Vergleich der genetischen und biochemisch-phänotypischen Eigenschaften von ausgewählten Stämmen der fakultativ pathogenen Spezies Actinobacillus actinomycetemcomitans

Der fakulativ pathogene Mikroorganismus Actinobacillus actinomycetemcomitans gehört zur physiologischen Mundhöhlenflora des Menschen und anderer Säugetiere, wobei er sowohl in der Mundhöhle parodontal Gesunder als auch in der Mundhöhle parodontal Erkrankter vorkommt. Aufgrund seiner zahlreichen Pathogenitätsmechanismen ist er imstande, destruktive parodontale Krankheiten zu initiieren. Er wird in hohen Raten in den Parodontalläsionen von Patienten nachgewiesen, die an lokalisierter juveniler Parodontitis (LJP = alte Nomenklatur), auch lokalisierte aggressive Parodontis (LAP = neue Nomenklatur, 1997), erkrankt sind. Zudem wird ihm eine Rolle bei der Pathogenese der Endokarditis, Sepsis, Sinusitis, chronische Bronchitis, Pneumonie, Osteomyelitis und bei Harnwegsinfektionen, sowie Kiefer-, Schilddrüsen-, Haut- und Gehirnabszessen zugeschrieben. Actinobacillus actinomycetemcomitans stellt hohe Ansprüche an die Kulturbedingungen und ist deshalb nicht immer leicht zu diagnostizieren. Es handelt sich hierbei um ein kleines unbewegliches, nicht sporenbildendes, gramnegatives, kokkoides Stäbchen, welches zudem als fakultativ anaerob, mikroaerophil und capnophil gilt. Um die Frage nach einer prädiktiven Aussage zur Virulenz/Pathogenität von Actinobacillus actinomycetemcomitans mittels genomischer Marker bereits in der mikrobiologischen Diagnostik zu beantworten, wurden 34 Stämme der Stammsammlung des Instituts für medizinische Mikrobiologie und Krankenhaushygiene, Marburg untersucht. Diese wurden mit zwei unterschiedlichen molekularbiologischen Methoden und einer klassischen phänotypischen Charakterisierung analysiert. Weder die Untersuchung mit Hilfe der DNA-DNA Hybridisierung nach der optischen Renaturierungsmethode noch die Ergebnisse der DNA-Sequenzierung spiegelten jedoch die Unterschiede der von den jeweiligen Stämmen hervorgerufenen chronischen und akuten Infektionen wider. Ebenso erfolgte die Bestimmung biochemischer Eigenschaften mit Hilfe der Bunten Reihe und zwei verschiedenen kommerziellen Schnelltestsystemen mit dem Ziel herauszufinden, ob phänotypische Eigenschaften für taxonomische Untersuchungen verläßliche Marker darstellen und ob gegebenenfalls bestimmte Merkmale und Merkmalskombinationen Hinweise auf das Pathogenitätspotential einzelner Isolate geben können. Die phänotypischen Ergebnisse wurden mit den Ergebnissen der Genomuntersuchung verglichen. Auch hier kam es zu widersprüchlichen Resultaten, da sich die Unterschiede innerhalb der biochemischen Versuchsreihe nicht durch genomische Ergebnisse belegen ließen. Im Unterschied zu den DNA-DNA Hybridisierungsergebnissen ließen sich die Vergleichswerte der DNA-Sequenzen über eine taxometrische Auswertung im "single-linkage-clustering" als Ähnlichkeits-Dendrogramm darstellen, das die verschiedenen phänotypischen Gruppen in unterschiedlichen Ästen aufführte. Die verschiedenen biochemischen Entitäten von Actinobacillus actinomyctemcomitans konnten somit über das Verfahren der Sequenzierung teilweise reflektiert werden. Es ergaben sich unterschiedliche genetische Gruppen, die sich jedoch anders als die Gruppen phänotypischer Reaktionsmuster zueinander verhielten. Zudem wurde die Verläßlichkeit der Identifizierung der 34 untersuchten Actinobacillus actinomycetemcomitans Stämme anhand der Schnelltestsysteme überprüft, die sich bei beiden Systemen als unzureichend erwies. Biochemische Gruppen der Spezies Actinobacillus actinomycetemcomitans sind durch Sequenzierung identifizierbar; unterschiedlich virulente Stämme lassen sich über keine der hier geprüften Methoden erkennen. In der Diagnostik sind daher möglicherweise weiterhin noch zusätzliche serologische Verfahren notwendig, solange noch kein sicherer Nachweis von Virulenzgenen routinemäßig möglich ist

Устойчивое водопотребление и геоэкологическая безопасность (на примере Западной Сибири)

Представлены результаты многолетних исследований факторов, определяющих состояние водных ресурсов, и тенденции изменения качества природных вод. Охарактеризованы элементы концепции обеспечения геоэкологической безопасности хозяйственно-питьевого водопотребления в Западной Сибири. Она учитывает естественно-природные (ландшафтно-климатические, гидрогеологические, экологические и др.), техногенные (эмиссия загрязняющих веществ, гидротехнические сооружения, добыча энергоресурсов и др.) и социально-экономические (уровень урбанизации, финансовое обеспечение и др.) факторы.The article deals with long-term studies of factors determining the state of water resources, and trends in the quality of natural water. The concept of providing geoecological safety of domestic and drinking water consumption in Western Siberia is described. It takes into account the natural (landscapeclimatic, hydro-geological, ecological, etc.), technogenic (emission of pollutants, hydraulic structures, extraction of energy resources, etc.) and socio-economic (level of urbanization, financial provision, etc.) factors

Epidemiology and recurrence rates of Clostridium difficile infections in Germany: a secondary data analysis

Clostridium difficile infection (CDI) is the most common cause of health-care-associated infectious diarrhea. Recurrence rates are as high as 20–30% after standard treatment with metronidazole or vancomycin, and appear to be reduced for patients treated with fidaxomicin. According to the literature, the risk of CDI recurrence increases after the second relapse to 30–65%. Accurate data for Germany are not yet available. Methods: Based on the research database of arvato health analytics (Munich, Germany), a secondary data analysis for the incidence, treatment characteristics and course of CDI was performed. The database included high granular accounting information of about 1.46 million medically insured patients covering the period 2006–2013, being representative for Germany. The analysis was based on new-onset CDI in 2012 in patients which either received outpatient antibiotic therapy for CDI or were hospitalized. Results: The ICD-10 coded incidence of CDI in 2012 was 83 cases per 100,000 population

In vitro-Untersuchung zur Erreger-eliminierenden Wirkung von Wundspüllösungen

Die Durchführung einer gewissenhaften Lavage in Verbindung mit einem sorgfältig durchgeführten Débridement hat essenzielle Bedeutung im Wundmanagement der Akut-versorgung traumatologischer Patienten zur Verhinderung von Wundheilungsstörungen und etwaiger Infektionen. Für eine solche Lavage stehen diverse antiseptische Wundreinigungsmittel sowie sterile Spülmedien wie Kochsalz- oder Ringerlösung zur Verfügung. Zur Entscheidung für die geeignete Spüllösung gilt es kritisch zwischen Wirkstofftyp, Indikationsgebiet, physiologischer Wechselwirkung, Neutralität und Zytotoxizität abzuwägen. In der vorliegenden Studie wurde die Effektivität von physiologischer Kochsalzlösung und einer experimentellen Spüllösung auf der Basis von Octenidindihydrochlorid in Bezug auf ihre Keimreduktion verglichen. Außerdem galt es zu untersuchen, inwieweit sich eine zusätzliche biologische Belastung in Form von nativem Blut und Sand, wie sie bei Verkehrsunfällen üblich ist, auf die Effizienz der Lösungen auswirkt und ob es einen quantifizierbaren Unterschied zwischen den verwendeten Testkeimen hinsichtlich ihrer Entfernung gibt. Als Testoberflächen dienten quer geschnittene sterilisierte Stücke aus der Laxe des Schweins; zur Kontaminierung wurden die Testkeime Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecium und Candida albicans gewählt. Insgesamt wurde mit der Lösung auf Basis von Octenidin eine durchschnittliche Keimreduktion von 2,1 Log-Stufen erzielt, die Reduzierung mittels Kochsalzlösung war mit 1,4 Log-Stufen signifikant geringer. Eine zusätzliche Belastung konnte die Wirksamkeit beider Flüssigkeiten nicht einschränken; auch hier lag die Effizienz von Octenidindihydrochlorid deutlich über der von isotoner Kochsalzlösung. Während Octenidin den verschiedenen Keimen gegenüber eine ähnliche mikrobiozide Wirksamkeit aufweisen konnte, hatte die Kochsalzlösung insbesondere bei dem grampositiven Keim Staphylococcus aureus Schwierigkeiten, diesen zu entfernen. Aufgrund der Überlegenheit gegenüber der häufig eingesetzten Kochsalzlösung und der in der Literatur beschriebenen Verträglichkeit von Octenidin sollte der regelmäßige Einsatz Octenidin-basierter Wundspüllösungen in Betracht gezogen werden

Untersuchungen zur Biofilmbildung bei MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus) - Zusammenhang zwischen Biofilmbildung und klinischen Parametern

Mittels des Zellkutlurplatten-Adhärenztests wurde die Fähigkeit von MRSA auf Biofilmbildung untersucht. Zusätzlich wurde versucht, eine Quantifizierung der Biofilmbildung zu objektivieren und in geeignete Gruppen zu unterteilen. Für MRSA als einen der bedeutendsten Krankenhaus-assoziierten Krankheitserreger konnte in der vorliegenden Arbeit die Fähigkeit zur Biofilmbildung nachgewiesen werden. Weiterhnin konnte gezeigt werden, dass die Stärke der Biofilmbildung mit verschiedenen Faktoren zusammenhängt. So konnte nachgewiesen werden, dass Fremdkörper-assoziierte Infektionen auch bei MRSA mit einer durchschnittlich höheren Biofilmbildung einhergeht als Infektionen anderer Art und einfacher Besiedlung. Eine Einteilung in Gruppen der Biofilmstärke hingegen war aufgrund der fehlenden Standadisierung und der sehr heterogenen Datenlage in der Literatur nicht möglich

Periodontopathogene Bakterien: Freisetzungsmuster von Zytokinen im humanen Vollblut-Testsystem und Unterschiede in der Aktivierung des angeborenen Immunsystems durch Toll-like Rezeptor-Stimulation

Das angeborene Immunsystem erkennt Gram-positive und Gram-negative Bakterien mit Rezeptoren, welche bakterielle Muster („pathogen associated molecular patterns“, PAMP) erkennen. Dabei spielen Toll-like Rezeptoren (TLR) eine zentrale Rolle. Verschiedene TLRs benutzen gemeinsame Signalwege, zeigen jedoch ebenso Unterschiede. Parodontalerkrankungen werden durch eine Besiedlung von Zahntaschen in erster Linie durch Gram-negative, aber auch durch Gram-positive Bakterien hervorgerufen und aufrechterhalten. Bislang gibt es nur begrenzte Erkenntnisse darüber, ob Gram-positive und Gram-negative Bakterien Immunantworten im angeborenen Immunsystem auslösen, welche sich qualitativ oder quantitativ unterscheiden. Um unterschiedliche Effekte der Immunaktivierung zu untersuchen wurde in dieser Arbeit humanes Vollblut ex vivo mit hitzeinaktivierten Gram-positiven und Gram-negativen Bakterien sowie deren Bestandteilen, welche TLRs aktivieren, stimuliert und die Freisetzung proinflammatorischer Zytokine gemessen. In den Stimulationsüberständen wurde mittels ELISA die Freisetzung von TNFα und IL-8 quantifiziert. Zusätzlich wurden TLR-transfizierte HEK-293 Zellen stimuliert und die Immunantwort TLR2- bzw. TLR4-defizienter Mäuse untersucht. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass periodontopathogene Gram-positive und Gram-negative Bakterien unterschiedliche Muster der Zytokinfreisetzung hervorrufen. Gram-negative Erreger bedingten eine höhere Freisetzung von TNFα, während Gram-positive Bakterien eine höhere IL-8 Freisetzung hervorriefen. Versuche an TLR-transfizierten HEK-293 Zellen und TLR-knockout-Mauszellen zeigten die spezifische Rolle von TLR4 bzw. TLR2 bei der Erkennung Gram-negativer bzw. Gram-positiver periodontopathogener Bakterien. Interessanterweise zeigten F. nucleatum und P. gingivalis ein von den oben genannten Beobachtungen für Gram-negative Bakterien abweichendes Bild. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass periodontopathogene Gram-negative und Gram-positive Bakterien unterschiedliche Muster immunregulatorischer Aktivität hervorrufen. Dies wird interpretiert als die Folge der unterschiedlichen Aktivierung verschiedener TLRs. Die Ergebnisse wurden in Zusammenhang der Pathogenese von Parodontalerkrankungen und mukosaler Immunität diskutiert

Kontrollierte, prospektive Untersuchung zur bakteriellen Kontamination von Schlauchsystemen von Narkosegeräten bei Ausdehnung des Wechselintervallsauf 48 Stunden

Im Rahmen einer vergleichenden Beobachtungsstudie wurden in der vorliegenden Arbeit die Kinetiken der mikrobiologischen Kontaminationen der Narkosesysteme erfasst und der Einfluss unterschiedlich langer Wechselintervalle der Schlauchsysteme dokumentiert. Die aus den Systemen isolierten Keime wurden mit den routinemäßig gewonnenen Patientenproben verglichen, um die diskutierte Vektorfunktion der Geräte zu untersuchen