Coagulase-negative stafylokokker

OVERSIGT: Hvad enhver kliniker har brug for at vide

Der er mere end 45 anerkendte arter af koagulase-negative stafylokokker (CoNS). CoNS er grampositive kokker, der opdeles i uregelmæssige “druelignende” klynger og adskiller sig fra S. aureus ved deres manglende evne til at producere koagulase og koagulere kaninplasma. Arter af CoNS, der har vigtige træk og er oftere forbundet med klinisk sygdom, er S. epidermidis (infektioner baseret på biomateriale og proteser), S. lugdunensis (hud- og bløddelsinfektioner, bakteriæmi, endocarditis), S. saprophyticus (ukompliceret urinvejsinfektion hos seksuelt aktive kvinder) og S. haemolyticus (ofte mindre -sensible for vancomycin).

Hvad er den bedste behandling?

• Vancomycin er generelt hjørnestenen til behandling af infektioner på grund af S. epidermidis og andet CoNS, fordi 80-90% af de stammer, der er ansvarlige for nosokomielle infektioner, er resistente over for halvsyntetiske, penicillinase-stabile penicilliner, såsom oxacillin og nafcillin. Dosering af vancomycin er baseret på den faktiske vægt og nyrefunktion. Fordelen af højere- dosis vancomycin (dalniveauer på 15-20 ug / ml) er ikke veldefineret for CoNS-infektioner og kan føre til øget risiko for nefrotoksicitet. Mange klinikere tilføjer rifampin (600 mg / dag) til behandlinger, der indeholder vancomycin, når de behandler en biomaterialebaseret infektion (proteseleddet infektion, protese ventil endokarditis osv.).

• Et kendetegn af CoNS-infektioner, der involverer medicinsk udstyr (intravaskulære katetre, vaskulære transplantater, proteseled, CSF-shunts osv.) er tilstedeværelsen af biofilm- og “persister” -celler. Biofilmassocieret CoNS er generelt meget mindre modtagelige for antibiotika end planktoniske celler, og ofte kræver effektiv terapi af biomaterialebaserede infektioner fjernelse af enheden.

• CoNS, der er ansvarlig for nosokomiale infektioner, er næsten altid resistente over for flere klasser af antimikrobielle stoffer.

  Ca. 95% af stammer af S. epidermidis isoleret fra veldefinerede sundhedsrelaterede infektioner er resistente over for penicilliner på grund af produktion af beta-lactamase. De fleste stammer er også resistente over for methicillin på grund af mecA-medieret produktion af PBP2A. der komplicerer billedet er det faktum, at fænotypisk ekspression af methicillinresistens er meget mere heterotypisk end observeret i S. aureus. Derudover er resistens over for andre klasser af antibiotika almindelig, herunder resistens over for fluoroquinoloner, makrolider, lincosamider og trimethroprim-sulfamethoxazol.

  For at detektere heterotypisk oxacillinresistens i CoNS er MIC-brudpunktet lavere for CoNS ( undtagen S. lugdunensis) end S. aureus (henholdsvis 0,5 ug / ml versus 4 ug / ml). Kommercielle analyser er tilgængelige til påvisning af mecA eller PBP2A. De kommercielt tilgængelige automatiserede identifikations- og følsomhedstestsystemer (f.eks. MicroScan, Vitek osv.) Fungerer tilstrækkeligt med at definere modtagelighed over for andre klasser af antibiotika.

  Heldigvis er der introduceret flere nyere antibiotika, der har aktivitet mod flere -resistent CoNS. Disse nyere antibiotika inkluderer linezolid, daptomycin, tigecyclin quinupristin-dalfopristin, televancin og ceftarolin.

Hvordan får patienter denne infektion, og hvordan forhindrer jeg spredning til andre patienter?

• Epidemiologi

  CoNS er kommensflora i den menneskelige hud og slimhinder og forårsager sjældent primær sygdom. Deres patogene potentiale ligger i deres evne til at kolonisere biomaterialer og forårsage infektioner med medicinsk udstyr. CoNS, stort set S. epidermidis, er den førende årsag til nosokomiale blodbaneinfektioner og er ansvarlige for ca. 30% af disse infektioner, som hovedsagelig skyldes intravaskulære katetre. Tilsvarende er CoNS en førende årsag til forskellige andre enhedsassocierede infektioner, herunder vaskulære transplantater, cerebro-spinalvæske (CSF) shunts, proteseledd og kunstige hjerteklapper. Da brugen af sådanne anordninger er steget i udviklede lande, er forekomsten af infektion på grund af CoNS steget i tandem.

  Pulse feltgelelektroforese (PFGE) betragtes generelt som den bedste test til at adressere korte spørgsmål -term molekylær epidemiologi. Der er stor mangfoldighed i pulsfeltmønstre. At finde uadskillelige PFGE-mønstre i forbindelse med et udbrud eller i komplekse kliniske situationer er en pålidelig indikator for klonalitet. Langsigtet populationsanalyse tackles bedre ved multilokussekvenstypning (MLST).

• Problemer med infektionskontrol

  CoNS er allestedsnærværende til stede på menneskelig hud og mangler den iboende virulens af S. aureus. Standardinfektionsbekæmpelsesforanstaltninger (håndhygiejne, rutinemæssig miljørensning og desinfektion) er tilstrækkelige.

  Forebyggelse af infektion på grund af CoNS bliver mere relevant i forbindelse med kirurgisk implantation af protesemedicinsk udstyr og indsættelse og pleje af intravaskulære katetre. Centrale venøse katetre skal indsættes ved hjælp af fuld sterile barriereforholdsregler efter desinfektion af huden med chlorhexidin. Kateterindsættelse og -vedligeholdelse kan introduceres med succes ved hjælp af en “bundt” -tilgang. I operationsstuen, når der skal placeres en proteseindretning, skal der udvises stor omhu ved klargøring af huden på operationsstedet med vægt på tilstrækkelig desinfektion af hud og fjernelse af hår, om nødvendigt ved brug af kirurgiske klipper. Mange kirurger vælger at bruge vancomycin som et profylaktisk antibiotikum, når de placerer en proteseanordning, hvor forurening og infektion på grund af CoNS er relevant (hjerteventil, proteseledd, vaskulær transplantat osv.)

  Selvom bestræbelserne på at udvikle en vaccine mod S epidermidis er i gang, er der i øjeblikket ingen kommerciel tilgængelig vaccine til CoNS.

Hvilken vært faktorer beskytter mod denne infektion?

• Den vigtigste immunsystemfaktor, der beskytter mod invasion af CoNS, er intakte hud- og slimhindebarrierer og funktionelle neutrofiler.

• Patienter med højere risiko for infektion pga af CoNS er dem med intravaskulære katetre og medicinsk udstyr til proteser. Derudover er nyfødte og neutropeniske patienter i højere risiko for infektion. S. saprophyticus forårsager urinvejsinfektion hos præmenopausale, seksuelt aktive kvinder. S. lugdunensis opfører sig mere på samme måde som S. aureus end andre CoNS og kan forårsage invasiv infektion i normale værter.

• Histopatologi af CoNS biomateriale-associerede infektioner afslører ofte tegn på akut og kronisk betændelse såvel som fremmedlegemereaktion (multikerneholdige kæmpeceller). I dyremodeller af antibiotikabehandlet CoNS-biomateriale-associeret infektion ryddes organismer ofte fra den umiddelbare grænseflade mellem indretningen og vævet, men vedbliver i peri-implantatvævet. Derudover udvindes levedygtige organismer ofte fra den biofilm, der er kendetegnende for CoNS biomaterialebaserede infektioner.

Hvad er de kliniske manifestationer af infektion med denne organisme?

S. epidermidis er oftest forbundet med infektioner i medicinsk udstyr. Infektioner er ofte søde og kan være klinisk vanskelige at definere. At differentiere kulturforurening fra ægte infektion kan være udfordrende.

Intravaskulære kateterinfektioner: CoNS, normalt S. epidermidis, er den mest almindelige årsag til intravaskulære kateterinfektioner. Selvom patienter med inficerede intravaskulære katetre kan have tegn på sepsis (bakteræmi, hypotension osv.), Fremstår selve kateterstedet normalt uskadeligt. Lejlighedsvis er der lokale tegn på betændelse eller purulent dræning på kateterstedet. Generelt bør kortvarige, ikke-tunnelede, centrale venøse katetre (CVC’er) inficeret med CoNS fjernes. Hos patienter med inficerede langvarige CVC’er, der ikke har tegn på svær sepsis, er det rimeligt at forsøge behandling med kateteret in situ.

Protese Valve Endocarditis (PVE): CoNS forårsager 15-40% af tilfælde af PVE. Patienter kan præsentere akut eller på en mere indolent måde. Kliniske manifestationer inkluderer feber og tegn på ventil dysfunktion. Diagnosen bekræftes ved at dokumentere vedvarende positive blodkulturer og finde tegn på endokarditis via transesophageal echocardiogram. Kirurgi er næsten altid påkrævet, og antibiotikabehandling består normalt af en kombination af vancomycin og rifampin, ofte med gentamicin i de første 2 uger.

Pacemakerinfektion: CoNS tegner sig for 50-60% af pacemaker-endokarditis. Patienter præsenterer generelt tegn på betændelse på generatorlommestedet sammen med positive blodkulturer. Transesophageal ekkokardiografi anbefales til alle patienter med mistanke om pacemakerinfektion, og vellykket behandling kræver normalt fuldstændig fjernelse af enheden.

Vaskulær transplantatinfektion: 20-30% af vaskulære transplantatinfektioner er forårsaget af CoNS. Infektioner forekommer normalt på en overbæren måde over uger til måneder med en falsk aneurisme, fistel eller sinusspor på transplantatstedet. Blodkulturer kan være negative, fordi infektionen muligvis ikke strækker sig ind i transplantatlumen. Kirurgi er nødvendig for helbredelse, og der anvendes ofte langvarig antibiotikabehandling.

Ortopædiske infektioner: CoNS forårsager 30-45% af proteser i leddinfektioner. Selv om det antages, at de fleste af disse infektioner stammer fra kontaminering af enheden på implantationstidspunktet, kan præsentationen af infektion være forsinket i måneder eller år. Ledsmerter er normalt det eneste symptom, og feber eller andre systemiske tegn eller symptomer er sjældne. Diagnosen understøttes ved at finde forhøjede inflammatoriske markører (erytrocytsedimenteringshastighed, C-reaktivt protein).Kure er bedst sikret med en to-trins udvekslingsprocedure og 6-8 ugers antibiotikabehandling.

Cerebrospinal Fluid Shunt Infections: CoNS forårsager ca. halvdelen af infektioner af CSF-shunts. Tegn og symptomer på CSF-shuntinfektion udvikler sig normalt inden for 2-3 måneder efter shuntimplantation og består af lokale tegn på betændelse samt feber, kvalme, opkastning, shuntfejl og øget intrakranielt tryk. Diagnosen bekræftes ved genopretning af CoNS fra CSF opnået fra shunten. Som det er tilfældet med de fleste proteseanordningsinfektioner, kræves der generelt kirurgisk fjernelse, og der anvendes antibiotikabehandling med midler, der er aktive mod methicillinresistente stammer. I tilfælde af CSF-shuntinfektioner gives vancomycin og gentamicin ofte intraventrikulært, og rifampin administreres oralt.

Peritonealdialyse Kateterassocieret peritonitis: CoNS tegner sig for 25-50% af peritonealdialyseassocieret peritonitis. Manifestationer af infektion inkluderer mavesmerter og ømhed, feber, kvalme og opkastning. I modsætning til andre proteseudstyrsinfektioner kan peritoneal kateterassocieret peritonitis ofte behandles med succes med antibiotika i dialysatvæsken uden fjernelse af kateteret. Genstridende peritonitis er dog en indikation for fjernelse af kateter.

Andre almindelige infektioner i proteseanlæg fra CoNS:

• Endophthalmitis efter intraokulær linseimplantation

• Brystimplantatinfektion

• Penisproteseinfektion

• Venstre-ventrikulær hjælpeanordning og andet hjerte enhedsinfektioner

• Ortopædisk hardware- og brudfikseringsanordning infektion

• Kirurgisk meshinfektion

Infektioner på grund af S. lugdunensis til stede på en akut måde svarende til infektioner på grund af S. aureus. Almindelige infektioner inkluderer infektion i hud og blødt væv (fx cellulitis, furunkulose) og endokarditis med naturlig ventil.

S. saprophyticus er en almindelig årsag til urinvejsinfektion hos kvinder før menopausen og præsenterer med typiske tegn og symptomer, såsom haster, hyppighed, dysuri og ubehag i bækkenet. Pyuria og hæmaturi er almindelige. Af ukendte årsager har S. saprophyticus urinvejsinfektion en sensommeren og efteråret sæsonbetonet forkærlighed og følger ofte samleje eller menstruation.

Hvilke almindelige komplikationer er forbundet med infektion med dette patogen?

• Komplikationer af infektion på grund af CoNS skyldes normalt direkte udvidelse af infektion i peri-medicinsk udstyrsvæv og / eller enhedsfejl. For eksempel, når CoNS proteseventil endokarditis skrider frem, udvikler klappedysfunktion, hjertesvigt og hjerteledningsafvigelser. Da CoNS ikke producerer eksotoksiner eller andre proinflammatoriske forbindelser (som S. aureus gør), udvikler patienter sjældent åbenlyse tegn på svær sepsis eller septisk shock, selv med endovaskulære infektioner forbundet med højkvalitets bakteræmi. Sjældent udviser patienter immunologiske fænomener forbundet med kronisk bakteriæmi; immunkompleksaflejring i nyrerne forårsager shunt nefritis. Mere specifikke oplysninger om komplikationer kan findes i sektioner, der omhandler specifikke organsysteminfektionsemner.

Hvordan skal jeg identificere organismen?

CoNS er gram- positive kokker, der opdeles i “druelignende” klynger og er katalase-positive. CoNS udvindes let fra biologiske prøver ved anvendelse af kommercielt tilgængelige automatiserede blodkultursystemer eller standard faste eller bouillonmedier (fåreblodagar, Mueller-Hinton, hjerne -hjerteinfusion, trypticase-soja osv.).

På grund af antallet af nødvendige biokemiske tests er det vanskeligt rutinemæssigt at identificere alle CoNS til artsniveau. Men de fleste systemer, der anvendes i moderne kliniske mikrobiologilaboratorier kan nøjagtigt identificere de arter, der oftest er associeret med klinisk sygdom, S. epidermidis, S haemolyticus og S sapophyticus. En metode til hurtig identifikation af S. lugdunensis fra andet CoNS involverer dokumentation af et positivt L-pyrrolidonyl-beta-naphylamid (PYR ) test a nd ornithindecarboxylasetest. Molekylære metoder, der identificerer CoNS til artsniveauet, er blevet udviklet baseret på fylogenetisk analyse af flere konserverede DNA-sekvenser.

Gendannelsen af CoNS fra biofilm og biomaterialebaserede infektioner er blevet forbedret ved lydbehandling af enheder og PCR-protokoller . Da CoNS er normale kommensale organismer i huden og slimhinderne, rejser detektering af et lavt antal CoNS ved polymerasekædereaktion (PCR) fra kirurgisk fjernede enheder og peri-enhed aspirationer ofte spørgsmålet om, hvorvidt fundet er i overensstemmelse med kontaminering eller sandt infektion.

I situationen med genopretning af CoNS fra blodkulturer står klinikeren ofte over for at afgøre, om kulturresultatet repræsenterer ægte infektion eller kontaminering.Faktorer, der kan hjælpe med denne bestemmelse, inkluderer værtssituation (er patienten i højere risiko for infektion på grund af CoNS); flere positive blodkulturer med den samme stamme af CoNS (samme art, samme fænotype – antibiogram eller biotype – samme genotype – der ikke kan skelnes mellem PFGE-mønster); kultur positivitet inden for 24 timer (indikerer et større antal organismer); og positiv differentiel tid til positivitetstest (DTP).

DTP-testen er nyttig hos patienter med en CVC og er baseret på princippet om, at en blodprøve fra et inficeret CVC vil have et højere antal mikrober til stede end en lige stor mængde blod opnået fra periferien. Hvis blodkulturen opnået fra periferien “bliver positiv” mere end 2 timer længere end blod opnået fra CVC’en, er det en rimelig følsom og specifik indikator for en CoNS CVC-associeret infektion.

Hvordan gør dette organisme forårsager sygdom?

CoNS er i stand til at forårsage sygdom på grund af to funktioner: deres naturlige niche på menneskelig hud, hvilket resulterer i let adgang til medicinsk udstyr implanteret eller indsat over huden, og deres evne til at klæbe til biomaterialer S. til at udarbejde biofilm. S. epidermidis har genetiske elementer, såsom Arginine Catabolic Mobile Element (ACME), der er vigtige for dets evne til at trives under de relativt tørre og sure forhold, der findes på menneskelig hud. Det producerer antibiotika (fx epidemin, epilancin , epicidin), der kan spille en rolle i bakteriel interferens og vellykket persistens på huden.

I modsætning til S aureus, der producerer et stort antal adhæsiner, toksiner og faktorer for at undgå værtsforsvar, har CoNS relativel y få definerede virulensfaktorer. S epidermidis evne til at klæbe til biomaterialer og til at danne biofilm synes at være det vigtigste virulensegenskab. Evnen til at udskille poly-gamma-DL-glutaminsyre (PGA) og phenolopløselige moduler (PSM) ser også ud til at hjælpe med evnen til at forårsage sygdom.

Overholdelse: Biomaterialer placeret inden for den menneskelige vært er hurtigt overtrukket med en “konditioneringsfilm” bestående af forskellige værtsserummatrixproteiner, såsom fibrinogen, fibronectin og elastin. S. epidermidis er i stand til at binde direkte til plast på grund af virkningen af autolysiner og interagere med konditioneringsfilmen på grund af forskellige adhæsiner.

Biofilm: CoNS, der vokser i en biofilm, er meget mindre modtagelige for antibiotika og er mere resistente over for værtsforsvar end ikke-vedhæftede planktonceller. Derudover antages det, at metabolisk hvilende celler, der findes i biofilm, tillader tolerance til antibiotika og persistens af infektion, der er kendetegnende for en CoNS biomaterielbaseret infektion. Ekstracellulært DNA (eDNA) og polysaccharid intercellular adhesin (PIA) synes at være vigtige funktionelle komponenter i S. epidermidis biofilm. dition er alternative proteinholdige biofilmkomponenter, såsom akkumuleringsassocieret protein (AAP) og biofilmassocieret protein (Bap) blevet beskrevet. S epidermidis producerer PSM’er under kvorumsenserende global regulering og er vigtige for organismenes evne til at løsne sig fra biofilmen og spredes til andre steder. Flere arter af CoNS producerer PGA, der ser ud til at hæmme værtsforsvar og lette kolonisering af menneskelig hud.

HVAD ER BEGIVENHEDEN for specifikke ledelses- og behandlingsanbefalinger?

Daroucihe, RO. “Behandling af infektioner forbundet med kirurgiske implantater”. N Engl J Med. Bind 350. 2004. s. 1422-9. (CoNS er en væsentlig årsag til infektion af kirurgiske implantater. Denne gennemgangsartikel skitserer principper for behandling og behovet for kirurgisk indgreb.)

Hall, KK, Lyman, JA. “Opdateret gennemgang af kontaminering af blodkultur”. Clin Microbiol Rev. bind. 19. 2006. s. 788-802. (Cirka 1-5% af blodkulturer giver kontaminanter, og 70-80% af blodkulturforureninger er CoNS. Hall og Lyman diskuterer den kliniske betydning af blodkulturforurening, hvordan man adskiller kontaminering fra ægte infektion, og hvordan man forhindrer kontaminering. )

Mermel, LA, Allon, M, Bouza, E. “Retningslinjer for klinisk praksis til diagnose og styring af intravaskulær kateterrelateret infektion: 2009 opdatering af Infectious Diseases Society of America”. Clin Infect Dis vol. 49. 2009. s. 1-45. (CoNS er den mest almindelige årsag til nosokomial bakteriæmi og intravaskulære kateterinfektioner. I denne evidensbaserede retningslinje fra Infectious Diseases Society of America, diagnosticering og behandling af intravaskulært kateter relaterede infektioner på grund af CoNS diskuteres.)

Sader, HS, Jones, RN. “Antimikrobiel følsomhed for grampositive bakterier isoleret fra amerikanske medicinske centre”. Diagnoser Microbiol Infect Dis. vol. 65. 2009. s. 158-62. (Dette er en stor overvågningsundersøgelse fra 27 amerikanske medicinske centre, der testede 1153 stammer af CoNS, der blev genvundet fra patienter i 2007 og 2008.Denne undersøgelse dokumenterer den multiresistente fænotype, der er almindelig i isolater, der er udvundet fra patienter med sundhedsrelaterede infektioner.)