Chromobacterium violaceum septikæmi og urinvejsinfektion: Sagsrapporter fra et tertiært Plejehospital i Sydindien

abstrakt

Chromobacterium violaceum er en gramnegativ oksidasepositiv bacillus, der forårsager humane infektioner sjældent. Det er en normal indbygger i jord og stillestående vand i de tropiske og subtropiske områder. Hos mennesker kan det forårsage infektioner lige fra livstruende sepsis med metastatiske abscesser til hudinfektioner og urinvejsinfektioner. Organismen er notorisk resistent over for de fleste cephalosporiner og Ampicillin. Fluorokinoloner og aminoglycosider udviser God in vitro-følsomhed. Høj dødelighed forbundet med disse infektioner nødvendiggør hurtig diagnose og passende antimikrobiel behandling. Her præsenterer vi tre tilfælde af Chromobacterium violaceum infektion fra Government Medical College Kojikode, Kerala.

1. Introduktion

Chromobacterium violaceum er en gramnegativ, bevægelig, oksidasepositiv bacillus, der er temperaturfølsom og bredt fordelt i naturlige vandmiljøer. Det vokser let på almindelige medier som blodagar, MacConkey agar og næringsagar, der producerer et violet antioksidantpigment kendt som violacein . Menneskelige infektioner med denne organisme, selvom de er sjældne, kan resultere i alvorlig systemisk infektion ved at komme ind i blodbanen via et åbent sår . Hurtig progression til sepsis med metastatiske abscesser og multidrugresistens er slående træk ved Chromobacterium violaceum infektioner. Mikroorganismen, der tidligere blev anset for at være begrænset til det geografiske område mellem breddegrader 35 liter N og 35 liter S, kan udvide sit levested ud over dette interval på grund af virkningerne af den globale opvarmning . Interessant nok blev monobactam først beskrevet som et naturligt metabolisk produkt af denne bakterie .

2. Sag 1 (septikæmi)

et 11 måneder gammelt mandligt barn blev henvist til vores hospital med klager over højgradig feber af 5-dages varighed, løs afføring og åndedrætsbesvær. Feberen blev forud for cellulitis på højre kind og cervikal og præaurikulær adenitis. Han blev injiceret med Cefotaksi på tidspunktet for henvisningen. Ved optagelse var barnet febril med pallor, cervikal lymfeknudeforstørrelse og hepatosplenomegali. Blodoparbejdning (tabel 1) viste anæmi. Perifer smearundersøgelse rapporterede alvorlig mikrocytisk hypokrom anæmi med neutropeni. Smear for malaria parasit undersøgelse var negativ. Røntgenundersøgelse viste flere ujævn opaciteter i lungerne. Der blev stillet en foreløbig diagnose af bronkopneumoni med lymforetisk malignitet, og barnet fik empirisk cefotaksimal injektion af 350 mg IV hver 8.time, Ampicillininjektion af 350 mg IV hver 6. time, Vancomycininjektion af 140 mg IV hver 18. time og Oseltamivir af 30 mg oral BD sammen med andre understøttende foranstaltninger. Anden dag efter optagelse forværredes patientens tilstand, og han fik transfusioner af friskfrosset plasma og pakkede celler. På trods af intensiv behandling gav patienten døden 48 timer efter optagelse.

en blodkultur blev sendt ved optagelse i hjernehjerteinfusionsbuljong, som blev inkuberet ved 37 liter C. subkulturer blev udført på blodagar, på MacConkey-agar og derefter på næringsagar, der viste adskillige kolonier med mørk violet pigmentering (Figur 1). Organismen var gramnegativ, bevægelig, katalasepositiv og oksidasepositiv. Test af oksidasereaktionen ved den populære metode for Kovacs, hvor bakterievæksten smøres på et filterpapir imprægneret med 1% vandig opløsning af tetra methyl p-phenylendiamindihydrochlorid præsenteret med et problem, da organismen havde violet pigmentering. Derfor blev oksidasereaktionen testet ved den metode, der er beskrevet af Dhar og Johnson . Organismen blev identificeret som Chromobacterium violaceum baseret på biokemiske egenskaber og pigmentproduktion. Det blev yderligere bekræftet af Vitek-2 systemversion: 07.01 (Biomerieu, Frankrig) ved hjælp af gram-negativt kort. Antibiogram blev udført ved hjælp af Kirby Bauers test af diskdiffusions følsomhed (figur 2 og 3) og minimal inhiberende koncentration (MIC) metode. Resultaterne blev fortolket i henhold til retningslinjerne fra Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) for andre non-Enterobacteriaceae . Da isolatet var resistent over for Ampicillin og intermediært følsomt over for Cefotaksim (tabel 2), forværredes patientens tilstand, inden den fik den rette antibiotikabehandling, og udviklede dødelig septikæmi.

Figur 1

– hæmolytiske kolonier på blodagar.

figur 2

Kirby Bauer disc diffusion metode.

figur 3

Kirby Bauer disc diffusion metode.

3. Sag 2

et 2,5-årigt mandligt barn præsenteret med smertefuld hævelse i hovedbunden og feber af 1 ugers varighed. Han havde sygdommen i en alder af 7 måneder, mæslinger i en alder af 1,5 år og tilbagevendende episoder med løs afføring i løbet af de sidste 1 måned. Ultralydundersøgelse af hovedbundens hævelse rapporterede det som “pyemisk abscess over hovedbunden med underliggende invasion af begge parietale knogler, der strækker sig til ekstradural rum gennem forreste fontanelle.”Patienten blev oprindeligt behandlet med oral Amoksicillin + clavulansyre og senere ændret til Ampicillininjektion.

blodkulturprøve blev sendt i hjernehjerteinfusionsbuljong til laboratoriet, der blev inkuberet ved 37 kvik C. Derefter blev der ved subkultur på blodagar, på MacConkey-agar og derefter på næringsagar dyrket mørke violette farvede kolonier på alle tre plader efter inkubation natten over ved 37 kvik C. organismen blev biokemisk identificeret som Chromobacterium violaceum. Test af antimikrobiel følsomhed viste resistens over for Ampicillin og følsomhed over for fluorokinoloner og aminoglycosider. Cerebrospinalvæskekultur gav ingen vækst.

patienten udviklede sig til åndedrætsbesvær, hypotension og chok og udløb til sidst inden for 48 timer efter indlæggelse, før resultaterne af antibiotisk følsomhedstest kom igennem.

4. Sag 3

en 12-årig skolepige præsenteret for ambulant afdeling med historie med intermitterende dysuri med feber og kulderystelser af 1 ugers varighed. Der var ingen historie om nogen anden samtidig sygdom. Patienten gav en historie med svømning i dammen lejlighedsvis . I de sidste tre år havde hun tilbagevendende episoder med urinvejsinfektion. En rutinemæssig urinundersøgelse viste 10-12 pusceller pr. Ultralydundersøgelse af maven afslørede mild vægtykkelse af urinblære med indre ekkoer. Rutinemæssig blodundersøgelse var inden for normale grænser.

en mid-stream urinprøve blev opnået til dyrkning i steril flaske efter at have fulgt standardforholdsregler og blev inokuleret på blodagar og MacConkey agar. Efter aerob inkubation natten over ved 37 liter C blev der observeret mørke violette farvede kolonier på blodagar. De biokemiske testkarakteristika var i overensstemmelse med identifikation af Chromobacterium violaceum. Isolatet var resistent over for Ampicillin og cephalosporiner og følsomt over for fluorokinoloner og aminoglycosider.

patienten blev empirisk startet med oral cefiksim 200 mg BD. Vi modtog endnu en urinprøve til kultur efter 5 dage på tidspunktet for gennemgangen, hvilket gav den samme organisme med lignende antibiotikasensitivitetsmønster. Resultatet blev igen informeret til klinikeren, og vigtigheden af at ændre antibiotikumet til fluorokinolon blev understreget. Efterfølgende fik patienten oral Ciprofloksacin på 500 mg BD i 7 dage. En tredje urinkultur udført ved det næste hospitalsbesøg en uge senere opdagede ingen bakteriuri.

5. Diskussion

manglen på rapporter om humane infektioner med Chromobacterium violaceum er forbløffende i betragtning af den beskrevne lethed, hvormed bakterien genvindes fra jord og stillestående vandområder i troperne og subtroperne. Organismen har en vækstpræference for temperaturer mellem 20 liter C og 37 liter C. Fugtig jord og stillestående eller langsomt strømmende vand har været de mest rapporterede infektionskilder, især hos patienter, der har haft kutan skade eller traume, hvilket formodentlig giver en indgangsportal for dette patogen. Der er ingen alder eller kønsfornemmelse rapporteret i litteraturen, og den eneste etablerede prædisponerende sygdomsproces har været kronisk granulomatøs sygdom . Identifikation af denne organisme afhænger primært af de biokemiske egenskaber. En metode til påvisning ved hjælp af multipleks polymerasekædereaktion er blevet beskrevet af Scholts og kolleger, som endnu stort set er begrænset til forskningsområdet og ikke er kommercielt tilgængelig .

de kliniske manifestationer af C. violaceum infektioner er protean. Det har været forbundet med lungebetændelse, gastrointestinale infektioner, urinvejsinfektioner, lokaliserede kutane læsioner, lokaliserede eller metastatiske abscesser, osteomyelitis, meningitis, peritonitis, hjerneabscess, endokarditis, hæmofagocytisk syndrom, respiratorisk nødsyndrom og fulminant sepsis . Genomet af denne bakterie er for nylig blevet fuldstændigt sekventeret, hvilket giver en platform for detaljerede undersøgelser af dets antivirale og bakteriedræbende aktiviteter, cytotoksicitet og lægemiddelresistensmekanismer. De virulente stammer af C. violaceum har forhøjede niveauer af superkilte dismutase og katalase, der kan beskytte mikroorganismen mod fagocytisk angreb hos mennesker. Dette kan forklare dets patogenicitet og dødelighed i humane infektioner . Pigmentproduktion er ikke en markør for patogenicitet, da ikke-pigmenterede stammer også er rapporteret at forårsage infektioner .

Data om antimikrobielle følsomhedsmønstre for Chromobacterium violaceum er meget begrænsede på grund af sjældenheden ved isolering fra kliniske prøver. De fleste stammer viser resistens over for penicilliner og andre beta-lactam-antibiotika, og der er faktisk rapporteret om øget niveau af beta-lactamaseaktivitet i denne organisme . Ciprofloksacin er det mest effektive antibiotikum in vitro. Det er også modtageligt for Gentamicin og Amikacin . I alle tre tilfælde beskrevet ovenfor var patienterne primært på beta-lactam antimikrobielle stoffer, hvilket forklarer tilfælde dødsfald i de to første. I tilfælde af urinvejsinfektion blev antibiotikumet ændret fra 3. generation cephalosporin til Ciprofloksacin først efter den anden positive kulturrapport. Patienten blev asymptomatisk efter ændringen af antibiotika.

derfor i troperne og subtroperne bør infektion med Chromobacterium violaceum være en af de differentielle diagnoser i sepsis, især hvis det går forud for en hudinfektion eller cellulitis. Det kan også præsentere som mildere infektioner som UTI som beskrevet i det tredje tilfælde. Det iboende resistensmønster for denne organisme skal tages i betragtning, mens man indleder empirisk antibiotikabehandling.

6. Konklusion

Chromobacterium violaceum er let isoleret fra naturlige vandmiljøer i troperne og subtroperne. Det traditionelle geografiske fordelingsmønster for denne organisme er bundet til at ændre sig i lyset af de skiftende globale klimatiske forhold. Humane infektioner med dette patogen, selvom det er sjældent, resulterer ofte i høj dødelighed. Hurtig diagnose og brug af optimale antimikrobielle stoffer til behandling kan være livreddende. Kommerciel introduktion af en omkostningseffektiv, hurtig diagnostisk metode er behovet for timen. Manglen på bevidsthed blandt klinikere om patogenesen og antimikrobielt resistensmønster af denne bakterie er en udfordring, der skal tackles.

konkurrerende interesser

forfatterne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikt med hensyn til offentliggørelsen af dette papir.