Ziel: Es war das Ziel dieser Studie zu untersuchen, ob sich S. aureus Isolate aus dem klinischen Alltag in der Produktion von Proteasen, Siderophoren oder Leukotoxinen unterscheiden und ob eine Assoziation zwischen der Produktion der Virulenzfaktoren und bestimmten Infektionserkrankungen besteht.
Material und Methoden: Es wurden 95 S. aureus von Patienten untersucht, die an unterschiedlichen ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Ziel: Es war das Ziel dieser Studie zu untersuchen, ob sich S. aureus Isolate aus dem klinischen Alltag in der Produktion von Proteasen, Siderophoren oder Leukotoxinen unterscheiden und ob eine Assoziation zwischen der Produktion der Virulenzfaktoren und bestimmten Infektionserkrankungen besteht. Material und Methoden: Es wurden 95 S. aureus von Patienten untersucht, die an unterschiedlichen durch S.aureus verursachten Infektionen erkrankt waren. Es wurden die Resistenzeigenschaften der Isolate (MRSA, MSSA), das Zielorgan der Infektion (primäre Invasivität, fremdkörperassoziierte Infektionen, TEP-Infektionen, Knocheninfektionen, Wundinfektionen, postoperative Wundinfektionen, Pneumonie, Endokarditis) und die Morphologie der Infektion (Abszess, ausgedehnter Weichteilinfekt) betrachtet. Zur Bestimmung der Siderophore Aktivität wurden Überstände von Bakterienkulturen mit Chromazurol S (CAS) assay solution 1:1 gemischt. Die CAS assay solution enthält den chrome azurol S/iron(lII)/hexadecyltrimethylammonium bromide Komplex. Dieser Komplex hat seine maximale Extinktion bei 630nm. Der Farbstoff reagiert in Anwesenheit eines starken Chelator wie z.B. eines Siderophores unter Abgabe des Eisens mit einem Farbumschlag von Blau zu Orange. Zur Bestimmung der proteolytischen Aktivität wurden Caseinplatten in einer Konzentration von 2% (w/v) mit den Bakterien beimpft. Die durch Proteolyse verursachten Höfe wurden nach einer Inkubation für 48h bei 37°C ausgemessen. Zur Bestimmung der hämolytischen Aktivität wurden 3%ige (vol/vol) Kaninchenblutagarplatten verwendet. Die Blutagarplatten wurden mit den S.aureus Isolaten inokuliert. Diese Blutagarplatten wurden für 48h bei 37°C inkubiert und der Durchmesser der durch Hämolyse entstandenen Höfe gemessen. Diese Messung für alle Virulenzfaktoren erfolgte in biologischen Quadruplikaten. Ergebnisse: Die vorliegende Arbeit konnte zeigen, dass die Produktion von Siderophoren keine signifikante Assoziation mit der Ausbildung einer der untersuchten Infektionen in vitro aufweist. Es wurde lediglich ein Trend zu einer höheren Siderophorproduktion durch S. aureus Isolate von Endokarditispatienten beobachtet, der aufgrund der niedrigen Fallzahl jedoch nicht signifikant war. Hinsichtlich der Produktion von Proteasen wurde gezeigt, dass Staphylokokken, die einen postoperativen Wundinfekt verursachen eine signifikant höhere proteolytische Gesamtaktivität aufweisen als die anderen Staphylokokken (P=0,012). Eine signifikante Assoziation der Produktion von Proteasen in vitro mit der Ausbildung einer der anderen Infektionen war nicht zu beobachten. Es zeigte sich ferner keine signifikante Assoziation der Aktivität von Alpha-Hämolysin mit einer der untersuchten Infektionen. Schlussfolgerung: Staphylokokken, die einen postoperativen Wundinfekt verursachen, weisen eine signifikant höhere proteolytische Gesamtaktivität auf. Weitere Studien sind nötig um den potentiellen klinischen nutzen für die Behandlung von postoperativen Wundinfekten zu zeigen.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Purpose: The objective of this study was to examine if S.aureus, that caused infections in the clinical routine shows differences in the production of proteases, siderophores and alpha-hemolysin and if the production of these virulence factors is associated with certain infectious diseases.
Material and Methods: 95 S. aureus from patients with different infections caused by S. aureus were ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Purpose: The objective of this study was to examine if S.aureus, that caused infections in the clinical routine shows differences in the production of proteases, siderophores and alpha-hemolysin and if the production of these virulence factors is associated with certain infectious diseases. Material and Methods: 95 S. aureus from patients with different infections caused by S. aureus were examined. The bacteria were grouped concerning their antimicrobial resistance (MRSA, MSSA), the organ affected by the infection (primary invasive infection, foreign body associated infection, joint replacement infections, osteomyelitis, wound infections, postoperative wound infections, pneumonia and endocarditis) and the morphology of the infection (abscess or diffuse soft tissue infection). For the determination of siderophore activity an assay using chromazurol S (CAS) assay solution was used. The CAS assay solution contains chrome azurol S/iron(lII)/hexadecyltrimethylammonium bromide complex. This complex has its max. extinction at 630nm. This solution changes the color from blue to orange depending on the amount of siderophores. For the assessment of the proteolytic activity we used petri dishes filled with casein-agar with a casein concentration of 2% (w/v), the bacteria were placed on the agar and after incubation for 48h at 37°C the proteolysis on the agar was measured. For the measurement of the hemolytic activity petri dishes with agar containing 3%(vol/vol) rabbit blood were used, the bacteria were placed on the agar and after incubation for 48h at 37°C the hemolysis on the agar was measured. All measurements were repeated 4 times for each virulence factor and each S. aureus. Results: In this work we could show that the production of siderophores has no significant association with the examined infectious diseases in vitro, however S.aureus causing endocarditis tended to have a higher siderophore activity, which was probably not significant due to the small sample size. Concerning the proteolytic activity significantly higher values were observed for the postoperative wound infections (P=0,012), for the other infections no significant differences were observed. Further no significant association was observed between the hemolytic activity and the different infections. Conclusion: S. aureus, when causing postoperative wound infections, has a significantly higher proteolytic activity; however further studies are needed to assess the potential use of proteases as a target for the treatment of wound infections caused by S. aureus.
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