Incorporation of staphylococcal α-toxin in glutaraldehyde fixed erythrocytes

Abstract

The incorporation of staphylococcal α-toxin into glutaraldehyde fixed erythrocytes occurs in the same way as with native erythrocytes. Binding of α-toxin to the cells is accompanied by oligomerization of native 3 S toxin to the membrane-bound 11 S toxin hexamer, which is embedded into the lipid bilayer of the membrane.

Antibodies against α-toxin, build up during an infection with S. aureus, can be determined in a passive hemagglutination test (IHT) using glutaraldehyde fixed and α-toxin treated erythrocytes. To test the validity of this IHT, antibodies to α-toxin were determined in 550 human sera of patients from hospitals of the University of Giessen suspected to suffer from staphylococcal infections and in 300 sera of healthy blood donors. The results were compared with the titres obtained by a convenient neutralisation test (ASTA). All sera with elevated titres in the ASTA test also showed high titres in the IHT. Because it is simple to perform and highly reproducible, the IHT seems to be a valuable test for detection of antibodies against staphylococcal α-toxin.

Stapbylokokken-α-Toxin bindet an glutaraldehydfixierte Erythrozyten ebenso wie an unfixierte Zellen. Die Bindung von α-Toxin an fixierte wie unfixierte Erythrozyten führt zur Umwandlung des nativen Toxins (3 S Form) in die oligomere 11 S Membranform des Toxins, und zu deren Einlagerung in die Lipiddoppelschicht der Membran. Glutaraldehydfixierte und mit α-Toxin beladene Erythrozyten können in einem indirekten Hämagglutinationstest (IHT) zum Nachweis von Antikörpern, die gegen α-Toxin gerichtet sind, verwendet werden. Die diagnostische Wertigkeit eines solchen Testsystems wurde an 550 Seren von Patienten mit Verdacht auf Staphylokokken-Infektionen sowie an 300 Seren gesunder Blutspender geprüft, indem α-Toxin-Antikörper sowohl im Neutralisationstest (ASTA) als auch im IHT bestimmt wurden. Sämtliche Seren mit erhöhten ASTA Werten zeigten ausnahmslos hohe IHT Titer. Die einfache Durchführung und gute Reproduzierbarkeit lassen den IHT als geeigneten Test zum Nachweis von α-Toxin-Antikörpern erscheinen.