Prípadová kontrolná štúdia infekcie Clostridium Innocuum, Taiwan

Clostridium innocuum rezistentné na vankomycínbol nedávno identifikovaný ako etiologický agens prehnačka spojená s antibiotikamiu ľudí. Uskutočnili sme prípadovú a kontrolnú štúdiu zahŕňajúcu 152 pacientov infikovaných C. inokulum od 2. 14. – 2019. roku na Taiwane, pričom sme použili 304 prípadov infekcie Clostridioides difficile (CDI) zodpovedajúcich roku diagnózy, veku ({{7 }} rokov) a sex ako kontrola. Základné charakteristiky boli medzi týmito 2 skupinami podobné. Pacienti infikovaní C. inoculum mali viac extraintestinálnej klostridiovej infekcie a komplikácií súvisiacich s gastrointestinálnym traktom ako pacienti s CDI. Miera 30-dňovej úmrtnosti medzi pacientmi infikovanými C. innocuum bola 14,5 % a celková miera bola 23,0 %.Chronické ochorenie obličiek, solídny nádor, prijatie na jednotku intenzívnej starostlivosti a šokový stav boli 4 nezávislé rizikové faktory úmrtia. C. inokulum identifikované z klinických vzoriek by sa malo rozpoznať ako patogén vyžadujúci liečbu, a vzhľadom na jeho vnútornú rezistenciu voči van-vankomycínu je potrebná presná identifikácia na usmernenie vhodnej a včasnej antimikrobiálnej liečby

BYLINKA, KTORÚ POZNÁTENA OCHORENIE OBLIČIEK

Druh Clostridium are obligate anaerobic, endo-spore-forming bacilli that usually colonize the gastrointestinal tracts of humans. Of the >200 species of Clostridium, >30 sú potenciálne patogény u ľudí, ako sú C. perfringens a Clostridioides difficile. Avšak C. innocuum bolo zriedkavo opísané ako spojené s ľudským ochorením. C. inokulum bolo prvýkrát identifikované v 60. rokoch medzi 8 pacientmi v Spojených štátoch; názov, invacuum, popisoval jeho nedostatok virulencie (1,2). Bolo náročné rozlíšiť C. inokulum od iných

Druhy Clostridium (najmä C. ramosum a C. clostridia tvoria, spoločne nazývané skupina RIC) kvôli ich podobným fenotypom atypickej blízkotriviálnej koloniálnej morfológie, zriedkavým znakom tvorby spór a vzoru mastných kyselín (3–5). Identifikácia C. inoculum sa stala rýchlejšou a presnejšou po zavedení molekulárnych techník, ako je sekvenovanie 16S RNA a hmotnostná spektrometria s laserovou desorpciou/ionizáciou spojenou s laserovou desorpciou/ionizáciou (MALDI-TOF) (6).

V roku 1995 Cutrona a spol. ohlásili prvý prípad endokarditídy spôsobenej C. innocuum (7). Aj keď sa baktéria predtým považovala za menej patogénnu a zriedkavo spôsobovala infekcie, od roku 2000 sa objavilo stále viac klinických dôkazov, čo naznačuje, že C. inoculum môže byť potenciálnou príčinou hnačky spojenej s antibiotikami a extraintestinálnej klostridiovej infekcie (EICI), ako je bakteriémia intraabdominálna infekcia a endokarditída (8–10). Nie sme si však vedomí štúdie infekcie C. innocuum s dostatočne veľkou kohortou pacientov na opísanie jej klinických charakteristík.

Presná diagnostika C. inoculum je nevyhnutná pre jeho jedinečnú vnútornú rezistenciu na vankomycín, pravdepodobne spôsobenú prítomnosťou 2 chromozomálnych génov, ktoré umožňujú syntézu peptidovo-glykánového prekurzora zakončeného serínom s nízkou afinitou vankomycínu (9,11). Hoci vankomycín je jedným z odporúčaných antimikrobiálnych liekov na liečbu infekcií spôsobených druhmi Clostridium, najmä C. diffi cile, vnútorná rezistencia na vankomycín v C. inoculum predstavuje riziko pre nevhodnú liečbu pre pacientov, ktorí získajú infekciu C. inoculum (12). C. diffi cile je jedným z najreprezentatívnejších druhov tridiálnych druhov, ktoré spôsobujú ľudské ochorenia a bol dobre preskúmaný. V Spojených štátoch bolo ročne identifikovaných ≈500000 infekcií a 15000–30000 úmrtí bolo spojených s infekciou C. difficile (CDI) (12–14)

V predchádzajúcich štúdiách sme demonštrovali C. innocum ako potenciálny invazívny patogén spôsobujúci ťažkú ​​kolitídu a EICI v malej sérii prípadov a dokázali sme jeho bunkovú toxicitu in vitro (8,9). V tomto dokumente sme vykonali retrospektívnu prípadovú-kontrolnú štúdiu s cieľom opísať a zhodnotiť klinické charakteristiky a výsledky infekcií spôsobených C. inoculum. Na tento účel sme vybrali prípadových pacientov s CDI ako kontrolnú skupinu. Inštitút Review Boards v nemocnici Chang Gung Memo Rial Hospital (CGMH; Taoyuan, Taiwan) schválili štúdiu, ktorá umožnila kontrolu zdravotných údajov pacientov (IRB#201900906B0). Vzdanie sa súhlasu bolo udelené vzhľadom na retrospektívnu povahu projektu a anonymnú analýzu klinických informácií pacientov.

Metódy

Návrh štúdie, klinické prostredie a registrácia prípadov

We conducted a retrospective case-control study at CGMH during 2014–2019. CGMH is a tertiary medical center accommodating 3,700 patient beds. We selected C. difficile as the control to better illustrate the clinical features of C. innocuum infection. The case and control groups were assigned in a 1:2 ratio and matched in the diagnosed year, age +2 years, and sex. We identified cases with C. innocuum and C. difficile infections using the rapid ID 32A system (bioMérieux, https://www.biomerieux.com) and MALDI-TOF mass spectrometry Biotyper (Bruker Daltonik GmbH, https://www.bruker.com) (15– 17). MALDI-TOF mass spectrometry was introduced in 2009 in the clinical microbiology laboratory of CGMH, but C. innocuum was not reported routinely because it was considered a clinically insignificant microorganism. To trace the cases infected with C. inoculum, we reviewed the original reporting database from the MALDI-TOF mass spectrometry system directly and identified the samples reporting C. inoculum. Our definition of a microbiologically confirmed C. inoculum infection was that the original report from the MALDI-TOF mass spectrometry database revealed C. inoculum in the strongest 2 signals and had signal scores >2.00. Infekcie C. difficile sme definovali rovnakým spôsobom. Preskúmali sme základné informácie o každom pacientovi a do štúdie sme zaradili všetkých pacientov s infekciou C. inokulum. Infekciu C. difficile sme definovali ako pozitívny toxínový test na báze PCR s prítomnosťou klinických symptómov kompatibilných s infekciou alebo ako pozitívnu kultiváciu C. difficile s kompatibilnými klinickými symptómami (napr. zdokumentovaná hnačka alebo rádiologické znaky toxického megakolónu). Zo štúdie sme vylúčili prípady so súbežným C. inoculum a C. difficile izolovaným z rovnakej klinickej vzorky. Pre porovnávanie prípadov a kontrol 3 autori (Y.-C. Chen, Y.-C. Kuo a M.-C. Chen) zhodnotili základné informácie o všetkých prípadoch s infekciou C. innocuum a C. difficile. Pre každý prípad sme náhodne vybrali 2 kontroly, ktoré sa zhodovali podľa diagnostického roku, veku (+2 rokov) a pohlavia indexového prípadu. Ak z týchto 3 zodpovedajúcich premenných neboli vhodné žiadne kontroly, potom sme upustili od kritéria pohlavia, po ktorom v prípade potreby nasledovalo kritérium veku. Po procese porovnávania sme ďalej preskúmali klinické informácie týchto pacientov.

Zdroje, premenné a definície klinických údajov

We collected demographic data, clinical manifestations, laboratory testing results, images, and mimicrobiology reports through an electronic medical record system (EMR). Demographic data were age, sex, race, underlying systemic diseases, and acquisition modality (community vs. hospital). We defined hospital-acquired infection as the symptoms that occurred>48 hodín po prijatí, príp<4 weeks after discharge from a healthcare facility; otherwise, it was classified as a community-acquired infection (18). We calculated the Charlson Comorbidity Index score for each patient to represent the baseline physiologic condition affected by an underlying disease. The index is composed of 19 underlying conditions in 4 categories. Each category had a weighted score based on the risk for 1- and 10-year mortality rate (19). We recorded clinical symptoms such as diarrhea, fever, bloody stool, abdominal pain, vomiting, and abdominal distension. We also reviewed disease-related complications, including toxic megacolon, ileus, bowel perforation, and shock. Recurrent infection was defined if the patient had a repeated microbiological culture from the same specimen source within 8 weeks of initial documented symptoms resolution (20,21). Outcome assessment includeed 30-day, 90-day, and overall deaths after the infection. We reviewed previous antibiotic exposures according to each class: penicillins, cephalosporins, carbapenems, fluoroquinolones, aminoglycosides, macrolides, tetracyclines, glycopeptides, oxazolines, polymyxins, lincosamides, and metronidazole. We defined antibiotic exposure rates as the percentage of patients who received any drugs <30 days before C. inoculum or C. difficile infection and duration of antibiotic exposure as the total days of any antimicrobial drug use in a patient <30 days before the event of C. inoculum or C. difficile infection.

Bakteriálna izolácia a identifikácia

Vykonali sme anaeróbne bakteriálne kultúry v laboratóriu klinickej mikrobiológie, ako bolo opísané vyššie (9). Všetky anaeróbne vzorky sme naniesli na selektívnu agarovú platňu, vrátane CDC-ANA BAP (anaeróbna platňa s krvným agarom), CDC-ANA-PEA (anaeróbna fenyletylalkoholová platňa s krvným agarom) a BBE/KVLB (Bacteroides žlčový esculín a lakovaný kanamycín) dvojplatnička. Agarové platne sme inkubovali v aeróbnych podmienkach (90% N2 / 10% CO2) pri 37 stupňoch počas 5 dní. Hrubo sme skontrolovali rastúce kolónie na platni a analyzovali sme 1 reprezentatívnu kolóniu pre každú agarovú platňu pomocou systému Rapid ID 32A (bioMérieux) na identifikáciu mikroorganizmov.

Tabuľka 1. Základné charakteristiky a klinické diagnózy u 2 skupín pacientov podľa infikujúcich druhov Clostridium v ​​prípadovej kontrolnej štúdii infekcie C. inoculum, Taiwan*

Testovanie antimikrobiálnej citlivosti

Testovali sme antimikrobiálnu citlivosť na klindamycín, metronidazol, penicilín, piperacilín a ampicilín/sulbaktám metódou riedenia agaru s bodom zlomu podľa kritérií inštitútu Clinical and Laboratory Standards Institute (dokument M11-A8) pre aeróbne baktérie (22) . Na určenie citlivosti sme použili interpretačné kritériá v dokumente M100S (22).

Štatistická analýza

Vykonali sme štatistickú analýzu pomocou SPSS Statistics 24.0 (SPSS Inc., https://www.ibm.com/products/spss-statistics). Pre spojité premenné sme určili významnosť pomocou nezávislého t-testu alebo Mann-Whitneyho U testu podľa potreby. Ak spojitá premenná mala odľahlé hodnoty a nezodpovedala normálnemu rozdeleniu, premenné boli zobrazené ako medián (medzikvartilový rozsah, rozsah). Kategorické premenné sme analyzovali χ2 testom a považovali sme p<0.05 statistically significant. We obtained odds ratios (ORs) from cross-tabulation and analyzed the p-value of ORs by univariate logistic regression. We estimated the mortality rate at 30 days and 90 days after the positive culture and analyzed it by Kaplan-Meier survival analysis using methods described previously (23). In addition, we examined risk factors associated with 30- and 90-day mortality in both groups by logistic regression.