Nosocomial Outbreak of Corynebacterium striatum Infection in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease

ABSTRACT

Opisujemy nietypowe skupisko zakażeń Corynebacterium striatum u 21 pacjentów z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc (COPD) przyjętych na średniej wielkości oddział oddechowy.wielkości oddziału oddechowego. Jedenaście izolatów od ośmiu pacjentów wystąpiło jednocześnie w ciągu miesiąca. C. striatum jest potencjalnie chorobotwórczym drobnoustrojem ze zdolnością do wytwarzania szpitalnych ognisk zakaźnych i kolonizacji układu oddechowego u pacjentów z zaawansowaną POChP.

Corynebacterium species występują jako kolonizatorzy skóry i innych tkanek oraz w środowisku (23, 27, 30). Oprócz Corynebacterium diphtheriae, inne gatunki Corynebacterium spp. zostały zgłoszone jako patogenne z pewną częstotliwością, włączając C. amycolatum (24), C. jeikeium (dawniej grupa JK) i C. urealyticum (dawniej grupa D2) (8). Chociaż C. striatum jest jednym z najczęściej izolowanych koryneform, istnieje niewiele dowodów łączących C. striatum z zakażeniami w większości miejsc (16, 21, 22, 25, 29, 31). Rola C. striatum jako potencjalnej przyczyny infekcji dróg oddechowych jest trudna do ustalenia. Znaczenie kliniczne izolacji gatunków Corynebacterium z próbek pochodzących z układu oddechowego musi być zrównoważone poprzez uzyskanie ich prawidłowej identyfikacji i zbadanie ich liczebności, ich izolacji jako pojedynczego drobnoustroju lub ich przewagi, gdy są znajdowane w połączeniu z innymi drobnoustrojami, oraz powtarzalności wyników dodatnich (23). W naszym środowisku szpitalnym C. striatum jest sporadycznie izolowany z posiewów plwociny. Niezwykłe skupisko pacjentów na naszym oddziale oddechowym stanowiło sygnał alarmowy, który uzasadniał badanie możliwego ogniska epidemicznego.

Szpital Joan March w Bunyola, Majorka, Hiszpania, jest drugorzędowym ośrodkiem opieki zdrowotnej, w którym znajduje się oddział rekonwalescencji i rehabilitacji oraz oddział z 26 łóżkami, mający na celu zapewnienie opieki pacjentom z ciężkimi, przewlekłymi chorobami układu oddechowego, skierowanym ze szpitali opieki zdrowotnej w naszym rejonie. Laboratorium mikrobiologiczne z siedzibą w Hospital Son Llàtzer jest odpowiedzialne za przetwarzanie próbek.

Wszystkie pozytywne próbki opisane tutaj zostały uzyskane z mikrobiologicznego badania spontanicznych próbek plwociny uzyskanych przy przyjęciu od pacjentów z infekcyjnym zaostrzeniem przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP), zdefiniowanej zgodnie z kryteriami Anthonisen i wsp. (1); podczas obserwacji infekcji układu oddechowego pacjenta; lub po przyjęciu do szpitala od pacjentów z nowo zidentyfikowaną infekcją, która wymagała badania. Jakość próbek oceniano przy użyciu systemu punktacji Murraya i Washingtona (18) oraz aktualnych wytycznych międzynarodowych (17). Identyfikacja izolatów jako C. striatum opierała się na morfologii i pigmentacji kolonii, barwieniu metodą Grama, ruchliwości, reakcji katalazy oraz wynikach uzyskanych za pomocą systemu RapID CB Plus (Remel, Lenexa, KS), który oferuje wyniki w ciągu 4 h. We wszystkich przypadkach identyfikacja została potwierdzona w ciągu 24 h za pomocą systemu API Coryne (BioMèrieux, l’Etoile, Francja), przy 100% zgodności uzyskanej pomiędzy obiema metodami (10, 12, 14).

Wrażliwość na antybiotyki badano metodą dyfuzyjno-krążkową (Oxoid SA, Hiszpania) w agarze Mueller-Hinton uzupełnionym 5% krwią dla wszystkich badanych antybiotyków z wyjątkiem penicyliny i ampicyliny, do których stosowano system Etest (AB Biodisk, Solna, Szwecja). Badane antybiotyki obejmowały penicylinę (10 U), ampicylinę (10 μg), tetracyklinę (30 μg), gentamycynę (10 μg), cefazolinę (30 μg), wankomycynę (30 μg), erytromycynę (15 μg), imipenem (10 μg), cyprofloksacynę (5 μg) i rifampinę (30 μg).

Kryteria wrażliwości CLSI (dawniej NCCLS) (19) dla Staphylococcus spp. stosowano dla wszystkich badanych antybiotyków z wyjątkiem penicyliny i ampicyliny, dla których stosowano progi dla Listeria spp.

Dwudziestu jeden pacjentów zostało przyjętych do szpitala Joanna Marzec w okresie 18 miesięcy (od stycznia 2004 do czerwca 2005) z powodu infekcyjnego zaostrzenia układu oddechowego. Charakterystyka demograficzna i kliniczna pacjentów wykazała, że wszyscy mieli ciężką postać POChP (5), 18 mężczyzn i 3 kobiety, średni wiek wynosił 72 lata (zakres wieku, 57 do 88 lat), a pacjenci byli w znacznym stopniu narażeni na palenie tytoniu (średnia, 55,6 paczko-lat palenia papierosów, gdzie wartości paczko-lat są obliczane jako liczba papierosów wypalanych dziennie podzielona przez 20 i pomnożona przez liczbę lat, w których dana osoba paliła). U dziewięciu pacjentów (42,9%) rozpoznano POChP z przewagą rozedmy, a u pozostałych nieokreśloną. Stopień ciężkości przypadków POChP, zgodnie z progami spirometrycznymi aktualnych wytycznych ATS/ERS (5), wynosił 0% – łagodny, 35,7% – umiarkowany, 35,7% – ciężki i 28,6% – bardzo ciężki. Wielu chorych wymagało stosowania technologii wspomagających opiekę domową, w tym długotrwałej tlenoterapii (47,6%) i aerozoloterapii (23,8%). Średni wskaźnik współchorobowości Charlsona wynosił 2,76, a średnia liczba przyjęć do szpitala z powodu zaostrzenia POChP w poprzednim roku wynosiła 2,48 (zakres, od 0 do 7 przyjęć).

W okresie badania 18 miesięcy, 21 pacjentów miało 49 przyjęć-readmisji tylko w naszym szpitalu, to jest średnia na pacjenta 2,33 (zakres 1 do 4), ze średnim czasem trwania przyjęcia 44 dni (zakres, 5 do 176 dni).

Rysunek 1 pokazuje krzywą epidemii ogniska. Obserwowana powolna krzywa wzrostu sugeruje zakażenie szpitalne, z transmisją z osoby na osobę. Tabela 1 pokazuje chronologię wszystkich 43 pozytywnych próbek plwociny i odpowiedni pokój i łóżko pacjenta, zapis organizmów wyizolowanych przed identyfikacją C. striatum, antybiotyki, które zostały przepisane w ciągu 10 dni przed izolacją C. striatum, jakość próbki plwociny, powiązane mikroorganizmy i odpowiedź kliniczną po leczeniu zgodnie z antybiogramem.

Do tej pory opublikowane raporty identyfikujące izolaty C. striatum w próbkach układu oddechowego jako czynniki sprawcze choroby są rzadkie. Do 1993 roku istniały tylko trzy pojedyncze doniesienia o potwierdzonej patogenności C. striatum (2, 3, 6). Od 1993 roku, izolacja C. striatum wydaje się być coraz bardziej powszechna (4, 7, 15, 20, 28). Początkowo, w dwóch z tych serii (4, 15) przeprowadzono badania genotypowe szczepów, które potwierdziły transmisję między pacjentami. Brandenburg i wsp. (4) uzyskali próbki od pacjentów oraz z rąk ich opiekunów i zasugerowali, że opiekunowie mogli współdziałać w transmisji. Ostatnio, Otsuka i wsp. (20) zgłosili 48 izolacji C. striatum w latach 1994-1998, przy czym 75% tych próbek było pochodzenia oddechowego i wszystkie zostały pobrane od pacjentów, którzy byli długo hospitalizowani i otrzymali kilka kursów antybiotyków. Genotypowanie zidentyfikowało 14 różnych wzorców C. striatum, z typami A, D i E związanymi ze szpitalnymi ogniskami pochodzenia oddechowego, a w szczególności z podtypami A1, A2, D2 i E związanymi z opornością na szeroki zakres antybiotyków.

Ogłoszone tutaj ognisko jest bezprecedensowe w literaturze medycznej, ponieważ obejmuje dużą liczbę przypadków zakażenia C. striatum wykrytych w próbkach plwociny od pacjentów z przewlekłą chorobą układu oddechowego na oddziale szpitalnym, skupionych w czasie i przestrzeni; ponadto 11 przypadków było skupionych w jednym miesiącu (kwiecień 2005), a epidemia dotknęła jedną trzecią pacjentów przyjętych na oddział. Kilka determinujących czynników może wyjaśnić ten wybuch zakażenia szpitalnego, w którym transmisja nastąpiła od pacjentów i przez opiekunów: nasz szpital specjalizuje się w opiece nad pacjentami z ciężką obturacyjną chorobą płuc, którzy mają wiele czynników podatności (9, 13, 20, 26), wysoki poziom wykorzystania zasobów opieki zdrowotnej (w tym wielokrotne przyjęcia) i wielokrotne kursy leczenia antybiotykami; a oddział oddechowy wymaga powszechnego stosowania masek i okularów do podawania tlenu, inhalatorów, rozpieraczy i nebulizatorów. Niestety, bez genotypowania szczepów nie możemy w pełni potwierdzić tego stwierdzenia.

Najprawdopodobniej czynnikami, które przyczyniły się do zakończenia tego ogniska, były śmierć pacjenta 5, który miał 11 izolacji do czasu jego śmierci w kwietniu 2005 roku, oraz wzmocnienie wdrażania uniwersalnych środków higieny zapobiegawczej, zarówno w środowisku, jak i przez opiekunów, po zidentyfikowaniu tego ogniska. Nie było dalszych izolacji C. striatum w próbkach układu oddechowego w ciągu kolejnych 6 miesięcy.

Trzy z sześciu zgonów w okresie badania wystąpiły u pacjentów, od których C. striatum wyizolowano w czystej kulturze i dla których nie zgłoszono innej niezależnej przyczyny zgonu. Dlatego związek przyczynowy między śmiercią a zakażeniem C. striatum może być silnie hipotezowany.

Poprzedni autorzy (4, 11, 20, 31) zauważyli, że wskaźniki wrażliwości C. striatum na β-laktamy i aminoglikozydy są zmienne, z wysokim poziomem oporności na erytromycynę, tetracyklinę, ryfampinę i ciprofloksacynę oraz ze wszystkimi szczepami wrażliwymi na wankomycynę. Nasze wyniki dotyczące wrażliwości na antybiotyki szczepów C. striatum z tego ogniska odzwierciedlają te z poprzednich publikacji: wankomycyna, 100%; imipenem, 93%; cefazolina, 74,4%; penicylina i ampicylina, 67,4%; tetracyklina, 23,2%; erytromycyna, 18,6%; gentamycyna, 9,3%; oraz rifampina i ciprofloksacyna, 0%. Zgodnie z wzorcami wrażliwości uzyskanymi przez Otsuka i wsp. (20), według których C. striatum jest uważany za wschodzący, wielolekooporny patogen szpitalny, w naszych próbkach zaobserwowaliśmy, że kryterium wielolekooporności (oporność na trzy lub więcej antybiotyków z różnych rodzin) dotyczy 100% szczepów wyizolowanych w naszym ognisku szpitalnym, z których 65% było opornych na cztery lub pięć różnych grup antybiotyków, 6.9% było wrażliwych tylko na imipenem i wankomycynę, a 11% było wrażliwych tylko na wankomycynę.

Wnioskujemy, że C. striatum jest pojawiającym się wielolekoopornym, potencjalnie patogennym mikroorganizmem, który jest w stanie powodować zakażenia szpitalne i kolonizację układu oddechowego u pacjentów z zaawansowaną, ciężką POChP. Może być przenoszony między pacjentami, z osoby na osobę i przez opiekunów, a zakażenia C. striatum powinny być leczone zgodnie z wynikami antybiogramu. Po zidentyfikowaniu organizmu należy przestrzegać uniwersalnych środków higieny, aby uniknąć dalszego rozprzestrzeniania się i powstawania ognisk epidemicznych.

RYS. 1.

Krzywa epidemii dla C. striatum w czasie. N, liczba izolatów; %CUM, skumulowany procent.

Zobacz tę tabelę:

  • View inline
  • View popup
TABELA 1.

Ognisko C. striatum u pacjentów z POChP

PODZIĘKOWANIA

Jesteśmy wdzięczni za współpracę udzieloną przez Comisión de Infecciones del Complex Hospitalari de Mallorca, zwłaszcza Matías Poblador (prezes), Eugenia Barceló (pielęgniarka odpowiedzialna za kontrolę zakażeń) oraz Margalida Fortuny i Antoni Bennassar (pielęgniarki badawcze).

FOOTNOTES

    • Otrzymano 21 stycznia 2007 r.
    • Zwrócono do modyfikacji 6 marca 2007 r.
    • Zaakceptowano 26 marca 2007 r.
  • Copyright © 2007 American Society for Microbiology
  1. 1.↵
    Anthonisen, N. R., J. Manfreda, C. P. Warren, E. S. Hershfield, G. K. Harding, and N. A. Nelson.1987. Antibiotic therapy in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Ann. Intern. Med.106:196-204.

  2. 2.↵
    Barr, J. G., and P. G. Murphy.1986. Corynebacterium striatum: an unusual organism isolated on pure culture from sputum. J. Infect.13:297-298.

  3. 3.↵
    Bowstead, T. T., and S. M. Santiago.1980. Pleuropulmonary infection due to Corynebacterium striatum. Br. J. Dis. Chest74:198-200.

  4. 4.↵
    Brandenburg, A. H., A. Van Belkum, C. Van Pelt, H. A. Bruining, J. W. Mouton, and H. A. Verbrugh.1996. Patient-to-patient spread of a single strain of Corynebacterium striatum causing infections in a surgical intensive care unit. J. Clin. Microbiol.34:2089-2094.

  5. 5.↵
    Celli, B. R., and W. MacNee.2004. Standards for the diagnosis and treatment of patients with COPD: a summary of the ATS/ERS position paper. Eur. Respir. J.23:932-946.

  6. 6.↵
    Cowling, P., and L. Hall.1993. Corynebacterium striatum: klinicznie znaczący izolat z plwociny w przewlekłej obturacyjnej chorobie dróg oddechowych. J. Infect.26:335-336.

  7. 7.↵
    Creagh, R., J. M. Saavedra, F. J. Rodríguez, P. Rodríguez, and D. Merino.2000. Pneumonia wywołana przez Corynebacterium striatum u pacjenta z AIDS. Enferm. Infecc. Microbiol. Clin.18:297-298.

  8. 8.↵
    De Briel, D., J. C. Langs, G. Rougeron, P. Chabot, and A. Le Faou.1991. Multiresistant corynebacteria in bacteriuria: a comparative study of the role of Corynebacterium group D-2 and Corynebacterium jeikeium. J. Hosp. Infect.17:35-43.

  9. 9.↵
    Decramer, M., R. Gosselink, T. Troosters, M. Vevschveren, and G. Evers.1997. Muscle weakness is related to utilization of health care resources in COPD patients. Eur. Respir. J.10:417-423.

  10. 10.↵
    Freney, J., M. T. Duperron, C. Courtier, W. Hansen, F. Allard, J. M. Boeufgras, D. Monget, and J. Fleurette.1991. Evaluation of API Coryne in comparison with conventional methods for identifying coryneform bacteria. J. Clin. Microbiol.29:38-41.

  11. 11.↵
    Funke, G., A. Von Graevenitz, J. E. Clarridge III, and K. A. Bernard.1997. Clinical microbiology of coryneform bacteria. Clin. Microbiol. Rev.10:125-159.

  12. 12.↵
    Funke, G., K. K. Peters, and M. Aravena-Roman.1998. Evaluation of the RapID CB Plus system for identification of coryneform bacteria and Listeria spp. J. Clin. Microbiol.36:2439-2442.

  13. 13.↵
    García-Rodríguez, J. A., and E. García.1997. El resurgimiento de los grampositivos: razones, significado clínico y posibilidades de control. Rev. Clin. Esp.197(Suppl. 2):3-11.

  14. 14.↵
    Hudspeth, M. K., S. Hunt Gerardo, D. M. Citron, and E. J. C. Goldstein.1998. Evaluation of the RapID CB Plus System for identification of Corynebacterium species and other gram-positive rods. J. Clin. Microbiol.36:543-547.

  15. 15.↵
    Leonard, R. B., D. J. Nowowiejski, J. J. Warren, D. J. Finn, and M. B. Coyle.1994. Molecular evidence of person-to-person transmission of a pigmented strain of Corynebacterium striatum in intensive care units. J. Clin. Microbiol.32:164-169.

  16. 16.↵
    Melero-Bascones, M., P. Muñoz, M. Rodríguez-Creixems, and E. Bouza.1996. Corynebacterium striatum: an undescribed agent of pacemaker-related endocarditis. Clin. Infect. Dis.22:576-577.

  17. 17.↵
    Miravitlles, M.2002. Exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease: when are bacteria important? Eur. Respir. J.20(Suppl. 36):9s-19s.

  18. 18.↵
    Murray, P. R., and J. A. Washington.1975. Microscopic and bacteriologic analysis of expectorated sputum. Mayo Clin. Proc.50:339-344.

  19. 19.↵
    National Committee for Clinical Laboratory Standards.2003. Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically. Zatwierdzony przez NCCLS standard M7-A6. National Committee for Clinical Laboratory Standards, Wayne, PA.

  20. 20.↵
    Otsuka, Y., K. Ohkusu, Y. Kawamura, S. Baba, T. Ezaki, and S. Kimura.2006. Emergence of multidrug-resistant Corynebacterium striatum as a nosocomial pathogen in long-term hospitalized patients with underlying diseases. Diagn. Microbiol. Infect. Dis.54:109-114.

  21. 21.↵
    Peiris, V., S. Fraser, C. Knowles, S. Norris, and C. Bennett.1994. Isolation of Corynebacterium striatum from three hospital patients. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis.13:36-38.

  22. 22.↵
    Prada, J. L., J. L. Villanueva, J. Torre-Cisneros, M. Anguita, J. Escauriaza, and P. Sánchez Guijo.1993. Endocarditis por Corynebacterium no diphteriae. Presentación de 7 casos y revisión. Enferm. Infecc. Microbiol. Clin.11:536-542.

  23. 23.↵
    Riegel, P.1998. Les corynébactéries, aspects bactériologiques et cliniques. Ann. Biol. Clin.56:285-296.

  24. 24.↵
    Riegel, P., R. Ruimy, R. Christen, and H. Monteil.1996. Species identities and antimicrobial susceptibilities of corynebacteria isolated from various clinical resources. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis.15:657-662.

  25. 25.↵
    Rufael, D. W., and S. E. Cohn.1994. Native valve endocarditis due to Corynebacterium striatum: case report and review. Clin. Infect. Dis.19:1054-1061.

  26. 26.↵
    Soler, J. J., L. Sánchez, M. Latorre, J. Alamar, P. Román, and M. Perpiñá.2001. Impacto asistencial hospitalario de la EPOC. Peso específico del paciente con EPOC de alto consumo sanitario. Arch. Bronconeumol.37:375-381.

  27. 27.↵
    Soriano, F., J. L. Rodríguez-Tudela, R. Fernández-Roblas, J. M. Aguado, and M. Santamaría.1998. Skin colonization by Corynebacterium groups D2 and JK in hospitalized patients. J. Clin. Microbiol.26:1878-1880.

  28. 28.↵
    Tarr, P. E., F. Stock, R. H. Cooke, D. P. Fedorko, and D. R. Lucey.2003. Multidrug resistant Corynebacterium striatum pneumonia in a heart trasplant recipient. Transplant. Infect. Dis.5:53-58.

  29. 29.↵
    Tumbarello, M., E. Tacconelli, A. del Forno, S. Caponera, and R. Cauda.1994. Corynebacterium striatum bacteremia in patient with AIDS. Clin. Infect. Dis.18:1007-1008.

  30. 30.↵
    von Graevenitz, A., V. Pünter-Streit, P. Riegel, and G. Funke.1998. Coryneform bacteria in throat cultures of healthy individuals. J. Clin. Microbiol.36:2087-2088.

  31. 31.↵
    Watkins, D. A., A. Chahine, R. J. Creger, M. R. Jacobs, and H. M. Lazarus.1993. Corynebacterium striatum: a diphtheroid with pathogenic potential. Clin. Infect. Dis.17:21-25.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.