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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Antibiotische Therapie der durch Staphylococcus aureus hervorgerufenen Osteomyelitis

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Carolin Anna-Amalie Kreis - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Steffen Rosslenbroich - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Bettina Löffler - Institut für Medizinische Mikrobiologie, Münster, Germany
  • Niklas Grüneweller - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Michael J. Raschke - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Thomas Fuchs - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocWI64-1187

DOI: 10.3205/12dkou394, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou3944

Published: October 2, 2012

© 2012 Kreis et al.
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Fragestellung: Staphylokokken gehören zu den am häufigsten isolierten Keimen in der Traumatologie und Orthopädie. Staphylococcus aureus und Staphylococcus epidermidis sind die pathogenen Keime, die in den häufigsten Fällen eine Osteomyelitis hervorrufen. Diese Erkrankung stellt auf Grund des langwierigen und komplexen Therapieverfahrens immer noch eine große Herausforderung dar. Die antibiotische Therapie versagt in ca. 20% der Fälle, was verschiedene Gründe hat. S. aureus besitzt die Fähigkeit, in die Osteoblastenzellen einzudringen und intrazellulär zu persistieren. Ebenso können S. aureus und S. epidermidis einen Biofilm synthetisieren. Außerdem können Staphylokokken die SCV (Small Colony Variants)-Synthese induzieren. Aktuell zeigen sich zudem eine stetige Zunahme und Neuentwicklung resistenter pathogener Keime, die die Entwicklung neuer Antibiotika, die speziell intrazelluläre Bakterien eradizieren, zur Therapie von Knocheninfektionen notwendig machen.

Ziel dieser Arbeit ist es, die Wirksamkeit vielversprechender Antibiotika in einem Osteoblasten-Invasions-Assay vergleichend zu untersuchen.

Methodik: Dazu werden die intrazelluläre Aktivität verschiedener Antibiotika z.B. Tigecyclin, bei dem es sich um das erste Antibiotikum der neuen Klasse der Glycycline handelt, und weitere antibiotische Substanzen wie z.B. Daptomycin als potente Alternative oder als additives Antibiotikum zur Therapie der Osteomyelitis in einem Osteoblasten-Invasions-Assay beurteilt. Auf Grund der Fähigkeit von S. aureus in das intrazelluläre Milieu einer Zelle einzudringen, werden zwei verschiedene S. aureus-Stämme mit verschiedenen Invasions-charakteristika benutzt. Des Weiteren wird S. carnosus TM 300 als nicht-pathogene Kontrollgruppe mit einer Invasionsrate von 0% eingesetzt. Humane Osteoblasten werden mit einer MOI (Multiplicity of Infection) von 100 infiziert. Nach der Infektion erfolgt die antibiotische Behandlung jeweils im Vergleich zu Gentamicin und Rifampicin - wobei der Behandlungszeitpunkt bzw. die Behandlungsdauer variieren. Um den Erfolg der verschiedenen Antibiotika zu beurteilen, werden diese lysiert und die intrazellulär persistierenden Bakterien durch Auszählung der CFU (colony forming units) bestimmt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Tigecyclin zeigt im Osteoblasten-Invasions-Assay eine intrazelluläre Wirksamkeit gegen S. aureus, welche zwischen der intrazellären Wirksamkeit von Gentamicin und Rifampicin einzuordnen ist. Daptomycin zeigt keinen signifikanten Unterschied bzgl. der intrazellulären Wirksamkeit verglichen mit Gentamicin. Rifampicin erzielt eine signifikant höhere Reduktion der intrazellulären Keimzahl.

Diese Studie zeigt, dass Tigecyclin und Daptomycin auf Grund ihrer intrazellulären Wirksamkeit gegen S. aureus In-vitro eine sinnvolle Erweiterung der Antibiotika zur Therapie der Osteomyelitis und Implantat-assoziierter Infektionen zu sein scheinen. Auf Grund der guten intrazellulären Wirkung sollte Rifampicin für eine Kombinationstherapie in Betracht gezogen werden.