Chromobacterium violaceum septikemi och urinvägsinfektion: fallrapporter från ett tertiärt vårdsjukhus i södra Indien

Abstrakt

Chromobacterium violaceum är en gramnegativ oxidas positiv bacillus som orsakar mänskliga infektioner sällan. Det är en normal invånare av mark och stillastående vatten i de tropiska och subtropiska områdena. Hos människor kan det orsaka infektioner som sträcker sig från livshotande sepsis med metastatiska abscesser till hudinfektioner och urinvägsinfektioner. Organismen är notoriskt resistent mot de flesta cefalosporiner och Ampicillin. Fluorokinoloner och aminoglykosider visar God in vitro-mottaglighet. Hög dödlighet i samband med dessa infektioner kräver snabb diagnos och lämplig antimikrobiell behandling. Här presenterar vi tre fall av Chromobacterium violaceum-infektion från Government Medical College Kozhikode, Kerala.

1. Inledning

Chromobacterium violaceum är en gramnegativ, rörlig, oxidas positiv bacillus som är temperaturkänslig och utbredd i naturliga vattenmiljöer. Det växer lätt på vanliga medier som blodagar, MacConkey-agar och näringsagar som producerar ett violett antioxidantpigment som kallas violacein . Mänskliga infektioner med denna organism, även om de är sällsynta, kan leda till allvarlig systemisk infektion genom att komma in i blodomloppet via ett öppet sår . Snabb progression till sepsis med metastatiska abscesser och multidrugsresistens är slående egenskaper hos Chromobacterium violaceuminfektioner. Den mikroorganism som man tidigare trodde var begränsad till det geografiska område mellan latitud 35°N och 35°S, kan vara att utvidga sin livsmiljö utanför detta intervall på grund av effekterna av den globala uppvärmningen . Intressant var monobactam Aztreonam först beskrivet som en naturlig metabolisk produkt av denna bakterie .

2. Fall 1 (septikemi)

ett 11 månader gammalt manligt barn hänvisades till vårt sjukhus med klagomål om hög feber av 5-dagars varaktighet, lös avföring och andningsbesvär. Febern föregicks av cellulit i höger kind och cervikal och preaurikulär adenit. Han injicerades med cefotaxim vid remiss. Vid inträde var barnet feber med pallor, cervikal lymfkörtelförstoring och hepatosplenomegali. Blodupparbetning (Tabell 1) visade anemi. Perifer smetundersökning rapporterade allvarlig mikrocytisk hypokrom anemi med neutropeni. Smet för malariaparasitundersökning var negativ. Röntgenundersökning visade flera fläckiga opaciteter i lungorna. En provisorisk diagnos av bronkopneumoni med lymforetikulär malignitet ställdes och barnet sattes empiriskt på Cefotaximinjektion av 350 mg IV Q8H, Ampicillininjektion av 350 mg IV Q6H, Vankomycininjektion av 140 mg IV Q18H och Oseltamivir av 30 mg oral BD tillsammans med andra stödjande åtgärder. Andra dagen efter inträde försämrades patientens tillstånd och han fick transfusioner av färskfryst plasma och packade celler. Trots intensiv behandling gav patienten döden 48 timmar efter inträde.

en blodkultur skickades vid införsel i hjärninfusionsbuljong som inkuberades vid 37 kcal C. subkulturer gjordes på blodagar, på MacConkey-agar och därefter på näringsagar som visade många kolonier med mörkviolett pigmentering (Figur 1). Organismen var gramnegativ, rörlig, katalas positiv och oxidas positiv. Testning av oxidasreaktion med den populära metoden för Kovacs där bakterietillväxten smutsas på ett filterpapper impregnerat med 1% vattenlösning av tetra metyl p-fenylendiamindihydroklorid presenterad med ett problem eftersom organismen hade violett pigmentering. Därför testades oxidasreaktionen med den metod som beskrivs av Dhar och Johnson . Organismen identifierades som Chromobacterium violaceum baserat på biokemiska egenskaper och pigmentproduktion. Det bekräftades vidare av Vitek-2 systemversion: 07.01 (BioMerieux, Frankrike) med gramnegativt kort. Antibiogram gjordes av Kirby Bauer ‘ s disk diffusion känslighet testteknik (figurerna 2 och 3) och minimal hämmande koncentration (MIC) metod. Resultaten tolkades enligt Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) riktlinjer för andra icke-Enterobacteriaceae . Eftersom isolatet var resistent mot Ampicillin och mellanliggande känsligt för cefotaxim (Tabell 2), försämrades patientens tillstånd och utvecklade dödlig septikemi innan de fick rätt antibiotikabehandling.

Figur 1

-hemolytiska kolonier på blodagar.

Figur 2

Kirby Bauer skivdiffusionsmetod.

Figur 3

Kirby Bauer skivdiffusionsmetod.

3. Fall 2

ett 2,5-årigt manligt barn med smärtsam svullnad i hårbotten och feber på 1 vecka. Han hade Kawasakis sjukdom vid 7 års ålder, mässling vid 1,5 års ålder och återkommande episoder av lös avföring under de senaste 1 månaderna. Ultraljudsundersökning av hårbotten svullnad rapporterade det som ” pyemic abscess över hårbotten med underliggande invasion av både parietal ben som sträcker sig till extradural utrymme genom främre fontanell.”Patienten behandlades initialt med oral amoxicillin + klavulansyra och ändrades senare till Ampicillininjektion och kloxacillininjektion.

Blododlingsprovet skickades i hjärninfusionsbuljong till laboratoriet som inkuberades vid 37 kg C. sedan genom subkultur på blodagar, på MacConkey-agar och därefter på näringsagar odlades mörka violettfärgade kolonier på alla tre plattorna efter inkubation över natten vid 37 kg C. organismen identifierades biokemiskt som Chromobacterium violaceum. Antimikrobiell känslighetstestning visade resistens mot Ampicillin och mottaglighet för fluorokinoloner och aminoglykosider. Cerebrospinalvätskekultur gav ingen tillväxt.

patienten utvecklades till andningsbesvär, hypotoni och chock och slutligen löpte ut inom 48 timmar efter intag innan resultaten av antibiotikaresistensprovning kom igenom.

4. Fall 3

en 12-årig skolflicka presenterades för polikliniken med historia av intermittent dysuri med feber och frossa på 1 veckors varaktighet. Det fanns ingen historia av någon annan samtidig sjukdom. Patienten gav en historia av simning i dammen ibland . Under de senaste tre åren hade hon återkommande episoder av urinvägsinfektion. En rutinmässig urinundersökning visade 10-12 pusceller per högeffektfält tillsammans med bakterier. Ultraljudsundersökning av buken avslöjade mild väggförtjockning av urinblåsan med inre ekon. Rutinmässig blodundersökning var inom normala gränser.

ett urinprov i mitten erhölls för odling i steril flaska efter att ha följt standardföreskrifter och inokulerades på blodagar och MacConkey-agar. Efter nattlig aerob inkubation vid 37 c-c observerades mörka violettfärgade kolonier på blodagar. De biokemiska testegenskaperna överensstämde med identifiering av Chromobacterium violaceum. Isolatet var resistent mot Ampicillin och cefalosporiner och känsligt för fluorokinoloner och aminoglykosider.

patienten påbörjades empiriskt med oral cefixim 200 mg BD. Vi fick ytterligare ett urinprov för odling efter 5 dagar vid granskningstillfället, vilket gav samma organism med liknande antibiotikakänslighetsmönster. Resultatet informerades igen till kliniken och vikten av att byta antibiotikum till fluorokinolon betonades. Därefter fick patienten Oralt Ciprofloxacin på 500 mg BD i 7 dagar. En tredje urinkultur som utfördes vid nästa sjukhusbesök en vecka senare upptäckte ingen bakteriuri.

5. Diskussion

bristen på rapporter om mänskliga infektioner med Chromobacterium violaceum är häpnadsväckande med tanke på den beskrivna lättheten vid vilken bakterien återvinns från jord och stillastående vattenkroppar i tropikerna och subtroperna. Organismen har en tillväxtpreferens för temperaturer mellan 20 C och 37 C. Fuktig jord och stillastående eller långsamt strömmande vatten har varit de vanligaste rapporterade infektionskällorna, särskilt hos patienter som har haft kutan skada eller trauma, vilket förmodligen ger en portal för inträde för denna patogen. Det finns ingen ålder eller könsberoende rapporterad i litteraturen och den enda etablerade predisponerande sjukdomsprocessen har varit kronisk granulomatös sjukdom . Identifiering av denna organism beror främst på de biokemiska egenskaperna. En metod för detektion med användning av multiplex polymeraskedjereaktion har beskrivits av Scholz och kollegor som ännu i stor utsträckning är begränsad till forskningsområdet och inte är kommersiellt tillgänglig .

de kliniska manifestationerna av C. violaceuminfektioner är protean. Det har associerats med pneumoni, gastrointestinala infektioner, urinvägsinfektioner, lokaliserade kutana lesioner, lokaliserade eller metastatiska abscesser, osteomyelit, meningit, peritonit, hjärnabscess, endokardit, hemofagocytiskt syndrom, andningsbesvärssyndrom och fulminant sepsis . Genomet av denna bakterie har nyligen sekvenserats fullständigt och ger en plattform för detaljerade studier av dess antivirala och baktericida aktiviteter, cytotoxicitet och läkemedelsresistensmekanismer. De virulenta stammarna av C. violaceum har förhöjda nivåer av superoxiddismutas och katalas som kan skydda mikroorganismen från fagocytisk attack hos människor. Detta kan förklara dess patogenicitet och dödlighet i mänskliga infektioner . Pigmentproduktion är inte en markör för patogenicitet eftersom icke-pigmenterade stammar också har rapporterats orsaka infektioner .

Data om antimikrobiella känslighetsmönster för Chromobacterium violaceum är mycket begränsade på grund av sällsynt isolering från kliniska prover. De flesta stammar visar resistens mot penicilliner och andra beta-laktamantibiotika och faktiskt har ökad nivå av beta-laktamasaktivitet rapporterats i denna organism . Ciprofloxacin är det mest effektiva antibiotikumet in vitro. Det är också mottagligt för Gentamicin och Amikacin . I alla tre fall som beskrivits ovan var patienterna främst på beta-laktamantimikrobiella medel vilket förklarar fallet dödsfall i de två första. När det gäller urinvägsinfektionen ändrades antibiotikumet från 3: e generationen cefalosporin till Ciprofloxacin först efter den andra positiva odlingsrapporten. Patienten blev asymptomatisk efter byte av antibiotikum.

därför i tropikerna och subtroperna bör infektion med Chromobacterium violaceum vara en av differentialdiagnoserna vid sepsis, särskilt om den föregås av en hudinfektion eller cellulit. Det kan också presentera som mildare infektioner som UTI som beskrivs i det tredje fallet. Det inneboende resistensmönstret för denna organism bör tas i åtanke när man inleder empirisk antibiotikabehandling.

6. Slutsats

Chromobacterium violaceum isoleras lätt från naturliga vattenmiljöer i tropikerna och subtroperna. Det traditionella geografiska fördelningsmönstret för denna organism är bunden att förändras med tanke på de förändrade globala klimatförhållandena. Mänskliga infektioner med denna patogen, men sällsynta, resulterar ofta i hög dödlighet. Snabb diagnos och användning av optimala antimikrobiella medel för behandling kan vara livräddande. Kommersiell introduktion av en kostnadseffektiv, snabb diagnostisk metod är behovet av timmen. Bristen på medvetenhet bland kliniker om patogenesen och antibiotikaresistensmönstret för denna bakterie är en utmaning att ta itu med.

konkurrerande intressen

författarna förklarar att det inte finns någon intressekonflikt när det gäller publiceringen av detta dokument.