Infektionen durch Kluyvera-Arten beim Menschen

Zusammenfassung

Kluyvera ist eine relativ neu beschriebene Gattung in der Familie Enterobacteriaceae, die selten Infektionen beim Menschen verursacht. Der Organismus wurde aus verschiedenen klinischen Proben isoliert, seine Bedeutung ist jedoch nicht eindeutig belegt. Tatsächlich wurde es alternativ als saprophytisch, opportunistisch oder pathogen angesehen. Seit der Neudefinition dieser Gattung im Jahr 1981 wurden Fallberichte über verschiedene klinische Infektionen unter verschiedenen Wirtsbedingungen veröffentlicht. Hier präsentieren wir eine kritische Überprüfung aller in der Literatur gemeldeten Kluyvera-Infektionen sowie unserer Erfahrungen mit 5 zusätzlichen Fällen. Die meisten Patienten erhielten eine sofortige antimikrobielle Behandlung auf der Grundlage von Empfindlichkeitstests, und insgesamt waren die klinischen Ergebnisse gut. Antimikrobielle Mittel, die gegen die meisten Kluyvera-Stämme wirksam sind, umfassen Cephalosporine der dritten Generation, Fluorchinolone und Aminoglykoside. Im Gegensatz dazu ist die Resistenz gegen Ampicillin, Penicilline mit erweitertem Spektrum und Cephalosporine der ersten und zweiten Generation signifikant. Kluyvera ist ein potenziell virulenter Erreger, der eine aggressive Behandlung verdient, bei der die antimikrobiellen Resistenzmuster des Organismus berücksichtigt werden.

Kluyvera wird selten in Verbindung mit klinisch signifikanten Infektionen beschrieben. In den frühen 1980er Jahren wurde der Organismus meist als gutartiger Saprophyt angesehen, der vorwiegend die Atemwege, den Magen-Darm-Trakt oder die Harnwege besiedelte . In jüngerer Zeit wurden jedoch verschiedene Infektionen berichtet, die unter verschiedenen Wirtsbedingungen auftreten. Die meisten dieser Infektionen betrafen den Magen-Darm-Trakt oder die Harnwege und die Weichteile. Bakteriämie und andere schwere Infektionen sind ebenfalls aufgetreten. Hier überprüfen wir alle in der Literatur aufgezeichneten Kluyvera-Infektionen und berichten über 5 Fälle, die die Bedeutung dieses Organismus als Ursache menschlicher Krankheiten beleuchten.

Methoden

Unsere Fälle, in denen Kluyvera-Stämme beim Menschen eine Infektion verursachten, wurden durch eine retrospektive Analyse klinischer mikrobiologischer Laboraufzeichnungen am Texas Tech University Health Sciences Center und University Medical Center (Lubbock, Texas) vom 1. Januar 1999 bis zum 31. Dezember 2000 identifiziert. Das Universitätsklinikum ist eine tertiäre Lehreinrichtung mit 357 Betten, die eine Bevölkerung von 1,8 Millionen dient. Alle Fälle von Kluyvera-Infektion traten sporadisch und bei verschiedenen Diensten in der Einrichtung auf. Die Organismen wurden aus Urin- und Wundexsudatproben durch routinemäßige klinische mikrobiologische Methoden isoliert. Die Identifizierung auf Spezies-Ebene und antimikrobielle Empfindlichkeitstests wurden mit MicroScan-Panels (Dade Behring) durchgeführt. Wir suchten auch nach Kluyvera-assoziierten Fällen in der Literatur, unter Verwendung von MEDLINE und den Referenzen, die in den Artikeln aufgeführt sind, die seit der Neudefinition der Gattung im Jahr 1981 veröffentlicht wurden.

Diskussion

1936 haben Kluyver et al. postuliert, dass es eine unverwechselbare Gruppe von fermentativen Bakterien in der Familie Enterobacteriaceae geben kann. Zwanzig Jahre später, Asai et al. beschrieben eine Gruppe von Organismen, von denen sie glaubten, dass sie mit denen identisch waren, die von Kluyver postuliert wurden, und schlugen den Gattungsnamen Kluyvera vor. 1962 schlugen dieselben Forscher jedoch vor, die Gattungsidentifikation zu eliminieren, da der Organismus ihrer Meinung nach phänotypisch mit Escherichia identisch war . Erst seit 1981, als Farmer et al. neu definiert Kluyvera als separate Gattung, unter Verwendung biochemischer und DNA-DNA-Hybridisierungstechniken, mehr Stämme wurden erkannt und mehr klinische Erfahrungen aus Berichten über Infektionen durch diesen Organismus hervorgegangen.

Kluyvera ist ein kleiner, geißelter, beweglicher gramnegativer Bazillus, der eindeutig zur Familie der Enterobacteriaceae gehört. Der Organismus unterscheidet sich von anderen verwandten Gattungen durch seine Fähigkeit, Citrat und Malonat, Decarboxylat-Lysin und Ornithin zu verwenden und große Mengen an alpha-Ketoglutarsäure während der Fermentation von Glukose zu produzieren. Kluyvera wächst gut in gewöhnlichen Kulturmedien und seine Kolonien ähneln denen von Escherichia . Es wurde kein spezifischer Virulenzfaktor identifiziert, aber wie andere Enterobacteriaceae weist der Organismus einen Lipopolysaccharidkomplex und Oberflächenantigene auf, die Virulenz verleihen können. Die Gattung hat 3 Arten: Kluyvera ascorbata, die Typusart der Gattung und die am häufigsten in klinischen Proben isolierte Art; Kluyvera cryocrescens, ein Stamm, der vorwiegend in der Umwelt vorkommt; und Kluyvera species group 3, ein Stamm, der selten aus irgendeiner Quelle isoliert wird. Kluyvera kommt in der Umwelt als frei lebende Organismen in Wasser, Boden, Abwasser, Krankenhausbecken und Lebensmitteln tierischen Ursprungs vor. Beim Menschen wird es normalerweise aus Sputum-, Urin- und Stuhlproben isoliert . Kluyvera ist Teil der normalen Flora des menschlichen Verdauungstraktes, aber es ist in der Regel mit niedrigen Bakterienzahlen verbunden. Dies könnte erklären, warum seine Isolierung bei klinischen Infektionen selten ist. Es ist nicht bekannt, ob Kluyvera-Infektionen überwiegend endogen oder umweltbedingt erworben sind oder ob beide Wege gleich wichtig sind.

Frühe Berichte über Kluyvera-Infektionen betrachteten den Organismus meist als gutartigen Saprophyten, der überwiegend die Atemwege, die Harnwege oder den Magen-Darm-Trakt besiedelte . Seit 1980 wurden jedoch 22 klinisch signifikante Kluyvera-Infektionen berichtet (Tabelle 1). In der 1981 veröffentlichten Studie haben Farmer et al. bemerkte die ersten 5 Fälle von Kluyvera-Bakteriämie. Leider liegen für diese Fälle keine klinischen Informationen vor. Seitdem wurden 6 weitere Fälle von Blutbahninfektionen gemeldet . In 3 dieser Fälle starben die Patienten , und die Todesursache wurde in mindestens 1 dieser 3 Fälle direkt auf Komplikationen der Kluyvera-Sepsis zurückgeführt . Uns sind 2 weitere tödliche Kluyvera-Infektionen bekannt, die bei Patienten mit Peritonitis und intraabdominalen Abszessen auftraten . Kluyvera hat auch Infektionen mit multipler Organ- und Systembeteiligung verursacht .

Es wurden nur 3 Berichte über Fälle von Kluyvera-Pyelonephritis veröffentlicht . Ortega et al. beschrieben wurde eine junge Patientin, deren Urinkultur positiv auf K. cryocrescens war und die eine persistierende Proteinurie, aber keine eindeutigen Hinweise auf eine Harnwegsinfektion aufwies. Nur 2 Forscher haben Kluyvera als Ursache für Durchfall in Verbindung gebracht . Der Organismus hat auch Gallenwegsinfektionen , posttraumatische urethrorektale Fisteln und Weichteilinfektionen verursacht .

Unsere Erfahrung umfasst 5 Fälle, in denen Kluyvera pathogen war (Tabelle 1) und 2 Fälle, in denen eine Kolonisierung auftrat (nicht in Tabelle 1 enthalten). K. ascorbata wurde von allen diesen Patienten isoliert. Drei Patienten hatten Infektionen der unteren Harnwege, 1 hatte Pyelonephritis und 1 hatte einen Fingerabszess. Die klinischen Merkmale dieser Patienten waren typisch für diese Infektionen. Eine der Infektionen der unteren Harnwege trat bei einer schwangeren Frau auf. Unseres Wissens wurden bisher keine Infektionen der unteren Harnwege und schwangerschaftsbedingte Kluyvera-Infektionen berichtet. Bei 2 anderen Patienten (nicht in Tabelle 1 enthalten) trat nach längeren Krankenhausaufenthalten eine Kolonisierung oder Kontamination einer Verbrennungswunde und eines Urins auf. Diese Patienten wurden auch von anderen Organismen besiedelt und erholten sich ohne spezifische Behandlung.

Obwohl die meisten bisher beschriebenen Infektionen entweder den Magen-Darm-Trakt oder die Harnwege oder die Weichteile betrafen, scheint es, dass keine spezifische Infektionsstelle von diesen Bakterien begünstigt wird. Es ist interessant, dass Infektionen des ZNS oder des Bewegungsapparates nicht berichtet wurden. Durch Kluyvera verursachte Infektionen treten unter noch schlecht definierten Wirtsbedingungen auf, und es wurde kein spezifischer Wirtsdefekt identifiziert. Da die wenigen Fälle, an denen Patienten mit Malignität, Neutropenie, Diabetes mellitus oder chronischer Leber- oder Nierenerkrankung beteiligt waren, und Patienten, die schwanger sind, Steroide angewendet haben oder sich einer Operation, einem Trauma oder dem Einbringen von Fremdmaterial unterzogen haben, kaum eine Prädisposition definieren, können Verallgemeinerungen nicht vorgenommen werden. Darüber hinaus wurden Infektionen an verschiedenen Stellen und mit unterschiedlichem Schweregrad bei Probanden ohne erkennbare Grunderkrankungen oder Immundefekte beschrieben (Tabelle 1). Nach unserem Kenntnisstand wurden keine HIV-bedingten Kluyvera-Infektionen gemeldet.

Kluyvera kann pathogener sein als bisher angenommen. Der Organismus ist in der Lage, selbst bei immunkompetenten Personen schwere Infektionen zu verursachen ; Todesfälle, die Kluyvera zugeschrieben werden, sind aufgetreten ; der Organismus wurde in Reinkulturen von Blut und anderen normalerweise sterilen Proben von Patienten mit klinisch signifikanten Infektionen isoliert ; es ist in der Lage, in mehrere Organe einzudringen und neigt zur Bildung von Abszessen ; und eine klinische Verbesserung wird nach Einleitung einer spezifischen Behandlung beobachtet.

Es liegen nur begrenzte Informationen zu den In-vitro-Empfindlichkeitsprofilen und der klinischen Wirksamkeit antimikrobieller Mittel bei Kluyvera-Infektionen vor. 1981 haben Farmer et al. berichtete über die antimikrobielle Empfindlichkeit von 73 Stämmen von K. ascorbata und 16 Stämmen von K. cryocrescens. In dieser Studie war Gentamicin das einzige Mittel, das gegen alle Stämme wirksam war; Colistin, Chloramphenicol und Kanamycin waren gegen > 90% der Stämme aktiv; Sulfadiazin, Tetracyclin und Streptomycin waren intermediär aktiv; und Ampicillin, Cephalothin und Carbenicillin waren minimal aktiv. Es wurden keine weiteren systematischen Studien zur Empfindlichkeit von Kluyvera-Speziesisolaten veröffentlicht. In Tabelle 2 vergleichen wir die Empfindlichkeit von 16 Kluyvera-Stämmen, die aus Fallberichten von 1980 bis 2000 stammen, mit denen unserer 7 Stämme. Ein in 1 unserer Fälle isolierter Stamm war resistent gegen Amikacin, Ciprofloxacin und Cephalosporine der dritten Generation. Resistenzen gegen diese Mittel wurden bisher nicht berichtet.

Die klinischen Erfahrungen mit der Anwendung antimikrobieller Mittel bei der Behandlung von Kluyvera-Infektionen beschränken sich auf Informationen aus Einzelfallberichten. Die meisten Patienten, die mit Wirkstoffen behandelt wurden, die in vitro Aktivität zeigten, erholten sich (Tabelle 1). Keine einzelne antimikrobielle oder antimikrobielle Klasse sollte als erste Wahl angesehen werden. Abgesehen von der In-vitro-Aktivität eines Wirkstoffs sind bei der Auswahl eines antimikrobiellen Regimes die Bioverfügbarkeit eines Arzneimittels, die Induktion von Resistenzen, die Toxizität und die Kosten zu berücksichtigen. Diese Überprüfung legt nahe, dass die Mittel, die in vitro am konsistentesten gegen Kluyvera wirksam sind, Cephalosporine der dritten Generation, Fluorchinolone, Aminoglykoside, Imipenem, Chloramphenicol und Nitrofurantoin sind. Die meisten Stämme sind resistent gegen Ampicillin, Cephalosporine der ersten und zweiten Generation und Ticarcillin. Mittel mit variabler Aktivität umfassen Ampicillin-Sulbactam, Aztreonam, Piperacillin, Tetracyclin und Trimethoprim-Sulfamethoxazol (Tabelle 2). Wir müssen betonen, dass die Anzahl der analysierten Stämme gering ist und weitere In-vitro-Daten und klinische Erfahrungen erforderlich sind, bevor Behandlungsempfehlungen gegeben werden können.

Zusammenfassend legt diese Übersicht nahe, dass Kluyvera, obwohl selten, ein potenziell gefährlicher Erreger beim Menschen ist. Der Organismus kann verschiedene und manchmal schwere klinische Infektionen unter noch schlecht definierten Wirtsbedingungen verursachen. Die Identifizierung von Kluyvera im Rahmen typischer mikrobiologischer Laborroutinen kann problematisch sein, da seine biochemischen Identifikationsmuster denen anderer verwandter Gattungen ähneln, was zu einer Unterschätzung der tatsächlichen Inzidenz dieser Infektionen führen kann. Ein erhöhtes Bewusstsein und eine sorgfältige Bewertung der Wachstums- und Anfälligkeitsmuster des Organismus können bei der Identifizierung helfen. Eine schnelle Identifizierung von Kluyvera-Arten bei klinischen Infektionen ist wichtig, da eine adäquate antimikrobielle Behandlung in der Regel zu einer Genesung führt. Weitere Daten sind erforderlich, um die Pathogenität, Epidemiologie, klinische Manifestationen und antimikrobielle Behandlung solcher Infektionen zu verstehen.