Abstract
Bacillus cereus kan forårsage alvorlige, livstruende, systemiske infektioner hos patienter med nedsat immunforsvar. Mikroorganismens evne til at danne biofilm på biomedicinsk udstyr kan være ansvarlig for kateterrelaterede blodstrømsinfektioner. Andre manifestationer af alvorlig sygdom er meningitis, endokarditis, osteomyelitis og kirurgiske og traumatiske sårinfektioner. Det mest almindelige træk ved ægte bakteriæmi forårsaget af Bacillus er tilstedeværelsen af et intravaskulært kateter. Heri rapporterer vi et tilfælde af kateterrelateret bakteriæmi forårsaget af B. cereus hos en patient med propionsyreæmi.
1. Introduktion
Bacillus cereus (B. cereus) er en aerob gram-positiv, sporedannende, stavformet bakterie, der er allestedsnærværende i miljøet. B. cereus hører til Bacillus-slægten sammen med Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis, Bacillus mycoides, Bacillus pseudomycoides, Bacillus weihenstephanensis og Bacillus toyonensis. Medlemmerne af Bacillus cereus-gruppen har ekstremt ensartede egenskaber, og det autonome differentieringssystem er ikke tilstrækkeligt til at bestemme slægtens arter. De identificeres på grundlag af forskelle i plasmidindhold, morfologisk struktur og patogenicitet. Bacillus cereus er det mest almindelige humane patogen i gruppen .
Bacillus-sporer forekommer hyppigt i jord, ferskvand og hospitalsmiljøet og endog i den normale gastrointestinale flora hos langvarigt indlagte patienter. Den er almindeligvis forbundet med toksinmedieret fødevarebåren akut gastroenteritis, som for det meste er selvbegrænsende og godartet . Den kan dog forårsage dødelige systemiske infektioner hos nyfødte, immunsupprimerede patienter og intravenøse stofmisbrugere . Andre manifestationer af alvorlig sygdom er meningitis, endokarditis, osteomyelitis og kirurgiske og traumatiske sårinfektioner, men de er sjældne og hovedsagelig begrænsede til case reports . Bacillus cereus betragtes normalt som en kontaminant, når den isoleres fra kliniske prøver. Det mest almindelige træk ved ægte bakteriæmi forårsaget af Bacillus-arter er tilstedeværelsen af et intravaskulært kateter . Heri rapporterer vi et tilfælde af kateterrelateret bakteriæmi forårsaget af B. Cereus efter akut gastroenteritis hos en patient med propionsyreæmi.
2. Case Report
En 16 måneder gammel mandlig patient diagnosticeret med propionsyreæmi blev indlagt på hospitalet for metabolisk acidose og hypoglykæmi efter akut gastroenteritis. Akut behandling af patienten, herunder højkalorisk ernæring og korrektion af acidose, blev foretaget via centralt venekateter, og hans metaboliske status blev forbedret. På tredjedagen, mens han blev indlagt til resten af behandlingen og indstilling af kosten, udviklede han feber, takypnø, takykardi og hypotension og blev transporteret til intensivafdelingen med diagnosen septisk chok. Noradrenalininfusion blev påbegyndt på grund af dyb persisterende hypotension trods tre gange isotonisk saltvandsopløsning. Dobutamin blev startet på grund af kardiel dekompensation, og han blev intuberet på grund af respiratorisk insufficiens. Laboratorieundersøgelser viste et samlet leukocyttal på 3700/mm3, neutrofiltal på 1800, trombocyttal på 33 000/mm3, C-reaktivt protein på 19,4 mg/dL, pH-værdi i blodet på 7,36, baseoverskud på -11,2 mmol/L, HCO3 på 14,3 mmol/L, pCO2 på 25,7 mmHg og laktat på 4,2. Serumammoniak var 71 mmol/L. Vancomycin, meropenem og amikacinsulfat blev iværksat. Der blev givet trombocyt- og friskfrosset plasmatransfusion på grund af langvarige koagulationstest. Bacillus cereus blev isoleret i blodkulturer fra kateteret og fra en perifer vene. Stammen var følsom over for meropenem og amikacin. Patientens tilstand forbedredes hurtigt med metabolisk substitutionsbehandling og antibiotikaforbrug i 14 dage. Han blev udskrevet med ambulant kontrolplanlægning.
3. Diskussion
Bacillus cereus er et opportunistisk medlem af Bacillus cereus-gruppen, der har flere tætte fænotypiske og genetiske træk i forhold til andre Bacillus-arter. Især tre af dem, Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis og Bacillus cereus, har en meget ens kromosomal struktur . Nyligt indførte genetiske markører som f.eks. BA5345 kan imidlertid anvendes som kromosomal markør ved rutinemæssig identifikation af B. anthracis . B. anthracis indeholder desuden to plasmider, pXO1 og pXO2, som koder for indkapsling og toksinproduktion. Plasmiderne i B. anthracis bestemmer bakteriens specificitet . På samme måde kan B. thuringiensis ikke skelnes fra B. cereus, men B. thuringiensis er primært et insektpatogen og påvises ved krystallinske toxinindeslutninger under sporulation .
Bacillus cereus er saprofytiske, desinfektionsmiddelresistente miljøbakterier, der kan forårsage alvorlige livstruende systemiske infektioner hos immunsvækkede patienter. Den er også en stadig mere fremtrædende årsag til livstruende infektioner hos patienter med hæmatologiske maligniteter og for tidligt fødte børn, der gennemgår invasive procedurer som f.eks. central kateterisation og langvarig mekanisk ventilation. De andre højrisikogrupper er intravenøse stofmisbrugere, neurokirurgiske patienter med intraventrikulære shunts og patienter med penetrerende traumer, intratekal kemoterapi og anæstesi .
Den mulige kilde til bakteriæmi blandt disse patienter er normalt det centrale venekateter, fordi mikroorganismen danner en biofilm på biomedicinsk udstyr, som kan spille en vigtig rolle ved fastgørelse til katetre. Bacillus-arter er forbundet med kateterrelaterede blodstrømsinfektioner, især blandt patienter med hæmatologiske maligniteter.
Så vidt vi ved, er det tilfælde, vi rapporterer, den eneste patient med diagnosen propionsyreæmi, der udvikler Bacillus cereus-bakteriæmi. Patienter med neutropeni, tilbagevendende hospitalsindlæggelser og brug af systemiske kortikosteroider har et ugunstigt udfald under bakteriæmi. Neutropeni er rapporteret til at være så høj som 80 % blandt patienter med hæmatologiske maligniteter med Bacillus cereus-bakteriæmi, og opløsning af neutropeni forbedrer prognosen. Knoglemarvsundertrykkelse og neutropeni er blevet rapporteret i forbindelse med propionsyreæmi, men vores tilfælde var ikke neutropenisk.
Bakterien producerer flere exotoxiner, herunder cereolysin, lecithinase, phospholipase og proteaser, som er ansvarlige for vævsskader og progression af infektionen. Patienterne kan udvikle hurtigt fulminant septisk chok og koma under bakteriæmi. Kato et al. har rapporteret en dødelighed på 20 % ved septisk shock.
Årsagen til dødeligheden kan være B. cereus’ resistens over for penicilliner og cefalosporiner som følge af produktion af beta-lactamase . Tidlig indgivelse af passende antibiotikabehandling er vigtig for at forhindre progression af sygdommen og dødelighed. Vancomycin synes at være den mest velegnede behandling af B. cereus-bakteriæmi. Imidlertid rapporteres carbapenemantibiotika at være lige så effektive som glycopeptidgruppen .
Konklusionen er, at isolering af Bacillus cereus i blodkulturen fra en patient med kronisk sygdom og septisk chok ikke rutinemæssigt bør betragtes som en kontaminant og bør betragtes som et potentielt patogen. Tidlig behandling med passende antibiotika bør påbegyndes.
Konkurrerende interesser
Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen konkurrerende interesser.