Titelaufnahme

Titel
Staphylococcus aureus Exotoxine: : Ein unterschätzter Faktor in Labor und Klinik ?
Weitere Titel
Staphylococcus aureus exotoxins : An underestimated factor in laboratory and clinic ?
VerfasserBurda, Victoria
Erschienen2016
Datum der AbgabeJuni 2016
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Staphylococcus aureus / S. aureus / Methicillin - resistenter S. aureus / MRSA / Exotoxine / Bakteriämie / Infektiöse Endokarditis / Haut und Weichteilinfektionen / Pleuropulmonale Infektionen / Nachweismethoden / Typisierung / Pulsfeld – Gelelektrophorese / Multilocus – Sequenz – Typisierung / Repetitive – Elemente – PCR / Antibiotikaresistenz / Resistenzmechanismen / Antimikrobielle Therapie
Schlagwörter (EN)Staphylococcus aureus / S. aureus / methicillin - resistant S. aureus / MRSA / exotoxins / bacteremia / infectious endocarditis / skin and soft tissue infections / pleuropulmonary infections / detection methods / typing / pulsed field gel electrophoresis / multilocus sequence typing / repetitive element PCR / antibiotic resistance / resistance mechanisms / antimicrobial therapy
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Staphylococcus aureus ist ein ubiquitär vorkommender Keim und gehört zu den wichtigsten und häufigsten Erregern von bakteriellen Infektionen. Die durch eine Infektion mit S. aureus ausgelösten Erkrankungen können in pyogene, invasive Prozesse und in toxinvermittelte Syndrome eingeteilt werden. Im Allgemeinen sind durch S. aureus verursachte Infektionen mit den meisten Vertretern der Betalaktame, wie z.B. den penicillinasefesten Isoxazolylpenicillinen, antimikrobiell behandelbar. Die bekannteste Resistenz von S. aureus gegenüber Betalaktamen ist die gegenüber Methicillin – der weltweit verbreitete Methicillin resistente Staphylococcus aureus (MRSA). Er verursacht meist schwere Infektionen und ist aufgrund seiner eingeschränkten Therapiemöglichkeiten eine Herausforderung im klinischen Alltag. Nachdem eine MRSA Infektion nicht auf das Krankenhaus begrenzt ist, erfolgt eine Einteilung in “hospital acquired”, “community acquired” und “livestock associated” MRSA.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten S. aureus als Erreger einer bakteriellen Infektion zu identifizieren. Es handelt sich dabei um eine Kombination aus lang bekannten Verfahren (Kulturverfahren, Färbemethoden, Mikroskopie) und moderneren Methoden (Polymerase Kettenreaktion) zur Erregeridentifizierung. Bei mikrobiologischen Nachweismethoden wird bei der Identifizierung ausschließlich der Phänotyp bestimmt. Durch molekularbiologische Verfahren wird der Genotyp eines Bakteriums nachgewiesen. Die Pulsfeld – Gelelektrophorese dient zum Vergleich der genetischen Verwandtschaft von Bakterienisolaten der gleichen Spezies. Bei der Multilocus – Sequenz – Typisierung werden interne Fragmente (Housekeeping Genes) sequenziert, die zur Analyse von Bakterienstrukturen dienen. Die Repetitive – Elemente – PCR ist eine Methode, die sich wiederkehrende Sequenzabschnitte (Repeats) des bakteriellen Genoms zunutze macht.

Im Zuge der bakteriellen Evolution ist es S. aureus gelungen, Resistenzen gegenüber einer Vielzahl von verschiedenen Antibiotika Gruppen auszubilden, entweder durch Mutation oder den Austausch von genetischem Material mit anderen Bakterien. Die herabgesetzte Empfindlichkeit von MSSA gegenüber Betalaktamen beruht auf dem gebildeten Enzym Betalaktamase. Die erworbene Resistenz von MRSA gegenüber penicillinasefesten Antibiotika beruht auf der Bildung eines alternativen Penicillin Bindenden Proteins (PBP). Aufgrund dieser Mutation des PBP2a weist MRSA eine Resistenz gegenüber Penicillinen, Cephalosporinen der ersten bis vierten Generation und Carbapenemen auf. Ceftarolin gehört zu den Cephalosporinen der fünften Generation und zeigt ein erweitertes Wirkungsspektrum gegen MRSA und anderen S. aureus Resistenzen, wie z.B. Vancomycin resistenten S. aureus Stämmen. Trotz der vielen Resistenzen von S. aureus gibt es neue Behandlungsansätze mit unterschiedlichen Angriffspunkten, wie zum Beispiel die Hemmung der Toxinproduktion mittels Linezolid und Clindamycin, die Verwendung von Enzyminhibitoren um die Sensibilität zu steigern und die Kombination von Antibiotika mit Bienengift.

Zusammenfassung (Englisch)

Staphylococcus aureus is a ubiquitous bacteria and is one of the most important and most frequent causes of bacterial infections. The infections caused by S. aureus can be divided into pyogenic, invasive processes and in toxin -mediated syndromes. Generally S. aureus infections can be treated with individual representatives of betalactam antibiotics like penicillinase resistant Isoxazolylpenicillin. The most common resistance of S. aureus to betalactams is the methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA). It usually causes severe infections and due to its limited therapeutic options, is a challenge in clinical daily routine. Because an infection with MRSA is no longer limited to the hospital, there is a need of a classification into "hospital acquired", "community acquired" and "livestock -associated" MRSA.

There are different ways to identify S. aureus as the cause of infections. It involves a combination of daily routine methods (cultivating, staining, and microscopy) and modern methods (polymerase chain reaction) for pathogen identification. In microbiological detection methods, only the phenotype is determined in the identification. Through molecular biology methods, the genotype of the bacterium is detected. The pulsed - field gel electrophoresis is used to compare the genetic relatedness of bacterial isolates of the same species. With the multilocus - sequence - typing internal fragments (housekeeping genes) are sequenced, which are used for analysis of bacterial structures. The Repetitive - elements - PCR is a method that uses repetitive sequence sections (repeats) of the bacterial genome.

Through bacterial evolution, S. aureus managed to develop resistance to a variety of antibiotics, either by mutation or exchange of genetic material with other bacteria. The reduced sensitivity of MSSA against betalactams is based on the formed enzyme betalactamase. The acquired resistance of MRSA against penicillinase stable antibiotics based on the formation of an alternative penicillin-binding protein (PBP). Because of the mutation of PBP2a, MRSA has resistance to penicillins, carbapenem and the first to fourth generation of cephalosporins first to fourth generation. Ceftarolin is of the fifth generation of cephalosporins and shows a large spectrum of activity against MRSA and other S. aureus resistance, such as vancomycin-resistant S. aureus strains. Despite the many resistances of S. aureus, there are many new treatment approaches, with different attackpoints, such as the inhibition of toxin production by linezolid and clindamycin, the use of enzyme inhibitors to increase sensitivity and the combination of antibiotics with honeybee venom.