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German Congress of Orthopaedics and Traumatology (DKOU 2023)

24. - 27.10.2023, Berlin

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Die Rolle der Autophagie beim intrazellulären Überleben von Staphylococcus aureus in Osteoblasten

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  • presenting/speaker Jürgen R. J. Paletta - Zentrum für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
  • Lea-Sophie Schwinn - Zentrum für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
  • Juliane Barthel - Zentrum für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
  • Vanessa Ketter - Zentrum für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
  • Phillip Lechler - Zentrum für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
  • Steffen Ruchholtz - Zentrum für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
  • Pietro Di Fazio - Zentrum für Viszeral- Thorax- und Gefäßchirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
  • Lei Song - Zentrum für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2023). Berlin, 24.-27.10.2023. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2023. DocAB91-2293

doi: 10.3205/23dkou536, urn:nbn:de:0183-23dkou5363

Published: October 23, 2023

© 2023 Paletta et al.
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Fragestellung: Implantat assoziierte Infektionen mit Staphylococcus aureus stellen eine schwerwiegende Komplikation dar, die mit Revisionseingriffen, erhöhter Morbidität und erhöhten Kosten einhergeht. Neben der Biofilmbildung könnte die Invasion von Osteoblasten durch S. aureus eine wichtige Rolle bei Implantat assoziierten Infektionen spielen, da die Bakterien der Immunantwort und der Antibiotikatherapie entgehen. Dies erschwert die Behandlung von S. aureus-Infektionen und führt zu ernsthaften Komplikationen bei chirurgisch eingesetzten prothetischen Implantaten.

Methodik: MG63- und SaOS2-Zellen wurden mit S. aureus ATCC 29213 sowie 8 gut charakterisierten Patientenisolaten infiziert. Nach 30-minütiger Inkubation wurden nicht adhärente, extrazelluläre S. aureus abgewaschen und durch Zugabe von Gentamycin gehemmt. Das intrazelluläre Überleben von S. aureus in den Zellen wurde nach 1 bis 3 Tagen durch ausplattieren bestimmt. Parallel wurden die Autophagiemarker Beclin 1, p62 und LC3B mittels Western-Blot bestimmt.Zusätzlich wurden Versuche unter Serummangel (Autophagieinduktion) oder nach Verabreichung von Bafilomycin (Autophagieinhibition) durchgeführt. Um die Übertragbarkeit der Ergebnisse in vivo zu testen, wurde LC3B in mit S. aureus infizierten Rattenoberschenkeln histologisch analysiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Zusammengenommen zeigt diese Studie eine ambivalente Rolle der Autophagiewege in Bezug auf das Überleben von S. aureus, was darauf hindeutet, dass Autophagie notwendig, aber nicht ausreichend ist, um eine Infektion zu beseitigen. Darüber hinaus unterscheidet sich die bakterieninduzierte Autophagie von einer hungerinduzierten Autophagie, was die Autophagie zu einer interessanten Behandlungsoption für die Implantat-assoziierte Infektion macht.