Autor: Hendrik Halfar

Das Galleria mellonella- Infektionsmodell hat sich als valides Modell zur in vivo- Virulenzanalyse von Staphylococcus aureus-Isolaten bewährt. Es wurden n=70 Stämme mit einer Oxacillinresistenzrate von 20 % untersucht, welche aus Wundabstrichen von Patienten mit einem Diabetischen Fuß-Syndrom (DFS) entstammten. Anhand der in vivo-Testung der DFS- Isolate konnten Unterschiede der pathogenen Wirkung von Staphylococcus aureus auf eukaryotisches Gewebe ermittelt werden. Etwa 60 % der getesteten Stämme wiesen ein virulentes Potential in infizierten Wachsmottenlarven auf, wohingegen jedoch etwa 12% der Stämme keine inflammatorisch-infektiöse Wirkung erzeugten. Sämtliche Stämme wiesen die via PCR getesteten Pathogenitätsfaktoren phenole soluble moduline psmα und α-Hämolysin auf. Eine bekannte Nutztier-assoziierte Herkunft der Staphylokokken wurde anhand der CC398- Analyse ausgeschlossen, ebenso wurde kein ca-MRSA-Stamm anhand des charakteristischen Markers Panton Valentin Leukozidins aufgedeckt. Die exemplarische Genomanalyse von zehn Staphylococcus aureus- Stämmen unterschiedlicher Pathogenitätsstufen demonstrierte moderate Unterschiede der genomischen Information. Die pathogen getesteten Stämme DFS042a; DFS145a wiesen isoliert existente Sequenzen, codierend für Virulenzfaktoren der Bereiche Exotoxine (exo8.1), Hyaluronidase hyl3001; Streptolysin Biosynthesis Protein und Capsular polysaccharide biosynthesis protein CP8 auf. Die in vivo- Expressionsanalyse des übergeordneten Regulatorgens accessory gene regulator demonstrierte eine vermehrte Expression bei den pathogen getesteten Stämmen, ebenso zeigte sich deren Hyaluronidase-Aktivität im Rahmen eines Enzym-Assays als deutlich potenter im Vergleich zu den als nicht pathogen getesteten Stämmen DFS085a; DFS135c. Pathogene Unterschiede innerhalb der Art Staphylococcus aureus haben somit eine multifaktorielle Ätiologie, welche auf sämtlichen Ebenen der Proteinbiosynthese wirken. Staphylococcus aureus ist nicht gleich Staphylococcus aureus. Zum einen bestimmen die genetische Basisinformation, zum anderen jedoch auch die gegebenen Umweltfaktoren die Virulenz eines Stammes. Dies gilt sowohl für das klinische Bild als auch für die Sicherheitseinstufung seitens der BioStoffV und GenTG. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern den Hinweis, dass im Sinne chronischer Wunden jeglicher Art zwischen einer manifesten Infektion mit einem pathogenen Erreger und einer Besiedlung der Oberfläche unterschieden werden muss. Gleichzeitig wird das Galleria mellonella Infektionsmodell als repräsentatives Modell zur Charakterisierung der Patogenität eines Bakterienstammes, insbesondere Staphylococcus spp, demonstriert, in welchem sich Unterschiede hinsichtlich der Pathogenität valide darstellen und analysieren lassen. Bezogen auf einen möglichen Einsatz in der klinisch- mikrobiologischen Diagnostik könnte anhand des Modells bei manifestem Nachweis einer mikrobiellen Besiedlung einer chronischen Wunde eine Virulenzanalyse zwecks Abschätzung einer antibiotischen Sanierungsbedürftigkeit des besiedenden Bakterienstammes vorgenommen werden.