Mikrobiologische Aspekte und rationelle antibiotische Therapie des diabetischen Fußsyndroms

Zusammenfassung.

q Immunologische und mikrobiologische Aspekte des diabetischen Fußulkus: Diabetische Patienten sind einem erhöhten Risiko für schwere Weichteil- und Knocheninfektionen ausgesetzt. Einerseits spielt hier die veränderte patientenabhängige Immunkompetenz eine Rolle, die von einer eingeschränkten spezifischen und unspezifischen zellulären Immunität herrührt. Andererseits zeigen die Epidemiologie des Erregerspektrums und die erregerspezifische Pathogenität, dass insbesondere Staphylokokken für dieses Krankheitsbild prädestiniert zu sein scheinen: Staphylococcus aureus und koagulasenegative Staphylokokken besitzen Eigenschaften, die ihnen die Adhärenz auf Wundoberflächen ermöglichen. Hierzu zählen zunächst unspezifische Mechanismen wie Ionenwechselwirkungen und Hydrophobizität zwischen bakterieller und Wirtszelloberfläche wie auch spezifische Interaktionen zwischen bakteriellen Adhäsinen und zellulären Rezeptoren. Darüber hinaus sezernieren Staphylokokken Polysaccharide, die gemeinsam mit den phänotypischen Veränderungen der Infektionserreger und der Ausbildung von Mikrokolonien zur Bildung eines Biofilms führen können. Dieses strukturierte Konglomerat aus Bakterien, Polysacchariden und Wirtsproteinen zeigt eine ausgesprochene Resistenz gegenüber immunologischen Effektoren und antimikrobiellen Substanzen und neigt deshalb zur chronischen Persistenz.

q Aspekte der antibiotischen Therapie: Vor Beginn einer Therapie ist der Schweregrad der Infektion abzuschätzen, da hiervon sowohl die Auswahl und Darreichungsform des Antibiotikums als auch die Dauer der Therapie abhängen. Die initiale Therapie bei schweren und länger bestehenden Infektionen sollte mit einem Breitspektrumantibiotikum in parenteraler Applikation zum Erreichen schneller Wirkspiegel durchgeführt werden. Bei bestehender Osteomyelitis muss die Therapie aufgrund der hohen Rückfallquote häufig über > 4 Wochen durchgeführt werden, bei oberflächlichen Infektionen der Weichteile reichen im Regelfall 1–2 Wochen aus.

q Schlussfolgerung und Ausblick: Aufgrund der erheblichen Fortschritte auf dem Gebiet der Diagnostik und Therapie des diabetischen Fußsyndroms besteht allgemeiner Konsens, dass mit einer optimalen Wundversorgung, einer metabolischen Kontrolle und einer frühen aggressiven chirurgischen und antibiotischen Intervention Infektionen kontrolliert werden können. Die Problematik der Biofilmbildung bei chronischen Infektionen ist bislang noch wenig in das Bewusstsein des Therapeuten gedrungen, erklärt aber im Einzelfall die geringe Effektivität einer antimikrobiellen Therapie. Abseits der Anwendung der klassischen Antibiotika gibt es hier erfolgversprechende Ansätze einer enzymatischen Behandlung bzw. einer Inhibition der bakteriellen “Kommunikation” (“quorum sensing”), die für eine effizientere Therapie zukünftig von Bedeutung sein können.

Abstract.

q Immunological and Microbiological Aspects of Diabetic Foot Infections: Diabetic patients are at increased risk of severe skin and bone infections. Immunological disturbances are reasonable and due to altered specific and unspecific cellular immune responses. Analysis of epidemiology and microbial pathogenicity shows that staphylococci seem to be predestined to induce such infections. Staphylococcus aureus and coagulase-negative staphylococci are able to adhere to the wound ground by a sequela of mechanisms. Initial bacterial adherence is due to hydrophobicity, ion exchanges, and specific binding of bacterial adhesion molecules to cellular receptors. Moreover, staphylococci secrete polysaccharides which form a biofilm together with multilayer cell clusters. The highly structured communities within a biofilm are resistant to distinct immunoeffectors and have a decreased susceptibiliy to antibiotics in vivo.

q Aspects of Antibiotic Therapy: Assessing the severity of an infection is essential to selecting an antibiotic regimen, the mode of drug administration, and the duration of therapy. Regimens for severe and chronic infections are broader spectrum and often intravenously to obtain high drug concentrations immediately. Infections of the bone often require an antibiotic therapy for > 4 weeks, while a 1- to 2-week therapy for mild to moderate infections has been found to be effective.

q Conclusions: Because of the tremendous progress in diagnostics and therapy of diabetic foot infections, infectious complications can be successfully treated by appropriate wound care, metabolic control, and early surgical and antibiotic intervention. Bacterial biofilms involved into chronic infections are new aspects currently not visualized by clinical therapy. Besides the classic antimicrobial therapy, new concepts of an enzymatic therapy or the inhibition of bacterial “communication” (quorum sensing) are in progress and the hope for the future.