Formaldehyd reduzieren – Biostoffe im humananatomischen Praktikum

Im Präparierkurs werden Körperspenden meist mit Formaldehyd fixiert. Maßnahmen zur Reduktion der Formaldehydbelastung können mikrobielles Wachstum begünstigen. Eine Untersuchung zeigt Unterschiede in der mikrobiellen Belastung von Körperspenden bei reduzierter Formaldehydfixierung und dem Einsatz chemischer Neutralisationsverfahren.

Der Präparierkurs ist ein zentraler Bestandteil der medizinischen Ausbildung. Für die anatomische Präparation werden in der Regel mit Formaldehyd fixierte Körperspenden eingesetzt. Formaldehyd ist seit 2014 in der Europäischen Union als krebserzeugender Gefahrstoff der Kategorie 1B eingestuft (erwiesenes Tierkanzerogen mit möglicher Übertragbarkeit auf den Menschen).^[1][2] Damit verbunden war die Notwendigkeit, die Exposition von Studierenden, Lehrenden und technischem Personal gegenüber Formaldehyd zu reduzieren. In der Folge wurden an medizinischen Fakultäten Maßnahmen ergriffen, um die Formaldehydkonzentrationen bei der Konservierung von Körperspenden zu minimieren, ohne die anatomische Qualität der Präparate wesentlich zu beeinträchtigen.

Während zahlreiche Untersuchungen die Formaldehydbelastung in anatomischen Einrichtungen erfasst und Empfehlungen für einen sicheren Umgang hinsichtlich der inhalativen Exposition abgeleitet haben, liegen bislang nur wenige Erkenntnisse zu den mikrobiologischen Auswirkungen einer reduzierten Formaldehydfixierung vor.^[3][4][5]

Untersuchungsdesign und Methodik

Deshalb wurde in einem gemeinsamen Messprogramm (9209) der Unfallkasse Hessen und des Instituts für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) die mikrobiologische Besiedelung von je zwei Körperspenden (männlich/weiblich) in den Anatomien zweier hessischer Universitäten vom Eingang der Körperspenden, der Fixierung und über den gesamten Zeitraum eines Praktikums (circa 1–1,5 Jahre) messtechnisch begleitet.

An beiden Universitäten wurde der Arbeitsplatzgrenzwert für Formaldehyd eingehalten. Dies wurde durch eine Reduzierung der zur Fixierung eingesetzten Formaldehydkonzentration sowie durch die Optimierung der raumlufttechnischen Anlagen erreicht und durch Arbeitsplatzmessungen bestätigt. In einer der beiden anatomischen Einrichtungen war zur Einhaltung des Arbeitsplatzgrenzwertes zusätzlich der Einsatz eines chemischen Verfahrens zur Reduzierung des nicht gebundenen Formaldehyds erforderlich.

Die Probenahme erfolgte mittels Abstrichtupfern an vorher definierten Haut-/Organbereichen der Körperspenden (im Maximum zehn Bereiche). Die Proben wurden quantitativ und qualitativ auf Bakterien sowie quantitativ auf Schimmelpilze analysiert. Ergänzend wurden Luftproben während des laufenden Praktikums, zeitgleich während der Beprobung der Körperspenden sowie in der Lüftungsanlage und in der Außenluft genommen. Des Weiteren wurden Materialproben aus Fixier- und Befeuchtungslösungen sowie aus deren Einzelkomponenten, wie dem Ansetzwasser, untersucht, um potenzielle Eintragsquellen für Bakterien und Schimmelpilze zu identifizieren.

Weil das Messprogramm während der Corona-Pandemie durchgeführt wurde, sind zusätzliche hygienische Maßnahmen wie die Händedesinfektion und das Tragen von Atemschutz eingeführt und eine reduzierte Personenzahl im Praktikum sichergestellt worden.

Ergebnisse mikrobiologischer Untersuchungen

Die untersuchten Körperspenden der beiden anatomischen Einrichtungen zeigten deutliche Unterschiede in ihrer mikro­biellen Besiedelung.

In einer Anatomie wurden insbesondere nach der Eröffnung des Abdomens durchgängig Bakterienkonzentrationen nach­gewiesen, die Werte zwischen 10⁶ und 10⁹ koloniebildenden Einheiten pro Milliliter erreichten. Ein Teil der isolierten ­Bakterien wies Resistenzen gegenüber dem Antibiotikum ­Chloramphenicol auf. Schimmelpilze konnten lediglich ver­einzelt nachgewiesen werden.

In der zweiten Anatomie wurden nach dem Öffnen des Bauchraums lediglich vereinzelt Bakterienkonzentrationen im Bereich von 10¹ bis 10² koloniebildenden Einheiten pro Milliliter nachgewiesen. Diese Nachweise waren nicht kontinuierlich und konnten bei nachfolgenden Probenahmen teilweise nicht mehr bestätigt werden. Am Ende des Praktikums zeigte sich bei der männlichen Körperspende lokal begrenzt eine makroskopisch sichtbare Schimmelpilzbesiedlung einzelner Bereiche.
Als mögliche Ursache für die Unterschiede zwischen den ­beiden Anatomien wird der Einsatz eines chemischen Verfahrens zur Neutralisation von nicht gebundenem Formaldehyd diskutiert, das bei einer Anatomie zwar zur Einhaltung des Arbeitsplatzgrenzwertes für Formaldehyd beitrug, jedoch durch die Inhaltsstoffe das bakterielle Wachstum begünstigt haben könnte.

Die qualitative Analyse ergab, dass die nachgewiesenen ­Bakterien den Risikogruppen 1 und 2 zuzuordnen sind. ­Während Bakterien der Risikogruppe 1 in der Regel keine ­Erkrankungen beim Menschen verursachen, können Bakterien der Risikogruppe 2 gesundheitliche Beeinträchtigungen hervorrufen und somit eine potenzielle Gefährdung für Beschäftigte und Studierende darstellen. Insbesondere bei Stich- und Schnittverletzungen besteht die Möglichkeit einer Wund­infektion. Es ist eher unwahrscheinlich, dass Infektions­erkrankungen durch eine aerogene Übertragung auftreten.

Eine eindeutige Eintragsquelle für die nachgewiesenen Bak­terien konnte anhand der ergänzenden Luft- und Materialuntersuchungen nicht identifiziert werden. Inwieweit nach dem ­Eingang in die Anatomie und nach der Fixierung im ­Inneren der Körperspende eine Besiedlung vorlag, kann mit dieser ­Studie nicht beantwortet werden.

Stichprobenartige Untersuchungen von mit Schimmelpilzen bewachsenen Bereichen deuten darauf hin, dass es sich überwiegend um Vertreter der Gattung Penicillium handelt. Diese Schimmelpilze sind ubiquitär verbreitet und bilden trockene, leicht luftgetragene Sporen, die bereits bei geringfügigen Bewegungen freigesetzt werden können. Mit zunehmender Sporulation, erkennbar an einer blaugrünen Färbung, steigt das Potenzial für eine Verbreitung über die Luft.
Vor diesem Hintergrund ist eine frühzeitige Erkennung einer mikrobiellen Besiedelung ausschlaggebend, um einer weiteren Verbreitung vorzubeugen. Gegebenenfalls kann eine Ausbreitung durch vorsichtiges Abdecken der betroffenen Stellen mit einem mit 70-prozentigem Ethanol getränkten Tuch sowie durch das Entfernen stark betroffener Bereiche begrenzt werden. Auf eine Sprühdesinfektion sollte verzichtet werden, weil hierdurch ein zusätzlicher Sporeneintrag in die Luft begünstigt werden kann.

Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass der Einsatz che­mischer Verfahren zur Neutralisation von nicht gebundenem Formaldehyd mit einer bakteriellen Besiedelung der Körperspenden im Verlauf des Praktikums einhergehen kann. Die Untersuchungen legen weiter nahe, dass insbesondere nach der Eröffnung des Abdomens mit einer Besiedelung zu rechnen ist. Vor diesem Hintergrund ist zu empfehlen, stichprobenartig eine Probenahme zur Bewertung der mikrobiellen Situation kurz vor der Eröffnung und danach durchzuführen.

Darüber hinaus ist es im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung generell sinnvoll, Studierende und Beschäftigte gezielt über das mögliche Vorkommen von Biostoffen der Risikogruppe 2 im Präparierkurs zu informieren, insbesondere im Zusammenhang mit Stich- und Schnittverletzungen.

Aus hygienischen Gründen, auch um die Qualität der Körperspenden aufrechtzuerhalten, empfiehlt es sich beim Wechsel von einer Körperspende zur anderen, während des Präparierkurses einen Handschuh- und Klingenwechsel durchzuführen.

Danksagung

Wir bedanken uns bei den Mitarbeiterinnen des Referats ­Biostoffe des IFA sowie bei den Mitarbeitenden der am ­Messprogramm beteiligten anatomischen Institute für ihre tatkräftige Unterstützung.