Abstract
Bacillus cereus kan ernstige, levensbedreigende, systemische infecties veroorzaken bij immuungecompromitteerde patiënten. Het vermogen van het micro-organisme om een biofilm te vormen op biomedische apparatuur kan verantwoordelijk zijn voor katheter-gerelateerde bloedbaaninfecties. Andere uitingen van ernstige ziekte zijn meningitis, endocarditis, osteomyelitis, en chirurgische en traumatische wondinfecties. Het meest voorkomende kenmerk van echte bacteriëmie veroorzaakt door Bacillus is de aanwezigheid van een intravasculaire katheter. Hier melden wij een geval van katheter-gerelateerde bacteriëmie veroorzaakt door B. cereus bij een patiënt met propionzuur-emie.
1. Inleiding
Bacillus cereus (B. cereus) is een aërobe Gram-positieve, sporenvormende, staafvormige bacterie die alomtegenwoordig is in het milieu. B. cereus behoort tot het geslacht Bacillus, samen met Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis, Bacillus mycoides, Bacillus pseudomycoides, Bacillus weihenstephanensis en Bacillus toyonensis. De leden van de Bacillus cereus groep hebben zeer gelijksoortige eigenschappen en het autonome differentiatiesysteem is niet voldoende om de soorten van het genus te bepalen. Zij worden geïdentificeerd door verschillen in plasmidegehalte, morfologische structuur en pathogeniteit. Bacillus cereus is de meest voorkomende humane ziekteverwekker van de groep .
Bacillus sporen zijn overvloedig aanwezig in de bodem, zoet water en ziekenhuisomgeving en zelfs in de normale gastro-intestinale flora van langdurig gehospitaliseerde patiënten. Het wordt gewoonlijk geassocieerd met door voedsel veroorzaakte acute gastro-enteritis, die meestal zelfbeperkend en goedaardig is. Het kan echter fatale systemische infecties veroorzaken bij pasgeborenen, immuungecompromitteerde patiënten en intraveneuze drugsgebruikers. Andere manifestaties van ernstige ziekte zijn meningitis, endocarditis, osteomyelitis, en chirurgische en traumatische wondinfecties, maar deze zijn zeldzaam en voornamelijk beperkt tot case reports . Bacillus cereus wordt gewoonlijk als contaminant beschouwd wanneer hij uit klinische specimens wordt geïsoleerd. Het meest voorkomende kenmerk van echte bacteriëmie veroorzaakt door Bacillus species is de aanwezigheid van een intravasculaire katheter. Hier rapporteren we een geval van katheter-gerelateerde bacteriëmie veroorzaakt door B. Cereus na acute gastro-enteritis bij een patiënt met propionzuurremie.
2. Case Report
Een 16 maanden oude mannelijke patiënt gediagnosticeerd met propionzuurremie werd in het ziekenhuis opgenomen voor metabole acidose en hypoglykemie na acute gastro-enteritis. Acute behandeling van de patiënt, inclusief calorierijke voeding en correctie van de acidose werd gedaan via een centraal veneuze katheter en zijn metabole status verbeterde. Op de derde dag, terwijl hij werd binnengehouden voor rust van de behandeling en het instellen van dieet, ontwikkelde hij koorts, tachypneu, tachycardie en hypotensie en werd vervoerd naar de intensive care afdeling met de diagnose septische shock. Noradrenaline infusie werd gestart voor diepe persisterende hypotensie ondanks drie keer isotone zoutoplossing. Dobutamine werd gestart voor cardiale decompensatie en hij werd geïntubeerd voor respiratoire insufficiëntie. Laboratoriumonderzoek toonde een totaal aantal leukocyten van 3700/mm3, een aantal neutrofielen van 1800, een aantal bloedplaatjes van 33.000/mm3, C-reactief proteïne van 19,4 mg/dL, bloed pH van 7,36, base-overschot van -11,2 mmol/L, HCO3 van 14,3 mmol/L, pCO2 van 25,7 mmHg, en lactaat van 4,2. Serumammoniak was 71 mmol/L. Vancomycine, meropenem, en amikacine sulfaat werden gestart. Bloedplaatjes en vers bevroren plasma transfusie werden gegeven voor verlengde stollingstesten. Bacillus cereus werd geïsoleerd in bloedkweken verkregen uit de katheter en uit een perifere vene. De stam was gevoelig voor meropenem en amikacine. De toestand van de patiënt verbeterde snel met metabolische substitutietherapie en antibioticagebruik gedurende 14 dagen. Hij werd ontslagen met poliklinische controleplanning.
3. Discussie
Bacillus cereus is een opportunistisch lid van de Bacillus cereus groep, die verschillende nauwe fenotypische en genetische kenmerken vertoont met andere Bacillus soorten. Drie van hen in het bijzonder, Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis, en Bacillus cereus, hebben een zeer vergelijkbare chromosomale structuur . Recent geïntroduceerde genetische markers zoals BA5345 kunnen echter worden gebruikt als chromosomale marker voor routine-identificatie van B. anthracis. Ook bevat B. anthracis twee plasmiden, pXO1 en pXO2, die coderen voor inkapseling en toxineproductie. De plasmiden van B. anthracis bepalen de specificiteit van de bacterie. Evenzo is B. thuringiensis niet te onderscheiden van B. cereus, maar B. thuringiensis is in de eerste plaats een insectenpathogeen en wordt gedetecteerd door kristallijne toxine-insluitsels tijdens de sporulatie .
Bacillus cereus is een saprofytische, ontsmettingsmiddelresistente omgevingsbacterie die ernstige levensbedreigende systemische infecties kan veroorzaken bij immuungecompromitteerde patiënten. Het is ook een steeds vaker voorkomende oorzaak van levensbedreigende infecties bij patiënten met hematologische maligniteiten en premature zuigelingen die invasieve procedures ondergaan, zoals centrale katheterisatie en langdurige mechanische beademing. De andere risicogroepen zijn intraveneuze druggebruikers, neurochirurgische patiënten met intraventriculaire shunts, en patiënten met penetrerend trauma, intrathecale chemotherapie, en anesthesie .
De mogelijke bron van bacteriëmie bij deze patiënten is meestal de centrale veneuze katheter, omdat het micro-organisme een biofilm vormt op biomedische hulpmiddelen die een belangrijke rol kunnen spelen bij de aanhechting aan katheters. Bacillus species worden geassocieerd met katheter-gerelateerde bloedbaaninfecties, vooral bij patiënten met hematologische maligniteiten.
Voor zover wij weten, is het geval dat wij rapporteren de enige patiënt met de diagnose van propionzuurremie die Bacillus cereus bacteremia ontwikkelt. Patiënten met neutropenie, recidiverende ziekenhuisopname, en systemisch gebruik van corticosteroïden hebben een ongunstige uitkomst tijdens bacteriëmie. Neutropenie wordt gerapporteerd tot 80% bij patiënten met hematologische maligniteiten die Bacillus cereus bacteremie hebben en het oplossen van neutropenie verbetert de prognose. Beenmergonderdrukking en neutropenie zijn gemeld in associatie met propionzuurremie, maar ons geval was niet neutropenisch.
De bacterie produceert verschillende exotoxinen waaronder cereolysine, lecithinase, fosfolipase en proteasen die verantwoordelijk zijn voor weefselschade en progressie van de infectie. Patiënten kunnen tijdens de bacteriëmie snel fulminante septische shock en coma ontwikkelen. Het sterftecijfer van septische shock wordt door Kato et al. gerapporteerd op 20%.
De oorzaak van sterfte kan de resistentie van B. cereus tegen penicillines en cefalosporines zijn als gevolg van de productie van beta lactamase . Vroegtijdige toediening van de juiste antibioticumbehandeling is belangrijk om progressie van de ziekte en de mortaliteit te voorkomen. Vancomycine lijkt de meest geschikte behandeling te zijn voor B. cereus bacteriëmie. Van carbapenem antibiotica wordt echter gemeld dat ze even effectief zijn als glycopeptide groep .
Concluderend moet isolatie van Bacillus cereus in de bloedkweek van een patiënt met chronische ziekte en septische shock niet routinematig als een contaminant worden beschouwd en moet worden beschouwd als een potentiële ziekteverwekker. Vroegtijdige behandeling met geschikte antibiotica moet worden gestart.
Belangenverstrengeling
De auteurs verklaren dat zij geen belangenverstrengeling hebben.