Biofilme stellen im fortwährenden Kampf gegen nosokomiale Infektionen (HAIs) eine enorme Herausforderung dar, da sie Krankheitserreger widerstandsfähiger gegenüber herkömmlichen Reinigungs- und Desinfektionsverfahren machen. Die Chlordioxid-Produkte von Tristel wurden speziell auf ihre Wirksamkeit gegen sowohl feuchte als auch trockene Biofilme getestet.
Biofilme sind strukturierte mikrobielle Gemeinschaften, die von einer selbst produzierten Matrix umschlossen sind und häufig an Oberflächen in Gesundheitseinrichtungen haften. Sind sie einmal gebildet, lassen sie sich nur schwer beseitigen. Dies ist nicht nur ein Reinigungsproblem, sondern auch eine Frage der Patientensicherheit. Biofilme dienen als Reservoir für multiresistente Erreger (MDROs), schützen diese vor antimikrobiellen Wirkstoffen und erhöhen gleichzeitig das Potenzial für horizontalen Gentransfer, wodurch die Ausbreitung von Resistenzen beschleunigt wird.
Bakterien, die in einem Biofilm leben, weisen eine 10- bis 1.000-fach höhere Resistenz gegen Antibiotika auf als ihre planktonischen Gegenstücke.
Studien deuten darauf hin, dass bis zu 65% aller mikrobiellen Infektionen und 80% der chronischen Infektionen mit Biofilmen in Zusammenhang stehen. Biofilme können zu persistierenden Infektionen, einer erhöhter Resistenz gegen Behandlungen sowie einem erhöhten Risiko der Kreuzkontamination führen. Ihr Vorkommen auf medizinischen Geräten, Oberflächen in der Umgebung und in Systemen wie Wasserversorgungsanlagen kann zudem zu nosokomialen Infektionen (HAIs) beitragen und stellt somit ein ernstzunehmendes Risiko für die Patientensicherheit dar.1,2
Sind alle Biofilme gleich?
Zwar stellen alle Biofilme eine Gemeinschaft von Mikroorganismen dar, die von einer schützenden Matrix umgeben sind, doch können ihre Zusammensetzung und Eigenschaften variieren. Sie können aus Bakterien, Hefen und Pilzen und sogar aus Viren bestehen. In der Regel bestehen sie aus einer oder mehreren verschiedenen Organismenarten und können viele Stunden lang auf einer Oberfläche bestehen bleiben.
Ein feuchter Biofilm ist eine Art von Biofilm, der sich in feuchten Umgebungen bildet, in denen Mikroorganismen aufgrund des Vorhandenseins von Wasser und verfügbaren Nährstoffen gedeihen. Diese Mikroorganismen scheiden eine schleimige Schicht aus extrazellulärer polymerer Substanz (EPS) aus, die Polysaccharide, Proteine und Lipide enthält, und betten sich so in eine schützende Matrix ein. Typischerweise bestehen sie aus gramnegativen Bakterien wie Pseudomonas aeruginosa. Im Gesundheitswesen können sich feuchte Biofilme auf und in den Kanälen wiederverwendbarer Medizinprodukte, in Wasserleitungen sowie auf Waschbecken, Duschen und Toiletten und den umgebenden Oberflächen bilden.
Ein trockener Biofilm besteht aus Mikroorganismen, die sich in trockenen oder feuchtigkeits- und nährstoffarmen Umgebungen bilden. Aufgrund dieser rauen Bedingungen sind Mikroorganismen in einem ausgebildeten trockenen Biofilm in der Regel widerstandsfähiger. Im Gegensatz zu feuchten Biofilmen finden sich trockene Biofilme auf Oberflächen mit minimaler Feuchtigkeit, beispielsweise auf medizinischen Geräten oder trockenen Oberflächen in der Umgebung. Diese Biofilme lassen sich oft nur schwer nachweisen und entfernen, da sie aufgrund ihres trockenen Zustands häufig widerstandsfähiger gegen Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen sind.
Chlordioxid zur Bekämpfung von Biofilmen
Zur Beurteilung der Wirksamkeit eines Desinfektionsmittels gegen Biofilme stehen verschiedene Prüfverfahren zur Verfügung.
Für feuchte Biofilme können der MBEC-Assay (ASTM E2799) und das CDC-Modell (ASTM E2871-22) eingesetzt werden, um die Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln gegen Biofilme von Staphylococcus aureus und Pseudomonas aeruginosa zu bewerten.
Tristels Chlordioxid-Lösungen wurden unter Verwendung dieser Methoden gegen Biofilme geprüft, die über einen Zeitraum von 72 Stunden kultiviert wurden. Alle getesteten Chlordioxid-Lösungen erreichten im MBEC-Assay eine Keimreduktion von ≥ 4 log-Stufen und im CDC-Modell eine Keimreduktion von ≥ 5 log-Stufen bei den jeweilis vorgesehenen Einwirkzeiten, die bereits bei 30 Sekunden lagen. Diese schnelle und robuste Wirksamkeit ist für die praktische Umsetzung von Maßnahmen zur Infektionsprävention und -kontrolle (IPC) von entscheidender Bedeutung, da hier Wirksamkeit und Zeitaufwand in Einklang gebracht werden müssen.
Für trockene Biofilme wurde die Wirksamkeit von Chlordioxid mithilfe des CDC-Modells (ASTM E2871-22) bewertet, das durch einen 12-tägigen Dehydrations-/Rehydrationszyklus modifiziert wurde. Dieser Ansatz findet zunehmend Anerkennung, da er die realen Herausforderungen bei der Aufbereitung biofilmkontaminierter Oberflächen besonders praxisnah nachbildet. Alle getesteten Chlordioxid-Lösungen erreichten bei ihren jeweiligen Einwirkzeiten eine Keimreduktion von ≥ 5 log-Stufen.
Auswirkungen auf die Hygiene
Da sich Chlordioxid sowohl gegen Oberflächenverunreinigungen als auch gegen hartnäckige Biofilme als wirksam erwiesen hat, könnte seine Integration in routinemäßige Protokolle zur Infektionsprävention und -kontrolle (IPC) dazu beitragen, die durch Biofilme dargestellten Herausforderungen zu bewältigen und die Lücke zwischen regelkonformer Anwendung und tatsächlicher Wirksamkeit in der Praxis zu schließen.
Unsere High-Level-Desinfektionsmittel für Medizinprodukte:
Unsere sporiziden Desinfektionsmittel für Oberflächen im Gesundheitswesen:
Quellen:
1 Ledwoch, K., Dancer, S.J., Otter, J.A., Kerr, K., Roposte, D., Rushton, L., Weiser, R., Mahenthiralingam, E., Muir, D.D. and Maillard, J.-Y. . (2018). Beware biofilm! Dry biofilms containing bacterial pathogens on multiple healthcare surfaces; a multi-centre study. Journal of Hospital Infection, 100(3), pp.e47–e56. doi:https://doi.org/10.1016/j.jhin.2018.06.028.
2 Maillard, J.-Y. and Centeleghe, I. (2023). How biofilm changes our understanding of cleaning and disinfection. Antimicrobial Resistance and Infection Control, [online] 12(1), p.95. doi:https://doi.org/10.1186/s13756-023-01290-4.
3 K Ledwoch, Vickery, K. and Maillard, J-Y. (2022). Dry surface biofilms: what you need to know. British journal of hospital medicine, 83(8), pp.1–3. doi:https://doi.org/10.12968/hmed.2022.0274.
