Bedeutung von Virulenzgenen bei der Entwicklung von invasiven Infektionen durch Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE)
Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Vancomycin-resistente Enterokokken (VRE) sind multiresistente Erreger mit hoher humanmedizinischer Bedeutung, die schwere Infektionen verursachen können. Die Infektion mit VRE erfolgt hierbei zumeist endogen, d.h. aus dem Darm des Patienten. Bisher ist die Bedeutung erregereigener Faktoren für die Entwicklung von VRE-Infektionen noch nicht vollständig geklärt. In einem prospektiven Studienansatz wurde die Diversität der intestinalen Enterococcus faecium-Besiedlung bei Patienten mit E. faecium-Blutstrominfektion (BSI) untersucht. Es zeigte sich, dass bei 16 Patienten (66,6%) eine Besiedlung mit nur einem klonalen E. faecium- Stamm im Darm nachweisbar war. Bei 8 Patienten (33,3%) lag eine parallele intestinale Besiedlung mit zwei unterschiedlichen E. faecium-Stämmen vor. In der Mehrzahl der Fälle (n = 19; 79%) war das BSI-Isolat auch im Darm des jeweiligen Patienten zu finden. Hierbei waren bei den Patienten fast ausschließlich die Multilocus-Sequenztypisierung (MLST) Sequenztypen ST80 und ST117 zu finden. Die geringe Diversität der intestinalen Besiedlung mit E. faecium legt nahe, dass Infektionen durch ein geringes Spektrum vorherrschender E. faecium-Stämme in der untersuchten Population verursacht werden. Um die Rolle erregereigener Virulenzfaktoren bei diesem Prozess noch genauer zu untersuchen, wurden jeweils 120 klinische Vancomycin-resistente Enterococcus faecium (VREfm)-Isolate aus dem Blut von Patienten mit VREfm-BSI und intestinale VREfm-Kolonisationsisolate von Patienten mit reiner Besiedlung des Darms ohne BSI sequenziert und verglichen. Hierbei zeigte sich lediglich für das Virulenzgen fms-21 (pilA) eine signifikante Assoziation mit der VREfm-BSI (p=0,035). Bei der Untersuchung von anderen Genen zeigte sich keine signifikante Assoziation mit der VREfm-BSI. Einen wesentlichen Einfluss von Virulenzgenen auf die Entwicklung von VREfm-BSI konnte also nicht nachgewiesen werden. Die Berechnung eines prädiktiven Modells für die Entwicklung einer VREfm-BSI auf Grundlage von assoziierten Virulenzgenen konnte daher bei den Ergebnissen der anderen Projektteile nicht wie vorgesehen erfolgen. Stattdessen wurde untersucht, wie die unterschiedlichen VREfm-Sequenztypen mit Virulenzgenen ausgestattet sind und ob diese Ausstattung für die sehr erfolgreiche epidemiologische Ausbreitung des Sequenztyps ST117 in Deutschland eine mögliche Erklärung sein könnte. Hierfür wurden insgesamt 187 VREfm-Isolate von Patienten mit VRE- BSI aus ganz NRW sequenziert und die identifizierten Sequenztypen (ST117, ST80, ST192, ST612, ST1299 und ST203) hinsichtlich des Vorliegens von Virulenzgenen verglichen. Die Prävalenz von Virulenzgenen war hierbei in Abhängigkeit von den Sequenztypen z.T. deutlich unterschiedlich. Insbesondere der Sequenztyp ST117 wies hierbei die umfangreichste Ausstattung mit Virulenzgenen auf. Dies unterstützt die Hypothese, dass Virulenzgene die erfolgreiche Verbreitung von ST117 in Deutschland miterklären könnten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Distribution of virulence genes in vancomycin-resistant Enterococcus faecium (VREfm) from bloodstream infections in North Rhine-Westphalia VAAM Abstract Booklet
C. Böing, J.S. Schneider, A. Jurke, S. Kampmeier & A. Mellmann
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Virulome of vancomycin-resistant enterococci in bloodstream infection and carriage. ESCMID Global Abstract Book 2024. CMI Communications, 1(1), 100013.
C.W. Böing, J. Schneider, A. Jurke, A. Mellmann & S. Kampmeier
