Staphylococcus aureus -Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von "S. aureus";  falsche Farbe hinzugefügt
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von S. aureus ; falsche Farbe hinzugefügt
Wissenschaftliche Klassifikation bearbeiten
Domain: Bakterien
Stamm: Firmen
Klasse: Bazillen
Befehl: Bacillales
Familie: Staphylokokkengewächse
Gattung: Staphylokokken
Spezies:
S. aureus
Binomialer Name
Staphylococcus aureus
Rosenbach 1884
Staphylococcus aureus
Andere Namen Staph aureus , S. aureus
Spezialität Ansteckende Krankheit
Typen Methicillin-anfälliger Staphylococcus Aureus, Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus
Ursachen Staphylococcus aureus-Bakterien
Differenzialdiagnose andere bakterielle, virale und Pilzinfektionen,
Verhütung Händewaschen, Oberflächen reinigen
Medikation Antibiotika
Frequenz 20% bis 30% der menschlichen Bevölkerung oft ohne Symptome
Staphylococcus aureus auf basischen Kulturmedien
Hämolyse auf Blutagar , DNase- Aktivität, Klumpenfaktor , Latexagglutination , Wachstum auf Mannit-Salz- und Baird-Parker- Agar, Hyaluronidase- Produktion.

Staphylococcus aureus ist ein grampositives, rundes Bakterium , ein Mitglied der Firmicutes und ein übliches Mitglied der Mikrobiota des Körpers, das häufig in den oberen Atemwegen und auf der Haut vorkommt . Es ist oft positiv für die Katalase- und Nitratreduktion und ist ein fakultativ anaerob , das ohne Sauerstoff wachsen kann. Obwohl S. aureus normalerweise als Kommensale der menschlichen Mikrobiota fungiert, kann es auch zu einem opportunistischen Pathogen werden , das eine häufige Ursache von Hautinfektionen einschließlich Abszessen , Atemwegsinfektionen wie Sinusitis und Lebensmittelvergiftungen ist . Pathogene Stämme fördern häufig Infektionen durch Erzeugung Virulenzfaktoren wie potent Protein - Toxine , und die Expression eines Zelloberflächenproteins , dass bindet und inaktiviert Antikörper . Das Aufkommen antibiotikaresistenter S. aureus - Stämmewie Methicillin-resistenter S. aureus (MRSA) ist ein weltweites Problem in der klinischen Medizin . Trotzintensiver Forschung und Entwicklung wurde kein Impfstoff gegen S. aureus zugelassen.

Schätzungsweise 20 bis 30 % der menschlichen Bevölkerung sind Langzeitträger von S. aureus, das als Teil der normalen Hautflora , in den Nasenlöchern und als normaler Bewohner der unteren Fortpflanzungsorgane der Frau vorkommt. S. aureus kann eine Reihe von Krankheiten verursachen, von leichten Hautinfektionen wie Pickel , Impetigo , Furunkel , Cellulitis , Follikulitis , Karbunkel , Verbrühungssyndrom und Abszessen bis hin zu lebensbedrohlichen Erkrankungen wie Lungenentzündung , Meningitis , Osteomyelitis , Endokarditis , toxisches Schocksyndrom , Bakteriämie und Sepsis . Sie ist nach wie vor eine der fünf häufigsten Ursachen für im Krankenhaus erworbene Infektionen und ist häufig die Ursache für Wundinfektionen nach Operationen . Jedes Jahr erkranken etwa 500.000 Patienten in Krankenhäusern der Vereinigten Staaten an einer Staphylokokken-Infektion, hauptsächlich durch S. aureus . Bis zu 50.000 Todesfälle pro Jahr werden in den USA mit S. aureus- Infektionen in Verbindung gebracht.

Geschichte

Entdeckung

Im Jahr 1881 entdeckte Alexander Ogston , ein schottischer Chirurg, dass Staphylococcus Wundinfektionen verursachen kann, nachdem er während eines von ihm durchgeführten Eingriffs Bakteriengruppen in Eiter aus einem chirurgischen Abszess bemerkt hatte. Er nannte es Staphylococcus nach seinem gehäuften Aussehen, das unter einem Mikroskop offensichtlich war. Dann, im Jahr 1884, identifizierte der deutsche Wissenschaftler Friedrich Julius Rosenbach Staphylococcus aureus und unterschied ihn von Staphylococcus albus , einem verwandten Bakterium. In den frühen 1930er Jahren begannen Ärzte mit einem einfacheren Test, um das Vorliegen einer S. aureus- Infektion mit Hilfe des Koagulase- Tests nachzuweisen , der den Nachweis eines vom Bakterium produzierten Enzyms ermöglicht. Vor den 1940er Jahren verliefen Infektionen mit S. aureus bei den meisten Patienten tödlich. Ärzte entdeckten jedoch, dass die Verwendung von Penicillin S. aureus- Infektionen heilen könnte . Leider verbreitete sich Ende der 1940er Jahre die Penicillinresistenz in dieser Bakterienpopulation und es kam zu Ausbrüchen des resistenten Stammes.

Evolution

Staphylococcus aureus kann in zehn dominante menschliche Linien eingeteilt werden. Es gibt auch zahlreiche kleinere Abstammungslinien, die jedoch in der Bevölkerung nicht so oft zu sehen sind. Genome von Bakterien derselben Abstammungslinie sind mit Ausnahme mobiler genetischer Elemente größtenteils konserviert . Mobile genetische Elemente, die bei S. aureus üblich sind, umfassen Bakteriophagen, Pathogenitätsinseln , Plasmide , Transposons und Staphylokokken-Kassettenchromosomen. Diese Elemente haben es S. aureus ermöglicht , sich ständig weiterzuentwickeln und neue Eigenschaften zu erlangen. Innerhalb der S. aureus- Arten gibt es eine große genetische Variation . Eine Studie von Fitzgerald et al. (2001) zeigten, dass etwa 22% des Genoms von S. aureus nicht kodierend sind und sich daher von Bakterium zu Bakterium unterscheiden können. Ein Beispiel für diesen Unterschied ist die Virulenz der Art. Nur wenige Stämme von S. aureus werden mit Infektionen beim Menschen in Verbindung gebracht. Dies zeigt, dass innerhalb der Spezies eine große Bandbreite an infektiösen Fähigkeiten besteht.

Es wurde vorgeschlagen, dass ein möglicher Grund für die große Heterogenität innerhalb der Art in ihrer Abhängigkeit von heterogenen Infektionen liegen könnte. Dies tritt auf, wenn mehrere verschiedene Arten von S. aureus eine Infektion innerhalb eines Wirts verursachen. Die verschiedenen Stämme können unterschiedliche Enzyme sezernieren oder unterschiedliche Antibiotikaresistenzen in die Gruppe bringen, wodurch ihre pathogene Fähigkeit erhöht wird. Daher besteht ein Bedarf an einer großen Anzahl von Mutationen und Erwerben von mobilen genetischen Elementen.

Ein weiterer bemerkenswerter evolutionärer Prozess innerhalb der S. aureus- Art ist ihre Koevolution mit ihren menschlichen Wirten. Im Laufe der Zeit hat diese parasitäre Beziehung dazu geführt, dass das Bakterium im Nasopharynx des Menschen transportiert werden kann, ohne Symptome oder Infektionen zu verursachen. Dadurch kann es an die gesamte menschliche Bevölkerung weitergegeben werden, was seine Fitness als Spezies erhöht. Jedoch sind nur etwa 50 % der menschlichen Bevölkerung Träger von S. aureus , davon 20 % als kontinuierliche Träger und 30 % als intermittierend. Dies führt zu der Annahme, dass es viele Faktoren gibt, die bestimmen, ob S. aureus beim Menschen asymptomatisch übertragen wird, einschließlich Faktoren, die für eine einzelne Person spezifisch sind. Laut einer Studie von Hofman et al. aus dem Jahr 1995 können diese Faktoren Alter, Geschlecht, Diabetes und Rauchen umfassen. Sie bestimmten auch einige genetische Variationen beim Menschen, die zu einer erhöhten Kolonisierungsfähigkeit von S. aureus führen , insbesondere ein Polymorphismus im Glucocorticoid-Rezeptor-Gen, der zu einer größeren Corticosteroid- Produktion führt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es Hinweise darauf gibt, dass jeder Stamm dieses Bakteriums invasiv werden kann, da dies stark von menschlichen Faktoren abhängt.

Obwohl S. aureus schnelle Reproduktions- und Mikroevolutionsraten aufweist, gibt es mehrere Barrieren, die die Evolution mit der Art verhindern. Eine solche Barriere ist AGR, ein globaler akzessorischer Genregulator innerhalb der Bakterien. Dieser solche Regulator wurde mit dem Virulenzniveau der Bakterien in Verbindung gebracht. Es wurde festgestellt, dass der Verlust von Funktionsmutationen innerhalb dieses Gens die Fitness des Bakteriums, das es enthält, erhöht. Daher muss S. aureus einen Kompromiss eingehen, um seinen Erfolg als Spezies zu steigern, indem er verringerte Virulenz gegen erhöhte Arzneimittelresistenz eintauscht. Ein weiteres Hindernis für die Evolution ist das Sau1 Typ I Restriktionsmodifikationssystem (RM). Dieses System existiert, um das Bakterium vor fremder DNA zu schützen, indem es diese verdaut. Der Austausch von DNA zwischen derselben Linie wird nicht blockiert, da sie die gleichen Enzyme haben und das RM-System die neue DNA nicht als fremd erkennt, aber der Transfer zwischen den Linien wird blockiert.

Mikrobiologie

Gram-Färbung von S. saprophyticus- Zellen, die typischerweise in Clustern auftreten: Die Zellwand nimmt die Kristallviolett- Färbung leicht auf .
Hauptmerkmale von Staphylococcus aureus

S. aureus ( / ˌ s t æ f ɪ l ə k ɒ k ə s ɔːr i ə s , - l - / , Greek σταφυλόκοκκος, "grape-cluster Beere" Latin aureus , "goldenen") ist ein fakultativ aerobes , grampositives Kokkenbakterium (rundes) Bakterium, auch bekannt als "golden staph" und "oro staphira". S. aureus ist unbeweglich und bildet keine Sporen . In der medizinischen Literatur wird das Bakterium oft als S. aureus , Staph aureus oder Staph a bezeichnet. . S. aureus erscheint bei Betrachtung durch ein Mikroskop als Staphylokokken (traubenähnliche Anhäufungen) und hat große, runde, goldgelbe Kolonien, oft mit Hämolyse , wenn sie auf Blutagarplatten gezüchtet werden . S. aureus vermehrt sich ungeschlechtlich durch Doppelspaltung . Die vollständige Trennung der Tochterzellen wird durch S. aureus Autolysin vermittelt , und bei Abwesenheit oder gezielter Hemmung bleiben die Tochterzellen aneinander haften und erscheinen als Cluster.

S. aureus ist Katalase-positiv (d.h. es kann das Enzym Katalase produzieren). Katalase wandelt Wasserstoffperoxid ( H
2
Ö
2
) zu Wasser und Sauerstoff. Katalase-Aktivitätstests werden manchmal verwendet, um Staphylokokken von Enterokokken und Streptokokken zu unterscheiden . Zuvor wurde S. aureus durch den Koagulase-Test von anderen Staphylokokken unterschieden . Allerdings sind nicht alle S. aureus- Stämme koagulase-positiv und eine falsche Speziesidentifikation kann wirksame Behandlungs- und Kontrollmaßnahmen beeinträchtigen.

Staphylococcus unterscheidet sich von der ähnlich benannten und medizinisch relevanten Gattung Streptococcus .

Die natürliche genetische Transformation ist ein reproduktiver Prozess, der einen DNA-Transfer von einem Bakterium zu einem anderen durch das dazwischenliegende Medium und die Integration der Donorsequenz in das Empfängergenom durch homologe Rekombination beinhaltet . Es wurde festgestellt, dass S. aureus zu einer natürlichen genetischen Transformation fähig ist, jedoch nur in geringer Häufigkeit unter den verwendeten experimentellen Bedingungen. Weitere Studien deuteten darauf hin, dass die Kompetenzentwicklung für die natürliche genetische Transformation unter geeigneten Bedingungen wesentlich höher sein könnte, die noch entdeckt werden müssen.

Rolle in der Gesundheit

Beim Menschen kann S. aureus als Mitglied der normalen Mikrobiota in den oberen Atemwegen, der Darmschleimhaut und der Haut vorhanden sein . Da S. aureus jedoch unter bestimmten Wirts- und Umweltbedingungen Krankheiten verursachen kann, wird es als "Pathobiont" bezeichnet.

Rolle bei Krankheiten

Medizinische 3D-Animation noch Aufnahme von Osteomyelitis-Knochen
Medizinische 3D-Animation noch Aufnahme von Osteomyelitis-Knochen
Diese rasterelektronenmikroskopische Aufnahme (REM) aus dem Jahr 2005 zeigt zahlreiche Klumpen von Methicillin-resistenten S. aureus (MRSA)-Bakterien.

Während S. aureus normalerweise als kommensales Bakterium wirkt und asymptomatisch etwa 30% der menschlichen Bevölkerung kolonisiert , kann es manchmal Krankheiten verursachen. Insbesondere S. aureus ist eine der häufigsten Ursachen für Bakteriämie und infektiöse Endokarditis . Darüber hinaus kann es verschiedene Haut- und Weichteilinfektionen verursachen, insbesondere wenn Haut- oder Schleimhautbarrieren durchbrochen wurden.

S. aureus - Infektionen können verbreiten durch den Kontakt mit Eiter von einer infizierten Wunde, Haut-zu-Haut - Kontakt mit einer infizierten Person und Kontakt mit Gegenständen von einer infizierten Person wie Handtücher, Bettwäsche, Kleidung oder Sportgeräte verwendet. Gelenkersatz birgt ein besonderes Risiko für septische Arthritis , Staphylokokken- Endokarditis (Infektion der Herzklappen) und Lungenentzündung .

Zu den vorbeugenden Maßnahmen gehören häufiges Händewaschen mit Seife und tägliches Baden oder Duschen.

S. aureus ist eine wesentliche Ursache für chronische Biofilminfektionen auf medizinischen Implantaten und der Repressor von Toxinen ist Teil des Infektionsweges.

S. aureus kann jahrelang unentdeckt im Körper schlummern. Sobald sich Symptome zeigen, ist der Wirt weitere zwei Wochen ansteckend und die Gesamterkrankung dauert einige Wochen. Unbehandelt kann die Krankheit jedoch tödlich sein. Tief eindringende S. aureus- Infektionen können schwerwiegend sein.

Hautinfektionen

Hautinfektionen sind die häufigste Form der S. aureus- Infektion. Dies kann sich auf verschiedene Weise manifestieren, einschließlich kleiner gutartiger Furunkel , Follikulitis , Impetigo , Cellulitis und schwereren, invasiven Weichteilinfektionen.

S. aureus ist bei Personen mit atopischer Dermatitis , besser bekannt als Ekzem, extrem verbreitet . Es kommt hauptsächlich an fruchtbaren, aktiven Orten vor, einschließlich der Achselhöhlen, der Haare und der Kopfhaut. Große Pickel, die in diesen Bereichen auftreten, können die Infektion verschlimmern, wenn sie aufgerissen werden. Dies kann zu einem Staphylokokken-Verbrühungssyndrom führen , das bei Neugeborenen in einer schweren Form auftreten kann .

Das Vorhandensein von S. aureus bei Personen mit atopischer Dermatitis ist keine Indikation für eine Behandlung mit oralen Antibiotika, da kein Nutzen für den Patienten nachgewiesen wurde. Es wurde jedoch festgestellt , dass topische Antibiotika in Kombination mit Kortikosteroiden den Zustand verbessern. Die Kolonisation von S. aureus führt zu einer Entzündung der atopischen Dermatitis; Es wird angenommen, dass S. aureus Defekte in der Hautbarriere von Personen mit atopischer Dermatitis ausnutzt, die Zytokinexpression auslöst und daher die Symptome verschlimmert.

Lebensmittelvergiftung

S. aureus ist auch für Lebensmittelvergiftungen verantwortlich . Es ist in der Lage, Giftstoffe zu erzeugen, die im menschlichen Körper zu einer Lebensmittelvergiftung führen. Die Inkubationszeit beträgt ein bis sechs Stunden, die Krankheit selbst dauert 30 Minuten bis 3 Tage. Zu den vorbeugenden Maßnahmen, die zur Verhinderung der Ausbreitung der Krankheit beitragen können, gehört das gründliche Händewaschen mit Seife und Wasser vor der Zubereitung von Speisen. Halten Sie sich von allen Speisen fern, wenn Sie krank sind, und tragen Sie Handschuhe, wenn bei der Zubereitung von Speisen offene Wunden an Händen oder Handgelenken auftreten. Wenn Sie Lebensmittel länger als 2 Stunden lagern, halten Sie die Lebensmittel unter 40 oder über 140 °F (4,4 oder 60 °C).

Knochen- und Gelenkinfektionen

S. aureus ist das Bakterium, das üblicherweise für alle größeren Knochen- und Gelenkinfektionen verantwortlich ist. Dies manifestiert sich in einer von drei Formen: Osteomyelitis , septische Arthritis und Infektion durch eine Gelenkersatzoperation .

Bakteriämie

S. aureus ist in weiten Teilen der industrialisierten Welt eine der Hauptursachen für Infektionen der Blutbahn . Eine Infektion ist im Allgemeinen mit Brüchen der Haut oder der Schleimhäute aufgrund von Operationen, Verletzungen oder Verwendung von intravaskulären Geräten wie Kathetern , Hämodialysegeräten oder injizierten Medikamenten verbunden. Sobald die Bakterien in den Blutkreislauf gelangt sind, können sie verschiedene Organe infizieren und eine infektiöse Endokarditis , septische Arthritis und Osteomyelitis verursachen . Diese Krankheit ist besonders häufig und schwerwiegend bei den sehr jungen und sehr alten Menschen.

Ohne antibiotische Behandlung hat die S. aureus- Bakteriämie eine Sterblichkeitsrate von etwa 80 %. Bei einer Antibiotikabehandlung liegen die Sterblichkeitsraten je nach Alter und Gesundheitszustand des Patienten sowie der Antibiotikaresistenz des S. aureus- Stammes zwischen 15 und 50 % .

Infektionen mit medizinischen Implantaten

S. aureus wird häufig in Biofilmen gefunden, die auf in den Körper implantierten Medizinprodukten oder auf menschlichem Gewebe gebildet werden. Es wird häufig mit einem anderen Krankheitserreger, Candida albicans , gefunden und bildet Multispezies-Biofilme. Letzteres steht im Verdacht, S. aureus dabei zu helfen , menschliches Gewebe zu durchdringen. Eine höhere Sterblichkeit ist mit Multispezies-Biofilmen verbunden.

Der S. aureus- Biofilm ist die vorherrschende Ursache für orthopädische implantatbedingte Infektionen, wird aber auch auf Herzimplantaten, Gefäßtransplantaten , verschiedenen Kathetern und kosmetisch-chirurgischen Implantaten gefunden. Nach der Implantation wird die Oberfläche dieser Geräte mit Wirtsproteinen beschichtet, die eine reichhaltige Oberfläche für die Anheftung von Bakterien und die Bildung von Biofilmen bieten. Sobald das Gerät infiziert ist, muss es vollständig entfernt werden, da der S. aureus- Biofilm nicht durch antibiotische Behandlungen zerstört werden kann.

Die derzeitige Therapie für S. aureus- Biofilm-vermittelte Infektionen umfasst die chirurgische Entfernung des infizierten Geräts gefolgt von einer Antibiotikabehandlung. Herkömmliche antibiotische Behandlung allein ist bei der Ausrottung solcher Infektionen nicht wirksam. Eine Alternative zur postoperativen Antibiotikabehandlung ist die Verwendung von antibiotikabeladenen, auflösbaren Calciumsulfatkügelchen, die mit dem Medizinprodukt implantiert werden. Diese Kügelchen können hohe Dosen von Antibiotika an der gewünschten Stelle freisetzen, um die Erstinfektion zu verhindern.

Neue Behandlungen für S. aureus- Biofilm mit Nano-Silberpartikeln, Bakteriophagen und pflanzlichen Antibiotika werden derzeit untersucht. Diese Wirkstoffe haben eine hemmende Wirkung gegen S. aureus, eingebettet in Biofilme, gezeigt. Es wurde festgestellt, dass eine Klasse von Enzymen die Fähigkeit zum Abbau der Biofilmmatrix besitzt und somit als Biofilm-Dispergiermittel in Kombination mit Antibiotika verwendet werden kann.

Tierinfektionen

S. aureus kann bei Hunden, Katzen und Pferden überleben und bei Hühnern Hummelfüße verursachen . Einige glauben, dass die Hunde von Gesundheitspersonal als bedeutende Quelle für antibiotikaresistente S. aureus angesehen werden sollten , insbesondere in Zeiten eines Ausbruchs. In einer Studie von Boost, O'Donoghue und James aus dem Jahr 2008 wurde festgestellt, dass nur etwa 90% der S. aureus, die bei Haushunden kolonisiert wurden, sich als resistent gegen mindestens ein Antibiotikum präsentierten. Die Nasenregion wurde als wichtigster Übertragungsort zwischen Hund und Mensch angesehen.

S. aureus ist einer der Erreger der Mastitis bei Milchkühen . Seine große Polysaccharidkapsel schützt den Organismus vor der Erkennung durch die Immunabwehr der Kuh .

Virulenzfaktoren

Enzyme

S. aureus produziert verschiedene Enzyme wie Koagulase (gebundene und freie Koagulasen), die Plasma gerinnen und die Bakterienzelle umhüllen, wahrscheinlich um Phagozytose zu verhindern . Hyaluronidase (auch Spreitungsfaktor genannt) baut Hyaluronsäure ab und hilft bei deren Verbreitung. Die Desoxyribonuklease , die die DNA abbaut , schützt S. aureus vor der durch extrazelluläre Falle durch Neutrophilen vermittelten Abtötung. S. aureus produziert auch Lipase , um Lipide zu verdauen, Staphylokinase, um Fibrin aufzulösen und die Ausbreitung zu unterstützen, und Beta-Lactamase für Arzneimittelresistenz.

Giftstoffe

Je nach Stamm kann S. aureus mehrere Exotoxine absondern , die in drei Gruppen eingeteilt werden können. Viele dieser Toxine werden mit bestimmten Krankheiten in Verbindung gebracht.

Superantigene
Antigene, die als Superantigene bekannt sind, können ein toxisches Schocksyndrom (TSS) auslösen . Diese Gruppe umfasst 25 Staphylokokken- Enterotoxine (SE), die bisher identifiziert und alphabetisch (SEA - SEZ) benannt wurden, darunter Enterotoxin Typ B sowie das toxische Schocksyndrom-Toxin TSST-1, das bei der Verwendung von Tampons TSS verursacht . Das toxische Schocksyndrom ist gekennzeichnet durch Fieber , erythematösen Hautausschlag , niedrigen Blutdruck , Schock , Multiorganversagen und Hautablösung . Ein Mangel an Antikörpern gegen TSST-1 spielt eine Rolle bei der Pathogenese von TSS. Andere S. aureus- Stämme können ein Enterotoxin produzieren , das der Erreger einer Art von Gastroenteritis ist . Diese Form der Gastroenteritis ist selbstlimitierend, gekennzeichnet durch Erbrechen und Durchfall 1–6 Stunden nach Einnahme des Toxins, mit Erholung in 8–24 Stunden. Symptome sind Übelkeit, Erbrechen, Durchfall und starke Bauchschmerzen.

Peeling-Toxine
Exfoliative Toxine sind Exotoxine, die an der Erkrankung Staphylokokken- Verbrühungssyndrom (SSSS) beteiligt sind, die am häufigsten bei Säuglingen und Kleinkindern auftritt. Es kann auch als Epidemien in Krankenhauskindergärten auftreten. Die Protease- Aktivität der exfoliativen Toxine verursacht ein bei SSSS beobachtetes Abschälen der Haut.
Andere Giftstoffe
Staphylokokken-Toxine, die auf Zellmembranen wirken, umfassen Alpha-Toxin , Beta-Toxin , Delta-Toxin und mehrere Zweikomponenten-Toxine. S. aureus- Stämme können Phagen wie den Prophagen Φ-PVL beherbergen , der Panton-Valentine-Leukocidin (PVL) produziert, um die Virulenz zu erhöhen . Das Zweikomponententoxin PVL wird bei Kindern mit einer schweren nekrotisierenden Pneumonie in Verbindung gebracht. Die Gene, die die Komponenten von PVL kodieren, werden auf einem Bakteriophagen kodiert , der in gemeinschaftsassoziierten MRSA-Stämmen gefunden wird.

Kleine RNA

Die Liste kleiner RNAs, die an der Kontrolle der bakteriellen Virulenz in S. aureus beteiligt sind, wächst. Dies kann durch Faktoren wie eine erhöhte Biofilmbildung in Gegenwart erhöhter Mengen solcher kleinen RNAs erleichtert werden. Zum Beispiel RNAIII , SprD , SprC, RsaE , SprA1, SSR42, ArtR, SprX und Teg49 .

Strategien zur posttranskriptionellen Regulation durch 3'untranslatierte Region

Viele mRNAs in S. aureus tragen drei nicht translatierte Prime-Regionen (3'UTR) länger als 100 Nukleotide , die möglicherweise eine regulatorische Funktion haben können.

Weitere Untersuchungen von i caR mRNA (mRNA kodierend für den Repressor der Hauptes expolysaccharidic Verbindung der Biofilm Bakterien Matrix) gezeigt , dass der 3'UTR auf die Bindung 5' UTR mit dem Translationsinitiationskomplex interferieren und ein doppelsträngiges Substrat für erzeugen RNase III . Die Interaktion erfolgt zwischen dem UCCCCUG-Motiv in der 3'UTR und der Shine-Dalagarno- Region an der 5'UTR. Die Deletion des Motivs führte zur Akkumulation des IcaR-Repressors und zur Hemmung der Biofilmentwicklung. Die Biofilmbildung ist die Hauptursache für Infektionen mit Staphylococcus- Implantaten.

Biofilm

Biofilme sind Gruppen von Mikroorganismen wie Bakterien, die aneinander haften und auf nassen Oberflächen wachsen. Der Biofilm von S. aureus ist in eine Glycocalyx-Schleimschicht eingebettet und kann aus Teichonsäuren, Wirtsproteinen, extrazellulärer DNA (eDNA) und interzellulärem Polysaccharid-Antigen (PIA) bestehen. Nicht alle Biofilme von S. aureus enthalten PIA. S. aureus-Biofilme sind für die Krankheitspathogenese wichtig, da sie zur Antibiotikaresistenz und zur Abwehr des Immunsystems beitragen können. Der Biofilm von S. aureus weist eine hohe Resistenz gegen Antibiotikabehandlungen und eine Immunantwort des Wirts auf. Eine Hypothese, um dies zu erklären, ist, dass die Biofilmmatrix die eingebetteten Zellen schützt, indem sie als Barriere wirkt, um das Eindringen von Antibiotika zu verhindern. Da die Biofilmmatrix jedoch aus vielen Wasserkanälen besteht, wird diese Hypothese immer unwahrscheinlicher, aber eine Biofilmmatrix enthält möglicherweise antibiotikaabbauende Enzyme wie β-Lactamasen, die das Eindringen von Antibiotika verhindern können. Eine andere Hypothese ist, dass die Bedingungen in der Biofilmmatrix die Bildung von Persistenzzellen begünstigen , bei denen es sich um hoch antibiotikaresistente, ruhende Bakterienzellen handelt. S. aureus- Biofilme weisen auch eine hohe Resistenz gegenüber der Immunantwort des Wirts auf. Obwohl der genaue Mechanismus der Resistenz unbekannt ist, zeigen S. aureus- Biofilme ein erhöhtes Wachstum in Gegenwart von Zytokinen, die durch die Immunantwort des Wirts produziert werden. Wirtsantikörper sind für S. aureus- Biofilm aufgrund der heterogenen Antigenverteilung weniger wirksam , bei der ein Antigen in einigen Bereichen des Biofilms vorhanden sein kann, in anderen Bereichen jedoch vollständig fehlt.

Studien zur Entwicklung von Biofilmen haben gezeigt, dass sie mit Veränderungen der Genexpression zusammenhängen. Es gibt spezifische Gene, die in den verschiedenen Wachstumsstadien des Biofilms entscheidend sind. Zwei dieser Gene sind rocD und gudB, die für die Ornithin-Oxo-Säure-Transaminase und Glutamat-Dehydrogenase des Enzyms kodieren, die für den Aminosäurestoffwechsel wichtig sind. Studien haben gezeigt, dass die Entwicklung von Biofilmen für die richtigen Stoffwechselfunktionen auf die Aminosäuren Glutamin und Glutamat angewiesen ist.

Andere immunevasive Strategien

Protein A

Protein A wird durch die Transpeptidase- Sortase A an Staphylokokken- Peptidoglycan- Pentaglycin-Brücken (Ketten aus fünf Glycin- Resten) verankert . Protein A, ein IgG- bindendes Protein, bindet an die Fc-Region eines Antikörpers . Tatsächlich führten Studien mit Mutationen von Genen, die für Protein A kodieren, zu einer verringerten Virulenz von S. aureus , gemessen am Überleben im Blut, was zu Spekulationen geführt hat, dass die von Protein A beigetragene Virulenz die Bindung von Antikörper-Fc-Regionen erfordert.

Protein A in verschiedenen rekombinanten Formen wird seit Jahrzehnten verwendet, um eine Vielzahl von Antikörpern durch Immunaffinitätschromatographie zu binden und zu reinigen . Transpeptidasen, wie die Sortasen, die für die Verankerung von Faktoren wie Protein A am Staphylokokken-Peptidoglycan verantwortlich sind, werden in der Hoffnung untersucht, neue Antibiotika gegen MRSA-Infektionen zu entwickeln.

S. aureus auf Trypticase-Soja-Agar : Der Stamm produziert ein gelbes Pigment Staphyloxanthin .
Staphylokokkenpigmente

Einige Stämme von S. aureus sind in der Lage produziert Staphyloxanthinbiosynthese - ein goldfarbenes Carotinoid Pigment . Dieses Pigment wirkt als Virulenzfaktor , hauptsächlich indem es ein bakterielles Antioxidans ist, das der Mikrobe hilft, den reaktiven Sauerstoffspezies zu entgehen, die das Immunsystem des Wirts verwendet, um Krankheitserreger abzutöten.

Mutantenstämme von S. aureus , die ohne Staphyloxanthin modifiziert wurden, überleben die Inkubation mit einer oxidierenden Chemikalie wie Wasserstoffperoxid weniger wahrscheinlich als pigmentierte Stämme. Mutierte Kolonien werden schnell getötet, wenn sie menschlichen Neutrophilen ausgesetzt werden , während viele der pigmentierten Kolonien überleben. Bei Mäusen verursachen die pigmentierten Stämme beim Inokulieren von Wunden anhaltende Abszesse , während mit den unpigmentierten Stämmen infizierte Wunden schnell heilen.

Diese Tests legen nahe, dass die Staphylococcus- Stämme Staphyloxanthin als Verteidigung gegen das normale menschliche Immunsystem verwenden. Medikamente, die die Produktion von Staphyloxanthin hemmen, können das Bakterium schwächen und seine Anfälligkeit für Antibiotika erneuern. Tatsächlich wurde aufgrund von Ähnlichkeiten in den Biosynthesewegen von Staphyloxanthin und menschlichem Cholesterin gezeigt , dass ein im Rahmen einer cholesterinsenkenden Therapie entwickeltes Medikament die S. aureus- Pigmentierung und das Fortschreiten der Krankheit in einem Mausinfektionsmodell blockiert .

Klassische Diagnose

Typische grampositive Kokken, in Clustern, aus einer Sputumprobe, Gramfärbung

Je nach Art der vorliegenden Infektion wird entsprechend eine geeignete Probe entnommen und zur endgültigen Identifizierung durch biochemische oder enzymbasierte Tests an das Labor geschickt. Zuerst wird eine Gram-Färbung durchgeführt, um den Weg zu weisen, die typische Gram-positive Bakterien, Kokken, in Clustern zeigen sollte. Zweitens wird das Isolat auf Mannit-Salz-Agar kultiviert , einem selektiven Medium mit 7,5% NaCl , das das Wachstum von S. aureus ermöglicht, wobei als Ergebnis der Mannit- Fermentation und dem anschließenden Absinken des pH - Werts des Mediums gelb gefärbte Kolonien gebildet werden .

Weiterhin zur Differenzierung auf Speziesebene Katalase (positiv für alle Staphylococcus- Arten), Koagulase ( Fibringerinnselbildung , positiv für S. aureus ), DNAse (Clearance-Zone auf DNase-Agar), Lipase (gelbe Farbe und ranziger Geruchsgeruch) ) und Phosphatase (eine rosa Farbe) werden alle durchgeführt. Bei einer Staphylokokken-Lebensmittelvergiftung kann eine Phagentypisierung durchgeführt werden, um festzustellen, ob die aus dem Lebensmittel gewonnenen Staphylokokken die Infektionsquelle waren.

Schnelle Diagnose und Typisierung

Die jüngsten Aktivitäten und Lebensmittel, die ein Patient kürzlich gegessen hat, werden von einem Arzt erkundigt und eine körperliche Untersuchung wird durchgeführt, um alle Symptome zu überprüfen. Bei schwereren Symptomen können Blutuntersuchungen und Stuhlkulturen angebracht sein. Diagnostische Mikrobiologielabore und Referenzlabore sind der Schlüssel zur Identifizierung von Ausbrüchen und neuen Stämmen von S. aureus . Jüngste genetische Fortschritte haben zuverlässige und schnelle Techniken zur Identifizierung und Charakterisierung klinischer Isolate von S. aureus in Echtzeit ermöglicht. Diese Tools unterstützen Strategien zur Infektionskontrolle, um die Ausbreitung von Bakterien zu begrenzen und den angemessenen Einsatz von Antibiotika sicherzustellen. Zur Identifizierung von Infektionsausbrüchen wird zunehmend die quantitative PCR eingesetzt.

Bei der Beobachtung der Entwicklung von S. aureus und seiner Anpassungsfähigkeit an jedes modifizierte Antibiotikum werden zwei grundlegende Methoden verwendet, die als " bandenbasiert " oder "sequenzbasiert" bekannt sind. Unter Berücksichtigung dieser beiden Methoden werden andere Methoden wie Multilocus-Sequenztypisierung (MLST), Pulsfeld -Gelelektrophorese (PFGE), Bakteriophagentypisierung , Spa-Locustypisierung und SCCmec-Typisierung häufig häufiger durchgeführt als andere. Mit diesen Methoden kann festgestellt werden, woher MRSA-Stämme stammen und wo sie sich aktuell befinden.

Bei MLST verwendet diese Typisierungstechnik Fragmente mehrerer Haushaltsgene, die als aroE, glpF, gmk, pta, tip und yqiL bekannt sind . Diesen Sequenzen wird dann eine Nummer zugewiesen, die eine Reihe von mehreren Nummern ergibt, die als Allelprofil dienen. Obwohl dies eine übliche Methode ist, ist eine Einschränkung bei dieser Methode die Aufrechterhaltung des Mikroarrays, der neue Allelprofile erkennt, was es zu einem kostspieligen und zeitaufwendigen Experiment macht.

Mit PFGE, einer Methode, die seit ihren ersten Erfolgen in den 1980er Jahren noch immer sehr verbreitet ist, kann sie weiterhin helfen, MRSA-Isolate zu differenzieren. Um dies zu erreichen, verwendet die Technik mehrere Gelelektrophorese zusammen mit einem Spannungsgradienten, um klare Auflösungen von Molekülen anzuzeigen. Die S. aureus- Fragmente wandern dann das Gel hinunter und erzeugen spezifische Bandenmuster, die später mit anderen Isolaten verglichen werden, in der Hoffnung, verwandte Stämme zu identifizieren. Einschränkungen des Verfahrens umfassen praktische Schwierigkeiten mit einheitlichen Bandmustern und der PFGE-Empfindlichkeit insgesamt.

Die Spa-Locus-Typisierung wird auch als eine beliebte Technik angesehen, die eine einzelne Locus-Zone in einer polymorphen Region von S. aureus verwendet , um jede Form von Mutationen zu unterscheiden. Obwohl diese Technik oft kostengünstig und weniger zeitaufwändig ist, ist die Möglichkeit, die Unterscheidungskraft zu verlieren, was die Unterscheidung zwischen klonalen MLST-Komplexen erschwert, eine entscheidende Einschränkung.

Behandlung

Bei anfälligen Stämmen ist Penicillin die Behandlung der Wahl bei einer S. aureus- Infektion . Penicillin , ein Antibiotikum, das von einigen Penicillium- Pilzarten abgeleitet ist , hemmt die Bildung von Peptidoglycan- Vernetzungen, die der Bakterienzellwand die Steifigkeit und Festigkeit verleihen . Der viergliedrige β-Lactamring von Penicillin ist an das Enzym DD-Transpeptidase gebunden , ein Enzym, das, wenn es funktionsfähig ist, Peptidoglycanketten vernetzt, die bakterielle Zellwände bilden. Die Bindung von β-Lactam an DD-Transpeptidase hemmt die Funktionalität des Enzyms und kann die Bildung der Crosslinks nicht mehr katalysieren. Als Ergebnis sind Zellwandbildung und -abbau aus dem Gleichgewicht geraten, was zum Zelltod führt. In den meisten Ländern ist jedoch eine Penicillin-Resistenz extrem verbreitet (> 90%), und die Erstlinientherapie ist am häufigsten ein Penicillinase-resistentes β-Lactam-Antibiotikum (z. B. Oxacillin oder Flucloxacillin , die beide denselben Wirkmechanismus haben B. Penicillin) oder Vancomycin, je nach lokalen Resistenzmustern. Eine Kombinationstherapie mit Gentamicin kann zur Behandlung schwerer Infektionen wie Endokarditis eingesetzt werden , ist jedoch wegen des hohen Risikos einer Nierenschädigung umstritten. Die Dauer der Behandlung hängt vom Infektionsort und vom Schweregrad ab. Das adjunktive Rifampicin wurde in der Vergangenheit bei der Behandlung von S aureus- Bakterien eingesetzt, aber randomisierte kontrollierte Studien haben gezeigt, dass dies keinen Gesamtnutzen gegenüber einer Standard-Antibiotikatherapie hat.

Antibiotikaresistenz bei S. aureus war ungewöhnlich, als 1943 Penicillin eingeführt wurde. Tatsächlich züchtete die ursprüngliche Petrischale, auf der Alexander Fleming vom Imperial College London die antibakterielle Aktivität des Penicillium- Pilzes beobachtete, eine Kultur von S. aureus . 1950 waren 40 % der S. aureus- Isolate im Krankenhaus Penicillin-resistent; bis 1960 war dies auf 80 % gestiegen.

Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA, oft ausgesprochen / m ɜːr s ə / oder / ɛ m ɑːr ɛ s / ), ist eine von einer Anzahl von sehr gefürchtet Stämme von S. aureus , das zu den meisten β-Lactam resistent geworden sind Antibiotika. Aus diesem Grund wird Vancomycin , ein Glykopeptid- Antibiotikum, häufig zur Bekämpfung von MRSA eingesetzt. Vancomycin hemmt die Synthese von Peptidoglycan, aber im Gegensatz zu β-Lactam-Antibiotika zielen Glycopeptid-Antibiotika an und binden an Aminosäuren in der Zellwand, wodurch die Bildung von Peptidoglycan-Quervernetzungen verhindert wird. MRSA-Stämme werden am häufigsten im Zusammenhang mit Einrichtungen wie Krankenhäusern gefunden, treten jedoch bei ambulant erworbenen Infektionen immer häufiger auf.

Kleinere Hautinfektionen können mit einer dreifach antibiotischen Salbe behandelt werden . Ein topisches Mittel, das verschrieben wird, ist Mupirocin, ein Proteinsynthesehemmer, der auf natürliche Weise von Pseudomonas fluorescens produziert wird und bei der Behandlung von S. aureus-Nasentransport erfolgreich war.

Antibiotika Resistenz

Bakterienzellen von S. aureus , einem der Erreger der Mastitis bei Milchkühen : Seine große Kapsel schützt den Organismus vor Angriffen durch die Immunabwehr der Kuh.

Staphylokokkenresistenz gegen Penicillin wird durch die Produktion von Penicillinase (eine Form der Beta-Lactamase ) vermittelt: ein Enzym, das den β-Lactam- Ring des Penicillin-Moleküls spaltet und das Antibiotikum unwirksam macht. Penicillinase-resistente β-Lactam-Antibiotika wie Methicillin , Nafcillin , Oxacillin , Cloxacillin , Dicloxacillin und Flucloxacillin sind in der Lage, dem Abbau durch Staphylokokken-Penicillinase zu widerstehen.

Anfälligkeit für häufig verwendete Antibiotika.

Die Resistenz gegenüber Methicillin wird über das mec- Operon vermittelt , das Teil des Staphylokokken-Kassettenchromosoms mec (SCC mec ) ist. SCCmec ist eine Familie mobiler genetischer Elemente, die eine wichtige treibende Kraft der Evolution von S. aureus ist . Resistenz wird durch das mecA- Gen verliehen, das für ein verändertes Penicillin-bindendes Protein (PBP2a oder PBP2') kodiert, das eine geringere Affinität zur Bindung von β-Lactamen (Penicilline, Cephalosporine und Carbapeneme ) hat. Dies ermöglicht eine Resistenz gegen alle β-Lactam-Antibiotika und vermeidet ihren klinischen Einsatz bei MRSA-Infektionen. Studien haben erklärt, dass dieses mobile genetische Element von verschiedenen Abstammungslinien in separaten Gentransferereignissen erworben wurde, was darauf hindeutet, dass es keinen gemeinsamen Vorfahren unterschiedlicher MRSA-Stämme gibt. Interessanterweise deutet eine Studie darauf hin, dass MRSA die Virulenz, zum Beispiel die Toxinproduktion und Invasivität, für das Überleben und die Bildung von Biofilmen opfert

Aminoglykosid- Antibiotika wie Kanamycin , Gentamicin , Streptomycin waren einst gegen Staphylokokken-Infektionen wirksam, bis Stämme Mechanismen entwickelten, um die Wirkung der Aminoglykoside zu hemmen, die über protonierte Amin- und/oder Hydroxyl-Wechselwirkungen mit der ribosomalen RNA der bakteriellen 30S-ribosomalen Untereinheit erfolgt . Drei Hauptmechanismen von Aminoglykosid-Resistenzmechanismen sind derzeit und weithin anerkannt: Aminoglykosid-modifizierende Enzyme, ribosomale Mutationen und aktiver Ausfluss des Arzneimittels aus den Bakterien.

Aminoglycosid-modifizierende Enzyme inaktivieren das Aminoglycosid, indem sie entweder eine Phosphat- , Nukleotid- oder Acetyleinheit kovalent entweder an die funktionelle Amin- oder Alkohol-Schlüsselgruppe (oder an beide Gruppen) des Antibiotikums binden. Dies ändert die Ladung oder behindert das Antibiotikum sterisch, wodurch seine ribosomale Bindungsaffinität verringert wird. In S. aureus ist das am besten charakterisierte Aminoglycosid-modifizierende Enzym die Aminoglycosid-Adenylyltransferase 4' IA ( ANT(4')IA ). Dieses Enzym wurde durch Röntgenkristallographie gelöst . Das Enzym ist in der Lage, eine Adenylgruppe an die 4' -Hydroxylgruppe vieler Aminoglykoside, einschließlich Kamamycin und Gentamicin, zu binden.

Glycopeptidresistenz wird durch den Erwerb des vanA- Gens vermittelt, das aus dem Tn1546-Transposon stammt, das in einem Plasmid in Enterokokken gefunden wird und für ein Enzym kodiert, das ein alternatives Peptidoglycan produziert, an das Vancomycin nicht bindet.

Heute S. aureus hat sich beständig für viele häufig verwendete Antibiotika. Im Vereinigten Königreich sind nur 2 % aller S. aureus- Isolate empfindlich gegenüber Penicillin, mit einem ähnlichen Bild im Rest der Welt. Die β-Lactamase-resistenten Penicilline (Methicillin, Oxacillin, Cloxacillin und Flucloxacillin) wurden zur Behandlung von Penicillin-resistentem S. aureus entwickelt und werden immer noch als Erstlinientherapie eingesetzt. Methicillin war das erste Antibiotikum dieser Klasse, das verwendet wurde (es wurde 1959 eingeführt), aber nur zwei Jahre später wurde der erste Fall von Methicillin-resistentem Staphylococcus aureus (MRSA) in England gemeldet.

Trotzdem blieb MRSA bis in die 1990er Jahre, als die MRSA-Prävalenz in Krankenhäusern explodierte, selbst im Krankenhausumfeld ein seltener Befund und ist heute endemisch .

MRSA-Infektionen werden sowohl im Krankenhaus als auch in der Gemeinde häufig mit Nicht-β-Lactam-Antibiotika wie Clindamycin (ein Lincosamin) und Cotrimoxazol (auch bekannt als Trimethoprim / Sulfamethoxazol ) behandelt. Die Resistenz gegen diese Antibiotika hat aufgrund seiner Verfügbarkeit als orales Medikament auch zum Einsatz neuer Anti-Gram-positiver Breitbandantibiotika wie Linezolid geführt . Die First-Line-Behandlung schwerer invasiver Infektionen durch MRSA sind derzeit Glykopeptid- Antibiotika (Vancomycin und Teicoplanin ). Bei diesen Antibiotika treten eine Reihe von Problemen auf, wie die Notwendigkeit einer intravenösen Verabreichung (es ist kein orales Präparat verfügbar), Toxizität und die Notwendigkeit, die Arzneimittelspiegel regelmäßig durch Bluttests zu überwachen. Außerdem dringen Glykopeptid-Antibiotika nicht sehr gut in infizierte Gewebe ein (dies ist ein besonderes Problem bei Infektionen des Gehirns und der Hirnhäute und bei Endokarditis ). Glykopeptide dürfen nicht zur Behandlung von Methicillin-sensitivem S. aureus (MSSA) verwendet werden, da die Ergebnisse schlechter sind.

Aufgrund der hohen Resistenz gegen Penicilline und aufgrund des Potenzials für MRSA Resistenz gegen Vancomycin zu entwickeln, die US Centers for Disease Control and Prevention veröffentlicht Richtlinien für die angemessene Nutzung von Vancomycin. In Situationen, in denen die Inzidenz von MRSA-Infektionen bekannt ist, kann der behandelnde Arzt ein Glykopeptid-Antibiotikum verwenden, bis die Identität des infizierenden Organismus bekannt ist. Nachdem bestätigt wurde, dass die Infektion auf einen Methicillin-empfindlichen Stamm von S. aureus zurückzuführen ist , kann die Behandlung gegebenenfalls auf Flucloxacillin oder sogar Penicillin umgestellt werden.

Vancomycin-resistenter S. aureus (VRSA) ist ein Stamm von S. aureus , der gegen die Glykopeptide resistent geworden ist. Der erste Fall von Vancomycin-intermediärem S. aureus (VISA) wurde 1996 in Japan gemeldet; aber der erste wirklich resistente Fall von S. aureus gegen Glykopeptid-Antibiotika wurde erst 2002 gemeldet. Bis 2005 wurden in den USA drei Fälle von VRSA-Infektionen gemeldet. Zumindest teilweise lässt sich die antimikrobielle Resistenz bei S. aureus durch seine Anpassungsfähigkeit. Mehrere zweikomponentige Signaltransduktionswege helfen S. aureus , Gene zu exprimieren, die zum Überleben unter antimikrobiellem Stress erforderlich sind.

Wagen

Ungefähr 33% der US-Bevölkerung sind Träger von S. aureus und ungefähr 2% tragen MRSA . Sogar Gesundheitsdienstleister können MRSA-Kolonisierer sein

Der Transport von S. aureus ist eine wichtige Quelle für im Krankenhaus erworbene Infektionen (auch nosokomial genannt) und ambulant erworbene MRSA. Obwohl S. aureus auf der Haut des Wirts vorhanden sein kann, erfolgt ein großer Teil seiner Beförderung durch die vorderen Nasenlöcher der Nasengänge und kann weiter in den Ohren vorhanden sein. Die Fähigkeit der Nasengänge, S. aureus zu beherbergen, resultiert aus einer Kombination einer geschwächten oder defekten Wirtsimmunität und der Fähigkeit des Bakteriums, der angeborenen Immunität des Wirts zu entgehen. Die Nasenschleimhaut ist auch am Auftreten von Staphylokokkeninfektionen beteiligt.

Infektionskontrolle

Die Verbreitung von S. aureus (einschließlich MRSA) erfolgt im Allgemeinen durch den Mensch-zu-Mensch-Kontakt, obwohl kürzlich einige Tierärzte festgestellt haben, dass die Infektion durch Haustiere übertragen werden kann, wobei Umweltkontaminationen eine relativ geringere Rolle spielen. Die Betonung grundlegender Handwaschtechniken ist daher wirksam, um eine Übertragung zu verhindern. Die Verwendung von Einwegschürzen und -handschuhen durch das Personal verringert den Haut-zu-Haut-Kontakt und verringert so das Übertragungsrisiko weiter .

Vor kurzem wurden unzählige Fälle von S. aureus in Krankenhäusern in ganz Amerika gemeldet. Die Übertragung des Erregers wird in medizinischen Einrichtungen erleichtert, in denen die Hygiene des Gesundheitspersonals unzureichend ist. S. aureus ist ein unglaublich robustes Bakterium, wie in einer Studie gezeigt wurde, in der es knapp drei Monate auf Polyester überlebte; Polyester ist das Hauptmaterial, das in Krankenhausvorhängen verwendet wird.

Die Bakterien werden auf den Händen des medizinischen Personals transportiert, das sie von einem scheinbar gesunden Patienten mit einem gutartigen oder kommensalen Stamm von S. aureus abholen und dann an den nächsten behandelten Patienten weitergeben kann. Das Eindringen der Bakterien in den Blutkreislauf kann zu verschiedenen Komplikationen führen, darunter Endokarditis, Meningitis und, wenn sie weit verbreitet ist, Sepsis .

Ethanol hat sich als wirksames topisches Desinfektionsmittel gegen MRSA erwiesen. Quartäres Ammonium kann in Verbindung mit Ethanol verwendet werden, um die Dauer der Desinfektionswirkung zu verlängern. Die Vorbeugung nosokomialer Infektionen umfasst die routinemäßige und abschließende Reinigung . Nicht brennbarer Alkoholdampf in CO
2
NAV-CO2- Systeme haben den Vorteil, dass sie Metalle oder Kunststoffe, die im medizinischen Umfeld verwendet werden, nicht angreifen und nicht zur antibakteriellen Resistenz beitragen.

Ein wichtiges und bisher nicht erkanntes Mittel der gemeindeassoziierten MRSA-Kolonisierung und -Übertragung ist der Sexualkontakt.

S. aureus wird bei 78 °C in einer Minute und bei 64 °C in zehn Minuten abgetötet, ist aber frostbeständig .

Bestimmte Stämme von S. aureus wurden als resistent gegen Chlordesinfektion beschrieben

Die Anwendung von Mupirocin-Salbe kann die Infektionsrate durch nasale Übertragung von S. aureus verringern . Es gibt nur begrenzte Beweise dafür, dass die nasale Dekontamination von S. aureus mit Antibiotika oder Antiseptika die Rate von Infektionen an der Operationsstelle reduzieren kann.

Häufigstes Bakterium in jeder Branche
Catering - Industrie Vibrio parahaemolyticus , S. aureus , Bacillus cereus
Medizinische Industrie Escherichia coli , S. aureus , Pseudomonas aeruginosa

Forschung

Ab 2021 existiert kein zugelassener Impfstoff gegen S. aureus . Frühe klinische Studien wurden für mehrere Impfstoffkandidaten wie StaphVax und PentaStaph von Nabi, V710 von Intercell / Merck , SA75 von VRi und andere durchgeführt.

Während einige dieser Impfstoffkandidaten Immunantworten gezeigt haben, verschlimmerten andere eine Infektion durch S. aureus . Bis heute bietet keiner dieser Kandidaten Schutz vor einer S. aureus- Infektion. Die Entwicklung von Nabis StaphVax wurde 2005 gestoppt, nachdem Phase-III-Studien gescheitert waren. Die erste V710-Impfstoffvariante von Intercell wurde während der Phase II/III beendet, nachdem bei Patienten, die eine S. aureus- Infektion entwickelten, eine höhere Mortalität und Morbidität beobachtet wurden .

Nabis verbesserter S. aureus- Impfstoffkandidat PentaStaph wurde 2011 an GlaxoSmithKline Biologicals SA verkauft. Der aktuelle Status von PentaStaph ist unklar. Ein WHO- Dokument weist darauf hin, dass PentaStaph in der Phase-III-Studienphase gescheitert ist.

2010 startete GlaxoSmithKline eine Phase-1- Blindstudie zur Bewertung seines Impfstoffs GSK2392103A. Ab 2016 befindet sich dieser Impfstoff nicht mehr in der aktiven Entwicklung.

Pfizer S. aureus vier-Antigen - Impfstoff SA4Ag gewährt wurde Fast - Track- von der US Food and Drug Administration im Februar 2014. Im Jahr 2015 hat Pfizer eine Phase - 2b - Studie in Bezug auf dem SA4Ag Impfstoff begonnen. Die im Februar 2017 veröffentlichten Phase-1-Ergebnisse zeigten eine sehr robuste und sichere Immunogenität von SA4Ag. Der Impfstoff wurde bis Juni 2019 einer klinischen Studie unterzogen, deren Ergebnisse im September 2020 veröffentlicht wurden und keine signifikante Verringerung der postoperativen Blutkreislaufinfektion nach einer Operation zeigten.

Im Jahr 2015 veröffentlichte Novartis Vaccines and Diagnostics, eine ehemalige Division von Novartis und jetzt Teil von GlaxoSmithKline, vielversprechende präklinische Ergebnisse ihres vierkomponentigen Impfstoffs gegen Staphylococcus aureus , 4C-Staph.

Im Jahr 2020 wurde festgestellt, dass ätherisches Öl, das durch Hydrodestillation aus den Blättern von Myrciaria pilosa gewonnen wird , das Potenzial als antimikrobielles Medikament zur Bekämpfung von Infektionen durch multiresistente Stämme von Staphylococcus aureus besitzt.

Standardstämme

Eine Reihe von Standardstämmen von S. aureus (sogenannte "Typkulturen") werden in der Forschung und in Labortests verwendet.

Standardstämme von Staphylococcus aureus
Name NCTC ATCC Jahr der Einzahlung Kommentar
Oxford H 6571 9144 1943 Standardstamm, der zum Testen der Penicillin-Potenz verwendet wird und durch den die Penicillin-Einheit ursprünglich definiert wurde.
Rosenbach 12973 29213 1884 Standardstamm für EUCAST-Antibiotikaresistenztests.

Verweise

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Externe Links

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