IMPLEMENTIERUNG MIKROBIOLOGISCHER LABORDIAGNOSTIK IN ANTANANARIVO, MADAGASKAR

Im Mai 2011 wurde seitens der Abteilung für Infektionsepidemiologie (Leiter: Prof. Jürgen May) des BNI ein Amtshilfeersuchen an die Bundeswehr gerichtet, das eine Unterstützung beim Aufbau eines mikrobiologischen Labors an der Universität Antananarivo durch die Laborgruppe des Fachbereichs Tropenmedizin am BNI, Bundeswehrkrankenhaus Hamburg zum Inhalt hatte. Hierzu bestand die Kostenzusage für eine Anbahnungsförderung seitens des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF AFR 10/023 vom 29.04.2011).

Zwischen der AG Infektionsepidemiologie des BNI und der Laborgruppe Tropenmedizin der Bundeswehr besteht bereits seit 2007 eine intensive und fruchtbare Zusammenarbeit. Durch Beteiligung an infektionsepidemio-logischen Studien an der Außenstelle in Kumasi/ Ghana (KCCR) konnte Sanitätspersonal Erfahrungen bei der Anwendung und Evaluierung tropenmedizinischer Laborverfahren und -ausrüstung sammeln. Die Finanzierung des Einsatzes von Sanitätspersonal in dem neuen Projekt konnte komplett über BMBF-Mittel erfolgen. Das Amtshilfeersuchen wurde von FüSan als „gewinnbringend“ bewertet und damit vom damaligen Inspekteur des Sanitätsdiensts, Herrn Generaloberstabsarzt Dr. Nakath, gebilligt.

Der konkrete Auftrag bestand darin, das lokale Personal des Instituts für Mikrobiologie und Parasitologie der Universität Antananarivo beim Aufbau eines bakteriologischen Labors und bei der Implementierung von Verfahren der bakteriologischen Routinediagnostik zu unterstützen und in die dazu erforderlichen Techniken einzuweisen. Erleichtert wurde dieses Vorhaben durch die guten wechselseitigen Sprachkenntnisse. Neben lokalen Sprachen („Malagasy“) ist Französisch die seit der Kolonialzeit bestimmende Sprache in Wissenschaft und Wirtschaft. Der Leiter des Universitätslabors, Professor Rakotozandrindrainy (Abb. 1), hatte vormals einen Teil seiner Facharzt-Ausbildung in Deutschland absolviert.

Abb. 1: Professor Rakotozandrindrainy im Kreise seines Laborpersonals bei der Zubereitung der Nährmedien.

Durch die Aufbau- und Entwicklungszusammenarbeit sollte es der madagassischen Laborgruppe ermöglicht werden, zukünftig an international geförderten Forschungsprojekten zu partizipieren. Obwohl durchaus gute Ausbildungsvoraussetzungen in Madagaskar bestehen, ist es derzeit aufgrund der wirtschaftlichen und politischen Situation für junge Nachwuchswissenschaftler schwierig, sich weiterzuentwickeln. Parallel zu der Anbahnungsmaßnahme des BMBF konnte mit Unterstützung durch das BNI bereits eine multizentrische, vom „International Vaccine Institute“ (IVI) koordinierte Studie zur Surveillance von typhoiden und enterischen Salmonellosen gestartet werden. Die Finanzierung dieser Studie erfolgt durch die Bill & Melinda Gates Foundation. An dieser Studie nehmen Studienzentren in insgesamt 10 Ländern des subsaharischen Afrikas (u.a. Ghana) teil.

Durch die Teilnahme wird der Universität Antananarivo damit der Anschluss an die internationale wissenschaftliche Forschungslandschaft ermöglicht. Auch den an der Studie freiwillig teilnehmenden Patienten kommt die Studie unmittelbar zugute. Eine mikrobiologische Diagnostik stand der Bevölkerung aufgrund der schlechten finanziellen Lage bislang praktisch nicht zu Verfügung. Damit erfolgt eine antibiotische Therapie bei Verdacht auf eine bakterielle Infektion rein erfahrungsgeleitet mit häufig suboptimalem Ausgang. Somit gibt es auch keine konkreten Anhaltspunkte bezüglich des Erregerspektrums im lokalen Patientenkollektiv. Durch die Teilnahme an der Studie erfährt der behandelnde Arzt unmittelbar (und kostenfrei) das Kulturergebnis und kann einerseits die antibiotische Therapie gezielt anpassen, aber auch Erfahrungswerte für eine kalkulierte Therapie sammeln.

Hauptziel des Bernhard-Nocht-Instituts war zunächst der Ausbau der Beziehungen zur Universität Antananarivo als Grundlage für zukünftige weitere Forschungsprojekte, ggf. unter Beteiligung des Sanitätsdienstes als Kooperationspartner. Auch die Förderung junger Wissenschaftler durch Austausch bzw. Gastbesuche am BNI im Rahmen von DAADStipendien wurde angedacht.

Für die Laborgruppe des Fachbereichs Tropenmedizin am Bernhard-Nocht-Institut, Bundeswehrkrankenhaus Hamburg, ermöglichte die Teilnahme an dem Aufbauprojekt eine dem STAN-Auftrag entsprechende Gelegenheit, eigene Kompetenz zur Implementierung und Anwendung mikrobiologischer Labordiagnostik unter tropischen Bedingungen in Übung zu halten und zu vertiefen.

Die Planung des Einsatzes

Zunächst wurde das Projekt in drei Phasen untergliedert: erstens eine Aufbauphase, zweitens eine Konsolidierungsphase, drittens eine Kontrollphase, die der fachärztlichen Überprüfung der Prozessqualität zwecks Sicherstellung der Nachhaltigkeit sowie dem Ausloten zukünftiger Optionen einer weiteren Zusammenarbeit dienen sollte.

In der einmonatigen Aufbauphase war zunächst Stabsarzt Dr. Frickmann in Zusammenarbeit mit einem zivilen Partner des BNI von Mitte August bis Mitte September vor Ort tätig. Fachärztliches Backup war durch enge telefonische und E-Mail-gestützte Kommunikation mit dem Leiter der Laborgruppe Herrn Oberfeldarzt Dr. Ralf M. Hagen sichergestellt. In dieser Phase sollten der eigentliche Laboraufbau und die theoretische Unterweisung des Laborpersonals in die Methoden und die Interpretation der Ergebnisse im Sinne einer „Summer school“ erfolgen.

Die circa dreimonatige Konsolidierungsphase, also die Anleitung und Schulung des madagassischen Personals in der täglichen Laborpraxis mit den echten Studienproben, wurde dem erfahrenen technischen Assistenten Stabsfeldwebel Laurent Vergnes übertragen. Ein weiterer Auftrag bestand in der Optimierung der lokalen Laborstandards in Sachen Arbeitssicherheit und Qualitätsmanagement. Gegen Ende der Konsolidierungsphase wurde eine ca. einwöchige Kontrollphase integriert, in der Oberfeldarzt Dr. Ralf M. Hagen die Abläufe fachärztlich prüfen und bei ggf. vorhandenem Optimierungsbedarf korrigierend eingreifen sollte. Diese Phase sollte ferner dem Ausloten zukünftiger Kooperationsoptionen dienen.

Ab der Mitte der Aufbauphase bis zum Ende des 2. Drittels der Konsolidierungsphase sollte die Arbeit gemeinsam mit einer zivilen Biologin des BNI erfolgen, die aus vorherigen Aktivitäten in Ghana und Tansania über Laborpraxis in den Tropen verfügte.

Die Vorbereitung des Einsatzes

Im Vorfeld der Mission standen die Planung und Ausgestaltung der Laborabläufe („SOPs“) und die Bestellung der BMBF-finanzierten Labor-Verbrauchsmittelausstattung, was in konzertierter Aktion der beteiligten Partner erfolgte. Dabei mussten die diagnostischen Fließdiagramme und Standardarbeitsanweisungen zur Blutkulturdiagnostik an die Erfordernisse der multizentrischen Studie angepasst und in französischer Sprache verfasst werden.

Diese beinhalteten Färbefahren (z.B. Gram-Färbung vom Primär-Präparat), die Speziesdifferenzierung mit den standardisierten biochemischen Differenzierungssystemen, einfachen biochemischen Ergänzungsreaktionen (z.B. Katalase, Oxidase, Koagulase), Latexagglutionationsverfahren (z.B. für Staphylococcus aureus, Pneumokokken, Meningokokken, Haemophilus influenza Kapseltyp B, Escherichia coli Kapseltyp K1, Salmonellen, Salmonella Typhi) und den Einsatz von Selektivagar (z.B. Kligler-Agar zum Nachweis von H2S-Bildung, Gasbildung sowie Glukose/Sucrose/ Laktose-Fermentation, Galle-Äskulin- Agar als Selektivmedium für (unter anderem) Enterokokken) sowie die Durchführung standardisierter Resistenztestungen nach der Kirby- Bauer-Methode mit ergänzendem Einsatz von E-Testen und Auswertung nach den CLSI- (Clinical Laboratory Standards Institute)- Empfehlungen.

Durch die Unterstützung des Honorargeneralkonsuls der Republik Madagaskar in Hamburg sowie die Botschaft in Berlin verlief die Ausstellung der Visa in Vorbereitung der Mission zügig und problemlos. Die „militärische Heimat“ während des Einsatzes war die Abteilung des Militärattachés in Pretoria (Südafrika), an die das Sanitätspersonal für das Amtshilfeprojekt formal kommandiert war. Sie stand mit nützlichen Hinweisen (u.a. der Festlegung einer zivilen Anzugsordnung für den Einsatz) hilfreich zur Seite und stellte den Kontakt zur Deutschen Botschaft in Antananarivo her.

Während der Großteil der Laborausrüstung einschließlich des Gefahrguts (ca. eine Dreivierteltonne Material in 14 Kisten) im Vorfeld über ein Transportunternehmen verschickt werden konnte, musste die empfindliche Kühlwahre (Testsysteme, Agar, Resistenzteste) mit dem persönlichen Gepäck bei Einreise mitgeführt werden.

Der Einsatz in Antananarivo

Zu Beginn der Aufbauphase reiste Stabsarzt Dr. Frickmann gemeinsam mit einem Mitarbeiter der AG Infektionsepidemiologie des BNI, Dr. Norbert G. Schwarz, nach Antananarivo. Dr. Schwarz kannte Antananarivo bereits von früheren Malaria-Projekten, die in Zusammenarbeit mit dem madagassischen Kooperationspartner Professor Rakotozandrindrainy durchgeführt worden waren. Er hatte ursprünglich das BMBF-Anbahnungsprojekt initiiert und die Kontakte hergestellt. Seine langjährigen Erfahrungen in Afrika (u.a. Lambaréné (Gabun) kamen ihm bei der Organisation und Planung und auch der Abwicklung von Zollformalitäten zugute.

Die Unterbringung und Verpflegung in Antananarivo erfolgte in landestypischen Hotels bzw. Restaurants, was sich zumindest in der Hauptstadt des Inselstaats als problemlos darstellt. Trotz der politischen Unruhen 2009 kann man die Lage als „stabil“ bezeichnen, so dass man auch weiter Individual-Touristen antrifft.

Nach der Ankunft des Aufbauteams in Antananarivo wurden zunächst während der ersten Tage die Studien-Sites im Umland besichtigt. Hierzu zählt das Krankenhaus von Fenoarivo im ländlichen Umfeld, das ca. 1 Fahrstunde von der Hauptstadt entfernt ist. In dieser Dependance der Universität werden in der infektiologischen Abteilung mit Tuberkulose- Schwerpunkt ca. 100 stationäre Patienten im Monat sowie in den angeschlossenen Ambulanzen ca. 400-500 Patienten im Monat versorgt.

Die Laborausstattung des Krankenhauses beschränkt sich auf einfache Parameter der klinischen Chemie sowie auf eine direkte Sputummikroskopie auf säurefeste Stäbchen. Eine Anzucht von Mykobakterien musste im Vorjahr wegen fehlender Verbrauchsmittel bedauerlicherweise eingestellt werden. Diese logistischen Probleme trifft man vielerorts an, sie spiegeln die derzeitige Krise im Land wider. In direkter räumlicher Nähe zum Krankenhaus befindet sich das staatlich geführte Gesundheitszentrum („Centre de base II“), eine Art allgemeinmedizinische Praxis, in der ebenfalls Studienpatienten rekrutiert werden. Weitere Rekrutierungspraxen liegen in Dörfern des näheren Umfelds.

Die erforderlichen mikrobiologischen Untersuchungen (Blutkultur-Diagnostik) wurden im Universitätslabor etabliert und werden unter der Obhut von Professor Rakotozandrindrainy durchgeführt. Dabei konnte zunächst auf die Infrastruktur des französischen Stiftungsinstituts „Centre d’Infectiologie Charles Mérieux“ auf dem Gelände der Universität zurückgegriffen werden, das 2010 gegründet und modern eingerichtet wurde. Dort stehen notwendige Reinraum- und Sterilbedingungen für eine mikrobiologische Anzucht sowie die Anlage einer Stammsammlung im Rahmen der multizentrischen Studie zur Verfügung. Neben der Möglichkeit, Labortätigkeiten bis zur Kategorie BSL-2 sowie molekularbiologische Arbeiten durchzuführen, besteht dort das Potenzial zur Erweiterung auf Labortätigkeiten der Kategorie BSL-3.

In der Aufbauphase bestand auch Gelegenheit zu einem Treffen mit einer multi-nationalen Delegation des International Vaccine Institute (IVI), die die Studienimplementation mitgestaltet und überwacht hat. Dies war insbesondere insofern hilfreich, da somit direkt vor Ort noch Feinabstimmungen hinsichtlich der Umsetzung der Studienprotokolle vorgenommen werden konnten. Es wurde auch eine Ausweitung der Blutkultur-Studie auf die zusätzliche Einbeziehung von Stuhluntersuchungen vereinbart, was auch eine Erweiterung des diagnostischen Verfahrensspektrums nach sich zog.

Vor der Einrichtung des Labors und der Implementierung der Verfahren waren zunächst einige bürokratische Hürden zu nehmen, um die Laborausstattung aus dem Zoll auszulösen, wobei die französischen Mitar bei - ter(inn)en vom Institut Mérieux, die mit dem Verfahren bestens vertraut waren, dem Aufbauteam helfend unter die Arme griffen. So gelang in der zweiten Woche des Einsatzes – mit nur einem Pick-up und dem Jeep des Professors – der Transport der gesamten >700 kg vom Flughafen ins Universitätslabor, wo sogleich mit der Einrichtung begonnen wurde. Die Materialmenge machte auch die Anschaffung neuer Kühlkapazität erforderlich, wobei – in Ermangelung von Laborkühlschränken in Antananarivo – ein großer Haushaltskühlschrank gekauft werden musste. Bis zum Ende der zweiten Woche des Einsatzes war die Einrichtung des Labors in Grundzügen abgeschlossen.

Die dritte Woche diente den unmittelbaren Studienvorbereitungen sowie der Theorievermittlung. Zu den praktischen Vorbereitungen gehörte das Gießen der Nähr- und Selektivmedien (Abb. 1) inklusive des Kligler-Schräg - agars. Zur Herstellung des Blut- und Kochblutagars wurde „nach guter Väter Sitte“ ein Schaf aus den Beständen von Professor Rakotozandrindrainy „zur Ader“ oder besser „zur Jugularvene“ gelassen, wobei der Professor zur Ausbildung seines Personals auch selbst Hand anlegte. Wenngleich die jungen Kollegen nicht gleich alle Nährmedien kontaminationsfrei herstellen konnten, wie sich in den Chargenkontrollen herausstellte, und mithin einzelne Agar-Chargen wiederholt gegossen werden mussten, ging die Produktion zügig vonstatten.

Im Anschluss besprach Stabsarzt Dr. Frickmann mit den für die Studie engagierten Studenten des Professors die diagnostischen Fließdiagramme sowie die dahinter stehende Theorie, um sie für die Arbeit mit den Blutproben fit zu machen. Für den Kleingruppenunterricht wurde sich dazu im Kreis zusammengesetzt, was eine Kommunikation auf Augenhöhe ermöglichte und es den Studenten erleichterte, Fragen zu stellen. Hier war die Übersetzungsarbeit von Dr. Schwarz, der aus Voraufenthalten im frankophonen Ausland fließend französisch spricht, unverzichtbar. Die biologische Kollegin ergänzte noch die studienspezifischen formalen Details gemäß den Vorgaben des IVI. Gegen Ende der dritten Woche war die Theorieunterweisung abgeschlossen.

Am Ende der dritten Woche hatten Dr. Schwarz und Stabsarzt Dr. Frickmann die Gelegenheit und Ehre, eine jeweils zweistündige Vorlesung vor madagassischen Stu - dent(inn)en über Infektionsepidemiologie in den Tropen sowie moderne molekulare Diagnostikverfahren am Fachbereich Tropenmedizin am BNI, Bundeswehrkrankenhaus Hamburg, zu halten (Abb. 2). Die Student(inn)en zeigten sich interessiert an den Ausführungen über nukleinsäurebasierte Diagnostik- und Typisierungsmethoden, so dass die Hoffnung besteht, einige Interessierte für ein zukünftiges Austauschpraktikum am BNI begeistert zu haben.

Abb. 2: SA Dr. Frickmann bei einer Vorlesung vor madagassischen Studenten.

Die letzte Woche diente den Abschlussbesprechungen und dem Abschluss der Übergabe an die biologische Kollegin zur Einleitung der Konsolidierungsphase vor Eintreffen von StFw Vergnes. Die Blutkulturflaschen und Abnahmesets wurden an die diagnostischen Sites überführt, wo die klinische Einweisung durch die Studienärztin des IVI durchgeführt wurde.

In der Konsolidierungsphase wurde das Projekt von der biologischen Kollegin und StFw Vergnes weiterbetreut, der sich zugleich auch engagiert um den weiteren Auf- und Ausbau des Universitätslabors kümmerte (Abb. 3). Die in den mikrobiologischen Techniken noch wenig bewanderten madagassischen Laborarbeiter und Studenten mussten langsam mit den diagnostischen Verfahren vertraut gemacht werden.

Abb. 3: StFw Vergnes (Mitte links) und OFA Dr. Hagen (Mitte rechts) mit Laborarbeitern bei der Ausbildung im Universitätslabor.

Herr Oberfeldarzt Dr. Hagen erweiterte während seiner Dienstaufsicht im Rahmen der Kontrollphase im November das Projekt um eine von Prof. Rakotozandrindrainy gewünschte Screening-Untersuchung von Schwangeren auf die sexuell übertragenen Krankheiten HIV/AIDS und Lues, für die in Madagaskar keine hinreichenden Ressourcen zu Verfügung stehen (Abb. 3). Auch prüfte er gemeinsam mit der Studienärztin des IVI Optionen der Ausweitung der Blutkulturdiagnostik auf weitere Krankenhäuser, um mehr Patienten diese diagnostische Option zugute kommen zu lassen.

Mit der Rückkehr von StFw Vergnes kurz vor Weihnachten 2011 endete die Maßnahme. Eine weitere Zusammenarbeit ist jedoch geplant, darunter die Beteiligung an einer Untersuchung von madagassischen Schulkindern auf enteropathogene Erreger mittels klassisch mikrobiologischen und modernen molekularen Verfahren.

Kommunikation während des Einsatzes mit dem Heimatstandort

Die Kommunikation aus dem Einsatzland mit dem Fachbereich Tropenmedizin am BNI, Bundeswehrkrankenhaus Hamburg, als Heimatstandort war über ein Dienst-Mobiltelefon sowie E-Mail-gestützte Kommunikation sichergestellt. Letztere ließ sich vergleichsweise problemlos umsetzen, da sowohl die Mittelklassehotels in Antananarivo als auch das Institut Charles Mérieux über ein WiFi- Netz verfügten. Bei ähnlichen Einsätzen in kommunikationstechnisch weniger erschlossenen Regionen könnte sich eine solche Abhängigkeit von lokal ziviler Infrastruktur als problematisch erweisen. Ferner erlaubt eine solche Lösung wegen des nicht-gegebenen Abhörschutzes nur eine Übertragung nichtklassifizierter Daten.

Die Möglichkeit einer dienstlichen, satellitengestützten E-Mail-Kommunikationsverbindung wurde im Vorhinein des Einsatzes geprüft, jedoch aus Kostengründen verworfen.

Botschaftsunterstützung während des Einsatzes

Da die Militärattaché-Abteilung von Pretoria nach eigenen Angaben für Madagaskar nicht akkreditiert ist, stand die deutsche Botschaft für die Kommunikation in Notfällen zur Verfügung. Für längere Einsätze gab es auch die Möglichkeit, sich auf der Botschaft in einer „deutschen Liste“ erfassen zu lassen, um über sicherheitsrelevante Ereignisse im Land zeitnah aufgeklärt zu werden.

Sicherheitsaspekt

Madagaskar gilt als eines der ärmsten Länder Afrikas, als Ausländer wird man als vergleichsweise wohlhabend wahrgenommen. Eigentumsdelikte sind nach Berichten der madagassischen Kollegen daher in Antananarivo leider keine Seltenheit, aus eigener Erfahrung seien stehlende Straßenkindergruppen erwähnt, die – mit Hüten zum Verstecken der „Beute“ ausgestattet – Touristen recht aggressiv angehen. Professor Rakotozandrindrainy warnte vor dem Wohnen und der abendlichen Aktivität in bestimmten Stadtteilen Antananarivos. Bei abendlichen Ausflügen in der Stadt ist die Nutzung von Taxis oder das Bewegen in Gruppen angezeigt. Alleinreisende ausländische Frauen waren in Antananarivos Stadtbild Ausnahmeerscheinungen.

Reizvolles Einsatzgebiet Madagaskar

Neben den fachlichen Aspekt ist Madagaskar auch landschaftlich sehr reizvoll. An den freien Wochenenden ergab sich Gelegenheit, den lemurenreichen Dschungel von Andasibe und Mantadia sowie die Traumstrände der Madagaskar vorgelagerten Insel Nosy Be zu erkunden. Die klimazonenreiche Vegetation sowie die abwechslungsreiche Landschaft sind geeignet, nach getaner Arbeit auch den Erholungsaspekt nicht zu kurz kommen zu lassen.

Perspektiven

Bei der Verabschiedung von Professor Rakotozandrindrainy kamen auch potenzielle zukünftige Kooperationen zur Sprache, um die tropenmedizinische Inübungshaltung von tropenmedizinisch, infektiologisch oder mikrobiologisch qualifiziertem Sanitätspersonal unter einsatzähnlichen Bedingungen zu gewährleisten. Der Professor berichtete von verschiedenen thematischen Anknüpfungspunkten, die zu verfolgen perspektivisch interessant sein könnte. Parasitologisch bedeutungsvoll seien das Auftreten von Taenia solium, dem Erreger der Zystizerkose, und Fasciola gigantica, dem großen Leberegel, in den madagassischen Nutztierbeständen mit dem Risiko der alimentären Übertragung auf den Menschen. Mykobakteriosen und Aktinomykosen führen zu schweren, chronischen Infektionen bei den Madagassen, ferner birgt der leider florierende Sextourismus das Risiko der Übertragung sexuell übertragener Erkrankungen. Auch tropische Mykosen, beispielsweise Infektionen mit Sporothrix schenkii, sind neben den „banalen“ Aspergillosen nach den Berichten des Professors keine Seltenheit auf der Insel. Seitens der madagassischen Kollegen besteht ein Interesse an einer fortgesetzten Zusammenarbeit, das zu weiteren Kooperationen einlädt.

Datum: 04.06.2012

Quelle: Wehrmedizin und Wehrpharmazie 2012/1