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Fragestellung: Staphylococcus aureus ist der häufigste Erreger implantatassoziierter Osteomyelitiden. Diese Studie untersucht das Virulenzverhalten von acht verschiedenen S. aureus Isolaten (n= 8) anhand folgender vier Kriterien: Wachstumskurve, Überlebensrate von Galleria mellonella Wachsmottenlarven, Invasions- und Proliferationsfähigkeit in SAOS-Zellen und Biofilmbildung. Die Abstriche wurden aus unterschiedlichen Wundarealen unfallchirurgischer Patienten entnommen.

Methodik: Das erste untersuchte Kriterium war die Messung der Überlebensrate von Galleria Mellonella Larven. Die Keime wurden mit einer Konzentration von 10^6/ml in jede Larve injiziert. Pro Stamm wurden 3 Versuchsansätze a 10 Larven durchgeführt. Die Überlebensraten der Larven wurden über einem Zeitraum von 3 Tagen bestimmt. Im Folgenden wurde eine Wachstumskurve der Bakterienisolate erstellt. In einer weiteren Serie wurde mit dem Osteoblasteninvasionsmodell die Invasions- und Proliferationsfähigkeit der S. aureus Isolate untersucht. Hierfür verwendeten wir die SAOS-2 Osteosarkomzelllinie. Zu vier Kontrollzeitpunkten wurden die Lebendzellzahlen der Bakterien bestimmt. Die letzte Untersuchungsreihe beschäftigte sich mit der Biofilmbildung der S. aureus Stämme durch Anheftung an polyvenyl chlorid Platistik. Zur Beurteilung der Virulenz wurden die S. aureus Isolate anhand der Ergebnisse in 3 Grade eingruppiert: "niedrig virulent";"intermediär virulent";"hoch virulent".

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im Gallerien-Modell wurde die Überlebensfähigkeit einen Tag post infectionem gemessen. 4 Isolate waren "hoch virulent", 3 "intermediär virulent" und ein Isolat "niedrig virulent". Im Osteoblasteninvasionsmodell wurde die Zellvermehrung von 3,5h bis 23h untersucht. Hierbei wurden 3 der Isolate als "hoch virulent", 4 als intermediär virulent" und ein Isolat als "niedrig virulent" eingestuft. Die Biofilmbildung wurde durch die optische Dichtemessung bestimmt. Zwei Isolate entsprachen dem Grad "hoch virulent", ein Keim dem Grad "intermediär virulent" und 5 Isolate dem Grad "niedrig virulent". Die Wachstumskurven der S. aureus Isolate unterschieden sich eindeutig. Bestimmt wurde die Lebendzellzahl nach 2,5 Stunden. Drei der Isolate wurden als sehr proliferativ, 2 als intermediär proliferativ und 3 als niedrig proliferativ eingestuft.

Letztendlich wurden 6 Keime als intermediär virulent, ein Keim als hoch virulent und ein weiterer als niedrig virulent eingestuft. Dabei korrelierten die als hoch virulent und als niedrig virulent eingestufte Keime mit den klinischen Verläufen, wo sich ein chronischer Verlauf bzw. ein hochakuter Verlauf zeigte.

Die Untersuchung des Virulenzverhaltens von verschiedenen S. aureus Isolaten zeigte eine deutliche Heterogenität. Die Korrelation des klinischen Verlaufs mit den gewählten Untersuchungskriterien zeigt, dass eine effiziente Diagnostik der Keime den klinischen Verlauf einer implantatassoziierten Infektion evtl. vorhersagen und damit den Behandlungsverlauf vom frühen Beginn an zielgerichtet beeinflussen kann.