Durch ihre direkte Wirkung auf Bakterien, die Verbesserung der zellulären Abwehrmechanismen des Körpers und synergistische Effekte auf die Wirkung von Antibiotika ist die hyperbare Sauerstofftherapie (HBO) in Kombination mit Chirurgie und Antibiotika als adjuvante Therapie extrem nützlich bei der Behandlung von Gewebsinfektionen — sowohl mit anaeroben als auch aeroben Bakterien — in hypoxischen Wunden und Geweben. Ihre Nützlichkeit wurde durch eine große Zahl in-vitro- und in-vivo-experimenteller Forschung belegt und durch extensive klinische Serien bestätigt. Der Vorteil, den die HBO im Bereich infektiöser Erkrankungen bewirkt, ist vor allem auf die adäquate Wiederherstellung normaler oder übernormaler Sauerstoffpartialdrücke in hypoxischen, infizierten Geweben zurückzuführen.
Adjuvanter Einsatz zur Infektionsprophylaxe und bei chronischen Infektionen
Die Verabreichung erhöhter Sauerstofffraktionen (normobar) im Rahmen der Anästhesie zur Infektionsprophylaxe wird zunehmend in der Chirurgie, insbesondere der Bauchchirurgie, eingesetzt. Bereits 1961 berichteten Brummelkamp und Boerema über die erste erfolgreiche Behandlung eines Gasbrandes beim Menschen mit HBO als Adjuvans; einige Jahre später erkannte man die chronische Osteomyelitis als weitere Infektions-Indikation für die HBO an. In den letzten Jahrzehnten wurden sehr viele experimentelle und klinische Forschungsergebnisse über die Effekte von Sauerstoff unter Überdruck auf Bakterien, die körpereigenen Infektabwehrmechanismen und Heilungsprozesse veröffentlicht.
Hyperbarer Sauerstoff wird weltweit mit dem Evidenzgrad 1a zur adjuvanten Behandlung des Gasbrands eingesetzt; auch der Gemeinsame Bundesausschuss (G-BA) hat diesen hohen Evidenzgrad bestätigt und den Einsatz bei clostridialen Weichteilinfektionen zulasten der gesetzlichen Krankenkassen zugelassen. Bei weiteren Infektionen wird die HBO weltweit auf Basis von Studien mit unterschiedlichem, teils schwächerem Evidenzgrad eingesetzt — häufig, weil Studien an oft kritisch kranken Patienten aus Rekrutierungs- oder Randomisierungsgründen nicht möglich waren. Das Fehlen hochgradiger Evidenz bedeutet dabei nicht, dass die HBO in diesem Einsatzgebiet unwirksam ist, sondern lediglich, dass für einen Teil der Infektionen der belastbare Wirksamkeitsnachweis noch fehlt.
Die Rationale für den adjuvanten Einsatz der HBO bei ausgewählten infektiösen Prozessen ist durch zahlreiche in-vitro- und experimentelle Studien gut belegt — insbesondere bei sonst therapieresistenten Infektionen wie:
- anaerober Lungeninfektion
- chronischer und sternaler Osteomyelitis (siehe Knochen- und Knochenmarkerkrankungen)
- invasiven Mykosen
- nekrotisierender Fasciitis
- neurochirurgischen Infektionen (siehe HBO in der Neurochirurgie)
- Sepsis
- spinaler Tuberkulose
Spezifische Effekte der HBO bei therapieresistenten Infektionen
- Die Steigerung des Sauerstoffpartialdrucks in ischämischen Geweben verbessert die Wirkung von Antibiotika wie Aminoglykosiden, einigen Sulfonamiden, Fluorchinolonen, Vancomycin und Trimethoprim.
- Hemmung bestimmter Reaktionen im Rahmen der bakteriellen Biosynthese — etwa Verstärkung der Sulfonamid-Wirkung und Verlängerung der postantibiotischen Effekte von Aminoglykosiden bei Pseudomonas-Infektionen.
- Veränderung des bakteriellen Redoxpotentials, kombiniert mit vermehrter Bildung reaktiver Zwischenprodukte (z. B. bei Nitrofurantoin) — bei gleichzeitig geminderter Wirkung antimikrobieller Stoffe wie Metronidazol, das ein niedriges Redoxpotential benötigt.