Frühe Biomarker sagen Infektionen nach einer Brustrekonstruktionsoperation voraus

In den USA erkrankt jede achte Frau im Laufe ihres Lebens an Brustkrebs, und etwa die Hälfte von ihnen muss sich einer Brustamputation unterziehen. Viele dieser Frauen entscheiden sich für eine chirurgische Rekonstruktion ihrer Brüste, am häufigsten mit Implantaten, aber ein relativ hoher Prozentsatz entwickelt nach der Implantation Infektionen, die intravenöse Antibiotika und häufig die Entfernung des Implantats erfordern. Dies kann zu zusätzlichen Operationen, Verzögerungen bei der Krebsbehandlung und höheren Kosten sowie zu zusätzlicher emotionaler Belastung für Frauen führen, die bereits durch die Krebsdiagnose und -behandlung unter Druck stehen.

Um dieses Problem anzugehen, haben Forscher der Washington University School of Medicine in St. Louis ein neues Tool entwickelt, um rekonstruktionsbedingte Infektionen frühzeitig zu erkennen, bevor sie Symptome verursachen. Dies könnte eine präventive Behandlung ermöglichen, die Implantate erhält, die Patientenergebnisse verbessert und die psychologische und finanzielle Belastung der Patienten verringert.

Unter der Leitung von Jeffrey P. Henderson, MD, PhD, einem Professor an der medizinischen Fakultät von WashU Medicine John T. Milliken, identifizierte die Studie Biomarker einer Infektion in Flüssigkeit, die Tage oder sogar Wochen vor Auftreten der Symptome aus den Brüsten von Rekonstruktionspatientinnen entnommen wurde. Dies stellt eine große Chance zur Verbesserung gegenüber bestehenden Diagnosemethoden dar, die stark auf klinischen Symptomen wie Rötungen und Entzündungen basieren, deren Auftreten Zeit braucht und die sich mit normalen Reaktionen auf eine Operation überschneiden können.

Die Ergebnisse sind online verfügbar und werden am 16. Februar in gedruckter Form veröffentlicht Zeitschrift für klinische Untersuchung.

Die Fähigkeit, anhand einer molekularen Signatur frühzeitig zu erkennen, dass bei einem Patienten eine Infektion auftreten wird, eröffnet die Möglichkeit einer Überwachung als Teil der Standardversorgung. Dies hat das Potenzial, eine frühere Behandlung zu ermöglichen, die weitaus effektiver – und potenziell heilsamer – bei Patienten wäre, die andernfalls zu längeren Behandlungs- und Operationszyklen oder sogar zu einer Implantatentfernung und einem rekonstruktiven Versagen übergehen müssten.“

Jeffrey P. Henderson, MD, PhD, Professor, WashU Medicine John T. Milliken Department of Medicine

Kleine Moleküle, große Wirkung

Die Studie entstand, als Hendersons WashU Medicine-Kollegin Margaret A. Olsen, PhD, eine pensionierte Medizinprofessorin in der Abteilung für Infektionskrankheiten, die Krankenhausinfektionen untersucht, hohe Infektionsraten bei US-amerikanischen Patienten feststellte, die sich nach einer Mastektomie einer Rekonstruktion mit Implantaten unterzogen hatten. Die Entdeckung veranlasste Henderson und Olsen, Mitautor der Studie, die plastischen Chirurgen von WashU Medicine, die Brustrekonstruktionen durchführten, zu fragen, was sie benötigen würden, um die Ergebnisse bei diesen Patientinnen zu verbessern. Ihre Antwort war einfach: ein eindeutiger Ja/Nein-Test für eine Infektion.

Um einen solchen Test zu entwickeln, nutzten Henderson und Hauptautor John A. Wildenthal, ein MD/PhD-Student im Medical Scientist Training Program von WashU Medicine, ihr Fachwissen in der Metabolomik, der Untersuchung kleiner Moleküle, sogenannter Metaboliten, die während zellulärer Prozesse im Körper erzeugt oder abgebaut werden. Metaboliten können auf das Vorliegen einer Infektion hinweisen, da sie Nebenprodukte sowohl der Reaktion des Körpers auf Krankheitserreger als auch der Stoffwechselaktivität der Krankheitserreger selbst enthalten. Durch die Analyse von Veränderungen im Metabolitenspiegel können Wissenschaftler Muster identifizieren, die für Infektionen charakteristisch sind, und so eine frühzeitige Diagnose ermöglichen.

Henderson und Kollegen arbeiteten mit den plastischen Chirurgen von WashU Medicine zusammen, um bei mehreren routinemäßigen Nachuntersuchungen nach der Operation Flüssigkeitsproben von 50 freiwilligen Patienten zu entnehmen. Zu den Patienten gehörten Frauen, bei denen später nach einer Mastektomie-Rekonstruktion Infektionen auftraten, und solche, bei denen dies nicht der Fall war.

Die Forscher analysierten die Proben auf Unterschiede zwischen den beiden Gruppen und identifizierten Metaboliten, die signifikant mit einer Infektion assoziiert waren und Tage bis Wochen vor den klinischen Anzeichen und Symptomen einer Infektion auftraten. Darüber hinaus stellten sie fest, dass das Vorhandensein bestimmter Metaboliten auf schwerwiegendere Infektionen hinweist, die möglicherweise eine aggressivere Behandlung erfordern.

„Entstanden aus klinischer Intuition und validiert durch eine klinische Studie, unterstützen die Beweise in diesem Papier nun proaktive, gezielte Interventionen zur Vorhersage und Bekämpfung von Infektionen, bevor sie klinisch bedeutsam werden“, sagte Justin M. Sacks, MD, Sydney M. Shoenberg Jr. und Robert H. Shoenberg Endowed Chair in Plastic and Reconstructive Surgery, Direktor der Abteilung für Plastische und Rekonstruktive Chirurgie an der WashU Medicine und Mitautor des Papiers. „Solche Eingriffe können die Belastung durch Komplikationen, Implantatverlust und Rekonstruktionsversagen bei diesen Patienten erheblich reduzieren.“

Beispielsweise könnten die Ergebnisse zur Entwicklung eines Point-of-Care-Tests führen, der bei routinemäßigen postoperativen Besuchen einer Frau durchgeführt werden könnte, bemerkte Co-Autor Dr. Terence M. Myckatyn, Professor für Chirurgie an der WashU Medicine, der plastische und rekonstruktive Chirurgie bei Brustkrebspatientinnen durchführt.

„Wenn der Test positiv ausfällt, kann bei diesen ausgewählten Patienten präventiv mit Antibiotika begonnen werden, um eine Infektion zu verhindern“, sagte Myckatyn. „Und was vielleicht genauso wichtig ist: Wir würden denjenigen mit einem negativen Test keine Antibiotika verabreichen und so an einem durchdachten Ansatz für den Umgang mit Antibiotika festhalten.“ Ein solch sorgfältiger Einsatz von Antibiotika sei wichtig, um Antibiotikaresistenzen vorzubeugen, sagte er.

Kurzfristig plant das Team weitere Studien zur Validierung der Ergebnisse. Dann könnte ein Diagnosetool entwickelt und in der klinischen Praxis getestet werden. In Zukunft könnten die umfassenderen metabolischen Erkenntnisse über die Entwicklung von Gewebeinfektionen beim Menschen es Ärzten ermöglichen, selektiver auf verschiedene postoperative Infektionen einzugehen, beispielsweise durch die Entdeckung neuer Angriffspunkte für Medikamente.

„Während immer nach besseren Techniken gesucht wird, kommt es in der Realität trotz eines sorgfältigen chirurgischen Ansatzes immer noch zu Infektionen“, sagte Myckatyn. „In der Lage zu sein, Biomarker zu identifizieren, die auf eine Infektion hinweisen können, Tage bevor sie sich entwickelt, ist enorm.“

Quellen: