Dr. Martin Gencik, FA für Medizinische Genetik
Brünnlbadgasse 15, 1090 Wien
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GUTACHTEN WUND-MIKROBIOM
Indikation
ICD-10-Code L98. 499 für nicht druckbedingtes chronisches Geschwür der Haut

Diagnose
Wundinfektion mit Fusobacterium necrophorum (67% Anteil am Gesamtmikrobiom). Wohlfahrtiimonas chitiniclastica (9% Anteil) infiziert Wunden durch Übertragung mit Fliegenlarven.

Ergebnisse
Grundparameter des Mikobioms
Messwerte der Eigenschaften der Bakterienpopulation.

Wundbett Mikrobiom-Grundparameter
Mikrobiom Resilienz (Shannon Diversität): gut

Resilienz = 4.2

Die Artenvielfalt liegt im Bereich von 75 % der Referenzproben.
Shannon-Diversität im Vergleich zur Referenzpopulation (weiße Linie = 50. Perzentile). Der schwarze Balken/Pfeil zeigt den Wert für diese Probe an. 75 % der gesunden Proben fallen in den grünen Bereich. Eine Minderheit der Referenzproben hat Werte im gelben/roten Bereich. Die Shannon-Alpha-Diversität ist ein statistischer, quantitativer Wert, der die Anzahl der nachgewiesenen bakteriellen Sequenzen (Reichhaltigkeit) und die Gleichmäßigkeit ihrer Verteilung kombiniert. Ein höherer Wert weist auf mehr, gut vertretene Bakterien hin, was im Allgemeinen mit einem gesunden Mikrobiom assoziiert wird. Alle Messungen für eine Probe werden mit der Gesamtpopulation verglichen.
Mikrobiom Artenreichtum: Gut
Artenreichtum = 23.0
Der Artenreichtum lag im Bereich von 75 % der Referenzproben.
Mikrobiom Artengleichheit : gut
Äquivalenz = 0.5
Die Artengleichheit lag im Bereich von 75 % der Referenzproben.
Anzahl der Arten im Vergleich zur Referenzpopulation (weiße Linie = 50. Perzentile). Der schwarze Balken/Pfeil zeigt den Wert für diese Probe an. 75 % der gesunden Proben fallen in den grünen Bereich. Eine Minderheit der Referenzproben hat Werte im gelben/roten Bereich. Gesündere Kommensalenarten sind mit einer robusteren mikrobiellen Population verbunden. Die Messungen der einzelnen Proben werden mit der allgemeinen Bevölkerung verglichen.
Artengleichheit im Vergleich zur Population (weiße Linie = 50. Perzentile). Der schwarze Balken/Pfeil zeigt den Wert für diese Stichprobe. 75 % der Population fallen in den grünen Bereich. Eine Minderheit der Proben hat Werte im gelben/roten Bereich. Eine gleichmäßigere Vertretung von Kommensalenarten geht mit einer gesünderen biologischen Vielfalt einher. Die Messwerte der einzelnen Proben werden mit der allgemeinen Population verglichen.
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Bakterienstämme mit Potentiell Pathogenen Arten
Es gibt nur wenige Bakteriengruppen, die mit gesunder Haut in Verbindung gebracht werden, darunter Firmicutes und Bacteriodetes. Unter den richtigen Umständen kann fast jedes Bakterium zu wuchern beginnen und zu Infektionen führen. Besonders häufig finden sich pathogene Keime bei den Stämmen Fusobacteriota und Pseudomonadota.
Prozentanteil der Fusobacteria am Gesamtmikrobiom: schlecht
Fusobacteria = 67.827%
Anteil an Fusobakterien ist höher als bei 95% der Referenzproben.

Prozentualer Anteil der Fusobakterien im Vergleich zur Referenzpopulation. Der schwarze Balken/Pfeil zeigt den Wert für diese Probe an. Gesündere Proben weisen im Allgemeinen niedrigere Fusobakterienwerte auf. Werte im gelben/roten Bereich sind höher als 75 % oder mehr der Population. Das Phylum Fusobacteria enthält mehrere bekannte menschliche Krankheitserreger. Bestimmte Fusobakterien können Entzündungen fördern und zu Infektionen und Krankheiten beitragen. Die einzelnen Bereiche basieren auf der Referenzpopulation.
Arten von Fusobacteria in der Abstrichprobe
Der Stamm der Fusobakterien enthält mehrere bekannte menschliche Krankheitserreger. Bestimmte Fusobakterien können Entzündungen fördern und zu Infektionen und Krankheiten beitragen. Die einzelnen Bereiche basieren auf der Referenzpopulation.
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Prozentanteil der Proteobacteria am Gesamtmikrobiom: gut
Proteobacteria = 13.662%
Proteobakterien wurden in einer Größenordnung von 75 % der Normalpopulation gefunden.
Prozentsatz der Proteobakterien im Vergleich zur Referenzpopulation (weiße Linie = 50. Perzentile). Der schwarze Balken/Pfeil zeigt den Wert für diese Probe an. 75 % der Population fallen in den grünen Bereich. Eine Minderheit der Referenzproben hat Werte im gelben/roten Bereich. Das Phylum Proteobacteria enthält mehrere bekannte menschliche Krankheitserreger. Hohe Werte von Proteobakterien können Entzündungen fördern und zu Infektionen und Krankheiten beitragen.
Arten von Proteobacteria in der Abstrichprobe
Der Stamm der Proteobakterien enthält mehrere bekannte menschliche Krankheitserreger. Hohe Konzentrationen von Proteobakterien können Entzündungen fördern und zu Infektionen und Krankheiten beitragen.
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Arten Balkendiagramm
Relative Verteilung der Bakterienarten.
Arten Balkendiagramm Wundbettabstrich
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Die am Häufigsten detektierten Bakterienarten

Fusobacterium necrophorum: 66.67%
Potentiell Pathogen
Fusobacterium necrophorum wurde in Rachenabszessen in der Nähe der Mandeln gefunden, die unbehandelt zu einer Sepsis und/oder einer Infektion der Halsvene führen können. Weitere Komplikationen können Infektionen des Darms und des Urogenitaltrakts sein. Der Erreger kann in geringen Mengen bei gesunden Menschen gefunden werden.
Wohlfahrtiimonas chitiniclastica: 9.16%
Potentiell Pathogen
Ein seltener zoonotischer Erreger, der mit Bakteriämie und Sepsis in Verbindung gebracht wird, wurde mit infizierten Wunden und Zellulitis nach Infektion mit Fliegenlarven in Verbindung gebracht.
Bacteroides fragilis: 7.73%
Potentiell Pathogen
Es wird bei Infektionen nach abdominalen Operationen beobachtet und kann Haut- und Weichteilinfektionen, Sepsis, Appendizitis, Endokarditis und intraabdominale Abzesse verursachen. Es ist gefährlich, wenn es unbehandelt bleibt.
Streptococcus dysgalactiae: 2.31%
Seltenes Bacterium
Die Bedeutung von Streptococcus_dysgalactiae ist nicht genau definiert. Er gilt nicht als häufiger Krankheitserreger in Wunden.
Peptostreptococcus anaerobius: 1.7%
Wahrscheinlich Kommensal
Peptostreptococcus anaerobius ist ein anaerobes Bakterium, das Teil der normalen Flora des menschlichen Magen-Darm-Trakts, der Mundhöhle und des Urogenitaltrakts ist. Es kann an anaeroben Infektionen, einschließlich Haut- und Weichteilinfektionen, beteiligt sein.
Parvimonas micra: 1.67%
Potentiell Pathogen
Parvimonas micra ist ein anaerobes gram-positives Bakterium, das häufig in der menschlichen Mundhöhle und im Magen-Darm-Trakt vorkommt. Es kann mit Infektionen, einschließlich Haut- und Weichteilinfektionen, in Verbindung gebracht werden, insbesondere im Zusammenhang mit anaeroben Mischinfektionen.
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Arten Sunburst Diagramm- Gesamtmikrobiom
Die Farbscheiben stellen die relative Darstellung der bakteriellen Taxa dar. Der mittlere Ring ist die niedrigste Auflösung (Bereich/Königreich), gefolgt von Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung, Art, der letzte äußere Ring ist die individuelle Amplikon-Sequenz-Variante (ASV) der DNA-Sequenzen der Arten. Beachten Sie, dass Stämme in der Regel mehrere ASVs haben. Die letzte Zahl im ASV-Ring ist die prozentuale Identität (PID) mit der genannten Art. Neuartige Stämme haben in der Regel eine niedrigere PID als bekannte Stämme. Eng verwandte Stämme haben eine PID von mehr als 98 %..
Arten Sunburst Diagramm- Wundbett
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Arten Prinzipalkomponenten Raumdiagramm- Gesamtmikrobiom
eder Punkt steht für ein anderes Mikrobiom, das in mehreren Dimensionen zusammengefasst ist, die anhand seiner bakteriellen Taxa berechnet werden, was als Hauptkomponentenanalyse bezeichnet wird. Es werden gesunde und ungesunde Proben gezeigt, wobei vielfältigere Proben eher in der Mitte des Diagramms liegen. Die Farben der Punkte beziehen sich auf die Shannon Diversity Microbiome Resilience. Hellere Farben haben höhere Werte für die Mikrobiom-Resilienz, dunklere Farben haben weniger Vielfalt und Gleichmäßigkeit und dementsprechend eine geringere Resilienz..
PCA Dysbiose Raumdiagramm- Wundbett Abstrichprobe
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Artentabelle- Gesamtmikrobiom
Liste aller detektierter Arten mit relativen Frequenzangaben
Artentabelle- Wundbettabstrich
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Allgemeine Informationen

Interpretation
Die Analyse des Wundmikrobioms zeigt eine deutliche Dominanz von Fusobacterium necrophorum (66,67%), begleitet von weiteren relevanten Bakterien wie Wohlfahrtiimonas chitiniclastica (9,16%), Bacteroides fragilis (7,73%), Streptococcus dysgalactiae (2,31%), Peptostreptococcus anaerobius (1,7%) und Parvimonas micra (1,67%). Die Ergebnisse deuten auf eine potenziell schwerwiegende Mischinfektion hin, die sowohl anaerobe als auch fakultativ anaerobe Pathogene umfasst.

1. Fusobacterium necrophorum Dieses anaerobe, gramnegative Bakterium ist bekannt für seine Assoziation mit nekrotisierenden Infektionen und Sepsis. Es wird häufig bei tiefen Weichteilinfektionen gefunden und kann aufgrund seiner Virulenzfaktoren wie Leukotoxinen und Hämolysinen schwerwiegende Gewebeschädigungen verursachen (Bolstad et al., 2022). Die hohe Prävalenz von F. necrophorum in diesem Wundmikrobiom deutet auf einen zentralen pathogenetischen Beitrag hin.

2. Wohlfahrtiimonas chitiniclastica Diese gramnegative Spezies wird typischerweise mit Wundinfektionen in Verbindung gebracht, insbesondere in Fällen, die durch Fliegenmaden vermittelt werden. Sie ist häufig ein opportunistischer Erreger, der in nekrotischem Gewebe gedeiht und mit polymikrobiellen Infektionen assoziiert ist (Tóth et al., 2021). Ihre Anwesenheit könnte auf Umweltkontamination oder eine sekundäre Besiedlung hindeuten.

3. Bacteroides fragilis Als Vertreter der Bacteroides-Gruppe spielt B. fragilis eine wichtige Rolle bei Mischinfektionen. Dieses gramnegative Anaerobier ist bekannt für die Produktion von Toxinen, die Entzündungsreaktionen fördern, sowie für seine Fähigkeit, Antibiotikaresistenzen zu entwickeln (Wexler, 2021). Seine Anwesenheit könnte die chronische Persistenz der Infektion begünstigen.

4. Streptococcus dysgalactiae Dieser beta-hämolysierende Streptokokkus gehört zur Gruppe der pyogenen Bakterien. Er ist ein häufiger Erreger von Weichteilinfektionen und spielt eine Rolle bei der Verstärkung von Gewebsentzündungen und Wundheilungsstörungen. Zudem kann er durch seine Superantigen-Produktion systemische Komplikationen auslösen (Barnham et al., 2020).

5. Peptostreptococcus anaerobius Peptostreptococcus anaerobius ist ein strikt anaerober, grampositiver Kokken, der häufig in chronischen Wundinfektionen vorkommt. Seine Präsenz weist auf eine hypoxische Umgebung hin, die anaeroben Bakterien ein ideales Wachstumsmilieu bietet (Brook, 2022).

6. Parvimonas micra Diese anaerobe, grampositive Kokkenart ist bekannt für ihre Beteiligung an Mischinfektionen, insbesondere bei chronischen Wunden und Zahninfektionen. Sie kann die Wundheilung durch die Produktion von Biofilmen und die Induktion von Entzündungen verzögern (Murphy & Frick, 2023).

Gesamtbewertung und klinische Bedeutung Die Zusammensetzung des Mikrobioms deutet auf eine polymikrobielle Infektion mit überwiegend anaeroben Pathogenen hin. Die hohe Prävalenz von Fusobacterium necrophorum und Wohlfahrtiimonas chitiniclastica legt nahe, dass sowohl Gewebsschädigung als auch systemische Komplikationen potenziell auftreten können. Das Vorhandensein von Bacteroides fragilis und anderen anaeroben Kokken deutet auf eine etablierte Infektion hin, die durch Biofilmbildung und Resistenzmechanismen möglicherweise schwer zu behandeln ist.

Personalisierte Unterstützende Therapien
Diagnostik: Ergänzende Kultur- und Resistenztests sind essenziell, um spezifische Therapieansätze zu planen. Diese Tests ermöglichen eine gezielte Anpassung der Behandlung auf Basis der identifizierten Erreger und ihrer Antibiotikaresistenzen.
Therapie: Die Anwendung von Breitbandantibiotika, die Anaerobier abdecken, sollte in Erwägung gezogen werden, gefolgt von einer gezielten Therapie basierend auf den Testergebnissen. Eine gründliche Wundsäuberung und das Debridement sind notwendig, um die bakterielle Last zu reduzieren und die Heilung zu fördern. Langzeitmanagement: Überwachung auf Anzeichen systemischer Komplikationen wie Sepsis oder Osteomyelitis. Neben herkömmlichen Behandlungsansätzen wie Antibiotika und chirurgischem Debridement werden zunehmend alternative Strategien wie probiotische und präbiotische Ansätze erforscht. Diese Therapien zielen darauf ab, das Mikrobiom positiv zu beeinflussen, pathogene Bakterien zu verdrängen und die Heilung zu fördern.

1. Probiotische Therapien: Probiotika enthalten lebende Mikroorganismen, die gesundheitliche Vorteile bieten können, wenn sie in ausreichender Menge angewendet werden. Für die Wundtherapie werden spezifische Bakterien untersucht, die antimikrobielle Eigenschaften aufweisen oder die Wundheilung unterstützen können.

Lactobacillus-Spezies: Verschiedene Lactobacillus-Stämme wie Lactobacillus plantarum und Lactobacillus reuteri hemmen pathogene Keime wie Fusobacterium necrophorum durch die Produktion von Milchsäure und Bakteriozinen. Darüber hinaus fördern sie die epitheliale Regeneration und wirken entzündungshemmend (Peral et al., 2020).

Bacillus subtilis: Dieser probiotische Organismus produziert Enzyme wie Amylasen und Proteasen, die Biofilme abbauen können, eine häufige Ursache für chronische Wundinfektionen (Wang et al., 2022).

Topische Probiotika: Probiotische Cremes oder Gele, die lebende Bakterien enthalten, können direkt auf die Wunde aufgetragen werden. Studien zeigen, dass diese Applikationen Infektionen reduzieren und die Heilung beschleunigen können (Sharifi-Rad et al., 2021).

2. Präbiotische Therapien: Präbiotische Therapien nutzen Nährstoffe, die das Wachstum gesundheitsfördernder Mikroorganismen stimulieren. Sie können lokal auf Wunden appliziert oder systemisch angewendet werden.

Inulin und Fructooligosaccharide (FOS) fördern das Wachstum nützlicher Bakterien wie Lactobacillus und Bifidobacterium, die entzündungshemmende Effekte haben und pathogene Keime verdrängen können (Gibson et al., 2021). Medizinischer Honig wie Manuka-Honig wirkt antibakteriell und unterstützt die Ansiedlung nützlicher Bakterien. Die enthaltenen Zucker und Enzyme fördern ein gesundes Mikrobiom in der Wunde (Maddocks et al., 2020).

3. Synbiotische Ansätze: Synbiotika kombinieren Probiotika und Präbiotika, um synergistische Effekte zu erzielen. Diese können beispielsweise in Form von topischen Produkten angewendet werden, die sowohl lebende Mikroorganismen als auch deren spezifische Nährstoffe enthalten.

4. Phagen-unterstützte probiotische Therapie: Die Kombination aus Probiotika und bakterien-spezifischen Phagen, die gezielt pathogene Bakterien abtöten, ist ein neuartiger Ansatz. Diese Strategie kann die gesunde mikrobielle Gemeinschaft erhalten und gleichzeitig Infektionen bekämpfen (Kortright et al., 2020).

5. Weitere experimentelle Ansätze

Mikrobiomtransplantation: Erste Studien untersuchen, ob die Applikation von gesundem Hautmikrobiommaterial helfen kann, pathogene Mikroorganismen in Wunden zu verdrängen. Antimikrobielle Peptide: Diese können in probiotischen Bakterien exprimiert werden, um gezielt pathogene Mikroorganismen zu eliminieren.

Fazit

Probiotische und präbiotische Ansätze bieten vielversprechendes Potenzial für die Behandlung von Wundinfektionen, insbesondere bei chronischen oder antibiotikaresistenten Fällen. Sie können das Gleichgewicht im Wundmikrobiom wiederherstellen, die Heilung fördern und den Bedarf an Antibiotika reduzieren. Weitere klinische Studien sind erforderlich, um Dosierungen, Anwendungsweisen und Langzeitwirkungen zu validieren.

Literatur Personalisierte Unterstützende Therapien

Peral, M. C., et al. (2020). Probiotic use in wound healing: A review. Wound Repair and Regeneration.
Wang, Y., et al. (2022). Bacillus subtilis as a biofilm disruptor in wound infections. Frontiers in Microbiology.
Gibson, G. R., et al. (2021). The role of prebiotics in microbiome modulation and wound healing. Advances in Nutrition.
Maddocks, S. E., et al. (2020). Manuka honey and its prebiotic effects in wound healing. Journal of Wound Care.
Kortright, K. E., et al. (2020). Phage therapy in the context of microbiome-based wound treatments. Nature Reviews Microbiology.
Materialien
Steriler Tupfer, Essener Kreisel
Lokalization: Wade
Beschreibung: offene Schürfwunde
Wundinfektion: rote Färbung, Wärme, Geruch
Therapien: mechanische Wundtherapien, keine Antibiotika

Methoden
Hautabstrichprobe (gesammelt mit beflockten Probenahme-Tupfern, BioCat), stabilisiert mit DNA/RNA Shield (ZymoResearch) Flüssigkeit für den Transport ins Labor stabilisiert. Die DNA-Isolierung wurde mit einem ZymoBIOMICS DNA Miniprep Kit (ZymoResearch) durchgeführt. DNA-Barcoding und Bibliotheksvorbereitung erfolgten mit dem Shoreline Wave StrainID Kit (Intus Biosciences) und dem LSK- 114 Amplicon Ligation Kit (Oxford Nanopore) durchgeführt. Die 2,5 kb Basenpaar-PCR-Produkte wurden mit einem Minion Mk1C sequenziert und mit der Titan-1 Bioinformatik-Pipeline (Intus Biosciences) analysiert.

Literatur
Literatur Wundmikrobiom

Verwendete Literatur.

1. Bolstad, A. I., Jensen, H. B., & Bakken, V. (2022). Pathogenic mechanisms of Fusobacterium necrophorum. Clinical Infectious Diseases.
2. Tóth, E. M., & Márialigeti, K. (2021). The role of Wohlfahrtiimonas chitiniclastica in human infections. BMC Microbiology.
3. Wexler, H. M. (2021). Bacteroides: Biology and Pathogenesis. ASM Press.
4. Barnham, M. R., et al. (2020). Streptococcus dysgalactiae: Emerging pathogen in soft tissue infections. Journal of Clinical Microbiology.
5. Brook, I. (2022). The role of anaerobic bacteria in infections. Anaerobe.
6. Murphy, E. C., & Frick, I. M. (2023). Biofilm and pathogenicity of Parvimonas micra. Current Opinion in Microbiology.

Anmerkungen: Wir möchten darauf hinweisen, dass die Ergebnisse von molekulargenetischen Tests immer im klinischen Kontext betrachtet und interpretiert werden sollten.

Dr. med. Martin Gencik Dr. phil. Alfred Schöller

Facharzt für Medizinische Genetik Biologe