Dezembro 4, 2021

Arthrobacter woluwensis Subaguda, Endocardite Infecciosa: relato de Caso e Revisão da Literatura

Resumo

relatamos um caso de endocardite devido a Arthrobacter woluwensis e revisão de relatórios publicados de Arthrobacter espécies isoladas de humanos amostras clínicas. Um consumidor de drogas injectadas de 39 anos apresentou febre e um novo sopro cardíaco. A. woluwensis foi isolado de culturas de sangue, e um diagnóstico de endocardite infecciosa subaguda da válvula mitral nativa foi feita. O doente foi tratado com sucesso com um ciclo de 6 semanas de teicoplanina intravenosa. Da nossa revisão da literatura, conseguimos recuperar dados sobre 41 casos de espécies de Arthrobacter isoladas de amostras clínicas humanas. No entanto, as espécies de Arthrobacter foram documentadas como uma causa de doença humana em apenas 5 outras ocasiões (2 casos de bacteremia, 1 caso de endoftalmite pós—operatória, 1 caso de uma síndrome Tipo doença Whipple, e 1 caso de flebite). Devido à dificuldade de identificar estirpes de Arthrobacter por testes bioquímicos convencionais, é provável que as infecções com estas bactérias coryneform estejam sub-relatadas.As bactérias Coryneform, geralmente consideradas parte da flora humana normal ou contaminantes ambientais, têm sido cada vez mais reconhecidas como uma causa de doenças potencialmente fatais. Na população em geral, as bactérias coryneform são os agentes em ∼1% dos casos de endocardite infecciosa em ambas as válvulas prostéticas e nativas, mas em até 7% dos casos de endocardite prostética precoce da válvula . A identificação de bactérias coryneform para o gênero e nível de espécies continua a ser um desafio para a maioria dos laboratórios que lidam com amostras clínicas humanas. Apesar da ampla distribuição destas espécies no meio ambiente, especialmente no solo, o potencial para as espécies de Arthrobacter, que pertencem à bactéria coryneforme, causarem doenças humanas só foi plenamente reconhecido nos últimos anos .

reportamos um caso de endocardite infecciosa subaguda com envolvimento da válvula mitral nativa devido a Arthrobacter woluwensis em um usuário de drogas injetoras seronegativas do HIV. Além disso, revisamos os relatórios publicados de espécies de Arthrobacter recuperadas de amostras clínicas humanas desde a primeira descrição de 11 estirpes clínicas pertencentes a este gênero em 1996.

doentes materiais e métodos

doentes. Além do nosso caso, casos previamente relatados envolvendo o isolamento de espécies de Arthrobacter a partir de espécimes clínicos foram identificados por meio de uma pesquisa MEDLINE abrangendo literatura do ano do primeiro isolamento de Arthrobacter a partir de espécimes clínicos (1996) até maio de 2002, com “Arthrobacter” usado como a palavra-chave. As secções de referência destas publicações foram utilizadas para verificar se a pesquisa MEDLINE estava completa.

ensaios microbiológicos convencionais. A caracterização bioquímica preliminar das varas gram-positivas isoladas das amostras de sangue do paciente foi realizada usando o sistema API Coryne, database version 2.0 (bioMérieux). Análises adicionais foram realizadas de acordo com o sistema de identificação de bactérias coryneform estabelecido por Funke e Bernard .

ensaios para análise molecular. O ADN foi extraído de colónias isoladas recuperadas de ágar de Columbia em 200 µL de resina comercial de permuta iónica (matriz InstaGene; Bio-Rad), de acordo com as instruções do fabricante. Foi realizada uma reacção PCR padrão com 5 µL do ADN extraído como modelo, 0,5 µmol / L de cada primário e 1 U Taq polimerase (Qiagen) num volume total de reacção de 50 µL (tampão fornecido pelo fabricante). As reacções foram sobrepostas com óleo parafínico (Merck) para prevenir a evaporação. Os primers universais da PCR que amplificavam todo o gene ribossomal 16s rDNA eram UNI16SRNA-L (5′-ATTCTAGTTTGATCATGGCTCA-3′) e UNI16SRNA-r (5′-ATGGTACGTGACTGGGGTGTA-3′). A PCR foi realizada num ciclo térmico de ADN (Perkin-Elmer Applied Biosystems) nas seguintes condições: desnaturação a 94°C durante 30 s, recozimento a 52°C durante 30 s e alongamento a 72°C durante 60 s, num total de 35 ciclos. Os produtos de amplificação foram usados como modelos para sequenciamento direto, preparados por um simples passo de purificação com o Kit de purificação QIAQUICK PCR (Qiagen), de acordo com as instruções do fabricante. As reações de sequenciamento do ciclo foram realizadas em volumes totais de 15 µL com um Kit de sequenciação de ciclo de Corante ABI Prism 310 (Perkin-Elmer), tudo de acordo com as instruções do fabricante. Sequências de DNA foram coletadas para ∼1360 bp do rDNA 16S amplificado fragmento de seqüenciamento universal com primers para o gene alvo: UNI16SRNA-L (ver acima), 357 (5′-TACGGGAGGCAGCAG-3′), 533 (5′-GTGCCAGCAGCCGCGGTAA-3′) e r2 (5′-GGATTAGATACCCTGGTAG-3′). Todas as sequências foram comparadas com os dados depositados em GenBank; os resultados foram idênticos.

relatório de caso

um consumidor de drogas injectáveis de 39 anos de idade foi visto pela primeira vez por causa da febre remitente com arrepios, fadiga, mialgia e uma perda de peso de 7 kg nos últimos 6 meses. Inicialmente, ele se recusou a ser hospitalizado e não pôde ser rastreado pelas próximas 7 semanas. Depois disso, apresentou – se ao nosso departamento de emergência por causa da febre persistente e da fraqueza crescente. Era um conhecido viciado em heroína injectada, anfetaminas trituradas e cocaína durante quase 15 anos. Ele teve tuberculose pulmonar durante a infância e adolescência, experimentou episódios de convulsões generalizadas com a idade de 28 anos, recebeu um diagnóstico de sacroiliite no lado direito 5 anos antes da admissão, e passou pela excisão cirúrgica de um abscesso direito iliopsoas 1 ano antes da admissão. No entanto, não houve história de doença cardíaca ou reumática. Ele teve resultados repetidamente negativos no teste de HIV nos últimos 2 anos.

na admissão, sua temperatura axilar era de 38,5 ° C, seu pulso era de 60 batidas por minuto, e sua taxa respiratória era de 15 respirações por minuto. A pressão arterial foi de 90/60 mm Hg. Sua altura era de 164 cm, e seu peso corporal era de 53 kg. Os resultados clínicos relevantes foram um novo sopro de regurgitação mitral, uma grande hérnia na ferida ilíaca direita, e um baço palpável. Os pulmões estavam limpos com auscultação. Não houve anomalias no fundi ocular, nem lesões na pele, nem anomalias neurológicas. Os testes laboratoriais revelaram anemia normocrómica( nível de hemoglobina, 10,8 g / dL), uma contagem de leucócitos de 4,3 × 109 células / L( com 91% de neutrófilos) e um nível de proteína C reactiva de 60 mg / L. Os níveis de lactato desidrogenase, creatinina, alanina aminotransferase, fosfatase alcalina, tempo de protrombina, tempo parcial de tromboplastina e nível de sedimentos na urina estavam normais. O electrocardiograma e a radiografia do peito não revelaram anomalias. O ultrassom Abdominal revelou um fígado esteatótico ligeiramente aumentado e um baço homogéneo com um diâmetro máximo de 13 cm.

quatro conjuntos de culturas sanguíneas (4 frascos cada visita) foram colhidos e incubados num sistema BacT/alerta (bioMérieux). O relatório da primeira cultura indicava apenas a presença de varas gram-positivas; o relatório dos outros conjuntos de culturas de sangue revelou a presença de uma presumível estirpe de Corynebacterium aquaticum (crescimento apenas nos frascos de cultura aeróbica de sangue). A identificação foi realizada com base na coloração Gram, morfologia das colônias e reação bioquímica, conforme avaliado por um sistema comercial (ver resultados). O organismo era resistente à penicilina e ciprofloxacina, mas suscetível à tetraciclina, vancomicina e teicoplanina pelo ensaio de difusão de disco. Ecocardiografia transorácica e transesofágica não revelou nenhuma vegetação, mas regurgitação mitral modesta e regurgitação aórtica mínima estavam presentes. O doente recebeu um diagnóstico de endocardite infecciosa subaguda com base nos critérios revistos da Universidade Duke .

o doente recebeu teicoplanina intravenosa (400 mg B. I. D.) durante 6 semanas. Sua febre diminuiu após os primeiros 24 h de tratamento, e o nível de proteína C-reativa normalizou após 11 dias. O curso clínico subsequente foi tranquilo. Os resultados de culturas de amostras de sangue obtidas 3 semanas após o início da terapêutica antibiótica e no final do tratamento permaneceram negativos. Três meses após o fim do tratamento, o murmúrio cardíaco quase desapareceu, e a ecocardiografia transthoracica não revelou quaisquer anomalias adicionais.

resultados

primeiro isolamento e identificação asC. aquaticum. A cultura sanguínea padrão com o sistema de cultura bacteriana e os frascos de Organon Teknika revelaram a presença de varetas gram-positivas. Após subcultura em placas de ágar de sangue de Columbia e de ágar de chocolate, os microrganismos cresceram a 37°C em 24 h. A caracterização bioquímica pelo uso do sistema API Coryne resultou em uma identificação de espécie como C. aquaticum com uma probabilidade de 99,9% e T de 0,87 (parâmetros de identificação interna do software API ATB Plus). A aparência macroscópica das colônias (inicialmente esbranquiçadas-acinzentada e tornando-se ligeiramente amarelado após 72 h), bem como o tamanho da suave colônias (diâmetro >2 mm) após 24 h de incubação a 37°C em 5% CO2-atmosfera enriquecida, feitos de atribuição para o gênero Corynebacterium mais improvável, porque a verdadeira corynebacteria muito raramente apresentam um pigmento de cor amarelada e raramente são maiores do que 2 mm de diâmetro após 24 h. Estas características nos levou a estudar o isola em mais detalhe.

ácido acetilsalicílico de identificação. woluwensis. Observamos as seguintes reacções:: catalase, positiva; metabolismo oxidativo, motilidade, negativa; redução NO3, negativa; hidrólise da ureia, positiva; hidrólise da esculina, positiva; não produção ácida de glucose; maltose; sacarose; manitol; xilose; reacção do campo, negativa; actividade da DNase, positiva; e gelatinase, positiva; e não lipofilismo. A análise dos ácidos gordos celulares revelou C15:0ai (53% do total de ácidos gordos celulares), C17:0AI (20%), C15:0i (9%) e C16:0i (8%) como ácidos gordos celulares predominantes. Além disso, determinamos usando métodos quimiotaxonômicos que a lisina era o ácido diamino do peptidoglicano. Os resultados destas investigações demonstraram conclusivamente que a bactéria desconhecida pertencia ao género Arthrobacter . Finalmente, comparamos a bactéria desconhecida com a estirpe tipo de A. woluwensis (estirpe DSM 10495) e observamos que ambas as estirpes foram capazes de hidrolisar amido, caseína e tirosina, mas não xantina.

a sequência do ADN obtido a partir da cultura de sangue do doente corresponde a uma sequência depositada em GenBank (número de adesão X93353) que está associada a A. woluwensis. O número de Adesão GenBank atribuído à sequência é AY112986.

susceptibilidades antimicrobianas. O padrão de susceptibilidade aos antimicrobianos de o paciente tensão foi determinada como descrito em outros lugares , e os seguintes Microfones foram observados: a penicilina, a 4 mg/L; ampicilina, 8 mg/L; cefuroxima, >64 mg/L; cephalothin, 64 mg/L; ceftriaxona, 64 mg/L; cloranfenicol, 1 mg/L; tetraciclina, 1 mg/L; ciprofloxacina, 4 mg/L; clindamicina, 2 mg/L; gentamicina, 8 mg/L; rifampicina, <0,125 mg/L; teicoplanin, 0,125 mg/L; e vancomicina, 2 mg/L. Exceto rifampicina, estes valores foram, em concordância com os dados descritos para o A. woluwensis tipo de deformação .

discussão

apenas recentemente foram descritos isolados de Arthrobacter a partir de espécimes clínicos. Eles são amplamente distribuídos no meio ambiente, especialmente no solo . Actualmente, a identificação a nível das espécies requer uma análise especial (isto é, sequência genética 16S rRNA e estrutura peptidoglicana), uma vez que os caracteres fenotípicos não são suficientemente fiáveis para diferenciar as 21 espécies actualmente definidas . Para nosso conhecimento, este é o primeiro relatório de um caso de endocardite infecciosa subaguda, devido a A. woluwensis em HIV soronegativos injeção usuário de drogas.

Funke et al. demonstrou que 4 de 11 isolados clínicos de espécies de Arthrobacter foram representantes de 2 novas espécies. Os nomes de “Arthrobacter cumminsii “(para homenagear Cecil S. Cummins, um dos pioneiros da quimiotaxonomia) e” A. woluwensis ” (de Woluwe, a cidade na Bélgica onde o primeiro isolado clínico foi recuperado) foram propostos.

a identificação de bactérias coryneform representa um desafio incomum para o laboratório de Microbiologia. De facto, os microbiologistas não devem basear-se inteiramente na base de dados do sistema de identificação comercial, que abrange apenas um número restrito de espécies. Como em um caso relatado anteriormente de bacteremia de Arthrobacter , nosso isolado foi inicialmente diagnosticado como C. aquaticum (agora chamado de “Leifsonia aquatica”) . A identificação final de A. woluwensis requeria análise por métodos genéticos moleculares-isto é, 16S rRNA PCR, sequenciamento direto, e uma pesquisa GenBank. Especula-se que estirpes clínicas de Arthrobacter podem ter sido previamente identificadas como bactérias do grupo B-1 e B-3 CDC (Centros de controle e prevenção de doenças) coryneform .

em nosso paciente, que, por muitos anos, injetou por via intravenosa uma ampla gama de drogas ilícitas, conseguimos identificar A. woluwensis como o agente etiológico da endocardite infecciosa da válvula mitral nativa. O potencial das bactérias coryneform para causarem endocardite nos consumidores de drogas injectáveis foi previamente fundamentado .

A. woluwensis isolado de nosso paciente foi encontrado, pelo método de difusão do disco, para ser resistente a todas as penicilinas e cefalosporinas, um padrão de resistência frequentemente observado em várias bactérias coryneformes. Isto é de importância, porque, até à data, o NCCLS não recomendou pontos de paragem para o teste de difusão de disco de bactérias coryneform. O padrão de susceptibilidade determinado com este método deve ser considerado como presumível. No entanto, a determinação de Macs para os diferentes antibióticos, como relatado nos resultados, confirma a elevada resistência intrínseca de A. woluwensis, que não é visto em muitas outras estirpes verdadeiras de Arthrobacter .

as espécies de Arthrobacter foram notificadas como causa de doença humana bem documentada apenas em 5 outras ocasiões: 2 casos de bacteremia, 1 caso de endoftalmite pós-operatória, 1 caso de síndrome Tipo doença Whipple e 1 caso de flebite (Tabela 1). Uma explicação para a raridade de doenças causadas por espécies de Arthrobacter é a relativamente baixa patogenicidade deste género e, mais genericamente, das bactérias coryneform. Por outro lado, a identificação precisa de bactérias coryneform permanece um desafio para a maioria dos laboratórios de Microbiologia, e isso pode resultar em um viés em direção a uma baixa taxa de recuperação de espécies de Arthrobacter. Na verdade, a partir de nossa revisão da literatura, fomos capazes de recuperar dados sobre apenas 41 casos em que espécies de Arthrobacter foi isolado de uma variedade de amostras clínicas humanas (ou seja, sangue, urina, secreção de ferida, amostra de biópsia de nódulos linfáticos, fluido ocular, fluido do ouvido externo, fluido vaginal, e líquido amniótico) . Destes 41 relatórios, existem agora 6 casos de doença clínica, incluindo o caso relatado aqui. Parece provável que as espécies de Arthrobacter façam parte da flora da pele humana. Além disso, particularmente no caso de A. cumminsii, o isolamento de amostras de urina, vaginal e cervical indica que este microorganismo é um possível residente do trato genitourinário.

posição numa tabela 1

características clínicas de doentes com infecção causada por espécies de Arthrobacter.

Quadro 1

características clínicas de doentes com infecção causada por espécies de Arthrobacter.

Em conclusão, a identificação de A. woluwensis como uma causa de endocardite infecciosa em uma injeção de drogas, só foi possível com a aplicação de modernas técnicas de diagnóstico molecular depender de PCR, direto de sequenciamento de DNA, e GenBank pesquisa. Tentativas de identificar o microorganismo com a caracterização bioquímica padrão rotineiramente realizada em laboratórios de diagnóstico produziram resultados enganosos, com a classificação dele como C. aquaticum.

a identificação de bactérias corinefórmicas ao nível da espécie é importante para detectar espécies insuspeitas, para atribuir potencial patogenicidade a espécies até agora consideradas não-patogênicas, e para delinear espécies até então não descritas . Além disso, esta informação deve ajudar o médico a distinguir entre contaminação, colonização e infecção, proporcionando assim ao paciente a melhor terapia antibiótica disponível.

reconhecimento

agradecemos a Alexander von Graevenitz pela sua crítica.

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