Hunde erkennen Krankenhauskeime

Hunde (und andere Tiere) können mit ihrem überlegenen Geruchssinn das Vorhandensein von Krankenhauskeimen anzeigen – wenn sie dazu mit verhaltensanalytischen Methoden trainiert wurden.

Clostridium difficile ist ein Darmbakterium, das vor allem in Krankenhäusern immer wieder zu schweren Erkrankungen führen kann. Das Vorhandensein von C. difficile im Stuhl wird üblicherweise durch eine Zellkultur nachgewiesen. Dieser Test ist sehr sensitiv, mit ihm können fast alle Fälle einer Infektion nachgewiesen werden. Er gilt aber auch als nicht sehr spezifisch, d. h. auch Proben, die eigentlich kein C. difficile enthalten, werden gelegentlich als „positiv“ erkannt. Der Test benötigt rund ein bis zwei Tage Zeit, bis er ein Resultat liefert. Vom Auftreten erster Symptome (z. B. Durchfall) bis zum Beginn der Behandlung vergehen daher, verschiedenen Studien zufolge, im Schnitt zwischen 2,8 und 7,7 Tagen. Bis dahin hat der Keim reichlich Gelegenheit, sich weiter auszubreiten.

C. difficile kann von erfahrenem Krankenhaus- und Laborpersonal auch am Geruch der Stuhlprobe des Patienten erkannt werden. Angeblich riecht eine entsprechende Probe leicht nach Pferdemist. Geschultes Personal kann infizierte Proben mit einer Trefferquote von 55 % bis 82 % (Sensitivität) korrekt identifizieren, nicht infizierte Proben werden zu 77 % bis 83 % (Spezifität) als solche erkannt.

Bild von einem Hund

Hunde verfügen über einen hervorragenden Geruchssinn

Hunde können um ein Vielfaches besser riechen als Menschen. Ein Team niederländischer Forscher (Bomers et al., 2012) trainierte den zweijährigen Beagle Cliff darin, den Geruch von C. difficile anzuzeigen. Zunächst wurden kleine Holzstäbchen über Nacht über einer Kultur mit C. difficile aufgehängt, sodass diese den Geruch annehmen konnten (später sollte sich zeigen, dass es genügt, die Holzstäbchen für nur fünf Minuten über die Petrischale zu halten). Cliff wurde sodann an den Holzstäbchen vorbeigeführt und nach und nach (durch die verhaltensanalytische Methode des Shaping) darin trainiert, sich dann vor dem Holzstäbchen auf den Boden zu setzen oder zu legen, wenn dieses Holzstäbchen nach C. difficile roch. War seine Wahl korrekt, wurde er mit kleinen Futterhappen belohnt. Dies wurde in verschiedenen Umgebungen mit verschiedenen Trägermaterialen (statt des Holzstäbchens) trainiert, die Intensität des Geruchs wurde nach und nach verringert. Nach diesem Training war Cliff in der Lage, Stuhlproben mit C. difficile zu 100 % (Sensitivität) richtig zu identifizieren. Bei keiner Stuhlprobe ohne C. difficile zeigte Cliff fälschlich das Vorhandensein des Bakteriums an (100 % Spezifität). Cliff benötigte für seine Entscheidung zudem nur wenige Sekunden.

Die Forscher gingen noch einen Schritt weiter. Auf einem Krankenhausflur, in dessen Zimmern mehrere Patienten mit und ohne eine Infektion mit C. difficile untergebracht waren, übte Cliff, ob er auch hier die Anwesenheit des Keims allein aufgrund des Geruchs, den die Patienten ausströmten, anzeigen konnte. Cliff sollte sich vor die geöffnete Tür des Krankenzimmers setzen oder legen, wenn er C. difficile roch. Auch dies gelang ihm mit erstaunlicher Sicherheit: 25 von 30 Patienten, die C. difficile in sich trugen, konnte er richtig identifizieren (Sensitivität 83 %). Bei 265 von 270 Patienten, die keine Infektion mit C. difficile hatten, zeigte Cliff dies auch richtig an, indem er an deren Zimmer vorbeilief, ohne sich hinzusetzen oder zu legen (Spezifität 98 %). Für das Screening der Patienten eines Krankenhausflures benötigte Cliff im Schnitt weniger als zehn Minuten.

Literatur

Bomers, Marije K.; van Agtmael, Michiel A.; Luik, Hotsche; van Veen, Merk C.; Vandenbroucke-Grauls, Christina M. J. E. & Smulders, Yvo M. (2012). Using a dog’s superior olfactory sensitivity to identify Clostridium difficile in stools and patients: Proof of principle study. BMJ, 345 (e7396), 1-8. doi: 10.1136/bmj.e7396. PDF 625 KB

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Eingeordnet unter Shaping, Tiere, Verhaltensanalyse, Verstärkung

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