12月 4, 2021

Arthrobacter woluwensis亜急性感染性心内膜炎:文献の症例報告とレビュー

要約

Arthrobacter woluwensisによる心内膜炎の症例を報告し、ヒト臨床サンプルから単離されたArthrobacter種の公表された報告をレビューする。 39歳の注射薬使用者は、発熱と新しい心雑音を提示しました。 A. 血液培養からwoluwensisを分離し,固有僧帽弁の亜急性感染性心内膜炎と診断した。 患者は正常に静脈内テイコプラニンの6週間のコースで治療されました。 文献の我々のレビューから、我々は人間の臨床サンプルから単離されたArthrobacter種の41例のデータを取得することができました。 しかし、Arthrobacter種は、他の5例(菌血症の2例、術後眼内炎の1例、ホイップル病様症候群の1例、静脈炎の1例)だけでヒト疾患の原因として文書化された。 従来の生化学的アッセイによってArthrobacter株を同定することは困難であるため、これらのコリネ型細菌による感染は過小報告されている可能性が高い。

コリネ型細菌は、通常、正常なヒト細菌叢または環境汚染物質の一部と考えられており、生命を脅かす疾患の原因としてますます認識されています。 一般集団では、コリネ型細菌は、人工弁および天然弁の両方の感染性心内膜炎の症例の≥1%であるが、早期発症の人工弁心内膜炎の症例の最大7%である。 属および種のレベルへのcoryneform細菌の同一証明は人間の臨床サンプルを取扱っているほとんどの実験室のための挑戦に残る。 これらの種は環境、特に土壌中に広く分布しているにもかかわらず、コリネ型細菌に属するArthrobacter種がヒトの病気を引き起こす可能性は、近年のみ完全に認

HIV血清陰性注射薬使用者におけるArthrobacter woluwensisによるネイティブ僧帽弁の関与を伴う亜急性感染性心内膜炎の症例を報告します。 さらに、我々は11の臨床株1996年にこの属に属するの最初の記述以来、人間の臨床サンプルから回収Arthrobacter種の公開されたレポートを確認します。

患者材料および方法

患者。 我々の症例に加えて、臨床標本からのArthrobacter種の単離を含む既報の症例は、臨床標本からのArthrobacterの最初の単離の年(1996年)から2002年までの文献をカバーするMEDLINE検索によって同定され、”Arthrobacter”をキーワードとして使用された。 これらの出版物の参照セクションは、MEDLINE検索が完了したかどうかを確認するために使用されました。

従来の微生物学的アッセイ。 患者の血液標本から単離されたグラム陽性桿体の予備的生化学的特徴付けは、API Coryne system、データベースバージョン2. FunkeおよびBernardによって確立されたコリネ型細菌の同定システムに従って、追加の分析を行った。

分子分析のためのアッセイ。 DNAを、市販のイオン交換樹脂(Instagene matrix;Bio−Rad)2 0 0μ l中のColumbia寒天から回収された単一コロニーから、製造業者の説明書に従って抽出した。 5μ mol/Lの各プライマー、および1UのTaq polymerase(Qiagen)を用いて、総反応量5 0μ L(緩衝液は製造業者によって提供された)中で、標準的なPCR反応を行った。 蒸発を防ぐために、反応物をパラフィン油(メルク)で重ねた。 リボソーム1 6S rdna遺伝子全体を増幅する普遍的PCRプライマーは、UNI1 6SRNA−L(5’−ATTCTAGAGTTTGATCATGGCTCA−3’)およびUNI1 6SRNA−r(5’−ATGGTACCGTGTGACGGGCGGTGTGTA−3’)であった。 PCRは、DNAサーマルサイクラー(Perkin−Elmer Applied Biosystems)中で、9 4℃で3 0秒の変性、5 2℃で3 0秒のアニーリング、および7 2℃で6 0秒の伸長の合計3 5サイクルの条件下で実施した。 増幅産物を直接配列決定のための鋳型として使用し、製造業者の説明書に従って、Qiaquick PCR Purification Kit(Qiagen)を用いた簡単な精製工程によって調製した。 サイクル配列決定反応を、ABI Prism3 1 0Genetic Analyzer(Perkin−Elmer)上のABI Prism Big Dye Terminator Cycle Sequencing Kit(Perkin−Elmer)を用いて、全容量1 5μ lで実施し、全て製造業者の説明書に従って行った。 標的遺伝子のユニバーサルプライマー:UNI16SRNA-L(上記参照)、357(5′-TACGGGAGGCAGCAG)を用いて配列決定することにより、≧1360bpの16S rDNA増幅断片のDNA配列を収集した。-3′), 533 (5′-GTGCCAGCAGCCGCGGGTAA−3’)、およびr2(5’−GGATTAGATACCCTGGTAG−3’)が挙げられる。 全ての配列をGenbankに寄託されたデータと比較した。

症例報告

39歳の注射薬使用者は、寒気、疲労、筋肉痛、および7kgの体重減少を伴う寛解性発熱のために、過去6ヶ月間に初めて見られました。 当初、彼は入院することを拒否し、次の7週間追跡することができませんでした。 その後、彼は持続的な発熱と衰弱の増加のために私たちの救急部門に提示しました。 彼はほぼ15年間、ヘロイン、トリチュレートアンフェタミン、コカインを注射することで知られていた中毒者であった。 小児期および青年期に肺結核を患っており、28歳で全身痙攣のエピソードを経験し、入院5年前に右側仙腸炎の診断を受け、入院1年前に右腸腰筋膿瘍の外科的切除を受けた。 しかし,心臓やリウマチ性疾患の既往はなかった。 彼は過去2年間に繰り返し陰性のHIV検査結果を持っていました。

入院時の腋窩温度は38.5℃、脈拍は毎分60拍、呼吸数は毎分15呼吸であった。 血圧は90/60mm Hgであった。 身長は164cm、体重は53kg。 臨床所見は新しい僧帽弁逆流雑音,右腸骨創に大きなヘルニア,触知可能なひであった。 聴診では肺は明らかであった。 眼底に異常はなく,皮膚病変もなく,神経学的異常もなかった。 実験室試験では、正常色性貧血(ヘモグロビンレベル、10.8g/dL)、4.3×109細胞/L(91%好中球)のWBCカウント、および60mg/lのC反応性タンパク質レベルを明らかにした。 乳酸デヒドロゲナーゼ値,クレアチニン値,アラニンアミノトランスフェラーゼ値,アルカリホスファターゼ値,プロトロンビン時間,部分トロンボプラスチン時間,尿沈渣値は正常であった。 心電図と胸部x線写真では異常は認められなかった。 腹部超音波検査では、わずかに拡大した脂肪性肝臓および最大直径13cmの均質な脾臓が明らかになった。

4つの血液培養セット(各訪問4本)を採取し、BacT/ALERT system(bioMérieux)でインキュベートした。 最初の培養からの報告は、グラム陽性桿体の存在のみを示した; 他の血液培養セットの報告では,Corynebacteriumaquaticum(好気性血液培養ボトルでのみ成長)の推定株の存在が明らかになった。 同定は、グラム染色、コロニーの形態、および生化学的反応に基づいて、市販のシステムによって評価して行った(結果を参照)。 この生物はペニシリンとシプロフロキサシンに耐性があったが,テトラサイクリン,バンコマイシン,テイコプラニンに感受性であった。 経胸腔および経食道心エコー検査では植生は認められなかったが,軽度の僧帽弁逆流および最小限の大動脈逆流が存在した。 デューク大学の改訂基準に基づいて亜急性感染性心内膜炎と診断された。

患者にテイコプラニン(400mg b.i.d.)を6週間静脈内投与した。 彼の発熱は、治療の最初の24時間後に沈静化し、C反応性タンパク質レベルは11日後に正常化した。 その後の臨床経過は良好であった。 抗生物質療法の開始から3週間後および治療の終了時に得られた血液サンプルの培養の結果は陰性のままであった。 治療終了から三ヶ月後,心雑音はほとんど消失し,経胸腔心エコー検査では追加の異常は認められなかった。

結果

最初の分離と同定asC。 アクアティカム Bactalert培養系とOrganganonteknikaボトルを用いた標準的な血液培養では,グラム陽性桿体の存在を明らかにした。 Columbia blood agarとchocolate agar platesで継代培養した後、微生物は37℃で24時間以内に成長した。API Coryneシステムを使用した生化学的特性評価は、99.9%の確率と0.87のT(APIソフトウェアATB Plusの内部同定パラメータ)でc.aquaticumとして種同定をもたらした。 コロニーの巨視的な外観(最初は白っぽい灰色がかった、72時間後にわずかに黄色くなる)だけでなく、滑らかなコロニーの大きさ(直径、>2mm)のみ24時間37℃で5%のCO2濃縮雰囲気でインキュベーションした後、真のコリネバクテリアは非常にまれに黄色がかった色素を示さず、直径2mmよりも24時間後にはほとんど大きくならないため、Corynebacterium属に割り当てられた可能性は最も低い。

ウルウェンシス 我々は、以下の反応を観察した: カタラーゼ、陽性;酸化的代謝、運動性、陰性;NO3還元、陰性;尿素加水分解、陽性;エスクリン加水分解、陽性;グルコースからの酸産生なし;マルトース;ショ糖;マンニトール;キシロース;camp反応、陰性;Dnアーゼ活性、陽性;およびゼラチナーゼ、陽性;および親油性なし。 細胞脂肪酸の分析は、c15:0ai(総細胞脂肪酸の53%)、C17:0ai(20%)、C15:0i(9%)、およびc16:0i(8%)を支配的な細胞脂肪酸として明らかにした。 さらに,リジンがペプチドグリカンのジアミノ酸であることを化学分類学的方法を用いて決定した。 これらの調査の結果,未知の細菌はArthrobacter属に属していることが決定的に示された。 最後に、我々はA.woluwensis(株DSM10495)のタイプ株と未知の細菌を比較し、両方の株がデンプン、カゼイン、およびチロシンではなく、キサンチンを加水分解することがで

患者の血液培養から得られたDNAの配列は、A.woluwensisに関連するGenBankに寄託された配列(受託番号X93353)と一致した。 配列に割り当てられたGenBankアクセッション番号はAY112986です。

患者の株の抗菌感受性パターンは、他の場所に記載されているように決定され、以下のMICsが観察された:ペニシリン、4mg/L;アンピシリン、8mg/L;セフロキシム、>64mg/L;セファロチン、64mg/L;セフトリアキソン、64mg/L;クロラムフェニコール、1mg/L;テトラサイクリン、1mg/L;シプロフロキサシン、4mg/L;クリンダマイシン、2mg/L;ゲンタマイシン、8mg/l;リファンピン、<0.125mg/l;テイコプラニン、0.125mg/l;およびバンコマイシン、2mg/l。リファンピンを除いて、これらの値は、a.woluwensis型株に記載されたデータと一致していた。

ディスカッション

最近、臨床標本からArthrobacterの分離株が記載されています。 それらは環境、特に土壌に広く分布しています。 現在、種レベルでの同定は、表現型の文字が21現在定義されている種を区別するのに十分な信頼性がないため、特別な分析(すなわち、16S rRNA遺伝子配列とペプチドグリカン構造)を必要とする。 HIV血清陰性注射薬使用者におけるa.woluwensisによる亜急性感染性心内膜炎の症例の最初の報告である。

Funke et al. Arthrobacter種の4つの11の臨床分離株が2つの新しい種の代表者であったことを示した。 “Arthrobacter cumminsii”(化学分類学の先駆者の一人であるCecil S.Cumminsを称えるため)と”A.woluwensis”(最初の臨床分離が回収されたベルギーの町Woluweから)の名前が提案された。

コリネ型細菌の同定は、微生物学研究室にとって珍しい課題である。 実際には、微生物学者は、唯一の種の制限された数をカバーする商業同定システムのデータベースに完全に依存すべきではありません。 以前に報告されたArthrobacter菌血症の症例と同様に,我々の分離株は当初C.aquaticum(現在は”Leifsonia aquatica”と呼ばれる)と診断された。 A.woluwensisの最終的な同定は、分子遺伝学的方法による分析を必要とした—すなわち、16S rRNA PCR、直接配列決定、およびGenBank検索である。 臨床的Arthrobacter株は、以前にCDC(Centers for Disease Control and Prevention)コリネ型グループB-1およびB-3細菌として同定されている可能性があると推測されている。

長年にわたり、広範囲の違法薬物を静脈内注射した患者では、a.woluwensisをネイティブ僧帽弁の感染性心内膜炎の病因として同定することができました。 注入の薬物使用者で心内膜炎を引き起こすcoryneform細菌のための潜在性は前に立証されました。

ディスク拡散法により,患者から分離したwoluwensisは,いくつかのコリネ型細菌で頻繁に観察される耐性パターンであるすべてのペニシリンおよびセファロスポリンに耐性であることが分かった。 これは、今日まで、NCCLSはコリネ型細菌のディスク拡散試験のためのブレークポイントを推奨していないため、重要です。 この方法を用いて決定された感受性パターンは推定とみなされるべきである。 しかし、結果に報告されているように、異なる抗生物質のためのMICsの決定は、Aの高い固有抵抗性を確認する。 他の多くの真のArthrobacter株では見られないwoluwensis。

Arthrobacter種は、菌血症の2例、術後眼内炎の1例、Whipple病様症候群の1例、静脈炎の1例の5例でのみ、十分に文書化されたヒト疾患の原因として報告された(表1)。 Arthrobacter種によって引き起こされる疾患の希少性の一つの説明は、この属の比較的低い病原性であり、より一般的にはコリネ型細菌の病原性である。 一方、コリネ型細菌の正確な同定は、ほとんどの微生物学研究所の課題のままであり、これはArthrobacter種の低い回収率に向かってバイアスをもたらす可能性が 実際には、文献の我々のレビューから、我々はArthrobacter種がヒト臨床サンプル(すなわち、血液、尿、創傷分泌、リンパ節生検標本、眼液、外耳からの流体、膣液、羊水)の様々なから単離された唯一の41例についてのデータを取得することができました。 これらの41の報告のうち、ここで報告された症例を含む臨床疾患の6例が現在存在する。 Arthrobacter種は人間の皮膚の植物相の一部である可能性が高いようです。 さらに、特にA.cumminsiiの場合には、尿、腟および頚部サンプルからの分離はこの微生物が泌尿生殖器地域の可能な居住者であることを示します。

表1

Arthrobacter種による感染症患者の臨床的特徴。

テーブル1

Arthrobacter種による感染症患者の臨床的特徴。

結論として、注射薬使用者における感染性心内膜炎の原因としてA.woluwensisの同定は、PCR、直接DNAシークエンシング、およびGenBank検索に依存する分子診断の現代的な技術 診断実験室で日常的に行われている標準的な生化学的特徴付けを用いて微生物を同定する試みは、c.aquaticumとして分類され、誤解を招く結果を生み出した。

コリネ型細菌を種レベルで同定することは、疑われていない種を検出し、潜在的な病原性をこれまで非病原性であると考えられていた種に帰し、これまでに記載されていない種の概要を説明するために重要である。 さらに、この情報は、医師が汚染、植民地化、および感染を区別するのに役立ち、患者に利用可能な最良の抗生物質療法を提供するはずである。

謝辞

私たちは、彼の批判的なレビューのためにAlexander von Graevenitzに感謝します。

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