Влияние гена лейкоцидина Пантона – Валентайна Staphylococcus aureus на течение инфекционного процесса у пациентов ортопедического профиля

Введение. Staphylococcus aureus является ведущим возбудителем инфекций костно-суставной систе­мы. Лейкоцидин Пантона – Валентайна (PVL) рассматривается как один из ключевых факторов виру­лентности, однако его роль в течение ортопедических инфекций изучена недостаточно.
Цель работы — оценить встречаемость гена PVL у штаммов S. aureus, его влияние на лабораторные маркеры воспаления и на течение инфекционного процесса у пациентов ортопедического профиля.
Материалы и методы. Проведен ретроспективный анализ 130 штаммов S. aureus, выделенных от 100 пациентов. Методом ПЦР определяли наличие генов lukS-PV и lukF-PV. Оценивали лаборатор­ные показатели (СРБ, СОЭ, лейкоциты, нейтрофилы, прокальцитонин) и отдаленные исходы лечения.
Результаты. Ген PVL выявлен у 15 % штаммов S. aureus. Не обнаружено статистически значимого влияния PVL на уровни рутинных маркеров воспаления. Ключевой находкой стало то, что повышенный риск неблагоприятного исхода связан с наличием гена PVL.
Обсуждение. Полученные данные вносят вклад в разрешение дискуссии о клинической значимости PVL. Отсутствие выраженных различий в системных маркерах воспаления при наличии значимого влияния на исход позволяет предположить, что негативный эффект PVL опосредован не глобальной активацией воспаления, измеряемого рутинными тестами, а другими механизмами. К ним относят­ся прямое цитотоксическое повреждение тканей, нарушение функций иммунных клеток и индукция специфических иммунологических каскадов. Выявленная ассоциация PVL с MRSA-фенотипом согласу­ется с общемировой эпидемиологической картиной, где данный токсин является маркером гиперви­рулентных внебольничных штаммов.
Заключение. Наличие гена PVL является значимым фактором риска неблагоприятного исхода орто­педической инфекции, что указывает на необходимость его детекции для стратификации риска и оп­тимизации тактики ведения пациентов.

1. Касимова АР, Туфанова ОС, Гордина ЕМ, и др. Двенадцатилетняя динамика спектра ведущих возбудителей ортопедической инфекции: ретроспективное исследование. Травматология и ортопедия России. 2024;30(1):66-75. doi: 10.17816/2311-2905-16720.

2. Цискарашвили А.В., Меликова Р.Э., Новожилова Е.А. Анализ шестилетнего мониторинга основных возбудителей перипротезной инфекции крупных суставов и их тенденция к резистентности. Гений ортопедии. 2022;28(2):179-188. doi: 10.18019/1028-4427-2022-28-2-179-188.

3. Божкова С.А., Гордина Е.М., Марков М.А. и др. Влияние комбинации ванкомицина с препаратом серебра на длительность антимикробной активности костного цемента и формирование биопленки штаммом MRSA. Травматология и ортопедия России. 2021;27(2):54-64. doi: 10.21823/2311-2905-2021-27-2-54-64.

4. Senneville E, Brière M, Neut C, et al. First report of the predominance of clonal complex 398 Staphylococcus aureus strains in osteomyelitis complicating diabetic foot ulcers: a national French study. Clin Microbiol Infect. 2014;20(4):O274-O277. doi: 10.1111/1469-0691.12375.

5. Dunyach-Remy C, Courtais-Coulon C, DeMattei C, et al. Link between nasal carriage of Staphylococcus aureus and infected diabetic foot ulcers. Diabetes Metab. 2017;43(2):167-171. doi: 10.1016/j.diabet.2016.09.003.

6. Chen H, Zhang J, He Y, et al. Exploring the Role of Staphylococcus aureus in Inflammatory Diseases. Toxins (Basel). 2022;14(7):464. doi: 10.3390/toxins14070464.

7. Malachowa N, DeLeo FR. Mobile genetic elements of Staphylococcus aureus. Cell Mol Life Sci. 2010;67(18):3057-3071. doi: 10.1007/s00018-010-0389-4.

8. Linz MS, Mattappallil A, Finkel D, Parker D. Clinical Impact of Staphylococcus aureus Skin and Soft Tissue Infections. Antibiotics (Basel). 2023;12(3):557. doi: 10.3390/antibiotics12030557.

9. Hofstee MI, Siverino C, Saito M, et al. Staphylococcus aureus Panton-Valentine Leukocidin worsens acute implant-associated osteomyelitis in humanized BRGSF mice. JBMR Plus. 2024 4;8(2):ziad005. doi: 10.1093/jbmrpl/ziad005.

10. Qu MD, Kausar H, Smith S, et al. Epidemiological and clinical features of Panton-Valentine Leukocidin positive Staphylococcus aureus bacteremia: A case-control study. PLoS One. 2022;17(3):e0265476. doi: 10.1371/journal.pone.0265476.

11. Diaz-Ledezma C, Higuera CA, Parvizi J. Success after treatment of periprosthetic joint infection: a Delphi-based international multidisciplinary consensus. Clin Orthop Relat Res. 2013;471(7):2374-2382. doi: 10.1007/s11999-013-2866-1.

12. McClure JA, Conly JM, Lau V, et al. Novel multiplex PCR assay for detection of the staphylococcal virulence marker Panton-Valentine leukocidin genes and simultaneous discrimination of methicillin-susceptible from -resistant staphylococci. J Clin Microbiol. 2006;44(3):1141-1144. doi: 10.1128/JCM.44.3.1141-1144.2006.

13. Vlaeminck J, Raafat D, Surmann K, et al. Exploring Virulence Factors and Alternative Therapies against Staphylococcus aureus Pneumonia. Toxins (Basel). 2020;12(11):721. doi: 10.3390/toxins12110721.

14. Urish KL, Cassat JE. Staphylococcus aureus Osteomyelitis: Bone, Bugs, and Surgery. Infect Immun. 2020;88(7):e00932-19. doi: 10.1128/IAI.00932-19.

15. Costa CA, Inácio H, Trevas S, Simas Â. Panton-Valentine Leukocidin in Necrotizing Pneumonia: A Case Report. Cureus. 2025;17(2):e78774. doi: 10.7759/cureus.78774.

16. van Hal SJ, Jensen SO, Vaska VL, et al. Predictors of mortality in Staphylococcus aureus Bacteremia. Clin Microbiol Rev. 2012;25(2):362-386. doi: 10.1128/CMR.05022-11.

17. Kailasan S, Kant R, Noonan-Shueh M, et al. Antigenic landscapes on Staphylococcus aureus pore-forming toxins reveal insights into specificity and cross-neutralization. MAbs. 2022;14(1):2083467. doi: 10.1080/19420862.2022.2083467.

18. Touaitia R, Mairi A, Ibrahim NA, et al. Staphylococcus aureus: A Review of the Pathogenesis and Virulence Mechanisms. Antibiotics. 2025;14(5):470. doi: 10.3390/antibiotics14050470.

19. Harada S, Kawada H, Maehana S, et al. Panton-Valentine Leukocidin Induces Cytokine Release and Cytotoxicity Mediated by the C5a Receptor on Rabbit Alveolar Macrophages. Jpn J Infect Dis. 2021;74(4):352-358. doi: 10.7883/yoken.JJID.2020.657.

20. Jiang J-H, Cameron DR, Nethercott C, et al. Virulence attributes of successful methicillin-resistant Staphylococcus aureus lineages. Clin Microbiol Rev. 2023;36(4):e0014822. doi: 10.1128/cmr.00148-22.

21. Mohamadou M, Essama SR, Ngonde Essome MC, et al. High prevalence of Panton-Valentine leukocidin positive, multidrug resistant, Methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains circulating among clinical setups in Adamawa and Far North regions of Cameroon. PLoS One. 2022;17(7):e0265118. doi: 10.1371/journal.pone.0265118.

22. Shohayeb M, El-Banna T, Elsawy LE, El-Bouseary MM. Panton-Valentine Leukocidin (PVL) genes may not be a reliable marker for community-acquired MRSA in the Dakahlia Governorate, Egypt. BMC Microbiol. 2023;23(1):315. doi: 10.1186/s12866-023-03065-8.

23. Kawakami T, Yokoyama K, Ikeda T, et al. Severity and intractableness of skin infections caused by Panton–Valentine leukocidinpositive methicillin-resistant Staphylococcus aureus. J Cutan Immunol Allergy. 2023;6(3):94-97. doi: 10.1002/cia2.12294.

24. Grebe T, Sarkari MT, Cherkaoui A, Schaumburg F. Exploration of compounds to inhibit the Panton-Valentine leukocidin of Staphylococcus aureus. Med Microbiol Immunol. 2024;213(1):19. doi: 10.1007/s00430-024-00803-1.

25. Monteith AJ, Miller JM, Maxwell CN, et al. Neutrophil extracellular traps enhance macrophage killing of bacterial pathogens. Sci Adv. 2021;7(37):eabj2101. doi: 10.1126/sciadv.abj2101.

26. Jhelum H, Čerina D, Harbort CJ, et al. Panton-Valentine leukocidin-induced neutrophil extracellular traps lack antimicrobial activity and are readily induced in patients with recurrent PVL + -Staphylococcus aureus infections. J Leukoc Biol. 2024;115(2):222-234. doi: 10.1093/jleuko/qiad137.

27. Chung EJ, Luo CH, Thio CL, Chang YJ. Immunomodulatory Role of Staphylococcus aureus in Atopic Dermatitis. Pathogens. 2022;11(4):422. doi: 10.3390/pathogens11040422.

28. Rasquel-Oliveira FS, Ribeiro JM, Martelossi-Cebinelli G, et al. Staphylococcus aureus in Inflammation and Pain: Update on Pathologic Mechanisms. Pathogens. 2025;14(2):185. https://doi.org/10.3390/pathogens14020185.

29. Motomura Y, Miyazaki M, Kamada M, et al. Genotypic Shift and Diversification of MRSA Blood Stream Isolates in a University Hospital Setting: Evidence from a 12-Year Observational Study. Antibiotics (Basel). 2024;13(7):670. doi: 10.3390/antibiotics13070670.

30. Olaniyi RO, Pancotto L, Grimaldi L, Bagnoli F. Deciphering the Pathological Role of Staphylococcal α-Toxin and Panton-Valentine Leukocidin Using a Novel Ex Vivo Human Skin Model. Front Immunol. 2018;9:951. doi: 10.3389/fimmu.2018.00951.

31. Bennett MR, Thomsen IP. Epidemiological and Clinical Evidence for the Role of Toxins in S. aureus Human Disease. Toxins (Basel). 2020;12(6):408. doi: 10.3390/toxins12060408.