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Panton-Valentine-Leukozidin

nach den klinischen Pathologen Sir Philip Noel Panton (1877-1950) und Francis Valentine
Englisch: Panton-Valentine-Leukocidin, kurz PVL

1 Definition

Das Panton-Valentine-Leukozidin, kurz PVL, ist ein potenter Virulenzfaktor, der auf Staphylococcus aureus-Stämmen vorkommen kann. Das bakterielle Exotoxin zählt zur Gruppe der β-porenbildenden Toxine.

PVL-produzierende Staphylococcus aureus-Stämme sind stark pathogen, da sie progrediente Infektionen von Haut und Weichteilgewebe verursachen, darunter Wundinfektionen.

2 Biochemie und Übertragung

Das Panton-Valentine-Leukozidin besteht aus zwei Untereinheiten:

  • LukS-PV, 33 kDa (S-Untereinheit)
  • LukF-PV, 34 kDa (F-Untereinheit)

Die Gene für diese beiden Untereinheit werden durch den Bakteriophagen φPVL transduziert und im Sinne eines Prophagen in das Bakterien-Genom eingebaut.

3 Wirkmechanismus und Virulenz

Wie alle Leukozidine induziert das Panton-Valentine-Leukozidin die Bildung nicht regulierter Poren in der Zytoplasmamembran von Leukozyten, insbesondere Granulozyten, Monozyten und Makrophagen, und lysiert diese dadurch. Die beiden Untereinheiten werden separat sezerniert und assemblieren auf der eukaryotischen Zellmembran zu einem porenbildenden Heptamer, das strukturell überwiegend β-Faltblätter enthält. Damit dient es der Immunevasion des Bakteriums durch Antiphagozytose.

Einer Metaanalyse zufolge korrelierten PVL-positive Staphylokokken-Stämme deutlich mit Infektionen von Haut und Weichteilgewebe wie etwa Abszessen, Furunkeln und Karbunkeln.[1] Diese müssen mit einer höheren Wahrscheinlichkeit chirurgisch versorgt werden als PVL-negative Infektionen. Kinder mit PVL-positiven muskuloskelettalen Infektionen erleiden eine höhere Morbidität. Dass PVL Hautnekrosen verursacht, ist gut belegt.[2]

Die direkte Evidenz, dass PVL-produzierende Stämme andere invasive Erkrankungen wie Bakteriämie, Pneumonie oder Erkrankungen des muskuloskelettalen Systems verursachen, ist dagegen rar. Observierende Studien legen nahe, dass Infektionen mit PVL-positiven Stämmen die Prognose dieser Erkrankungen nicht verschlechtern.

4 Labordiagnostik

Bei verdächtigen Stämmen kann das PVL-Gen molekulargenetisch nachgewiesen werden.

5 Epidemiologie

Die Mehrzahl der in der Gemeinschaft erworbenen cMRSA-Stämme (community acquired MRSA) tragen diesen Prophagen im Genom. Allerdings müssen die PVL-bildenden Stämme keineswegs immer methicillinresistent sein.

Risikogruppen sind alle Menschen, die häufig und über einen längeren Zeitraum Kontakt zu anderen Menschen haben, darunter Kinder, Athleten, Soldaten, homosexuelle Männer (MSM) und Strafgefangene.

PVL-produzierende Staphylococcus-aureus-Stämme sind in den USA endemisch (Klon ST8/USA300), bis etwa 2003 überwiegend in der Gemeinschaft erworben, heute dagegen sehr häufig nosokomial.

In Europa ist der Klon USA300 selten, und viele PVL-positive Stämme sind Methicillin-sensibel (MSSA). Der häufigste PVL-positive MRSA-Klon ist ST80. PVL-positive cMRSA-Stämme treten innerhalb Europas unterschiedlich häufig auf: Während sie in England und Irland kaum gemeldet werden, kommen sie in Ländern wie Griechenland häufig vor, wo sie sowohl in der Gemeinschaft, als auch im Gesundheitswesen zirkulieren.

In Australien wird der Prophage für PVL von verhältnismäßig wenigen cMRSA-Stämmen getragen.

6 Quellen

  1. Dr Laura J Shallcross, Ellen Fragaszy, MSc, Prof Anne M Johnson, MD, Andrew C Hayward, MD: The role of the Panton-Valentine leucocidin toxin in staphylococcal disease: a systematic review and meta-analysis; The Lancet, published: 26 October 2012
  2. Ward PD, Turner WH: Identification of staphylococcal Panton-Valentine leukocidin as a potent dermonecrotic toxin. Infect Immun. 1980 May;28(2):393-7.

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