Quantitativer Vergleich von Klumpungsfaktor- und Koagulase-vermittelter Adhäsion von Staphylococcus aureus an oberflächengebundenes Fibrinogen unter Fluss

Die Beiträge von Klumpungsfaktor und Koagulase zur Vermittlung der Adhäsion von Staphylococcus aureus an oberflächenadsorbiertes Fibrinogen wurden mit einer neuen Methodik und Analyse quantifiziert. Die Anheftungs- oder Ablösedynamik der Bakterien wurde direkt in einer radialen Flusskammer mit einem gut definierten laminarer Fließfeld und einer räumlich variierenden Schergeschwindigkeit beobachtet und durch rekursive Scans der Kammeroberfläche und Zählung der Zellen mittels automatisierter Videomikroskopie und Bildanalyse mit einer motorisierten Bühne und Fokussteuerung quantifiziert. Die intrinsischen Geschwindigkeitskonstanten für Anheftung oder Ablösung wurden als Funktion der Schergeschwindigkeit für den Wildtyp-Stamm Newman von S. aureus und für Mutanten, die entweder Klumpungsfaktor, Koagulase oder beide Proteine auf mit Plasma, Fibrinogen oder Albumin beschichteten Oberflächen fehlten, geschätzt. Klumpungsfaktor, jedoch nicht Koagulase, erhöhte die Wahrscheinlichkeit der Anheftung und verringerte die Wahrscheinlichkeit der Ablösung von S. aureus auf plasmabeschichteten Oberflächen; jedoch erhöhten sowohl Klumpungsfaktor als auch, in geringerem Maße, Koagulase die Wahrscheinlichkeit der Anheftung auf der mit reinem Fibrinogen beschichteten Oberfläche. Alle Mutanten waren resistent gegen Ablösung auf der mit reinem Fibrinogen beschichteten Oberfläche, was die Möglichkeit eines zusätzlichen Adhäsionsmechanismus nahelegt, der unabhängig von Koagulase oder Klumpungsfaktor ist und nur für vollständig angeheftete Zellen wirksam ist. Zusammen legen diese Ergebnisse nahe, dass die Anwesenheit von Klumpungsfaktor die entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Adhäsion an Oberflächen mit adsorbiertem Fibrinogen spielt, nicht nur durch die Erhöhung der Wahrscheinlichkeit der Zelladhäsion, sondern auch durch die Stärkung der resultierenden Adhäsion.