by G. H. | Aug 20, 2018 | Hüfte + Endoprothetik, Knie + Endoprothetik, News
Testung der Wirksamkeit von antibiotischen Therapien in einem chronischen hämatogenen Staphylococcus aureus Maus-Osteomyelitismodell
Kreis CAA, Tuchscherr L, Hoerr V, Medina E, Peters G, Fuchs T, Raschke MJ, Löffler B
Fragestellung: Staphylokokken gehören zu den am häufigsten isolierten Keimen in der Traumatologie und Orthopädie. Dabei ist Staphylococcus aureus ein pathogener Keim, der sehr häufig eine Osteomyelitis hervorruft und trotz antibiotischer Therapie zur Entwicklung von chronischen Infektionen neigt. Chronische und therapie-refraktäre Knocheninfektionen sind oft mit einem verändeten bakteriellen Phänotyp assoziiert, den sog. small-colony-variants (SCVs), die wahrscheinlich entscheidend zur bakteriellen Resistenzentwicklung beitragen.
Methodik: Die Beurteilung der Wirksamkeit verschiedener antibiotischer Substanzen (Rifampicin, Gentamicin, Cefuroxim) erfolgt in einem experimentellen Maus-Modell, welches bereits von Horst et al. (Am J Pathol., 2012) publiziert wurde und die humane Infektionssituation einer Osteomyelitis sehr nahe wiederspiegelt. Nach intravenöser Applikation einer definierten S. aureus-Dosis erfolgt die Knochenbesiedlung bei dieser Form der Osteomyelitis über die Blutbahn. Die antibiotische, intravenöse Therapie der infizierten Mäuse erfolgt im akuten und im chronischen Stadium der Osteomyelitis mit o.g. antibiotischen Substanzen. Der Entzündungsprozess des Knochens mit der einhergehenden Knochendeformierung wird in jeder Untersuchungsgruppe sowohl vor als auch nach antibiotischer Therapie mittels MRT visualisiert, was die Quantifizierung des inflammatorischen Fokus ermöglicht. Des Weiteren erfolgt im Anschluss die mikrobiologische Analyse durch Ausplattieren von infiziertem Knochenmaterial. Die Wirksamkeit der ausgewählten Antibiotika wurde zuvor in Osteoblasten-Zellkulturmodellen evaluiert.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Es zeigt sich, dass Rifampicin und Cefuroxim die Keimzahl und die Entzündungsreaktion im Knochengewebe in der akuten Infektionsphase reduzieren. Die Aktivität von Gentamicin erwies sich im Vergleich weniger effektiv. In der akuten Infektionsphase zeigt sich, das Gentamicin die SCV-Synthese induziert, was die Entwicklung Therapie-refraktärer Infektionen fördern könnte. In der chronischen Infektionsphase verlieren alle getesteten antibiotischen Substanzen ihre Wirksamkeit. Hier zeigt sich nach Abschluss der Therapie, dass kein Antibiotikum einen reduzierenden Effekt auf die Entzündungsreaktion, die Knochendeformierung oder die Keimzahl aufweist.
In diesem in-vivo Infektionsmodellen zeigt sich, dass Cefuroxim und Rifampicin in der akuten Phase der Infektion wirksam sind. Jedoch verlieren alle getesteten Antibiotika in der chronischen Infektionsphase ihre Wirksamkeit gegen persistierende Keime. Zudem findet durch Gentamicin eine Induktion der SCV-Bildung statt, was die Entstehung von chronischen, Therapie-refraktären Infektionen fördern könnte.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI59-791
doi: 10.3205/14dkou435 , urn:nbn:de:0183-14dkou4357
Published: October 13, 2014
© 2014 Kreis et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by G. H. | Jän 4, 2017 | Hüfte + Endoprothetik, Knie + Endoprothetik, News
Implantat Infektionen mit Staphylococcus epidermidis – Korrelation zwischen klinischem Outcome und bakteriellen Eigenschaften
Morgenstern M, Erichsen C, Post V, Moriarty F, Hungerer S, Militz M, Bühren V
Fragestellung: Staphylococcus epidermidis zählt zu den häufigsten Bakterienarten, welche für eine Implantat assoziierte Infektion nach Frakturversorgung oder nach Endoprothesen-Implantation verantwortlich sind. Besonders durch die Eigenschaft der Biofilm-Bildung und dem gehäuften Nachweis multiresistenter Stämme stellt Staphylococcus epidermidis eine Herausforderung für den behandelnden Chirurgen dar.
In dieser Studie sollen an einem großen Patientenkollektiv mit nachgewiesenem Staphylococcus epidermidis Implantat-Infekt das klinische Langzeitergebnis und die bakteriellen Eigenschaften analysiert werden. Die zentrale Fragestellung ist, ob eine Korrelation zwischen dem klinischen Outcome und dem bakteriellen Phänotyp, wie Antibiotika-Resistenz und Biofilm-Bildung vorliegt.
Methodik: Es konnten prospektiv in einem Zeitraum von 15 Monaten 100 Patienten mit einem intra-operativen Nachweis von Staphylococcus epidermidis bei einliegendem Implantat eingeschlossen werden. Anhand der intraoperativ gewonnenen Bakterienproben wurden eine Testung der Antibiotikaresistenzen und eine Quantifizierung der Biofilm-Bildung durchgeführt. In einer Datenbank wurden folgende Parameter erhoben: betroffener Knochen bzw. Gelenk, Typ des Implantates, Früh- oder Spät-Infekt, offene oder geschlossene Fraktur und Nebendiagnosen. Die Anzahl der Revisionsoperationen wurde dokumentiert. Die Nachuntersuchung mit Erhebung des aktuellen klinischen Status wurde nach 12 Monate vorgenommen und konnte bei 95 Patienten erfasst werden.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: In unserem Kollektiv wurden überwiegend Patienten mit einer Infektion nach Frakturversorgung (78%) untersucht. Die Infektion manifestierte sich zu 41% innerhalb eines Zeitraumes von 8 Wochen nach initialer Versorgung (Früh-Infekt). Bei 50% der Patienten wurden innerhalb des Nachuntersuchungszeitraumes von 12 Monaten mehr als 6 Revisionsoperationen durchgeführt. Nach einem Jahr konnte die chirurgische Behandlung in 72% der Fälle beendet werden und knapp die Hälfte der Patienten erreichten eine Restitutio ad integrum. Die Laboranalysen erbrachten, dass 54% der isolierten Bakterienproben die Fähigkeit einer deutlichen Biofilm-Bildung besitzen. Bei einem überwiegenden Anteil der Proben lag eine Multidrug Resistance (68%) sowie Oxacillin/Methicillin Resistenz (67%) vor. Die statistischen Analysen konnten keine Korrelation zwischen der Eigenschaft der Biofilm-Bildung und der Schwere des Verlaufes (Anzahl der Revisionsoperationen) sowie des klinischen Outcomes zeigen (p=0.14). Erreger mit Oxacillin Resistenz verursachten gegenüber multisensiblen Erregern einen deutlich protrahierten klinischen Verlauf mit signifikant mehr Revisionsoperationen (p=0.02).
Staphylococcus epidermidis Stämme mit Oxacillin Resistenz sind für einen prolongierten Verlauf und ein schlechteres Langzeitergebnis verantwortlich. Eine Korrelation zwischen der klinischen Manifestation eines Implantat-Infektes und der Fähigkeit der Biofilm-Bildung von Staphylococcus epidermidis konnte nicht gezeigt werden.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocWI30-1086
doi: 10.3205/14dkou176, urn:nbn:de:0183-14dkou1764
Published: October 13, 2014
© 2014 Morgenstern et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
