Abstract
Bacillus cereus może powodować poważne, zagrażające życiu, zakażenia ogólnoustrojowe u pacjentów z obniżoną odpornością. Zdolność drobnoustroju do tworzenia biofilmu na urządzeniach biomedycznych może być odpowiedzialna za zakażenia krwi związane z cewnikami. Innymi przejawami ciężkiej postaci choroby są: zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, zapalenie wsierdzia, zapalenie kości i szpiku kostnego oraz zakażenia ran chirurgicznych i urazowych. Najczęstszą cechą prawdziwej bakteriemii wywołanej przez Bacillus jest obecność cewnika wewnątrznaczyniowego. W niniejszej pracy opisujemy przypadek bakteriemii związanej z cewnikiem, wywołanej przez B. cereus u pacjenta z kwasicą propionową.
1. Wprowadzenie
Bacillus cereus (B. cereus) jest tlenową bakterią Gram-dodatnią, tworzącą przetrwalniki, o kształcie pręcika, która jest wszechobecna w środowisku. B. cereus należy do rodzaju Bacillus, wraz z Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis, Bacillus mycoides, Bacillus pseudomycoides, Bacillus weihenstephanensis i Bacillus toyonensis. Przedstawiciele grupy Bacillus cereus mają bardzo podobne właściwości i autonomiczny system różnicowania nie jest wystarczający do określenia gatunku rodzaju. Identyfikuje się je na podstawie różnic w zawartości plazmidów, budowy morfologicznej i patogenności. Bacillus cereus jest najczęstszym ludzkim patogenem z tej grupy .
Zarodniki Bacillus występują obficie w glebie, słodkiej wodzie i środowisku szpitalnym, a nawet w normalnej florze przewodu pokarmowego u długotrwale hospitalizowanych pacjentów. Jest to powszechnie związane z toksyną-mediated żywności ostrego zapalenia żołądka i jelit, które jest głównie samoograniczające i łagodne. Może jednak powodować śmiertelne zakażenia ogólnoustrojowe u noworodków, pacjentów z obniżoną odpornością i osób przyjmujących dożylnie narkotyki. Inne objawy ciężkiej choroby to zapalenie opon mózgowych, zapalenie wsierdzia, zapalenie kości i szpiku kostnego oraz zakażenia ran chirurgicznych i urazowych, ale są one rzadkie i ograniczone do opisów przypadków. Bacillus cereus jest zwykle traktowany jako zanieczyszczenie, gdy jest izolowany z próbek klinicznych. Najczęstszą cechą prawdziwej bakteriemii wywołanej przez Bacillus species jest obecność cewnika wewnątrznaczyniowego. W niniejszej pracy opisano przypadek bakteriemii związanej z cewnikiem, wywołanej przez B. Cereus po ostrym zapaleniu żołądka i jelit u pacjenta z kwasicą propionową.
2. Opis przypadku
16-miesięczny mężczyzna z rozpoznaną kwasicą propionową był hospitalizowany z powodu kwasicy metabolicznej i hipoglikemii po ostrym zapaleniu żołądka i jelit. Ostre leczenie pacjenta obejmujące żywienie wysokokaloryczne i korektę kwasicy przeprowadzono przez centralny cewnik żylny, uzyskując poprawę stanu metabolicznego. W trzeciej dobie pobytu w szpitalu w celu uzupełnienia leczenia i ustalenia diety u chorego wystąpiła gorączka, tachypnea, tachykardia, hipotensja i został on przewieziony na oddział intensywnej terapii z rozpoznaniem wstrząsu septycznego. Rozpoczęto wlew noradrenaliny z powodu utrzymującej się głębokiej hipotensji, pomimo trzykrotnego podania izotonicznego roztworu soli fizjologicznej. Z powodu dekompensacji krążenia włączono dobutaminę, a chorego zaintubowano z powodu niewydolności oddechowej. W badaniach laboratoryjnych stwierdzono całkowitą liczbę leukocytów 3700/mm3, liczbę neutrofilów 1800, liczbę płytek krwi 33 000/mm3, stężenie białka C-reaktywnego 19,4 mg/dl, pH krwi 7,36, nadmiar zasad -11,2 mmol/l, HCO3 14,3 mmol/l, pCO2 25,7 mmHg i mleczany 4,2. Amoniak w surowicy wynosił 71 mmol/l. Włączono wankomycynę, meropenem i siarczan amikacyny. Z powodu przedłużających się testów krzepnięcia podano przetoczenia płytek krwi i świeżo mrożonego osocza. W posiewach krwi uzyskanych z cewnika oraz z żyły obwodowej wyizolowano Bacillus cereus. Szczep ten był wrażliwy na meropenem i amikacynę. Stan chorego uległ szybkiej poprawie po zastosowaniu metabolicznej terapii zastępczej i antybiotykoterapii przez 14 dni. Został wypisany z zaleceniem kontroli ambulatoryjnej.
3. Dyskusja
Bacillus cereus jest oportunistycznym członkiem grupy Bacillus cereus, posiadającym kilka bliskich cech fenotypowych i genetycznych z innymi gatunkami Bacillus. Szczególnie trzy z nich, Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis i Bacillus cereus, mają bardzo podobną strukturę chromosomalną. Jednak ostatnio wprowadzone markery genetyczne, takie jak BA5345, mogą być stosowane jako markery chromosomalne w rutynowej identyfikacji B. anthracis. Ponadto, B. anthracis zawiera dwa plazmidy, pXO1 i pXO2, które kodują enkapsulację i produkcję toksyn. Plazmidy B. anthracis określają specyficzność bakterii. Podobnie, B. thuringiensis jest nieodróżnialny od B. cereus, ale B. thuringiensis jest przede wszystkim patogenem owadów i jest wykrywany przez krystaliczne inkluzje toksyn podczas sporulacji .
Bacillus cereus jest saprofityczną, odporną na dezynfekcję bakterią środowiskową, która może powodować poważne, zagrażające życiu infekcje układowe u pacjentów z obniżoną odpornością. Jest także coraz częściej pojawiającą się przyczyną zagrażających życiu zakażeń u pacjentów z nowotworami układu krwiotwórczego i wcześniaków poddawanych inwazyjnym procedurom, takim jak centralne cewnikowanie i przedłużona wentylacja mechaniczna. Innymi grupami wysokiego ryzyka są osoby przyjmujące dożylnie narkotyki, pacjenci neurochirurgiczni z przetokami wewnątrzkomorowymi oraz pacjenci po urazach penetrujących, chemioterapii domózgowej i znieczuleniu. Możliwym źródłem bakteriemii u tych pacjentów jest zwykle centralny cewnik żylny, ponieważ drobnoustroje tworzą biofilm na urządzeniach biomedycznych, które mogą odgrywać główną rolę w przyczepianiu się do cewników. Bacillus species are associated with catheter-related bloodstream infections, especially among patients with hematological malignancies.
Według naszej wiedzy opisywany przypadek jest jedynym pacjentem z rozpoznaniem kwasicy propionowej, u którego rozwinęła się bakteriemia wywołana przez Bacillus cereus. Pacjenci z neutropenią, nawracającymi hospitalizacjami i stosowaniem kortykosteroidów systemowych mają niekorzystne wyniki leczenia w przebiegu bakteriemii. Wśród pacjentów z nowotworami hematologicznymi z bakteriemią Bacillus cereus neutropenia sięga nawet 80%, a jej ustąpienie poprawia rokowanie. Zgłaszano supresję szpiku kostnego i neutropenię w związku z kwasicą propionową, ale nasz przypadek nie był neutropeniczny.
Bakteria wytwarza kilka egzotoksyn, w tym cereolizynę, lecytynazę, fosfolipazę i proteazy, które są odpowiedzialne za uszkodzenie tkanek i postęp infekcji. W przebiegu bakteriemii u pacjentów może dojść do szybkiego rozwoju piorunującego wstrząsu septycznego i śpiączki. Kato i wsp. podają, że wskaźnik śmiertelności we wstrząsie septycznym wynosi 20%. Przyczyną śmiertelności może być oporność B. cereus na penicyliny i cefalosporyny w wyniku produkcji beta laktamazy. Wczesne podanie odpowiedniej antybiotykoterapii jest ważne, aby zapobiec progresji choroby i śmiertelności. Wankomycyna wydaje się być najwłaściwszym leczeniem z wyboru w przypadku bakteriemii wywołanej przez B. cereus. Jednakże, antybiotyki karbapenemowe są tak samo skuteczne jak grupa glikopeptydów.
Podsumowując, izolacja Bacillus cereus w posiewie krwi od pacjenta z chorobą przewlekłą i wstrząsem septycznym nie powinna być postrzegana rutynowo jako zanieczyszczenie i powinna być traktowana jako potencjalny patogen. Należy rozpocząć wczesne leczenie odpowiednimi antybiotykami.
Konkurencyjne interesy
Autorzy deklarują, że nie mają konkurencyjnych interesów.
.