Wie Osteo­myelitis-Erreger im Knochen überleben

Braunschweig – Wie der Erreger Staphylococcus aureus sich an das Leben im Knochen anpasst und wie er sich dort vor dem menschlichen Immunsystem schützt, berichten Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI). Im Fachmagazin mBio erläutern sie drei Überlebensstrategie des häufigsten Verursachers der Osteo­mylelitis (DOI:10.1128/mBio.01775-14).

Knochenmarksentzündungen sind schwer zu bekämpfende bakterielle Erkrankungen. Selbst die Verabreichung hochdosierter Medikamente über einen langen Zeitraum führt nicht zu einer zufriedenzustellenden Erfolgsquote und die Erkrankung führt regelmässig zu Amputationen. „Erste Symptome sind meist lediglich Fieber und ein allgemeines Schwächegefühl, die nach einiger Zeit abklingen“, erläutert Eva Medina, Leiterin der Arbeitsgruppe Infektionsimmunologie am HZI. Allerdings werde die Krankheit oft chro­nisch. Vor allem Menschen mit einem geschwächten Immunsystem oder einer anderen chronischen Erkrankung wie Diabetes seien gefährdet.

„Während der chronischen Phase fährt der Keim seinen Stoffwechsel herunter, da anders als während der akuten Phase nicht genügend Nahrung vorhanden ist. Er schläft sozusagen ein und überlebt nur noch, anstatt sich zu vermehren“, erläutert Medina eine Überlebensstrategie des Erregers.

Außerdem konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass der Keim während der Knochen­infektion vermehrt Proteasen produziert. Diese Enzyme können Struktur­elemente der Knochen spalten. „Dass diese Enzyme verstärkt produziert werden, deutet darauf hin, dass Staphylococcus aureus seine Nahrung direkt aus dem Knochen gewinnt. Er frisst den Knochen sozusagen von innen auf“, so Medina. Das Resultat seien Verformungen und poröse Knochen, die leicht brechen könnten.

Außerdem produziert der Keim laut der Arbeitsgruppe Toxine, die neutrophile Granulozyten abtöten. Staphylococcus aureus verstecke sich also nicht vor dem menschlichen Immunsystem, sondern bekämpfe dessen Abwehrmechanismen aktiv.

„Jetzt wo wir die Überlebensmechanismen des Erregers im Knochen kennen, können wir gezielt Strategien entwickeln, wie wir die Mechanismen unterbrechen oder unterbinden“, hofft Medina.

hil