Fortschritte in der Diagnostik und Überwachung von Clostridioides difficile in der klinischen Mikrobiologie

Im Rahmen unserer Webinar-Reihe zur klinischen Bakteriologie haben wir kürzlich ein vertiefendes Webinar zu Clostridioides difficile mit Dr. Michael Perry, beratender klinischer Wissenschaftler bei der UK Anaerobe Reference Unit (UKARU), Public Health Wales, veranstaltet.

In dieser Sitzung untersuchte Dr. Perry die aktuelle Situation hinsichtlich Infektionen mit Clostridioides difficile (CDI) unter Einbeziehung nationaler Überwachungsdaten, Labordiagnostik sowie praxisnaher Ausbruchsuntersuchungen.

Wichtige Themen:

• Warum die CDI-Raten in ganz Großbritannien erneut ansteigen, insbesondere in kommunalen Einrichtungen
• Die Stärken und Grenzen der derzeit eingesetzten diagnostischen Algorithmen sowie die Begründung, weshalb CDI weiterhin primär eine klinische (und nicht ausschließlich laborbasierte) Diagnose darstellt
• Die zunehmende Bedeutung von Nukleinsäure-Amplifikationstests (NAATs) zur Verbesserung der Spezifität und der Fallerkennung
• Wie die Gesamt-Genom-Sequenzierung (Whole Genome Sequencing, WGS) die Typisierung, Überwachung und der Bekämpfung von CDI-Ausbrüchen verändert
• Erkenntnisse aus dem Auftreten hypervirulenter Stämme, einschließlich des Ribotyps 955
• Die Bedeutung patientenorientierter Ansätze, präventiver Strategien sowie von Unterstützungsangeboten durch Initiativen wie C. Diff Trust

Nachfolgend vertiefen wir diese Themen für alle, die nicht live an der Veranstaltung teilnehmen konnten oder sich einen zusammenfassenden technischen Überblick über die Inhalte der Sitzung wünschen.

Einordnung des Kontextes

Dr. Perry ist an der UK Anaerobe Reference Unit (UKARU) tätig, die Teil von Public Health Wales in Cardiff ist. Die UKARU erbringt seit den 1980er-Jahren nationale Referenzdienstleistungen im Bereich der anaeroben Bakteriologie und bietet phänotypische Identifizierungen, antimikrobielle Empfindlichkeitsprüfung, klinische Beratung sowie Forschungsunterstützung an.

Seine Arbeit liegt in der molekularen Diagnostik und der Typisierung von Pathogenen, mit besonderem Fokus auf der Anwendung der Gesamt-Genom-Sequenzierung (Whole Genome Sequencing, WGS) bei anaeroben Pathogenen, einschließlich Clostridioides difficile. Darüber hinaus ist er Vorsitzender der Arbeitsgruppe für CDI in Wales und Mitglied der C. Diff Trust.

C. difficile: Hintergrund und klinische Bedeutung

Clostridioides difficile ist ubiquitär in der Umwelt verbreitet, insbesondere im Boden, und kann als Darmkommensale auftreten. Seine Präsenz im Darm ist variabel: Höhere Befallsraten werden bei Kindern, Patienten mit Mukoviszidose und Tieren gemeldet. Seine Fähigkeit zur Sporenbildung ermöglicht ein langfristiges Überleben in der Umwelt sowie eine Resistenz gegenüber vielen gängigen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln, was die Infektionskontrolle im Gesundheitswesen erheblich erschwert.

Bestimmte Ribotypen wurden mit schwereren Krankheitsausbrüchen in Verbindung gebracht. Historisch gesehen verursachte der Ribotyp 027 in den frühen 2000er-Jahren großflächige Ausbrüche mit hoher Morbidität und Mortalität. Weitere relevante Stämme sind der Ribotyp 078, der häufig im Zusammenhang mit One Health diskutiert wird, und seit kurzem auch der Ribotyp 955, der mit größeren Ausbrüchen und einer verminderten Empfindlichkeit gegenüber Metronidazol in Verbindung gebracht wird.

Obwohl die CDI-Raten zwischen 2010 und 2018 deutlich zurückgingen, betonte Dr. Perry, dass sich dieser Rückgang überwiegend auf nosokomiale Infektionen beschränkte. Die Fälle in der Gemeinschaft gingen nicht in gleichem Maße zurück. Seit 2018/19 ist in Wales und den anderen Ländern des Vereinigten Königreichs erneut ein Anstieg der CDI-Raten zu verzeichnen, der trotz relativ niedriger Sterblichkeitsraten zu einer erheblichen Morbidität und zu Belastungen der Gesundheitsversorgung geführt hat. Ermutigend ist, dass erste Daten aus den Jahren 2025/26 auf mögliche erste Anzeichen einer positiven Verbesserung hindeuten.

Diagnostik der Clostridioides difficile Infektion: Warum Algorithmen entscheidend sind

Eine zentrale Kernaussage der Sitzung war, dass die CDI weiterhin primär eine klinische Diagnose darstellt, die durch labordiagnostische Verfahren unterstützt, jedoch nicht ausschließlich definiert wird. Kein einzelner diagnostischer Test ist für sich genommen ausreichend.

Dr. Perry stellte aktuelle Leitlinien aus dem Vereinigten Königreich und Europa vor und betonte die Bedeutung von zwei- bzw. dreistufigen diagnostischen Algorithmen, die Sensitivität und Spezifität in ein ausgewogenes Verhältnis bringen. Gängige Vorgehensweisen umfassen:

• GDH-Tests oder Nukleinsäure-Amplifikationstests (NAATs) als initiales Screening
• Nachgeschaltete Toxin-A/B-Enzymimmunoassays (EIAs) zur Erhöhung der Spezifität

NAATs bieten eine hohe Sensitivität und eine verbesserte Spezifität im Vergleich zu GDH allein, insbesondere durch die Vermeidung des Nachweises nicht-toxigener oder toxinvariabler Stämme. Daten aus Wales zeigten, dass die Einführung von NAATs als primäres Screeningverfahren nicht zu dem von einigen Laboren befürchteten Anstieg positiver Befunde führte. Stattdessen reduzierte es die Positivitätsraten der Erstbehandlung und verbesserte die Identifizierung klinisch relevanter C. difficile Ausscheider.

Toxin-negative Patientinnen und Patienten sollten jedoch nicht unberücksichtigt bleiben. Auch bei fehlendem Toxinnachweis können kolonisierte Personen weiterhin Sporen ausscheiden und so zur Umweltkontamination sowie zu weiteren Übertragungen beitragen.

Dr. Perry wies zudem auf die besonderen Herausforderungen der CDI-Diagnostik in der Bevölkerung hin, in dem selektive Teststrategien zu einer Untererfassung von Fällen führen können. Darüber hinaus verwies er auf aktuelle Diskussionen zur erneuten Bewertung diagnostischer Annahmen bei Kleinkindern.

Typisierung und Überwachung: Von der Ribotypisierung zur Gesamt-Genom-Sequenzierung

Historisch gesehen war die PCR-Ribotypisierung die Hauptmethode zur Typisierung von C. difficile im Vereinigten Königreich und in Europa, während PFGE und MLVA in anderen Umgebungen zum Einsatz kamen. Obwohl diese Methoden wertvolle Erkenntnisse lieferten, analysieren sie lediglich kleine Abschnitte des Genoms.

Die Gesamt-Genom-Sequenzierung ermöglicht heute die Analyse von etwa 80 % des C. difficile Genoms und bietet damit eine deutlich höhere Unterscheidungskraft. In Wales wird WGS verwendet, um etwa 90 % der PCR- oder GDH-positiven Isolate zu typisieren, wobei die Ergebnisse über Laborinformationssysteme, Infektionskontrollplattformen sowie gezielte Warnmeldungen weitergegeben werden.

Die im Webinar diskutierten Vorteile von WGS umfassten:

• Sichere Bestätigung oder Ausschluss von Transmissionsereignissen
• Erkennung von nicht erkannten bzw. kryptischen Übertragungsereignisse
• Unterstützung einer schnellen Ausbruchsuntersuchung und -kontrolle
• Bereitstellung zusätzlicher Informationen zu antimikrobieller Resistenz und Virulenzdeterminanten

Dr. Perry erläuterte, wie WGS entscheidend zum Verständnis der Epidemiologie des Ribotyps 955 beitrug und es Wales ermöglichte, das Risikopotenzial schnell zu bewerten und durch eine koordinierte Zusammenarbeit zwischen Mikrobiologie, Infektionsprävention und öffentliche Gesundheit angemessen zu reagieren.

Prävention, Patientenauswirkungen und die Rolle des C. Diff Trust

Die Sitzung stützte sich zudem auch auf Erkenntnisse aus der Combatting CDI Konferenz und hob hervor, dass neben den weiterhin relevanten klassischen Risikofaktoren der Anstieg von CDI in der Bevölkerung eine erneute Aufmerksamkeit erfordert.

Wichtige Präventionsthemen waren:

• Umgebungsreinigung und der Einsatz wirksamer sporizider Desinfektionsverfahren
• Händehygiene bei Personal, Patientinnen und Patienten sowie Betreuungspersonen
• Einsatz von Isolierstationen und fortlaufende Programme zur Dekontamination mit Wasserstoffperoxid
• Die wachsende Bedeutung der WGS-basierten Überwachung in Europa

Ein besonders eindrucksvoller Teil der Präsentation befasste sich mit der Patientenerfahrung. CDI ist nicht zwangsläufig eine kurzzeitige Erkrankung, die ausschließlich ältere oder hospitalisierte Patientinnen und Patienten betrifft. Sie kann bereits nach einer einzelnen Antibiotikatherapie auftreten und langfristige physische sowie psychosoziale Folgen nach sich ziehen. Diese Perspektive bildet die Grundlage der Arbeit des C. Diff Trust, dessen Ziel es ist, Patienten, Pflegekräfte und medizinisches Fachpersonal mit klaren, zeitnahen Informationen und Interessenvertretung zu unterstützen.

Wichtige Schlussfolgerungen

Dr. Perry schloss die Sitzung mit mehreren klaren Botschaften:

• Clostridioides difficile stellt weiterhin eine erhebliche Bedrohung für Patientinnen und Patienten sowie für Gesundheitssysteme dar.
• Die Diagnosestellung sollte stets die Kombination aus labordiagnostischen Ergebnissen und klinischer Beurteilung umfassen.
• NAAT-basierte Algorithmen bieten bei sachgemäßer Anwendung wesentliche Vorteile.
• Die Gesamt-Genom-Sequenzierung spielt immer eine zentrale Rolle bei der modernen CDI-Überwachung und der Untersuchung von Ausbrüchen.
• Patientinnen und Patienten sowie medizinisches Fachpersonal benötigen eine bessere Unterstützung, um die Prävention und Behandlung sowohl im stationären als auch im ambulanten Bereich zu verbessern.