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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 93. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 48. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

24. - 27.10.2007, Berlin

Die Adhäsion von Staphylococcus aureus an Gelenkknorpel ist vom Virulenzfaktor (collagen adhesin gene (cna)) und der Schädigung der Knorpeloberfläche abhängig

Meeting Abstract

  • C. Englert - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung Unfallchirurgie, Regensburg, Germany
  • U. Thalmaier - Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Regensburg, Germany
  • P. Schuster - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung Unfallchirurgie, Regensburg, Germany
  • J. Fierlbeck - Fachhochschule Regensburg, Labor für Werkstofftechnik und Metallographie, Regensburg, Germany
  • G. Schmalz - Poliklinik für Zahnerhaltung und Parodontologie, Regensburg, Germany
  • H.-J. Linde - Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Regensburg, Germany
  • M. Nerlich - Klinikum der Universität Regensburg, Abteilung Unfallchirurgie, Regensburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 93. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 48. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 24.-27.10.2007. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2007. DocP15-1092

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2007/07dkou268.shtml

Veröffentlicht: 9. Oktober 2007

© 2007 Englert et al.
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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.