Mit rund 150 Millionen Betroffenen weltweit gehören Harnwegsinfektionen (HWI) zu den häufigsten bakteriellen Infektionen. Harnwegsinfektionen sind für Millionen medizinischer Konsultationen verantwortlich und belasten Gesundheitssysteme daher erheblich [1,2].

Obwohl sie kostspielig und zeitaufwendig ist, ist die Urinkultur der Goldstandard in der HWI-Diagnostik und macht bis zu 40 Prozent der insgesamt angeforderten Kulturen in einem Labor aus [3]. Der Arbeitsablauf kann erhebliche Ressourcen im Labor binden sowie eine Kommunikationslücke zwischen Labor und Klinikpersonal verursachen, in der Informationen für die frühzeitige Behandlung des Patienten angefordert werden, aber noch nicht verfügbar sind. 80 Prozent der Proben mit Verdacht auf Harnwegsinfektionen erweisen sich als negativ, daher kann eine schnelle und zuverlässige Methode zum Ausschluss von Harnwegsinfektionen ein wertvoller Faktor für die Verbesserung des Laborablaufs sein [4].

Ausschluss von Harnwegsinfektionen in weniger als einer Minute

Mit einer diagnostischen Leistung von 0,973 (AUC) kann der UF-5000 in weniger als einer Minute quantitative Informationen zur Bakteriurie liefern. Eine aktuelle Untersuchung verschiedener Cut-off-Werte ergab eine Zahl von ≥ 58 Bakterien/μL als sensitivsten Wert zum Ausschluss von Harnwegsinfektionen mit einer Sensitivität von 99,4 % (NPV 99,7 %) und einer Spezifität von 78,2 % (PPV 65,4 %) [5].

Der UF-5000 nutzt die Fluoreszenz-Durchflusszytometrie, eine Technologie, die auch der Bestimmung von Antibiotikaresistenzen durch Screening von Proben zugutekommen kann. Da HWI-negative Proben mit der Fluoreszenz-Durchflusszytometrie ausgeschlossen werden können, können die Kulturausplattierung und der allgemeine Arbeitsaufwand bei HWI-positiven Proben optimiert werden. Es besteht darüber hinaus die Möglichkeit, den BACT-Info-Flag zu verwenden, der bei positiven Proben eine Aussage treffen kann, ob Gram-negative oder Gram-positive Bakterien (oder beide) vorliegen. Dies kann die Reaktionszeit für das Antibiotika-Profil um bis zu 24 Stunden verkürzen und somit zu einer geringeren empirischen Verwendung von Antibiotika und einer kürzeren Gesamtbehandlung beitragen. [6]

[.CH-de Switzerland (german)] UF-series utilises fluorescence flow cytometry

Infoflags

BACT info

BACT-Info

Der BACT-Infoflag liefert zusätzliche Informationen über die Gram-Farbstoffaffinität für Proben, die positiv auf Bakteriurie sind. Verdächtige Proben werden mit einer der folgenden Informationen ergänzt:

Gram-positive?

Die Verteilung weist darauf hin, dass Gram-positive Bakterien vorhanden sind.

Gram-negative?

Die Verteilung weist darauf hin, dass Gram-negative Bakterien vorhanden sind.

Gram-Pos/-Neg?

Die Verteilung weist darauf hin, dass Gram-positive und Gram-negative Bakterien vorhanden sind.

Nicht klassifiziert

Die Klasse geht aus der Verteilung nicht hervor.

Gram-positive Bakterien werden mit einer Sensitivität von 78 % und einer Spezifität von 96 % nachgewiesen, während für Gram-negative Bakterien sowohl die Sensitivität als auch die Spezifität 89 % erreichen. Dies könnte eine frühzeitige Einleitung einer antibiotischen HWI-Therapie und eine gezieltere Nachsorgediagnostik ermöglichen [5].

UTI_Figure_800x400 — Drei Scattergramme, die die Verteilung eines Gram-positiven, Gram-pos/-neg und Gram-negativen Probenergebnisses unter Verwendung des BACT-Infoflags zeigen.

Zusätzliche Parameter

RBC (rote Blutkörperchen)

Infektionen der Harnwege können Entzündungen und Reizungen des Urothels auslösen, die zu Hämaturie führen können. Der UF-5000 kann Erythrozyten im Urin erkennen und zwischen isomorphen und dysmorphen Erythrozyten unterscheiden.

WBC (weiße Blutkörperchen)

Infektionen der Harnwege verursachen eine Entzündung des Urothels, die eine Leukozyturie auslösen kann, die der UF-5000 zuverlässig aus dem Urin nachweisen kann.

RTEC (renale tubuläre Epithelzellen)

Renale tubuläre Epithelzellen können als unterstützender Parameter zur Unterscheidung zwischen Infektionen der oberen und unteren Harnwege und somit als Marker für Harnwegsinfektionen fungieren [7].

YLC (hefeähnliche Zellen)

Der Parameter hefeähnliche Zellen (yeast-like cells) hat das Potenzial, Pilze auszuschließen und so einen gezielten diagnostischen Ansatz einzuleiten [8].

Jenseits der Urinanalyse

Antibiotika-Empfindlichkeitstests für den HWI-Workflow

Darüber hinaus ist der Antibiotika-Resistenztest ein wichtiger Labortest, um eine gezielte Antibiotika-Behandlung einzuleiten und antimikrobielle Resistenzen (AMR) zu bekämpfen. Es werden kontinuierlich neue Technologien entwickelt, um diesen Prozess zu verbessern und zu beschleunigen.

Quellen

Stamm WE, Norrby SR (2001): Urinary tract infections: Disease paranormal and challenges. J Infect Dis 183 (Suppl. 1) S1–S4.
Foxman B (2014): Urinary Tract Infection Syndromes: Occurrence, Recurrence, Bacteriology, Risk Factors and Disease Burden. Infect Dis Clin North AM 28(1):1–13.
Wilson and Gaido (2004) Laboratory Diagnosis of Urinary Tract Infections in Adult Patients. Clinical Infectious Disease 38:1150–8
Keller (2019) Ein neuer Schritt zur schnelleren Urinanalytik. Sysmex xtra 02/2019:50-52
De Rosa et al. (2018): Evaluation of the new Sysmex UF-5000 fluorescence flow cytometry analyser for ruling out bacterial urinary tract infection and for prediction of Gram-negative bacteria in urine cultures. Clinica Chimica Acta 484:171–178
Gilboe, H. M., Reiakvam, O. M., Aasen, L., Tjade, T., Bjerner, J., Ranheim, T. E., & Gaustad, P. (2021). Rapid diagnosis and reduced workload for urinary tract infection using flowcytometry combined with direct antibiotic susceptibility testing. Plos one, 16(7), e0254064.
Oyaert et al. (2020) Renal tubular epithelial cells add value in the diagnosis of upper urinary tract infection. Clin Chem Lab Med 58(4):597-604
Song et al. (2018) Selection of unnecessary urine cuture specimens using Sysmex UF-5000 urine flow cytometer. Ann Clin Microbiol 21:75-79