Bei P. aeruginosa handelt es sich um einen weitverbreiteten Boden- und Wasserkeim, der vor allem in feuchten Milieus vorkommt. Da das gramnegative, Oxidase-positive Stäbchenbakterium selbst bei Anwesenheit kleinster Spuren organischer Substanzen überleben und wachsen kann, ist es ein bedeutender nosokomialer Keim (Krankenhauskeim). P. aeruginosa kann als Erreger ein breites Spektrum von Krankheitsbildern auslösen. Dazu gehören Pneumonien, Infektionen von Brandwunden und Blutvergiftungen. Neben akuten Infektionen treten bei Vorerkrankten auch chronische Atemwegsinfektionen auf, zum Beispiel bei Patientinnen und Patienten mit zystischer Fibrose (CF), Bronchiektasen oder einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD). Besondere Gefahr geht von diesem Erreger aus, da er die Fähigkeit aufweist, Resistenzen gegen verfügbare Antibiotika zu entwickeln.   

Über die letzten 40 Jahre wurden vor allem in Deutschland, aber auch in anderen europäischen Ländern, Asien, Australien und Nord Amerika, mehr als 6.000 P. aeruginosa Isolate gesammelt. Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern von BREATH hat nun über 2.800 dieser Isolate genotypisiert und dabei die zweit- und dritthäufigsten Klone in der P. aeruginosa Population – ST235 und ST253, untersucht. ST253 Stämme sind typische Pseudomonaskeime, während Infektionen mit den ST235 Erregern mit einer sehr hohen Mortalität einhergehen. Die ST253 Stämme traten gleich häufig in akuten und chronischen Infektionen auf, während ST235 der häufigste Klon bei akuten Infektionen war. Bei CF und COPD Betroffenen wurde der Stamm ST253 als chronische Besiedlung der Atemwege über Jahre oder sogar Jahrzehnte festgestellt, während ST235 hingegen nur zu einmaliger oder kurzzeitiger Besiedlung führte. Bei immunkompetenten Patientinnen und Patienten führten Infektionen mit ST235 Stämmen zu schweren Augen- und Harnwegsinfektionen. Der ST235 Klon war außerdem der häufigste Erreger bei lebensbedrohlichen Brandwundeninfektionen und beatmungsinduzierten Pneumonien auf Intensivstationen.

Die Studie der Klone konnte zeigen, dass Variationen bei P. aeruginosa auftreten können, die seltene Merkmale, Genommobilität und Pathogenität aufweisen, die sich stark vom bisherigen Wissen über das Bakterium unterscheiden. Zwar brachten die Untersuchungen der Stämme PAO1 und PA14 Erkenntnisse über die grundsätzlichen Stoffwechsel und regulatorischen Prozesse von P. aeruginosa, aber die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass innerhalb kurzer Zeit Klone wie ST235 mit verschiedensten spezifischen Eigenschaften entstehen können. Da diese Klone zum Teil höhere Mortalitätsraten und stärkere Resistenzen gegen Antibiotikatherapien aufweisen, muss das Wissen aus der Untersuchung vor allem für Vorerkrankte berücksichtigt werden. 

Die Originalpublikation finden Sie hier: Phenotypic and Genomic Comparison of the Two Most Common ExoU-Positive Pseudomonas aeruginosa Clones, PA14 and ST235.

Text: BREATH/ AB

Foto: MHH/ Figiel