Artikel
Die Adhäsion von Staphylococcus aureus an Gelenkknorpel ist vom Virulenzfaktor (collagen adhesin gene (cna)) und der Schädigung der Knorpeloberfläche abhängig
Suche in Medline nach
Autoren
Veröffentlicht: | 9. Oktober 2007 |
---|
Gliederung
Text
Fragestellung: Ein wichtiger Virulenzfaktor für Gelenk- oder Implantatinfektionen ist die Adhäsion von Bakterien auf Implantaten, Biomaterialien oder dem natürlichen Gewebe. Mit bis zu 80% ist S.aureus der häufigste nachgewiesene Keim bei Gelenk- und Implantatinfekte. Ein bekannter Virulenzfaktor ist das Gen (collagen adhesin (cna)). Die vorliegende Arbeit untersucht die Adhäsion von S.aureus in Abhängigkeit seiner Kollagenbindungsfähigkeit am gesunden und geschädigten Gelenkknorpel.
Methodik: Knorpelblöcke werden aus dem Schienbeinkopf von Kälbern gebohrt und die beiden obersten Schichten des Gelenkknorpels weiter verwendet. Der erste Block mit der Gelenkfläche (lamina splendens) wird "Block A" bezeichnet; angedaut mit Trypsin wird dieser "Block B" genannt. Die zweite abgeschnittene Schicht wird "Block C" und trypsiniert "Block D" benannt. Die Blöcke werden mit einer definierten Zahl (10E8 CFU) entweder S. aureus ATCC 25923 (cna +) oder S.aureus LS-1, (cna -)für 3 Stunden coinkubiert. Dann erfolgt eine Waschung und ein Ultraschallbad zur Ablösung der verbliebenen adhärenten Bakterien von der Oberfläche. Die quantitative Bestimmung der adhärenten Bakterien erfolgt durch eine nachfolgende Kultur. Die abgelösten Bakterien werden auf Blutagar über Nacht ausgesiedelt und die Kolonienbildung gezählt. REM-Aufnahmen erfolgen für alle acht Bedingungen (cna ±; Blöcke A - D).
Ergebnisse: Die Adhäsion von s.aureus ist signifikant vom Virulenzfaktor (cna) abhängig. Die Anrauhung der Blöcke durch Trypsin führt zu einer besseren Adhäsion für (cna +) S.aureus, jedoch nicht für (cna -) S.aureus. Die Adhäsion von S.aureus (cna +) ist an der Schnittfläche erhöht im Vergleich zur Lamina splendens.
Abbildung 1 [Abb. 1]
Die Rasterelektronenmikroskopie in "low vacuum" illustrieren die Bindung von (cna +) und (cna -) S.aureus an der Oberfläche der angerauhten Knorpelblöcke. Die Bindung von S.aureus ist gut an den freiliegenden Collagenfasern sichtbar.
Schlussfolgerung: Die dargestellten Untersuchungen stellen ein Modell dar, Adhäsion von Bakterien an Gewebe als wichtigen Virulenzfaktor zu untersuchen. Die Adhäsion von S.aureus an Gelenkknorpel ist durch den Virulenzfaktor (cna) abhängig. Therapeutisch wäre eine Blockierung des Bindungsepitopes des Kollagens denkbar, so dass (cna +) Bakterienstämme nicht mehr an Kollagen binden können. Die Gelenkknorpeloberfläche mit der Lamina splendens bietet einen relativen Schutz gegen die Adhäsion von (cna +) S. aureus im Gegensatz zur angerauhten Schnittfläche. Natürlich vorkommende Glykoproteine w.z.B. PRG4 an der Gelenkknorpeloberfläche könnten ein Einflussfaktor sein.