PSEUDOMONAS AERUGINOSA INFECTIES BIJ BRANDWONDEN

FACULTEIT GENEESKUNDE EN
GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN
Academiejaar 2009 - 2010
PSEUDOMONAS AERUGINOSA INFECTIES
BIJ BRANDWONDEN
Leen DE MUELENAERE
Promotor: Prof. Dr. S. Monstrey
Co-promotor: Dhr. Henk Hoeksema
Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding tot
MASTER IN DE GENEESKUNDE
FACULTEIT GENEESKUNDE EN
GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN
Academiejaar 2009 - 2010
PSEUDOMONAS AERUGINOSA INFECTIES
BIJ BRANDWONDEN
Leen DE MUELENAERE
Promotor: Prof. Dr. S. Monstrey
Co-promotor: Dhr. Henk Hoeksema
Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding tot
MASTER IN DE GENEESKUNDE
“De auteur(s) en de promotor geven de toelating deze scriptie voor consultatie
beschikbaar te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander
gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met
betrekking tot de verplichting uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van
resultaten uit deze scriptie.”
13 augustus 2010
Leen de Mûelenaere
Prof. dr. S. Monstrey
Inhoudsopgave
1. Inleiding .......................................................................................................................................... 1
2. Pseudomonas aeruginosa ................................................................................................................. 1
2.1. Microbiologie......................................................................................................................... 2
2.2. Virulentie ............................................................................................................................... 2
2.2.1.Virulentiefactoren op het celoppervlak ........................................................................... 2
2.2.2.Gesecreteerde virulentiefactoren ..................................................................................... 4
2.2.3.Type III secretie systeem................................................................................................. 7
2.2.4.Biofilm formatie .............................................................................................................. 8
2.2.5.Quorum Sensing ............................................................................................................ 10
2.3. Antibiotica resistentie .......................................................................................................... 10
2.4. Reservoirs en transmissie routes .......................................................................................... 13
3. Brandwonden ................................................................................................................................ 16
3.1. Classificatie .......................................................................................................................... 16
3.1.1.Etiologie ........................................................................................................................ 16
3.1.2.Diepte ............................................................................................................................ 16
3.1.3.Uitgebreidheid ............................................................................................................... 18
3.1.4.Ernst en prognose .......................................................................................................... 19
3.2. Pathofysiologie .................................................................................................................... 20
3.2.1.Lokale pathofysiologische veranderingen ..................................................................... 20
3.2.2.Systemische pathofysiologische veranderingen ............................................................ 21
3.3. Infectie van brandwonden .................................................................................................... 22
3.3.1.Pathogenese ................................................................................................................... 23
3.3.2.Classificatie en diagnose ............................................................................................... 23
4. Pseudomonas aeruginosa Infecties van Brandwonden .................................................................. 26
4.1. Epidemiologie ...................................................................................................................... 26
4.2. Pathogenese ......................................................................................................................... 27
4.3. Preventie .............................................................................................................................. 30
4.3.1.Isolatiemaatregelen........................................................................................................ 30
4.3.2.Wondzorg ...................................................................................................................... 32
4.3.3.Topische antimicrobiële middelen ................................................................................ 36
4.3.4.Preventie van transmissie via leidingwater ................................................................... 46
4.3.5.Immunotherapie ............................................................................................................ 47
4.4. Behandeling ......................................................................................................................... 40
4.4.1.Topische antibacteriële therapie .................................................................................... 40
4.4.2.Systemische antibacteriële therapie .............................................................................. 49
4.4.3.Chirurgische therapie .................................................................................................... 50
5. Besluit............................................................................................................................................ 42
6. Referenties ..................................................................................................................................... 43
1. Inleiding
Patiënten met brandwonden zijn zeer vatbaar voor infecties ten gevolge van het ontbreken van de
normale huid-barrière samen met het verzwakken van het immuunsysteem. Bovendien biedt een
brandwonde, die een grote hoeveelheid necrotisch weefsel en eiwitrijk wondvocht bevat, een rijke
voedingsbodem voor organismen van endogene en exogene oorsprong. Men schat dat 75% van de
mortaliteit door brandwonden te wijten is aan infecties (Sharma, 2007). Begin vorige eeuw was
Streptococcus pyogenes de meest frequente oorzaak van sepsis bij de brandwondenpatiënt. Over de
jaren heen zijn echter Pseudomonas aeruginosa en Staphylococcus aureus de meest frequent geïsoleerde
organismen geworden in de brandwondencentra.
Zowel patiënt-gebonden factoren (ernst van de brandwonde, leeftijd,…), eigenschappen van het
organisme (prevalentie, virulentie, resistentie,…) als omgevingsfactoren bepalen het risico op en het
verloop van infecties. De relatie tussen deze factoren en het risico op infectie kan weergegeven worden
volgens het model volgens Duncan en Edberg (1995):
[Aantal MO] x [Virulentie karakteristieken vh MO]
Risico op infectie
~
Immuunstatus van de patiënt
Een goed inzicht in deze factoren vormt de basis voor het preventief en therapeutisch beleid in
brandwondencentra. Echter zijn factoren zoals bijvoorbeeld de prevalentie en resistentie van een
organisme geen constant gegeven en komt men bovendien voortdurend tot nieuwe inzichten en
ontdekkingen. Dit maakt systematische reviews een noodzakelijk instrument in het optimaliseren van de
preventie-
en
behandelingsstrategieën
van
brandwondencentra.
Daarnaast
maakt
een
brandwondencentrum ook gebruik van eigen ervaringen en onderzoeken om hun beleid te
optimaliseren.
2. Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas aeruginosa is een opportunistisch pathogeen voor de mens. Deze bacterie is voor het eerst
geïsoleerd door Gessard in 1882. P. aeruginosa is alomtegenwoordig in de natuur (in de bodem en in
water of op oppervlakken die in contact staan met aarde of water) en is vaak terug te vinden in
ziekenhuizen waar deze bacterie een bron kan zijn van nosocomiale infecties. In normale individuen,
met een intacte epitheliale barrière, veroorzaakt Pseudomonas aeruginosa zelden infectie. In situaties
met epitheliale schade, zoals gezien bij immuungecompromiteerde en/of gehospitaliseerde patiënten, is
P. aeruginosa echter een belangrijke oorzaak van nosocomiale infecties. De meeste van deze infecties
zijn acute infecties zoals sepsis, VAP (ventilator-associated pneumonia) en infecties van postoperatieve
wonden en brandwonden. Patiënten met mucoviscidose zijn vaak chronisch gekoloniseerd door P.
aeruginosa, wat leidt tot enstige longbeschadiging en mogelijk tot de dood. Ondanks behandeling met
passende antibiotica blijft de mortaliteit ongeveer 40% bij acute infecties en multi-resistente stammen
worden meer en meer gerapporteerd (Engel en Balachandram, 2009).
1
2.1. Microbiologie
P.aeruginosa is het voornaamste pathogene species in de familie Pseudomonaceae en wordt
geïdentificeerd als een gram-negatief recht of lichtjes gebogen staafje met een lengte van 1 à 3 µm en
een breedte van 0.5 à 1.0 µm. Eén van de voornaamste morfologische karakteristieken in laboratorische
media is de productie van pigment, voornamelijk een oplosbaar blauw-gekleurd phenazine pigment
pyocyanine genaamd. Sommige stammen produceren rode of zwarte kolonies als gevolg van de
productie van de respectievelijke pigmenten pyorubine en pyomelanine. Een ander pigment dat
geproduceerd wordt door P. aeruginosa is het geel-groene tot geel-bruine pigment pyoverdine, welke
wanneer het samen geproduceerd wordt met pyocyanine de typische groene tot groen-blauwe colonies
geeft op vaste kweekbodems. De naam „aeruginosa‟ komt van de groen-blauwe kleur die men
terugvindt in kolonies van vele klinische stalen. Het metabolisme van P. aeruginosa is respiratoir en
nooit fermentatief, maar de bacterie zal groeien in de afwezigheid van O2 als NO2 beschikbaar is als
respiratoire elektronenacceptor. De groei van P. aeruginosa vereist zeer weinig voedingsstoffen. In het
laboratorium bestaat de meest eenvoudige kweekbodem voor P. aeruginosa uit acetaat voor carbon en
ammonium sulfaat voor nitrogeen. De optimale temperatuur voor groei is 37°C, maar groei is mogelijk
tot 42°C. Op ultrastructureel niveau zien we een polair flagellum en vele fimbriae of pili op het
celoppervlak.
2.2. Virulentie
2.2.1. Virulentiefactoren op het celoppervlak
Flagel
P. aeruginosa produceert een enkelvoudige polaire flagel ter hoogte van zijn celoppervlak. De flagel is
het belangrijkste aanhangsel dat instaat voor de motiliteit van de bacterie in de vorm van propellerachtige zwembewegingen. Daarnaast speelt de flagel ook een rol in de adhesie aan epitheelcellen,
voornamelijk door binding met de membraancomponent asialoGM1. De flagel lokt tevens een NFκB
afhankelijke inflammatoire respons via de interacties met Toll-receptors TLR5 en TLR2 en via de
activatie van een kinase pathway die resulteert in IL-8 productie. De flagel is echter wel sterk
immunogeen. Om de immuunrespons van de gastheer te ontwijken is P. aeruginosa in staat zich aan te
passen door aflagellaire mutanten te selecteren bij chronische infecties.
Pili
Pili of fimbriae zijn kleinere filamenteuse aanhangseltjes van het celoppervlak. Net zoals de flagel zijn
de pili cruciaal in de adhesie-fase van de colonisatie door de binding aan asialo GM1 op het epitheelcel
membraan. De type IV pili van P. aeruginosa dragen tevens bij tot de motiliteit van de bacterie door de
extensie en retractie van de pili waardoor een soort trillende beweging ontstaat die de bacterie in staat
stelt zich over een vochtig oppervlak te verspreiden. Deze beweging is ook van belang bij de vorming
van biofilms.
2
LPS
Lipopolysacchariden (LPS) zijn vitaal voor zowel de structurele en functionele integriteit van het
buitenste membraan van Gram-negatieve bacteriën en zijn één van de primaire targets voor het
immuunsysteem van de gastheer. LPS is opgebouwd uit 3 delen. Lipide A verankert het molecule in de
buitenmembraan en is verantwoordelijk voor de endotoxische activiteit van LPS. De mate van
endotoxiciteit wordt bepaald door de samenstelling en de architectuur van het lipide A, zo is
bijvoorbeeld het LPS van P. aeruginosa minder endotoxisch dan dat van E. coli of H. influenzae
(Erridge et al., 2002). Lipide A activeert cellen van het immuunsysteem zoals monocyten en
macrofagen door de stimulatie TLR4 (Toll-like receptor 4), wat via intracellulaire signaaltransductie
leidt tot vrijstelling van pro-inflammatoire mediatoren zoals TNF-α, IL-6 en IL1β. Bij lokale infectie en
gematigde vrijstelling zullen deze mediatoren inflammatie promoten en het immuunsysteem stimuleren
om het organisme te elimineren. Wanneer LPS echter overmatig of systemisch aan het lichaam wordt
gepresenteerd kan het een systemische inflammatoire reactie veroorzaken, welke kan leiden tot multiple
orgaanfalen, shock en zelfs overlijden. Covalent gebonden aan het hydrofobe lipide A is een hydrofiele
staart bestaande uit het core-polysaccharide en het O-specifieke polysaccharide. Het core gedeelte
bestaat uit een keten van suikers en kan nog eens opgesplitst worden in een binnenste en buitenste deel.
Het binnenste deel is gebonden aan het lipide A en is relatief stabiel. Het buitenste gedeelte is meer
variabel, voor P. aeruginosa zijn momenteel minsten 4 verschillende core structuren beschreven.
Hoewel het lipide A verantwoordelijk is voor de endotoxische activiteit hebben de aangehechte
sacchariden een modulerende invloed op deze activiteit. Het buitenste deel van het LPS is de Opolysaccharide regio, een keten van oligosaccharide subunits. Het O-polysaccharide is het voornaamste
target voor antilichaam-respons van de gastheer. Deze respons kan zeer specifiek zijn voor een bepaald
O-polysaccharide, dewelke dan ook vaak een O-antigen genoemd wordt. De serologie van deze Oantigenen is dan ook een belangrijke methode om stammen de typeren. Zo zijn er voor P. aeruginosa
momenteel minstens 20 serogroepen geïdentificeerd op basis van het O-antigen. LPS O-antigenen
blijken ook essentieel te zijn voor de systemische verspreiding van P. aeruginosa aangezien mutanten
met korte of geen O-polysaccharide-keten vernietigd worden door complement in het serum (Pier,
2007). De productie van O-antigenen kan beïnvloed worden door bepaalde omgevingsfactoren
(Goldberg en Pier, 1996).
Alginaat
Sommige P. aeruginosa stammen produceren alginaat, een mucoïd exopolysaccharide, dat kan
functioneren als adhesine dat de bacterie verankert op het epitheel. Alginaat geproduceerd door andere
stammen is dan weer niet in staat tot adhesie (Doig et al., 1987). De synthese van alginaat wordt vooral
gestimuleerd in de longen van chronisch geïnfecteerde mucoviscidose patiënten en zelden bij infecties
op andere plaatsen zoals brandwonden, ogen en urinewegen (Kamath et al., 1998). Deze verhoogde
synthese van alginaat leidt tot een conversie van P. aeruginosa naar een mucoïd fenotype. De
consequentie van deze conversie is een sterk gereduceerde secretie van andere virulentiefactoren zoals
elastase en exotoxine A (Kamath et al., 1998). Alginaat beschermt P. aeruginosa tegen
3
afweermechanismen van de gastheer door de reductie van polymorfonucleaire chemotaxis, inhibitie van
complement-activatie en reductie van fagocytose door neutrofielen en macrofagen (Kamath et al.,
1998). Alginaat is ook terug te vinden in biofilms. Hoewel dit exopolysaccharide een invloed heeft op
de architectuur en een rol speelt in de eigenschappen van biofilms is alginaat niet cruciaal voor de
ontwikkeling van biofilms (Kipnis et al., 2006). Overproductie van alginaat leidt tot significante
architecturale en morfologische veranderingen in de biofilm. Dit vertaalt zich in een toegenomen
resistentie tegen antibiotica of tegen IFN-γ-gemedieerde destructie door cellen van het aangeboren
immuunsysteem zoals macrofagen (Ryder et al., 2007; Leid et al., 2005).
2.2.2. Gesecreteerde virulentiefactoren
P. aeruginosa heeft een breed arsenaal aan gesecreteerde virulentiefactoren. Vele van deze moleculen
zijn, afhankelijk van hun grootte, voor hun secretie afhankelijk van specifieke secretiesystemen.
Momenteel zijn er voor de gram-negatieve bateriën 6 types van secretiesystemen geïdentificeerd (type I
tot VI). Met uitzondering van type IV zijn deze allemaal terug te vinden in P. aeruginosa (Engel en
Balachandran, 2009). Type I en III transporteren de proteïnen in één stap van de bacteriële cytosol naar
buiten. Het type III secretiesysteem (T3SS) speelt een bijzondere rol in de virulentie doordat het
effector proteïne rechtstreeks in de gastheercel kan projecteren, dit wordt verder in detail besproken.
Type II en V secreteren proteïnen in 2 stappen, het proteïne wordt eerst getransporteerd over het
binnenste membraan naar het periplasma en vervolgens over het buitenste membraan naar het externe
medium. Recent werd het type VI secretiesysteem ontdekt, de precieze rol en het werkingsmechanisme
zijn echter nog niet gekend (Filloux et al., 2008).
Pyocyanine
Het blauwe pigment pyocyanine is een redox-actief secundair metaboliet dat geproduceerd wordt door
P. aeruginosa. De effecten van deze virulentiefactor werden vooral gerapporteerd in de context van
luchtweginfecties door P. aeruginosa. Pyocyanine vertraagt de beweging van de trilharen en de afvoer
van mucus in de trachea, induceert neutrofiele apoptose, inhibeert leukotrien B4 synthese en verhoogt
IL-8 expressie in respiratoire epitheelcellen. Pyocyanine oxideert gluthatione (in de gereduceerde vorm
functioneert gluthatione als antioxidant) en inactiveert catalase (een antioxidant) in respiratoire
epitheelcellen en draagt dus op deze manier bij aan celschade veroorzaakt door oxidatieve stress.
Recent toonden Muller et al. (2009) aan dat pyocyanine interfereert met wondheling door inductie van
premature cellulaire senescentie. Senescente cellen zijn niet meer in staat te groeien en te delen en
ondergaan fenotypische veranderingen. Muller et al. (2009) testten in vitro het effect van pyocyanine op
normale humane diploïde fibroblasten. Ze stelden vast dat pyocyanine de groei van de fibroblasten
inhibeerde op een concentratie-afhankelijke manier. In een concentratie vergelijkbaar met deze die werd
teruggevonden in geïnfecteerde brandwonden ondergingen deze fibroblasten premature cellulaire
senescentie. Deze senescente fibroblasten bevonden zich in een irreversiebele groeistilstand en
ontwikkelden een pro-inflammatoir fenotype dat resulteerde in vertraagde wondheling door de inhibitie
van essentiële weefselherstel-mechanismen en hypertrofe littekens.
4
Pyoverdine
Pyoverdine is een siderofoor, een klein molecule dat ijzer uit de omgeving bindt, en via een
membraanreceptor terug in de bacterie wordt opgenomen waarna het ijzer gebruikt wordt in het
metabolisme van P. aeruginosa. Een tweede belangrijk siderofoor van P. aeruginosa is pycheline.
Pyoverdine blijkt ook een rol te spelen in de virulentie van P. aeruginosa (Meyer et al., 1996). Een
verklaring voor deze rol werd door Lamont et al. (2002) voorgesteld toen zij ontdekten dat pyoverdine
de secretie van andere virulentiefactoren van P. aeruginosa reguleert. Dit is het geval voor minstens 3
virulentiefactoren: exotoxine A, een endoprotease en pyoverdine zelf.
Proteasen
Pseudomonas aeruginosa is in staat verschillende types proteasen te produceren als virulentiefactoren.
Tot nog toe zijn er 4 proteasen geïdentificeerd: elastase A, elastase B, alkaline protease en protease IV.
De eerste 3 zijn metalloproteïnasen en protease IV is een serine protease. Elastase A degradeert elastine
en is voornamelijk van belang bij de pathogenese van corneale infecties (Caballero et al., 2001).
Elastase B, een metalloproteïnase dat in de extracellulaire ruimte wordt gesecreteerd via een type II
secretie systeem (Kipnis et al., 2006), breekt naast elastine ook nog andere weefseleiwitten af zoals
collageen, fibrine en bouwstenen van het basaal membraan (Caballero et al., 2001). Elastase B draagt
bovendien ook bij tot de virulentie door de afbraak van eiwitten die deel uitmaken van het
afweersysteem van de gastheer, deze zijn IgG, IgA, interferon γ en TNF α (Caballero et al., 2001). In de
longen is elastase B in staat het respiratoire epitheel te beschadigen door de destructie van tightjunctions en de immuunrespons van de gastheer te verminderen door de inactivatie van surfactant
proteïnen A en D (Kipnis et al., 2006). Elastase B blijkt van belang te zijn voor de virulentie bij
infecties van de luchtwegen en van brandwonden. Het derde metalloproteïnase, alkaline protease,
wordt gesecreteerd via een type I secretiesysteem (Kipnis et al., 2006) in geval van otitis media,
keratitis, respiratoire infecties en bacteriemie (Caballero et al., 2001). Alkaline protease degradeert
fibrine, de complement componenten C1q en C3, interferon γ en TNF α (Caballero et al., 2001).
Protease IV, een serine protease, is vooral van belang bij de pathogenese van ooginfecties doordat het
in staat is het corneale epitheel af te breken (Engel et al., 1998). Protease IV degradeert fibrinogeen,
plasmine, plasminogeen,IgG en complement componenten C3 en C1q (Caballero et al., 2001). Ook in
de pathogenese van longinfecties speelt protease IV een rol door de degradatie van surfactant, proteïnen
A, D en B (Malloy et al., 2005).
Hemolysines
Pseudomonas aeruginosa secreteert 2 eiwitten met hemolytische activiteit; een hitte-labiel hemolysine,
fosfolipase C, en een hitte-stabiel hemolysine, rhamnolipide. Fosfolipase C, meer specifiek
hemolytisch fosfolipsas C, wordt door P. aeruginosa gesecreteerd via een type II secretie systeem
(Kipnis et al., 2006). Het target van fosfolipase C zijn de fosfolipiden van de eukaryote celmembraan.
Op die manier wordt de continuïteit van de celmembraan verstoord waardoor cel-lysis optreedt. Ook
longsurfactant bevat fosfolipiden die door fosfolipase C kunnen gesplitst worden waardoor het
surfactant geïnactiveerd wordt. Een andere manier waarop fosfolipase C P. aeruginosa beschermt tegen
5
afweermechanismen van de gastheer is de onderdrukking van de oxidatieve burst reactie (vrijzetting
van reactieve zuurstof species bij contact met de bacterie) in neutrofielen (Kipnis et al., 2006). Ondanks
vele studies is de exacte rol van het biosurfactant rhamnolipide nog niet geheel duidelijk (SoberónChavez et al., 2005). In vitro studies rapporteerden reeds multiple eigenschappen van dat molecule die
mogelijk kunnen bijdragen in de pathogenese van P. aeruginosa in vivo. De eerste mogelijke pathogene
eigenschap die werd voorgesteld was de hemolytische activiteit (Sierra, 1960). Later werd gesuggereerd
dat rhamnolipide een rol zou spelen in de pathogenese door het meer oplosbaar maken van de
fosfolipiden van longsurfactant waardoor deze gemakkelijker gesplitst kunnen worden door fosfolipase
C (Kurioka en Liu, 1967). Verdere studies toonden aan dat rhamnolipide verscheidene effecten heeft op
zoogdier-cellen zoals verstoring van polymorfonucleaire leukocyten chemotactische respons, inhibitie
van de normale functie van de macrofagen, stimulatie van de cytokine vrijzetting door respiratoire
epitheelcellen en verstoring van de ciliaire functie (Soberón-Chavez et al., 2005). Rhamnolipiden
zouden ook bijdragen in de motiliteit van P. aeruginosa (Déziel et al., 2003) en de vorming van biofilms
(Lequette en Greenberg, 2005). Soberón-Chavez et al. (2005) toonden aan dat de productie van
rhamnolipide zeer strikt gereguleerd wordt op transcriptie-niveau door quorum-sensing en
omgevingsfactoren. Rhamnolipide faciliteert de kolonisatie van P. aeruginosa door zijn toxisch effect
op vele micro-organismen waardoor P. aeruginosa een competitieve voorsprong krijgt (Soberón-Chavez
et al., 2005).
Exotoxine A
ExoA wordt in de extracellulaire ruimte gesecreteerd via een type II secretiesysteem. Het is een ADPribosyl transferase dat EF-2 (elongation factor-2) inhibeert en zo de eiwitsynthese in de gastheercel
stillegt. De inhibitie van de eiwitsynthese leidt tot celdood en weefselnecrose. Exotoxine A wordt door
de meerderheid van de P. aeruginosa stammen geproduceerd en speelt een rol in zowel lokale als
systemische infecties. De necrotiserende activiteit speelt bij lokale infecties een rol in het
kolonisatieproces en bij systemische infecties veroorzaakt dit orgaanschade. Exotoxine A interfereert
met de bacteriële klaring door de beschadiging van fagocyten zoals de macrofagen (Pollack en
Anderson, 1978). Exotoxine A speelt ook een rol in het ontstaan van een septische shock als gevolg van
een P. aeruginosa bacteriemie. ExoA stimuleert de proliferatie van T-cellen en de productie van
cytokines. Schumann et al. (1998) registreerden een sterk verhoogde vrijstelling van de cytokines TNF,
IL-6, IL-2 en IFN-γ 8 à 10 uren na de injectie van exotoxine A in een muis. Deze cytokines zijn in staat
om, in voldoende hoge dosis, een septische shock te induceren. Uit hun onderzoek concludeerden
Schumann et al. (1998) eveneens dat de acute hepatotoxiciteit, die ze waarnamen na 12 uren, niet enkel
veroorzaakt werd door de inhibitie van eiwitsynthese maar dat ook de T-cellen en TNF een rol spelen in
de leverschade. Exotoxine A levert een belangrijke bijdrage tot de mortaliteit door P. aeruginosa
infecties, wat blijkt uit de significant toegenomen overleving bij patiënten met een vooraf bestaande
hoge anti-exotoxine A antilichaamtiter (Pollack et al., 1976).
6
2.2.3. Type III secretie systeem
Type III secretie systemen (T3SS) gebruiken een naald-achtige structuur om effector proteïnen
rechtstreeks in de gastheercel te injecteren. Voor P. aeruginosa zijn 4 toxines gekend, in variabele
combinaties in verschillende stammen en isolaten, die via T3SS in de gastheercel geïnjecteerd worden:
ExoS, ExoT, ExoY en ExoU. Terwijl praktisch geen enkele stam de 4 effectors secreteert, zorgen de
vaak voorkomende combinaties ExoU/ExoT of ExoS/ExoT voor onfeilbare mechanismen voor de
beschadiging van mucosale barrières, de inhibitie van vele takken van de initiële immuunrespons en het
verhinderen van de wondheling (Engel en Balachandran, 2009). De T3SS effectors hebben diverse en
pleiotrope effecten op de functie van de gastheercellen (zie figuur 1).
ExoU heeft een fosfolipase activiteit waardoor het na translocatie de eukaryote celmembraan aanvalt en
zo celdood uitlokt. Sato et al. (2006) identificeerden superoxide dismutase als de co-factor voor ExoU.
Naast het cytotoxisch effect activeert ExoU een arachidonzuur-afhankelijke inflammatoire cascade en
induceert de expressie van inflammatoire genen. In de longen breekt ExoU surfactant af en richt het
zich specifiek op neutrofielen. Door het vernietigen van de neutrofielen kunnen gelokaliseerde zones
van immunosuppressie ontstaan waardoor de gastheer meer vatbaar wordt voor secundaire infecties
(Diaz et al., 2008). Sutterwala et al. (2007) ontdekten dat ExoU in staat is caspase-1-gemedieerde proinflammatoire cytokine productie te inhiberen. ExoU is het meest cytotoxisch van de 4 T3SS effectoren,
voor patiënten die geïnfecteerd zijn door een ExoU-producerende stam stijgt het relatieve
mortaliteitsrisico tot 2.3 (Kipnis et al., 2006).
ExoY is een adenylaat cyclase dat het cAMP in de cel verhoogt en het actine cytoskelet kan verstoren.
De adenylaat cyclase-activiteit is afhankelijk van een nog ongekende co-factor in de gastheercel (Engel
en Balachandran, 2009). In de longen leidt de gestegen cAMP tot een verhoogde microvasculair gap
formatie en een verhoogde pulmonaire permeabiliteit (Kipnis et al., 2006). De rol van ExoY in de
algemene pathogenese en virulentie is echter nog onduidelijk.
ExoS en ExoT zijn nauw verwante bifunctionele proteïnen met GAP (GTPase-activating protein) en
ADPRT (ADP-ribosyltransferase) activiteit. De GAP activiteit van beide toxines hebben dezelfde
targets maar ExoT lijkt minder cytotoxisch dan ExoS. De GAP domeinen van ExoS en ExoT verstoren
het actine cytokelet van de epitheelcellen en mogelijk ook van de endotheelcellen, inhiberen de
bacteriële uptake door epitheelcellen en fagocyten, vervormen de gastheercellen en verhinderen de
wondheling. Shafikhani en Engel (2006) toonden aan dat GAP activiteit van ExoT de celdeling tegen
gaat door inhibitie van vroege fasen van de cytokinese en dat ook de ADPRT activiteit van ExoT hierin
bijdraagt door de inhibitie van de laatste fase van de cytokinese. De ADPRT domeinen van ExoS en
ExoT hebben, in tegenstelling tot de GAP domeinen, verschillende targets. De ADPRT activiteit van
ExoS lokt apoptose uit via de Fas receptor, vernietigd de tight junctions en inhibeert vesiculair transport
in de gastheercel. Het ADPRT domein van ExoT interfereert met de functie van Crk proteïnen, deze
zijn betrokken in vele cellulaire processen zoals focale adhesie, celmigratie, fagocytose, celdeling en
apoptose (Engel en Balachandran, 2009). Epelman et al. (2004) toonden aan dat ExoS bindt aan TLR2
en TLR4 wat aantoont dat ExoS een
7
modulerend effect kan hebben op de immuun- en inflammatoire respons van de gastheer.
T3SS
is
dus
pathogenese
betrokken
door
de
in
de
injectie
van
toxines in de gastheer maar er is een
stijgende evidentie dat ook T3SS op
zichzelf bijdraagt aan de virulentie van
P. aeruginosa. Mutanten met expressie
van T3SS maar niet van toxines zijn
inderdaad cytotoxisch (Lee et al., 2005).
Stammen waarvoor de secretie- of
translocatie-functie
uitgeschakeld
van
bleken
T3SS
was
echter
hun
virulentie te verliezen (Holder et al.,
2001). De cytotoxiciteit van T3SS op
Figuur 1: Overzicht van de effecten van de T3SS effectors van
zich kan mogelijk worden toegeschreven P. aeruginosa (Engel en Balachandran, 2009)
aan de insertie van het naaldcomplex, mogelijk door het toelaten van ioneninflux en/of activatie van de
initiële immuunrespons via de activatie van caspase-1-afhankelijke splitsing van IL-1B (Engel en
Balachandran, 2009)
2.2.4. Biofilm formatie
Biofilms zijn georganiseerde kolonies van microorganismen die vastgehecht zijn op een oppervlak en
omgeven worden door een matrix van exopolysacchariden. De vorming van biofilms is een
overlevingsstrategie van P. aeruginosa die de bacterie beschermt tegen schadelijke factoren uit te
omgeving (bv. UV, metalen, zuren, zouten, dehydratatie, mechanische stress), schadelijke factoren
tijdens infectie (bv. fagocytose) en antibiotica (Bielecki et al., 2008). Biofilms kunnen zich vormen op
vochtige oppervlakken in de omgeving dewelke in een ziekenhuisomgeving dienst kunnen doen als
reservoirs voor nosocomiale infecties met P. aeruginosa. Enkele voorbeelden in deze context zijn
waterleidingen, kranen, endoscopen, katheters en endotracheale tubes. Daarnaast kunnen biofilms zich
ook vormen op weefsel in het lichaam zoals longen, ogen, oren, bloedvaten, tanden of de urogenitale
tractus (Filloux en Vallet, 2003; Schaber et al., 2007). De rol van biofilmformatie bij chronische
infecties van de longen bij mucoviscidose of bij otitis media is reeds lange tijd gekend (Bielecki et al.,
2008). Meer recent onderzochten Schaber et al. (2007) de rol van biofilms in de acute infectie van
brandwonden aan de hand van een muis-model. Zij ontdekten dat P. aeruginosa biofilms vormde in
brandwonden 8h na infectie en dat de bacteriën zich rond de bloedvaten concentreerden. De opbouw
van een biofilm is schematisch weergegeven in figuur 2. De bacterie verplaatst zich naar het oppervlak
met behulp van de flagel en type IV pili waarna het zich reversiebel hecht aan dit oppervlak. In deze
8
eerste fase zal de bacterie het celoppervlak waarop het zich bevind evalueren en signalen,
„autoinducers‟ genaamd, uitzenden in de omgeving. Deze signalen trekken andere bacteriën uit de
omgeving aan en induceren celdeling. In een tweede fase zullen de bacteriën irreversiebel aan het
oppervlak binden en overgaan tot de productie van een grote hoeveelheid extracellulaire
polysacchariden (EPS) die de extracellulaire matrix van de biofilm zullen vormen. De belangrijkste
extracellulaire polysacchariden van P. aeruginosa zijn alginaat, Psl polysaccharide en Pel
polysaccharide (Ryder et al., 2007). Door verdere celdeling zal eerst een monolayer gevormd worden en
later zullen microkolonies ontstaan. De microkolonies worden gescheiden door waterkanalen of lege
ruimtes waarlangs voedingsstoffen en zuurstof de bacteriën kunnen bereiken en afvalstoffen kunnen
afgevoerd worden. De bacteriën zullen verder groeien en delen tot een bepaalde limiet bereikt wordt
waarop de biofilm voldoende stabiel is. Dit mechanisme van intracellulaire communicatie noemt men
„quorum sensing‟ (zie verder). Schaber et al. (2007) toonden aan dat biofilms ook gevormd kunnen
worden zonder een quorum sensing (QS) systeem maar dat deze biofilms ongedifferentieerd en minder
stabiel zijn. 25% van de mature biofilm bestaat uit microorganismen en 85% van het volume wordt
ingenomen door de extracellulaire matrix (Filloux en Vallet, 2003). Door het nauwe contact tussen de
bacteriën in de biofilm kan horizontale transfer van genetisch materiaal tussen 2 cellen plaatsvinden,
hierdoor kunnen deze bacteriën hun virulentie en resistentie verhogen (Ortolano et al., 2005). Verdere
verspreiding van bacteriën uit de biofilm kan plaatsgrijpen wanneer stukjes van de biofilm loskomen
door externe krachten of door de gecontroleerde loslating van dochtercellen.
Figuur 2: Biofilm formatie (Ortolano et al., 2005)
9
2.2.5. Quorum Sensing
Quorum Sensing (QS) is het mechanisme dat communicatie tussen bacteriën toelaat via kleine
molecules, acyl homoserine lactones (AHL),
ook gekend als „autoinducers‟ die over de
bacteriële membraan diffuseren. Wanneer een
bepaalde bacteriële densiteit of „quorum‟
bereikt wordt, bereiken deze molecules een
concentratie waarop zij, als cofactors van
transcriptie
regulators,
gecoördineerde
genexpressie in een hele bacteriële populatie
tot stand brengen. De genen die dan tot
expressie
komen
coderen
voor
virulentiefactoren en zijn betrokken in biofilm
formatie en de overleving van de bacterie. P.
aeruginosa heeft twee van deze QS-systemen,
las en rhl, die op elkaar inwerken op een
hiërarchische wijze. Het las systeem activeert
het rhl systeem en beide volgen ze een
gelijkaardige weg (Kipnis et al., 2006). Deze
pathway is schematisch weergegeven in figuur
Figuur 3: Quorum Sensing systeem van P.
aeruginosa (Kipnis et al., 2006)
3. Het QS systeem bestaat uit twee genen, het I gen (lasI of rhlI) dat codeert voor een autoinducer
synthase en het R gen (lasR of rhlR) dat codeert voor een transcriptie activator proteïne. Het
autoinducer synthase (LasI of RhlI) is verantwoordelijk voor de synthese van een autoinducer molecule
of acyl homoserin lactone. Deze autoinducer komt in de omgeving terecht waar hij een bepaalde
concentratie zal bereiken waarop het kan binden met een transcriptie activator. Het complex dat
gevormd wordt zal dan in staat zijn bepaalde genen te activeren. Dit leidt tot de productie van elastase
A en B, alkaline protease, fosfolipase C, rhamnolipide, exotoxine A, pyocyanine, pyverdine, alginaat,
proteïnen van het type II secretie systeem, katalase, superoxide-dismutase,... (Van Delden en Iglewski,
1998; Kipnis et al., 2006)
2.3. Antibiotica resistentie
Pseudomonas aeruginosa heeft een intrinsieke resistentie tegen vele antibiotica (vb. amoxicilline,
cefotaxime, neomycine, chlooramfenicol, tetracyclines, nitrofuranen, sulfamiden, macroliden,…)
omwille van de lage permeabiliteit van zijn buitenste membraan, de constitutieve aanwezigheid van
verschillende effluxpompen en de productie van antibiotica-inactiverende enzymen. Naast deze
natuurlijke intrinsiek resistentie heeft P. aeruginosa een opmerkelijke capaciteit om nieuwe
resistentiemechanismen te ontwikkelen of te verwerven. Enkele onderzoekers rapporteerden het onstaan
10
van resistentie tijdens de behandeling na gemiddeld 14 dagen (Tredget et al., 2004). Deze nieuwe
resistentie treedt op door het verwerven van resistentiegenen (bv. genen die coderen voor β-lactamasen,
enzymen die aminoglycosiden inactiveren of enzymen die het target voor antibiotica wijzigen),
overexpressie van efflux-pompen, verminderde expressie van porines of mutaties in quinolone-targets
(Mesaros et al., 2007). Infecties veroorzaakt door resistente stammen zijn geassocieerd met een drie
maal hoger mortaliteit, een negen maal hogere frequentie van secundaire bacteriemie, een verdubbeling
van de opnameduur en een aanzienlijke verhoging van de gezondheidsuitgaven (Giamarellou, 2002).
Tabel 1 toont de gevoeligheid van P. aeruginosa voor negen antibiotica die vaak gebruikt worden in de
praktijk. Deze analyse is gebaseerd op de Europese data van de MYSTIC (Meropenem Yearly
Susceptibility Test Information Collection) studie van 2005 met afkappunten voor de gevoeligheid
voorgesteld door EUCAST (European Committee for Antibiotic Susceptibility Testing) en de Europese
MYSTIC-data van 2006 en 2007 met CLSI (Clinical and Laboratory Standard Institute) afkappunten
voor de gevoeligheid. Tabel 2 vat de voornaamste resistentie mechanismen samen die beschreven
werden in klinische isolaten voor de meest gebruikte antibiotica in de behandeling van Pseudomonas
aeruginosa infecties. P. aeruginosa kan de permeabiliteit voor antibiotica verminderen op 2 manieren
namelijk verminderde influx en verhoogde efflux. Verminderde influx kan gerealiseerd worden door
kwalitatieve of kwantitatieve wijzigingen van de porines in het buitenste membraan. Een voorbeeld
hiervan is het OprD porine, de uptake pathway voor imipenem (en meropenem). Een tweede manier om
antibiotica buiten de cel te houden is actieve efflux via effluxpompen. De meest voorkomende efflux
pompen in P. aeruginosa zijn Mex efflux pompen (multidrug efflux pompen). Deze efflux pompen zijn
opgebouwd uit een transporter van de RND (Resistance Nodulation Division) familie, een „membraan
fusie proteïne‟ en een „buitenste membraan factor‟. De meest voorkomende efflux pomp, MexABOprM, wordt op een basaal niveau geproduceerd door natuurlijke stammen en draagt bij tot de
intrinsieke resistentie van P. aeruginosa (Mesaros et al., 2007). Andere pompen komen pas tot uiting als
reactie op antibiotica. Naast de wijziging van de permeabiliteit heeft P. aeruginosa nog twee andere
mechanismen om de invloed van antibiotica af te weren. Een eerste mechanisme is de expressie van
enzymen die antibiotica inactiveren. Deze enzymatische inactivatie is beschreven voor β-lactams en
aminoglycosiden. Een tweede mechanisme is de mutatie van het target van de antibiotica zodat deze
niet meer kunnen aangevallen worden, dit is beschreven voor de resistentie tegen fluoroquinolones
(mutaties in topoisomerase IV en DNA gyrase) en aminoglycosiden (methylatie van 16S rRNA). De
beschreven resistentie mechanismen zijn vaak simultaan aanwezig waardoor multiresistente stammen
ontstaan, deze worden gedefinieerd als stammen die resistent zijn tegen minstens 3 klassen van
antibiotica die werkzaam zijn tegen P. aeruginosa (β-lactams, carbapenems, aminoglycosiden en
fluoroquinolonen). Wereldwijd ziet men een onrustwekkende stijging in de frequentie van
multiresistente P. aeruginosa stammen, tot 20% in ICU‟s in de USA en meer dan 30% in Azië (Mesaros
et al., 2007).
11
Antibiotica
Gevoeligheid
Tabel 2: Voornaamste resistentie mechanismen van antibiotica die
fequent gebruikt worden voor de behandeling van P. aeruginosa
infecties. (Mesaros et al., 2007)
2005
2006 2007
β-lactams
Ceftazidime
59 %
75% 66%
Cefepime
59 %
Imipenem
68 %
67% 55%
Meropenem
78 %
78% 78%
Piperacilline/tazobactam
85% 80%
Aminoglycosiden
Gentamicine
58 %
85% 80%
Tobramycine
65 %
71% 74%
Amikacine
100 %
Fluoroquinolones
Ciprofloxacine
68 %
65% 70%
Tabel 1: Gevoeligheid van P. aeruginosa
voor 8 frequent gebruikte antibiotica op
basis van de MYSTIC-data (gebaseerd op Mesaros et
al., 2005 en Turner, 2009)
12
2.4. Reservoirs en transmissie routes
Gegeven het feit dat P. aeruginosa meer dan 100 jaar geleden ontdekt werd en dat ontelbare studies
handelden over de klinische manifestaties, antibioticaresistentie en de virulentiefactoren van het
organisme, is het verwonderlijk dat er slechts relatief weinig inzichten verworven zijn met betrekking
tot de reservoirs en de transmissie routes. Eén van de verklaringen van deze ogenschijnlijke achterstand
is de inconsistentie van de epidemiologische data verworven door middel van conventionele
typeermethoden. Wanneer gebruik gemaakt werd van fenotypische technieken zoals faag-typering,
pyocianine-typering en O-antigen serotypering, waren onderzoekers vaak niet in staat een verband aan
te tonen tussen isolaten van de omgeving en de patiënt. Men ging er toen dus van uit dat de P.
aeruginosa stammen die men in de omgeving vond niet die stammen waren die verantwoordelijk waren
voor de klinische infecties. Horizontale transmissie tussen patiënten werd lange tijd beschouwd als de
meeste frequente bron van P. aeruginosa kolonisaties/infecties. De komst van moleculair
typeringstechnieken stimuleerde nieuwe pogingen om de ecologie van P. aeruginosa in de ICU
eenheden op te klaren. Studies die de klassieke fenotypische methoden vergeleken met de nieuwere
genotypische methoden bevestigden dat de klassieke typeringsmethoden een zwak discriminatief
vermogen hebben en leverden variabele resultaten op. Het is momenteel algemeen aanvaard dat de
expressie van O-antigenen beïnvloed wordt door omgevingsfactoren die de productie van
lipolysacchariden modificeren zoals de blootstelling aan antibiotica en beschikbaarheid van
voedingsstoffen. Door het toepassen van deze nieuwe moleculaire typeermethodes gedurende de laatste
15 jaar werd het mogelijk leidingwater in de ICU te identificeren als een significante bron van exogene
P. aeruginosa isolaten. Door genotypes van P.aeruginosa stammen, geïsoleerd van patiënten en uit de
omgeving, met elkaar te vergelijken hebben al vele onderzoekers aangetoond dat een significant deel
van infecties in ICU‟s veroorzaakt zijn door stammen die eerder werden gevonden in stalen van
leidingwater bekomen via kranen op de ICU. Tabel 3 geeft de resultaten van enkele prospectieve
studies, gepubliceerd tussen 1998 en 2007, weer. Deze studies toonden aan dat 9.7% tot 68.1% van de
willekeurig genomen stalen van het leidingwater in verschillende ICU‟s positief waren voor P.
aeruginosa, en 14.2% tot 50% van de infectie/kolonisatie episodes in patiënten veroorzaakt werden door
genotypes die in het leidingwater werden teruggevonden. Leidingwater is dus een belangrijke exogene
bron voor transmissie van P. aeruginosa in ICU‟s en in het bijzonder in brandwondencentra omwille
van het veelvuldig contact tussen de brandwonden en het leidingwater tijdens de verzorging en
hydrotherapie. De mogelijke transmissieroutes van P. aeruginosa via leidingwater zijn weergegeven in
figuur 4. Cross-contaminatie tussen patiënten blijft eveneens een belangrijke bron voor P. aeruginosa
infecties. Deze horizontale transmissie kan plaatsgrijpen via het ziekenhuispersoneel, medisch
materiaal, matrassen, enz. Ook endogene infecties met P. aeruginosa zijn mogelijk. Tot 7% van de
gezonde individuen dragen P. aeruginosa in de keel, in de nasale mucosa of op de huid en tot 24% van
deze individuen draagt P. aeruginosa in de stoelgang (Pier en Ramphal, 2005). Een interessante studie
die de reservoirs en transmissieroutes van P. aeruginosa in ICU‟s bestudeerde is deze van Blanc et al.
(2004). Zij bestudeerden 5 ICU‟s in een universitair ziekenhuis in Zwitserland gedurende een niet-
13
epidemische periode van 1 jaar. De 5 ICU‟s waren op dezelfde verdieping gelegen maar hadden 2
verschillende waterdistributie netwerken: (a) chirurgische ICU, brandwondencentrum en pediatrische
ICU (netwerk I) en (b) medische en cardiologische ICU (netwerk II). Er werden 216 stalen genomen
van de binnenkant van de kranen, hiervan waren er 21 positief voor P. aeruginosa. Moleculaire typing
(PFGE) werd uitgevoerd op P. aeruginosa stammen die geïsoleerd werden van de kranen (71) en van de
patiënten (132). Hierbij werden 59 verschillende genotypes onderscheiden: 47 werden enkel van
patiënten geïsoleerd, 9 van patiënten én kranen (zie figuur 5), en 3 enkel van de kranen. Slechts 1 van
de 9 genotypes die in kranen én patiënten werd teruggevonden werd in beide netwerken geïsoleerd
(figuur 5). De 132 isolaten van patiënten werden onderverdeeld in 3 groepen volgens epidemiologische
en moleculaire data. Groep A bevat 56 isolaten (42%) waarvan het genotype identiek is aan één van
deze die van de kranen geïsoleerd werd. Dit resultaat toont aan dat kranen een reservoir zijn voor een
groot aantal van de P. aeruginosa besmettingen/kolonisaties. Groep B bevat 39 isolaten (29.5%)
waarvan het genotype werd teruggevonden in minstens 1 andere patiënt maar niet in de kranen. Groep
A en groep B werden nog verder ingedeeld in de genotypes die sporadisch voorkwamen en deze die in
clusters voorkwamen. Van de genotypes in groep A kwam 45% in clusters voor, in groep B was dit
43%. Deze resultaten tonen aan dat ook horizontale transmissie tussen patiënten voorkomt. Groep C
bevat 37 isolaten (28%) met een uniek genotype. Dit is suggestief voor een endogene besmetting met P.
aeruginosa.
Figuur 4: Mogelijke routes voor transmissie van pathogenen via leidingwater in een
ziekenhuissetting (Anaissie et al., 2002)
14
Auteurs,
Jaar
StudiePeriode
Setting
Afdeling
Genotypering
Methode
# PA pos.
Stalen v
leidingwater/#
geteste
stalen (%)
# ptn.
Gekoloniseerd
met stam die
eerder
geisoleerd
werd in
leidingwater/#
ptn.
Gekoloniseerd
met PA
Percentage
Ferroni et
al, 1998
1994
21/118(18.0)
3/14
21.4
19951996
19961997
AP-PCR, PFGE
RAPD-PCR
34/n.o.(ICU1)
34/n.o.(ICU2)
49/72(68.1)
3/12(ICU1)
2/14(ICU2)
5/17
25
14.2
29.4
Reuter et
al, 2002
19981999
UZ, Ulm,
DE
RAPD-PCR
150/259(58.0)
13/31(ICU)
5/14 (perifere
afd.)
42
35.7
Vallés et al,
2004
19961999
PFGE
93/149(62.4)
3/8
b
13/31
a
37.5
42
Blanc et al,
2004
1998
PFGE
21/216(9.7)
56/132
42.4
Trautmann
et al, 2005
Rogues et
al, 2007
2001
UZ,
Barcelona,
ES
UZ,
Lausanne,
CH
UZ, Ulm,
DE
UZ,
Bordeaux,
FR
Pediatrische
chirurgische
afdeling
2 gemengde
ICUs
Chirurgische
ICU, 16
bedden
Chirurgische
ICU, 16
bedden +
perifere
chirurgische
afdelingen
Gemengde
ICU, 16
bedden
5
verschillende
ICUs
ICU, 12
bedden
ICU, 16
bedden
PFGE
Berthelot
et al, 2001
Trautmann
et al, 2001
Pediatrisch
ZH, Parijs,
FR
UZ, St.
Etienne, FR
UZ,Ulm, DE
RAPD-PCR
60/143(42.0)
8/16
50
PFGE
55/484(11.4)
18/36
50
2003
c
PFGE: Pulsed-Field Gel Electrophoresis
AP-PCR: Arbitrarily Primed Polymerase Chain Reaction
RAPD-PCR: Random Amplified Polymorphic DNA Polymerase Chain Reaction
n.o.: niet opgegeven
a
Ptn. positief voor PA bij opname
b
Ptn. die later positief werden voor PA tijdens mechanische ventilatie
c
Enkel uitstrijkjes genomen aan de binnenkant van de kranen waren in deze studie positief, lopend water was negatief.
Tabel 3: Prospectieve studies in ICUs en perifere afdelingen die genotypes van P. aeruginosa (PA stammen
geïsoleerd van patiënten en leidingwater vergelijken.
Figuur 5 : Verdeling van de genotypes die werden teruggevonden in patiënten én kranen. Elk genotype
wordt door een andere vorm voorgesteld en het aantal gevallen met dit genotype is weergegeven in de vorm.
(Blanc et al., 2004)
15
3. Brandwonden
Brandwonden is een van de meest voorkomende en meest verwoestende vormen van trauma. Patiënten
met ernstige brandwonden vereisen onmiddellijke gespecialiseerd zorg om de morbiditeit en mortaliteit
te minimaliseren. De mortaliteit van brandwonden is in de laatste 40 jaar gehalveerd door vooruitgang
van de medische zorg in gespecialiseerde brandwondencentra (Church et al., 2006). In België wordt de
zeer gespecialiseerde en multidisciplinaire zorg van zwaarverbrande patiënten verstrekt in 6
brandwondencentra, verspreid over het land (www.brandwonden.be).
3.1. Classificatie
Brandwonden kunnen ingedeeld worden op basis van de oorzaak, de diepte en de uitgebreidheid. De
classificatie volgens ernst van de brandwonde is gebaseerd op de diepte, de uitgebreidheid, de
lokalisatie, de etiologie, de comorbiditeit, de leeftijd van de patiënt, geassocieerde letsels en eventuele
complicaties.
3.1.1. Etiologie
Op basis van de oorzaak van de brandwonden kan men deze indelen in vier grote groepen: thermische
brandwonden (hitte, bevriezing), elektrische brandwonden, chemische brandwonden en radiogene
brandwonden (zon, radiotherapie). De thermische brandwonden door warmte zijn het meest frequent.
3.1.2. Diepte
Klassiek gebeurt de indeling volgens diepte in 3 graden: eerste-, tweede- en derdegraads brandwonden.
Tweedegraads brandwonden verdeeld men nog eens op in oppervlakkige en diepe tweedegraads
brandwonden. Tabel 4 beschrijft deze graden op basis van de anatomie, de kliniek en de genezing. Men
moet er ook rekening mee houden dat brandwonden verder kunnen evolueren tot 48 uur na de
verbranding als gevolg van secundaire schade door verschillende factoren zoals oedeem en coagulatie
van kleine vaatjes (Grunwald en Garner, 2008). Omwille van therapeutische consequenties worden
brandwonden tegenwoordig ook ingedeeld in oppervlakkige brandwonden die spontaan genezen en
diepe brandwonden die een chirurgische behandeling vereisen (Monstrey et al., 2008). De meest
gebruikte en goedkoopste methode om de diepte van brandwonden te bepalen is de klinische evaluatie.
Deze methode steunt op de subjectieve beoordeling van het klinisch aspect, de gevoeligheid (pin-prick
test) en de vasculariteit (capilaire refill-test). Deze evaluatie is slechts subjectief en is naar schatting
slechts in 2/3 van de gevallen accuraat (Heimbach et al., 1984). De meest gemaakte fout is een
overschatting van de diepte van de brandwonden (Niazi et al., 1993). Een vroege en accurate diagnose
van de diepte van de brandwonden is essentieel om de meest geschikte behandeling te selecteren, een
inaccurate diagnose leidt immers tot onnodige operaties of vertraging van noodzakelijke behandelingen.
De klinische evaluatie blijkt betrouwbaar te zijn voor zeer oppervlakkige of zeer diepe brandwonden,
maar voor alle categorieën daartussenin is er nood aan meer objectieve en betrouwbare methoden om de
diepte te meten (Hoeksema et al., 2009). De huidige modaliteiten die een objectieve beoordeling van de
diepte van brandwonden kunnen geven werden besproken in een review van Monstrey et al. (2008). Zij
16
concludeerden dat voor de initiële spoedevaluatie het gebruik van telemetrie en eenvoudige foto‟s van
de brandwonden de beste optie is, dat in het kader van wetenschappelijk onderzoek een brede waaier
van verschillende technieken gebruikt kunnen worden maar dat voor de eigenlijke beslissing omtrent de
behandeling „laser Doppler imaging‟ (LDI) de enige techniek is die toelaat een accurate voorspelling te
maken omtrent de wondheling. LDI combineert de laser Doppler techniek, die de bloedflow meet, met
beelvormingstechnieken waardoor men een twee-dimensioneel beeld met kleurcode verkrijgt dat de
weefselperfusie in het onderzochte gebied nauwkeurig registreert. Het gebruik van LDI voor de
beoordeling van de diepte van brandwonden steunt op de relatie tussen de diepte van de brandwonden
en de verandering in microvasculaire bloedflow in de overblijvende dermis. Weefselperfusie is tevens
een voorspellende parameter voor de genezingstijd. De beoordeling werd dan ook recent uitgebreid naar
een classificatie van brandwonden in 3 groepen: brandwonden die genezen binnen de 14 dagen, deze
die na 14 tot 21 dagen genezen en deze die niet binnen de 21 dagen zullen genezen (Monstrey et al.,
2008). Hoeksema et al. (2009) kwantificeerden de superioriteit van LDI boven de klinische beoordeling
voor de bepaling van de diepte van brandwonden gedurende de eerste 8 dagen na de verbranding. De
accuraatheid van de beoordeling van de diepte van de brandwonde op dag 0, 1, 3, 5 en 8 met gebruik
van LDI was 54%, 79.5%, 95%, 97% en 100%. Bij de klinische beoordeling was dit respectievelijk
40.6%, 61.5%, 52.5%, 71.4% en 100%. De accuraatheid van LDI was significant hoger dan deze van de
klinische beoordeling op dag 3 (p<0.001) en dag 5 (p=0.005).
Graad
I
Anatomisch
Epidermis
Epidermis
+ Dermis
Tot
Oppervlakkig oppervlakkige
dermale papillen
Grootste deel
Diep
van de dermis
II
Kliniek
Hevige pijn.
Droog erytheem zonder blaren.
Pijnlijk. Vochtig erytheem met
oedeem en blaren.
Blaren meestal intact. Prikpijn.
Normale capillaire refill..
Wasachtig aspect. Geen of minder
prikpijn. Vertraagde capillaire refill.
Kan evolueren naar 3de graad bij
uitdroging of infectie.
Genezing
Spontaan.
Binnen enkele dagen.
Zonder litteken
Spontaan. Binnen 2 à 3
weken. Minimale
littekenvorming.
Spontaan. Na 25-35
dagen. Hypertrofische
littekenvorming met risico
op contracturen.
Chirurgische behandeling
verbetert genezing.
Geen spontane reepithelialisatie mogelijk.
Chirurgische behandeling
vereist.
Epidermis +
Pijnloos. Beige wasachtig, bruin
Volledige
perkamentachtig tot
dermis +
zwartverkleurend. Inelastisch.
Subdermaal vet
Avasculair (geen capillaire refill).
met
zenuwuiteinden
en bloedvaten
Tabel 4: Brandwonden indeling in 3 graden volgens diepte (gebaseerd op: Grunwald en
Garner, 2008; Doherty en Way, 2006; www.brandwonden.be)
III
17
3.1.3. Uitgebreidheid
De uitgebreidheid of omvang van de brandwonde wordt uitgedrukt als het percentage van het totale
lichaamsoppervlak dat tweede- of derdegraads verbrand is, weergegeven als het “% TBSA” (total body
surface area). De TBSA wordt, bij patiënten ouder dan 15 jaar, berekend met behulp van de “regel van
9” van Wallace (zie figuur 6). Het lichaam wordt hierbij ingedeeld in zones die 9% of een veelvoud van
9% van het lichaamsoppervlak innemen. Het diagram van Lund-Browder (figuur 7) is een meer
nauwkeurige methode om het TBSA te berekenen waarbij de leeftijd in rekening wordt gebracht, deze
methode is dus geschikt voor de berekening bij kinderen.
Figuur 6: De regel van 9 van Wallace. De
percentages die vermeld staan op de figuren
gelden enkel voor anterior of posterior,
respectievelijk. (Grundwald en Garner, 2008)
Figuur 7: Lund-Browder diagram (bron: www.burnsurgery.org)
18
3.1.4. Ernst en prognose
De ernst en de prognose van brandwonden is vooral afhankelijk van de uitgebreidheid (% TBSA), de
diepte, de leeftijd van de patiënt en de eventuele geassocieerde luchtwegverbranding. Patiënten jonger
dan 2 jaar of ouder dan 60 jaar hebben een significant hoger mortaliteitsrisico bij om het even welke
uitgebreidheid (Doherty en Way, 2006). De American Burn Association heeft brandwonden ingedeeld
in 3 categorieën op basis van de ernst: majeure brandwonden, matige ongecompliceerde brandwonden
en mineure brandwonden (Tabel 5). Tobiasen J. ontwikkelde in 1982 na statistische analyse de ABSI
(Abbreviated Burn Severity Index) waarbij leeftijd, geslacht, aanwezigheid van diepe brandwonden,
aanwezigheid van luchtwegverbranding en % TBSA in rekening gebracht worden. Elke factor krijgt een
bepaalde numeriek score (tabel 6). De som van deze score is de ABSI-score en komt overeen met een
bepaalde overlevingskans (tabel 7).
Categorie
Karakteristieken
Majeure brandwonden
2de graads > 25% TBSA bij volwassenen.
2de graads > 20% TBSA bij kinderen/bejaarden.
3de graads > 10% TBSA.
De meeste brandwonden t.h.v. handen,
aangezicht, ogen, oren, voeten of perineum.
De meeste patiënten met luchtwegverbranding,
elektrische verbranding, brandwonden
gecompliceerd met andere majeure trauma‟s of
voorafbestaande ernstige aandoeningen.
Matige ongecompliceerde brandwonden
2de graads 15-25% TBSA bij volwassenen.
2de graads 5-20% TBSA bij kinderen/bejaarden.
3de graads 2-10% TBSA.
Mineure brandwonden
1ste graads.
2de graads < 15% TBSA bij volwassenen.
2de graads < 5% TBSA bij kinderen/bejaarden.
3de graads < 2% TBSA.
Tabel 5: Classificatie van brandwonden volgens ernst volgens de American Burn
Association.
19
Score
Geslacht
ABSI-score
Mortaliteitsrisico Overlevingskans
2-3
Zeer laag
99%
Man
0
4-5
Matig
98%
Vrouw
1
6-7
Matig tot ernstig
80-90%
8-9
Ernstig
50-70%
10-11
Majeur
20-40%
12-13
Maximum
<10%
Leeftijd
0-20
1
21-40
2
41-60
3
61-80
4
81-100
5
Luchtwegverbranding
1
3de gr brandwonden
1
Tabel 7: ABSI-score als parameter voor de prognose volgens
Tobiasen et al. (1982)
% TBSA
1-10
1
11-20
2
21-30
3
31-40
4
41-50
5
51-60
6
61-70
7
71-80
8
81-90
9
91-100
10
Tabel 6: Bereking van de ABSI-score
voorgesteld door Tobiasen et al. (1982)
3.2. Pathofysiologie
3.2.1. Lokale pathofysiologische veranderingen
Huidverbranding
De lokale schade is afhankelijk van de temperatuur en de duur van het contact (Grunwald en Garner,
2008). Als de temperatuur stijgt zullen moleculaire bindingen breken wat resulteert in celmembraan
disfunctie door het vernietigen van de ionkanalen (Church et al., 2006). Als de temperatuur verder stijgt
zal eiwitdenaturatie plaatsgrijpen, zuurstofradicalen zullen vrijgezet worden en uiteindelijk zullen cellen
afsterven en zal een laag necrotisch weefsel gevormd worden (Church et al., 2006). Ter hoogte van het
wondoppervlak is er verdamping van water te wijten aan plasma-exsudatie. Een brandwonde is
heterogeen, ze bestaat uit zones met verschillende niveaus van beschadiging (Grunwald en Garner,
2008). Naast de huid worden ook de capillairen aangetast waardoor hun permeabiliteit verhoogt en
anorganische ionen met water, eiwitten en zelfs rode bloedcellen kunnen uittreden, wat resulteert in
20
extravasculair oedeem. Deze vasculaire schade wordt enerzijds veroorzaakt door de warmte en
anderzijds door diverse inflammatoire bestanddelen die vrijkomen bij weefselverbranding.
Luchtwegverbranding
De bovenste luchtwegen worden vooral aangetast door directe thermische beschadiging door het
inademen van hete gassen. Na enkele uren kan acute ademnood met stridor ontstaan door de zwelling
van de aangetaste zone met gevaar voor obstructie. De onderste luchtwegen kunnen beschadigd worden
door de inhalatie van toxische verbrandingsproducten. Door directe microvasculaire schade en door de
vrijstelling van vrije zuurstofradicalen en inflammatoire bestanddelen kan pulmonair oedeem ontstaan
met mogelijk respiratoire insufficiëntie tot gevolg. De toxische verbrandingsproducten beschadigen het
trilhaarepitheel en verminderen de mucociliare klaring van invaderende microorganismen. Aggregaten
van mucus en cellulair debris kunnen middelgrote luchtwegen afsluiten met een atelectase tot gevolg.
Verstoring van de endotheliale en epitheliale integriteit resulteert in de exsudatie van eiwitrijk plasma in
de terminale luchtwegen. Dit bevordert, in combinatie met de atelectase, bacteriële groei wat kan leiden
tot een pneumonie. De inhalatie van toxische gassen vernietigt ook type II pneumocyten waardoor de
productie van surfactant verstoord wordt en de longcompliantie afneemt (Church et al., 2006). ARDS
(Adult Respiratory Distress Syndrome) is de meest gevreesde pulmonaire complicatie bij
verbrandingstrauma.
3.2.2. Systemische pathofysiologische veranderingen
Circulatoir
Het verlies van water, elektrolieten en eiwitten via de beschadigde capillairen en verdamping zorgt voor
een snelle daling in het bloed-plasmavolume met een verminderde hartdebiet tot gevolg. Het autonoom
zenuwstelsel reageert op deze hypovolemie met perifere en splanchnische vasoconstrictie om de
perfusie van het hart en de hersenen te bewaren. Dit gaat ten koste van de perfusie van de nieren, de
lever, het maag-darmstelsel en de skeletmusculatuur.
Metabool
De periode na de verbranding is gekarakteriseerd door een toestand van hypermetabolisme met verlies
van eiwitten en daling van de BMI tot gevolg. De oorzaak van dit hypermetabolisme is nog niet
volledig duidelijk maar inflammatoire cytokines spelen in ieder geval een rol in deze complexe respons.
Een tweede metabole reactie op brandwonden is hyperglycemie. Tijdens de initiële shockfase wordt de
productie van insuline geïnhibeerd en die van glucagon gestimuleerd waardoor de beschikbaarheid van
glucose in het bloed verhoogt.
Hematologisch
Bij brandwondenpatiënten kan een anemie optreden door 3 mogelijke oorzaken: hemolyse, bloeding of
beenmergsuppressie. Door belangrijk vochtverlies in het begin kan deze anemie gemaskeerd worden
door massieve hemoconcentratie.
21
Immunologisch
Mineure brandwonden lokken enkel een lokale inflammatoire reactie uit die noodzakelijk is voor de
wondheling. Brandwonden met een zekere omvang zullen ook een systemische inflammatoire respons
uitlokken. De immunologische respons op ernstige brandwonden is initieel pro-inflammatoir maar zal al
snel anti-inflammatoir worden in een poging om homeostase te bewaren en de normale fysiologie te
herstellen (Church et al., 2006). Ernstige brandwonden resulteren uiteindelijk in immuunsuppressie. De
initiële inflammatoire respons is gekarakteriseerd door de vrijzetting van pro-inflammatoire cytokines
zoals interleukine-1β (IL-1β), TNF-α, IL-2, IL-6 en IFN-γ. De voornaamste celtypes die een rol spelen
in deze pro-inflammatoire respons zijn pro-inflammatoire macrofagen en CD4+ T helper cellen. IFN-γ
stimuleert de differentiatie van T helper cellen in Th-1 cellen en inhibeert de differentiatie in Th-2
cellen (Church et al., 2006). De anti-inflammatoire respons en de daarop volgende immunosuppressie is
gekarakteriseerd door anti-inflammatoire cytokines en celtypes. T helper cellen zullen bij voorkeur
differentiëren in Th-2 cellen die de anti-inflammatoire cytokines IL-4 en IL-10 produceren. Ernstige
brandwonden zullen uiteindelijk de cellulaire en humorale immuniteit ernstig verstoren. Gestegen
concentraties van IL-4 en IL-10 hebben een anti-inflammatoir effect op de macrofagen, ze inhiberen de
antigen-presentatie, verminderen de productie van pro-inflammatoire cytokines en onderdrukken de
bactericide en fungicide activiteit. Macrofagen vertonen na ernstige verbranding een gestoorde
fagocytose en een verhoogde productie van PGE2. PGE2 vermindert de lymfocyt-proliferatie,
vermindert de productie van IL-1β en IL-2, inhibeert de activiteit van NK cellen en activeert CD8+ T
suppressor cellen (Church et al., 2006). Neutrofielen vertonen in deze situatie verstoorde chemotaxis,
fagocytose en intracellulaire vernietiging. De verminderde cytotoxische activiteit is het gevolg van een
golf van degranulatie onmiddellijk na de verbranding en het daarop volgende
onvermogen om
intralysosomale enzymes en defensines terug aan te vullen (Church et al., 2006). Het aantal Tlymfocyten vermindert proportioneel met de ernst van de brandwonden gedurende de eerste week na de
verbranding en hun reactie op antigenen en mitogenen is verzwakt. De ratio CD4+ T helper cellen/
CD8+ T supressor cellen is verlaagd bij ernstige brandwonden. Ook de humorale immuniteit is
verstoord door de verminderde productie van immunoglobulines.
3.3. Infectie van brandwonden
Infectie van de brandwonden veroorzaakt een vertraging in de epidermale maturatie en leidt tot
hypertrofe littekenvorming (Church et al, 2006). Invasie van de micro-organismen in de weefsellagen
onder de dermis kan tevens leiden tot bacteriemie en sepsis. Andere infecties die vaak voorkomen bij
patiënten met brandwonden zijn onder andere pneumonie, urineweginfecties en katheter-geassocieerde
infecties zoals thromboflebitis. De laatste jaren is sepsis bij patiënten met brandwonden eerder
secundair aan katheter-geassocieerde infecties of pneumonie dan het resultaat van de infectie van de
brandwonde zelf. Deze evolutie is er gekomen door het toepassen van vroege excisie of debridering van
diepe brandwonden (Church et al., 2006) en het gebruik van effectieve antimicrobiële topische agentia
(Pruitt et al., 1998).
22
Na de initiële periode van shock is infectie de meest gevreesde complicatie van brandwonden (Revathi
et al., 1998). Men schat dat ongeveer 75% van de overlijdens ten gevolge van brandwonden te wijten
zijn aan infecties (Sharma et al., 2007).
3.3.1. Pathogenese
De destructie van de normale huid-barrière en de verstoring van de lokale en systemische immuniteit
zijn de sleutelfactoren die bijdragen tot de infectieuze complicaties bij patiënten met ernstige
brandwonden. De oppervlakte van diepe brandwonden is een vochtige, eiwit-rijke omgeving bestaande
uit avasculair necrotisch weefsel dat zeer gunstig is voor de kolonisatie en proliferatie van microorganismen (Church et al., 2006). De avasculariteit van deze brandwonden resulteert in een gestoorde
migratie van immuuncellen en verhindert dat systemische antibiotica de wonde bereiken, terwijl
toxische substanties die door het necrotisch weefsel worden vrijgezet de lokale immuunreactie
verstoren (Church et al., 2006). Hoewel het oppervlak van brandwonden steriel is onmiddellijk na de
verbranding zullen deze wonden gekoloniseerd worden door micro-organismen. Of deze microorganismen uiteindelijk zullen leiden tot infectie hangt af van het type en de hoeveelheid van het
organisme en de aard en uitgebreidheid van de brandwonde. Gram-positieve bacteriën die de
verbranding overleven, zoals staphylococcen diep in zweetkliertjes en haarfollikels, zullen de
brandwonde gedurende de eerste 48h koloniseren (tenzij topische antimicrobiële agentia worden
gebruikt). Later, gemiddeld na 5 tot 7 dagen, zullen deze wonden gekoloniseerd worden door ander
bacteriën en gisten van endogene en exogene oorsprong (Sharma, 2007). Wanneer de afweer van de
patiënt inadequaat is en therapeutische interventies (zoals excisie van het necrotisch weefsel en sluiten
van de wonde) niet op tijd gebeuren kunnen deze bacteriën vitaal weefsel binnendringen en zo een
invasieve infectie veroorzaken. Invasieve infecties komen bijna uitsluitend voor bij diepe brandwonden
en kunnen resulteren in bacteriemie, sepsis en “multiple-organ dysfunction syndrome” (Church et al,
2006).
Vóór de introductie van antibiotica was Streptococcus pyogenes het voornaamste pathogeen bij
infecties van brandwonden. Na de introductie van penicilline in de vroege jaren 1950 werden infecties
van brandwonden voornamelijk veroorzaakt door Staphylococcus aureus. S. aureus heeft nog steeds een
aandeel als pathogeen bij infecties van brandwonden, vooral tijdens de eerste week, maar in vele
brandwondencentra is Pseudomonas aeruginosa tegenwoordig de meest voorkomende oorzaak van
infecties (Church et al., 2006). Het spectrum van infectieuze agentia varieert echter van plaats tot plaats
en van tijd tot tijd.
3.3.2. Classificatie en diagnose
Men kan infecties van brandwonden indelen in 4 types: brandwonden impetigo, brandwondengerelateerde chirurgische wondinfectie, brandwonden cellulitis en invasieve infectie van niet
gedebrideerde brandwonden.
23
Brandwonden impetigo
Brandwonden impetigo is een oppervlakkige infectie met verlies van het epitheel van eerder
gereëpithelialiseerde oppervlakken. Impetigo treed op nadat de brandwonde geheeld is of gesloten is
met een huident. Klinisch ziet men multifocale kleine oppervlakkige abcessen. Deze infectie kan
resulteren in de destructie van de huident en ulceratie van de spontaan genezen 2de graads brandwonden
of donor sites van de huident (Pruitt et al., 1998). De diagnose op basis van de kliniek kan bevestigd
worden door een kweek. Brandwonden impetigo is meestal geassocieerd met S. aureus of Streptoccus
pyogenes (Sheridan, 2005).
Brandwonden-gerelateerde chirurgische wondinfectie
Het betreft hier een purulente infectie van gedebrideerde brandwonden en donor sites die nog niet
geëpithelialiseerd zijn. De infectie van de open wonde is geassocieerd met het verlies van de
synthetische of biologische bedekking, veranderingen in het aspect van de wonde (zoals hyperemie) en
erytheem van de gezonde huid rond de wonde. Deze geïnfecteerde wonden scheiden vaak wondvocht af
met witte bloedcellen en zijn vaak geassocieerd met systemische symptomen zoals koorts en
hypotensie. Vaak zijn deze infecties gerelateerd aan een inadequate excisie van de brandwonde waarbij
het achtergebleven necrotische weefsel fungeert als kweekbodem voor de infectie (Sheridan, 2005). De
kweek van een uitstrijkje of een weefselbiopsie zal positief zijn en de diagnose zal gesteld worden op
basis van een histologisch onderzoek van de weefselbiopsie.
Brandwonden cellulitis
De cellulitis ter hoogte van de brandwonde is het gevolg van de verspreiding van infectie in de gezonde
huid en de weke delen rond de brandwonde of donor site. Deze infectie kan men herkennen door de
extensie van erytheem in de gezonde huid rond de wonde, verder dan men zou verwachten bij extensie
door de wonde zelf. Brandwonden cellulitis vertoont geen andere tekenen van wondinfectie maar
minstens één van de volgende manifestaties is aanwezig: lokale pijn of gevoeligheid, zwelling of
warmte ter hoogte van de aangetaste zone, progressie van erytheem of zwelling en tekenen van
lymfangitis en/of lymfadenitis die zich uitstrekken van de aangetaste huid over de routes van
lymfatische drainage naar deze zone (Church et al., 2006). Deze infectie wordt het meest gezien tijdens
de eerste dagen na de verbranding of als een postoperatieve complicatie ter hoogte van de donor site.
De diagnose wordt gesteld op basis van de kliniek. Deze infectie wordt voornamelijk veroorzaakt door
S. pyogenes maar het is meestel moeilijk om een organisme te isoleren van wonduitstrijkjes omdat de
infectie zich typisch verspreid via de dermale lymfevaten van de niet verbrande huid rond de wonde
(Sheridan, 2005).
Invasieve infectie van niet gedebrideerde brandwonden
Wanneer micro-organismen het leefbare onderliggend weefsel binnendringen spreekt van een invasieve
infectie. Patiënten met niet gedebrideerde diepe 2de graads brandwonden of 3de graads brandwonden
hebben een verhoogd risico op deze complicatie. Lokale klinische tekenen die geassocieerd zijn aan een
invasieve infectie van niet gedebrideerde brandwonden zijn samengevat in tabel 8. Patiënten met een
24
invasieve infectie vertonen ook systemische symptomen zoals koorts, tachypnoe, hypotensie,
hyperglycemie en/of mentale verwardheid. Deze tekenen op zich zijn echter geen bewijs voor een
invasieve infectie aangezien koorts voorkomt bij praktisch alle patiënten met significante brandwonden
en patiënten met uitgebreide brandwonden vertonen gelijkaardige fysiologische veranderingen als
resultaat van hypermetabolisme (Sharma, 2007). Een cultuur van de brandwonde is nuttig voor de
identificatie van organismen die aanwezig zijn in de brandwonde en de identificatie van de dominantie
organismen in de wondflora maar zelfs een kwantitatieve cultuur is niet in staat een onderscheid te
maken tussen kolonisatie en infectie van de brandwonde (Pruitt et al., 1998). Eerder werd de diagnose
van infectie gesteld op basis van een kwantitatieve cultuur wanneer er 105 of meer „colony-forming
units‟ (CFU) per gram weefsel aanwezig waren (Sheridan, 2005). Nu blijkt dat deze hoge concentraties
ook kunnen terug gevonden worden bij kolonisatie zonder infectie en dat infecties ook al voorkomen bij
concentraties vanaf 104 CFU per gram (Church et al., 2006). Histologisch onderzoek van een
weefselbiopsie is de meest betrouwbare methode om de diagnose van een invasieve infectie te
bevestigen (Pruitt et al., 1998). De microbiële status van een brandwonde kan door middel van
histologisch onderzoek gegradeerd worden op basis van de densiteit en de diepte van penetratie van de
micro-organismen (tabel 9).
Klinische tekenen van invasieve infecties
Conversie van een 2de graads brandwonde naar een 3de graadsbrandwonde met necrose.
Donker bruine, zwarte of violetachtige verkleuring van de wonde (focaal, multi-focaal of
gegeneraliseerd).
Hemorragie in het subcutane wondbed.
Oedeem en/of violetachtige verkleuring van niet verbrande huid ter hoogte van de wondranden
(voornamelijk bij P. aeruginosa infecties).
Abnormaal snelle separatie van het necrotisch weefsel (voornamelijk bij schimmelinfecties).
Groene verkleuring van subcutaan vet (typisch voor P. aeruginosa infecties door pyocyanine
pigment).
Initieel erythemateuse en later zwarte necrotisch laesies (ecthyma gangrenosa) van de niet verbrande
huid (typisch voor bacteriële infecties).
Tabel 8: Klinische tekenen van invasieve infecties van de niet gedebrideerde brandwonden (gebaseerd op
Pruitt et al., 1998 en Church et al., 2006)
Stadia van de microbiële status van brandwonden op basis van histologie
Stadium I : Kolonisatie
A: Oppervlakkige kolonisatie (micro-organismen enkel aanwezig op wondoppervlak)
B: Penetratie (micro-organismen aanwezig in necrotisch weefsel)
C: Proliferatie (micro-organismen prolifereren ter hoogte van de overgang
necrotisch-leefbaar weefsel)
Stadium II: Invasie
A: Microinvasie (micro-organismen aanwezig in leefbaar weefsel juist onder de overgang)
B: Diepe invasie (multifocale of diffuse penetratie van micro-organismen in leefbaar
subcutaan weefsel)
C: Microvasculaire invasie (micro-organismen aanwezig in kleine bloed- en lymfevaten)
Tabel 9: Stadiëring van de microbiële status van brandwonden op basis van histologisch onderzoek van een
weefselbiopsie van de wonden (Pruitt et al., 1998)
25
4. Pseudomonas aeruginosa Infecties van Brandwonden
4.1. Epidemiologie
Recente en betrouwbare cijfers omtrent de prevalentie van Pseudomonas aeruginosa bij brandwonden
zijn schaars. McManus et al. rapporteerden in 1985 dat 10% van alle patiënten met brandwonden een
Pseudomonas bacteriemie ontwikkelen dewelke gerelateerd is aan een mortaliteit van 80% en dat het
risico op een Pseudomonas infectie aanzienlijk verhoogd bij brandwonden met een TBSA van meer dan
30%.
In het brandwondencentrum (BWZ) van het UZ Gent worden routinematig stalen van verschillende
oorsprong (uitstrijkjes ter hoogte van de brandwonden, de liesplooien, de oksels,…en stalen van urine,
stoelgang, sputum, …) afgenomen om te screenen op de aanwezigheid van pathogenen. Vanaf 1 januari
2007 tot en met 31 augustus 2008 (20 maanden) werden er 160 patiënten in het brandwondencentrum
opgenomen. Van deze 160 patiënten werden er voor 2 patiënten geen gegevens terug gevonden in de
databank (missing data) en bij 12 patiënten werden er geen stalen genomen. De data van de
overgebleven 146 patiënten werden geanalyseerd om de problematiek van Pseudomonas aeruginosa in
het brandwondencentrum te objectiveren. Enkele eigenschappen van deze populatie worden samengevat
in tabel 10. Uit de analyse blijkt dat bij 1 patiënt op 3 (48/146) P. aeruginosa werd aangetroffen tijdens
hun opname. De mortaliteit in deze groep is 8,3% tegenover 3,1% voor de patiënten waarbij geen P.
aeruginosa werd aangetroffen. Bij 41 van deze 48 patiënten (85%) werd P. aeruginosa teruggevonden in
de brandwonden en bij 31 hiervan was dit ook de primaire focus. Bij 10 patiënten (24%) waarvan de
brandwonden besmet raakten met P. aeruginosa werd deze kiem eerst elders is het lichaam
teruggevonden, voornamelijk in urine of sputum, alvorens uitstrijkjes van de brandwonden positief
werden. Hieruit kan men afleiden dat de brandwonden van deze patiënten waarschijnlijk endogeen
besmet werden. Bij 13/48 patiënten (27%) werd P. aeruginosa in de eerste week na opname
aangetroffen. Bij 3 patiënten was dit reeds de eerste 48u na opname, deze besmettingen beschouwen we
dus niet als nosocomiaal. Bij 17/48 patiënten (35%) werd P. aeruginosa de 2de week na opname
teruggevonden. Ook werd er aan de hand van deze data de relatie tussen de uitgebreidheid van de
brandwonden (% TBSA) en het al of niet besmet raken met P. aeruginosa onderzocht (figuur 8 en 9).
Op basis van deze analyse lijkt er een positief verband tussen toename in % TBSA en
pseudomonasbesmetting. We zien dat wanneer de lichaamsverbranding kleiner is dan 20% meer
mensen niet dan wel besmet raakten met P. aeruginosa en het omgekeerde stellen we vast bij meer
uitgebreide brandwonden. In de groepen tussen 30 en 40 % TBSA en meer dan 50% zien we 100%
positieve stalen, omdat het aantal patiënten in deze groepen zeer klein is kunnen we hieruit echter geen
conclusies trekken. Een gelijkaardige analyse werd ook uitgevoerd in het brandwondencentrum van het
koningin Astrid militair hospitaal in Neder-over-Heembeek voor de periode van 22 juli 1998 tot 24 juli
1999 (Pirnay et al., 2003). De onderzoekspopulatie bestond uit alle patiënten die in deze periode werden
opgenomen in het brandwondencentrum, enkele eigenschappen van deze populatie zijn weergegeven in
tabel 10. P. aeruginosa werd hier teruggevonden bij 70 van de 441 patiënten, dit is 16%.
26
BWC UZ Gent
BWC Neder-over-Heembeek
Studieperiode
01/01/2007 - 31/08/2008
22/07/1998 - 24/07/1999
Totaal aantal patiënten
146
441
Man : Vrouw ratio
97 : 49 (~ 2:1)
(Gegevens niet weergegeven)
Gemiddelde leeftijd (min-max)
33j (6m - 85j)
36j (2m - 95j)
Gemiddelde % TBSA (min-max)
14,8 (0 - 80)
14,1 (0 - 95)
Mortaliteit
7 (4,8%)
(Gegevens niet weergegeven)
Stalen pos. voor P. aeruginosa
48 (33%)
70 (16%)
Tabel 10: Gegevens van de studiepopulatie van de analyse in het brandwondencentrum van het UZ Gent en
dat van het militair hospitaal in Neder-over-Heembeek.
Figuur 8: Het aantal stalen
positief en negatief voor
Pseudomonas aeruginosa voor
elke
categorie
van
brandwonden
ingedeeld
volgens % TBSA.
Figuur 9: Het percentage stalen
positief voor P. aeruginosa voor elke
categorie van brandwonden ingedeeld
volgens % TBSA.
4.2. Pathogenese
Pseudomonas aeruginosa infecties van brandwonden verlopen, zoals de meeste bacteriële infecties,
volgens het onderstaand schema. Afhankelijk van de afweer van de gastheer en de virulentie van de
bacterie wordt dit schema volledig of gedeeltelijk doorlopen.
27
Besmetting (overdracht van de bacterie op de mens)
↓
Kolonisatie (hechting en proliferatie van de bacterie op huid of slijmvliezen)
↓
Lokale infectie (de bacteriën lokken een lokale reactie uit)
↓
Verspreiding van de infectie
↓
Bacteriemie (bacteriën aanwezig in de bloedbaan)
↓
Sepsis
De P. aeruginosa besmetting is van endogene (normale flora van de patiënt) of exogene oorsprong
(leidingwater, medisch materiaal, andere patiënten, verplegend personeel,…). De reservoirs en
transmissieroutes werden eerder al uitvoerig besproken (zie 2.4: reservoirs en transmissie routes). De
intensieve verzorging die patiënten met ernstige brandwonden nodig hebben brengen een sterk verhoogd
risico op contaminatie met zich mee. Tijdens de verzorging kunnen bacteriën van endogene of exogene
oorsprong overgebracht worden via de handen van de verzorger, via materiaal (thermometer,
bloeddrukmeter, handdoeken, pincetten,…) of via leidingwater dat tijdens hydrotherapie gebruikt wordt.
Het risico op contaminatie van de brandwonden is recht evenredig met de uitgebreidheid.
Na de contaminatie van het wondoppervlak zullen de bacteriën zich hechten aan de epitheelcellen met
behulp van adhesines op het celoppervlak. De virulentiefactoren die een cruciale rol spelen in deze
adhesie-fase zijn de pili en de flagel. Na de adhesie-fase. De oppervlakte van de brandwonde biedt een
vochtige eiwitrijke omgeving met een temperatuur van ongeveer 37°C en het ontbreken van lokale
verdedigingsmechanismen, kortom een optimale omgeving voor de groei en verdere deling van P.
aeruginosa. Nadat de bacterie zich aan het oppervlak gehecht heeft zal hij dit evalueren en signalen
(autoinducers) uitzenden in zijn omgeving waardoor andere bacteriën worden aangetrokken en
celdeling wordt geïnduceerd. Op deze manier worden kolonies gevormd. Dankzij de flagel en de pili
kunnen de bacteriën zich verder verspreiden in het necrotisch weefsel en ook daar kolonies vormen.
Klinisch kan de kolonisatie met P. aeruginosa herkend worden aan het blauw-groene pigment,
verbanden zullen groen verkleuren.
Wanneer de bacteriën zich verder verspreiden en in contact komen met leefbaar weefsel zullen zij een
lokale (immmuun)reactie uitlokken van de gastheer, men spreekt dan van een lokale infectie. De
inflammatoire respons wordt uitgelokt door factoren op het celoppervlak van P. aeruginosa zoals de
flagel en LPS. De klassieke tekenen van een lokale infectie zijn „rubor‟ (roodheid), „calor‟ (warmte),
„tumor‟ (zwelling) en „dolor‟ (pijn). Kenmerken voor een lokale wondinfectie met P. aeruginosa is een
blauw-groen exsudaat en een specifieke geur.
28
De gesecreteerde virulentiefactoren en de T3SS effectors zijn van belang voor de verdere verspreiding
van P. aeruginosa. Vele van deze factoren staan onder controle van complexe regulatie-systemen
waaronder het systeem van “quorum sensing”. De verdere verspreiding van deze bacteriën kan enkel
plaatsgrijpen wanneer het immuunsysteem van de gastheer niet in staat is de invaderende organismen te
vernietigen. Ten eerste is de immuniteit van de gastheer reeds sterk verstoord door de immunologische
reactie op de verbranding (zie 3.2.2.) en ten tweede secreteert P. aeruginosa virulentiefactoren die in
staat zijn het immuunsysteem nog meer te verstoren. Proteasen, hemolysines, exotoxine A en de T3SS
effectors zijn in staat componenten van het afweersysteem af te breken, te beschadigen of te inhiberen.
De bacterie zal zich met behulp van extracellulaire en T3SS virulentiefactoren verder in het
onderliggend weefsel kunnen verspreiden door de vernietiging van de weefselcomponenten. Het
cytotoxisch effect van fosfolipase C en de exotoxines A, U, S en T zorgen voor celdood. De proteasen
vernietigen weefseleiwitten zoals elastine, collageen, fibrine, bouwstenen van het basale membraan en
eiwitten van de tight-junctions. Hierdoor verliest het weefsel zijn stevigheid en is dit meer
doordringbaar voor micro-organismen. De toxines die gesecreteerd worden door het type III secretiesysteem veroorzaken buiten apoptose ook nog een verstoring van het actineskelet van de epitheelcellen
en een vernietiging van de tight-junctions wat de verdere verspreiding van micro-organismen
vergemakkelijkt. Een verdere verspreiding van de infectie vertaalt zich klinisch in het ontstaan van
systemische symptomen (koorts, tachypnoe, hypotensie, verwardheid,…) en lokale veranderingen ter
hoogte van de brandwonde. Zo zal een 2de graads brandwonde evolueren naar een 3de graads
brandwonde met uitgebreide necrose door de cytotoxische effecten. Deze cytotoxische effecten
veroorzaken tevens een donker bruine, zwarte of violetachtige verkleuring van de brandwonde. Door
het verspreiden van de infectie in de niet-verbrande omliggende huid zullen ook hier veranderingen
optreden. Initieel zal er oedeem en een rode of violetachtige verkleuring optreden van de wondranden
en het omliggend weefsel, later zullen hier ook zwarte necrotische laesies ontstaan. Typisch voor een
invasieve infectie door P. aeruginosa is een groene verkleuring van het subcutaan vet.
De verbranding op zich en de exotoxines van P. aeruginosa veroorzaken een verhoogde permeabiliteit
van de bloedvaten waardoor virulente bacteriën zoals P. aeruginosa in geval van ernstige brandwonden
in staat zijn de bloedbaan vanuit de geïnfecteerde brandwonde binnen te dringen, men spreekt dan van
bacteriemie. Niet enkel de brandwonde is een potentiële ingangspoort voor een P. auruginosa
bacteriemie. Ook via intra-veneuse katheters, de luchtwegen, het maag-darmstelsel en de urinewegen
kunnen P. aeruginosa bacteriën de bloedbaan binnendringen. Wanneer het immuunsysteem niet in staat
is de bacteriën te klaren zullen zij zich via de bloedbaan verspreiden naar de organen en hier door
middel van de gesecreteerde toxines (voornamelijk extoxine A) orgaanschade veroorzaken. Er zal
tevens hemolyse plaatsgrijpen door de gesecreteerde hemolysines.
Een invaderende infectie kan leiden tot sepsis, een inflammatoire respons van het hele lichaam op de
invasieve bacterie en de vrijgestelde toxines. Sepsis wordt veroorzaakt door een massale vrijzetting van
cytokines. De belangrijkste virulentiefactoren die deze vrijzetting stimuleren zijn exotoxine A en lipide
A ( deel van LPS). Sepsis is een levensbedreigende situatie die wordt gekenmerkt door hoge koorts,
29
tachycardie, tachypnoe, koude rillingen, hypotensie, verwardheid, verminderde urineproductie,
oedemen en diffuse intravasale stolling (petechiën en purpura). Septische shock kan leiden tot multiple
orgaanfalen (MOF) en tot de dood.
4.3. Preventie
De preventie van P. aeruginosa infecties van brandwonden is gebaseerd op een goede kennis van de
reservoirs en transmissieroutes van P. aeruginosa en de pathogenese van deze infectie. P. aeruginosa is
afkomstig uit de eigen endogene flora van de patiënt, uit exogene bronnen in de omgeving, van andere
patiënten (cross-contaminatie) en van gezondheidswerkers (deze zijn in het geval van P. aeruginosa
eerder een transmissieroute dan een bron op zich). Exogene organismen uit het hospitaalmilieu zijn
doorgaans meer resistent tegen antimicrobiële middelen dan endogene organismen (Weber en
McManus, 2004). De voornaamste manier van transmissie van P. aeruginosa is direct of indirect contact
via de handen van het personeel tijdens de verzorging van de patiënt, via onvoldoende
gedecontamineerd materiaal of oppervlakken of via contact met gecontamineerd water.
Brandwonden patiënten zijn uniek in hun vatbaarheid voor kolonisatie door organismen uit de
omgeving alsook in hun neiging om organismen te verspreiden in hun omgeving. In het algemeen kan
men stellen dat hoe uitgebreider de brandwonden en hoe sterker de kolonisatie, hoe groter het volume
micro-organismen dat in de omgeving van de patiënt zal verspreid worden (Weber en McManus, 2004).
4.3.1. Isolatiemaatregelen
Onder isolatiemaatregelen verstaat men preventieve maatregelen die erop gericht zijn overdracht van
schadelijke micro-organismen tussen patiënten, personeelsleden en omgeving te voorkomen. Er wordt
onderscheid gemaakt tussen twee vormen van isolatie namelijk bronisolatie en protectieve isolatie.
Patiënten met ernstige brandwonden vereisen protectieve isolatiemaatregelen. Protectieve of
beschermende of omgekeerde isolatie is gericht op preventie van contaminatie met kiemen van
exogene oorsprong.
Een efficiënte protectieve isolatie kan slechts uitgevoerd worden indien men beschikt over een
isolatieafdeling en vergt een sterke organisatie van de afdeling.
Een brandwondencentrum moet beschikken over een isolatieafdeling en vergt dus een specifieke
architectuur. De architectuur laat toe dat de patiënten individueel kunnen worden afgezonderd, dat
zuivere en vuile stromen elkaar nooit kruisen en dat een sas-functie kan worden toegepast door middel
van een dubbeldeurensysteem. Een isolatieafdeling wordt het best zo excentrisch mogelijk
gelokaliseerd, zodat toevallig verkeer zo beperkt mogelijk is. Een isolatieafdeling is een speciale
verpleegeenheid die beschikt over individuele isolatiekamers, elk met hun eigen sas en hun eigen
laminaire luchtstroom. Isolatiekamers dienen als een fysische barrière tussen de individuele patiënten
in het brandwondencentrum en tussen de patiënt en de buitenwereld. Deze barrière dient zo min
mogelijk doorbroken te worden door het transport van de patiënt te beperken, circulatie van andere
mensen (zorgverstrekkers, onderhoudspersoneel en bezoekers) tot een minimum te herleiden en
30
materiaal in en uit de kamer tot een minimum te beperken. Om de patiënt zo min mogelijk uit deze
isolatie te halen moeten deze isolatiekamers zo uitgerust zijn dat alle procedures met betrekking tot de
intensieve zorgen en de verzorging van de brandwonden zoals mechanische ventilatie, hydrotherapie en
chirurgische procedures zo veel mogelijk in de kamer zelf kunnen plaatsvinden (Sharma, 2007). In
principe verlaat de patiënt de kamer niet. Wanneer vervoer toch noodzakelijk is, bijvoorbeeld naar het
operatiekwartier, dient dit zo kort mogelijk te duren. Bezoek moet tot een minimum beperkt worden
(vaste beperkte bezoekuren en een beperkt aantal personen). Alle benodigdheden voor de verpleging en
eenvoudig onderzoek van de patiënt moeten in de kamer aanwezig zijn. Medisch materiaal zoals een
stetoscoop, een thermometer, een bloeddrukmeter, spuitpompen en dergelijke dienen individueel te
blijven en blijven dus op de kamer. Verband- en ander steriel materiaal wordt (in een hoeveelheid voor
maximaal een week) in een gesloten kast bewaard. Het verdient aanbeveling geen grote voorraden
verpleegartikelen aan te leggen. Iedere isolatiekamer moet voorzien zijn van een afvalbak voor besmet
materiaal en een alcoholdispenser voor handontsmetting in het sas. Bloemen en planten worden niet
toegelaten op de kamer aangezien deze een reservoir kunnen zijn voor Pseudomonas aeruginosa.
Voor het in gebruik nemen van de isolatiekamer moet deze volledig gereinigd en ontsmet worden.
Tijdens het verblijf van de patiënt moet de kamer dagelijks gereinigd worden en het bedlinnen dagelijks
ververst worden.
Bij opname moet de patiënt eerst grondig gewassen worden, moeten de wonden ontsmet worden en
moet er een verband worden aangebracht in een ruimte met sas-functie waarna hij wordt overgebracht
naar zijn persoonlijke isolatiekamer.
Het verzorgend personeel is een belangrijke vector voor het overbrengen van P. aeruginosa van patiënt
op patiënt en van de omgeving op de patiënt. De preventie van deze vorm van transmissie vereist goed
geschoold en gemotiveerd personeel,
duidelijk geschreven richtlijnen voor de bevordering van
consequent handelen en voldoende toezicht. Een correcte handhygiëne is essentieel in de preventie van
exogene besmettingen. Het dragen van juwelen ter hoogte van de handen en de polsen is niet
toegestaan. De handen dienen gewassen te worden voor het betreden van de isolatieafdeling en voor en
na contact met de patiënt. Het personeel moet telkens vóór het betreden van de kamer de handen
ontsmetten en handschoenen aandoen. Bij de verzorging van patiënten met uitgebreide brandwonden
moet er ook een beschermshort, een masker en een muts worden aangedaan. Deze omkleedprocedures
worden bij voorkeur in het sas gedaan. Wanneer de handschoenen tijdens de verzorging in aanraking
komen met secreties of excreties van de patiënt moeten deze onmiddellijk vervangen worden om
endogene contaminatie te voorkomen. De handschoenen en de beschermende kledij worden bij het
verlaten van de kamer verwijderd en onmiddellijk in de vuilbak in het sas gedeponeerd. Personeel en
bezoekers dragen aangepaste kledij op de isolatieafdeling en kleden zich om vóór het betreden van de
afdeling om te vermijden dat micro-organismen uit de buitenwereld via kleding de isolatieafdeling
kunnen binnen komen.
P. aeruginosa is van nature resistent voor verschillende desinfectantia zoals biguanides, triclosan en
quaternaire ammoniumverbindingen als gevolg van efflux pompen (Kerr en Snelling, 2009).
31
Blootstelling aan deze desinfectantia resulteert in een verhoogde resistentie door een selectiedruk voor
resistente stammen en door overexpressie van effluxpompen. Enkele studies toonden aan dat hierdoor
ook de gevoeligheid voor bepaalde antibiotica significant daalde, er ontstaat als het ware een
kruisresistentie tussen het antisepticum en het antibioticum. Chuanchuen et al. (2001) beschreven het
ontstaan van P. aeruginosa mutanten met een overexpressie van MexCD-OprJ efflux systeem na
blootstelling van een gevoelige P. aeruginosa stam aan triclosan. Deze mutanten toonden een 94voudige verlaging van de gevoeligheid voor ciprofloxacine. McCay et al. (2010) toonden in een
gelijkaardige studie een verlaagde gevoeligheid voor fluoroquinolones na blootstelling van P.
aeruginosa aan bezalkonium chloride (een quaternaire ammoniumverbinding). Deze cross-resistentie is
hoofzakelijk te wijten aan een overexpressie aan efflux-pompen. Ook de mogelijkheid tot het vormen
van biofilms draagt bij tot de resistentie voor desinfectantia en bemoeilijkt tevens het mechanisch
verwijderen van de bacteriën. Aangezien biofilms zich vormen op vochtige oppervlakken is het
belangrijk om er voor te zorgen dat oppervlakken en materiaal na gebruik goed ontsmet en afgedroogd
worden en dat materiaal droog bewaard wordt.
4.3.2. Wondzorg
Door verbranding van de huid gaat de fysische barrière voor micro-organismen uit de omgeving
verloren. Wondverbanden moeten worden gebruikt om de brandwonde af te schermen van deze
omgeving. Maar deze barrière zal nooit zo effectief zijn als de natuurlijke barrière die gevormd word
door de huid. Het uiteindelijke doel is dus om deze natuurlijke barrière zo snel mogelijk te herstellen.
De diepte en/of het genezingspotentieel zijn de belangrijkste determinanten in de keuze van de therapie.
Oppervlakkige brandwonden die binnen de 2 à 3 weken genezen worden conservatief behandeld met als
doel de mate van re-epithelialisatie te optimaliseren zodat de natuurlijke barrière zo snel mogelijk
hersteld wordt. Diepe brandwonden die niet spontaan genezen na 2 à 3 weken vereisen een chirurgische
behandeling.
Talrijke studies hebben aangetoond dat re-epithelialisatie sneller verloopt wanneer de wonde vochtig
blijft (Greenhalgh, 2009). Zo is het ook bewezen dat bacteriële overgroei en infectie de genezing
vertragen.
1ste graads brandwonden zullen spontaan genezen na enkele dagen en het risico op infectie is beperkt.
Enkel het reinigen van de wonden en een hydraterende crème of lotion volstaat dus voor de
behandeling.
Een vlotte genezing van oppervlakkige 2de graads brandwonden
vereist een reine en vochtige
wondomgeving en een aantal maatregelen ter preventie van bacteriële overgroei en infectie. De
dagelijkse wondzorg bestaat uit het reinigen, debrideren en afdekken van de brandwonde.
Klassiek begint de dagelijkse verzorging met hydrotherapie (in de vorm van bad, douche, sproeitafel of
lokaal wassen van de brandwonden) voor het reinigen van de brandwonden. De agentia die worden
gebruikt voor het reinigen van de wonden zijn zeer variabel, maar moeten niet-toxisch zijn voor het
wondbed (Honari, 2004). Klassiek worden de wonden gereinigd met stromend water en een milde
antibacteriële
zeep
zoals
bijvoorbeeld
povidon-jood-oplossing
(Iso-Betadine
Dermicum®).
32
Hydrotherapie brengt echter wel een verhoogd risico op infecties met zich mee door de verspreiding
van bacteriën van de ene wonde naar de andere, door gecontamineerd hydrotherapie- materiaal en door
contaminatie met bacteriën (voornamelijk Pseudomonas aeruginosa) die aanwezig zijn in het
leidingwater zelf. Vaak worden patiënten gewassen met een mengsel van water en Iso-bethadine
Dermicum. In een studie van Taylor et al. (1992) werd lokale wondreiniging met een steriele
fysiologische oplossing en een zilver nitraat oplossing gebruikt als alternatief voor hydrotherapie. In
deze studie zag men een daling van de Pseudomonas-geassocieerde mortaliteit en morbiditeit zonder dat
er een stijging werd waargenomen van andere infecties. Men vermijdt de verspreiding van een
besmetting door steeds te beginnen met de verzorging van de zuiverste wonden en voor elke wonde
nieuwe handschoenen te gebruiken. Wanneer de handschoenen in contact komen met secreties of
excreties van de patiënt moeten deze vervangen worden alvorens de verzorging te continueren. Haren
binnen een afstand van 2 cm van de brandwonde moeten afgeschoren worden aangezien deze een
mogelijkse bron voor kolonisatie kunnen zijn (Jeffery, 2009).
Debrideren is het verwijderen van necrotisch weefsel en heeft als doel het genezingsproces te versnellen
en preventie van infectie aangezien necrotisch weefsel een goede omgeving biedt voor de groei van
organismen. Er bestaan vijf methoden om brandwonden te debrideren: autolytisch, mechanisch,
chirurgisch, enzymatisch en biologisch. Onder autolytische debridering verstaan we het natuurlijke
fysiologische proces waarbij fibroblasten en macrofagen, samen met de koloniserende bacteriën,
enzymen produceren die het collageen in het dode weefsel afbreken waarna door fagocytose het
necrotiserend weefsel wordt gescheiden van het gezond wondbed (Honari, 2004). Dit proces wordt
bevorderd door vochtig verbanden. Deze methode is niet pijnlijk en is veilig maar is zeer traag en kan
dus enkel worden toegepast bij brandwonden waarbij er zeer weinig risico is op infectie (kleine zeer
oppervlakkige 2de graads brandwonden). Mechanische debridering kan uitgevoerd worden door
hydrotherapie waarbij stromende water loszittend weefsel zal verwijderen, door op de wonden te
schrobben met een borsteltje of een gaasje of door „wet-to-dry‟ of „wet-to-moist‟ verbanden. Deze vorm
van mechanische debridering wordt verkregen door de wonde te bedekken met gaasverbanden gedrenkt
in fysiologisch oplossing of een andere topische oplossing en deze te laten opdrogen. Wanneer het
verband dan wordt verwijderd wordt de wonde mechanisch gedebrideerd. Deze methode kan echter
extreem pijnlijk zijn en kan het granulatieweefsel beschadigen en wordt dus nog maar weinig gebruikt.
Mechanische debridering is een niet-selectieve methode van debridering die kan toegepast worden bij
brandwonden met een beperkte hoeveelheid necrotisch materiaal maar wanneer granulatieweefsel meer
prevalent wordt is een meer selectieve methode aangewezen. Chirurgische of scherpe debridering is de
meest effectieve, agressieve en snelle methode om een grote hoeveelheid necrotisch materiaal te
verwijderen. Maar deze methode houdt ook bepaalde risico‟s in zoals sepsis en bloeding. Deze methode
is zeer pijnlijk en vereist anesthesie, lokaal of systemisch, wat dan ook weer risico‟s met zich
meebrengt. Bij deze vorm van debridering wordt het necrotisch weefsel verwijderd met behulp van een
scalpel, een schaar, een pincet of een curret. Een nieuw instrument dat kan worden gebruikt is het
Versajet® systeem, een instrument dat door middel van een fijn waterstraaltje onder zeer hoge druk het
33
necrotisch materiaal kan verwijderen. De debridering met de Versajet® is precieser dan deze met een
mes maar is ook een stuk duurder en meer tijdrovend. Door middel van een review van de literatuur
gevolgd door een prospectieve trial stelden Rees-Lee et al. (2008) drie indicaties op voor het gebruik
van de Versajet® in de behandeling van brandwonden: debrideren van laat presenterende pediatrische
brandwonden om de applicatie van Biobrane® mogelijk te maken, debridering van pediatrische 2de
graads brandwonden met behoud van de dermis en debridering van anatomisch moeilijke plaatsen
(gelaat, handen, voeten, …). Een vierde manier van debrideren is door middel van enzymen die het
necrotische weefsel verteren terwijl het vitaal weefsel intact blijft. Reeds talrijke enzyme preparaten
werden onderzocht en klinisch getest sinds de jaren 1940. Hoewel deze techniek in theorie toen
veelbelovend leek omwille van de selectiviteit waren de clinici zeer terughoudend. De meeste
preparaten die in het verleden werden voorgesteld vereisten langdurige en herhaaldelijke applicaties om
voldoende debidering te bekomen waarbij er vaak alsnog bijkomend chirurgische debridering nodig
was. Bovendien kunnen herhaaldelijke applicaties, in het bijzonder bij langdurig gebruik van vochtige
occlusieve verbanden, leiden tot lokale infectie en de systemische verspreiding van het infectieuze
proces bevorderen (Rosenberg et al., 2004). Eerdere experimentele en klinische data hebben dit risico
op invasieve infecties bij enzymatische debridering gestaafd en resulteerden in de aanbeveling om
concomitant profylactische topische antibiotica te gebruiken om deze complicatie te vermijden (Payne
et al., 2008). De ontwikkeling van nieuwe agentia die een snellere en veiligere enzymatische
debridering bieden hebben opnieuw plaats gemaakt voor enzymatische debridering in de behandeling
van brandwonden. Een veel belovend product is Debrase® Gel Dressing (DGD), een samenstelling van
proteolytische enzymen geëxtraheerd uit de ananas plant gemengd met een hydraterende gel. DGD
werd voorgesteld voor de debridering van 2de en 3de graads brandwonden om het wondbed voor te
bereiden op spontane genezing of grafting. Een éénmalig applicatie van slechts 4u zou resulteren in
90% debridering (Rosenberg et al., 2009). De voordelen van deze methode is de hoge selectiviteit, de
hoge effectiviteit, de veiligheid (minimale bijwerkingen, geen algemene anesthesie nodig, minimaal
bloedverlies), de snelheid, de mogelijkheid om een snelle en accurate bepaling van de diepte van de
brandwonde te maken onmiddellijk na de therapie en het feit dat de patiënt zijn kamer niet hoeft te
verlaten voor deze behandeling. De klinische resultaten zijn totnogtoe zeer positief (Rosenberg et al.,
2004; Rosenberg et al., 2009; Jester et al., 2009). Een laatste methode van debrideren is de biologische
methode. De voornaamste vorm is „Maggot Debridement Therapy‟ (MDT), een gecontroleerde
applicatie van commercieel gekweekte steriele larven van de groene vleesvlieg of Lucilia sericata.
Voordelen van deze methode zijn de hoge selectiviteit voor dood weefsel en het feit dat de patiënt niet
moet verplaatst worden voor deze therapie. Bovendien zouden de larven tevens antibacteriële stoffen in
de wonde vrijzetten. Het bactericide effect van deze secreties/excreties werd beschreven voor een breed
spectrum gram-positieve micro-organismen (Bexfield et al., 2008; Cazander et al., 2009), maar ze zijn
minder effectief tegen gram-negatieve bacteriën, in het bijzonder tegen Pseudomonas aeruginosa
(Cazander et al., 2009; Jaklic et al., 2008). De nadelen van deze vorm van debrideren is dat het
tijdrovend en arbeidsintensief is en mogelijks een gotere psychologische belasting met zich meebrengt
34
voor de patiënt en de verzorgende. Andersen et al. (2010) toonden aan dat quorum-sensinggereguleerde virulentie factoren in Pseudomonas aeruginosa toxisch zijn voor de L. sericata larven. Dit
maakt MDT onbruikbaar in wonden die gekoloniseerd zijn door P. aeruginosa. MDT wordt
voornamelijk gebruikt voor necrotische chronische wonden maar zijn plaats in de brandwondenzorg is
zeer beperkt.
Wondverbanden vormen een fysische barrière die de brandwonde afschermt van micro-organismen in
de omgeving. Het gamma wondverbanden is zeer uitgebreid en er komen voortdurend nieuwe
wondverband-systemen op de markt. Bij de keuze van een wondverband zijn er heel wat factoren die in
rekening moeten gebracht worden, de belangrijkste werden samengevat in tabel 11. Pankhurst en
Pochkhanawala (2002) en Alsbjörn et al. (2007) beschreven een aantal karakteristieken van een goed
wondverband, samengevat in tabel 11. Een goede kennis van de karakteristieken en voor- en nadelen
van de beschikbare verbanden is dus noodzakelijk voor het selecteren van het meest geschikte verband.
Elk brandwondencentrum zou dus moeten beschikken over een lijst met beschikbare verbanden met hun
karakteristieken en voor- en nadelen dewelke regelmatig wordt bijgewerkt.
Karakteristieken
Factoren
van een goed wondverband
die in rekening dienen gebracht te worden bij de
keuze van een wondverband
Behoud van vochtig wondklimaat.
Diepte van de brandwonde.
Bescherming tegen fysische schade en micro- Uitgebreidheid van de brandwonde.
organismen.
Lokalisatie brandwonde.
Niet-adherent maar nauw contact met de wonde.
Hoeveelheid exsudaat.
Absorptie van overmatig exsudaat.
Verhoogde infectierisico (vb. koeling met vuil
Laat gasuitwisseling toe.
rivierwater).
Compatibel met gebruikte topische agentia.
Ervaring
Pijnloos bij aanbrengen en verwijderen.
wondverbanden.
van
verzorgende
met
bepaalde
Comfortabel.
Niet toxisch.
Geeft geen irritatie.
Kostenefficiënt.
Kan langere tijd ter plaatse blijven.
Tabel 11: Karakteristieken van een goed wondverband en factoren die in rekening dienen
gebracht te worden bij de keuze van een wondverband.
Diepe 2de graads brandwonden en 3de graads brandwonden vereisen een chirurgische aanpak. De
voorkeursbehandeling voor diepe brandwonden waarbij spontane heling binnen de 2 à 3 weken is
uitgesloten is vroege excisie en bedekking om het infectierisico te verkleinen en de fysische barrière te
herstellen. Verbrand weefsel wordt tangentieel en sequentieel uitgesneden tot op leefbaar weefsel. Op
deze manier wordt de potentiële haard voor bacteriële infecties verwijderd en wordt er een leefbaar
35
wondbed gemaakt voor huidenten. De wonde kan dan bedekt worden met autografts, allografts of
synthetische huidsubstituten.
De verzorging van open brandwonden is een steriele procedure. De verzorgende draagt dus steriele
handschoenen, een short, een masker en een muts en werkt met steriel materiaal.
Bij elke wondverzorging moeten de wonden zorgvuldig geïnspecteerd worden met aandacht voor
veranderingen in karakter, kleur, geur en hoeveelheid wonddrainage om zo tijdig in te grijpen bij
kolonisatie of dreigende infectie. Wondculturen moeten routinematig afgenomen worden bij opname en
minstens één maal per week tot de wonden gesloten zijn. Bij patiënten met uitgebreide brandwonden
raadt men aan twee à drie maal per week wondculturen af te nemen ter controle (Sharma, 2007). Deze
routine microbiologische monitoring hebben als doel (1) vroege identificatie van organismen die de
brandwonde koloniseren, (2) beoordeling van de effectiviteit van de toegepaste therapie, (3) richten van
perioperatieve en empirische antibioticatherapie (lokaal en systemisch) en (4) de detectie van crosskolonisatie zodat verdere transmissie kan voorkomen worden (Weber en McManus, 2004). Naast de
routine wondculturen door middel van uitstrijkjes gebeuren er ook wondculturen op geleide van de
kliniek wanneer verandering van de brandwonde suggestief is voor kolonisatie of infectie. Uitstrijkjes
zijn nuttig voor de identificatie van de micro-organismen en hun antibiogram van de wondflora maar
kan geen onderscheid maken tussen kolonisatie en infectie. Bij vermoeden van een infectie dient een
weefselbiopsie te gebeuren voor cultuur voor de identificatie van de organismen en hun antibiogram in
het weefsel en voor histologische diagnose voor de stadiëring van de microbiële status van de
brandwonde (zie tabel 9).
4.3.3. Topische antimicrobiële middelen
Het is bewezen dat het gebruik van effectieve topische antimicrobiële middelen de hoeveelheid
bacteriën op het oppervlakte significant vermindert en zo het risico op infectie reduceert (Japoni et al.,
2009). Topische antimicrobiële middelen worden dan ook voornamelijk preventief gebruikt als
profylaxis voor de kolonisatie van brandwonden of wanneer de brandwonde reeds gekoloniseerd is ter
preventie van infectie. Antibiotica-resistentie vormt een groot probleem bij de behandeling van
pseudomonas aeruginosa infecties bij brandwonden. Rationeel gebruik van antimicrobiële middelen is
dus uitermate belangrijk. De rol van topische antimicrobiële middelen in de reductie van de morbiditeit
en mortaliteit bij patiënten met majeure brandwonden, vooral voor vroege excisie, werd reeds in vele
studies gedemonstreerd (Church et al., 2006). Het routinematig profylactisch gebruik van topische
antimicrobiële middelen bij oppervlakkige brandwonden kan echter niet ondersteund worden door
wetenschappelijk evidentie. Men gaat er vaak vanuit dat elke aanwezigheid van bacteriën een negatieve
impact heeft op de wondheling. Bacteriën zijn echter pas schadelijk voor de brandwonde wanneer de
concentratie een bepaalde destructieve drempel overschrijdt of indien de aanwezige bacteriën
uitgesproken toxisch zijn (Greenhalgh, 2009). Contaminatie met een kleine hoeveelheid van bepaalde
bacteriën kan de wondheling zelfs bevorderen door de activatie van macrofagen (Greenhalgh, 2009).
Topische antimicrobiële middelen hebben bewezen het risico op infecties te verlagen maar
daartegenover staat dat vele topische agentia de wondheling vertragen, dat overmatig gebruik van
36
antimicrobiële middelen leidt tot ontwikkeling van resistentie en dat de eradicatie van één populatie
bacteriën de weg vrijmaakt voor andere, mogelijks meer pathologische, bacteriën. Bij oppervlakkige
brandwonden met een lager infectie-risico moet men steeds de voor- en nadelen tegen elkaar afwegen.
Het profylactisch gebruik van topische antimicrobiële middelen is bij 1 ste graads brandwonden niet
geïndiceerd, bij de behandeling van oppervlakkige 2de graads brandwonden spelen zij wel een
belangrijke rol.
De
effectiviteit
van
topische
antimicrobiële
middelen
die
courant
gebruikt
worden
in
brandwondencentra is dynamisch doordat bepaalde micro-organismen, in het bijzonder P. aeruginosa,
in staat zijn snel resistentie te ontwikkelen (Altoparlak et al., 2004). Het behoud van de potentie van een
individueel middel is afhankelijk van de omvang van het gebruik en de residente nosocomiale flora
binnen het brandwondencentrum. Brandwondencentra kunnen gebruikte topische antimicrobiële
middelen op regelmatige basis roteren om zo de kans op de ontwikkeling van resistentie te verlagen
(Altoparlak, 2004). Om de keuze voor een bepaald topisch antimicrobieel middel te sturen en
opkomende trends in topische antimicrobiële resistentie accuraat op te sporen is er nood aan
gestandaardiseerde reproduceerbare methoden die klinisch toepasbaar zijn om informatie te bekomen
omtrent de te verwachten in vivo gevoeligheid voor topische antimicrobiële agentia. Totnogtoe werden
zulke gestandaardiseerde methoden nog niet gepubliceerd en zijn er nog geen gestandaardiseerde
antimicrobiële breakpoints beschikbaar voor topische agentia (Church et al., 2006 en Glasser et al.,
2010). Door het ontbreken van een betrouwbaar antibiogram is men bij de keuze van een topisch
antimicrobieel middel aangewezen op de algemene activiteit van een bepaald agentia tegen de microorganismen die geïdentificeerd werden in de wondculturen en de monitoring van de nosocomiale
infecties die in het brandwondencentrum werden opgelopen (Church et al., 2006). In een recente studie
van Glasser et al. (2010) werd de gevoeligheid van verschillende isolaten van brandwonden, waaronder
P. aeruginosa, voor een aantal vaak gebruikte topische antimicrobiële middelen getest door middel van
twee verschillende methoden ter bepaling van de MIC (Minimum Inhibitory Concentrations) en ZI
(Zones of Inhibition). Uit deze studie kwam mafenide acetaat naar voren als het meest actieve middel
tegen gram-negatieve bacteriën en matige MIC‟s en ZI voor silver sulfadiazine, zilver nitraat en honing.
De aanbevelingen die zij hieruit formuleerden is om zilverhoudende agentia te gebruiken als profylaxe
tegen gram-negatieven en mafenide acetaat als therapeutische optie te bewaren. In hun studie werden
zowel multidrug resistente (MDR) isolaten van P. aeruginosa als niet-MDR P. aeruginosa getest. Er was
geen significant verschil tussen deze twee groepen wat betreft de gevoeligheid voor topische
antimicrobiële middelen. Ondanks deze eerder geruststellende bevinding blijft de nood aan
gestandaardiseerde breakpoints voor topische agentia en verder onderzoek naar de gevoeligheid voor
topische antimicrobiële middelen in dit tijdperk van toenemende resistentie zeer hoog. Buiten de
activiteit van een bepaald topisch antimicrobieel middel tegen de geïsoleerde of verwachte microorganismen zijn er nog een aantal karakteristieken die de keuze voor een bepaald agentia sturen. Het
ideaal topisch antimicrobieel middel heeft een geschikt (breed) spectrum, promoot een vochtig
wondmilieu, heeft een minimale systemische absorptie, vertraagd de wondheling niet, heeft een goede
37
penetratie in de wonde, geeft weinig allergische reacties, is pijnloos, is goedkoop en is eenvoudig in
gebruik (Patel et al., 2008). Topische agentia bestaan in verschillende vormen namelijk zalven, crèmes,
gels, oplossingen en verbanden met antimicrobiële eigenschappen. De vier eerste vormen vereisen een
secundair wondverband. Hierbij is het belangrijk om de agentia rechtstreeks op het verband aan te
brengen vóór de applicatie op de brandwonde ter preventie van contaminatie van de verpakking van het
agentia (Church et al., 2006). Antimicrobiële wondverbanden combineren een barrière-functie met
antimicrobiële eigenschappen. De meeste antimicrobiële middelen vereisen door een korte
werkingsduur frequente verbandwissels dewelke vaak zeer pijnlijk zijn en mechanische schade van de
wonde kunnen veroorzaken. Nieuwere antimicrobiële wondverbanden kunnen echter langer ter plaatse
blijven door een vertraagde vrijstelling van het antimicrobieel middel wat het comfort kan verhogen.
Een voorbeeld hiervan is Acticoat®, een 3-lagig antimicrobieel verband bestaande uit een absorberende
polyesterlaag tussen 2 lagen polyethyleen met zilver. De antimicrobiële werking is te danken aan een
constante vrijzetting van zilverionen die toxisch zijn voor een breed spectrum aan micro-organismen
waaronder P. aeruginosa. Door de vertraagde vrijstelling kan het verband tot 3 (Acticoat®) of 7 dagen
(Acticoat7®) ter plaatste blijven. De laatste jaren is er een grote belangstelling gekomen voor het
gebruik van medicinale honing ter preventie en behandeling van brandwondeninfecties (Kwakman et
al., 2008). De antimicrobiële en wondhelende eigenschappen van honing zijn reeds eeuwenlang bekend.
Honing heeft een bactericide activiteit tegen gram-positieve en gram-negatieve organismen waaronder
P. aeruginosa. Totnogtoe is er geen enkele melding gemaakt van resistentie voor honing. Dit maakt
honing een geschikt middel ter preventie van en behandeling van brandwonden infecties met
antibiotica-gevoelige en –resistente P. aeruginosa kiemen. De tabel in bijlage geeft een beschrijving van
een aantal vaak gebruikte topische antimicrobiële middelen met activiteit tegen P. aeruginosa met hun
werkingsmechanisme, spectrum, voor- en nadelen, beschreven resistentie-ontwikkeling, mate van
penetratie en beschikbare vormen. P. aeruginosa is niet of weinig gevoelig zijn voor nitrofural
(Furacine®), bacitracine, neomycine, mupirocine (Bactroban®) en fusidinezuur (Fucidin®).
4.3.4. Preventie van transmissie via leidingwater
De groeiende herkenning van leidingwater als een belangrijke bron van P. aeruginosa besmettingen
heeft de aanzet gegeven voor een zoektocht naar interventies om dit probleem te bestrijden (Kerr en
Snelling, 2009). Het elimineren van water in de behandeling van brandwonden is niet haalbaar daar
hydrotherapie een belangrijk deel uitmaakt van de verzorging van brandwonden. Het compleet
vervangen van leidingwater door steriel water stelt vele praktische bezwaren. Wanneer hydrotherapie
wordt toegepast geeft immersie therapie of baden een groter risico op contaminatie (voornamelijk
autocontaminatie) dan hydrotherapie door middel van douchen. Douches, wastafels en kranen dienen na
gebruik goed gedroogd te worden en ontsmet met een 70% alcohol-oplossing. Om P. aeruginosa in
waterleidingen onder controle te houden is de controle van biofilms cruciaal aangezien zij de bacteriën
beschermen tegen diverse desinfectie methodes. Omdat biofilms zeer moeilijk te verwijderen zijn
eenmaal ze gevormd zijn is het belangrijk de vorming ervan te voorkomen. Preventieve maatregelen
zijn gericht op de reductie van de hoeveelheid bacteriën in het watervoorzieningssysteem, continue
38
desinfectie van waterleidingen en het voorkomen van water stagnatie. Ook de aanwezigheid van
kalkaanslag bevordert de vorming van biofilms en dient bestreden te worden (Van Laer, 2010).
Watervoorzieningssystemen moeten zo ontworpen zijn dat de stagnatie van water tot een minimum
beperkt wordt. Een andere maatregel om stagnatie van water te voorkomen is het routinematig flushen
van alle kranen en douches. Er werden diverse methodes beschreven voor desinfectie van leidingwater:
thermische desinfectie, UV-desinfectie, zoutelektrolyse, koper/zilverionisatie, ozonisatie en het
rechtstreeks toevoegen van ontsmettingsmiddelen (chloor, chloordioxine, waterstofperoxide). Deze
desinfectiesystemen kunnen de vorming van biofilms in het watervoorzieningssysteem volledig
voorkomen op voorwaarde dat ze in werking worden gesteld van zodra de eerste moment dat er water
door de waterleidingen stroomt (Exner et al., 2005). Het gebruik van ontsmettingsmiddelen kent echter
beperkingen aangezien het leidingwater nog drinkbaar moet zijn (Van Laer, 2010). Chloordioxine blijkt
efficiënter te zijn dan chloor alleen in het verwijderen van bestaande biofilms en de preventie van
formatie van nieuwe biofilms (Exner et al., 20O5). Trautmann et al. (2008) vermelden de problematiek
van suboptimale concentraties van chloor ter hoogte van de tappunten met het risico op uitselecteren
van multiresistente P. aeruginosa kiemen. Volledige ontsmetting van de watervoorziening is echter niet
mogelijk waardoor lage concentraties bacteriën mogelijk blijven, vooral aan de tappunten (kranen,
douchekoppen) (Van Laer, 2010). Een oplossing hiervoor is de installatie van point-of-use waterfiltratie
op tappunten. De efficiëntie van 0,2 µm waterfilters in de preventie van P. aeruginosa contaminatie via
leidingwater is reeds in een aantal studies aangetoond (Trautmann et al., 2008, Sheffer et al., 2004, Hall
et al., 2004). De resultaten van deze studies zijn overweldigend positief. In de studie van Trautmann et
al. (2008) werd een reductie van het aantal kolonisaties en invasieve infecties met P. aeruginosa
waargenomen van respectievelijk 85% en 56%.
4.3.5. Immunotherapie
De laatste decades werd er veel onderzoek gedaan naar immunotherapie tegen P. aeruginosa. Döring en
Pier (2008) publiceerden een review artikel met de stand van zaken. In het kader van immunotherapie
kunnen twee richtingen uitgegaan worden: actieve en passieve immunisatie. Primaire vaccinatie met
een heel panel van antigenen werden getest in preklinische en klinische trials (fase I/II). De meest
belovende antigenen zijn Opr, LPS (Aurogen®) en ExoA. Minder interessant lijkt vaccinatie tegenover
flagellen en pilli wegens de variabel expressie van deze antigenen. DNA en viral vector vaccins lijken
ook een valabele piste. Een klinisch probleem was de overstimulatie door het Opr-vaccin. Een andere
piste is de passieve immunisatie en deze lijkt meer geschikt voor brandwonden patiënten daar het risico
voor P. aeruginosa infectie bij deze patiënten plots ontstaat en de onderliggende acute
immunosuppresie, ten gevolge van de verbranding, de immuunrespons kan ontregelen. Bronnen voor
deze immunoglobulines kunnen primaire immunisatie van vrijwilligers zijn met monospecifieke
antigenen, recombinant technologie bij muizen of immunisatie bij vrijwilligers tegen een panel van
antigenen met subcultuur van de B-lymfocyten in vitro. Hoewel vele experimentele vaccins en
monoklonale antilichamen getest werden in preklinische trials, bereikten er maar weinig klinische fasen
39
en heeft geen enkel ooit het stadium van commercialisatie bereikt. Of immunotherapie in de toekomst
zal kunnen ingezet worden in de preventie van Pseudomonas aeruginosa infecties blijft een open vraag.
4.4. Behandeling
Ondanks de vele preventieve maatregelen blijft het risico op infectie van de brandwonden aanzienlijk,
voornamelijk bij zeer uitgebreide brandwonden. Wanneer er tekenen van infectie optreden ter hoogte
van de brandwonde moet men overwegen de huidige topische therapie te vervangen en moet men de
frequentie van de verbandwissel opdrijven. Wanneer een invasieve infectie aanwezig is, is een
chirurgische excisie van de geïnfecteerd wonde meestal aangewezen en dient een passende systemische
antibiotica therapie opgestart te worden (Weber en McManus, 2004).
4.4.1. Topische antibacteriële therapie
De brandwonde wordt beschouwd als een relatief avasculaire massa van necrotisch materiaal waarin
therapeutische concentraties van systemische antibiotica zeer moeilijk bereikt worden. Topische
antibiotica daarentegen zorgen voor een hoge concentratie ter hoogte van de wondoppervlakte die als
een barrière dient voor infectie maar de penetratie in de wonde is variabel (Tredget et al., 2004).
Topische antibacteriële agentia met een voldoende penetratie kunnen, in combinatie met systemische
antibiotica, therapeutische gebruikt worden wanneer er reeds infectie is waarbij men de infectie wil
eradiceren en verdere verspreiding wil voorkomen. Mafenide acetaat heeft een goede activiteit tegen P.
aeruginosa én heeft een goede penetratie (zie tabel in bijlage). Omwille van de systemische toxiciteit
(metabole acidose) die dit product veroorzaakt moet mafenide acetaat zo kort mogelijk gebruikt worden
voor de behandeling van bewezen bacteriële wondinfecties, in het bijzonder P. aeruginosa infecties
(Pirnay et al., 2003). Wanneer de wonde volledig gedebrideerd werd en vrij is van necrotisch weefsel
kunnen ook topische antibiotica met een matige penetratie therapeutisch worden gebruikt.
4.4.2. Systemische antibacteriële therapie
Invasieve P. aeruginosa infecties, gaande van lokale wondinfectie tot septische shock, zijn geassocieerd
met een hoge mortaliteit en morbiditeit en vereisen intraveneuze systemische antibioticatherapie. De
behandeling van patiënten met een Pseudomonas aeruginosa infectie vormt een grote uitdaging gezien
de intrinsieke resistentie van dit organisme tegen vele antibiotica klassen en zijn opmerkelijke capaciteit
om nieuwe resistentie mechanismen te ontwikkelen of te verwerven tegen zowat alle antibiotica (zie
2.3). De resistentie-patronen voor P. aeruginosa varieren in tijd en ruimte. De resistentie-patronen is
voor elk brandwondencentrum verschillend maar wereldwijd ziet men een verontrustend stijgende trend
in de frequentie van multi-resistente P.aeruginosa kiemen, geassocieerd aan een hogere mortaliteit en
morbiditeit (Mesaros et al., 2007 en Giamarellou, 2002). Totaal vertrouwen op empirische therapie is
dus niet langer verantwoord in een wereld met toenemende multiresistentie. Wanneer er enige
verdenking is op infectie dienen er onmiddellijk kweken afgenomen te worden ter hoogte van de
potentiële infectieplaats (wonde, bloed, urine, katheter-insteekplaats,…) voor identificatie en
gevoeligheidstesten. Initiële therapie zal gebaseerd zijn op de risicofactoren van de patiënt, lokale
40
epidemiologie en resistentiepatronen en op eerder geïsoleerde kiemen van de patiënt en het antibiogram
indien beschikbaar. In vitro studies, inclusief quantitatieve data (MIC bepaling), dienen op regelmatige
basis uitgevoerd te worden om resistentiepatronen van klonen die aanwezig zijn in het
brandwondencentrum op te volgen. Deze kennis is essentieel om de meest geschikte empirische
therapie te kiezen (Mesaros et al., 2007). Gezien de variabiliteit in resistentiepatronen tussen
verschillende brandwondencentra is het dus moeilijk om een universele aanbeveling te formuleren
omtrent de empirische therapie bij P. aeruginosa infecties. De aanbevelingen volgens „The Sanford
Guide to Antimicrobial Therapy 2008-2009, Belgian/Luxembourg edition‟ voor de behandeling van P.
aeruginosa is de volgende: Ceftazidim, antipseudomonas penicillines (ticarcilline/clavulaanzuur of
piperacilline/tazobactam) of een 2de generatie fluoroquinolone (ciprofloxacine) voor gevoelige kiemen.
Voor P. aeruginosa resistent aan antipseudomonas penicillines en ceftiazidime is de aanbeveling
carbapenem in combinatie met een aminoglcoside of een 2de generatie fluoroquinolone of een
aminoglycoside in combinatie met een 2de generatie fluoroquinolone. De aanbeveling voor de
behandeling van kiemen die tevens resistent zijn aan aminoglycosides is de combinatie van carbapenem
en ciprofloxacine. Voor multiresistente kiemen die ook resistent zijn aan deze 2 laatste kan colistin
gebruikt worden. Van zodra laboresultaten beschikbaar zijn dient de antibioticatherapie hieraan
aangepast te worden. De toestand van de patiënt en het aspect van de wonde dient constant gemonitord
worden. Colistin is een belangrijk antibioticum in de strijd tegen infectie met resistente P. aeruginosa
isolaten en het gebruik ervan is enkel verantwoord wanneer er geen andere opties meer beschikbaar
zijn. Het gebruik van deze molecule, ontdekt in de vroege jaren 50, was aanvankelijk verlaten omwille
van nefrotoxiciteit maar heeft de laatste jaren opnieuw interesse gewonnen door zijn unieke activiteit
tegen multi-resistentie P. aeruginosa kiemen. Het werkingsmechanisme van colistin, disruptie van het
cytoplasmatisch membraan, behoedt dit antibioticum tegen kruisresistentie met andere antipseudomonas agentia en maakt een snelle selectie van resistentie onwaarschijnlijk (Mesaros et al.,
2007). Colistin werd opnieuw geïntroduceerd met lagere nefrotoxiciteit dan eerder beschreven en een
aanvaardbaar veiligheidsprofiel in de behandeling van patiënten geïnfecteerd met multiresistentie P.
aeruginosa, ook bij kinderen (Goverman et al., 2007).
4.4.3. Chirurgische therapie
Bij een invasieve infectie van de brandwonden is, naast het geven van effectieve systemische
antibiotica, een chirurgische excisie van het geïnfecteerd weefsel nodig ter preventie van verdere
verspreiding en bacteriemie.
41
5. Besluit
Een goede kennis van de pathogenese en epidemiologie van Pseudomonas aeruginosa infecties bij
brandwonden is noodzakelijk voor het opstellen van een optimaal preventief en therapeutisch beleid in
brandwondencentrum om zo de mortaliteit en morbiditeit in te dijken. Pseudomonas aeruginosa is een
opportunistisch pathogeen dat door zijn multiple virulentie- en resistentiemechanismen een grote
bedreiging vormt voor brandwonden patiënten die door hun pathologie zeer vatbaar zijn voor infecties.
De epidemiologische gegevens van het brandwondencentrum van het UZ Gent tonen dat 1 patiënt op 3
gekoloniseerd wordt door P. aeruginosa. De besmetting gebeurt voornamelijk tijdens de eerste twee
weken van de opname en is bij 3 kwart van de besmette patiënten van exogene oorsprong. Deze studie
toont tevens aan dat de kans op besmetting groter is naarmate de brandwonde uitgebreider is.
De belangrijkste preventieve maatregelen zijn protectieve isolatie, correcte handhygiëne, optimale
wondzorg (met debridering van diepe brandwonden) en het gebruik van effectieve topische
antimicrobiële agentia. De groeiende herkenning van leidingwater als een belangrijke bron van P.
aeruginosa besmettingen heeft de aanzet gegeven voor een zoektocht naar interventies om dit probleem
te bestrijden. Uit deze zoektocht kwamen de „point-of-use waterfilters‟ naar voren als meest effectieve
methode om de transmissie via leidingwater te voorkomen.
De behandeling van patiënten met een Pseudomonas aeruginosa infectie vormt een grote uitdaging
gezien de intrinsieke resistentie van dit organisme tegen vele antibiotica klassen en zijn opmerkelijke
capaciteit om nieuwe resistentie mechanismen te ontwikkelen of te verwerven tegen zowat alle
antibiotica. Wereldwijd ziet men een verontrustende toename van de prevalentie van multiresistente P.
aeruginosa stammen. Totaal vertrouwen op empirische therapie is dus niet langer verantwoord. Initiële
therapie zal gebaseerd zijn op de risicofactoren van de patiënt, lokale epidemiologie en
resistentiepatronen en op eerder geïsoleerde kiemen van de patiënt en het antibiogram indien
beschikbaar.
42
6. Referenties
ALSBJORN, B., GILBERT, P., HARTMANN, B., KAZMIERSKI, M., MONSTREY, S., PALAO, R.,
ROBERTO, M.A., VAN TRIER, A., VOINCHET, V.: Guidelines for the management of partialthickness burns in a general hospital or community setting – Recommandations of a European
working party. Burns, 2007, 33, 155-160.
ALTOPARLAK, U., EROL, S., AKCAY, M.N., CELEBI, F., KADANALI, A.: The time-related changes of
antimicrobial resistance patterns and predominant bacterial profiles of burn wounds and body flora
of burned patients. Burns, 2004, 30, 660-664.
ANAISSIE, E. J., PENZAK, S. R. ,DIGNANI, M. C.: The Hospital Water Supply as a Source of Nosocomial
Infections: A Plea for Action. Arch Intern Med, 2002, 162, 1483-1492.
ANDERSEN, A.S., JOERGENSEN, B., BJARNSHOLT, T., JOHANSEN, H., KARLSMARK, T.,
GIVSKOV, M., KROGFELT, K.A.: Quorum-sensing-regulated virulence factors in Pseudomonas
aeruginosa are toxic to Lucilia sericata maggots. Microbiology, 2010, 156, 400-407.
BERTHELOT, P., GRATTARD, F., MAHUL, P., PAIN, P., JOSPÉ, R., VENET, C., CARRICAJO, A.,
AUBERT, G., ROS, A., DUMONT, A., LUCHT, F., ZÉNI, F., AUBOYER, C., BERTRAND, J. C.
,POZZETTO, B.: Prospective study of nosocomial colonization and infection due to Pseudomonas
aeruginosa in mechanically ventilated patients. Intensive Care Medicine, 2001, 27, 503-512.
BEXFIELD, A., BOND, A.E., ROBERTS, E.C., DUDLEY, E., NIGAM, Y., THOMAS, S., NEWTON,
R.P., RATCLIFFE, N.A.: The antibacterial activity against MRSA strains and other bacteria of a
<500Da fraction from maggot excretion/secretions of Lucilia sericata. Microbes and Infection, 2008,
10, 325-333.
BIELECKI, P., GLIK, J., KAWECKI, M. ,MARTINS DOS SANTOS, V.: Towards understanding
Pseudomonas aeruginosa burn wound infections by profiling gene expression. Biotechnology
Letters, 2008, 30, 777-790.
BLANC, D. S., NAHIMANA, I., PETIGNAT, C., WENGER, A., BILLE, J. ,FRANCIOLI, P.: Faucets as a
reservoir of endemic Pseudomonas aeruginosa colonization/infections in intensive care units.
Intensive Care Medicine, 2004, 30, 1964-1968.
CABALLERO, A. R., MOREAU, J. M., ENGEL, L. S., MARQUART, M. E., HILL, J. M.
,O'CALLAGHAN, R. J.: Pseudomonas aeruginosa Protease IV Enzyme Assays and Comparison to
Other Pseudomonas Proteases. Analytical Biochemistry, 2001, 290, 330-337.
CAZANDER, G., VAN VEEN, K.E., BERNARDS, A.T., JUKEMA, G.N.: Do maggots have an influence
on bacterial growth? A study on the susceptibility of strains of six different bacterial species to
maggots of Lucilia sericata and their excretions/secretions. Journal of Tissue Viability, 2009, 18, 8087.
CHUANCHUEN, R., BEINLICH, K., HOANG, T.T., BECHER, A., KARKHOFF-SCHWEIZER, R.R.,
SCHWEIZER, H.P.: Cross-Resistance between Triclosan and Antibiotics in Pseudomonas
aeruginosa Is Mediated by Multidrux Efflux Pumps: Exposure of a Suspectible Mutant Strain to
43
Triclosan Selects nfxB Mutants Overexpressing MexCD-OprJ. Antimicrobial Agents and
Chemotherapy, 2001, 45, 428-432.
CHURCH, D., ELSAYED, S., REID, O., WINSTON, B. ,LINDSAY, R.: Burn Wound Infections. Clin.
Microbiol. Rev., 2006, 19, 403-434.
DEZIEL, E., LEPINE, F., MILOT, S. ,VILLEMUR, R.: rhlA is required for the production of a novel
biosurfactant promoting swarming motility in Pseudomonas aeruginosa: 3-(3hydroxyalkanoyloxy)alkanoic acids (HAAs), the precursors of rhamnolipids. Microbiology, 2003,
149, 2005-2013.
DIAZ, M. H., SHAVER, C. M., KING, J. D., MUSUNURI, S., KAZZAZ, J. A. ,HAUSER, A. R.:
Pseudomonas aeruginosa Induces Localized Immunosuppression during Pneumonia. Infect. Immun.,
2008, 76, 4414-4421.
DOHERTY, G. M. ,WAY, L. W.: Current surgical diagnosis and treatment. The McGraw-Hill Companies,
New York, 2006.
DOIG, P., SMITH, N. R., TODD, T. ,IRVIN, R. T.: Characterization of the binding of Pseudomonas
aeruginosa alginate to human epithelial cells. Infect. Immun., 1987, 55, 1517-1522.
DORING, G., PIER, G.B.: Vaccines and immunotherapy against Pseudomonas aeruginosa. Vaccine, 2008,
26, 1011-1024.
ENGEL, J. ,BALACHANDRAN, P.: Role of Pseudomonas aeruginosa type III effectors in disease. Current
Opinion in Microbiology, 2009, 12, 61-66.
ENGEL, L. S., HILL, J. M., CABALLERO, A. R., GREEN, L. C. ,O'CALLAGHAN, R. J.: Protease IV, a
Unique Extracellular Protease and Virulence Factor from Pseudomonas aeruginosa. J. Biol. Chem.,
1998, 273, 16792-16797.
EPELMAN, S., STACK, D., BELL, C., WONG, E., NEELY, G. G., KRUTZIK, S., MIYAKE, K., KUBES,
P., ZBYTNUIK, L. D., MA, L. L., XIE, X., WOODS, D. E. ,MODY, C. H.: Different Domains of
Pseudomonas aeruginosa Exoenzyme S Activate Distinct TLRs. J Immunol, 2004, 173, 2031-2040.
ERRIDGE, C., BENNETT-GUERRERO, E. ,POXTON, I. R.: Structure and function of lipopolysaccharides.
Microbes and Infection, 2002, 4, 837-851.
FERRONI, A., NGUYEN, L., PRON, B., QUESNE, G., BRUSSET, M. C. ,BERCHE, P.: Outbreak of
nosocomial urinary tract infections due to Pseudomonas aeruginosa in a paediatric surgical unit
associated with tap-water contamination. Journal of Hospital Infection, 1998, 39, 301-307.
FILLOUX, A. ,VALLET, I.: Biofilm: mise en place et organisation d'une communauté bactérienne.
Médecine Sciences, 2003, 19, 77-83.
FILLOUX, A., HACHANI, A. ,BLEVES, S.: The bacterial type VI secretion machine: yet another player for
protein transport across membranes. Microbiology, 2008, 154, 1570-1583.
GIAMARELLOU, H.: Prescribing guidelines for severe Pseudomonas infections. J. Antimicrob.
Chemother., 2002, 49, 229-233.
44
GLASSER, J.S., GUYMON, C.H., MENDE, K., WOLF, S.E., HOSPENTHAL, D.R., MURRAY, C.K.:
Activity of topical antimicrobial agents against multidrug-resistant bacteria recovered from burn
patients. Burns, 2010.
GOLDBERG, J. B. ,PIER, G. B.: Pseudomonas aeruginosa lipopolysaccharides and pathogenesis. Trends in
Microbiology, 1996, 4, 490-494.
GOVERMAN, J., WEBER, J.M., KEANEY, T.J., SHERIDAN, R.L.: Intravenous Colistin for the Treatment
of Multi-Drug Resistant, Gram-Negative Infection in the Pediatric Burn Population. Journal of Burn
Care & Research, 2007, 28, 421-426.
GRUNWALD, T. B. ,GARNER, W. L.: Acute burns. Plastic and Reconstructive Surgery, 2008, 121, 311e319e.
HALL, J., HODGSON, G., KERR, K.: Provision of safe water for immunocompromised patients in
hospitals. Journal of Hospital Infections, 2004, 58, 155-158.
HEIMBACH, D. M., AFROMOWITZ, M. A., ENGRAV, L. H., MARVIN, J. A. ,PERRY, B.: Burn Depth
Estimation - Man or Machine. Journal of Trauma-Injury Infection & Critical Care, 1984, 24, 373378.
HOEKSEMA, H., VAN DE SIJPE, K., TONDU, T., HAMDI, M., VAN LANDUYT, K., BLONDEEL, P.
,MONSTREY, S.: Accuracy of early burn depth assessment by laser Doppler imaging on different
days post burn. Burns, 2009, 35, 36-45.
HOLDER, I. A., NEELY, A. N. ,FRANK, D. W.: Type III secretion/intoxication system important in
virulence of Pseudomonas aeruginosa infections in burns. Burns, 2001, 27, 129-130.
HONARI, S.: Topical therapies and antimicrobials in the management of burn wounds. Crit.Care Nurs. Clin.
N. Am., 2004, 16, 1-11.
JAKLIC, D., LAPANJE, A., ZUPANCIC, K., SMRKE, D., GUNDE-CIMERMAN, N.: Selective
antimicrobial activity of maggots against pathogenic bacteria. Journal of Medical Microbiology,
2008, 57, 671-625.
JAPONI, A., FARSHAD, S., ALBORZI, A.: Pseudomonas aeruginosa: Burn infection, Treatment and
Antibacterial Resistance. Iranian Red Crescent Medical Journal, 2009, 11, 244-253.
JEFFERY, S.L.A.: Current burn wound management. Trauma, 2009, 11, 241-248.
JESTER, I., KOENIGS, I., SANDER, F., KUENTSCHER, M.: Experiences of two burn centers with
enzymatic debridement in paediatric burns: Preliminary results of a prospective study with Debrase
Gel Dressing (DGD). Burns, 2009, 35S, S1-S47.
KAMATH, S., KAPATRAL, V. ,CHAKRABARTY, A. M.: Cellular function of elastase in Pseudomonas
aeruginosa: role in the cleavage of nucleoside diphosphate kinase and in alginate synthesis.
Molecular Microbiology, 1998, 30, 933-941.
KERR, K.G., SNELLING, A.M.: Pseudomonas aeruginosa: a formidable and ever-present adversary. Journal
of Hospital Infection, 2009, 73, 338-344.
KIPNIS, E., SAWA, T. ,WIENER-KRONISH, J.: Targeting mechanisms of Pseudomonas aeruginosa
pathogenesis. Médecine et Maladies Infectieuses, 2006, 36, 78-91.
45
KURIOKA, S. ,LIU, P. V.: Effect of the Hemolysin of Pseudomonas aeruginosa on Phosphatides and on
Phospholipase c Activity. J. Bacteriol., 1967, 93, 670-674.
KWAKMAN, P.H.S, VAN DEN AKKER, J.P.C, GUCLU, A., ASLAMI, H., BINNEKADE, J.M., DE
BOER, L., BOSZHARD, L., PAULUS, F., MIDDELHOEK, P., TE VELDE, A.A.,
VANDENBROUCKE-GRAULS, C.M.J.E, SCHULTZ, M.J., ZAAT, S.A.J.: Medical-grade honey
kills antibiotic-resistant bacteria in vitro and eradicates skin colonization. Clinical Infectious
Diseases, 2008, 46, 1677-1682.
LAMONT, I. L., BEARE, P. A., OCHSNER, U., VASIL, A. I. ,VASIL, M. L.: Siderophore-mediated
signaling regulates virulence factor production in Pseudomonas aeruginosa. Proceedings of the
National Academy of Sciences of the United States of America, 2002, 99, 7072-7077.
LEE, V. T., SMITH, R. S., TUMMLER, B. ,LORY, S.: Activities of Pseudomonas aeruginosa Effectors
Secreted by the Type III Secretion System In Vitro and during Infection. Infect. Immun., 2005, 73,
1695-1705.
LEID, J. G., WILLSON, C. J., SHIRTLIFF, M. E., HASSETT, D. J., PARSEK, M. R. ,JEFFERS, A. K.: The
Exopolysaccharide Alginate Protects Pseudomonas aeruginosa Biofilm Bacteria from IFN-γMediated Macrophage Killing. J Immunol, 2005, 175, 7512-7518.
LEQUETTE, Y. ,GREENBERG, E. P.: Timing and Localization of Rhamnolipid Synthesis Gene Expression
in Pseudomonas aeruginosa Biofilms. J. Bacteriol., 2005, 187, 37-44.
MALLOY, J. L., VELDHUIZEN, R. A. W., THIBODEAUX, B. A., O'CALLAGHAN, R. J. ,WRIGHT, J.
R.: Pseudomonas aeruginosa protease IV degrades surfactant proteins and inhibits surfactant host
defense and biophysical functions. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol, 2005, 288, L409-418.
McCAY, P.H., OCAMPO-SOSA, A.A., FLEMING, G.T.A.: Effect of subinhibitory concentrations of
bezalkonium chloride on the competitiveness of Pseudomonas aeruginosa grown in continuous
culture. Microbiology, 2010, 156, 30-38.
MESAROS, N., NORDMANN, P., PLÉSIAT, P., ROUSSEL-DELVALLEZ, M., VAN ELDERE, J.,
GLUPCZYNSKI, Y., VAN LAETHEM, Y., JACOBS, F., LEBECQUE, P., MALFROOT, A.,
TULKENS, P. M. ,VAN BAMBEKE, F.: Pseudomonas aeruginosa: resistance and therapeutic
options at the turn of the new millennium. Clinical Microbiology and Infection, 2007, 13, 560-578.
MEYER, J. M., NEELY, A., STINTZI, A., GEORGES, C. ,HOLDER, I. A.: Pyoverdin is essential for
virulence of Pseudomonas aeruginosa. Infect. Immun., 1996, 64, 518-523.
MONSTREY, S., HOEKSEMA, H., VERBELEN, J., PIRAYESH, A. ,BLONDEEL, P.: Assessment of burn
depth and burn wound healing potential. Burns, 2008, 34, 761-769.
MULLER, M., LI, Z. ,MAITZ, P. K. M.: Pseudomonas pyocyanin inhibits wound repair by inducing
premature cellular senescence: Role for p38 mitogen-activated protein kinase. Burns, 2009, In Press,
Corrected Proof.
NIAZI, Z., ESSEX, T., PAPINI, R., SCOTT, D., MCLEAN, N. ,BLACK, M.: New laser Doppler scanner, a
valuable adjunct in burn depth assessment. Burns, 1993, 19, 485-489.
46
TURNER, P.J.: MYSTIC Europe 2007: activity of meropenem and other broad-spectrum agents against
nosocomial isolates. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 2009, 63, 217–222.
ORTOLANO, G. A., MCALISTER, M. B., ANGELBECK, J. A., SCHAFFER, J., RUSSELL, R. L.,
MAYNARD, E. ,WENZ, B.: Hospital water point-of-use filtration: A complementary strategy to
reduce the risk of nosocomial infection. American Journal of Infection Control, 2005, 33, S1-S19.
PANKHURST, S., POCHKHANAWALA, T.: Wound Care. In: Burn Trauma Management & Nursing
Care, 2nd edition, Ed. C. Bosworth Bousfield, Whurr Publishers, London, 2002, 81-108.
PAYNE, W.G., SALAS, R.E., KO, F., NAIDU, D.K., DONATE, G., WRIGHT, T.E., ROBSON, M.C.:
Enzymatic Debriding Agents Are Safe in Wounds With High Bacterial Bioburdens and Stimulate
Healing. Eplasty, 2008, 8, e17.
PIRNAY, J.-P., DE VOS, D., COCHEZ, C., BILOCQ, F., PIRSON, J., STRUELENS, M., DUINSLAEGER,
L., CORNELIS, P., ZIZI, M. ,VANDERKELEN, A.: Molecular Epidemiology of Pseudomonas
aeruginosa Colonization in a Burn Unit: Persistence of a Multidrug-Resistant Clone and a Silver
Sulfadiazine-Resistant Clone. J. Clin. Microbiol., 2003, 41, 1192-1202.
POLLACK, M. ,ANDERSON, S. E., JR.: Toxicity of Pseudomonas aeruginosa exotoxin A for human
macrophages. Infect. Immun., 1978, 19, 1092-1096.
POLLACK, M., CALLAHAN, L. T., 3RD ,TAYLOR, N. S.: Neutralizing antibody to Pseudomonas
aeruginosa exotoxin in human sera: evidence for in vivo toxin production during infection. Infect.
Immun., 1976, 14, 942-947.
PRUITT, B. A., MCMANUS, A. T., KIM, S. H. ,GOODWIN, C. W.: Burn wound infections: current status.
World Journal of Surgery, 1998, 22, 135-145.
REES-LEE, J.E., BURGE, T.S., ESTELA, C.M.: The indication for Versajet® hydrosurgical debridement in
burns. European Journal of Plastic Surgery, 2008, 31, 165-170.
REUTER, S., SIGGE, A., WIEDECK, H. ,TRAUTMANN, M.: Analysis of transmission pathways of
Pseudomonas aeruginosa between patients and tap water outlets. Critical Care Medicine, 2002, 30,
2222-2228.
REVATHI, G., PURI, J. ,JAIN, B. K.: Bacteriology of burns. Burns, 1998, 24, 347-349.
ROGUES, A. M., BOULESTREAU, H., LASHÉRAS, A., BOYER, A., GRUSON, D., MERLE, C.,
CASTAING, Y., BÉBEAR, C. M. ,GACHIE, J. P.: Contribution of tap water to patient colonisation
with Pseudomonas aeruginosa in a medical intensive care unit. Journal of Hospital Infection, 2007,
67, 72-78.
ROSENBERG, L., LAPID, O., BARESOVSKI, A., GLESINGER, R., KRIEGER, Y., SILVERSTEIN, E.,
SAGI, A., JUDKINS, K., SINGER, A.J.: Safety & efficacy of bromelain extract in debriding deep
burns: A preliminary report. Bruns, 2004, 8, 843-850.
ROSENBERG, L., BARESOVSKI, A., GURFINKEL, R., SILVERSTEIN, E., KRIEGER, Y.: Safety &
efficacy of bromelain extract in debriding deep burns: Recent summary of all available data. Bruns,
2009, 35S, S1-S47.
47
RYDER, C., BYRD, M. ,WOZNIAK, D. J.: Role of polysaccharides in Pseudomonas aeruginosa biofilm
development. Current Opinion in Microbiology, 2007, 10, 644-648.
SATO, H., FEIX, J. B. ,FRANK, D. W.: Identification of Superoxide Dismutase as a Cofactor for the
Pseudomonas Type III Toxin, ExoU. Biochemistry, 2006, 45, 10368-10375.
SCHUMANN, J., ANGERMULLER, S., BANG, R., LOHOFF, M. ,TIEGS, G.: Acute Hepatotoxicity of
Pseudomonas aeruginosa Exotoxin A in Mice Depends on T Cells and TNF. J Immunol, 1998, 161,
5745-5754.
SHAFIKHANI, S. H. ,ENGEL, J.: Pseudomonas aeruginosa type III-secreted toxin ExoT inhibits host-cell
division by targeting cytokinesis at multiple steps. Proceedings of the National Academy of
Sciences, 2006, 103, 15605-15610.
SHARMA, B. R.: Infection in patients with severe burns: causes and prevention thereof. Infectious Disease
Clinics of North America, 2007, 21, 745-759.
SHEFFER, P., STOUT, J., MUDER, R., WAGENER, M.: Efficacy of new point-of-use water filters to
prevent exposure to Legionella and waterborne bacteria. American Journal of Infection Control,
2004, 32, E87.
SHERIDAN, R. L.: Sepsis in pediatric burn patients. Pediatric Critical Care Medecine, 2005, 6, S112-S119.
SIERRA, G.: Hemolytic effect of a glycolipid produced by Pseudomonas aeruginosa. Antonie van
Leeuwenhoek, 1960, 26, 189-192.
SOBERÓN-CHÁVEZ, G., LÉPINE, F. ,DÉZIEL, E.: Production of rhamnolipids by Pseudomonas
aeruginosa. Applied Microbiology and Biotechnology, 2005, 68, 718-725.
SUTTERWALA, F. S., MIJARES, L. A., LI, L., OGURA, Y., KAZMIERCZAK, B. I. ,FLAVELL, R. A.:
Immune recognition of Pseudomonas aeruginosa mediated by the IPAF/NLRC4 inflammasome. J.
Exp. Med., 2007, 204, 3235-3245.
TRAUTMANN, M., HALDER, S., HOEGEL, J., ROYER, H., HALLER, M.: Point-of-use water filtration
reduces endemic Pseudomonas aeruginosa infections on a surgical intensive care unit. American
Journal of Infection Control, 2008, 36, 421-429.
TRAUTMANN, M., LEPPER, P. M. ,HALLER, M.: Ecology of Pseudomonas aeruginosa in the intensive
care unit and the evolving role of water outlets as a reservoir of the organism. American Journal of
Infection Control, 2005, 33, S41-S49.
TRAUTMANN, M., MICHALSKY, T., WIEDECK, H., RADOSAVLJEVIC, V. ,RUHNKE, M.: Tap Water
Colonization With Pseudomonas aeruginosa in a Surgical Intensive Care Unit (ICU) and Relation to
Pseudomonas Infections of ICU Patients. Infection Control and Hospital Epidemiology, 2001, 22,
49-52.
VALLÉS, J., MARISCAL, D., CORTÉS, P., COLL, P., VILLAGRÁ, A., DÍAZ, E., ARTIGAS, A. ,RELLO,
J.: Patterns of colonization by Pseudomonas aeruginosa in intubated patients: a 3-year prospective
study of 1,607 isolates using pulsed-field gel electrophoresis with implications for prevention of
ventilator-associated pneumonia. Intensive Care Medicine, 2004, 30, 1768-1775.
VAN LAER, F.: De watervoorziening in het ziekenhuis en infectierisico. Noso-info, 2010, 14, 3-8.
48
VAN DELDEN, C. ,IGLEWSKI, B. H.: Cell-to-cell signaling and Pseudomonas aeruginosa infections.
Emerging Infectious Diseases, 1998, 4, 551-560.
WEBER ,J., McMANUS, A.: Infection control in burn patients. Burns, 2004, 30, A16-A24.
49
Zilver verbanden
(Acticoat®,
Silverlon®,
Aquacel-Ag®,
Comfeel-Ag®)
Zilversulfadiazine
/Ceriumnitraat
(Flammacerium®)
Topisch
antimicrobieel
middel
Zilversulfadiazine
(Flammazine®,
Sedoflame®,
Sulfasil®)
GramGram+
GramGram+
Gisten
Schimmels
Gram –
Gram +
(gisten en
herpesvirussen in
hoge conc.)
Interfereert met
elektronentransport en
nucleotide
synthese.
Denaturatie
bacterieel DNA
en RNA.
Ceriumnitraat
interfereert met
calciumdependente
enzymen en
verminderd de
inflammatoire
reactie.
Vrijzetting van
zilverionen die
toxisch zijn voor
bacteriën.
Spectrum
Werkingmechanisme
Verband kan
langer ter
plaatse
blijven.
Breed
spectrum.
Weinig
toxisch.
Gebruiksvriendelijk.
Voordeel van
toevoeging
van
ceriumnitraat
is een betere
penetratie.
Pijnloos.
Gebruiksvriendelijk.
Geen
systemische
absorptie.
Voordelen
Cfr zilversulfadiazine
Resistentie
tegen P.
aeruginosa
werd
gerapporteerd.
Resistentie
Mogelijks vertraagde wondheling, Totnogtoe werd
significant ter hoogte van donor
er geen
sites.
resistentie
gerapporteerd.
Leukopenie (na 3-5d, reversibel).
Vertraagde re-epithelialisatie.
Zeldzaam overgevoeligheidsreacties.
Contra-geïndiceerd bij zwangeren
en neonaten.
Verkleuring van de wonde kan de
evaluatie van de wonde
bemoeilijken.
Cfr zilversulfadiazine
Nadelen
Matig
Matig
Slecht
Penetratie
Verband
Crème
Crème
Vorm
BIJLAGE: Bespreking van een aantal frequent gebruikte topische
antimicrobiële middelen actief tegen Pseudomonas aeruginosa.
GramGram+
Gisten
Fungi
Gram –
(Gram +,
schimmels)
Gram –
Gram +
(Schimmels)
Interferentie met
electronentransport
waardoor inhibitie
van cellulaire
respiratie en functie.
Inhibitie nucleotide
synthese.
Spectrum
Werkingmechanisme
Povidone Iodine Destructie bacteriële
(Iso-betadine®, proteïnen en DNA.
Braunol®,
Iodex®)
Mafenide
acetaat
(Sulfamylon®)
Topisch
antimicrobieel
middel
Zilvernitraat
Breed
spectrum.
Open
wondzorg
mogelijk.
Goede
activiteit tegen
P. aeruginosa.
Pijnloos bij
applicatie.
Vermindert
waterverdamping.
Voordelen
Pijnlijk bij applicatie op 2de graads
BW.
Systemische absorptie.
Metabole acidose (kan fataal zijn bij
concommitante respiratoire
acidose).
Elektrolietenstoornissen.
Min. 2x/d aan te brengen.
Vertraagde wondheling.
Minimale activiteit tegen S. aureus
en fungi.
Vertraagde wondheling.
Overgevoeligheidsreacties.
Milde pijn bij applicatie.
Systemische absorptie bij conc > 10%
met mogelijks schildklier dysfunctie.
In vitro toxiciteit voor fibroblasten
en keratinocyten.
Vereist frequente verbandwissels.
Verkleuring van het wondbed.
Elektrolietenstoornissen.
Methemoglobinemie.
Nadelen
Geen resistentie
gerapporteerd.
Verworven
resistentie is
zeldzaam.
Resistentie is
vaak onstabiel
en isolaten
kunnen
opnieuw
gevoelige
worden.
Zelden.
Resistentie
Slecht
Zeer
goed
Slecht
Penetratie
Gel
Zalf
Oplossing
Verband
Crème
Oplossing
Oplossing
Vorm
Polymxine B
Topisch
antimicrobieel
middel
Medicinale
honing
(Honeysoft®,
Melmax®, Lmesitran®)
Gram+
Gram(grote
variatie in
natuurlijk
honing)
Factoren die
bijdragen tot de
antimicrobiële
activiteit zijn hoge
osmolariteit, lage
pH, inhibine en
productie van
waterstofperoxide.
Mogelijks ook antiinflammatoire
activiteit.
Inactivatie
endotoxines.
Vernieting
bacterieel
membraan.
Gram -
Spectrum
Werkingmechanisme
Bevordering
wondheling.
Niet-toxisch.
Geen irritatie.
Verlichting van
de pijn.
Reductie
littekenvorming.
Enzymatisch
debridering.
Minimale
systemische
absorptie.
Niet-toxisch
voor
wondbed.
Pijnloos bij
applicatie.
Voordelen
Geen activiteit tegen gram+ en fungi.
Frequente verbandwissels.
Overgevoeligheidsreacties.
Natuurlijke honing is niet steriel.
Nadelen
Geen data
beschikbaar.
Geen resistentie
gerappor-teerd.
Resistentie
Slecht
Goed
Penetratie
Zalf
Oplossing
Verband
Zalf
Gel
Vorm