Haemophilus influenzae (ÖLI, NLI, CNS)

Artikel publicerad april 2012. Innehållet är preliminärt i väntan på konsensusförfarande

---

Till innehållsförteckningen för Referensmetodik:Smittskyddslagens sjukdomar

---

Haemophilus influenzae

Smittämnet

H. influenzae är en humanpatogen bakterie som förekommer med eller utan polysackaridkapsel. De är krävande gramnegativa stavar vilka växer optimalt i en atmosfär av ca 5- 10 % CO₂ och kräver hemin och NAD som tillväxtfaktorer (återfinns t ex i hematinhaltiga odlingsmedier).

Sex olika kapseltyper är identifierade, vilka utgör basen för indelning i serotyper, a-f. De okapslade stammarna benämns "ej typbara" (NTHi). De senare återfinns i normalfloran i farynx samt i mindre utsträckning i konjunktiva och genitalt, men kan även orsaka allvarligare invasiva infektioner. H. influenzae typ b (Hib) var tidigare den vanligaste orskaen till allvarliga infektioner som hjärnhinneinflammation (meningit) och struplocksinflammation (epiglottit) orsakade av H. influenzae, men är numera ovanligt efter införandet av Hib-vaccinet i barnvaccinationsprogrammet.

Ett flertal övriga arter inom genus Haemophilus är vanliga som del av normalfloran i luftvägarna men ger sällan eller aldrig upphov till purulenta luftvägsinfektioner. I detta sammanhang bör det uppmärksammas att H. haemolyticus är X- och V-faktorberoende men skiljer sig från H. influenzae genom att hemolysera både får-och nötblod. Fynd av H. haemolyticus anses inte relevant för infektioner i luftvägarna.

Patogenes

Bakterien sprids via dropp- eller kontaktsmitta från person till person. Inkubationstiden är kort och bedöms vara mellan två till fyra dygn. Ej typbara Hi kan orsaka infektion genom att adherera lokalt till slemhinnor och ger övre och nedre luftvägsinfektioner. Framför allt kapselbärande stammar ger upphov till invasiva infektioner som meningit, sepsis, epiglottit med mera. Serotyp b är i detta avseende dominerande och svarade för mer än 90 % av fallen innan introduktionen av vaccin. Polysackaridkapseln är den dominerande virulensfaktorn för invasiv sjukdom.

Klinik

Ej typbara H. influenzae koloniserar de övre luftvägarna i 30 – 80 % av friska individer och förekommer också av och till genitalt hos kvinnor. Sådana bakterier utgör en majoritet av H. influenzae isolerade vid akuta luftvägsinfektioner (otit, akut sinuit, exacerbationer av kronisk bronkit och konjunktivit).

Kapselbärande, typbara, H. influenzae kan orsaka bakteriemi, perikardit, meningit, epiglottit, pneumoni, empyem, septiska artriter, osteomyelit samt cellulit. Peritonit, salpingit och septisk abort är också beskrivna från Sverige. Den kliniska bilden varierar beroende på infektionsfokus.

Meningit ses framför allt hos barn mellan sex månader och tre år och har ofta föregåtts av en luftvägsinfektion. Barnen insjuknar akut med feber och svår huvudvärk. Efter genomgången, behandlad sjukdom blir de flesta friska, men några få kan ha kvarstående skador på hjärna/nervsystem. Epiglottit kan obehandlad orsaka dödsfall genom kvävning orsakad av det svullna struplocket (epiglottis). Det är framför allt barn mellan ett och fyra år som drabbas. Vid ledinfektion drabbas oftast höft-, knä- eller fotled. Sjukdomstillståndet ses framför allt hos barn mellan ett och fem år. Om inte tillståndet behandlas i tid kan kvarstående skador på ledbrosket uppstå.

Epidemiologi

Före införandet (1992-93) av spädbarnsvaccination med konjugerat H. influenzae typ b vaccin var denna typ vanligaste orsaken till akut bakteriell meningit (och epiglottit) hos förskolebarn. Efter introduktionen av vaccination har incidensen sjunkit dramatiskt i Sverige, liksom i många andra länder.

Antalet anmälda fall av invasiv H. influenzae-infektion har varierat mellan drygt 100- 200 per år under perioden 2005-2011. I stort sett alla, med enstaka undantag, var smittade i Sverige. Majoriteten var äldre vuxna och de flesta fall, cirka 70 %, var orsakade av NTHi.

Sedan 1994 har H. influenzae också frivilligt övervakats enligt det nationella programmet (ResNet). Andelen betalaktamas-producerande stammar ligger på nivån 15-18 % de senaste 4 åren, och att andelen stammar med annan typ av resistens mot betalaktamantibiotika tycks öka. Resistens mot H. influenzae mot trimetoprim-sulfa ökar, medan resistens mot tetracyklin och mot kinoloner är mycket låg.

Prevention

Ett effektivt vaccin mot Hib erbjuds samtliga barn under det första levnadsåret via landets barnavårdscentraler. Vaccinet skyddar mot hjärnhinneinflammation och andra former av invasiv infektion (struplocks- och ledinfektion). Sedan vaccinationsprogrammet infördes har dessa Hib-orsakade sjukdomar blivit mycket ovanliga.

Före införandet av vaccination mot Hib serotypades isolat från likvor/blod rutinmässigt i begränsad omfattning i Sverige. Efter det att vaccin införts är det viktigt att typa alla invasiva isolat av H. influenzae för att följa vaccinets skyddseffekter.

Vaccinet skyddar enbart mot typ b, och man förmodar att övriga typer/ej typbara H. influenzae ger oförändrad sjuklighet. Dock har man i Sverige och i Europa noterat en ökning av icke typbara bland de invasiva infektionerna. Invasiv sjukdom, orsakad av H. influenzae ej serotyp b, signalerar en möjlig defekt i infektionsförsvaret som bör utredas. Enstaka patienter med invasiv H. influenzae typ b-infektion torde, trots vaccinet, förekomma också i framtiden. Orsaken till dessa fall bör då utredas noggrant, så att man får begrepp om skälen till insjuknandet: Är patienten vaccinerad? Gavs vaccin vid rätt tidpunkt? Har patienten defekter i infektionsförsvaret så att han/hon ej kunnat svara på vaccination och/eller kolonisation med H. influenzae typ b? Har vaccinkvaliteten försämrats?

Provtagning

• ÖLI: Nasofarynx-provtagning och odling (ÖLI-boken).
• NLI: Bakteriella nedre luftvägsinfektioner-provtagning
• Invasiv sjukdom
  • Blododling: Provtagning-blododling
  • Likvorodling: CNS-infektioner-provtagning och transport
  • Annan lokal: Hud och mjukdelar: Provtagning-praktiskt utförande

Laboratoriediagnostik

Allmänt

Referensmetodik för diagnostik av kapslade och okapslade H. influenzae är odling. Detta gäller såväl vid luftvägsinfektioner som vid invasiva infektioner. Ett antal övriga metoder finns som är lämpade för påvisning av invasiv infektion. Bland dessa kan nämnas direktmikroskopi av likvor, antikropps/antigendetektion i blod och Csv, påvisande av serotyp b polysackarid i urin, direktpåvisande av nukleinsyra i kliniskt prov (PCR) och serologi.

Allmänt om CNS-diagnostik

• CNS-infektioner-primär diagnostik,
• Klinisk kemisk diagnostik vid misstänkt CNS-infektion,
• CNS-infektioner-metoder för evaluering av specifikt immunsvar

Primärisolering (gäller alla provlokaler)

• Referenssubstrat: H. influenzae växer på hematinagar (chokladagar) vilket anses vara referenssubstrat [1]
• Utodling och inkubering: H. influenzae kräver substrat som innehåller både hemin (X-faktor) och nikotinamiddinukleotid (V-faktor). Primärisolering utförs därför på hematinagar. Inkuberas vid 37 °C aerobt med 5 % CO₂.

Plattor avläses efter 1 och 2 dygn.

Avläsning, identifiering

• Presumtiv diagnos: Efter 18-24 timmar växer okapslade former av H. influenzae med ca 1-2 mm stora kolonier, vanligen separat från varandra även där stryket är mycket tätt. Kolonierna är gråaktiga, låga, konvexa och halvgenomskinliga, samt mjuka till kladdiga i konsistensen. Lukten är karaktäristisk men kan vara svag/obefintlig vid tidig avläsning.

Kapslade varianter växer med större och smetigare kolonier 2-4 min stora, ofta konfluerande i täta partier. H. parainfluenzae är ljusare och har en fastare, mer spröd konsistens.

I gramfärgat preparat ses små, gramnegativa, pleomorfa ofta kockoida stavar.

• Slutlig verifiering: Små gramnegativa stavar, oxidaspositiva (långsamt), hemin- (X-faktor) och NAD- (V-faktor)-beroende demonstrerad på vanlig agar. Hemolyserar ej på blodagar. Se också Minimikriterier för H. influenzae i artikeln Nonfermentativa-, långsamväxande-, och övriga gramnegativa stavar-diagnostiska minimikriterier.
• I tveksamma fall kan påvisande av protoporfyrin (=heminsyntes) eller porfobilinogen (PBG) vara till viss hjälp såtillvida att testen är positiva för H. parainfluenzae och H. parahaemolyticus. Negativ test ses om det är H. influenzae eller H. haemolyticus.
• Serologisk klassifikation: Kapslade stammar kan agglutineras mot kommersiella antisera för kapseltyperna a-f. För okapslade isolat som dominerar kraftigt som etiologi till luftvägsinfektioner finns inget klassifikationssystem för rutinbruk.

Övriga metoder för påvisande av Haemophilus inflaenzae

• För påvisande av Haemophilus och andra bakterier i likvor, se CNS-infektioner-primär diagnostik.
• Direktmikroskopi av likvor: Koncentrationen av H. influenzae i likvor vid akut meningit har ett medianvärde på $10^{6}$ CFU/mL och mikroskopi är positiv i 80-85 % av fallen. Vid mikroskopi av likvor är H. influenzae smala och korta men kan variera i längd så att långa filamentösa former ses. Bakterier i delning är något avsmalnade på mitten.
• Antigendetektion i likvorprov: Kommersiellt tillgängliga är latex- och coagglutinationstest med sensitivitet kring 0,65-0,70 för serotyp b-meningit. Observera att den kraftiga reduktionen av fall med serotyp b ökar den relativa betydelsen av att inkludera reagens som täcker övriga serotyper av H. influenzae, dvs a, c, d, e och f.
• I blod och likvor kan typ b antikroppar eller antigen påvisas med t ex ELISA eller agglutinationstest. Det finns kommersiella immunokemiska tester för antigenpåvisning. Dessa har dock en lägre sensitivitet än gramfärgning och är därmed av begränsat kliniskt värde.
• Alternativt används molekylärbiologisk metodik (PCR) för likvorprov. PCR-teknik som mångfaldigar en för H. influenzae speciesspecifik del av genomet har utvärderats och publicerats. Sensitiviteten för diagnostik av H. influenzae meningit varierar mellan olika studier men specificiteten är i allmänhet hög.
• Serologi: Serologisk analys av akut- och konvalescentprov avseende serotyp b antikroppar kan i efterförloppet ge diagnos. Serologisk diagnostik av meningit orsakad av andra serotyper av H. influenzae finns ej framtagen.
• Övrig bakteriepåvisning: Serotyp b polysackarid kan påvisas i urin men denna teknik används ej rutinmässigt.

Indikationer för resistensbestämning

Med tanke på förekomsten och ökningen av antibiotikaresistens hos H. influenzae är det motiverat att resistensbestämma alla isolat och ej endast testa för betalaktamasproduktion. Härigenom får man möjlighet att upptäcka resistens mot trimetoprim/sulfa och också kromosomalt medierad betalaktamresistens, som inte är genetiskt kopplade till betalaktamasproduktionen.

Resultat av betalaktamastest bör alltid anges i svaret, men svarsrutinen för övrig resistensbestämning kan variera beroende på diagnos, ålder, öppen eller sluten vård mm.

Epidemiologisk typning

Alla isolat från likvor och blod serotypas. Detta är av vikt för att upptäcka eventuella genombrott i vaccinationsprogrammet. Invasiva H. influenzae-isolat skickas till Folkhälsomyndigheten för serotypning.

Kapseltypning

Serotypning av kapselpolysackarider utförs med specifika antisera riktade mot de olika kapsesltyperena, a-f, i agglutinationstest.

PCR för kapseltypning av H.influenzae med primers riktade mot kapselgener används för att genetiskt verifiera om bakterien har kapselantigen och för att bestämma kapseltyp. Primerparen (6 olika) är specifika för serotyperna a-f. Folkhälsomyndigheten använder metoden och vissa lab utför PCR specifk för typ b.

Antikroppsbestämning

Antikroppstitrar mot polyribitolfosfat (PRP) - typ b kapsel analyseras i Göteborg (Serologavd. Bakt lab, Sahlgrenska sjukhuset, Guldhedsgatan 10, 413 46 Göteborg) och Helsingfors (National Public Health Institute).

Referensstammar

• För typning:
  • Haemophilus influenzae: CCUG 23945 (ATCC 33391), kapseltyp b, biovar II.
  • Haemophilus parainfluenzae: CCUG 12836 (NCTC 7857).

Referensstam Haemophilus influenzae ATCC 33391 (NLI).

• För resistensbestämning:
  • Haemophilus influenzae CCUG 23946 (NCTC 8468, ATCC 9334) (känslig)
  • Haemophilus influenzae CCUG 23969 (RAF-M 284) (betalaktamasproducerande, R för kloramfenikol, tetracyklin, trimlsulfa)
  • Haemophilus influenzae CCUG 26214 (ATCC 49247) (kromosomal betalaktamresistens)
  • Haemophilus influenzae CCUG 29539 (ATCC 49766) (känslig)

Svarsrutiner

Verifierade isolat besvaras med speciesbeteckning: Växt av/Ingen växt av Haemophilus influenzae.

Laboratorierapportering

Luftvägsisolat (gäller både övre som nedre luftvägsinfektioner) rapporteras ej.

Invasiva isolat av Haemophilus influenzae från blod, likvor eller annan normalt steril lokal är anmälningspliktiga enligt smittskyddslagen. Inträffade fall anmäls till smittskyddsläkaren i landstinget och till Folkhälsomyndigheten. Invasiva isolat skickas till Folkhälsomyndigheten för serotypning.

Data om antibiotikaresistens hos H. influenzae hämtas via kliniskt mikrobiologiska laboratorier i Sverige till ResNet (s.k. 100-stamsstudier).

Referensfunktioner

Ej beslutade

REFERENSER

• 1. Moxon RE. H. influenzae. In: Mandell Douglas and Bennett,s Principles and Practice of lnfectious Dieeases (Edit: Mandell, Bennet, Bolin), 4th ed 1995, Chapter 202, p 2039-2045.
• 2. Eskola J, Käyhty H, Takala AK et al. A randomized, prospective field trial of conjugate vaccine in the protection of infants and young children against Haemophilus influenzae type 1 disease. N Engl J Med 1990;20:1381-1387.
• 3. Kilian M. Haemophilus influenzae. In: Manual of Clinical Microbiology (Fifth ed). Washington DC: American Society for Microbiology 1991:463-470.
• Principles and practice of infectious diseases. 2000. 5th ed. Mandell, Douglas, Bennett. Churchill Livingstone.
• Hugoson S, Silfverdal S-A, Garpenholt Ö et al. Invasive Haemophilus influenzae disease: epidemiology and clinical spectrum before large scale H. influenzae type b vaccination. Scand J Infect Dis 1995;27:63-67.
• Rådström P, Bäckman A, Quan N, Kragsbjerg P, Påhison C, Olcén P. Detection of bacterial DNA in cerebrospinal fluid by an assay for simultaneous detection of Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae, and streptococci using a seminested PCR strategy. J Clin Microbiol 1994;32:2738-2744.
• Saha SK, Darmstadt GL, Baqui AH, Islam N, Qazi S, Islam M, El Arifeen S, Santosham M, Black RE, Crook DW. Direct detection of the multidrug resistance genome of Haemophilus influenzae in cerebrospinal fluid of children: implications for treatment of meningitis. Pediatr Infect Dis J. 2008 Jan;27(1):49-53