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Fragestellung: Lysostaphin ist ein hochpotentes Bakteriozin, welches schon bei 1µg/ml in vitro bakterizid auf Staphylococcus aureus wirkt. Ziel dieser Untersuchungen war es, die Wirksamkeit und Anwendbarkeit von Lysostaphin zur Therapie der Implantat-assoziierten Osteitis an einem etablierten Mausmodell einer infizierten Osteosynthese nach Femurfraktur in vivo zu testen.

Methodik: Bei insgesamt 30 weiblichen Balb/c Mäusen wurde der linke Femur mit einer Gigli-Säge (0,2 mm) osteotomiert und mit einer winkelstabilen 4-Loch Platte stabilisiert. Alle Tiere wurden mit Staphylococcus aureus (CFU 10^3) infiziert. 4 Tiere erhielten als Primärprophylaxe nach Inokulation der Keime zwischen 1 und 100 µg/100 µl Lysostaphin lokal appliziert. Bei 26 Mäusen wurde im Sinne einer Therapie nach 7 und 14 Tagen ein Wunddebridement und eine Lavage durchführt. Bei 14 Tieren wurde an Tag 7 und 14 zusätzlich ein 0,2 x 0,8 cm großes Stück Lyostypt (B. Braun AESCULAP) als Trägermaterial über den Frakturspalt gelegt, welches mit je 30 µl PBS (n = 7) bzw. 30 µg/30 µl Lysostaphin (n = 7) befeuchtet wurde. Aus den Lavage-Flüssigkeiten wurden die colony forming unit (CFU), Leukozyten (ebenfalls aus dem Blut) und IL-6 bestimmt. Die Frakturheilung wurde radiologisch untersucht und mittels eines Punkte-Scores analysiert (1 Punkt: Frakturkonsolidierung; 2 Punkte: keine Veränderung der Frakturzone; 3 Punkte: Vergrößerung der Frakturzone und Lyse; 4 Punkte: Plattenausbruch). Zur statistischen Auswertung wurde der Kruskal-Wallis-Test und der 1way ANOVA-Test verwendet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die gleichzeitige Applikation von Lysostaphin zum Zeitpunkt der Keiminokulation führte bei allen 4 Tieren zu einer vollständigen Eradikation der Keime in den Lavage-Flüssigkeiten innerhalb von 4 Tagen. Radiologisch zeigte sich bei den Tieren ohne Trägermaterial an Tag 14 und 28 ein signifikant niedrigerer Punkte-Score, als bei Tieren mit Trägermaterial und PBS bzw. Lysostaphin. Im Blut gab es zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede in der Leukozytenzahl. Hingegen waren die Leukozyten in den Lavage-Flüssigkeiten bei den Tieren ohne Trägermaterial signifikant höher als bei den Tieren mit Trägermaterial und PBS bzw. Lysostaphin. Die CFU in den Lavage-Flüssigkeiten sank von Tag 7 auf 28 bei den Tieren ohne Trägermaterial konstant, wohingegen bei den Tieren mit Trägermaterial und Lysostaphin erst ein Sinken des Keimloads von Tag 7 auf 14 zu beobachten war, der aber zu Tag 28 hin wieder deutlich anstiegt.

Unsere Ergebnisse dokumentieren die in-vivo Wirksamkeit von Lysostaphin bei direkter Applikation. Die Anwendung von Lysostaphin mit einem Trägermaterial ist ungeeignet. Im nächsten Schritt soll daher die direkte Anwendung von Lysostaphin auf beschichteten Osteosynthese-Platten untersucht werden.