återkommande Achromobacter xylosoxidans bakteremi associerad med Persistent Lymfkörtelinfektion hos en Patient med Hyper-Immunoglobulin M-syndrom

Abstrakt

Achromobacter xylosoxidans (tidigare Alcaligenes xylosoxidans) är en sällsynt men viktig orsak till bakteremi hos immunkomprometterade patienter, och stammar är ofta förknippade med multiplicera vanligtvis resistent mot antimikrobiell behandling. Vi rapporterar en immunkomprometterad patient med hyper-immunoglobulin M-syndrom som led av 14 dokumenterade episoder av A. xylosoxidansbakteremi. Varje episod behandlades och resulterade i snabb klinisk förbättring, med blodkulturer som testade negativt för bakterier. Mellan episoder isolerades A. xylosoxidaner från en utskuren höger axillär lymfkörtel, medan kulturen hos den centrala venkatetern, som avlägsnades samtidigt, var negativ. Flera kulturer från sputum, avföring och urinprover, såväl som från gastrointestinala biopsier eller miljökällor, var negativa. Resultat från antibiotikakänslighetstestning och pulsfältgelelektrofores föreslog att en enda stam av A. xylosoxidaner orsakade de återkommande bakteriemierna hos denna patient; denna stam härstammar från ihållande infekterade lymfkörtlar. Lymfoid hyperplasi är en framträdande egenskap hos hyper-IgM-syndrom och kan tjäna som en källa till bakteriemi med lågpatogenicitetsorganismer.

Achromobacter xylosoxidans är en aerob, rörlig, oxidas och katalas-positiv, icke-laktosjäsande, gramnegativ bacillus. Denna organism klassificerades kort som genus Alcaligenes men omklassificerades nyligen som Achromobacter . A. xylosoxidans har isolerats från blod, CSF, avföring, urin, sputum, peritonealvätska, hud, öronutsläpp, sår, abscesser, ben, leder, endokardium och centrala venkatetrar . De flesta publicerade kliniska rapporterna om A. xylosoxidans beskriver nosokomiala infektioner hos immunkompromitterade patienter . Rapporterade fall-dödsfall har varierat från 3% för primär eller kateterassocierad bakteriemi till 80% för neonatal infektion . Achromobacter-stammar är ofta resistenta mot aminoglykosider, ampicillin, första och andra generationens cefalosporiner, kloramfenikol och fluorokinoloner men är vanligtvis mottagliga för anti – Pseudomonas tredje generationens cefalosporiner, imipenem och trimetoprim-sulfametoxazol .

Hyper-IgM-syndrom (HIM) kännetecknas av låga nivåer av cirkulerande IgG och IGA, normala till ökade IgM-serumnivåer och mottaglighet för ovanliga infektioner. Den vanligaste formen av honom är X-länkad och orsakas av mutationer i genen som kodar CD40-ligand (CD40L) belägen vid Xq26 . Cirka 20% av manliga patienter med HIM har inte mutationer i CD40L-genen utan har istället defekter i CD40-medierad B-cellaktivering . Denna rapport beskriver en patient med den senare formen av honom. Denna patient led av återkommande episoder av bakteriemi med A. xylosoxidaner på grund av ihållande infektion av lymfoida vävnader.

fallrapport

en 1 månad gammal pojke utvecklade kronisk otitis media och frekventa övre luftvägsinfektioner. Vid 9 månaders ålder hade han kulturnegativ meningit, bilateral lunginflammation och ihållande neutropeni. Det fanns ingen familjehistoria av immunbrist. Kvantitativa serumimmunoglobulinanalyser visade en IgM-nivå på 100 mg/dL (normalt intervall , 33-126 mg/dL) , en IgD-nivå på 0 mg/dL (nr, 0-8 mg/dL), en IgA-nivå på <5 mg/dL (NR, 11-106 mg/dL), en IgG-nivå på 26 mg/dL (NR, 172-1069 mg/dL) och en IgE-nivå på <10 IE/ml (nr, 0-230 IE/ml). Det fanns normalt antal B-och T-celler, men perifert blod och benmärgs B-celler saknade membranassocierad IgG och Iga. CD4+ till CD8 + T-cellförhållandet och T-cellproliferativt svar på mitogener var normala. WBC-räkningen var 7000 celler / mm3 utan segmenterade celler; dock försvann pojkens neutropeni efter det första leveåret. Patientens T-celler hade tidigare visat sig ha normal bindning till CD40 och saknade mutationer i CD40L-genen, men B-cellerna hade defekta svar på aktivering medierad av CD40-stimulering . Därför ansågs han ha CD40L-positiv honom.

pojken behandlades med iv immunoglobulin och glukokortikoidbehandling för markant lymfoproliferation. Andra medicinska problem inkluderade proteinförlorande enteropati med parenteral näringsberoende malabsorption, återkommande bilateral otitis media, återkommande lunginflammation som kräver höger mitten lobektomi, hypersplenism som kräver splenektomi och återkommande axillär lymfadenit.

vid 12 års ålder isolerades A. xylosoxidans först från patienten i blod erhållet genom en central venkateter. Han upplevde därefter 13 andra dokumenterade episoder av A. xylosoxidans bakteremi. Dessa episoder var associerade med flera symtom, inklusive lågkvalitativ feber, huvudvärk, illamående, diarre, hematochezia, bukdistension och yrsel. Patienten uppvisade generaliserad lymfkörtelförstoring på grund av lymfoid hyperplasi associerad med honom men hade ofta också ytterligare utvidgning och inflammation av specifika lymfkörtlar under bakteriemiska episoder. Varje episod av A. xylosoxidansinfektion behandlades antingen med IV imipenem plus tobramycin eller med imipenem ensam. Varje behandlingskurs fortsatte i 7-14 dagar och resulterade i snabb klinisk förbättring av symtomen i samband med infektion och sterilisering av blod.

metoder

bakterieisolat. Blodprover inokulerades i bactec Peds Plus/F-flaskor (berikad soybean-casein digest buljong med CO2) och bearbetades av ett icke-radiometriskt system för blodkultur (Bactec 9240; Becton Dickinson Microbiology Systems, Sparks, MD). Isolat identifierades av RapID NF Plus-systemet (REMEL, Norcross, GA), som tilldelade biotypnummer som karakteriserade isolaten som A. xylosoxidaner. Klassiska odlingsmetoder och biokemiska tester stödde denna identifiering: organismen producerade icke-pigmenterade kolonier på MacConkey-agar och var oxidaspositiv och indol negativ på plats biokemiska tester. Isolaten frystes vid -70 C C tills de odlades för känslighetstestning och pulsfältgelelektrofores (PFGE).

mikrodilutionskänslighetstester. Antimikrobiella Mikrofoner bestämdes i katjonjusterad Mueller-Hinton buljong (BBL; Becton Dickinson Microbiology Systems) på Sensititre microdilution plattor (Trek Diagnostic Systems, Westlake, OH) genom användning av en inokulum densitet av 3,8 105 cfu/mL i varje 50-oc-l brunn. Plattor inkuberades i omgivande luft vid 35 C i 24 timmar. Mottaglighetsrapportering utfördes enligt National Committee for Clinical Laboratory Standards .

genomisk DNA-analys av PFGE. Genomiskt DNA extraherades från logaritmiska faskulturer av A. xylosoxidansisolat odlade i hjärninfusionsbuljong (BBL; Becton Dickinson Microbiology Systems), beredda i lågsmältningspunkts agarosproppar och smälts med xbai-enzym (New England Biolabs, Beverly, MA) i 24 timmar . En bakteriofag lambda-standard DNA-storleksstege användes (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA). Elektrofores utfördes med ett GenePath-system (Bio-Rad); vi använde tillverkarens dedikerade program 2 för 20 h. geler färgades med etidiumbromid och fotograferades under ultraviolett ljus med gel Doc 2000 datoriserat dokumentationssystem (Bio-Rad). Isolat ansågs klonalt relaterade om det fanns färre än 3 fragmentskillnader, enligt kriterier som beskrivs någon annanstans . PFGE av xbai enzym digererad genomiskt DNA är en etablerad metod för reproducerbart utförande epidemiologisk typning av A. xylosoxidans . Achromobacter fältstammar uppvisar en bred mångfald av restriktionsfragmentlängdspolymorfismer .

resultat

blodkulturer drogs genom en Port-a-Cath central venkateter (SIMS Deltec, St.Paul, MN) eller från platser som inte anges i journalerna (tabell 1). Över en 3.5-årsperiod, 12 blodkulturer erhållna under 10 symptomatiska episoder var positiva för A. xylosoxidaner. Isolat var inte tillgängliga för denna studie från 3 bakteriemiska episoder som inträffade före denna period. Kulturer av miljövattenkällor, såsom hemdryck, kran, kylskåp och luftkonditioneringsvatten, såväl som centrallinjespolningsvätskor och totala parenterala näringslösningar, var negativa för A. xylosoxidaner. Dessutom isolerades organismen inte från sputum, avföring, urin eller gastrointestinala biopsier. En kultur av en kirurgiskt utskuren höger axillär lymfkörtel växte Candida parapsilos och A. xylosoxidans. Histologi av lymfkörteln visade ett polymorft infiltrat bestående av små och stora lymfoida celler, plasmaceller och spridda histiocyter (figur 1). Flera speciella fläckar var negativa för mikroorganismer. Flödescytometristudier på celler erhållna från lymfkörteln visade en övervägande av T-celler utan fenotypiska abnormiteter, kompatibla med ett reaktivt lymfoidinfiltrat (data visas inte).

den centrala venkatetern avlägsnades vid tidpunkten för höger axillär lymfkörtel excision vid en tidpunkt då patienten inte fick antimikrobiell behandling. Kateterspetsen växte inte några organismer. En ny central venkateter placerades 1 vecka senare, men patienten fortsatte att ha återkommande A. xylosoxidansbakterier.

antimikrobiell känslighet var likartad för lymfkörtel isolat och blodisolat (tabell 1). Mottaglighetsmönstret för 1 blodisolat med ett enda bandskifte på PFGE liknade de andra isolaten. 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. Under det senare avsnittet löstes patientens symtom under behandling med imipenem och tobramycin, och blodkulturen testades negativt för A. xylosoxidaner.

Restriktionsmönster från 12 av 13 A. xylosoxidansisolat befanns vara oskiljbara med PFGE; 1 blodisolat skilde sig från de andra med endast ett enda fragmentskifte (figur 2, körfält 10). Detta isolat ansågs klonalt relaterat till de andra isolaten. Lymfkörtelisolatet visade samma restriktionsmönster som blodisolaten (figur 2, körfält 7).

Diskussion

A. xylosoxidans är en svagt virulent bakterie, och i de flesta fall infekterar immunkomprometterade värdar med inneboende katetrar, endotrakeala rör eller andra medicinska anordningar . Bakterien kan spridas och orsaka sepsis, hjärnhinneinflammation och död. Fall av lokala och systemiska infektioner med A. xylosoxidaner har rapporterats hos patienter med HIV-infektion , cancer , neutropeni , cystisk fibros , benmärg eller levertransplantation och IgM-brist , såväl som hos nyfödda .

achromobacter-infektion har inte tidigare rapporterats hos patienter med antingen klassisk eller CD40L-positiv HIM. I en serie inträffade bakteriell sepsis hos 8 (14%) av 56 patienter med X-länkad HIM, och infektioner var dödsorsaken för 6 (11%) . Escherichia coli har beskrivits som den dominerande patogenen i blodflödesinfektioner i X-länkad honom . Infektioner orsakade av organismer som är mer karakteristiska för t-lymfocytbrist, såsom Pneumocystis carinii, Cryptococcus neoformans, Mycobacterium tuberculosis, Cryptosporidium, Cytomegalovirus och andra virus, har också rapporterats i fall av HIM .

även om mag-tarmkanalen har föreslagits som en källa för A. xylosoxidans bakteremi hos patienter med cancer , upprepade kulturer från avföring och gastrointestinala biopsier från denna patient var negativa för achromobacter arter. Vi övervägde om ihållande central venös kateterinfektion var källan till bakteriemierna; emellertid förhindrade avlägsnande av 7 olika centrala venkatetrar inte återkommande A. xylosoxidansbakterier. Kateterspetsen på den centrala venkatetern som avlägsnades vid tiden för den infekterade högra axillära lymfkörtelutskärningen var den enda spetsen av de 7 borttagna katetrarna som odlades. Detta tips växte inte bakterier. Känsligheten hos kateterspetskulturer för att identifiera A. xylosoxidans central venös kateterinfektion är inte känd.

epidemiologiska data tyder på att vatten och fuktig jord är de naturliga källorna till A. xylosoxidansinfektioner . Vid nosokomiala infektioner har achromobacter-arter återhämtats från ventilatorer, luftfuktare, ”steril” saltlösning , desinfektionslösningar , iv-vätskor och bevattnings-och dialyslösningar . Miljökällor som brunnsvatten, kranvatten, simbassänger och spädbarnsformler har också identifierats . Även om nosokomial bakteremi är vanligast, blev vår patient symptomatisk med varje A. xylosoxidans blodflödesinfektion som öppenvård. A. xylosoxidans isolerades inte från någon av flera kulturer från patientens miljö eller från en utskuren vänster cervikal lymfkörtel erhållen när patienten var 14 år gammal. A. xylosoxidans isolerades emellertid från en utskuren höger axillär lymfkörtel när patienten var 16 år gammal. Även om vi erhöll endast dessa 2 lymfkörtlar för kultur, tror vi att den senare lymfkörteln kan vara representativ för alla hyperplastiska lymfoida vävnader som en möjlig infektionsreservoar. Det är osannolikt att den andra utskurna lymfkörteln var den enda ihållande infekterade lymfoidkällan för organismen, eftersom 6 episoder av bakteriemi inträffade efter denna lymfkörtelborttagning. Det är inte klart om lymfkörteln infekterades som ett resultat av hematogen sådd under en tidigare bakteriemi eller en mer lokaliserad process.

PFGE användes för att analysera klonaliteten hos 1 lymfkörtel och 12 bloodstreamsisolat av A. xylosoxidaner erhållna under en 3,5-årsperiod. Alla 12 A. xylosoxidans blodisolat och lymfkörtelisolatet var klonalt relaterade, vilket indikerar att de var från samma källa. Dessa data och det faktum att denna patient hade lidit av markerad lymfkörtelförstoring sedan han var 3 år gammal föreslog att lymfoida vävnader var den troliga källan till de återkommande A. xylosoxidansbakteremierna. Så vitt vi vet, A. xylosoxidans har inte isolerats från en lymfkörtel, och lymfoid vävnad har inte föreslagits vara källan till A. xylosoxidans bakteremi.

majoriteten av isolaten som studerades i denna rapport visade konsekvent mottaglighet endast för amikacin, tobramycin och imipenem. För gentamicin visade mikrofonerna alternerande värden motsvarande antingen” känsliga ”eller” mellanliggande känsliga ” intervall. Dessa värden låg emellertid inom testets acceptabla Reproducerbarhet, vilket ligger inom en 2-faldig utspädning av slutpunkten . Lymfkörtelisolatet visade samma resistensmönster som blodisolaten, vilket återigen antyder att lymfkörtlar fungerar som en källa för de återkommande A. xylosoxidansbakteremierna i denna patient. Resistansmönstret för 1-blodisolatet med ett enda bandskifte i PFGE skilde sig inte från det för de andra isolaten.

A. xylosoxidans är en sällsynt men viktig orsak till bakteriemi hos immunkomprometterade patienter, och stammar är vanligtvis multiplicerade resistenta mot antimikrobiell behandling. Vi har visat genom känslighetstestning och molekylära tekniker som återkommande A. xylosoxidans bacteremias i en patient med honom sannolikt härstammar från ihållande infekterade lymfkörtlar. Lymfoid hyperplasi, som hos denna patient, är en framträdande egenskap hos honom. Sådana lymfoida vävnader kan innehålla andra lågpatogenicitetsorganismer och tjäna som en källa för bakteriemi.