Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus
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Domäne:	Bakterien
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:	Staphylococcaceae
:	Staphylococcus
:	Staphylococcus aureus

Wissenschaftlicher Name Staphylococcus aureus Rosenbach 1884 Staphylococcus aureus ist ein kugelförmiges, grampositives Bakterium, das häufig in Trauben angeordnet ist (sog. Haufenkokken). Staphylokokken sind unbeweglich und bilden keine Sporen. Die Größe des Bakteriums liegt üblicherweise zwischen 0,8 - 1,2 µm. S. aureus kommt fast überall in der Natur und auch bei vielen Menschen auf der Haut und in den oberen Atemwegen (z.B. in der Nase) vor, meistens ohne dort Krankheitssymptome auszulösen. Man spricht in diesem Falle von einer Besiedlung oder Kolonisation der Person mit dem Keim (Kolonisationskeim). Staphylococcus aureus ist also weit verbreitet.

Die Bezeichnung Staphylococcus aureus besteht aus einem latinisierten Singular des griechischen σταφυλόκοκκος, wörtlich in etwa „die Traubenkugel“, aus älterem Griechisch σταφυλή, staphylé, „die Weintraube“ und κόκκος, kókkos, „das Kügelchen“ und aureus lateinisch „der goldene“.

Pathomechanismen

Staph. aureus besitzt zahlreiche Pathogenitätsfaktoren, darunter eine Polysaccharidkapsel (Biofilm) mit Protein A, die das Bakterium vor Phagozytose schützt. Das Protein A bindet Antikörper am Fc-Teil, also "verkehrt herum", als es für eine Opsonierung sinnvoll wäre. Die Koagulase und der Clumpingfaktor bewirken die Ausbildung eines Fibrinwalls, hinter dem Staph. aureus sich "einmauert" und für das Immunsystem unzugänglich ist. Erst wenn der Keim sich stark vermehrt hat, wird Fibrinolysin gebildet und der Wall aufgebrochen. Mittels der Hyaloronidase, DNasen, Lipasen und dem Hämolysin ist es nun im Stande, interzelluläres Bindegewebe und Parenchymzellen zu lysieren und invasiv in den Wirtsorganismus vorzudringen. Leukocidin hilft dabei, die zellulären Bestandteile der Immunantwort (Granulozyten und Makrophagen) zu schädigen. Auf diesem Wege verursacht Staph. aureus pyogene (eitrige) Infektionen, die lokal-oberflächlich (beispielsweise Furunkel, Karbunkel) auftreten können, aber auch schwere tiefe, systemische Prozesse (Osteomyelitis, Pneumonie, Endokarditis, Abszesse, Empyeme, Sepsis) mit hoher Letalität bedingen können. Staph. aureus kann verschiedene Toxine produzieren, die zu verschiedenen typischen Erkrankungen führen:

Enterotoxine sind Superantigene. Da sie sehr hitzebeständig sind und durch Kochen nicht zerstört werden, spielen sie eine große Rolle bei Lebensmittelvergiftungen (Durchfall, Erbrechen mit kurzer Inkubationszeit (wenige Stunden))

Exfoliatine A und B (5% der Staph. aureus) sind neben der Invasion der Bakterien beteiligt am Staphylococcal Scalded Skin Syndrome (Morbus Ritter von Rittershain, Pemphigus neonatorum, Syndrom der verbrühten Haut: Blasenbildung im Bereich der Haut, Rötung, Juckreiz, Lethargie, Fieber oder Hypothermie, Schleimhäute nicht mitbetroffen (im Gegensatz zum Lyell-Syndrom), Blasen ohne Erreger, hauptsächlich bei Kleinkindern und immunsupprimierten Erwachsenen über 60 Jahre, Therapie: symptomatisch: Flüssigkeit, Haut wie bei Brandverletzten (ITS), Clindamycin als Antibiotikum der Wahl)
Impetigo bullosa: (Blasenbildung nur am Ort der Infektion, bei immunkompetenten Patienten mit Antikörpern gegen Exfoliatine)

TSST: Toxic Shock Syndrome (klassisch bei Tampon benutzenden Frauen aufgetreten, da Toxin nur im Zustand des Magnesiummangels produziert wird. Heutige Tampons sind sicher. Toxin wirkt als Superantigen und aktiviert viele T-Zellen gleichzeitig: Hautrötung, Fieber, Schock usw. )

Die koagulasepositive Staphylokokken-Spezies Staphylococcus aureus zählt zu den wichtigsten Erregern im Krankenhaus erworbener (nosokomialer) Infektionen. Der Erreger ist äußerst widerstandsfähig gegen Einflüsse wie Austrocknung und kann eine Reihe von Resistenzen gegenüber Antibiotika aufweisen.

MRSA und Antibiotika-Resistenzen von Staphylococcus aureus

MRSA ist die Abkürzung für Methicillin- (Multi-) resistenter Staphylococcus aureus, und bezeichnet gegen Antibiotika resistente Stämme. Methicillin ist – wie das Penicillin – ein Beta-Lactam-Antibiotikum, das als Testantibiotikum für die Antibiotika-Sensitivität von Bakterien benutzt wird. Ist ein Bakterium resistent gegen Methicillin, ist es damit nachgewiesen resistent gegen alle Beta-Lactam-Antibiotika. Da die Beta-Lactam-Antibiotika einen Großteil aller verfügbaren Antibiotika ausmachen, findet sich MRSA im Sprachgebrauch oft auch als Abkürzung für Multiresistenter Staphylococcus aureus. Daneben existiert im Deutschen die Bezeichnung ORSA, die synonym zu verwenden ist. Dabei steht das O für Oxacillin, ein anderes Beta-Lactam-Antibiotikum.

Mechanismus der Resistenz

MRSA besitzen das Resistenzgen mecA, das für ein modifiziertes Penicillin-Bindeprotein (PBP2a, syn. PBB2´) kodiert. Dieses Protein - die bakterielle Transpeptidase - ist normalerweise für die korrekte Verknüpfung der Bausteine der Zellwand verantwortlich. Beta-Lactam-Antibiotika imitieren einen solchen Baustein und führen, wenn sie einmal eingebaut sind dazu, dass keine neuen Verknüpfungen mehr gebildet werden können. (Beta-Lactam-Antibiotika wirken deshalb nur auf wachsende Zellen.)
Das modifizierte Penicillin-Bindeprotein baut jedoch keine Beta-Lactam-Antibiotika in die Zellwand ein und führt dazu, dass MRSA gegen alle Beta-Laktam-Antibiotika (Penicilline, Cephalosporine und Carbapeneme) resistent sind. Charakteristisch für MRSA war bis vor kurzem, dass sie auch gegen weitere Antibiotikaklassen (beispielsweise Tetracycline, Aminoglykoside, Makrolide) Resistenzen erworben haben und damit eine Multiresistenz aufweisen. Seit wenigen Jahren beobachtet man zusätzlich eine neue Gruppe von MRSA, die diese Multiresistenz nicht aufweisen und als sog. community-acquired MRSA (auch community onset MRSA) bezeichnet werden.
Ein weiterer Resistenzmechanismus gegen Beta-Lactame, der aber nicht nur bei den MRSA anzutreffen ist, beruht auf der Bildung eines Enzyms, das Penicillin abbauen kann (Betalactamase).

Entstehung, Vorkommen und Häufigkeit von MRSA

Gegen Antibiotika resistente Stämme dieses Keims kommen vermehrt dort vor, wo ständig Antibiotika verwendet werden, z.B. in Krankenhäusern, Altenheimen. Die Antibiotika töten viele Keime ab. Nur wenige Keime können überleben, weil sie zufällig gegen das angewendete Antibiotikum resistent sind. Diese resistenten Bakterien vermehren sich dann trotz der Antibiotika-Therapie weiter. Dies ist eine klassische Selektion im evolutionsbiologischen Sinn.
Staphylococcus aureus bildet leicht Resistenzen gegen Antibiotika aus. Derart unempfindliche Bakterien können sich auch unter Gabe des Antibiotikums weiter vermehren und sprechen damit nicht mehr auf bestimmte Antibiotika an.

In manchen Kliniken beruhen bis zu 30% der im Krankenhaus erworbenen Infektionen auf MRSA. MRSA sind weltweit verbreitet. Während in den Niederlanden und den skandinavischen Ländern aufgrund eines guten Krankenhaushygienestandards der Anteil von MRSA unter den S. aureus-Stämmen sehr gering ist (etwa 1%), erreichen MRSA in den südeuropäischen Ländern, in den USA sowie in vielen asiatischen Ländern (Japan) prozentuale Anteile von 30 - >70%. In Deutschland liegt die MRSA-Rate derzeit bei etwa 20%, wobei es - je nach Krankenhaushygiene - starke lokale Unterschiede gibt. Besonders betroffen sind häufig die Intensivstationen. Derzeitige Standardmedikation gegen MRSA ist Linezolid, Fosfomycin und Vancomycin (intravenös). Es gibt allerdings auch schon Vancomycinresistenzen.

MRSA außerhalb des Krankenhauses

MRSA werden zunehmend auch außerhalb des Krankenhauses gefunden. Im englischen Schriftgut werden diese Keime als Community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus bezeichnet. Darunter gibt es Keime mit besonders aggressiven Verhalten, die den sogenannten Panton-Valentine Leukozidin Faktor aufweisen.

Relevant ist dies auch für den Rettungsdienst bzw. den Krankentransport. Da viele Patienten, die in klinischer Behandlung waren, infiziert sind ohne es zu wissen oder die entsprechenden Symptome zu zeigen, sollte das Rettungsfachpersonal die Anamnese auch auf solche Krankheiten hin betreiben. Der Transport eines MRSA-positiven Patienten erfordert neben der Eigensicherung des Rettungsfachpersonals mittels Einmal-Overalls und Einmalhandschuhen eine Schlussdesinfektion des kompletten Fahrzeugs.

Siehe dazu:

Dtsch Med Wochenschr. 2005 Mar 18;130(11):582-5; quiz 589-92. Infektionen mit Methicillin-resistentem Staphylococcus aureus: Bedeutung des Pathogenitätsfaktors Panton-Valentine Leukozidin
Linde H, Lehn N. Institut fur Medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Universitat Regensburg. Hans-Joerg.Linde@klinik.uni-regensburg.de

Therapie

Zwar kann versucht werden, Infektionen mit MRSA mit so genannten Reserveantibiotika wie Vancomycin und neuerdings Linezolid zu behandeln. Letzteres ist auch gegen vancomycinresistente Staph. aureus wirksam und hat gegenüber Vancomycin den Vorteil, dass es auch oral verabreicht werden kann. Doch im klinischen Alltag gestaltet sich die Therapie von Patienten mit MRSA-Infektionen oft schwierig und langwierig. Bei manchen Patienten, die bereits auf dem Weg der Besserung sind, ist es möglich, die Antibiotikabehandlung zu beenden. Dann kann sich auch die normale Haut- und Schleimhautflora regenerieren und verdrängt die MRSA-Keime wieder.

Schutzmaßnahmen

Das Auftreten von MRSA-Stämmen im Krankenhaus erfordert gezielte antiepidemische Maßnahmen mit Isolation des Patienten. Da der Erreger im Krankenhaus meist von Pflegepersonal und Ärzten (iatrogen) verbreitet wird, sind die wichtigsten Maßnahmen gegen die Ausbreitung das Tragen von Einmalhandschuhen und ausreichende Händedesinfektion. Ob Mundschutz oder sterile Mäntel die Weiterverbreitung des Keimes verhüten können, ist umstritten. Wichtig sind die Isolations- und Hygienemaßnahmen vor allem auf Intensivstationen.

Wichtig ist auch die Identifikation und Sanierung von MRSA-Trägern (ohne Krankheitssymptome). Vom Robert-Koch-Institut werden Screening-Untersuchungen in Krankenhäusern empfohlen: 1. bei Patienten mit u.a. chronischer Pflegebedürftigkeit, liegenden Kathetern, chronischen Wunden 2. beim Krankenhauspersonal bei Ausbruch, d.h. bei gehäuftem Nachweis von MRSA bei mehr als zwei Patienten, die in einem räumlichen und zeitlichen Zusammenhang stehen und nachgewiesner klonaler Identität des MRSA. Ein routinemäßiges Screening von Patienten und Personal birgt einen zu hohen Aufwand und wird deshalb vom RKI nicht empfohlen.

Neuentstehung und Ausbreitung von MRSA können nur eingedämmt werden durch rationellen und erregerorientierten Einsatz von Antibiotika, Nichtverwenden von Antibiotika, falls diese nicht erforderlich sind (leichtere Virusinfektionen der Atemwege ohne größere Gefahr der Zweitinfektion mit Bakterien), konsequentes Umsetzen der Hygienemaßnahmen im Krankenhaus und gegebenenfalls Isolierung und Sanierung betroffener Patienten.

Ethnobotanik

Extrakte verschiedener Pflanzenarten zeigen im Labor teilweise hohe Aktivität gegen MRSA mit mehreren Resistenzen, die in manchen Fällen synergistisch mit Pencillinen ist: hohe Aktivität zeigte Ocimum sanctum (eine Basilikumart), weiterhin Darjeeling-Tee (Camellia sinensis), der Flamboyant (Flammenbaum, Delonix regia), Holarrhena antidysenterica, der Hennastrauch (Lawsonia inermis), Granatapfel (Punica granatum), Terminalia chebula und Terminalia belerica (zwei Flügelsamengewächse). Andererseits waren Knoblauch (Allium sativum) und Orange (Citrus sinensis) wenig aktiv. In allen genannten Pflanzenextrakten konnten Phenole und Flavonoide als Träger der Aktivität festgestellt werdenF. Aqil et al.: Effect of certain bioactive plant extracts on clinical isolates of beta-lactamase producing methicillin resistant Staphylococcus aureus. J Basic Microbiol. 45/2/2005. S. 106-14. PMID 15812867.

Quellen

Literatur

Empfehlung zur Prävention und Kontrolle von Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus-Stämmen (MRSA) in Krankenhäusern und anderen medizinischen Einrichtungen. Mitteilung der Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention am RKI, Bundesgesundheitsblatt 1999, 42 (12) S.954-958

Weblinks

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