Inaktivierung und Dekontamination von TSE-Erregern

Gemäß Biostoffverordnung (BioStoffV) zählen TSE-Erreger zu den biologischen Arbeitsstoffen. (Foto: anamejia18, Fotolia)
Gemäß Biostoffverordnung (BioStoffV) zählen TSE-Erreger zu den biologischen Arbeitsstoffen. (Foto: anamejia18, Fotolia)

TSE-assoziierte Agenzien verursachen schwammartige Veränderungen des zentralen Nervensystems und sind für eine Reihe schwerer, tödlich endender Erkrankungen verantwortlich. Die bekannteste Transmissible Spongiforme Enzephalopathie (TSE) ist sicherlich die Tierseuche BSE, auch Rinderwahn genannt. Beim Menschen ist die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJK) zu nennen, die dem Robert Koch-Institut im Jahr 2016 mit 97 Fällen gemeldet wurde. Zwar gab es von der sogenannten „neuen Variante der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung“ (vCJK) – sie gilt als die menschliche Entsprechung von BSE – bislang noch keinen Fall in Deutschland, doch Anfang 2017 berichteten mehrere Medien über einen besorgniserregenden Fall in London: Ein 36-Jähriger starb an einer Variante von vCJK. Diese kann, so schreibt merkur.de, „auf den Verzehr infektiösen Fleisches zurückgehen, aber auch über Blutspenden, transplantierte Organe oder nicht ausreichend gereinigtes OP-Besteck übertragen werden“. Vor diesem Hintergrund wird die Bedeutung der vorgeschriebenen Inaktivierung und Dekontamination von TSE-Erregern deutlich. Da diese außerordentlich tolerant gegenüber herkömmlichen chemischen und physikalischen Inaktivierungsverfahren sind und der zuständige Ausschuss für Biologische Arbeitsstoffe (ABAS) spezielle Regelungen zum richtigen Vorgehen beschlossen hat, fasst Abfallmanager Medizin hier die wichtigsten Punkte zusammen.

Gemäß Biostoffverordnung (BioStoffV) zählen TSE-Erreger zu den biologischen Arbeitsstoffen. Sie fallen in die Risikogruppe 3 (**) unter „Biostoffe, die eine schwere Krankheit beim Menschen hervorrufen und eine ernste Gefahr für Beschäftigte darstellen können; die Gefahr einer Verbreitung in der Bevölkerung kann bestehen, doch ist normalerweise eine wirksame Vorbeugung oder Behandlung möglich“ (§ 3 BioStoffV). Die Kennzeichnung (**) signalisiert ein begrenztes Infektionsrisiko für Arbeitnehmer. Der ABAS benennt als potenzielle TSE-Infektionswege bei laborspezifischen Tätigkeiten Läsionen oder Verletzungen der Haut, Schleimhautkontakt und Verschlucken. Eine Ansteckung mit dem Virus über die Luft kann ausschließlich durch keimbelastete Tröpfchen oder Staubkörper erfolgen.

TSE-Erreger können neben den bereits genannten Krankenheiten weiterhin das Gerstmann-Sträussler-Scheinker-Syndrom, die Tödliche Familiäre Schlaflosigkeit und Kuru beim Menschen auslösen. Bei Tieren sind es die Traberkrankheit (Scrapie) bei Schafen und Ziegen, die transmissible Enzephalopathie der Nerze, die Chronic Wasting Disease der Hirschartigen, die feline spongiforme Enzephalopathie bei Katzen und TSE bei Zootieren. Alle TSE-Formen sind anzeigepflichtig und unterliegen der staatlichen Bekämpfung.

Schutzmaßnahmen bei Tätigkeiten mit TSE-assoziierten Agenzien

Gezielte und nicht gezielte Tätigkeiten mit TSE-Erregern zählen in der Regel zur Schutzstufe 3. Über die daraus resultierenden Schutzmaßnahmen informiert der Ausschuss für Biologische Arbeitsstoffe:

  • Technische Regeln für Biologische Arbeitsstoffe – TRBA 100: Schutzmaßnahmen für Tätigkeiten mit biologischen Arbeitsstoffen in Laboratorien
  • Beschluss 603 konkretisiert und ergänzt die TRBA 100: Schutzmaßnahmen bei Tätigkeiten mit Transmissibler Spongiformer Enzephalopathie (TSE) assoziierter Agenzien in TSE-Laboratorien
  • Stellungnahme zum Thema: Wechsel, Inaktivierung und Entsorgung von Filtern aus mikrobiologischen Sicherheitswerkbänken in TSE-Laboratorien

Maßnahmen zur Desinfektion, Inaktivierung oder Dekontamination sowie zur sachgerechten und sicheren Entsorgung der Biostoffe, kontaminierten Gegenstände, Materialien und Arbeitsmittel muss der Arbeitgeber nach § 9 BioStoffV ergreifen. Anhang II des Gesetzes legt die Schutzmaßnahme „Kontaminierte feste und flüssige Abfälle sind vor der endgültigen Entsorgung mittels erprobter physikalischer oder chemischer Verfahren zu inaktivieren“ für die Schutzstufe 3 – und damit Tätigkeiten mit TSE-Erregern – als verbindlich fest. Da eine Übertragung des Virus über Tröpfchen in der Luft potentiell möglich ist und der Erreger erst bei 1.000 Grad stirbt, ist Autoclavieren unzureichend. Hier muss die Sonderabfallverbrennung erfolgen.

Inaktivierung und Dekontamination

TSE-assoziierte Agenzien sind wie eingangs erwähnt gegen viele bakterizide, viruzide und fungizide Desinfektionsmittel und gegen übliche Hitze- oder Dampfsterilisationsverfahren tolerant. Aufgrund dieser schwierigen Ausgangslage sind die im ABAS-Beschluss 603 genannten, nachfolgend aufgeführten Verfahren zur Inaktivierung von kontaminiertem Material genaustens anzuwenden. Allgemein zu berücksichtigen ist:

  • Art und Form der Abfälle sind von erheblicher Bedeutung für die Wirksamkeit der Inaktivierungsverfahren
  • Die Trennung fester und flüssiger Abfälle vereinfacht die spätere Entsorgung
  • Flüssige Abfälle sind chemischer Behandlung zugänglicher als Feststoffe
  • Bei Feststoffen ist die Materialstärke zu beachten: bei Materialien, die Hohlräume aufweisen (z. B.: Probengefäße, Spritzen), muss sichergestellt werden, dass der Wasserdampf diese ausreichend erreicht
  • Dehydrierung und Trocknung erregerhaltiger Abfälle ist z. B. durch Feuchthalten zu vermeiden

Thermische Verfahren zur Inaktivierung

  • Verbrennung bei genügend hohen Temperaturen (≥ 850°C für ≥ 2 Sekunden oder ≥ 1000°C für ≥ 1 Sekunde bei < 7 % Kohlenstoffanteil in der Asche)
  • Alternativ im Dampfsterilisator (mit Aerosolfiltern ausgestattet, möglichst im Vakuumverfahren) bei 134°C, 3 bar absolut, ≥ 1 Stunde autoklavieren (bei Schichtdicken < 5 cm)

Formalinfixiertes Material ist durch Autoklavieren nicht sicher zu inaktivieren. Das Autoklaviergut ist feucht zu halten.

Kombiniertes chemisch-thermisches Verfahren zur Inaktivierung

  • bei > 121°C, ≥ 30 Minuten bei einer Endkonzentration von 1 M NaOH autoklavieren

Chemische Verfahren zur Inaktivierung

  • Die Inaktivierung erfolgt bei einer Endkonzentration von mindestens 1 M NaOH oder 2,5 % Natriumhypochlorit für ≥ 1 Stunde (bei der Inaktivierung von Flüssigkeiten wird dies durch Zugabe eines gleichen Volumens 2 M NaOH bzw. 5 % Natriumhypochlorit erreicht), Dauer je nach Abfallbeschaffenheit und Erregerlast auf bis zu 24 Stunden erhöhen
  • Weitere, für nagetieradaptierte Prionen im Bioassay validierte Verfahren sind:
    • Behandlung mit 6 M, 4 M oder 3 M Guanidiniumthiocyanat für 15 Minuten, eine Stunde bzw. 24 Stunden (Sc237 Scrapie-Agens),
    • Behandlung mit zunächst 4% (w/v) SDS (Natriumdodecylsulfat) für 30 Minuten bei 65°C und anschließend mit 4% (w/v) SDS/ 1% (v/v) Essigsäure für 18 Stunden bei 65°C (Sc237 Scrapie-Agens),
    • Behandlung mit 0,2% (w/v) SDS / 0,3% (w/v) NaOH (mit oder ohne 20% [v/v] n-Propanol) für 10 Minuten bei 23°C (263K Scrapie-Agens) oder
    • Autoklavieren bei 121°C in 3 % (w/v) SDS für 40 Minuten (263K Scrapie-Agens)

Diese Verfahren dürfen nur von eingewiesenem Fachpersonal in Schutzkleidung (Gesichtsschutz, geeignete Handschuhe, Schutzkittel, ggf. chemikalienbeständige Schürze) durchgeführt werden. Regelmäßige Sicherheitsunterweisungen zur sachgerechten Vorgehensweise sind vorgeschrieben.

Benutzte autoklavierbare Schutzkleidung ist nach Beschluss 603 vor der Reinigung bei 134°C (1 h, 3 bar) zu autoklavieren. Gleiches gilt für benutzte Einwegkleidung, bevor sie entsorgt wird.

Dekontamination wiederverwendbarer Instrumente

Wiederverwendbare, möglicherweise kontaminierte Instrumente sind getrennt von anderen Instrumenten mechanisch zu reinigen und zu autoklavieren. ABAS empfiehlt automatisierte Reinigungsverfahren. Erfolgt die Instrumentenaufbereitung zentral oder durch externe, spezialisierte Unternehmen, muss auf die mögliche TSE-Kontamination hingewiesen werden.

Zur sicheren Dekontamination der Instrumente sollten zwei Verfahren kombiniert werden: z. B. eine kombinierte chemisch-mechanische Reinigung und Inaktivierung, gefolgt von einem Spülvorgang und einer abschließenden Dampfsterilisation (134°C, 3 bar absolut, ≥ eine Stunde im Vakuumverfahren).

Filterwechsel von Sicherheitswerkbänken

Arbeiten mit TSE-assoziierten Agenzien sind grundsätzlich an mikrobiologischen Sicherheitswerkbänken (MSW) durchzuführen. Vor Wartungs- und Reparaturarbeiten an diesen Werkbänken sind kontaminierte Bereiche und Bauteile zu inaktivieren. Da eine vollständige Dekontamination bei 2-Filter-Systemen nicht möglich ist (Wechsel und ggf. Zerkleinerung der Filter im Unterdruckzelt bietet aus Arbeitsschutz-Sicht die beste Lösung), empfiehlt die Projektgruppe Labortechnik des Ausschusses für biologische Arbeitsstoffe MSW als 3-Filter-Systeme. Diese seien mit einer kontaminationsarm zu wechselnden HEPA-Hauptfilterstufe direkt unterhalb der Arbeitsfläche ideal für TSE-Laboratorien. Zur Inaktivierung von kontaminierten Filtern sind nur thermische Verfahren wie die Verbrennung oder das Autoklavieren anzuwenden.

Quellen

Gemäß Biostoffverordnung (BioStoffV) zählen TSE-Erreger zu den biologischen Arbeitsstoffen. (Foto: anamejia18, Fotolia)
Gemäß Biostoffverordnung (BioStoffV) zählen TSE-Erreger zu den biologischen Arbeitsstoffen. (Foto: anamejia18, Fotolia)