinemäßigen Kontakt mit einem infizierten Patienten hatte [2]. 

Bisherige Händedesinfektionsmittel basieren fast ausnahmslos auf dem Wirkstoff Alkohol. Sporenbildende Bakterien wie C. difficile lassen sich mit alkoholbasierten Mitteln allerdings nicht abtöten. Auch unbehüllte Viren sind sehr widerstandsfähig und verlieren ihr infektiöses Potential erst bei mehrmaliger Anwendung herkömmlicher Händedesinfektionsmittel.

Das Sporosan-Desinfektionssystem ist in der Lage selbst hartnäckige Erreger wie Viren oder Bakteriensporen innerhalb kürzester Zeit zu inaktivieren. Es wird dazu beitragen leidvolle Infektionen zu vermeiden.

[1] Report: Antibiotic resistance threats in the united states 2019; U.S. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, 2019

[2] Landelle C, Verachten M, Legrand P, Girou E, Barbut F, Brun Buisson C; Contamination of healthcare Workers’ Hands with Clostridium difficile Spores after Caring for Patients with C. difficile Infection; Infect Control Hosp Epidemiol 2014; 35(1):10-15

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