DISCUSSIONE
In questo studio, abbiamo applicato criteri di laboratorio specifici del sito e abbiamo eseguito revisioni della cartella per determinare il significato clinico di isolati sospetti di batteri commensali coltivati da campioni di pazienti. L’identificazione di un patogeno noto in un campione clinico garantisce una relazione al medico curante che identifica chiaramente l’organismo, e questo a sua volta aiuta a guidare le decisioni di trattamento e la cura del paziente (10). Tuttavia, il microbiologo clinico si trova spesso di fronte a scenari più difficili, come ad esempio cosa riferire ai medici quando l’isolato batterico sospetto è un costituente della flora indigena con dati limitati a sostegno del suo ruolo patogeno. La maggior parte di questi organismi non è associata a un’infezione; tuttavia, la distinzione tra un commensale e un patogeno si trova su un continuum largamente determinato dallo stato immunitario dell’ospite e dall’accesso a condizioni di crescita adeguate (2). Questo pendolo è sempre più spostato verso la patogenesi in pazienti con interventi iatrogeni, miriadi di comorbidità e immunodeficienza secondaria (2). Sono necessari più studi per identificare le specie batteriche rare associate all’infezione in siti particolari. Il mancato riconoscimento dell’importanza di questi patogeni rari ha un impatto negativo sulla cura del paziente. Per esempio, fino a poco tempo fa, l’isolamento di C. kroppenstedtii da ferite al seno era universalmente segnalato ai medici curanti come un “difteroide”. Naturalmente, una segnalazione di difteroidi indicava una “flora normale” e alleviava la preoccupazione di infezione del medico curante. Questo ha spesso portato all’utilizzo di steroidi per smorzare l’infiammazione e un ritardo nell’uso di antibiotici appropriati per trattare la mastite da C. kroppenstedtii, con conseguente peggioramento della malattia (11, 12).
MALDI-TOF MS ha rivoluzionato molti aspetti della microbiologia clinica, compresa l’identificazione di routine a livello di specie di isolati sospetti di difteroidi e la creazione di set di dati per la ricerca clinica (13, 14). Il presente studio è stato eseguito per identificare il ruolo dei difteroidi come potenziali patogeni, e anche se dimostriamo che l’82% degli isolati sospetti di difteroidi non soddisfaceva i criteri per una vera infezione, il restante 18% era clinicamente significativo, garantendo la segnalazione a livello di specie ai medici curanti. I nostri risultati sono coerenti con un recente rapporto sui difteroidi nel sangue che identifica il 56% degli isolati come potenziali contaminanti (13). Per identificare di routine i potenziali patogeni, raccomandiamo che tutti gli isolati simili ai difteroidi che sono predominanti o puri in coltura siano identificati a livello di specie tramite MALDI-TOF MS o sequenziamento 16S rRNA. I dati della colorazione di Gram diretta dovrebbero essere esaminati al momento della lettura della piastra per aggiustare il sospetto di infezione prima del test. Per esempio, una colorazione di Gram diretta che mostra abbondanti bastoncini pleomorfi Gram-positivi come morfologia predominante o solitaria dovrebbe aumentare il sospetto di un possibile ruolo nell’infezione e diminuire la soglia per selezionare gli isolati al limite dell’abbondanza per l’identificazione a livello di specie. L’identificazione a livello di specie può quindi essere utilizzata per determinare se un isolato da un particolare sito di coltura deve essere segnalato ai clinici a livello di specie o come un difteroide. Come recentemente dimostrato da Patel et al., la segnalazione degli isolati difteroidi a livello di specie influenza le decisioni di trattamento (13), ed è imperativo che il termine “difteroide” sia riservato esclusivamente per descrivere la flora commensale benigna isolata da siti in cui l’organismo non è noto per causare infezioni. In breve, i difteroidi clinicamente rilevanti dal nostro set di dati che giustificano la segnalazione al medico a livello di specie dopo la valutazione della rilevanza clinica utilizzando campioni da ferite includono tutte le specie di Actinomyces, C. kroppenstedtii, C. jeikeium, C. striatum, C. tuberculostearicum, P. acnes, e P. avidum. Gli isolati dal sangue che giustificano la segnalazione a livello di specie includono A. schaalii, C. jeikeium, C. striatum e D. hominis. Gli isolati segnalabili da campioni di urina includono A. neuii, C. aurimucosum, C. coyleae, C. simulans, C. striatum e C. urealyticum. Si raccomanda di segnalare il rilevamento di isolati di C. striatum e P. acnes da tutti i campioni di CSF shunt o da campioni di CSF non shunt quando vengono rilevati organismi e/o neutrofili su colorazione Gram diretta del CSF. Raccomandiamo inoltre di segnalare gli isolati di P. acnes dall’occhio e dai siti sterili così come gli isolati di C. striatum e M. testaceum dai siti sterili quando vengono rilevati organismi e/o un numero aumentato di neutrofili sulla colorazione diretta di Gram.
Anche se abbiamo identificato molte specie difteroidi clinicamente significative, forniamo anche dati su isolati non associati a una vera infezione nonostante un sospetto a priori di un possibile coinvolgimento nell’infezione. Questi dati devono essere interpretati con cautela, poiché studi futuri possono identificare questi organismi come cause rare di tipi specifici di infezioni, e le politiche di segnalazione del laboratorio richiedono una continua rivalutazione della letteratura per identificare e segnalare accuratamente le associazioni di malattie nuove. Raccomandiamo quindi che gli isolati sospetti identificati come specie non patogene siano segnalati ai medici curanti come difteroidi, a patto che vengano effettuate revisioni di routine della letteratura per escludere potenziali patogeni dalla lista delle entità benigne.
MALDI-TOF MS è stato in grado di identificare la stragrande maggioranza degli isolati sospetti a livello di specie, comprese 296 specie di Corynebacterium. Tuttavia, 105 isolati non sono stati identificati a livello di specie, dando luogo a identificazioni separate di specie all’interno del genere Corynebacterium. Di questi, 95 sono stati identificati al 50% per C. amycolatum e C. xerosis. C. xerosis è raro nei campioni clinici; tuttavia, C. amycolatum è comune e quindi la maggior parte di questi isolati erano probabilmente C. amycolatum (2). C. amycolatum è un patogeno dei tessuti molli, del sangue, dei siti sterili e del tratto urinario ed è spesso multi-farmaco resistente (MDR) (2, 15). L’incapacità di identificare con precisione questi organismi è un limite significativo del presente studio, e futuri aggiornamenti del database di spettro proteico bioMérieux dovrebbero concentrarsi sulla risoluzione di queste ambiguità. Al contrario, il sistema Bruker identificato con precisione C. amycolatum isolati dal sangue, la maggior parte dei quali sono stati ritenuti significativi dai medici curanti (13). Nel frattempo, se MALDI-TOF MS non riesce a identificare un isolato difterico con sufficiente sospetto a priori di un ruolo nell’infezione, si consiglia il sequenziamento del 16S rRNA o l’identificazione tramite il sistema di identificazione biochimica Apycoryne (4, 16).
C. striatum costituiva il 20% di tutti gli isolati ed era clinicamente significativo in tutti i siti, escluso l’occhio. Questi risultati sono coerenti con C. striatum come patogeno emergente in più siti e come colonizzatore di dispositivi medici indwelling (17). Sono stati riportati anche casi di resistenza multifarmaco e focolai nosocomiali (18-21). Nonostante le poche segnalazioni di questo organismo che causa UTI (22), il 36% degli isolati sospetti di C. striatum dalle urine ha soddisfatto i criteri per una vera infezione. La metà di questi isolati proveniva da pazienti con cateteri o tubi per nefrostomia, suggerendo un ruolo nella formazione di biofilm di C. striatum (18). Pertanto, i dati della letteratura e il nostro set di dati supportano la raccomandazione che tutti gli isolati di C. striatum con un sospetto a priori di un ruolo nell’infezione siano riportati al livello di specie indipendentemente dal sito.
I nostri dati hanno anche identificato diversi isolati di Corynebacterium clinicamente significativi dalle culture di urina: C. urealyticum, C. aurimucosum, C. coyleae, e C. simulans. I nostri dati e quelli della letteratura supportano l’identificazione degli isolati di C. urealyticum e C. aurimucosum a livello di specie. C. urealyticum è una causa nota di UTI croniche in pazienti con disturbi genitourinari, età avanzata e immunosoppressione (4, 23). C. aurimucosum causa batteriemia ed è associato ad aborti spontanei (2). Può anche essere isolato da siti urogenitali, ma solo i rapporti di casi lo hanno identificato come un patogeno del tratto urinario (24). In questo studio, abbiamo identificato 3 dei 14 isolati di C. aurimucosum clinicamente significativi nelle urine. Tutti i pazienti avevano sintomi UTI da lievi a moderati, e 2/3 pazienti avevano > 80 anni con una storia di UTI croniche ricorrenti e con un precedente isolamento di patogeni noti. La resistenza agli antibiotici mediata da ermX può favorire la crescita di C. aurimucosum in presenza di un precedente trattamento antibiotico (4). La resistenza alla penicillina è anche comune; tuttavia, MDR non è stato descritto, e rari isolati sintetizzano un pigmento antiossidante grigio-nero con un ruolo sospetto nella virulenza (4, 25). Al contrario, C. coyleae e C. simulans dovrebbero essere riportati solo caso per caso, poiché i dati della letteratura attuale non supportano un ruolo di questi organismi nelle UTI, e il basso numero di isolati nel nostro set di dati non supporta conclusioni definitive.
Ci sono 5 specie lipofile di Corynebacterium di rilevanza medica, tra cui C. tuberculostearicum, C. jeikeium, C. urealyticum, e C. kroppenstedtii nelle ferite e C. macginleyi nella congiuntiva (2). I nostri dati e quelli della letteratura supportano la segnalazione di questi patogeni dei tessuti molli quando sono isolati dalle ferite, e i dati della letteratura supportano la segnalazione di C. macginleyi quando è isolato dalla congiuntiva (26). C. tuberculostearicum è noto per infettare più siti, compreso il tessuto mammario ricco di lipidi, e C. jeikeium causa batteriemia e infezioni delle ferite (2, 12). In questo studio, entrambe le specie sono state associate a ulcere diabetiche. C. kroppenstedtii è ora una causa riconosciuta di mastite infettiva, e i nostri dati mostrano che il 100% degli isolati dal seno erano significativi (12). Tutti i 5 campioni bioptici disponibili da queste pazienti erano coerenti con un modello istopatologico unico, definito mastite cistica granulomatosa neutrofila, in cui i batteri occupano grandi spazi cistici in uno sfondo di infiammazione granulomatosa con infiltrati neutrofili variabili (27). La mastite da C. kroppenstedtii si presenta come una lesione infiammatoria cronica della mammella che imita la malattia autoimmune e il cancro infiammatorio della mammella che fa scattare una biopsia (27). Tuttavia, la consapevolezza di questa entità istopatologica è carente, ed è imperativo che i microbiologi clinici lavorino per educare i loro colleghi e gli specializzandi sulle nuove associazioni di malattie, come la mastite da C. kroppenstedtii, con risultati istopatologici caratteristici (27). Coerentemente con i dati di diversi rapporti recenti, 7 dei 9 pazienti del nostro studio erano di origine ispanica (11, 12, 28-33). Questa associazione può essere dovuta alla multiparità, all’allattamento al seno, al basso status socioeconomico o alla nascita fuori dagli Stati Uniti con variazioni geografiche della flora cutanea (1).
D. hominis e M. testaceum causano infezioni e batteriemie nelle ferite, e le specie Trueperella sono associate ad ascessi anaerobici misti (2, 4, 34). I nostri dati sono coerenti con quelli riportati in letteratura, e assumendo un sufficiente sospetto a priori di un coinvolgimento nell’infezione, raccomandiamo l’identificazione a livello di specie di questi organismi ai medici curanti.
P. acnes è una causa di acne vulgaris, batteriemia, endocardite, infezioni di ferite, osteomielite e cheratite (6, 35), e la formazione di biofilm porta alla colonizzazione di dispositivi medici (6, 36). I nostri dati mostrano che P. acnes è stata la specie più frequentemente isolata, costituendo il 33% di tutti gli isolati, con un coinvolgimento di tutti i tipi di coltura tranne l’urina, probabilmente a causa del tempo di incubazione abbreviato di queste colture. Isolati clinicamente significativi sono stati identificati anche in campioni di ferite, CSF, campioni oftalmologici e siti sterili. In particolare, nessun isolato significativo è stato identificato nel sangue. È interessante notare che la formazione di biofilm era probabilmente essenziale per l’infezione da P. acnes del CSF in 2/2 pazienti con shunt ventricolari, un giunto nativo in un paziente con precedente coinvolgimento dello stafilococco e un portatore di lenti a contatto che presentava una cheratite. A differenza di molti organismi all’interno della classificazione diphtheroid, P. acnes è ben noto ai clinici come un organismo commensale con basso potenziale patogeno capace di infezioni insidiose nel giusto contesto (6). Questi scenari infettivi che promuovono la patogenicità di P. acnes, come l’hardware spinale in un paziente con colture di ferite positive, non sono sempre immediatamente evidenti al laboratorio durante il workup degli isolati. Pertanto, raccomandiamo che tutti gli isolati sospetti di P. acnes da qualsiasi sito siano riportati con il nome della specie affinché i medici possano determinare il loro significato. P. avidum causa lesioni cutanee superficiali simili e dovrebbe anche essere identificato a livello di specie quando viene isolato da campioni di ferite.
Molte specie di Actinomyces anaerobi Gram-positivi sono organismi commensali che vengono spesso isolati da campioni clinici in associazione con altri batteri (1, 5). Queste infezioni polimicrobiche complicano le interpretazioni della colorazione di Gram e della coltura; tuttavia, quando vengono isolati con un sospetto a priori di un ruolo nell’infezione da campioni di ferite, si raccomanda l’identificazione di tutti gli isolati di Actinomyces a livello di specie. Coerentemente con i dati della letteratura, i nostri dati hanno identificato infezioni di ferite clinicamente significative da A. europaeus, A. meyeri, A. neuii, A. odontolyticus, A. radingae e A. turicensis (5). Gli isolati di A. neuii erano inoltre clinicamente significativi nelle infezioni del tratto urinario, e A. viscosus era associato a una vera infezione in un singolo campione dall’occhio. A differenza di altre specie di Actinomyces, A. neuii è un piccolo bastoncello non ramificato spesso erroneamente identificato come una specie di Corynebacterium (4, 5). Il miglioramento del rilevamento di A. neuii tramite MALDI-TOF MS ha portato al recente riconoscimento di questo organismo come patogeno dei tessuti molli (5, 37). Tuttavia, poche, se non nessuna, infezioni del tratto urinario sono documentate in letteratura. Noi dimostriamo che A. neuii era l’unica specie di Actinomyces isolata dalle urine e che 3/14 isolati erano clinicamente significativi e associati a calcoli e cateterismo, causando sintomi UTI da lievi a moderati. Esistono 2 sottospecie di A. neuii, A. neuii subsp. neuii e A. neui subsp. anitratus (38). A. neuii subsp. anitratus prende il nome dalla sua incapacità di ridurre il nitrato (38). Al contrario, A. neuii subsp. neuii è un riduttore di nitrati, e i risultati misti dell’analisi delle urine sono coerenti con entrambe le sottospecie come patogeni del tratto urinario. Pertanto, raccomandiamo inoltre l’identificazione degli isolati sospetti di A. neuii dalle urine a livello di specie. La segnalazione delle sottospecie può rivelarsi clinicamente utile in futuro.
Actinotignum schaalii, già Actinobaculum schaalii, è strettamente legato filogeneticamente agli attinomiceti ed è un uropatogeno emergente in pazienti > di 60 anni con condizioni mediche sottostanti che causano urosepsi e infezioni delle ferite (4, 5). I nostri risultati di isolati di A. schaalii clinicamente significativi dal sangue sono coerenti con i dati in letteratura, e raccomandiamo l’identificazione degli isolati di A. schaalii a livello di specie, soprattutto quando rilevati nel sangue o nelle urine (9, 39).
In sintesi, i progressi tecnologici come MALDI-TOF MS stanno permettendo l’identificazione di routine a livello di specie di molti batteri nel laboratorio di microbiologia clinica, e l’identificazione accurata è essenziale per studiare il ruolo di questi organismi nelle infezioni umane (14). Sempre più spesso, i batteri commensali vengono identificati come clinicamente significativi in specifici tipi di infezioni, e i laboratori devono continuamente aggiornare gli algoritmi di segnalazione per escludere potenziali patogeni dalla classificazione difterica (2, 13). Con l’invecchiamento della popolazione, con un aumento del numero di ospiti immunosoppressi, il numero di infezioni causate da questi patogeni opportunisti che risiedono nel nostro microbioma dovrebbe aumentare di conseguenza (2). Pertanto, è essenziale per il microbiologo clinico avvicinarsi ai difteroidi caso per caso con l’identificazione a livello di specie e la segnalazione se i parametri microbiologici e clinici associati sollevano il sospetto di una vera infezione.