Forschung: Neue Beschichtung von Blasenkathetern kann helfen Harnwegsinfektionen zu vermeiden

Britische Forscher haben eine neue antimikrobielle Beschichtung entwickelt, die auf z. B. Blasenkatheter aufgetragen wird, und u. a.  das Infektionsrisiko durch verminderte Reibung und weniger Keime deutlich verringern können soll.

Die neuartige Beschichtung hat laut dem Team der School of Pharmacy at Queens in Belfast und der University of Leeds das Potenzial, die Lebensqualität von Katheternutzern weltweit erheblich zu verbessern.

Die aus einer Polymermischung hergestellte Beschichtung gewährleistet eine geringe Reibung, was mögliche Schmerzen und Beschwerden beim Katheterisieren verringert, und enthält antimikrobielle Eigenschaften, die den Nutzer vor Keimen schützen, die Krankheiten, wie die bei Querschnittlähmung häufig vorkommenden Harnwegsinfektionen, verursachen können.

Harnwegsinfektionen im Zusammenhang mit der Verwendung von Kathetern sind eine der häufigsten Infektionsarten, Das Risiko ist besonders hoch, wenn der Katheter kontinuierlich in der Position belassen wird (ein Dauerkatheter). Etwa 50% aller Patienten mit Dauerkatheter erleiden immer wieder Episoden von Harnwegsinfektionen und/oder blockierten Kathetern.

Harnwegsinfektionen müssen meist mit Antibiotika behandelt werden

Dr. Nicola Irwin, Dozentin für Pharmazeutische Materialwissenschaft und Erstautorin der Arbeit, sagte: „Patienten mit fehlender Kontrolle über die Blasenfunktion, die durch neurologische Erkrankungen wie Spina bifida oder Rückenmarksverletzungen verursacht werden, müssen teilweise bis zu acht Mal am Tag katheterisieren. Das Einführen und Entfernen von Kathetern kann Reibung an den Harnröhrenwänden verursachen, was für Patienten ohne Sensibilitätsstörungen nicht nur äußerst schmerzhaft ist, sondern bei regelmäßiger Anwendung auch zu einer Beschädigung und Verengung der Harnröhre, zu Blutungen und zu Infektionen führen kann“.

Da Harnwegsinfektionen meist mit Antibiotika behandelt werden müssen, können häufige Infektionen (und deren Behandlung) zu der Entwicklung von Antibiotikaresistenzen beitragen.

Professor Colin McCoy, Vorsitzender des Lehrstuhls für Chemie der Biomaterialien und Mitverfasser der Studie, erklärte: „Die Antibiotikaresistenz ist heute eine der größten globalen Bedrohungen für die Gesellschaft und führt zu längeren Krankenhausaufenthalten, höheren medizinischen Kosten und einem erhöhten Infektions- und sogar Sterberisiko. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass wir eine Alternative zu den derzeit verwendeten Kathetern bieten, die sich seit ihrer Einführung vor fast 100 Jahren trotz ihrer weit verbreiteten klinischen und vielen damit verbundenen Einschränkungen nicht wesentlich verändert haben.“

Verbesserte Oberflächeneigenschaften, weniger Reibung und reduzierte Keimbelastung

Die neu entwickelte Beschichtung könnte dazu beitragen. Die Beschichtung wurde unter Verwendung einer einzigartigen Mischung von Polymeren hergestellt, die die Reibungskoeffizientenwerte in Polyvinylchlorid (PVC) Biomaterialien aufgrund der Gleitfähigkeit des Polymernetzwerks an der Oberfläche des Katheters um mehr als das 300-fache reduzieren. Um die Beschichtung zu testen, schufen die Forscher ein klinisch relevantes Modell des Harntrakts, das die mechanischen und biologischen Umgebungen simuliert.

Die Forscher fanden heraus, dass die Gleitfähigkeit des Materials nach bis zu 28 Tage in künstlichem Urin und nach 200 Zyklen angewandter Reibungskraft erhalten blieb; und das sowohl bei einem (im Urin) normalen pH-Wert von 6 als auch bei einem pH-Wert 9, wie er im Fall von infiziertem Urin vorkommt.

Die modifizierten Oberflächen zeigten eine gute antibakterielle Aktivität und erreichten eine Reduktion der Anhaftung von 99,8% bei den üblichen im Krankenhaus erworbenen Krankheitserregern wie Staphylococcus aureus und Proteus mirabilis. Die antibakterielle Aktivität wurde durch die Zugabe des Stoffes Chlorhexidin in die Beschichtung erreicht.

Das Team veröffentlichte die Ergebnisse der Untersuchung im März 2020 im (englischsprachigen) Fachmagazin ACS Applied Bio Materials.