Ricorrente Achromobacter xylosoxidans Batteriemia Associata con Persistente Linfonodi Infezione in un Paziente con Hyper-Immunoglobuline M Sindrome

Abstract

Achromobacter xylosoxidans (precedentemente Alcaligenes xylosoxidans) è una rara ma importante causa di batteriemia in pazienti immunocompromessi, e le tensioni sono di solito moltiplicare resistente alla terapia antimicrobica. Segnaliamo un paziente immunocompromesso con sindrome da iper-immunoglobulina M che ha sofferto di 14 episodi documentati di batteriemia A. xylosoxidans. Ogni episodio è stato trattato e ha portato a un rapido miglioramento clinico, con emocolture negative per i batteri. Tra gli episodi, A. xylosoxidans è stato isolato da un linfonodo ascellare destro asportato, mentre la coltura del catetere venoso centrale, rimossa allo stesso tempo, era negativa. Colture multiple da espettorato, feci e campioni di urina, nonché da biopsie gastrointestinali o fonti ambientali, erano negative. I risultati dei test di sensibilità agli antibiotici e dell’elettroforesi su gel a campo pulsato hanno suggerito che un singolo ceppo di A. xylosoxidans ha causato le batteriemie ricorrenti in questo paziente; questo ceppo ha avuto origine da linfonodi infettati in modo persistente. L’iperplasia linfoide è una caratteristica prominente della sindrome da iper-IgM e può servire come fonte di batteriemia con organismi a bassa patogenicità.

L’achromobacter xylosoxidans è un bacillo aerobico, mobile, ossidasi e catalasi-positivo, non fermentante al lattosio, gram-negativo. Questo organismo è stato brevemente classificato come genere Alcaligenes ma è stato recentemente riclassificato come Achromobacter . A. xylosoxidans è stato isolato da sangue, CSF, feci, urina, espettorato, liquido peritoneale, pelle, scarico dell’orecchio, ferite, ascessi, ossa, articolazioni, endocardio e cateteri venosi centrali . La maggior parte dei rapporti clinici pubblicati su A. xylosoxidans descrivono infezioni nosocomiali in pazienti immunocompromessi . I tassi di caso-mortalità segnalati sono variati dal 3% per la batteriemia primaria o associata al catetere all ‘ 80% per l’infezione neonatale . I ceppi di Achromobacter sono spesso resistenti agli aminoglicosidi, all’ampicillina, alle cefalosporine di prima e seconda generazione, al cloramfenicolo e ai fluorochinoloni, ma di solito sono suscettibili alle cefalosporine di terza generazione anti-Pseudomonas, all’imipenem e al trimetoprim-sulfametossazolo .

La sindrome da iper-IgM (HIM) è caratterizzata da bassi livelli di IgG e IgA circolanti, livelli sierici da normali a aumentati di IgM e suscettibilità a infezioni insolite. La forma più comune di LUI è legata all’X ed è causata da mutazioni nel gene che codifica il ligando CD40 (CD40L) situato a Xq26 . Circa il 20% dei pazienti di sesso maschile con LUI non hanno mutazioni nel gene CD40L, ma invece hanno difetti di attivazione delle cellule B CD40-mediata . Questo rapporto descrive un paziente con l’ultima forma di LUI. Questo paziente soffriva di episodi ricorrenti di batteriemia con A. xylosoxidans a causa di infezione persistente dei tessuti linfoidi.

Case Report

Un bambino di 1 mese ha sviluppato otite media cronica e frequenti infezioni delle vie respiratorie superiori. A 9 mesi di età, ha avuto la meningite cultura-negativo, polmonite bilaterale, e neutropenia persistente. Non c’era storia familiare di immunodeficienza. Quantitative sierici di immunoglobuline dosaggi ha mostrato un livello di IgM di 100 mg/dL (range di normalità , 33-126 mg/dL) , un IgD livello di 0 mg/dL (NR, 0-8 mg/dL), un IgA a livello di <5 mg/dL (NR, 11-106 mg/dL), un livello di IgG di 26 mg/dL (NR, 172-1069 mg/dL), e un livello di IgE di <10 ui/ml (NR, 0-230 UI/mL). C’erano numeri normali di cellule B e T, ma le cellule B del sangue periferico e del midollo osseo mancavano di IgG e IgA associate alla membrana. Il rapporto delle cellule T da CD4+ a CD8+ e la risposta proliferativa delle cellule T ai mitogeni erano normali. Il conteggio WBC era 7000 cellule / mm3 senza cellule segmentate; tuttavia, la neutropenia del ragazzo si è risolta dopo il primo anno di vita. Le cellule T del paziente avevano precedentemente dimostrato di avere un legame normale con CD40 e mancavano di mutazioni nel gene CD40L, ma le cellule B avevano risposte difettose all’attivazione mediate dalla stimolazione CD40 . Pertanto, è stato considerato avere CD40L-positivo LUI.

Il ragazzo è stato trattato con immunoglobuline iv e terapia con glucocorticoidi per linfoproliferazione marcata. Altri problemi medici includevano enteropatia che perdeva proteine con malassorbimento parenterale dipendente dalla nutrizione, otite media bilaterale ricorrente, polmonite ricorrente che richiedeva lobectomia centrale destra, ipersplenismo che richiedeva splenectomia e linfoadenite ascellare ricorrente.

All’età di 12 anni, A. xylosoxidans è stato isolato per la prima volta dal paziente nel sangue ottenuto attraverso un catetere venoso centrale. Successivamente ha sperimentato altri 13 episodi documentati di batteriemia A. xylosoxidans. Questi episodi sono stati associati a sintomi multipli, tra cui febbre di basso grado, mal di testa, nausea, diarrea, ematochezia, distensione addominale e vertigini. Il paziente mostrava un ingrossamento generalizzato dei linfonodi a causa di iperplasia linfoide associata a LUI, ma spesso aveva anche un ulteriore ingrossamento e infiammazione di specifici linfonodi durante episodi batteremici. Ogni episodio di infezione da A. xylosoxidans è stato trattato con imipenem iv più tobramicina o con imipenem da solo. Ogni ciclo di terapia è stato continuato per 7-14 giorni e ha portato a un rapido miglioramento clinico dei sintomi associati all’infezione e alla sterilizzazione del sangue.

Metodi

Isolati batterici. Campioni di sangue sono stati inoculati in flaconi Bactec Peds Plus / F (brodo di digestione di soia-caseina arricchito con CO2) e trattati con un sistema non radiometrico per la coltura del sangue (Bactec 9240; Becton Dickinson Microbiology Systems, Sparks, MD). Gli isolati sono stati identificati dal sistema RapID NF Plus (REMEL, Norcross, GA), che ha assegnato numeri di biotipo che hanno caratterizzato gli isolati come A. xylosoxidans. I metodi di coltura classici e i test biochimici hanno supportato questa identificazione: l’organismo ha prodotto colonie non pigmentate su agar MacConkey ed è stato ossidasi positivo e indolo negativo su test biochimici spot. Gli isolati sono stati congelati a -70°C fino alla sottocultura per i test di suscettibilità e l’elettroforesi su gel a campo pulsato (PFGE).

Prove di suscettibilità alle microdiluzioni. I MIC antimicrobici sono stati determinati in brodo di Mueller-Hinton aggiustato per catione (BBL; Becton Dickinson Microbiology Systems) su piastre di microdiluizione Sensibilittre (Trek Diagnostic Systems, Westlake, OH) mediante l’uso di una densità di inoculo di 3,8 × 105 cfu/mL in ciascun pozzetto da 50 µL. Le piastre sono state incubate in aria ambiente a 35°C per 24 h. La segnalazione di suscettibilità è stata eseguita secondo il Comitato nazionale per gli standard di laboratorio clinico .

Analisi del DNA genomico di PFGE. Il DNA genomico è stato estratto da colture in fase logaritmica di A. isolati di xylosoxidans coltivati in brodo di infusione cervello-cuore( BBL; Becton Dickinson Microbiology Systems), preparati in tappi di agarosio a basso punto di fusione e digeriti con enzima XbaI (New England Biolabs, Beverly, MA) per 24 h . È stata utilizzata una scala di dimensioni standard del DNA lambda del batteriofago (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA). L’elettroforesi è stata eseguita con un sistema GenePath (Bio-Rad); abbiamo utilizzato il programma dedicato del produttore 2 per 20 h. I gel sono stati colorati con bromuro di etidio e fotografati sotto la luce ultravioletta con il sistema di documentazione computerizzata Gel Doc 2000 (Bio-Rad). Gli isolati sono stati considerati clonalmente correlati se c’erano meno di 3 differenze di frammenti, secondo i criteri descritti altrove . PFGE dell’enzima XBAI ha digerito il DNA genomico è un metodo stabilito per l’esecuzione riproducibile della tipizzazione epidemiologica di A. xylosoxidans . I ceppi di campo achromobacter presentano un’ampia diversità di polimorfismi di lunghezza del frammento di restrizione .

Risultati

Le emocolture sono state prelevate attraverso un catetere venoso centrale Port-A-Cath (SIMS Deltec, St. Paul, MN) o da siti non indicati nelle cartelle cliniche (tabella 1). Più di un 3.periodo di 5 anni, 12 emocolture ottenute durante 10 episodi sintomatici sono risultati positivi per A. xylosoxidans. Per questo studio non sono stati disponibili isolati da 3 episodi batteremici verificatisi prima di questo periodo. Le colture di fonti d’acqua ambientali, come il bere a casa, il rubinetto, il frigorifero e l’acqua del condizionatore d’aria, così come i fluidi di lavaggio della linea centrale e le soluzioni di nutrizione parenterale totale, erano negative per A. xylosoxidans. Inoltre, l’organismo non è stato isolato da espettorato, feci, urina o biopsie gastrointestinali. Una coltura di un linfonodo ascellare destro asportato chirurgicamente cresceva Candida parapsilosi e A. xylosoxidans. L’istologia del linfonodo ha dimostrato un infiltrato polimorfo composto da cellule linfoidi piccole e grandi, plasmacellule e istiociti sparsi (figura 1). Più macchie speciali erano negative per i microrganismi. Gli studi di citometria a flusso su cellule ottenute dal linfonodo hanno mostrato una predominanza di cellule T senza anomalie fenotipiche, compatibili con un infiltrato linfoide reattivo (dati non mostrati).

Il catetere venoso centrale è stato rimosso al momento dell’escissione del linfonodo ascellare destro in un momento in cui il paziente non stava ricevendo terapia antimicrobica. La punta del catetere non ha fatto crescere alcun organismo. Un nuovo catetere venoso centrale è stato posto 1 settimana dopo, ma il paziente ha continuato ad avere ricorrenti A. xylosoxidans bacteremias.

La suscettibilità antimicrobica era simile per l’isolato linfonodale e per gli isolati ematici (tabella 1). Il modello di suscettibilità di 1 isolato di sangue con un singolo spostamento di banda su PFGE assomigliava agli altri isolati. All Achromobacter isolates were highly resistant to trimethoprim-sulfamethoxazole, ampicillin, ampicillin-sulbactam, amoxicillin-clavulanic acid, ticarcillin-clavulanic acid, cephalothin, cefepime, cefuroxime, cefotaxime, ceftazidime, ciprofloxacin, and mezlocillin. All isolates except 1 were susceptible to amikacin, tobramycin, and imipenem. One blood isolate appeared to be resistant to imipenem and tobramycin and intermediately resistant to amikacin. Durante quest’ultimo episodio, i sintomi del paziente si sono risolti durante la terapia con imipenem e tobramicina e la coltura del sangue è risultata negativa per A. xylosoxidans.

I modelli di restrizione di 12 di 13 isolati di A. xylosoxidans sono risultati indistinguibili da PFGE; 1 isolato di sangue differiva dagli altri solo da un singolo spostamento di frammenti (figura 2, corsia 10). Questo isolato è stato considerato clonalmente correlato agli altri isolati. L’isolato linfonodale ha dimostrato lo stesso schema di restrizione degli isolati ematici (figura 2, corsia 7).

Discussione

A. xylosoxidans è un batterio debolmente virulento e nella maggior parte dei casi infetta ospiti immunocompromessi con cateteri interni, tubi endotracheali o altri dispositivi medici . Il batterio può diffondersi, causando sepsi, meningite e morte. Casi di infezioni locali e sistemiche con A. xylosoxidans sono stati riportati in pazienti con infezione da HIV, cancro , neutropenia , fibrosi cistica , trapianto di midollo osseo o fegato e deficit di IgM , così come nei neonati .

L’infezione da achromobacter non è stata precedentemente riportata in pazienti con HIM classico o CD40L-positivo. In una serie, la sepsi batterica si è verificata in 8 (14%) di 56 pazienti con X-linked HIM e le infezioni sono state la causa della morte per 6 (11%) . Escherichia coli è stato descritto come l’agente patogeno predominante nelle infezioni del sangue in LUI X-linked . Infezioni causate da organismi più caratteristici della carenza di linfociti T, come Pneumocystis carinii, Cryptococcus neoformans, Mycobacterium tuberculosis, Cryptosporidium, Citomegalovirus e altri virus, sono stati riportati anche in casi di HIM .

Sebbene il tratto gastrointestinale sia stato suggerito come fonte per A. batteriemia di xylosoxidans in pazienti con cancro, colture ripetute da feci e biopsie gastrointestinali da questo paziente erano negative per le specie di Acromobacter. Abbiamo considerato se l’infezione da catetere venoso centrale persistente fosse la fonte delle batteriemie; tuttavia, la rimozione di 7 diversi cateteri venosi centrali non ha impedito le ricorrenti batteriemie di A. xylosoxidans. La punta del catetere del catetere venoso centrale rimossa al momento dell’escissione del linfonodo ascellare destro infetto era l’unica punta dei 7 cateteri rimossi che era stata coltivata. Questo suggerimento non ha fatto crescere batteri. La sensibilità delle colture di punta del catetere per identificare l’infezione del catetere venoso centrale di A. xylosoxidans non è nota.

I dati epidemiologici suggeriscono che l’acqua e il terreno umido sono le fonti naturali delle infezioni da A. xylosoxidans . Nelle infezioni nosocomiali, le specie di acromobacter sono state recuperate da ventilatori, umidificatori , soluzioni saline “sterili”, soluzioni disinfettanti, fluidi iv e soluzioni di irrigazione e dialisi . Sono state identificate anche fonti ambientali come acqua di pozzo, acqua di rubinetto, piscine e alimenti per lattanti . Anche se la batteriemia nosocomiale è più comune, il nostro paziente è diventato sintomatico con ogni infezione del flusso sanguigno A. xylosoxidans come ambulatoriale. A. xylosoxidans non è stato isolato da nessuna delle colture multiple dall’ambiente del paziente o da un linfonodo cervicale sinistro asportato ottenuto quando il paziente aveva 14 anni. Tuttavia, A. xylosoxidans è stato isolato da un linfonodo ascellare destro asportato quando il paziente aveva 16 anni. Sebbene abbiamo ottenuto solo questi 2 linfonodi per la cultura, crediamo che quest’ultimo linfonodo possa essere rappresentativo di tutti i tessuti linfoidi iperplastici come possibile serbatoio di infezione. È improbabile che il secondo linfonodo asportato sia l’unica fonte linfoide infetta persistentemente dell’organismo, poiché 6 episodi di batteriemia si sono verificati dopo questa rimozione del linfonodo. Non è chiaro se il linfonodo sia stato infettato a causa della semina ematogena durante una precedente batteriemia o un processo più localizzato.

PFGE è stato utilizzato per analizzare la clonalità del linfonodo 1 e degli isolati del flusso sanguigno 12 di A. xylosoxidans ottenuti durante un periodo di 3,5 anni. Tutti i 12 isolati ematici di A. xylosoxidans e l’isolato linfonodale erano clonalmente correlati, indicando che provenivano dalla stessa fonte. Questi dati e il fatto che questo paziente avesse sofferto di un marcato ingrossamento dei linfonodi da quando aveva 3 anni suggerivano che i tessuti linfoidi erano la probabile fonte delle ricorrenti batteriemie A. xylosoxidans. Per quanto ne sappiamo, A. xylosoxidans non è stato isolato da un linfonodo, e tessuto linfoide non è stato suggerito di essere la fonte di batteriemia A. xylosoxidans.

La maggior parte degli isolati studiati in questo rapporto ha mostrato una suscettibilità costante solo ad amikacina, tobramicina e imipenem. Per la gentamicina, i MICROFONI hanno mostrato valori alternati corrispondenti a intervalli “sensibili” o “sensibili intermedi”. Tuttavia, questi valori erano all’interno della riproducibilità accettabile della prova, che è all’interno di una diluizione 2 volte del punto finale . L’isolato linfonodale ha dimostrato lo stesso modello di resistenza degli isolati del sangue, suggerendo ancora una volta che i linfonodi servono come fonte per le ricorrenti batteriemie A. xylosoxidans in questo paziente. Il modello di resistenza dell’isolato di sangue 1 con uno spostamento a banda singola in PFGE non differiva da quello degli altri isolati.

A. xylosoxidans è una causa rara ma importante di batteriemia in pazienti immunocompromessi e gli sforzi sono moltiplicati solitamente resistenti alla terapia antimicrobica. Abbiamo dimostrato da test di sensibilità e tecniche molecolari che ricorrenti A. xylosoxidans bacteremias in un paziente con LUI probabilmente originato da linfonodi infettati con insistenza. L’iperplasia linfoide, come in questo paziente, è una caratteristica prominente di LUI. Tali tessuti linfoidi possono ospitare altri organismi a bassa patogenicità e servire come fonte di batteriemia.