Nosokomialer Ausbruch von Corynebacterium striatum-Infektionen bei Patienten mit Chronic Obstructive Pulmonary Disease

ABSTRACT

Wir beschreiben eine ungewöhnliche Häufung von Corynebacterium striatum-Infektionen bei 21 Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD), die in einer mittelgroßeneiner mittelgroßen Beatmungsstation. Elf Isolate von acht Patienten traten innerhalb eines Monats gleichzeitig auf. C. striatum ist ein potenziell pathogener Mikroorganismus, der bei Patienten mit fortgeschrittener COPD zu nosokomialen Infektionsausbrüchen und zur Besiedlung der Atemwege führen kann.

Corynebacterium-Arten kommen als Besiedler der Haut und anderer Gewebe sowie in der Umwelt vor (23, 27, 30). Neben Corynebacterium diphtheriae wurde berichtet, dass auch andere Corynebacterium spp. mit einiger Häufigkeit pathogen sind, darunter C. amycolatum (24), C. jeikeium (früher Gruppe JK) und C. urealyticum (früher Gruppe D2) (8). Obwohl C. striatum eine der am häufigsten isolierten Coryneformen ist, gibt es nur wenige Hinweise darauf, dass C. striatum an den meisten Orten mit Infektionen in Verbindung gebracht wird (16, 21, 22, 25, 29, 31). Die Rolle von C. striatum als potenzielle Ursache von Atemwegsinfektionen ist schwer nachzuweisen. Die klinische Relevanz der Isolierung von Corynebacterium-Spezies aus Atemwegsproben muss durch die korrekte Identifizierung und die Untersuchung ihrer Häufigkeit, ihrer Isolierung als einzelner Mikroorganismus oder ihrer Vorherrschaft, wenn sie in Verbindung mit anderen Mikroorganismen gefunden werden, sowie der Wiederholung der Positivität abgewogen werden (23). In unserer Krankenhausumgebung wird C. striatum gelegentlich aus Sputumkulturen isoliert. Die ungewöhnliche Häufung von Patienten in unserer Atemwegsabteilung stellte ein Sentinel-Signal dar, das die Untersuchung eines möglichen Ausbruchs rechtfertigte.

Das Hospital Joan March in Bunyola, Mallorca, Spanien, ist ein sekundäres Gesundheitszentrum, das eine Rekonvaleszenz- und Rehabilitationsabteilung sowie eine Station mit 26 Betten beherbergt, die für die Versorgung von Patienten mit schweren chronischen Atemwegserkrankungen zuständig ist, die von Krankenhäusern der Tertiärversorgung in unserem Einzugsgebiet überwiesen werden. Das mikrobiologische Labor des Krankenhauses Son Llàtzer ist für die Bearbeitung der Proben zuständig.

Alle hier berichteten positiven Proben stammen aus der mikrobiologischen Untersuchung von Sputumproben, die bei der Aufnahme von Patienten mit einer infektiösen Exazerbation einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD), definiert nach den Kriterien von Anthonisen et al. (1), bei der Nachuntersuchung einer Atemwegsinfektion eines Patienten oder nach der Krankenhausaufnahme von Patienten mit einer neu festgestellten Infektion, die untersucht werden musste, gewonnen wurden. Die Qualität der Proben wurde anhand des Scoring-Systems von Murray und Washington (18) und der aktuellen internationalen Leitlinien (17) bewertet. Die Identifizierung der Isolate als C. striatum erfolgte anhand der Koloniemorphologie und -pigmentierung, der Gram-Färbung, der Motilität, der Katalase-Reaktion und der Ergebnisse des RapID CB Plus Systems (Remel, Lenexa, KS), das Ergebnisse innerhalb von 4 Stunden liefert. In allen Fällen wurde die Identifizierung innerhalb von 24 Stunden mit dem API Coryne System (BioMèrieux, l’Etoile, Frankreich) bestätigt, wobei eine 100%ige Übereinstimmung zwischen beiden Methoden erzielt wurde (10, 12, 14).

Die Empfindlichkeit gegenüber Antibiotika wurde mit der Scheibendiffusionsmethode (Oxoid SA, Spanien) in Mueller-Hinton-Agar mit 5 % Blut für alle getesteten Antibiotika außer Penicillin und Ampicillin getestet, für die das Etest-System (AB Biodisk, Solna, Schweden) verwendet wurde. Zu den getesteten Antibiotika gehörten Penicillin (10 U), Ampicillin (10 μg), Tetracyclin (30 μg), Gentamicin (10 μg), Cefazolin (30 μg), Vancomycin (30 μg), Erythromycin (15 μg), Imipenem (10 μg), Ciprofloxacin (5 μg) und Rifampin (30 μg).

Die Empfindlichkeitskriterien des CLSI (früher NCCLS) (19) für Staphylococcus spp. wurden für alle getesteten Antibiotika verwendet, mit Ausnahme von Penicillin und Ampicillin, für die Grenzwerte für Listeria spp. verwendet wurden.

Einundzwanzig Patienten wurden innerhalb eines Zeitraums von 18 Monaten (Januar 2004 bis Juni 2005) wegen einer infektiösen Exazerbation der Atemwege in das Krankenhaus Joan March eingeliefert. Die demografischen und klinischen Merkmale der Patienten ergaben, dass alle eine schwere COPD (5) hatten, 18 Männer und 3 Frauen waren, das Durchschnittsalter 72 Jahre betrug (Altersspanne 57 bis 88 Jahre) und die Patienten in erheblichem Maße dem Tabakkonsum ausgesetzt waren (durchschnittlich 55,6 Packungsjahre Zigarettenrauch, wobei die Packungsjahre als die Anzahl der pro Tag gerauchten Zigaretten geteilt durch 20 und multipliziert mit der Anzahl der Jahre, die die Person geraucht hat, berechnet werden). Bei neun Patienten (42,9 %) wurde die COPD überwiegend als Emphysem bezeichnet, bei den übrigen Patienten wurden keine Angaben gemacht. Der Schweregrad der COPD-Fälle betrug gemäß den Spirometrie-Schwellenwerten der aktuellen ATS/ERS-Richtlinien (5) 0 % leicht, 35,7 % mittelschwer, 35,7 % schwer und 28,6 % sehr schwer. Viele der Patienten benötigten unterstützende Technologien für die häusliche Pflege, einschließlich Langzeit-Sauerstofftherapie (47,6 %) und Aerosoltherapie (23,8 %). Der mittlere Charlson-Komorbiditätsindex lag bei 2,76, und die mittlere Zahl der Einweisungen aufgrund einer COPD-Exazerbation im Vorjahr betrug 2,48 (Spanne: 0 bis 7 Einweisungen).

Während des Studienzeitraums von 18 Monaten hatten die 21 Patienten allein in unserem Krankenhaus 49 Wiederaufnahmen, d. h. einen Mittelwert pro Patient von 2,33 (Spanne 1 bis 4), mit einer mittleren Aufnahmedauer von 44 Tagen (Spanne 5 bis 176 Tage).

Abbildung 1 zeigt die Epidemiekurve des Ausbruchs. Die beobachtete langsame Wachstumskurve deutet auf eine nosokomiale Infektion hin, bei der die Übertragung von Mensch zu Mensch erfolgt. Tabelle 1 zeigt die Chronologie aller 43 positiven Sputumproben und das jeweilige Patientenzimmer und -bett, eine Aufzeichnung der Organismen, die vor der Identifizierung von C. striatum isoliert wurden, die Antibiotika, die in den 10 Tagen vor der Isolierung von C. striatum verschrieben wurden, die Qualität der Sputumprobe, die assoziierten Mikroorganismen und die klinische Reaktion nach der Behandlung gemäß dem Antibiogramm.

Bislang gibt es nur wenige veröffentlichte Berichte, die C. striatum-Isolate in Atemwegsproben als ursächliche Erreger von Krankheiten identifizieren. Bis 1993 gab es nur drei Einzelfallberichte über die bestätigte Pathogenität von C. striatum (2, 3, 6). Seit 1993 scheint die Isolierung von C. striatum häufiger geworden zu sein (4, 7, 15, 20, 28). In zwei dieser Serien (4, 15) wurde zunächst eine Genotypstudie der Stämme durchgeführt, die eine Übertragung von Patient zu Patient bestätigte. Brandenburg et al. (4) entnahmen Proben von Patienten und von den Händen ihrer Betreuer und vermuteten, dass die Betreuer an der Übertragung beteiligt gewesen sein könnten. Kürzlich berichteten Otsuka et al. (20) über 48 Isolierungen von C. striatum aus den Jahren 1994 bis 1998. 75 % dieser Proben waren respiratorischen Ursprungs und stammten von Patienten, die lange im Krankenhaus lagen und mehrere Antibiotika erhalten hatten. Bei der Genotypisierung wurden 14 verschiedene Muster von C. striatum identifiziert, wobei die Typen A, D und E mit nosokomialen Ausbrüchen respiratorischen Ursprungs und insbesondere die Subtypen A1, A2, D2 und E mit einer Resistenz gegen eine breite Palette von Antibiotika assoziiert sind.

Der hier berichtete Ausbruch ist in der medizinischen Literatur beispiellos, da er eine große Anzahl von Fällen von C. striatum-Infektion in Sputumproben von Patienten mit chronischen Atemwegserkrankungen auf einer Krankenhausstation zeitlich und räumlich gehäuft auftraten; außerdem traten 11 Fälle in einem einzigen Monat (April 2005) gehäuft auf, und der Ausbruch betraf ein Drittel der auf der Station aufgenommenen Patienten. Mehrere Faktoren könnten diesen Ausbruch einer nosokomialen Infektion erklären, bei dem die Übertragung von Patienten und über das Pflegepersonal erfolgte: Unser Krankenhaus ist auf die Versorgung von Patienten mit schweren obstruktiven Lungenerkrankungen spezialisiert, die viele Anfälligkeitsfaktoren (9, 13, 20, 26), eine hohe Inanspruchnahme von Gesundheitsressourcen (einschließlich mehrfacher Einweisungen) und wiederholte Antibiotikabehandlungen aufweisen; und die Beatmungsstation erfordert die allgemeine Verwendung von Masken und Brillen zur Sauerstoffzufuhr, Inhalatoren, Abstandshaltern und Verneblern. Bedauerlicherweise können wir diese Aussage ohne Genotypisierung der Stämme nicht vollständig bestätigen.

Wahrscheinlich trugen der Tod von Patient 5, der bis zu seinem Tod im April 2005 11 Isolierungen aufwies, und die verstärkte Umsetzung universeller präventiver Hygienemaßnahmen, sowohl in der Umgebung als auch durch das Pflegepersonal, nach der Identifizierung dieses Ausbruchs zum Ende dieses Ausbruchs bei. In den folgenden sechs Monaten wurden keine weiteren Isolierungen von C. striatum in Atemwegsproben festgestellt.

Drei der sechs Todesfälle während des Studienzeitraums traten bei Patienten auf, von denen C. striatum in einer Reinkultur isoliert wurde und für die keine andere unabhängige Todesursache gemeldet wurde. Daher konnte ein kausaler Zusammenhang zwischen Tod und C. striatum-Infektion stark vermutet werden.

Vorangegangene Autoren (4, 11, 20, 31) stellten fest, dass die Empfindlichkeitsraten von C. striatum gegenüber β-Laktamen und Aminoglykosiden variabel sind, mit hohen Resistenzraten gegenüber Erythromycin, Tetracyclin, Rifampin und Ciprofloxacin und mit einer Empfindlichkeit aller Stämme gegenüber Vancomycin. Unsere Ergebnisse zur Antibiotikaempfindlichkeit der C. striatum-Stämme aus diesem Ausbruch spiegeln die Ergebnisse früherer Veröffentlichungen wider: Vancomycin, 100 %; Imipenem, 93 %; Cefazolin, 74,4 %; Penicillin und Ampicillin, 67,4 %; Tetracyclin, 23,2 %; Erythromycin, 18,6 %; Gentamicin, 9,3 %; und Rifampin und Ciprofloxacin, 0 %. Gemäß den von Otsuka et al. (20) ermittelten Empfindlichkeitsmustern, nach denen C. striatum als aufstrebender, multiresistenter nosokomialer Erreger gilt, haben wir in unseren Proben beobachtet, dass das Kriterium der Multiresistenz (Resistenz gegen drei oder mehr Antibiotika verschiedener Familien) auf 100 % der bei unserem nosokomialen Ausbruch isolierten Stämme zutrifft, von denen 65 % gegen vier oder fünf verschiedene Antibiotikagruppen resistent waren, 6.9 % waren nur gegen Imipenem und Vancomycin empfindlich, und 11 % waren nur gegen Vancomycin empfindlich.

Wir kommen zu dem Schluss, dass C. striatum ein neu auftretender multiresistenter, potenziell pathogener Mikroorganismus ist, der nosokomiale Infektionen und eine Kolonisierung der Atemwege bei Patienten mit fortgeschrittener, schwerer COPD verursachen kann. Er kann von Patient zu Patient, von Mensch zu Mensch und durch Pflegepersonal übertragen werden; C. striatum-Infektionen sollten entsprechend den Ergebnissen des Antibiogramms behandelt werden. Sobald der Organismus identifiziert ist, sollten universelle Hygienemaßnahmen eingehalten werden, um eine weitere Verbreitung und Ausbrüche zu vermeiden.

ABB. 1.

Epidemiekurve für C. striatum im Zeitverlauf. N, Anzahl der Isolate; %CUM, kumulativer Prozentsatz.

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TABELLE 1.

Ausbruch von C. striatum bei COPD-Patienten

HINWEISE

Wir bedanken uns für die Zusammenarbeit mit der Comisión de Infecciones del Complex Hospitalari de Mallorca, insbesondere mit Matías Poblador (Präsident), Eugenia Barceló (für die Infektionskontrolle zuständige Krankenschwester) und Margalida Fortuny und Antoni Bennassar (Forschungsschwestern).

FOOTNOTES

    • Erhalten am 21. Januar 2007.
    • Zur Änderung zurückgegeben am 6. März 2007.
    • Angenommen am 26. März 2007.
  • Copyright © 2007 American Society for Microbiology
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