Koagulase

durch die Koagulase-Reaktion gebildetes Fibringerinnsel in einem Reagenzglas

In der Mikrobiologie dient die Koagulase-Reaktion der Unterscheidung zwischen pathogenen und (meist) apathogenen Staphylokokken. Die pathogenen Staphylokokken (z. B. Staphylococcus aureus) sind koagulasepositiv (produzieren Koagulase), die (meist) apathogenen Staphylokokken (z. B. Staphylococcus epidermidis) sind koagulasenegativ. Um zu untersuchen, welche Sorte vorliegt, werden die Bakterien mit fibrinogenhaltigem Plasma vermischt. Wird vom Bakterium Koagulase abgegeben, führt dies zu einer Gerinnung von Fibrinogen, d. h. es bilden sich Klumpen (Fibrin).

Das Wort Koagulase impliziert eine enzymatische Aktivität. Der Begriff ist jedoch zu einer Zeit entstanden, als man noch keine Differenzierung hinsichtlich der enzymatischen Aktivität durchführen konnte. So ist die Koagulase kein Enzym im eigentlichen Sinne, sondern lediglich ein Aktivator von Prothrombin (analog den Faktoren V und X sowie Calcium-Ionen bei der Blutgerinnung). Sie führt über eine Konformationsänderung zu einer Aktivierung von Thrombin, das dann für eine Ausfällung von Fibrinogen zu Fibrin sorgt.

Der Pathogenitätsfaktor der Koagulase ergibt sich daraus, dass das Bakterium sich bei Eintritt in den Körper durch die Koagulase (und auch dem Clumping-Faktor A) mit einer Schutzschicht aus körpereigenem Proteinen benetzt. Diese Proteine verstecken das Bakterium vor dem körpereigenen Immunsystem und erschweren dadurch dessen Elimination.

Der Nachweis der Plasmakoagulase ist zeitaufwendig (ca. 24 h), so dass man sich des einfacheren Nachweises des Clumping-Faktors bedient. Der Clumping-Faktor A ist, im Gegensatz zu der sezernierten Plasmakoagulase, ein zellwandständiges Protein, welches direkt an Fibrinogen bindet. Die physiologische Funktion ist analog der Plasmakoagulase.

Durchführung Koagulasetest als Deckglastest

Das zu untersuchende Material (eine Kolonie genügt) wird mit fibrinogenhaltigem Plasma verrieben. Sollte es sich bei der Probe um Staphylococcus aureus handeln, ist Clumping-Faktor A enthalten und die Probe flockt aus (Clumpingfaktor-positiv). Die Reaktion verläuft innerhalb von 1- 2 Minuten und ist makroskopisch sichtbar.

Ist die Probe jedoch negativ, so handelt es sich (wahrscheinlich) nicht um Staphylococcus aureus, die Probe wird dann milchig-trübe. Bei MRSA (Methicillin-resistenter-Staphylococcus-aureus) kann der Clumping-Faktor maskiert sein, so dass es zu einem falsch negativen Nachweis kommen kann.

Die Kolonie sollte jedoch vor Zugabe des Plasmas in 0,9% NaCl Lösung verrieben werden, da ein direktes Vermischen von Kolonie und Plasma bei Mikrokokken falsch positive Ergebnisse liefern kann.

Durchführung Koagulasetest als Röhrchentest

Die zu prüfende Kolonie wird in sterilem NaCl auf Mc Farland 1 eingestellt. 50 µl (entspricht ungefähr 3 Tropfen mit der sterilen Pasteurpipette) dieser Suspension wird in einem Röhrchen mit 0,5 ml Kaninchenzitratplasma gemischt.

Kontrollen : Positivkontrolle mit Staph. aureus ATCC Negativkontrolle mit Staph. epidermidis

Inkubation : 18–24 h bei 37 °C im Wasserbad

Auswertung : Nach 4 Stunden und nach 18–24 Stunden. Grund dafür ist eine mögliche Bildung von Fibrinolysin welche nach 24 Stunden ein falsches Negativergebnis liefern kann.

Negativ : keine Koagulase 1+ Positiv : kleine , nicht zusammenhängende Klümpchen 2+ Positiv : kleine , zusammenhängende Klümpchen 3+ Positiv : großer Klumpen 4+ Positiv : gesamte Röhreninhalt ist Koaguliert und das Röhrchen kann auf den Kopf gestellt werden ohne das der Inhalt herausläuft