Abstract
Bacillus cereus può causare infezioni sistemiche gravi, pericolose per la vita, in pazienti immunocompromessi. La capacità del microrganismo di formare biofilm su dispositivi biomedici può essere responsabile di infezioni del flusso sanguigno legate al catetere. Altre manifestazioni di malattia grave sono la meningite, l’endocardite, l’osteomielite e le infezioni di ferite chirurgiche e traumatiche. La caratteristica più comune nella vera batteriemia causata da Bacillus è la presenza di un catetere intravascolare. Qui, riportiamo un caso di batteriemia legata al catetere causata da B. cereus in un paziente con acidemia propionica.
1. Introduzione
Bacillus cereus (B. cereus) è un batterio aerobico gram-positivo, formante spore, a forma di bastone che è onnipresente nell’ambiente. B. cereus appartiene al genere Bacillus, insieme a Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis, Bacillus mycoides, Bacillus pseudomycoides, Bacillus weihenstephanensis e Bacillus toyonensis. I membri del gruppo Bacillus cereus hanno proprietà estremamente simili e il sistema di differenziazione autonomo non è sufficiente per determinare le specie del genere. Sono identificati da differenze nel contenuto di plasmidi, nella struttura morfologica e nella patogenicità. Bacillus cereus è il patogeno umano più comune del gruppo.
Le spore di Bacillus sono abbondanti nel suolo, nell’acqua dolce, nell’ambiente ospedaliero e anche nella flora gastrointestinale normale dei pazienti ospedalizzati prolungati. È comunemente associato alla gastroenterite acuta di origine alimentare mediata da tossine, che è per lo più autolimitante e benigna. Tuttavia, può causare infezioni sistemiche fatali tra i neonati, i pazienti immunocompromessi e i consumatori di droghe per via endovenosa. Altre manifestazioni di malattia grave sono la meningite, l’endocardite, l’osteomielite e le infezioni di ferite chirurgiche e traumatiche, ma sono rare e principalmente limitate ai casi riportati. Bacillus cereus è solitamente considerato come contaminante quando viene isolato da campioni clinici. La caratteristica più comune nella vera batteriemia causata da specie di Bacillus è la presenza di un catetere intravascolare. Qui, riportiamo un caso di batteriemia catetere-correlata causata da B. Cereus in seguito a gastroenterite acuta in un paziente con acidemia propionica.
2. Case Report
Un paziente maschio di 16 mesi con diagnosi di acidemia propionica è stato ricoverato per acidosi metabolica e ipoglicemia in seguito a gastroenterite acuta. La gestione acuta del paziente, compresa la nutrizione ipercalorica e la correzione dell’acidosi, è stata fatta tramite catetere venoso centrale e il suo stato metabolico è migliorato. Al terzo giorno, mentre era tenuto per il riposo del trattamento e l’impostazione della dieta, ha sviluppato febbre, tachipnea, tachicardia e ipotensione ed è stato trasportato al reparto di cura intensiva con diagnosi di shock settico. L’infusione di noradrenalina è stata iniziata per una profonda ipotensione persistente nonostante tre volte la soluzione salina isotonica. La dobutamina è stata iniziata per lo scompenso cardiaco ed è stato intubato per insufficienza respiratoria. Gli studi di laboratorio hanno rivelato una conta leucocitaria totale di 3700/mm3, neutrofili di 1800, conta piastrinica di 33 000/mm3, proteina C-reattiva di 19.4 mg/dL, pH del sangue di 7.36, eccesso di basi di -11.2 mmol/L, HCO3 di 14.3 mmol/L, pCO2 di 25.7 mmHg, e lattato di 4.2. L’ammoniaca sierica era di 71 mmol/L. Vancomicina, meropenem e amikacina solfato sono stati iniziati. Sono state somministrate trasfusioni di piastrine e di plasma fresco congelato per i test di coagulazione prolungati. Bacillus cereus è stato isolato nelle colture di sangue ottenute dal catetere e da una vena periferica. Il ceppo era sensibile al meropenem e all’amikacina. La condizione del paziente è migliorata rapidamente con la terapia di sostituzione metabolica e l’uso di antibiotici per 14 giorni. È stato dimesso con una programmazione di controllo ambulatoriale.
3. Discussione
Bacillus cereus è un membro opportunista del gruppo Bacillus cereus, che presenta diverse caratteristiche fenotipiche e genetiche vicine ad altre specie di Bacillus. Tre di loro in particolare, Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis e Bacillus cereus, hanno una struttura cromosomica molto simile. Tuttavia, i marcatori genetici recentemente introdotti come il BA5345 possono essere utilizzati come marcatore cromosomico nell’identificazione di routine di B. anthracis. Inoltre, B. anthracis contiene due plasmidi, pXO1 e pXO2, che codificano l’incapsulamento e la produzione di tossine. I plasmidi di B. anthracis determinano la specificità del batterio. Allo stesso modo, B. thuringiensis è indistinguibile da B. cereus, ma B. thuringiensis è principalmente un patogeno degli insetti e rilevato dalle inclusioni cristalline di tossina durante la sporulazione.
Bacillus cereus è saprofita, batteri ambientali resistenti ai disinfettanti che possono causare gravi infezioni sistemiche pericolose per la vita in pazienti immunocompromessi. È anche una causa sempre più evidente di infezioni pericolose per la vita in pazienti con neoplasie ematologiche e neonati prematuri con procedure invasive, come il cateterismo centrale e la ventilazione meccanica prolungata. Gli altri gruppi ad alto rischio sono i consumatori di droghe per via endovenosa, i pazienti neurochirurgici con shunt intraventricolari e i pazienti con traumi penetranti, chemioterapia intratecale e anestesia.
La possibile fonte di batteriemia tra questi pazienti è solitamente il catetere venoso centrale, perché il microrganismo forma un biofilm sui dispositivi biomedici che possono giocare un ruolo importante nell’attaccamento ai cateteri. Le specie di Bacillus sono associate alle infezioni del flusso sanguigno legate al catetere, soprattutto tra i pazienti con neoplasie ematologiche.
A nostra conoscenza, il caso che riportiamo è l’unico paziente con diagnosi di acidemia propionica che sviluppa batteriemia da Bacillus cereus. I pazienti con neutropenia, ricovero ricorrente e uso di corticosteroidi sistemici hanno un esito sfavorevole durante la batteriemia. La neutropenia è segnalata fino all’80% tra i pazienti con neoplasie ematologiche che hanno batteriemia da Bacillus cereus e la risoluzione della neutropenia migliora la prognosi. La soppressione del midollo osseo e la neutropenia sono state riportate in associazione con l’acidemia propionica, ma il nostro caso non era neutropenico.
Il batterio produce diverse esotossine tra cui cereolisina, lecitinasi, fosfolipasi e proteasi che sono responsabili dei danni ai tessuti e della progressione dell’infezione. I pazienti possono sviluppare rapidamente shock settico fulminante e coma durante la batteriemia. Il tasso di mortalità dello shock settico è riportato al 20% da Kato et al.
La causa della mortalità può essere la resistenza di B. cereus alle penicilline e alle cefalosporine come risultato della produzione di beta-lattamasi. La somministrazione precoce di un trattamento antibiotico appropriato è importante per prevenire la progressione della malattia e la mortalità. La vancomicina sembra essere il trattamento di scelta più adatto per la batteriemia da B. cereus. Tuttavia, gli antibiotici carbapenem sono segnalati per essere efficaci quanto il gruppo glicopeptide.
In conclusione, l’isolamento di Bacillus cereus nell’emocoltura di un paziente con malattia cronica e shock settico non dovrebbe essere considerato di routine come un contaminante e dovrebbe essere considerato come un potenziale patogeno. Dovrebbe essere iniziato un trattamento precoce con antibiotici appropriati.
Interessi concorrenti
Gli autori dichiarano di non avere interessi concorrenti.