december 4, 2021

Arthrobacter woluwensis subakut infektiv endokardit: fallrapport och granskning av litteraturen

Abstrakt

vi rapporterar ett fall av endokardit på grund av Arthrobacter woluwensis och granskar de publicerade rapporterna om Arthrobacter-arter isolerade från humana kliniska prover. En 39-årig injektionsmissbrukare presenterade feber och ett nytt hjärtmumling. A. woluwensis isolerades från blodkulturer, och en diagnos av subakut infektiv endokardit hos den inhemska mitralventilen gjordes. Patienten behandlades framgångsrikt med en 6-veckors kurs av intravenös teikoplanin. Från vår granskning av litteraturen kunde vi hämta data om 41 fall av Artrobakteriearter isolerade från humana kliniska prover. Arthrobacter-arter dokumenterades emellertid som en orsak till mänsklig sjukdom vid endast 5 andra tillfällen (2 fall av bakteriemi, 1 fall av postoperativ endoftalmit, 1 fall av ett Whipple—sjukdomsliknande syndrom och 1 fall av flebit). På grund av svårigheten att identifiera Artrobakteriestammar genom konventionella biokemiska analyser är det troligt att infektioner med dessa coryneformbakterier underrapporteras.

Coryneform-bakterier, som vanligtvis anses vara en del av den normala mänskliga floran eller miljöföroreningar, har alltmer erkänts som en orsak till livshotande sjukdomar. I den allmänna befolkningen är coryneform-bakterier agenterna i 1% av fallen av infektiv endokardit på både protetiska och inhemska ventiler men i upp till 7% av fallen av protesventilendokardit i början . Identifieringen av coryneform-bakterier till släktet och artnivån är fortfarande en utmaning för de flesta laboratorier som hanterar humana kliniska prover. Trots den breda fördelningen av dessa arter i miljön, särskilt i jord, har potentialen för Artrobakteriearter, som tillhör coryneform-bakterierna, att orsaka mänsklig sjukdom endast erkänts helt under de senaste åren .

vi rapporterar ett fall av subakut infektiv endokardit med involvering av den inhemska mitralventilen på grund av Arthrobacter woluwensis i en HIV-seronegativ injektionsmissbrukare. Dessutom granskar vi de publicerade rapporterna om Artrobakteriearter som återhämtats från humana kliniska prover sedan den första beskrivningen av 11 kliniska stammar som tillhör detta släkt 1996.

patienter material och metoder

patienter. Förutom vårt fall identifierades tidigare rapporterade fall med isolering av Artrobacter-arter från kliniska prover med hjälp av en MEDLINE-sökning som täcker litteratur från året för den första isoleringen av Artrobacter från kliniska prover (1996) till maj 2002, med ”Arthrobacter” som nyckelord. Referensavsnitten i dessa publikationer användes för att kontrollera om MEDLINE-sökningen var fullständig.

konventionella mikrobiologiska analyser. Den preliminära biokemiska karakteriseringen av de grampositiva stavarna isolerade från patientens blodprover utfördes med hjälp av API Coryne-systemet, databasversion 2.0 (biomsacoririeux). Ytterligare analyser utfördes enligt identifieringssystemet för coryneformbakterier som fastställts av Funke och Bernard .

analyser för molekylär analys. DNA extraherades från enstaka kolonier som utvunnits från Columbia agar i 200 oc-l av ett kommersiellt jonbytarharts (InstaGene matrix; Bio-Rad), i enlighet med tillverkarens instruktioner. En standard-PCR-reaktion utfördes med 5 occl av det extraherade DNA som mall, 0,5 occolmol / L av varje primer och 1 U Taq-polymeras (Qiagen) i en total reaktionsvolym på 50 occol (buffert tillhandahölls av tillverkaren). Reaktionerna överlagrades med paraffinolja (Merck) för att förhindra avdunstning. Universella PCR-primrar som förstärker hela ribosomal 16S rDNA-genen var UNI16SRNA-L (5′-attctagagtttgatcatggctca-3′) och UNI16SRNA-r (5′-ATGGTACCGTGTGGCGGTGTGTA-3′). PCR utfördes i en DNA-termisk cykler (Perkin-Elmer applicerade Biosystems) under följande betingelser: denaturering vid 94 CCG för 30 s, glödgning vid 52 CCG för 30 s och förlängning vid 72 CCG för 60 s, för totalt 35 cykler. Förstärkningsprodukterna användes som mallar för direkt sekvensering, framställda genom ett enkelt reningssteg med QIAquick PCR-Reningssatsen (Qiagen), i enlighet med tillverkarens instruktioner. Cykelsekvensreaktioner utfördes i totala volymer på 15 oc med en ABI Prism Big Dye Terminator Cycle Sequencing Kit (Perkin-Elmer) på en Abi Prism 310 genetisk analysator (Perkin-Elmer), allt i enlighet med tillverkarens instruktioner. DNA-sekvenser samlades in för 1360 BP i 16S rDNA-amplifierat fragment genom sekvensering med universella primrar för målgenen: UNI16SRNA-L (se ovan), 357( 5 ’- TACGGGGAGCAGCAG-3′), 533 (5′-GTGCCAGCAGCCGCGGTAA-3′) och r2 (5′-GGATTAGATACCTGGTAG-3’). Alla sekvenser jämfördes med data deponerade i GenBank; resultaten var identiska.

fallrapport

en 39-årig injektionsmissbrukare sågs först på grund av remittent feber med frossa, trötthet, myalgi och en viktminskning på 7 kg under de föregående 6 månaderna. Inledningsvis vägrade han att bli sjukhus och kunde inte spåras de närmaste 7 veckorna. Därefter presenterade han för vår akutavdelning på grund av ihållande feber och ökande svaghet. Han hade varit en känd missbrukare för att injicera heroin, triturerade amfetamin och kokain i nästan 15 år. Han hade lungtubberkulos under barndomen och ungdomar, upplevde episoder av generaliserade kramper vid 28 års ålder, fick en diagnos av sacroiliit på höger sida 5 år före inträde och genomgick kirurgisk excision av en höger iliopsoas abscess 1 år före inträde. Det fanns dock ingen historia av hjärt-eller reumatisk sjukdom. Han hade upprepade gånger negativa HIV-testresultat under de senaste 2 åren.

vid antagning var hans axillärtemperatur 38,5 kcal C, hans puls var 60 slag per minut och hans andningsfrekvens var 15 andetag per minut. Blodtrycket var 90/60 mm Hg. Hans höjd var 164 cm och hans kroppsvikt var 53 kg. De relevanta kliniska resultaten var en ny mitral regurgitation murmur, en stor bråck vid höger iliac sår och en palpabel mjälte. Lungorna var tydliga på auskultation. Det fanns inga avvikelser i okulär fundi, inga hudskador och inga neurologiska avvikelser. Laboratorietester avslöjade normokromisk anemi (hemoglobinnivå, 10,8 g/dL), ett WBC-tal på 4,3 109 celler/l (med 91% neutrofiler) och en C-reaktiv proteinnivå på 60 mg/L. Laktatdehydrogenasnivå, kreatininnivå, alaninaminotransferasnivå, alkalisk fosfatasnivå, protrombintid, partiell tromboplastintid och urinsedimentnivå var normala. Elektrokardiogrammet och röntgenbilden på bröstet avslöjade inga avvikelser. Abdominal ultraljud avslöjade en något förstorad steatotisk lever och en homogen mjälte med en maximal diameter på 13 cm.

fyra blododlingssatser (4 flaskor varje besök) togs och inkuberades i ett BacT/ALERT-system (biom Aci-Rieux). Rapporten från den första kulturen indikerade endast närvaro av gram-positiva stavar; rapporten från de andra blodkulturuppsättningarna avslöjade närvaron av en antagen stam av Corynebacterium aquaticum (tillväxt endast i aeroba blodkulturflaskor). Identifiering utfördes på basis av gramfläck, koloniernas morfologi och biokemisk reaktion, bedömd av ett kommersiellt system (se resultat). Organismen var resistent mot penicillin och ciprofloxacin men mottaglig för tetracyklin, vankomycin och teikoplanin genom diskdiffusionsanalysen. Transthoracic och transesofageal ekokardiografi avslöjade inga vegetationer, men blygsam mitral regurgitation och minimal aorta regurgitation var närvarande. Patienten fick en diagnos av subakut infektiv endokardit på grundval av de reviderade kriterierna för Duke University .

patienten tillhandahölls intravenöst teikoplanin (400 mg b.i.d.) i 6 veckor. Hans feber sjönk efter de första 24 timmarna av behandlingen, och den C-reaktiva proteinnivån normaliserades efter 11 dagar. Den efterföljande kliniska kursen var händelselös. Resultaten av kulturer av blodprover erhållna 3 veckor efter starten av antibiotikabehandling och i slutet av behandlingen förblev negativa. Tre månader efter avslutad behandling hade hjärtmumlingen nästan försvunnit, och transthoracisk ekkokardiografi avslöjade inga ytterligare avvikelser.

resultat

första isolering och identifiering asC. aquaticum. Standardblodkultur med bactalert-kultursystemet och Organon tekniska-flaskor avslöjade närvaron av gram-positiva stavar. Efter subkultur på Columbia blood agar och chocolate agarplattor växte mikroorganismerna vid 37 c c inom 24 h. biokemisk karakterisering genom användning av API Coryne-systemet resulterade i en artidentifiering som C. aquaticum med en sannolikhet på 99,9% och T av 0,87 (interna identifieringsparametrar för API-programvaran ATB Plus ). Koloniernas makroskopiska utseende (initialt vitgråaktig och blir något gulaktig efter 72 h), liksom storleken på de släta kolonierna (diameter, >2 mm) Efter endast 24 h inkubation vid 37 kcal C i en 5% CO2-berikad atmosfär, gjorde tilldelning till släktet Corynebacterium mest osannolikt, eftersom sanna corynebakterier mycket sällan uppvisar ett gulaktigt pigment och är knappast någonsin större än 2 mm i diameter efter bara 24 h. dessa funktioner fick oss att studera isolaten mer detaljerat.

identifiering asA. woluwensis. Vi observerade följande reaktioner: katalas, positiv; oxidativ metabolism, motilitet, negativ; No3-reduktion, negativ; ureahydrolys, positiv; esculinhydrolys, positiv; ingen syraproduktion från glukos; maltos; sackaros; mannitol; xylos; cAMP-reaktion, negativ; Dnasaktivitet, positiv; och gelatinas, positiv; och ingen lipofilism. Analys av cellulära fettsyror avslöjade C15:0AI (53% av de totala cellulära fettsyrorna), C17:0AI (20%), C15:0i (9%) och C16: 0i (8%) som de dominerande cellulära fettsyrorna. Dessutom bestämde vi oss med kemotaxonomiska metoder att lysin var diaminosyran i peptidoglykanen. Resultaten av dessa undersökningar visade slutgiltigt att den okända bakterien tillhörde släktet Arthrobacter . Slutligen jämförde vi den okända bakterien med typstammen av A. woluwensis (stam DSM 10495) och observerade att båda stammarna kunde hydrolysera stärkelse, kasein och tyrosin men inte xantin.

sekvensen av DNA erhållet från patientens blodkultur matchade en sekvens deponerad i GenBank (anslutningsnummer X93353) som är associerad med A. woluwensis. Genbank-anslutningsnumret som tilldelats sekvensen är AY112986.

antimikrobiell känslighet. Det antimikrobiella känslighetsmönstret för patientens stam bestämdes som beskrivet någon annanstans och följande Mikrofoner observerades: penicillin , 4 mg/L; ampicillin, 8 mg/L; cefuroxim, >64 mg/L; cefalotin, 64 mg/L; ceftriaxon, 64 mg/L; kloramfenikol, 1 mg/L; tetracyklin, 1 mg/l; ciprofloxacin, 4 mg/l; klindamycin, 2 mg/L; gentamicin, 8 mg/L; rifampin, <0, 125 mg/l; teikoplanin, 0, 125 mg/l; och vankomycin, 2 mg/L. Med undantag för rifampin överensstämde dessa värden med data som beskrivits för stammen A. woluwensis .

diskussion

först nyligen har isolat av Artrobakterier beskrivits från kliniska prover. De är brett fördelade i miljön, särskilt i marken . För närvarande kräver identifieringen på artnivå särskild analys (dvs. 16S rRNA-gensekvens och peptidoglykanstruktur), eftersom fenotypiska tecken inte är tillräckligt tillförlitliga för att differentiera de 21 för närvarande definierade arterna . Så vitt vi vet är detta den första rapporten om ett fall av subakut infektiv endokardit på grund av A. woluwensis hos en HIV-seronegativ injektionsmissbrukare.

Funke et al. demonstrerade att 4 av 11 kliniska isolat av Artrobakteriearter var representanter för 2 nya arter. Namnen på ” Arthrobacter cumminsii ”(för att hedra Cecil S. Cummins, en av pionjärerna inom kemotaxonomi) och” A. woluwensis ” (från Woluwe, staden i Belgien där det första kliniska isolatet återhämtades) föreslogs.

identifieringen av coryneform-bakterier representerar en ovanlig utmaning för mikrobiologilaboratoriet. Faktum är att mikrobiologer inte bör förlita sig helt på databasen för kommersiellt identifieringssystem, som endast täcker ett begränsat antal arter. Som i ett tidigare rapporterat fall av Arthrobacter bacteremi, diagnostiserades vårt isolat initialt som C. aquaticum (nu kallat ”Leifsonia aquatica”) . Den slutliga identifieringen av A. woluwensis krävde analys med molekylärgenetiska metoder-det vill säga 16S rRNA PCR, direkt sekvensering och en GenBank-sökning. Det har spekulerats i att kliniska Artrobakteriestammar tidigare kan ha identifierats som CDC (Centers for Disease Control and Prevention) coryneform grupp B-1 och B-3 bakterier .

i vår patient, som i många år injicerade intravenöst ett brett spektrum av olagliga droger, kunde vi identifiera A. woluwensis som det etiologiska medlet för infektiv endokardit hos den inhemska mitralventilen. Potentialen för coryneform-bakterier att orsaka endokardit hos injektionsmissbrukare har underbyggts tidigare .

A. woluwensis isolerad från vår patient befanns, genom diskdiffusionsmetoden, vara resistent mot alla penicilliner och cefalosporiner, ett resistensmönster som ofta observeras i flera coryneformbakterier. Detta är av betydelse, eftersom NCCLS hittills inte har rekommenderat brytpunkter för diskdiffusionstestning av coryneformbakterier. Känslighetsmönstret som bestäms med denna metod bör betraktas som presumptivt. Bestämningen av mikrofoner för de olika antibiotika, som rapporterats i resultat, bekräftar emellertid den höga inneboende resistensen hos A. woluwensis, som inte ses i många andra sanna Arthrobacter-stammar .

Arthrobacter-arter rapporterades som en orsak till väldokumenterad mänsklig sjukdom endast vid 5 andra tillfällen: 2 fall av bakteriemi, 1 fall av postoperativ endoftalmit, 1 fall av Whipple-sjukdomsliknande syndrom och 1 fall av flebit (tabell 1). En förklaring till sällsyntheten hos sjukdomar orsakade av Artrobakterier är den relativt låga patogeniciteten hos detta släkt och mer generellt av coryneform-bakterier. Å andra sidan är den exakta identifieringen av coryneformbakterier fortfarande en utmaning för de flesta mikrobiologiska laboratorier, och detta kan leda till en bias mot en låg återhämtningsgrad av Artrobakterier. Faktum är att vi från vår granskning av litteraturen kunde hämta data om endast 41 fall där Arthrobacter-arter isolerades från en mängd humana kliniska prover (dvs blod, urin, sårutsöndring, lymfkörtelbiopsiprov, okulär vätska, vätska från yttre örat, vaginalvätska och fostervätska) . Av dessa 41 rapporter finns det nu 6 fall av klinisk sjukdom, inklusive det fall som rapporteras här. Det verkar troligt att Artrobakterier är en del av den mänskliga hudfloran. Dessutom, särskilt i fallet med A. cumminsii, indikerar isoleringen från urin -, vaginala och livmoderhalsprover att denna mikroorganism är en möjlig bosatt i genitourinvägarna.

Tabell 1

kliniska egenskaper hos patienter med infektion på grund av Artrobakterier.

Tabell 1

kliniska egenskaper hos patienter med infektion på grund av Artrobakterier.

Sammanfattningsvis var identifieringen av A. woluwensis som orsak till infektiv endokardit hos en injektionsmissbrukare endast möjlig med tillämpning av moderna tekniker för molekylär diagnos som förlitar sig på PCR, direkt DNA-sekvensering och GenBank-sökning. Försök att identifiera mikroorganismen med standard biokemisk karakterisering som rutinmässigt utfördes i diagnostiska laboratorier gav vilseledande resultat, med klassificeringen av den som C. aquaticum.

identifieringen av coryneformbakterier till artnivån är viktig för att upptäcka oförutsedda arter, att tillskriva potentiell patogenicitet till arter som hittills anses vara icke-patogena och att skissera hittills obeskrivna arter . Dessutom bör denna information hjälpa läkaren att skilja mellan kontaminering, kolonisering och infektion, vilket ger patienten bästa tillgängliga antibiotikabehandling.

bekräftelse

vi tackar Alexander von Graevenitz för hans kritiska granskning.

1

Hogevik
H

,

Olaison
L

,

Andersson
R

,

Lindberg
J

,

Alestig
K

.

epidemiologiska aspekter av infektiv endokardit i en stadsbefolkning. En 5-årig prospektiv studie

,

medicin (Baltimore)

,

1995

, vol.

74

(Sid.

324

39

)

2

Karchmer
AW

.

Mandell
GL

,

Bennett
JE

,

Dolin
R

.

infektioner av protesventiler och intravaskulära anordningar

,

principer och praxis för infektionssjukdomar

,

2000

5: e upplagan.

Philadelphia
Churchill Livingstone

Sid.

904

3

Funke
G

,

Hutson
RA

,

Bernard
KA

,

Pfyffer
GE

,

Wauters
G

,

Collins
MD

.

isolering av Arthrobacter spp. från kliniska prover och beskrivning av Arthrobacter cumminsii sp. nov. och Arthrobacter woluwensis sp. nov

,

J Clin Mikrobiol

,

1996

, vol.

34

(Sid.

2356

63

)

4

Funke
G

,

Bernard
KA

.

Coryneform grampositiva stavar

,

Manual för klinisk mikrobiologi

,

1999

7: e upplagan.

Washington, DC
ASM Tryck

(Sid.

319

45

)

5

Durack
DT

,

Lukes
som

,

ljus
DK

.

nya kriterier för diagnos av infektiv endokardit: användning av specifika ekokardiografiska fynd. Duke endokardit Service

,

Am J Med

,

1994

, vol.

96

(Sid.

200

9

)

6

Funke
G

,

Von Graevenitz
A

,

Clarridge
JE

III

,

Bernard
KA

.

klinisk mikrobiologi av coryneformbakterier

,

Clin Microbiol Rev

,

1997

, vol.

10

(pg.

125

59

)

7

Funke
G

,

Alvarez
N

,

Pascual
C

, et al.

Actinomyces europaeus sp. nov., isolerad från humana kliniska prover

,

Int J Syst Bakteriol

,

1997

, vol.

47

(Sid.

687

92

)

8

Wauters
G

,

Charlier
J

,

Janssen
M

,

Delmee
M

.

identifiering av Arthrobacter oxydans, Arthrobacter luteolus sp. nov. och Arthrobacter albus sp. nov., isolerade från humana kliniska prover

,

J Clin Microbiol

,

2000

, vol.

38

(Sid.

2412

5

)

9

Koch
C

,

Schumann
P

,

Stackebrandt
E

.

omklassificering av Micrococcus agilis (Ali-Cohen 1889) till släktet Arthrobacter som Arthrobacter agilis comb. nov. och emendation av släktet Arthrobacter

,

Int J Syst Bakteriol

,

1995

, vol.

45

(pg.

837

9

)

10

Kodama
Y

,

Yamamoto
H

,

Amano
N

,

Amachi
T

.

omklassificering av två stammar av Arthrobacter oxydans och förslag av Arthrobacter nicotinovorans sp. nov

,

Int J Syst Bakteriol

,

1992

, vol.

42

(pg.

234

9

)

11

Hsu
CL

,

Shih
LY

,

Leu
HS

,

Wu
CL

,

Funke
G

.

septikemi på grund av Artrobakterier hos en neutropenisk patient med akut lymfoblastisk leukemi

,

Clin infekterar Dis

,

1998

, vol.

27

(Sid.

1334

5

)

12

Evtushenko
LI

,

Dorofeeva
LV

,

Subbotin
SA

,

Cole
JR

,

Tiedje
JM

.

Leifsonia poae gen.nov., sp. nov., isolerad från nematod galls på Poa annua, och omklassificering av ’Corynebacterium aquaticum’ Leifson 1962 som Leifsonia aquatica (ex Leifson 1962) gen. nov., nom. rev., kam. nov. och Clavibacter xyli Davis et al. 1984 med två underarter som Leifsonia xyli (Davis et al. 1984) gen. nov., kam. nov

,

Int J Syst Evol Microbiol

,

2000

, vol.

50
1

(pg.

371

80

)

13

Gruner
E

,

Steigerwalt
AG

,

Hollis
GD

, et al.

mänskliga infektioner orsakade av Brevibacterium casei, tidigare CDC-grupperna B-1 och B-3

,

J Clin Microbiol

,

1994

, vol.

32

(Sid.

1511

8

)

14

Funke
G

,

Carlotti
A

.

differentiering av Brevibacterium spp. påträffas i kliniska prover

,

J Clin Microbiol

,

1994

, vol.

32

(Sid.

1729

32

)

15

Mathew
J

,

Addai
T

,

Anand
A

,

Morrobel
A

,

Maheshwari
P

,

Freels
S

.

kliniska egenskaper, plats för involvering, bakteriologiska fynd och resultat av infektiv endokardit hos intravenösa droganvändare

,

Arch Intern Med

,

1995

, vol.

155

(Sid.

1641

8

)

16

Gubler
J

,

Huber-Schneider
C

,

Gruner
E

,

Altwegg
M

.

ett utbrott av nontoxigenic Corynebacterium diphtheriae infektion: enda bakteriell klon orsakar invasiv infektion bland schweiziska narkotikamissbrukare

,

Clin infektera Dis

,

1998

, vol.

27

(Sid.

1295

8

)

17

Esteban
J

,

Bueno
J

,

Perez-Santonja
JJ

,

Soriano
F

.

endoftalmit som involverar en Artrobakterieliknande organism efter intraokulär linsimplantation

,

Clin infekterar Dis

,

1996

, vol.

23

(Sid.

1180

1

)

18

Bodaghi
B

,

Dauga
C

,

Cassoux
N

, et al.

Whipples syndrom (uveit, B27-negativ spondylartropati, meningit och lymfadenopati) associerad med Arthrobacter sp. infektion

,

oftalmologi

,

1998

, vol.

105

(Sid.

1891

6

)

19

Funke
G

,

Pagano-Niederer
M

,

Sjoden
B

,

Falsen
E

.

egenskaper hos Arthrobacter cumminsii, de vanligaste Arthrobacter-arterna i humana kliniska prover

,

J Clin Microbiol

,

1998

, vol.

36

(Sid.

1539

43

)

20

Hou
XG

,

Kawamura
Y

,

Sultana
F

, et al.

beskrivning av Arthrobacter creatinolyticus sp. nov., isolerad från human urin

,

Int J Syst Bakteriol

,

1998

, vol.

48

(pg.

423

9

)

21

Tang
YW

,

Von Graevenitz
A

,

Waddington
MG

, et al.

identifiering av coryneform-bakterieisolat genom ribosomal DNA-sekvensanalys

,

J Clin Microbiol

,

2000

, vol.

38

(Sid.

1676

8

)

22

bäck
I

,

Frazier
EH

.

infektioner orsakade av Propionibacterium arter

,

Rev infektera Dis

,

1991

, vol.

13

(pg.

819

22

)

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.