Arch. klin. exp. Derm. 233, 376--382 (1969)

Zur ()kologie yon Staphylococcus aureus auf der menschlichen Hautoberfliiche

V. S taphy lococcus aureus n a c h k i ins t l i cher u au f die Hautober f l i i che n a c h X t h e r - E x t r a k t i o n ,

y o n h a u t k r a n k e n Ver suchspe r sonen u n d w~ihrend inne r l i che r A n t i b i o t i c a g a b e

EvA M~LE~

Dermatologische Klinik und Poliklinik der Universit~t Mtinchen (Direktor: Prof. Dr. Dr. A. iVIARC~ONI~r

Eingegangen am 27. August 1968

Ecology o/ Staphylococcus aureus on the Human Skin Surface V. Staphylococcus aureus, Arti]ioially Inoculated upon the Skin Sur/ace after Extraction with Ether, o/ Patients with Dermatoses and during Systemic Administration o/

Antibiotics Summary. An ether extraction of the skin surface prior to the inoculation of

Staphylococcus aureus supports the multiplication in the following hours. This support is evident also in persons which on untreated normal skin do not exhibit a multiplication of Staphylococcus aureus. -- The ether extraction reduces the resi- dent flora of the skin very distinctly; up to 24 hours later the number of microbes is smaller than on untreated skin.

On pathologically altered skin with increased scaling, Li. psoriatic~ eczematous or scarred areas, the multiplication of Staphylococcus aureus is supported, provided that the evaporation of the perspiratio insensibilis is impeded. Clinically healthy skin areas of patients with eczema are obviously more suitable for the multiplication of Staphylococcus aureus than normal skin.

During systemic administration of antibiotics (penicillin, chloramphenicol) the multiplication of Staphylococcus aureus is mostly stopped on the normal skin surface. In contrast with the normal skin surface there is on the stripped skin only a partial inhibition of the multiplication.

Zusammen/assung. Durch die der Einsaat yon Staphylococcus aureus vorher- gehende ~therextraktiem der Haut wird die Vermehrung im Vergleich zur normalen Haut der Gegenseite deutlich begiinstigt. Bei denjenigen Probanden, die anf nor- maler Haut keine Vermehrung zulassen, seheint auf der atherextrahierten Haut eine Vermehrung mSglich zu sein, jedoch in geringerem MaBe als bei den fibrigen Versuehspersonen. -- Dureh das nicht mit mechanischer Einwirkung verbundene Atherbad wird die hautansassige Flora deutlich vermindert; die Keimzahlen sind aueh 24 Std sparer noch niedriger als auf der nicht vorbehandelten ttaut.

Auf krankha]t veriinderten, eine vermehrte Schuppenbildung aufweisenden Versuchsfe]dern, wie z. B. psoriatischen, ekzematSsen oder narbigen Partien, kann sieh der Staphylococcus aureus -- gfinstige Feuchtigkeitsbedingungen vorausge- setzt -- stark vermehren. Auf klinisch gesunden Arealen yon Ekzematikern bieten

Zur 0kologie yon Staphylococcus aureus auf der menschl. Hautoberfl/iche. V 377

sieh dem Staphylococcus aureus offenbar wesentlieh giinstigere Bedingungen zur Vermehrung als bei Hau~gesunden.

W/~hrend einer innerlichen Antibioticagabs (Penicillin i.m., Chloramphenicol per os) ist die Vermehrang des Staphylococcus aureus auf der Hautoberfli/che meistens unterbunden und tier Testkeim naeh 24 Std nicht mehr naehweisbar. Dagegen ist auf der Abril~flgehe beim grSBeren Teil der Versuehspersonen nur eine teilweise Heramung der Vermehrung festzustellen.

A. Entfettete tIautoberfl~iehe Bei 25 tefls m/~nnlichen, tefls wcibl ichen Versuchspersonen wurde

geprfift , ob sine der E i n s a a t vorausgehende ~ t h e r e x t r a k t i o n einen Ein- fluB au f die Uber lebens- bzw. Vermehrungsfgh igke i t yon S taphylococcus aureus 1 aus i ib t .

Es sei vornweg d a r a n er inner t , dag organische LSsungsmi t te l nicht nut (epidermogenen u n d Driisen-) Talg entfernen, sondern auch andere hau t s t~nd ige Subs tanzen, wie z . B . Milchs/ture und But tc rs~ure , die l ipoid- und wasserlSslich sind.

1. Methodik Material und Methodik im a]lgemeinen sind in der II . Mitteilung (Mt~LLE~, 1967)

beschrieben. Die Versuche wurden an der Beugeseite der Unterarme angelegt, nachdem der

sine Arm his zur }{6he des Ansatzes des M. delteideus einem 5 rain-Bad in Ather p.A. unterzogen worden war. Der Arm wurde weder in noeh naeh dem Bad mecha- nisch alteriert. Naehdem die Hauteberfl~ehe an der Luft abgetroeknet erschien, erfolgte die Einsaat des Testkeims. Danach wurden die Versuehsfelder ftir die Dauer der gewiinsehten Belassungszeiten mit lJhrglasverband abgedeekt.

Die das Versuehsgebiet fiberragende Extraktion sehien erforderlich, um das yon JOXES (I951) besehriebene EinstrSmen yon Talg aus benachbarten I-Iautpartien ins Versuehsfeld m6gliehst auszusehalten. Die Ergebnisse yon SCm~RESr (1966) waren zum Zeitpunkt der Durehfiihrung der Versuehe noeh night bekannt.

Fiir den gewiihlten Testort ist die Naehsehubrate des Driisentalgs eine relativ langsame (CA~I~, 1949); am benaehbarten Handriieken z. B. sind naeh L~m~SEN (1956) in 3 Std noch kaum 50% des Ausgangsspiegels erreicht. Aueh darm, wenn der Oberfl~ehentalgspiegel quantitativ restituiert ist, bestehen doeh bis zu einigen Tagen naeh der erzwungenen Erneuerung des Lipoidmante]s noeh quantitative Abweiehungen, wie das Nachhinken des Cholesterinanteils (Mit~c]~Io~I~ u. OTTE~r- STErSr, 1931), die naeh Bad erfolgende Zunahme der Saurezahl und Abnahme der Ester- und JodzaM (C~lzI~, 1951) zeigen.

2. Ergebnisse

Nach den kurzen Belassungszei ten yon 5 rain und 60 min s ind die Tes tke imzah len m i t e inem durchschni t t l i chen Wq. ( = Wiedergewin- nungsquo t i en t = E n d k e i m z a h l : E insaa tdos is ) y o n 0,67 bzw. 0,60 nu r unwesent l ich h6her als a u f de r n ich t vo rbehande l t en I-Iau~ dieser Pro- banden (Wq. 0,57 bzw. 0,51; s. Tab. 1).

1 Im folgenden als St. aureus abgekiirzt.

378 E. i~[ULLER"

Tabelle 1. Verhalten der Keimzahlen yon Staphylococcus aureus au/ ~itherextrahierter Haut (Unterarmbeugeseiten) bei 9 bzw. 6 Probanden. Wq. = Wiedergewinnungsquo- tient = Endkeimzahl:Einsaatdosis. + = Mittelwert aus den Dnrchschnittswerten

yon ~e ~ Versuchs/eldern der 6 Vp.

Zeit nach Einsaat ~ithe~'ex~rahierte Hant normale Hant

5 min 60 mill 5 mill 60 min

Zahl Via. 9 6 9 6 Wq. (Mittelwerte) 0,67 0,60 + 0,57 0,51 +

Tabelle 2 Ein/Infl einer vorausgehenden ~therextraktion der Hantober/ldche au] die Keim- zah~en von Staphylococcus aureus 2g Std nach Einsaat. Testort: Unterarmbengeseite

Vp. Einsaatdosis Wq.

entfettet normal

!~ 22 J. 268 8390,00 0,37 !~ 23 J. 268 1020,00 1,30

23 g. 2057 2,43 0,05 65 J. 276 76,00 2,17

!~ 31 ft. 268 2,97 0,19 55 ft. 529 92,80 8,40 24 J. 364 5,50 0,55 23 J. 268 151,00 59,50

!~ 32 J. 529 2,65 0,00 17 J. 529 0,34 0,00

(~ 25 ft. 529 0,00 0,19 70 J. 276 5,10 10,00

Deutlichere Unterschiede ergeben sich nach der 24stfindigen Be- lassung un te r dem Uhrglasverband (Tab.2). Bei 10 der 12 untersuchten Personen sh~d die Endkeimzah]en au f dem vor Versuehsbeginn &ther- extrahier ten Hau ta rea l hSher als au f der nicht vorbehandel~en Gegen- seite. Auffal]end ist das Verhal ten derjenigen Probanden, die au f nor- maler H a u t - - im Sinne des einen der beiden in der I I I . Mitteflung (MOLLER, 1968) erw~hnten Kollektive - - keine Vermehrung zulassen und bei denen unter dem Uhrglasverband also nur noch Endkeimzahlen unterhalb der Einsaatdosis (Vp. 3, 5, 7) vorhanden sind oder der Test- keim i iberhaupt nich~ mehr nachweisbar ist (Vp. 10, 11). Bei 4 yon diesen 5 Versuehspersonen ist auf der i~therextrahierten Seite eine Vermehrung festzustellen; allerdings sind die Wq.-Wer te durchwegs niedriger als bei den fibrigen Probanden.

Die hautans~issige, fiberwiegend aus Mikrokokken bestehende Flora erweist sich - - im Gegensatz zu d e n Beobachtungen yon GARDNEIr (1948) - - du tch das (ohne jegliche mechanische Alterat ion!) vorgenom- mene A~herbad als wesen~lich verminder~. Ih re durchschni~tliehe Keim-

Zur 0kologie y o n Stal0hylococeus a u r e u s a u f de r menseM. I l au tober f lgehe . V 379

zahl betrug je Versuehsfeld der extrahierten H a u t 70 Keime beim 5 min- Intervall , flit die unvorbehandelte Hau~ der Oegenseite durchschnitt]ich 1240 Keime (Mit~elwerte der 9 Vp. in Tab. 1). Aueh bei den 24 Std- Werten ist noeh des 5fteren ein Naehhinken der Keimzahlen der Stand- ortflora festzustellen. Auffallende Abhi~ngigkeiten yon der qualitativen Zusammensetzung der Standortflora fin Einzelfall di'i~ngten sich hierbei nieht auf; jedoeh sind besondere Differenzierungsmethoden im P~ahmen dieser Untersuchungen nieht vorgenommen worden.

B. IIautoberfl~iche yon hautkranken Yersuchspersonen

Bei 23 tells m~nnlichen, teils weiblichen Versuchspersonen mit Psoriasis vulgaris, Ekzem, exsikkierter und ichthyosfform schuppender Altershaut, Narbe nach Lupus vulgaris, M. I)arier wurden auBer den erkrankten Hauptpar t ien zum Vergleich jeweils symmetrisch oder be- nachbarb gelegene, klinisch gesund erscheinende Versuchsfelder ~uf ihr Verhalten gegenfiber St. aureus untersucht.

1. Material und Methodilc Die ~ethodik im allgemeinen wurde wie in der II. Mitteilung (MOLL~, t967b)

beschrieben befolgt (Uhrglasverband). Um Irrtiimer dutch spontan ohnehin mit St. aureus besiede]te Versuchsfelder

~uszusehlieBen, wurde stets vet der Einsaat eine Abimpfung vorgenommen und bei positivem Befund diese F~tle nieht mit ausgewertet.

Bei den F~llen yon Psoriasis vulgaris handelte es sieh am Horde mit wechselnd stark ausgepr.~gter Sehuppung. Die untersuehten narbigen ~erde zeigten eLne diinne, ichthyosiforme Schuppenauflagerung. -- Jxffolge der auf ekzemat6sen Her- den fast stets ~nzutreffenden Besied]ung mit St. aureus -- B~ocq spraeh treffender- weise yon den ,,Partisanen des Ekzems" -- (Sehrifttum bei STo~c~;, 1948; M~:zv,~- R o ~ u. Scm~6])E~, 1953; l~6cxL, 1956) verblieb zur Auswertung nur ein Tefl der untersuchten Ekzemf~lle; hierbei handelte es sich um papulSse oder licheninfizierte Herde, bei denen die Sehuppung relativ gering ausgepr~gt war.

2. Ergebnisse

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tab.3 zusammengestellt; die unter entsprechenden Bedingungen (Uhrglasverband) erhMtenen Werte an Normalpersonen sind vergleichshalber in der untersten Zeile mitverzeichnet.

Das bei anns 50o/0 der gesunden Versuchspersonen beobachtete Verschwinden des St. aureus war bei den bier untersuchten Erkrankungen nie festzustellen. Die meist erhebliche Vermehrung wies eine deutliche Abh~ngigkeit veto Grad der vorhandenen Schupptmg auf.

Von den klinisch gesunden I tau tpar t ien der t t au tk ranken zeigen die der Ekzematiker iiberrasehend hohe Vermehrungswerte (durehsehnitt- heh 2460 fache Vermehrung), wghrend Psoriatiker im Vergleieh zu t tau t - gesunden allenfalls eine gering erhShte Neigung zur Vermehrtmg er- kennen lassen.

26 Arch. klin. exp, l)erm., Bd. 233

380 E. MffLLER:

Tabelle 3. Vermehrungs]~ihigkeit des St. aureus au/ erkrankten und symmetrisch gelegenen oder angrenzenden gesunden Hautpartien bei verschiedenen hautkranken Personen. Versuehsbed ingungen : Uhrglasverband ( 2d Std) , Unterarmbeugeseite, H She

des Inokulums zwischen 200 und 1000 Keimen ]e Versuehs/eld yon ca. 2 cm ~

Diagnose Zahl der Wq. (Mittelwert) Best. erkrankte ttaut klinisch gesunde Hautfelder

Ekzem 6

Psoriasis vulgaris 10

Narbe naeh Tbe. eutis luposa 2

Altershau~ 2

Porphyria cutanea tarda 1

IV[. Darier 2

Normalpersonen 57

4320,0 2460,0

4950,0 45,8

104,0 0,4

2560,0

127,0

760,0

19,9 (ftir 33/57 Vp.); bei 22/57 Vp. Testkeim nieht mehr nachweisbar

C. Bei Hautgesunden w~hrend innerlicher Antibiotieagabe Einer Anregung yon Prof. Dr. G. Lr~ZENM]~I]~ (seinerzeit Max yon

Pettenkofer-Institu~ f/it Hygiene und Medizinische Mikrobiologie der Universit/i~ Miinchen, jetzt Direktor des Bakteriologisehen Instituts am Klinikum Essen) folgend, wurde das Verhalten der Keimzahlen yon St. aureus nach Verimpfung auf die Haut unter dem Einflul3 ehler inner- lichen Antibioticagabe gepriift.

1. Material und Methodik

Die Methodik im a]lgemeinen wurde wie in der II. Mitteilung (M~iLI,~, 1967b) besehrieben befo]gt (normale ttautoberfl/~ehe und Abrillfl/s Uhrglasverband).

Bei 5 ~robanden konnten Versuehe sowohl vor als aueh w/~hrend der Applika- tion, bei weiteren 4 Probanden Versuehe nur wghrend der Behandlung vorgenom- men werden. -- Der verwendete St. aureus-Stamm hatte sieh im Blgttehentest gegeniiber den verabreiehten Antibiotica als empfindlich erwiesen.

2. Ergebnisse

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tab.4 aufgef/ihrt. Es zeigt sich, da]~ der Testkeim auf der Hautoberfl/iche st/~rker beeinfluBt wird als auf der Abril3fl/~che. Von 5 Probanden, unter denen 4 im Vorversueh eine Vermehrung gezeigt batten, kormte w/~hrend der Behandlung nur noch bei einem der Testkeim nach 24 Std nachgewiesen werden (Wq. = 7,0).

Bei den weiteren, lediglich w~hrend der Therapie untersuehten Per- sonen war der Testkeim auf der Hautoberft/~che bei dreien nicht mehr

Zur 0kologie yon Staphylococcus aureus auf der menschl. Hautoberflgche. V 381

Tabelle 4. Verhalten yon St. aureus au/ Hautoberflgche und Abriflflgche vor und wghrend innerlioher antibioti~cher Behandlung. Versuchsbedinffungen: Uhrglasverband

(24 Std), Unterarmbeugeseite

Vp. vor Beh~ndhmg wghrend ]~ehandlung

Eins~atdosis Endkeimzahl Eins~dos is Endkeimzahl

Abrifl/ldche 1 100 100000 600 0 2 -- -- 1500 1160 3 175 5100000 320 40500 4 230 690000 385 0 5 935 10450000 220 60000 6 935 1300000 220 640000

normal Hautoberfl~che 1 100 0 600 0 2 - - - - 1 5 0 0

3 175 5300 320 2250 230 5200 385 0

5 935 400 220 0 6 935 200000 220 0 7 -- -- 230 2000 8 -- -- 90 0 9 -- -- 1800 0

Medikatio~ : Vp. 1: tEglich 1,5 g Chtoramphenicol per os

2 : t~glich 400000 i.E.i.m. (75~ krist.Procaiu-Penicillin G und 25~ "l~'is~. Penicillin G-Kalium)

3: t/~glich 1 ~ega i.m. (Antihis~amin-Penicillin G) 4--6:800000 i.E.i.m. 4 Sbd vor Versuchsbeginn (Zusammensetzung wie bei

Vp. 2)

7 : wie bei V 9. 2 8: wie bei Vp. 3 9: wie bei Vp. 2

naehweisbar , bei der vier~en Versuchsperson be t rug der Wq. 8,7. Da, wie in der I I I . Mitteflung ausgefiihrt, bei etwa der H~lfte der P r oba nde n ohnehin eine E l imin ie rung des Tes~keims ein~ritt, kSnnen diese le tz teren Befunde n u t im Zusammenhang mi t denjenigen der ersterw/~hnten 5 P robanden gewertet werden.

Auf der Abri$fl~ehe war wi~hrend der Ant ib io t i camedika t ion bei 2 yon 6 P robanden der Testkeim n ich t mehr nachweisbar. Bei den fibrigen Versuchspersonen ha t t e dagegen eine Vermehrung s ta t tgefunden, die allerdings weniger s tark als in den Vorversuchen war.

Die Diskuss ion der Ergebnisse erfolgt nach Abschlul~ der experimen- tel len Mit te i lungen im Zusammenhang .

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382 E. ~ii~L~,~: Zur Okologie yon Staphylococcus aureus. V

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Priv.-Dez. Dr. reed. Evx MtiLzEa Universiti~ts-Hautklinik 8700 Wiirzburg, Josef Schneider-Str. 5