Small Colony Variants von Staphylokokken:
Ätiopathogenetische Bedeutung und ihr Nachweis aus klinischen Untersuchungsmaterialien

Mikroorganismen können neben den klassischen Resistenzen zusätzliche Mechanismen entwickeln, die zu einem Versagen einer Antibiotikatherapie führen können. Spezifische mikrobiologische Faktoren, die mit solchem Therapieversagen assoziiert sind, sind nicht beschrieben oder definiert worden, jedoch konnten sogenannte Small Colony Variants (SCVs) von S. aureus bei Patienten mit persistierenden und Antibiotika-refraktären Infektionen isoliert werden. S. aureus SCVs repräsentieren phänotypische Varianten, die bei deutlich reduziertem Wachstum mehrheitlich einen Defekt im Elektronentransport aufweisen.

Im Zusammenhang mit SCVs wurden folgende Studien durchgeführt:

1. Bei klinischen Untersuchungsmaterialien von Patienten mit chronischen Infektionen wurden aufwendige Kultivierungs- und Isolierungsverfahren angewendet, um speziell auch SCVs nachweisen zu können. Hierbei wurden bei bestimmten Patientengruppen (z.B. bei AIDS-Patienten) erstmals SCVs als ätiologisch verantwortliche Erreger erkannt und isoliert. Erstmals konnten auch SCVs von koagulasenegativen Staphylokokken als Erreger von Polymer-assoziierten Infektionen isoliert werden.
2. Die Selektionsrate sowie die Empfindlichkeit gegenüber bestimmten Antibiotika wurde bei SCVs im Vergleich zum S. aureus-Stamm mit normalem Phänotyp bestimmt. Ein neu entwickeltes Fluorochinolon zeigte bei höchster in vitro-Aktivität die niedrigste spontane Mutationsrate.
3. Zur Verbesserung des Nachweises von S. aureus und S. epidermidis aus klinischen Untersuchungsmaterialien wurde eine in situ-Hybridisierungsmethode entwickelt, bei der Fluoreszens-markierte Oligonukleotide spezifisch für Staphylokokken 16S rRNA eingesetzt wurden. Mit dieser Technik konnten sowohl S. aureus-Stämme mit normalem Phänotyp als auch SCVs (definierte Mutante mit SCV-Phänotyp) detektiert werden.

Drittmittelgeber:

IKF Münster Projekt C8

Beteiligte Wissenschaftler:

H'Doz. PD Dr. med. Christof von Eiff, Dr. med. Karsten Becker, Dr. med. Barbara Kahl, Prof. Dr. med. Georg Peters

Veröffentlichungen:

Von Eiff, C., P. Vaudaux, B. Kahl, D. Lew, S. Emler, A. Schmidt, G. Peters, R.A. Proctor: Bloodsream infections caused by small-colony variants of coagulase-negative staphylococci following pacemaker implantation. Clin. Infect. Dis. 29: 932-934 (1999)

Schmitz, F.-J., C. von Eiff, M. Gondolf, A. C. Fluit, J. Verhoef, G. Peters, U. Hadding, H.-P. Heinz, M. E. Jones: Staphylococcus aureus small colony variants: rate of selection and MIC values compared to wild-type strains, using ciprofloxacin, ofloxacin, levofloxacin, sparfloxacin and moxifloxacin. Clin. Microbiol. Infect. 5: 376-378 (1999)

Seifert, H., C. von Eiff, G. Fätkenheuer: Fatal case due to methicillin-resistant Staphylococcus aureus small colony variants in an AIDS patient. Emerg. Infect. Dis. 5: 450-453 (1999)

Krimmer, V., H. Merkert, C. von Eiff, M. Frosch, J. Eulert, J. F. Löhr, J. Hacker, W. Ziebuhr: Detection of Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis in clinical samples by 16S rRNA-directed in situ hybridization. J. Clin. Microbiol. 37: 2667-2673 (1999)

Von Eiff, C., R. A. Proctor, G. Peters: Staphylococcus aureus Small Colony Variants: A link to persistent infections. Berl. Münch. Tierärztl. Wochenschr. 113: 321-325 (2000)

Von Eiff, C., R. A. Proctor, G. Peters: Staphylococcus aureus Small Colony Variants: Formation and Clinical Impact. Int. J. Clin. Pract. Suppl. 115: 44-49 (2000)

Von Eiff, C., K. Becker, J. Hockmann, G. Lubritz, T. Schwarz, G. Peters: Persistence of Staphylococcus aureus small colony variants (SCV) in a patient with chronic skin disease. 9th European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, Berlin, Clinical Microbiology and Infection, Abstract P924, S. 332 (1999)

Josten, U., C. von Eiff, S. Mohr, W. Müller, B. Brandt, A. Joist, E. Brug: Hydroxyapatite-cement as a carrier for antibiotics in a 6-week toxicity study in the rabbit. Society of Toxicology Annual Meeting Philadelphia, Pennsylvania, USA (2000)

Sadowska, B., A. Bonar. C. von Eiff, M. Chmiela, W. Rudnicka, B. Rosalska: Characteristics of Staphylococcus aureus, isolated from airways of cystic fibrosis patients and their small-colony variants (gentamicin-resistant, menadione or hemin auxotrophic). 14^th European Immunology Meeting (EFIS) Poznan Poland (2000)

Jonsson, I.-M., C. von Eiff, R.A. Proctor, G. Peters, A. Tarkowski: Virulence of a small colony variant (SCV) Staphylococcus aureus in a murine model of septic arthritis. 9^th International Symposium on Staphylococci and Staphylococcal Infections, Kolding, Dänemark 14 - 17.06.2000, Abstract Nr. 198, p. 125.