Chromobacterium violaceum Setticemia e infezione del tratto urinario: casi segnalati da un ospedale terziario dell’India meridionale

Abstract

Il Chromobacterium violaceum è un bacillo gram-negativo ossidasi positivo che causa raramente infezioni umane. È un normale abitante del suolo e dell’acqua stagnante delle aree tropicali e subtropicali. Negli esseri umani, può causare infezioni che vanno dalla sepsi pericolosa per la vita con ascessi metastatici alle infezioni della pelle e alle infezioni del tratto urinario. L’organismo è notoriamente resistente alla maggior parte delle cefalosporine e dell’ampicillina. I fluorochinoloni e gli aminoglicosidi mostrano una buona suscettibilità in vitro. Alti tassi di mortalità associati a queste infezioni richiedono una diagnosi tempestiva e un’appropriata terapia antimicrobica. Qui vi presentiamo tre casi di infezione Chromobacterium violaceum dal Governo Medical College Kozhikode, Kerala.

1. Introduzione

Chromobacterium violaceum è un bacillo gram negativo, mobile, ossidasi positivo che è sensibile alla temperatura e ampiamente distribuito in ambienti acquatici naturali. Cresce facilmente su supporti ordinari come agar di sangue, agar MacConkey e agar nutriente producendo un pigmento antiossidante viola noto come violacein . Le infezioni umane con questo organismo, anche se rare, possono causare gravi infezioni sistemiche entrando nel flusso sanguigno attraverso una ferita aperta . La rapida progressione alla sepsi con ascessi metastatici e resistenza a più farmaci sono caratteristiche sorprendenti delle infezioni da Chromobacterium violaceum. Il microrganismo, precedentemente pensato per essere confinato nell’area geografica tra le latitudini 35°N e 35°S, potrebbe espandere il suo habitat oltre questo intervallo a causa degli effetti del riscaldamento globale . È interessante notare che il monobactam Aztreonam è stato descritto per la prima volta come un prodotto metabolico naturale di questo batterio .

2. Caso 1 (Setticemia)

Un bambino maschio di 11 mesi è stato indirizzato al nostro ospedale con disturbi di febbre di alto grado della durata di 5 giorni, feci molli e distress respiratorio. La febbre è stata preceduta da cellulite della guancia destra e adenite cervicale e preauricolare. Gli è stato iniettato Cefotaxime al momento del rinvio. Al momento del ricovero il bambino era febbrile con pallore, ingrossamento del linfonodo cervicale ed epatosplenomegalia. Gli esami del sangue (Tabella 1) hanno evidenziato anemia. L ‘ esame con striscio periferico ha evidenziato una grave anemia microcitica ipocromica con neutropenia. Lo striscio per l’esame del parassita della malaria era negativo. L’esame a raggi X ha mostrato opacità multiple a chiazze nei polmoni. Una diagnosi provvisoria di broncopolmonite con malignità linforeticolare è stata fatta e il bambino è stato empiricamente messo su Cefotaxime iniezione di 350 mg IV Q8H, Ampicillina iniezione di 350 mg IV Q6H, Vancomicina iniezione di 140 mg IV Q18H, e Oseltamivir di 30 mg BD orale insieme ad altre misure di supporto. Il secondo giorno dopo l’ammissione, le condizioni del paziente peggiorarono e gli furono somministrate trasfusioni di plasma fresco congelato e cellule imballate. Nonostante il trattamento intensivo, il paziente ha ceduto alla morte 48 ore dopo l’ammissione.

Una coltura del sangue è stata inviata al momento del ricovero nel brodo di infusione del cuore del cervello che è stato incubato a 37°C. Sottoculture sono state fatte su agar del sangue, su agar MacConkey e successivamente su agar nutriente che ha dimostrato numerose colonie con pigmentazione viola scuro (Figura 1). L’organismo era gram negativo, motile, catalasi positivo e ossidasi positivo. Test della reazione ossidasi con il metodo popolare di Kovacs in cui la crescita batterica viene spalmata su una carta da filtro impregnata con una soluzione acquosa all ‘ 1% di tetra metil p-fenilene diammina dicloridrato presentato con un problema poiché l’organismo aveva pigmentazione viola. Quindi la reazione ossidasi è stata testata con il metodo descritto da Dhar e Johnson . L’organismo è stato identificato come Chromobacterium violaceum in base alle caratteristiche biochimiche e alla produzione di pigmenti. E ‘ stato ulteriormente confermato dalla versione del sistema Vitek-2: 07.01 (BioMerieux, Francia) utilizzando carta gram negativo. L’antibiogramma è stato eseguito con la tecnica di test di sensibilità alla diffusione del disco di Kirby Bauer (Figure 2 e 3) e il metodo della concentrazione inibitoria minima (MIC). I risultati sono stati interpretati secondo le linee guida del Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) per altre non enterobacteriaceae . Poiché l’isolato era resistente all’ampicillina e intermedio sensibile alla Cefotaxima (Tabella 2), prima di ricevere il trattamento antibiotico appropriato, le condizioni del paziente si sono deteriorate e hanno sviluppato setticemia fatale.

Figura 1

colonie β-emolitiche su agar del sangue.

Figura 2

Metodo di diffusione del disco Kirby Bauer.

Figura 3

Metodo di diffusione del disco Kirby Bauer.

3. Caso 2

Un bambino maschio di 2,5 anni presentava gonfiore doloroso del cuoio capelluto e febbre della durata di 1 settimana. Aveva la malattia di Kawasaki all’età di 7 mesi, il morbillo all’età di 1,5 anni e episodi ricorrenti di feci molli negli ultimi 1 mese. L’esame ecografico del gonfiore del cuoio capelluto lo ha riportato come ” ascesso piemico sul cuoio capelluto con sottostante invasione di entrambe le ossa parietali che si estende allo spazio extradurale attraverso la fontanella anteriore.”Il paziente è stato inizialmente trattato con amoxicillina orale + acido clavulanico e successivamente modificato in iniezione di ampicillina e iniezione di cloxacillina.

Il campione di emocoltura è stato inviato nel brodo di infusione del cuore del cervello al laboratorio che è stato incubato a 37°C. Poi dalla sottocultura sull’agar del sangue, sull’agar MacConkey e successivamente sull’agar nutriente, le colonie di colore viola scuro sono state coltivate su tutte e tre le piastre dopo l’incubazione notturna a 37°C. I test di suscettibilità antimicrobica hanno mostrato resistenza all’ampicillina e suscettibilità ai fluorochinoloni e agli aminoglicosidi. La coltura del liquido cerebrospinale non ha prodotto alcuna crescita.

Il paziente è progredito a distress respiratorio, ipotensione e shock e infine è scaduto entro 48 ore dal ricovero prima che i risultati dei test di suscettibilità agli antibiotici arrivassero.

4. Caso 3

Una ragazza di scuola di 12 anni presentata al reparto ambulatoriale con storia di disuria intermittente con febbre e brividi di durata di 1 settimana. Non c’era alcuna storia di altre malattie concomitanti. Paziente ha dato una storia di nuoto in stagno di tanto in tanto . Negli ultimi tre anni, ha avuto episodi ricorrenti di infezione del tratto urinario. Un esame delle urine di routine ha mostrato 10-12 cellule di pus per campo ad alta potenza insieme ai batteri. L’esame ecografico dell’addome ha rivelato un lieve ispessimento della parete della vescica urinaria con echi interni. L’esame del sangue di routine era entro i limiti normali.

È stato ottenuto un campione di urina a medio flusso per la coltura in flacone sterile dopo aver seguito le precauzioni standard ed è stato inoculato su agar ematico e agar MacConkey. Dopo incubazione aerobica notturna a 37°C, sono state osservate colonie di colore viola scuro sull’agar ematico. Le caratteristiche biochimiche del test erano coerenti con l’identificazione del Chromobacterium violaceum. L’isolato era resistente all’ampicillina e alle cefalosporine e sensibile ai fluorochinoloni e agli aminoglicosidi.

Il paziente è stato iniziato empiricamente con cefixime orale 200 mg BD. Abbiamo ricevuto un altro campione di urina per la coltura dopo 5 giorni al momento della revisione, che ha prodotto lo stesso organismo con un modello di sensibilità agli antibiotici simile. Il risultato è stato nuovamente informato dal medico e l’importanza di cambiare l’antibiotico in fluorochinolone è stata sottolineata. Successivamente al paziente è stata somministrata ciprofloxacina orale di 500 mg BD per 7 giorni. Una terza coltura urinaria eseguita alla prossima visita in ospedale una settimana dopo non ha rilevato alcuna batteriuria.

5. Discussione

La scarsità di segnalazioni di infezioni umane con Chromobacterium violaceum è sorprendente data la facilità descritta con cui il batterio viene recuperato dal suolo e dai corpi idrici stagnanti nei tropici e subtropicali. L’organismo ha una preferenza di crescita per temperature comprese tra 20 ° C e 37°C. Il terreno umido e l’acqua stagnante o lenta sono state le fonti di infezione più comunemente riportate, specialmente nei pazienti che hanno avuto lesioni cutanee o traumi, che presumibilmente forniscono un portale di ingresso per questo agente patogeno. Non vi è alcuna predilezione per età o sesso riportata in letteratura e l’unico processo di malattia predisponente stabilito è stata la malattia granulomatosa cronica . L’identificazione di questo organismo dipende principalmente dalle caratteristiche biochimiche. Scholz e colleghi hanno descritto un metodo di rilevamento che utilizza la reazione a catena della polimerasi multiplex, che è ancora in gran parte limitato al campo della ricerca e non è disponibile in commercio .

Le manifestazioni cliniche delle infezioni da C. violaceum sono proteiche. È stata associata a polmonite, infezioni del tratto gastrointestinale, infezioni del tratto urinario, lesioni cutanee localizzate, ascessi localizzati o metastatici, osteomielite, meningite, peritonite, ascesso cerebrale, endocardite, sindrome emofagocitica, sindrome da distress respiratorio e sepsi fulminante . Il genoma di questo batterio è stato recentemente completamente sequenziato fornendo una piattaforma per studi dettagliati delle sue attività antivirali e battericide, citotossicità e meccanismi di resistenza ai farmaci. I ceppi virulenti di C. violaceum hanno livelli elevati di superossido dismutasi e catalasi che possono proteggere il microrganismo dall’attacco fagocitico nell’uomo. Questo potrebbe spiegare la sua patogenicità e fatalità nelle infezioni umane . La produzione di pigmenti non è un marker di patogenicità in quanto sono stati segnalati ceppi non pigmentati che causano infezioni .

I dati sui modelli di suscettibilità antimicrobica del Chromobacterium violaceum sono molto limitati a causa della rarità dell’isolamento da campioni clinici. La maggior parte dei ceppi mostra resistenza alle penicilline e ad altri antibiotici beta-lattamici e, in effetti, è stato riportato un aumento del livello di attività della beta-lattamasi in questo organismo . La ciprofloxacina è l’antibiotico più efficace in vitro. È anche suscettibile alla gentamicina e all’amikacina . In tutti e tre i casi sopra descritti, i pazienti erano principalmente su antimicrobici beta-lattamici, il che spiega i casi mortali nei primi due. Nel caso dell’infezione del tratto urinario, l’antibiotico è stato cambiato dalla cefalosporina di 3a generazione alla ciprofloxacina solo dopo la seconda relazione positiva della coltura. Il paziente è diventato asintomatico dopo il cambio di antibiotico.

Quindi nei tropici e subtropicali, l’infezione da Chromobacterium violaceum dovrebbe essere una delle diagnosi differenziali nella sepsi, specialmente se è preceduta da un’infezione della pelle o da cellulite. Inoltre, può presentare infezioni più lievi come UTI come descritto nel terzo caso. Il modello di resistenza intrinseca di questo organismo dovrebbe essere tenuto presente mentre si istituisce una terapia antibiotica empirica.

6. Conclusione

Il Chromobacterium violaceum è facilmente isolato dagli ambienti acquatici naturali dei tropici e subtropicali. Il modello tradizionale di distribuzione geografica di questo organismo è destinato a cambiare in considerazione delle mutevoli condizioni climatiche globali. Le infezioni umane con questo patogeno, sebbene rare, spesso provocano un alto tasso di mortalità. Una diagnosi rapida e l’uso di antimicrobici ottimali per il trattamento potrebbero essere salvavita. Introduzione commerciale di un costo efficace, metodo diagnostico rapido è la necessità del momento. La mancanza di consapevolezza tra i medici riguardo alla patogenesi e al modello di resistenza antimicrobica di questo batterio è una sfida da affrontare.

Interessi concorrenti

Gli autori dichiarano che non vi è alcun conflitto di interessi per quanto riguarda la pubblicazione di questo documento.