Koagulase-negative stafylokokker

OVERSIKT: Hva alle klinikere trenger å vite

Det er mer enn 45 anerkjente arter av koagulase-negative stafylokokker (CoNS). CoNS er grampositive kokker som deler seg i uregelmessige «druelignende» klynger og skiller seg fra S. aureus ved manglende evne til å produsere koagulase og koagulere kaninplasma. Arter av CoNS som har viktige egenskaper og er oftere assosiert med klinisk sykdom er S. epidermidis (biomateriellbaserte og proteseinfeksjoner), S. lugdunensis (hud- og bløtvevsinfeksjoner, bakteriemi, endokarditt), S. saprophyticus (ukompliserte urinveisinfeksjoner hos seksuelt aktive kvinner) og S. haemolyticus (ofte mindre -sensible for vancomycin).

Hva er den beste behandlingen?

• Vancomycin er generelt hjørnesteinen for behandling av infeksjoner pga. S. epidermidis og annet CoNS, fordi 80-90% av stammene som er ansvarlige for nosokomiale infeksjoner er motstandsdyktige mot halvsyntetiske, penicillinase-stabile penicilliner, slik som oxacillin og nafcillin. Dosering av vancomycin er basert på faktisk vekt og nyrefunksjon. av høyere- dose vancomycin (dalnivåer på 15-20 ug / ml) er ikke veldefinert for CoNS-infeksjoner og kan føre til økt risiko for nefrotoksisitet. Mange klinikere tilfører rifampin (600 mg / dag) til kurer som inneholder vankomycin når de behandler en biomateriellbasert infeksjon (proteseleddinfeksjon, proteseventilendokarditt, etc.).

• En karakteristikk av CoNS-infeksjoner som involverer medisinsk utstyr (intravaskulære katetre, vaskulære transplantater, proteseledd, CSF-shunts osv.) er tilstedeværelsen av biofilm og «persister» celler. Biofilmassosiert CoNS er generelt mye mindre utsatt for antibiotika enn planktoniske celler, og, ofte krever effektiv behandling av biomateriale-baserte infeksjoner fjerning av enheten.

• CoNS som er ansvarlig for nosokomielle infeksjoner er nesten alltid motstandsdyktige mot flere klasser av antimikrobielle midler.

  Cirka 95% av stammene av S. epidermidis isolert fra veldefinerte helsepersonellassosierte infeksjoner er resistente mot penicilliner på grunn av produksjon av beta-laktamase. De fleste stammer er også resistente mot meticillin på grunn av mecA-mediert produksjon av PBP2A. det som kompliserer bildet er det faktum at fenotypisk uttrykk for meticillinresistens er mye mer heterotypisk enn observert i S. aureus. I tillegg er resistens mot andre klasser av antibiotika vanlig, inkludert resistens mot fluorokinoloner, makrolider, linkosamider og trimetroprim-sulfametoksazol.

  For å oppdage heterotypisk oksacillinresistens i CoNS er MIC-brytpunktet lavere for CoNS ( unntatt S. lugdunensis) enn S. aureus (henholdsvis 0,5 ug / ml versus 4 ug / ml). Kommersielle analyser er tilgjengelige for påvisning av mecA eller PBP2A. De kommersielt tilgjengelige automatiserte identifiserings- og mottakelighetstestingssystemene (f.eks. MicroScan, Vitek, etc.) fungerer tilstrekkelig når det gjelder å definere følsomhet for andre antibiotikaklasser.

  Heldigvis har flere nyere antibiotika blitt introdusert som har aktivitet mot flere -resistent CoNS. Disse nyere antibiotika inkluderer linezolid, daptomycin, tigecycline quinupristin-dalfopristin, televancin og ceftaroline.

Hvordan får pasienter denne infeksjonen, og hvordan forhindrer jeg spredning til andre pasienter?

• Epidemiologi

  CoNS er kommensaflora i hud og slimhinner og forårsaker sjelden primær sykdom. Deres patogene potensial ligger i deres evne til å kolonisere biomaterialer og forårsake medisinsk utstyrsinfeksjoner. CoNS, i stor grad S. epidermidis, er den viktigste årsaken til nosokomiale infeksjoner i blodet og er ansvarlig for omtrent 30% av disse infeksjonene, som hovedsakelig skyldes intravaskulære katetre. Tilsvarende er CoNS en ledende årsak til forskjellige andre enhetsassosierte infeksjoner, inkludert vaskulære transplantater, cerebro-spinalvæske (CSF) shunts, proteseledd og kunstige hjerteklaffer. Ettersom bruken av slike enheter har økt i utviklede land, har forekomsten av infeksjon på grunn av CoNS økt i takt.

  PFGE (pulsfeltgelelektroforese) blir generelt sett sett på som den beste testen for å adressere korte spørsmål -term molekylær epidemiologi. Det er stort mangfold i pulsfeltmønstre. Å finne skiller PFGE-mønstre i sammenheng med et utbrudd eller i komplekse kliniske situasjoner er en pålitelig indikator på klonalitet. Langsiktig populasjonsanalyse blir bedre adressert ved å bruke flere steder (MLST).

• Problemer med infeksjonskontroll

  CoNS er allestedsnærværende tilstede på menneskelig hud og mangler den iboende virulensen til S. aureus. Standard smitteverntiltak (håndhygiene, rutinemessig rengjøring av miljøet og desinfisering) er tilstrekkelig.

  Forebygging av infeksjon på grunn av CoNS blir mer relevant når det gjelder kirurgisk implantasjon av protesemedisinsk utstyr og innsetting og pleie av intravaskulære katetre. Sentrale venekateter skal settes inn ved bruk av sterile barriereforholdsregler etter desinfisering av huden med klorheksidin. Kateterinnføring og vedlikehold kan innføres med hell ved hjelp av en «bunt» -tilnærming. I operasjonsrommet, når en proteseinnretning skal plasseres, bør det utvises stor forsiktighet når det gjelder å forberede huden på operasjonsstedet med vekt på tilstrekkelig desinfisering av hud og fjerning av hår, om nødvendig, ved bruk av kirurgiske klipper. Mange kirurger velger å bruke vancomycin som profylaktisk antibiotikum når de plasserer et protesemiddel der forurensning og infeksjon på grunn av CoNS er relevant (hjerteventil, proteseledd, vaskulær transplantat etc).

  Selv om arbeidet med å utvikle en vaksine mot S epidermidis pågår, er det foreløpig ingen kommersielt tilgjengelig vaksine for CoNS.

Hvilken vert faktorer som beskytter mot denne infeksjonen?

• Den viktigste immunsystemfaktoren som beskytter mot invasjon av CoNS er intakte hud- og slimhindebarrierer og funksjonelle nøytrofiler.

• Pasienter med høyere risiko for infeksjon pga av CoNS er de med intravaskulære katetre og protesemedisinsk utstyr. I tillegg har nyfødte og nøytropene pasienter høyere risiko for infeksjon. S. saprophyticus forårsaker urinveisinfeksjon hos kvinner som er seksuelt aktive før menopausen. S. lugdunensis oppfører seg mer likt S. aureus enn andre CoNS og kan forårsake invasiv infeksjon hos normale verter.

• Histopatologi av CoNS biomateriale-assosierte infeksjoner avslører ofte bevis for akutt og kronisk betennelse, så vel som fremmedlegemereaksjon (multikjernede kjempeceller). I dyremodeller av antibiotikabehandlet CoNS biomateriell-assosiert infeksjon blir organismer ofte ryddet fra det umiddelbare grensesnittet mellom enheten og vevet, men vedvarer i peri-implantatvevet. I tillegg utvinnes ofte levedyktige organismer fra biofilmen som er et kjennetegn på CoNS biomaterialbaserte infeksjoner.

Hva er de kliniske manifestasjonene av infeksjon med denne organismen?

S. epidermidis er oftest assosiert med infeksjoner fra medisinsk utstyr. Infeksjoner er ofte forsømmelige og kan være klinisk vanskelige å definere. Å skille kulturforurensning fra ekte infeksjon kan være utfordrende.

Intravaskulære kateterinfeksjoner: CoNS, vanligvis S. epidermidis, er den vanligste årsaken til intravaskulære kateterinfeksjoner. Selv om pasienter med infiserte intravaskulære katetre kan ha tegn på sepsis (bakteriemi, hypotensjon, etc.), virker kateterstedet vanligvis uskadelig. Noen ganger er det lokale tegn på betennelse eller purulent drenering på kateterstedet. Generelt bør kortsiktige, ikke-tunneliserte, sentrale venekateter (CVC) infisert med CoNS fjernes. Hos pasienter med infiserte langvarige CVCer som ikke har tegn på alvorlig sepsis, er det rimelig å prøve behandling med kateteret in situ.

Protese Valve Endocarditis (PVE): CoNS forårsaker 15-40% av tilfeller av PVE. Pasienter kan presentere akutt eller på en mer indolent måte. Kliniske manifestasjoner inkluderer feber og tegn på ventil dysfunksjon. Diagnosen bekreftes ved å dokumentere vedvarende positive blodkulturer og finne bevis på endokarditt via transesofageal ekkokardiogram. Kirurgi er nesten alltid nødvendig, og antibiotikabehandling består vanligvis av en kombinasjon av vancomycin og rifampin, ofte med gentamicin de første 2 ukene.

Pacemakerinfeksjon: CoNS utgjør 50-60% av pacemakerendokarditt. Pasienter har vanligvis bevis for betennelse på generatorlommestedet sammen med positive blodkulturer. Transesophageal ekkokardiografi anbefales for alle pasienter med mistanke om pacemakerinfeksjon, og vellykket behandling krever vanligvis fullstendig fjerning av enheten.

Vascular Graft Infection: 20-30% av vaskulære transplantatinfeksjoner er forårsaket av CoNS. Infeksjoner forekommer vanligvis på en overbæren måte over uker til måneder med falsk aneurisme, fistel eller sinusspor på graftstedet. Blodkulturer kan være negative, fordi infeksjonen kanskje ikke strekker seg inn i transplantatlumen. Kirurgi er nødvendig for kur og langvarig antibiotikabehandling benyttes ofte.

Ortopediske infeksjoner: CoNS forårsaker 30-45% av leddinfeksjoner. Selv om det antas at de fleste av disse infeksjonene stammer fra forurensning av enheten på implantasjonstidspunktet, kan presentasjonen av infeksjonen være forsinket i flere måneder eller år. Ledsmerter er vanligvis det eneste symptomet, og feber eller andre systemiske tegn eller symptomer er sjeldne. Diagnosen støttes ved å finne forhøyede inflammatoriske markører (erytrocytsedimenteringshastighet, C-reaktivt protein).Cure er best sikret med en to-trinns utvekslingsprosedyre og 6-8 ukers antibiotikabehandling.

Cerebrospinal Fluid Shunt Infections: CoNS forårsaker omtrent halvparten av infeksjoner i CSF-shunts. Tegn og symptomer på CSF-shuntinfeksjon utvikler seg vanligvis innen 2-3 måneder etter shuntimplantasjon og består av lokale tegn på betennelse, samt feber, kvalme, oppkast, shuntfeil og økt intrakranielt trykk. Diagnosen er bekreftet ved gjenoppretting av CoNS fra CSF oppnådd fra shunten. Som det er tilfelle for de fleste proteseinnretningsinfeksjoner, er kirurgisk fjerning generelt nødvendig og antibiotikabehandling med midler som er aktive mot meticillinresistente stammer benyttes. Når det gjelder CSF-shuntinfeksjoner, blir vancomycin og gentamicin ofte gitt intraventrikulært, og rifampin administreres oralt.

Peritonealdialyse Kateterassosiert peritonitt: CoNS utgjør 25-50% av peritonealdialyseassosiert peritonitt. Manifestasjoner av infeksjon inkluderer magesmerter og ømhet, feber, kvalme og oppkast. I motsetning til andre proteseanordninginfeksjoner, kan peritoneal kateterassosiert peritonitt ofte behandles vellykket med antibiotika i dialysatvæsken uten å fjerne kateteret. Recalcitrant peritonitt er imidlertid en indikasjon på fjerning av kateter.

Andre vanlige infeksjoner i proteseanordninger fra CoNS:

• Endoftalmitis etter intraokulær linseimplantasjon

• Brystimplantatinfeksjon

• Penisproteseinfeksjon

• Venstre ventrikulær hjelpeapparat og annet hjerte enhetsinfeksjoner

• Ortopedisk maskinvare og infeksjon av bruddfiksering

• Kirurgisk meshinfeksjon

Infeksjoner på grunn av S. lugdunensis tilstede på en akutt måte som ligner på infeksjoner på grunn av S. aureus. Vanlige infeksjoner inkluderer infeksjoner i hud og bløtvev (f.eks. Cellulitt, furunkulose) og endokarditt i ventil.

S. saprophyticus er en vanlig årsak til urinveisinfeksjon hos kvinner før menopausen og presenterer typiske tegn og symptomer, som haster, frekvens, dysuri og ubehag i bekkenet. Pyuria og hematuria er vanlige. Av ukjente årsaker har S. saprophyticus urinveisinfeksjon en sen sommer og høst sesongmessig forkjærlighet og følger ofte samleie eller menstruasjon.

Hvilke vanlige komplikasjoner er forbundet med infeksjon med dette patogenet?

• Komplikasjoner av infeksjon på grunn av CoNS skyldes vanligvis direkte infeksjonsutvidelse i perimedisinsk enhetsvev og / eller funksjonsfeil i enheten. For eksempel når CoNS proteseventil endokarditt utvikler seg, utvikles klaffdysfunksjon, hjertesvikt og hjerteledningsavvik. Fordi CoNS ikke produserer eksotoksiner eller andre proinflammatoriske forbindelser (som S. aureus gjør), utvikler pasienter sjelden åpenbare tegn på alvorlig sepsis eller septisk sjokk, selv med endovaskulære infeksjoner assosiert med høyverdig bakteriemi. Sjelden viser pasienter immunologiske fenomener assosiert med kronisk bakteriemi; immunkompleksavsetning i nyrene forårsaker shunt nefritt. Mer spesifikk informasjon om komplikasjoner kan bli funnet i seksjoner som omhandler spesifikke temaer for infeksjoner i organsystemet.

Hvordan skal jeg identifisere organismen?

CoNS er gram- positive kokker som deler seg i «druelignende» klynger og er katalase-positive. CoNS utvinnes lett fra biologiske prøver ved bruk av kommersielt tilgjengelige automatiserte blodkultursystemer eller standard faste eller buljongmedier (saueblodsagar, Mueller-Hinton, hjerne -hjerteinfusjon, tryptikase-soya osv.).

På grunn av antallet nødvendige biokjemiske tester, er det vanskelig å rutinemessig identifisere hele CoNS til artsnivå. Imidlertid er de fleste systemene som brukes i moderne kliniske mikrobiologilaboratorier kan nøyaktig identifisere de artene som oftest er assosiert med klinisk sykdom, S. epidermidis, S hemolyticus og S sapophyticus. En metode for raskt å identifisere S. lugdunensis fra andre CoNS innebærer å dokumentere en positiv L-pyrrolidonyl-beta-naphylamid (PYR ) test a nd ornitindekarboksylasetest. Molekylære metoder som identifiserer CoNS til artsnivået er utviklet basert på fylogenetisk analyse av flere konserverte DNA-sekvenser.

Gjenvinning av CoNS fra biofilm og biomateriellbaserte infeksjoner er forbedret ved lydbehandling av enheter og PCR-protokoller . Men fordi CoNS er normale kommensale organismer i huden og slimhinnene, vil detektering av lavt antall CoNS ved polymerasekjedereaksjon (PCR) fra kirurgisk fjernede enheter og peri-enhetsaspirasjoner ofte reise spørsmålet om funnet er i samsvar med forurensning eller sant. infeksjon.

I situasjonen med gjenoppretting av CoNS fra blodkulturer, blir klinikeren ofte møtt med å avgjøre om kulturresultatet representerer ekte infeksjon eller forurensning.Faktorer som kan hjelpe til med denne bestemmelsen inkluderer vertssituasjon (har pasienten høyere risiko for infeksjon på grunn av CoNS); flere positive blodkulturer med samme stamme av CoNS (samme art, samme fenotype – antibiogram eller biotype – samme genotype – umulig å skille PFGE-mønster); kultur positivitet innen 24 timer (indikerer større antall organismer); og positiv differensial tid til positivitetstest (DTP).

DTP-testen er nyttig hos pasienter med CVC og er basert på prinsippet om at en blodprøve fra en infisert CVC vil ha et større antall mikrober tilstede enn en like stor mengde blod hentet fra periferien. Hvis blodkulturen oppnådd fra periferien «blir positiv» mer enn 2 timer lenger enn blod fra CVC, er det en rimelig sensitiv og spesifikk indikator for en CoNS CVC-assosiert infeksjon.

Hvordan gjør dette organisme forårsaker sykdom?

CoNS er i stand til å forårsake sykdom på grunn av to funksjoner: deres naturlige nisje på menneskelig hud, noe som resulterer i lett tilgang til medisinsk utstyr som er implantert eller satt inn over huden, og deres evne til å feste seg til biomaterialer S. epidermidis har genetiske elementer, slik som Arginine Catabolic Mobile Element (ACME), som er viktige i sin evne til å trives under relativt tørre og sure forhold som finnes på menneskelig hud. Det produserer antibiotika (f.eks. epidemin, epilancin , epicidin) som kan spille en rolle i bakteriell interferens og vellykket utholdenhet på huden.

I motsetning til S aureus som produserer et stort antall klebemidler, toksiner og faktorer for å unngå vertsforsvar, har CoNS relativel y få definerte virulensfaktorer. Evnen til S epidermidis til å feste seg til biomaterialer og til å danne biofilm ser ut til å være det viktigste virulensegenskapet. Evnen til å skille ut poly-gamma-DL-glutaminsyre (PGA) og fenoloppløselige moduler (PSM) ser også ut til å hjelpe i evnen til å forårsake sykdom.

Overholdelse: Biomaterialer plassert i den menneskelige verten er også raskt belagt med en «kondisjoneringsfilm» bestående av forskjellige vertsserummatriksproteiner, som fibrinogen, fibronektin og elastin. S. epidermidis er i stand til å binde seg direkte til plast på grunn av virkningen av autolysiner og å samhandle med kondisjoneringsfilmen på grunn av forskjellige adhesiner.

Biofilm: CoNS som vokser i en biofilm er mye mindre utsatt for antibiotika og er mer motstandsdyktig mot vertsforsvar enn uvedlagte planktonceller. I tillegg antas det at metabolsk hvilende celler som finnes i biofilmer tillater toleranse til antibiotika og vedvarende infeksjon som er kjennetegn på en CoNS biomateriellbasert infeksjon. Ekstracellulært DNA (eDNA) og polysakkarid intercellular adhesin (PIA) ser ut til å være viktige funksjonelle komponenter i S. epidermidis biofilm. Disjon, er alternative proteinholdige biofilmkomponenter, slik som akkumuleringsassosiert protein (AAP) og biofilmassosiert protein (Bap), blitt beskrevet. S epidermidis produserer PSM under kvorum-sensing global regulering og er viktig for organismenes evne til å løsne seg fra biofilmen og spre seg til andre steder. Flere arter av CoNS produserer PGA som ser ut til å hemme vertsforsvar og legge til rette for kolonisering av menneskelig hud.

HVA ER BEVISEN for spesifikke behandlings- og behandlingsanbefalinger?

Daroucihe, RO. «Behandling av infeksjoner assosiert med kirurgiske implantater». N Engl J Med. Vol. 350. 2004. s. 1422-9. (CoNS er en viktig årsak til infeksjon av kirurgiske implantater. Denne gjennomgangsartikkelen skisserer prinsipper for behandling og behovet for kirurgisk inngrep.)

Hall, KK, Lyman, JA. «Oppdatert gjennomgang av blodkulturforurensning». Clin Microbiol Rev. vol. 19. 2006. s. 788-802. (Omtrent 1-5% av blodkulturene gir forurensninger, og 70-80% av blodkulturforurensningene er CoNS. Hall og Lyman diskuterer den kliniske betydningen av blodkulturforurensning, hvordan man kan skille forurensning fra ekte infeksjon, og hvordan man kan forhindre forurensning. )

Mermel, LA, Allon, M, Bouza, E. «Retningslinjer for klinisk praksis for diagnostisering og behandling av intravaskulær kateterrelatert infeksjon: 2009 oppdatering av Infectious Diseases Society of America». Clin Infect Dis . vol. 49. 2009. s. 1-45. (CoNS er den vanligste årsaken til nosokomiell bakteriemi og intravaskulære kateterinfeksjoner. I denne evidensbaserte retningslinjen fra Infectious Diseases Society of America, diagnostisering og behandling av intravaskulært kateter relaterte infeksjoner på grunn av CoNS blir diskutert.)

Sader, HS, Jones, RN. «Antimikrobiell følsomhet for grampositive bakterier isolert fra amerikanske medisinske sentre». Diagnoser Microbiol Infect Dis. vol. 65. 2009. s. 158-62. (Dette er en stor overvåkingsstudie fra 27 amerikanske medisinske sentre som testet 1153 stammer av CoNS utvunnet fra pasienter i 2007 og 2008.Denne studien dokumenterer den multiresistente fenotypen som er vanlig i isolater utvunnet fra pasienter med helseassosierte infeksjoner.)