DGI:Blutstrominfektion/Gram-positive Bakterien/Staphylokokken/Klinisches Bild

Staphylococcus aureus

Bei 20-50% der Normalbevölkerung kolonisiert S. aureus die Haut, insbesondere im Bereich der Nasenvorhöfe. Das Bakterium kann – vor allem aus der endogenen Flora heraus – eitrige Haut- und Weichgewebsinfektionen (oberflächlich/invasiv), Endokarditiden, Osteomyelitiden, Pneumonien, Infektionen von Fremdmaterialien und Sepsis sowie Intoxikationen verursachen und ist für 70-80% aller Wundinfektionen verantwortlich. Bei ca. 30% aller Sepsis-Episoden ist S. aureus der verursachende Erreger und die Bakteriämie mit S. aureus weist eine Letalität von bis zu 30% auf. In der Pathogenese der S. aureus Infektionen spielen verschiedene Virulenzfaktoren (s.u.) eine Rolle. Einige Stämme sind in der Lage, spezifische Toxine zu exprimieren, die eine akute Gastroenteritis, das „toxic shock syndrome“ (TSS) bzw. das „staphylococcal scalded skin syndrome“ (SSSS) hervorrufen können. S. aureus weist eine besonders hohe Tenazität gegenüber Trockenheit, Hitze und hohem Salzgehalt auf und kann noch nach Monaten aus getrockneten Materialien isoliert werden. Begünstigende Faktoren für eine Infektion mit S. aureus stellen einliegende/implantierte Fremdkörper, verminderte Granulozytenzahlen und Phagozytosedefekte sowie eine vorgeschädigte bzw. operativ durchtrennte Haut dar.

Virulenzfaktoren von S. aureus:

Clumping factor: Zellwandständiges Protein, das die Bindung des Bakteriums an verletztem Gewebe oder Fremdmaterial aufgelagertem Fibrinogen vermittelt.
Protein A: Wird von den meisten S. aureus Stämmen exprimiert und ist mit der Peptidoglykanschicht verbunden. Protein A bindet an das Fc-Stück von Immunglobulinen, so dass diese nicht mehr von den Phagozyten erkannt werden und somit die Opsonierung und Phagozytose behindert wird.
Kapsel: Einige Stämmen bilden eine Kapsel, die ebenfalls die Phagozytose behindert.
Freie Koagulase: Wirkt im Komplex mit Prothrombin proteolytisch und bewirkt eine direkte Umwandlung von Fibrinogen zu Fibrin. Die dadurch um den S. aureus Infektionsort herum entstehende Fibrinkapsel schirmt den Herd vom umgebenden Gewebe und dem Immunsystem ab.
Leukozidin, auch Panton-Valentine-Leukozidin (PVL): Behindert die Phagozytose durch Zerstörung polymorphkerniger Granulozyten und Makrophagen.
Staphylokinase: Katalysiert die Umwandlung von Plasminogen zu Plasmin, welches die Fibrinkapsel des Infektionsherdes lysiert und somit die schubweise Ausbreitung ermöglicht.
Weitere extrazelluläre Virulenzfaktoren, die die Ausbreitung im Gewebe erleichtern und die Phagozytose behindern: Hämolysine, DNAse, Hyaluronidase, Lipasen

S. aureus-Toxine:

Staphylokokken-Enterotoxine: 11 immunologische Varianten sind bekannt. Sie verursachen Durchfälle und Erbrechen, wobei der genaue Mechanismus noch nicht geklärt ist. Die Enterotoxine sind verwandt mit den pyrogenen Exotoxinen der Staphylokokken und werden durch Trypsin nur geringfügig abgebaut. Erhitzen auf 100°C für 30 Min. führt nicht zu einer sicheren Inaktivierung.
Toxic Shock Syndrome Toxin 1 (TSST-1): Das Toxin wird von einzelnen Stämmen in aerobem Milieu exprimiert und aktiviert als Superantigen CD4-Zellen, die daraufhin unkontrolliert TNF-a und IL-2 freisetzen.
Exfoliatine A und B: Diese Serinproteasen lockern die Desmosomen, so dass sich innerhalb der Epidermis das Stratum corneum vom Stratum granulosum ablöst und die für das SSSS typischen Blasen entstehen.

Staphylococcus lugdunensis

S. lugdunensis ist ein Bestandteil der physiologischen Flora v.a. im Bereich des Perineums und der Leistenregion sowie der Axilla. Das Bakterium verursacht mitunter schwer verlaufende Endokarditiden sowie Wundinfektionen, Osteomyelitiden und Arthritiden. Obwohl S. lugdunensis zu den Koagulase-negativen Staphylokokken zählt, ähnelt der klinische Verlauf eher dem von S. aureus. Durch Biofilmbildung kann sich das Bakterium in vivo der Phagozytose und der antibiotischen Therapie entziehen. In der Pathogenese der Infektionen mit S. lugdunensis spielt die durch vWF-bindendes Protein und Fibrinogen-bindendes Protein vermittelte Interaktion und Adhäsion eine entscheidende Rolle.

Staphylococcus epidermidis und sonstige Koagulase-negative Staphylokokken

Koagulase-negative Staphylokokken unterscheiden sich von S. aureus durch die fehlende Bildung von Koagulase und die für S. aureus typischen Virulenzfaktoren. S. epidermidis ist ein häufiger Erreger von Fremdkörper-assoziierten Infektionen (Kunststoffimplantate, intravaskuläre Katheter). Das Bakterium sezerniert nach der durch das „Polysaccharide intercellular adhesin“ (PIA) sowie Proteine und Hämagglutinine der Zellwand vermittelten Adhäsion Polysaccharide, die einen Biofilm aufbauen, so dass der Erreger selbst vor Phagozytose und Antibiotika geschützt ist. Auch sonst ist S. epidermidis wie alle Staphylokokken in hohem Maße resistent gegenüber äußeren Einflüssen.

S. epidermidis verursacht ca. 40% der Kunstklappenendokarditiden und ca. 50% der Shunt-assoziierten Meningitiden, der CAPD-Peritonitiden und der Infektionen von Gelenkimplantaten. Transkutane Katheter können von der physiologischen Flora im Bereich der Durchtrittsstelle besiedelt werden. Klinisch imponieren Fieber, Fehlfunktionen von Implantaten sowie lokalisationstypische Symptome (Meningitis-Zeichen, Peritonitis, Gelenkschmerzen, Rötung, aber oft keine purulente Sekretion an der Kathetereintrittsstelle etc.).