DISKUSSION
In dieser Studie haben wir standortspezifische Laborkriterien angewandt und Krankenakten überprüft, um die klinische Bedeutung verdächtiger Isolate kommender Bakterien aus Patientenproben zu bestimmen. Die Identifizierung eines bekannten Erregers in einer klinischen Probe rechtfertigt einen Bericht an den behandelnden Arzt, in dem der Organismus eindeutig identifiziert wird, was wiederum die Behandlungsentscheidungen und die Patientenversorgung unterstützt (10). Der klinische Mikrobiologe sieht sich jedoch häufig mit schwierigeren Szenarien konfrontiert, z. B. mit der Frage, was er den Klinikern mitteilen soll, wenn das verdächtige Bakterienisolat ein Bestandteil der einheimischen Flora ist, für den nur wenige Daten vorliegen, die seine pathogene Rolle unterstützen. Die Mehrzahl dieser Organismen wird nicht mit einer Infektion in Verbindung gebracht; die Unterscheidung zwischen einem Kommensalen und einem Pathogen liegt jedoch auf einem Kontinuum, das weitgehend durch den Immunstatus des Wirts und den Zugang zu geeigneten Wachstumsbedingungen bestimmt wird (2). Dieses Pendel schlägt bei Patienten mit iatrogenen Eingriffen, unzähligen Komorbiditäten und sekundärer Immundefizienz zunehmend in Richtung Pathogenität aus (2). Es sind weitere Studien erforderlich, um seltene Bakterienarten zu identifizieren, die mit Infektionen an bestimmten Stellen assoziiert sind. Wenn die Bedeutung dieser seltenen Erreger nicht erkannt wird, wirkt sich das negativ auf die Patientenversorgung aus. Zum Beispiel wurde bis vor kurzem die Isolierung von C. kroppenstedtii aus Brustwunden den behandelnden Ärzten allgemein als „Diphtheroid“ gemeldet. Natürlich deutete die Meldung von Diphtheroiden auf eine „normale Flora“ hin und minderte die Sorge des behandelnden Arztes vor einer Infektion. Dies führte häufig zum Einsatz von Steroiden zur Dämpfung der Entzündung und zu einer Verzögerung der Behandlung der Mastitis C. kroppenstedtii mit geeigneten Antibiotika, was zu einer Verschlimmerung der Krankheit führte (11, 12).
MALDI-TOF MS hat viele Aspekte der klinischen Mikrobiologie revolutioniert, einschließlich der routinemäßigen Identifizierung von verdächtigen Diphtheroid-Isolaten auf Artniveau und der Erstellung von Datensätzen für die klinische Forschung (13, 14). Die vorliegende Studie wurde durchgeführt, um die Rolle von Diphtheroiden als potenzielle Krankheitserreger zu identifizieren, und obwohl wir zeigen, dass 82 % der verdächtigen Diphtheroid-Isolate die Kriterien für eine echte Infektion nicht erfüllten, waren die verbleibenden 18 % klinisch signifikant und rechtfertigten eine Meldung auf Spezies-Ebene an die behandelnden Kliniker. Unsere Ergebnisse stimmen mit einem kürzlich erschienenen Bericht über Diphtheroide im Blut überein, in dem 56 % der Isolate als potenzielle Kontaminanten identifiziert wurden (13). Zur routinemäßigen Identifizierung potenzieller Krankheitserreger empfehlen wir, alle diphtheroid-ähnlichen Isolate, die in der Kultur vorherrschend oder rein sind, mittels MALDI-TOF MS oder 16S rRNA-Sequenzierung bis auf Artniveau zu identifizieren. Die Daten der direkten Gram-Färbung sollten zum Zeitpunkt der Plattenablesung untersucht werden, um den Vortest-Verdacht einer Infektion anzupassen. Beispielsweise sollte eine direkte Gram-Färbung, die reichlich pleomorphe Gram-positive Stäbchen als vorherrschende oder einsame Morphologie zeigt, den Verdacht auf eine mögliche Rolle bei der Infektion erhöhen und die Schwelle zur Auswahl von Isolaten mit grenzwertiger Häufigkeit für die Identifizierung auf Speziesebene senken. Die Identifizierung auf Spezies-Ebene kann dann verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Isolat von einer bestimmten Kulturstelle den Klinikern auf Spezies-Ebene oder als Diphtheroid gemeldet werden sollte. Wie kürzlich von Patel et al. gezeigt wurde, beeinflusst die Angabe von Diphtheroid-Isolaten auf Spezies-Ebene die Behandlungsentscheidungen (13), und es ist zwingend erforderlich, dass der Begriff „Diphtheroid“ ausschließlich für die Beschreibung einer gutartigen kommensalen Flora reserviert wird, die von Stellen isoliert wird, an denen der Organismus bekanntermaßen keine Infektionen verursacht. Kurz gesagt, zu den klinisch relevanten Diphtheroiden aus unserem Datensatz, die nach Bewertung der klinischen Relevanz anhand von Proben aus Wunden eine Meldung auf Artniveau an den Kliniker rechtfertigen, gehören alle Actinomyces-Arten, C. kroppenstedtii, C. jeikeium, C. striatum, C. tuberculostearicum, P. acnes und P. avidum. Zu den meldepflichtigen Isolaten aus Blut gehören A. schaalii, C. jeikeium, C. striatum und D. hominis. Meldepflichtige Isolate aus Urinproben sind A. neuii, C. aurimucosum, C. coyleae, C. simulans, C. striatum und C. urealyticum. Wir empfehlen die Meldung des Nachweises von C. striatum und P. acnes-Isolaten aus allen Liquor-Shunt-Proben oder aus Liquor-Proben ohne Shunt, wenn Organismen und/oder Neutrophile bei der direkten Gram-Färbung des Liquors nachgewiesen werden. Wir empfehlen auch die Meldung von P. acnes-Isolaten aus dem Auge und aus sterilen Bereichen sowie von C. striatum- und M. testaceum-Isolaten aus sterilen Bereichen, wenn Organismen und/oder eine erhöhte Anzahl von Neutrophilen bei der direkten Gram-Färbung nachgewiesen werden.
Obwohl wir viele klinisch bedeutsame Diphtheroid-Spezies identifiziert haben, liefern wir auch Daten über Isolate, die trotz eines vorherigen Verdachts auf eine mögliche Beteiligung an einer Infektion nicht mit einer echten Infektion assoziiert sind. Diese Daten sollten mit Vorsicht interpretiert werden, da zukünftige Studien diese Organismen als seltene Ursachen für bestimmte Arten von Infektionen identifizieren könnten, und die Richtlinien für die Laborberichterstattung erfordern eine kontinuierliche Neubewertung der Literatur, um neue Krankheitsassoziationen zu identifizieren und korrekt zu melden. Wir empfehlen daher, verdächtige Isolate, die als nicht-pathogene Spezies identifiziert wurden, den behandelnden Ärzten als Diphtherie zu melden, solange routinemäßige Literaturüberprüfungen durchgeführt werden, um potenzielle Krankheitserreger auszuschließen.
MALDI-TOF MS konnte die überwiegende Mehrheit der verdächtigen Isolate bis zur Spezies-Ebene identifizieren, darunter 296 Corynebacterium-Spezies. Allerdings wurden 105 Isolate nicht bis auf Artniveau identifiziert, was zu Split-Identifikationen von Arten innerhalb der Gattung Corynebacterium führte. Davon waren 95 zu 50% Split-Identifikationen für C. amycolatum und C. xerosis. C. xerosis ist in klinischen Proben selten, während C. amycolatum häufig vorkommt, so dass es sich bei der Mehrheit dieser Isolate wahrscheinlich um C. amycolatum handelt (2). C. amycolatum ist ein Erreger von Weichteilgewebe, Blut, sterilen Stellen und den Harnwegen und ist häufig multiresistent (MDR) (2, 15). Die ungenaue Identifizierung dieser Organismen ist eine wesentliche Einschränkung der vorliegenden Studie, und künftige Aktualisierungen der bioMérieux-Proteinspektrumsdatenbank sollten sich darauf konzentrieren, diese Unklarheiten zu beseitigen. Im Gegensatz dazu identifizierte das Bruker-System C. amycolatum-Isolate aus Blut genau, von denen die meisten von den behandelnden Ärzten als signifikant eingestuft wurden (13). In der Zwischenzeit, wenn MALDI-TOF MS ein Diphtheroid-Isolat mit ausreichendem a priori-Verdacht auf eine Rolle bei der Infektion nicht identifizieren kann, empfehlen wir eine 16S rRNA-Sequenzierung oder eine Identifizierung über das biochemische Identifizierungssystem Apycoryne (4, 16).
C. striatum machte 20 % aller Isolate aus und war an allen Stellen, mit Ausnahme des Auges, klinisch signifikant. Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit der Tatsache, dass C. striatum ein aufstrebender Erreger an verschiedenen Stellen und ein Kolonisator von medizinischen Verweilgeräten ist (17). Es wurde auch über Multiresistenz und nosokomiale Ausbrüche berichtet (18-21). Trotz der wenigen Berichte über diesen Organismus, der Harnwegsinfektionen verursacht (22), erfüllten 36 % der verdächtigen C. striatum-Isolate aus Urin die Kriterien für eine echte Infektion. Die Hälfte dieser Isolate stammte von Patienten mit Dauerkathetern oder Nephrostomieröhrchen, was auf eine Rolle für die Biofilmbildung von C. striatum hindeutet (18). Daher unterstützen die Daten aus der Literatur und unser Datensatz die Empfehlung, dass alle C. striatum-Isolate, bei denen von vornherein der Verdacht besteht, dass sie eine Rolle bei der Infektion spielen, unabhängig von der Lokalisation auf Speziesebene gemeldet werden sollten.
Unsere Daten identifizierten auch mehrere klinisch signifikante Corynebacterium-Isolate aus Urinkulturen: C. urealyticum, C. aurimucosum, C. coyleae und C. simulans. Unsere Daten und Daten in der Literatur unterstützen die Identifizierung von C. urealyticum und C. aurimucosum-Isolaten auf Artniveau. C. urealyticum ist eine bekannte Ursache für chronische Harnwegsinfektionen bei Patienten mit Urogenitalerkrankungen, fortgeschrittenem Alter und Immunsuppression (4, 23). C. aurimucosum verursacht Bakteriämie und wird mit Spontanaborten in Verbindung gebracht (2). Er kann auch aus urogenitalen Bereichen isoliert werden, aber nur in Fallberichten wurde er als Erreger der Harnwege identifiziert (24). In dieser Studie identifizierten wir 3 von 14 klinisch signifikanten C. aurimucosum-Isolaten im Urin. Alle Patienten hatten leichte bis mäßige Harnwegsinfektionssymptome, und 2/3 der Patienten waren >80 Jahre alt mit einer Vorgeschichte rezidivierender chronischer Harnwegsinfektionen und mit vorheriger Isolierung bekannter Erreger. ermX-vermittelte Antibiotikaresistenz kann das Wachstum von C. aurimucosum im Rahmen einer vorherigen Antibiotikabehandlung begünstigen (4). Penicillin-Resistenz ist ebenfalls häufig; eine MDR wurde jedoch nicht beschrieben, und seltene Isolate synthetisieren ein grauschwarzes antioxidatives Pigment, das vermutlich eine Rolle bei der Virulenz spielt (4, 25). Im Gegensatz dazu sollten C. coyleae und C. simulans nur von Fall zu Fall berichtet werden, da die Daten aus der aktuellen Literatur eine Rolle dieser Organismen bei Harnwegsinfektionen nicht unterstützen und die geringe Anzahl von Isolaten in unserem Datensatz keine definitiven Schlussfolgerungen zulässt.
Es gibt 5 medizinisch relevante lipophile Corynebacterium-Arten, darunter C. tuberculostearicum, C. jeikeium, C. urealyticum und C. kroppenstedtii in Wunden und C. macginleyi in der Bindehaut (2). Unsere Daten und die Daten in der Literatur unterstützen die Meldung dieser Weichgewebeerreger, wenn sie aus Wunden isoliert werden, und die Daten in der Literatur unterstützen die Meldung von C. macginleyi, wenn es aus der Bindehaut isoliert wird (26). Von C. tuberculostearicum ist bekannt, dass es mehrere Stellen infiziert, einschließlich lipidreichem Brustgewebe, und C. jeikeium verursacht Bakteriämie und Wundinfektionen (2, 12). In dieser Studie wurden beide Spezies mit diabetischen Ulzera in Verbindung gebracht. C. kroppenstedtii ist jetzt eine anerkannte Ursache für infektiöse Mastitis, und unsere Daten zeigen, dass 100% der Isolate aus der Brust signifikant waren (12). Alle 5 Biopsieproben, die von diesen Patienten zur Verfügung standen, zeigten ein einzigartiges histopathologisches Muster, das als zystische neutrophile granulomatöse Mastitis bezeichnet wird, bei der Bakterien große zystische Räume vor dem Hintergrund einer granulomatösen Entzündung mit variablen neutrophilen Infiltraten besetzen (27). Die C. kroppenstedtii-Mastitis präsentiert sich als chronisch entzündliche Brustläsion, die eine Autoimmunerkrankung und einen entzündlichen Brustkrebs imitiert und eine Biopsie auslöst (27). Das Bewusstsein für diese histopathologische Entität ist jedoch unzureichend, und es ist zwingend erforderlich, dass klinische Mikrobiologen daran arbeiten, ihre Kollegen und Assistenzärzte über neuartige Krankheitsassoziationen wie die C. kroppenstedtii-Mastitis mit charakteristischen histopathologischen Befunden aufzuklären (27). In Übereinstimmung mit Daten aus mehreren aktuellen Berichten waren 7 von 9 Patienten in unserer Studie hispanischer Abstammung (11, 12, 28-33). Diese Assoziation könnte auf Multiparität, Stillen, niedrigen sozioökonomischen Status oder Geburt außerhalb der USA mit geografischer Variation der Hautflora zurückzuführen sein (1).
D. hominis und M. testaceum verursachen Wundinfektionen und Bakteriämie, und Trueperella-Arten werden mit gemischten anaeroben Abszessen in Verbindung gebracht (2, 4, 34). Unsere Daten stimmen mit den in der Literatur berichteten Daten überein, und bei ausreichendem a priori-Verdacht auf eine Beteiligung an der Infektion empfehlen wir behandelnden Ärzten die Identifizierung dieser Organismen auf Spezies-Ebene.
P. acnes ist eine Ursache für Akne vulgaris, Bakteriämie, Endokarditis, Wundinfektionen, Osteomyelitis und Keratitis (6, 35), und die Biofilmbildung führt zur Kolonisierung von Medizinprodukten (6, 36). Unsere Daten zeigen, dass P. acnes die am häufigsten isolierte Spezies war, die 33 % aller Isolate ausmachte, mit einer Beteiligung aller Kulturtypen außer Urin, wahrscheinlich aufgrund der verkürzten Inkubationszeit dieser Kulturen. Klinisch signifikante Isolate wurden auch in Wundproben, Liquor, ophthalmologischen Proben und sterilen Stellen identifiziert. Bemerkenswert ist, dass keine signifikanten Isolate in Blut identifiziert wurden. Interessanterweise war die Biofilmbildung wahrscheinlich wesentlich für die P. acnes-Infektion des Liquors bei 2/2 Patienten mit ventrikulären Shunts, einem nativen Gelenk bei einem Patienten mit vorherigem Staphylococcus-Befall und einem Kontaktlinsenträger mit Keratitis. Im Gegensatz zu vielen Organismen innerhalb der Diphtherie-Klassifikation ist P. acnes den Klinikern als kommensaler Organismus mit geringem pathogenen Potenzial bekannt, der in der richtigen Umgebung zu schleichenden Infektionen fähig ist (6). Diese Infektionsszenarien, die die Pathogenität von P. acnes begünstigen, wie z. B. Wirbelsäulenbeschläge bei einem Patienten mit positiven Wundkulturen, sind für den Laboranten bei der Aufarbeitung der Isolate nicht immer ohne weiteres erkennbar. Daher empfehlen wir, dass alle verdächtigen P. acnes-Isolate von jeder Stelle mit dem Speziesnamen gemeldet werden, damit der Kliniker ihre Bedeutung bestimmen kann. P. avidum verursacht ähnliche oberflächliche Hautläsionen und sollte ebenfalls bis zur Spezies identifiziert werden, wenn es aus Wundproben isoliert wird.
Viele grampositive anaerobe Actinomyces-Spezies sind kommensale Organismen, die häufig aus klinischen Proben in Verbindung mit anderen Bakterien isoliert werden (1, 5). Diese polymikrobiellen Infektionen erschweren die Interpretation von Gram-Färbungen und Kulturen; wenn sie jedoch mit einem a priori-Verdacht auf eine Rolle bei der Infektion von Wundproben isoliert werden, empfehlen wir die Identifizierung aller Actinomyces-Isolate bis zur Spezies-Ebene. In Übereinstimmung mit Angaben in der Literatur identifizierten unsere Daten klinisch signifikante Wundinfektionen durch A. europaeus, A. meyeri, A. neuii, A. odontolyticus, A. radingae und A. turicensis (5). A. neuii-Isolate waren zusätzlich klinisch bedeutsam bei Harnwegsinfektionen, und A. viscosus wurde mit einer echten Infektion in einer einzigen Probe aus dem Auge in Verbindung gebracht. Im Gegensatz zu anderen Actinomyces-Spezies ist A. neuii ein nicht verzweigtes, kleines Stäbchen, das häufig fälschlicherweise als Corynebacterium-Spezies identifiziert wird (4, 5). Ein verbesserter Nachweis von A. neuii mittels MALDI-TOF MS hat dazu geführt, dass dieser Organismus kürzlich als Weichteilpathogen anerkannt wurde (5, 37). In der Literatur sind jedoch, wenn überhaupt, nur wenige Harnwegsinfektionen dokumentiert. Wir zeigen, dass A. neuii die einzige Actinomyces-Spezies war, die aus Urin isoliert wurde, und dass 3/14 Isolate klinisch signifikant und mit Steinen und Katheterisierung assoziiert waren und leichte bis moderate UTI-Symptome verursachten. Es gibt 2 Subspezies von A. neuii, A. neuii subsp. neuii und A. neui subsp. anitratus (38). A. neuii subsp. anitratus hat seinen Namen von seiner Unfähigkeit, Nitrat zu reduzieren (38). Im Gegensatz dazu ist A. neuii subsp. neuii ein Nitratreduzierer, und die Ergebnisse der Mischurinanalyse stimmen damit überein, dass beide Unterarten Erreger der Harnwege sind. Wir empfehlen daher zusätzlich die Identifizierung verdächtiger A. neuii-Isolate aus dem Urin bis auf Artniveau. Die Angabe der Unterarten könnte sich in Zukunft als klinisch nützlich erweisen.
Actinotignum schaalii, früher Actinobaculum schaalii, ist phylogenetisch eng mit den Actinomyceten verwandt und ist ein aufstrebendes Uropathogen bei Patienten >60 Jahren mit medizinischen Grunderkrankungen, die Urosepsis und Wundinfektionen verursachen (4, 5). Unsere Ergebnisse von klinisch bedeutsamen A. schaalii-Isolaten aus Blut stimmen mit den Daten in der Literatur überein, und wir empfehlen die Identifizierung von A. schaalii-Isolaten bis zur Spezies-Ebene, insbesondere wenn sie in Blut oder Urin nachgewiesen werden (9, 39).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass technologische Fortschritte wie MALDI-TOF MS die routinemäßige Identifizierung vieler Bakterien auf Spezies-Ebene im klinisch-mikrobiologischen Labor ermöglichen, und eine genaue Identifizierung ist für die Untersuchung der Rolle dieser Organismen bei menschlichen Infektionen unerlässlich (14). Zunehmend werden kommensale Bakterien bei bestimmten Arten von Infektionen als klinisch bedeutsam identifiziert, und Laboranten müssen ihre Meldealgorithmen kontinuierlich aktualisieren, um potenzielle Krankheitserreger von der Diphtherie-Klassifikation auszuschließen (2, 13). Da die Bevölkerung altert und die Zahl der immunsupprimierten Wirte zunimmt, ist zu erwarten, dass die Zahl der Infektionen, die durch diese opportunistischen Erreger, die in unserem Mikrobiom vorkommen, verursacht werden, entsprechend steigt (2). Daher ist es für den klinischen Mikrobiologen unerlässlich, Diphtheroide von Fall zu Fall mit einer Identifizierung auf Spezies-Ebene zu betrachten und zu melden, wenn die damit verbundenen mikrobiologischen und klinischen Parameter den Verdacht auf eine echte Infektion erwecken.