Staphylokokken
Bereits aus den Jahren 1871/72 liegen Berichte von rundlichen kokkoiden Elementen in Abszessen, im
Eiter sowie im Blut von pyämischen Patienten vor. 1878 stellte R. Koch seine Untersuchungen zur Etiologie
von Wundinfektionen vor und im Jahre 1880 stellte der schottische Chirurg G. Ogston seine Arbeiten
über Staphylokokken in einem berühmt gewordenen Vortrag vor. In typischen Eiterungsprozessen konnte
Ogston stets in reichlicher Menge traubenförmig angeordnete Kokken nachweisen, die er dagegen nie in
sogenannten kalten Abszessen (käsige Prozesse von Knochen und Lymphknoten fand).
Das Genus Staphylococcus weist eine große Spezies-Vielfalt auf, laufend wird im Schrifttum über neu
gefundene Arten berichtet. Obwohl die von V. Darányi 1926 vorgeschlagene Einteilung der
Staphylokokken in plasmakoagulasepositive (S. aureus-Gruppe) und -negative Arten molekulargenetisch
nicht untermauert ist, hat man sie aus Gründen der klinischen Relevanz und Praktikabilität beibehalten.
I: Staphylokokkus aureus-Gruppe:
Die größte pathogene und damit klinisch- bakterielle Bedeutung kommt der koagulasepositiven Spezies S. aureus zu. Die Stämme dieser Art sind an Mensch und Tier adaptiert und können auch im umgebenden
Milieu einige Zeit überdauern. Bezüglich ihrer spezifischen Virulenz lassen sich tierische von menschlichen S. aureus-Stämmen unterscheiden. Sie werden deshalb auch als Standortvarietäten bezeichnet. Eine weitere koagulasepositive Spezies, S. intermedius sowie die koagulasevariable Art S. hyicus kommen natürlicherweise nur bei Tieren vor, können aber auch bei Menschen, die engen Kontakt mit Tieren haben, aus dem Untersuchungsmaterial isoliert werden.
Eigenschaften des Erregers:
Mikroskopisch erscheinen Staphylokokken als grampositive, meist in Haufen gelagerte Kokken. Sie sind
unbeweglich und bilden keine Sporen aus. Die Pigmentierung ist variabel, sie reicht von weiß bis gelb.
Die Pigmente (Karotinoide) werden als Schutzmechanismen gegen Licht und UV-Strahlen gebildet.
Die Zellwand enthält folgende Virulenzfaktoren:
Protein A: Regelmäßig auf der Oberfläche von S. aureus vorkommendes Protein. Es hat antiphagozytäre
Eigenschaften und kann Immunglobuline über deren Fc-Stücke binden. Die antikörpervermittelte zelluläre
Immunantwort wird so unterbunden.
Clumpingfaktor: Auch er ist Bestandteil der Oberfläche fast aller S. aureus-Zelloberflächen. Er führt durch
Aktivierung von Fibrinmono meren zu einer Verklumpung von Plasma. (Wichtiges diagnostisches
Merkmal).
Extrazelluläre Produkte:
S. aureus-Stämme können zahlreiche Stoffe extrazellulär abgeben, die auch toxisch wirken können.
Plasmakoagulase: Dieses Enzym führt zu einem Verklumpen von Plasma.
Leukozidin: Dieses Toxin schädigt selektiv Granulozyten und Makrophagen des Menschen in vitro und in
vivo.
Hämolysine: Staphylokokken können ver schiedene Hämolysine produzieren, die zur Auflösung von
Erythrozyten führen.
Hyaluronidase: Mit diesen Enzymen können S. aureus-Stämme die interzelluläre Kittsubstanz auflösen.
Dadurch wird ihre Gewebsinvasivität mitbedingt.
Enterotoxine: Heute kann man 5 Enterotoxi ne voneinander abgrenzen, die auch nach 30minütigem
Kochen nicht inaktiviert werden. Sie können ein gastrointestinales Toxicose-Syndrom mit heftigem
Erbrechen und evtl. Duchfall hervorrufen.
Toxic shock syndrome toxin 1: Das TSST-1 wird ebenfalls nur von einem Teil der S. aureus-Stämme
gebildet. Es ruft das TSS hervor (siehe dort).
Außerdem bilden diese Stämme noch eine Reihe von Enzymen (Lipasen, Nukleasen und Proteasen) und
Bacteriocinen. Diese Stoffe verschaffen ihnen einen Wachstumsvorteil in der grampositiven Mischflora
der Umgebung.
Erkrankungen durch S. aureus-Stämme:
Die durch S. aureus verursachten Erkrankungen lassen sich in invasive Prozesse und in Toxin-vermittelte
Erkrankungen einteilen.
a) Invasive S. aureus-Erkrankungen:
Eine häufige und typische S. aureus-Infektion ist der Furunkel, ein in der Haut von Talgdrüsen oder
Haarbälgen ausgehender Mini-Abszeß. Mehrere zusammenfließende Furunkel werden als Karbunkel
bezeichnet. Weitere oberflächliche Prozesse sind die Pyodermie (meist Mischinfektion mit Streptococcus
pyogenes, Impetigo contagiosa) und Wundinfektionen.
Die eitrige Parotitis ist pathognomisch mit S. aureus verbunden, ebenso wie die Mastitis puerperalis. Die
primär hämatogene Osteomyelitis der Kinder wird durch diesen Keim hervorgerufen, ebenso wie die oft
chronische sekundäre Osteomyelitis.
Abszesse durch S. aureus können sowohl in Weichteilen als auch in Organen auftreten, Empyeme in
Körperhöhlen (Pleura) und Gelenken.
Sämtliche oberflächlichen und tiefen Prozesse können eine Keimeinschwemmung in die Blutbahn nach
sich ziehen und damit zur Endokarditis oder zur Sepsis führen.
b) Toxinvermittelte S. aureus-Erkrankungen:
Hierbei kommt einem oder mehreren Toxinen die entscheidende pathogenetische Bedeutung zu. Der
toxinproduzierende Infektionsherd kann u. U. klinisch inapperent bleiben oder die Toxinbildung kann,
wie bei der enterotoxinbedingten Gastroenteritis, sogar überwiegend außerhalb des Patienten (im
Lebensmittel) stattfinden.
Staphylococcal Scalded Skin Syndrome: Vorwiegend bei Säuglingen (Morbus Ritter von Rittershain) und
Kleinkindern auftretende Krankheit, die abrupt mit generalisiertem Erythem und Fieber beginnt. Nach
wenigen Stunden kommt es zur großflächigen Epidermolyse mit Blasenbildung, ähnlich einer verbrühten
Haut. Pathogenetisch zugrunde liegt eine intradermale Spaltbildung mit folgendem Ödem zwischen
unterem Stratum spinosum und oberem Stratum granulosum als Folge der Zelldesintegration durch die
Wirkung des Exfoliativ-Toxins.
Toxic Shock Syndrome (TSS): Diese Erkrankung wurde erstmals 1978 beschrieben. Die im
Zusammenhang mit der Menstruation auftretende Form ist mit ca 90% wesentlich häufiger als das
nichtmenstruelle TSS. Es entsteht ein symptomenreiches klinisches Bild, da meistens mehrere Organe in
ihrer Funktion bis hin zum völligen Versagen eingeschränkt werden.
Epidemiologie:
Wie schon ausgeführt, ist S. aureus als Kommensale der physiologischen Körperflora von Mensch und
Tier anzusehen.
S. aureus ist beim Menschen auf der Schleimhaut der vorderen Nasenhöhle, des Rachens, der
Ausführgänge der Brustdrüse und im geringeren Umfang auch des Darmes zu nennen. Von der
Hautoberfläche sind insbesondere die Perinealregion und die Achselhöhlen zu nennen.
Innerhalb der Spezies S. aureus gibt es beträchtliche Virulenzunterschiede, beruhend auf der
unterschiedlichen biologischen Gesamtaktivität der Stämme. Sieht man von allgemeinen hygienischen
Maßnahmen ab, so gibt es keine verläßliche Prophylaxe zur Verhütung von Staphylokokken-Infektionen.
Therapie:
Vor jeder Chemotherapie von invasiven S. aureus-Infektionen ist zu prüfen, ob andere, insbesondere
chirurgische Maßnahmen indi ziert sind: Eröffnung, Drainage und Ausräumung von Empyemen und
Abszessen, Entfernung von Sequestern und Fremdkörpern. Chemotherapeutisch kann man
Staphylokokken mit Cefamandol, Cefazedon, Cefazolin oder Flucloxacillin behandeln. Alternativ stehen
Dicloxacillin, Clindamycin oder Fosfomycin zur Verfügung.
Koagulasenegative Staphylokokken:
In früheren Jahren hat man geglaubt, daß koagulasenegative Staphylokokken für Mensch und Tier
generell apathogen sind. Aufgrund entsprechender klinischer Erfahrungen hat man diesen Standpunkt vor
einigen Jahren revidieren müssen. Es besteht heute allgemeine Abereinstimmung darin, daß auch
koagulasenegative Staphylokokken und nicht nur Stämme der Spezies S. aureus schwere
Infektionsprozesse bei Mensch und Tier verursachen können.
Die koagulasenegativen Staphylokokken stellen eine Gruppe von wahrscheinlich sehr vielen differenten
Arten dar. Aufgrund unterschiedlicher morphologischer, chemischer, physiologischer und genetischer
Eigenschaften werden bis heute folgende Species unterschieden:
S. epidermidis, S. saprophyticus, S. haemolyticus, S. xylosus, S. cohnii, S. warneri, S. capitis, S. hominis,
S. simulans, S. auricularis, S. saccharolyticus, S. sciuri, S. lentus, S. gallinarum, S. caprae, S. carnosus, S.
staphylolyticus, S. caseolyticus, S. arlettae, S. equorum und S. kloosi.
Die Taxonomie der koagulasenegativen Staphylokokken ist sicherlich noch nicht abgeschlossen. Mit
entsprechenden ,nderungen und Ergänzungen muß in den nächsten Jahren gerechnet werden.
Pathogenese und Klinik:
Wegen der generell geringen Virulenz sind Infektionen mit koagulasenegativen Staphylokokken unter
normalen Umständen, d. h. wenn keine prädisponierenden Faktoren vorliegen, selten. Ihr Nachweis in
klinischem Untersuchungsmaterial muß demnach sehr kritisch beurteilt werden.
In den meisten Fällen wird es sich um eine exogene oder endogene (Normalflora!) Kontamination
handeln. Lediglich bekapselten Stämmen wird wegen der dadurch bedingten Phagozytose-Resistenz eine
höhrere Virulenz zugeschrieben, ihr Vorkomen ist aber sehr selten.
Für ein bestimmtes Patientengut jedoch sind Staphylokokken der S. epidermidis-Gruppe als
Krankheitserreger von hoher Bedeutung. Sie sind in der Lage, bei Heroinsülchtigen eine
Rechtsherzendocarditis zu verursachen.
Bei immunsupprimierten Patienten - vor allem mit Hämoblastosen, aber auch soliden Tumoren, besonders
unter zytostatischer Therapie mit Leukopenie zählen sie zu den häufigsten Sepsiserregern. S. epidermidis
dominiert auch als Erreger bei Infektionen, assoziiert mit implantierten Fremdkörpern und intravasalen
Kathetern aus Plastikmaterial (Liquor-Ableitungssysteme, Herzklappen, Schrittmacherelektroden,
Venenkatheter, etc.).
Die wesentlichen Pathomechanismen liegen in der Fähigkeit dieser Staphylokokken, irreversibel an
Plastikoberflächen zu adhärieren, sich dort zu vermehren und eine extrazelluläre Schleimsubstanz zu
bilden. Dadurch entgehen die eingeschlossenen Staphylokokken Wirtsabwehrmechanismen.
Staphylokokken der S. saprophyticus-Gruppe sind verantwortlich für das Dysurie- Symptom bei
jüngeren, sexuell aktiven Frauen sowie für einen Teil der unspezifischen Urethritis bei sexuell aktiven
Mänern. Im Vordergrund stehen dysurische Beschwerden, oft ohne Fieber. In Einzelfällen kann es zur
Pyelonephritis kommen.
Epidemiologie:
Koagulasenegative Staphylokokken sind Hauptbestandteil der Normalflora von Haut- und Schleimhäuten
des Menschen. Sie spielen dort offensichtlich eine bedeuten de Rolle in der antiinfektiösen Barriere. Damit
ist die potentielle Quelle für Infektionen, aber auch der Kontamination von Untersuchungsmaterialien
evident.
Ausbrüche, vor allem von nosokomialen Infektionen kommen vor, sind aber wohl erheblich seltener als
bei S. aureus.
Generelle prophylaktische Maßnahmen sind nicht möglich.
Therapie:
Die Therapie von koagulasenegativen Staphylokokkeninfektionen folgt den für S. aureus genannten
Kriterien. Generell neigen diese Staphylokokken jedoch mehr zur Methicillin- oder Multi-Reistenz.
Literatur:
Peters, C.; Pulverer, G. Die Familie der Micrococcaceae, in Brandis, H.; Pulverer, G., Lehrbuch der
Medizinischen Mikrobiologie, 6. Auflage, Gustav Fischer-Verlag, 1988.
Peters, G.; Schuhmacher-Perdreau, F. Micrococcaceae, in Burkhardt, F., Mikrobiologische Diagnostik,
Thieme-Verlag, Stuttgart, 1992.