(Rodolfo Parulan Jr./Moments/Getty Images) Wenn Sie schon einmal eine Harnwegsinfektion (Harnwegsinfektion) hatten, wissen Sie, wie schmerzhaft das sein kann. Nicht nur wegen der körperlichen Schmerzen, die es verursacht, sondern weil es auch sehr schmerzhaft sein kann, zum Arzt zu gehen, eine Urinprobe abzugeben und auf die Ergebnisse zu warten.
Harnwegsinfektionen sind äußerst häufig, mit fast die Hälfte der Frauen irgendwann in ihrem Leben eins bekommen. Um auf eine Harnwegsinfektion zu testen, muss eine Urinprobe an ein mikrobiologisches Labor eines Krankenhauses geschickt werden.
Dort suchen sie nach Bakterien, die Infektionen verursachen, und prüfen, ob diese Bakterien gegen Antibiotika resistent sind.
Dies erfolgt typischerweise mithilfe einer Technik namens Agar-Plattieren. Eine kleine Menge Urin wird auf eine kleine runde Schale gegeben, die mit einem Nährgel namens Agar gefüllt ist, das über Nacht warm gehalten wird, damit eventuelle Bakterien wachsen können.
Diese gängige Technik gibt es schon seit fast 140 Jahre und bleibt in vielen Krankenhäusern der klinische Standard.
Aber in einer Zeit, in der wir sofort testen können COVID 19 Wenn wir Infektionen haben, den Blutzuckerspiegel mit einem elektronischen Lesegerät messen und Armbanduhren tragen, die unsere Herzfrequenz messen, warum verwenden wir immer noch diese alte Methode, die Tage dauert, um eine Harnwegsinfektion genau zu diagnostizieren?
Eigentlich ist es ziemlich clever
Bei Verdacht auf eine Infektion ist es wichtig zu wissen, welche Art von Bakterien (falls vorhanden) vorhanden sind, wie viele sich in Ihrem Urin befinden und mit welchem Antibiotikum diese Bakterien behandelt werden können.
Urinproben können aber auch viele andere Stoffe enthalten – etwa Harnstoff und Salze sowie unterschiedliche Säuregrade –, die den Nachweis von Bakterien beeinträchtigen können. Durch Verteilen des Urins auf Agar wird alles entfernt, was das Bakterienwachstum beeinträchtigen könnte.
Diese Technik ermöglicht es auch, dass einzelne Zellen in der Probe Klumpen (sogenannte Kolonien) bilden, die leicht zu zählen sind. Die Form, Farbe, Größe und sogar der Geruch von Kolonien können verwendet werden, um anzuzeigen, welche Arten von Bakterien vorhanden sind.
Einige Proben enthalten mehrere verschiedene Arten von Bakterien, die separat isoliert und getestet werden müssen.
Es ist überraschend schwierig, alternative Methoden zu finden, die all diese wesentlichen Aufgaben erfüllen können, ohne durch andere Urinbestandteile beeinträchtigt zu werden.
Die bekannteste Methode
Wir haben viel Erfahrung mit der Agar-Plattierungstechnik, da wir sie seit Jahren anwenden. Das bedeutet, dass wir ziemlich gut wissen, wie wir die Ergebnisse nutzen können – nicht nur für die Diagnose einer Infektion einer Person, sondern (wo nötig) auch für die Anpassung der Behandlung.
Das heißt aber nicht, dass das System perfekt ist.
Bei der derzeitigen Methode der Agarplattierung dauert es mehrere Tage, um herauszufinden, welche Antibiotika die Infektion am besten behandeln würden – was für einen Patienten zu lange ist, um zu warten. Das bedeutet, dass wir mit der Behandlung von Patienten beginnen müssen, bevor die Testergebnisse bekannt sind.
Manchmal bedeutet dies, dass Patienten nach ein paar Tagen das Medikament wechseln müssen, was umständlich und teuer ist. Mehr Antibiotika verwenden fördert die Antibiotikaresistenz , was das Problem in Zukunft noch verschlimmert.
Diese Probleme tragen dazu bei Innovationen vorantreiben In mikrobiologische Tests .
Neue Technologien müssen noch verbessert werden
Obwohl aktuelle Tests Bakterien- und Antibiotikaresistenzen im Urin messen können, benötigen wir Tests, die dies schneller durchführen können, damit Tests vor der Behandlung durchgeführt werden können.
Diese Methoden müssen idealerweise tragbar und kostengünstig sein, damit wir sie in der Gemeinschaft nutzen können, ohne Proben an Labore schicken zu müssen.
Jüngste Fortschritte deuten darauf hin, dass dies möglich sein könnte.
Digitalkameras können beispielsweise erkennen, ob Bakterienzellen auf einem wachsen mikroskopischer Maßstab oder in verdünnter Urin . Obwohl diese Methoden ein paar Stunden dauern, um zu überprüfen, ob ein Antibiotikum wirkt, sind sie immer noch viel schneller als die Agar-Plattierung.
Auch einige Krankenhauslabore verwenden mittlerweile routinemäßig eine Technik namens „ Massenspektrometer , das Fragmente einer Bakterienprobe misst und sie mit einer Datenbank vergleicht, um die Bakterien zu identifizieren.
Dies beschleunigt das Testen von auf Agarplatten gefundenen Kolonien und ersetzt Tage der Arbeit, die zuvor für die genaue Identifizierung von Bakterienarten erforderlich waren.
Obwohl diese neuen Methoden vielversprechend sind, befinden sich viele davon erst im Forschungsstadium. Und im Falle der Massenspektrometrie ist für Antibiotika-Empfindlichkeitstests immer noch eine Agarbeschichtung erforderlich.
Viele dieser Technologien sind zudem zu groß und zu teuer für einen Hausarzt oder eine Apotheke – daher müssen Urinproben immer noch zur Analyse in Krankenhauslabore transportiert werden.
In Zukunft müssen solche Technologien die Zeit verkürzen, die eine Person benötigt, um ihre Diagnose zu erhalten, und gleichzeitig so erschwinglich und zugänglich bleiben wie die Agar-Plattierung. Das ist etwas, was unser Labor ist hinarbeiten .
Wir haben bereits festgestellt, dass wir kleinere, tragbarere Tests herstellen können genauso genau B. Agarplattierung – und die Ergebnisse können mit einer günstigen Digitalkamera wie einem Smartphone aufgezeichnet werden.
Unser nächste Stufe Die Hauptaufgabe der Forschung besteht darin, die Funktionsfähigkeit dieser „winzigen Tests“ anhand realer Patientenproben zu überprüfen.
Es ist von entscheidender Bedeutung, dass einige der neuen, schnellen Harnwegsinfektionstests Eingang in die gängige Praxis finden, um sicherzustellen, dass jeder Fall schnell und effektiv mit dem richtigen Antibiotikum behandelt wird.
Es wird jedoch noch einige Zeit dauern, bis diese und andere neue Technologien routinemäßig zur Diagnose eingesetzt werden. Vorerst müssen Menschen, die den Verdacht haben, eine Harnwegsinfektion zu haben, noch zu ihrem Hausarzt gehen, um eine Diagnose zu stellen und die richtigen Medikamente zu erhalten. 
Alexander Edwards , außerordentlicher Professor für Biomedizinische Technologie, Universität Reading Und Sarah braucht , Postdoktorand, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Universität Reading
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