Enterobacteriaceae vid NLI
Till innehållsförteckningen för Referensmetodik: Nedre luftvägsinfektioner, 2:a upplagan 2005
Se också Enterobacteriaceae-diagnostiska minimikriterier
Enterobacteriaceae vid nedre luftvägsinfektioner
Smittämnen
Ett relativt begränsat antal arter inom familjen Enterobacteriaceae orsakar infektioner utanför gastrointestinalkanalen. Här intar Yersinia pestis (lungpest) en speciell plats som varande en fruktad primärpatogen vid NLI (Beskrivs ej mer i denna bok, se vidare I 11). Vanligare orsaker är framförallt Klebsiella spp, E. coli, Enterobacter spp, Proteae, Serratia spp och Citrobacter spp vilka kan isoleras vid en rad olika infektionstillstånd inkluderande abscesser, pneumoni, meningit, sepsis, sårinfektioner och urinvägsinfektioner. Bakterierna har en uttalad opportunistisk potential och ger oftare infektioner hos individer med någon grad av immunsuppression.
De förekommer normalt i miljön och som kolonisatörer i mag-tarmkanalen hos människa och djur. De flesta arterna är lättodlade fakultativt anaeroba rörliga eller orörliga gramnegativa stavbakterier som växer i aerob miljö på CLED-, MacConkey- och blodagar.
Det är sedan mer än 100 år känt att Klebsiella pneumoniae (då Bacterium mucosum) kan orsaka nedre luftvägsinfektion (NLI), ofta benämnd ”Friedländer´s pneumoni”. Det är dock först under senare decennier som andra bakterier tillhörande Enterobacteriaceae uppmärksammats som orsaker till NLI. Medan samhällsförvärvad pneumoni sällan orsakas av Enterobacteriaceae är bakterierna numera, i takt med utvecklingen av medicinska behandlingsprinciper som endotrakeal intubering, respiratorbehandling och immunsuppressiv cancerterapi, allt vanligare agens vid nosokomiala NLI. Sådana infektioner utgör idag ett omfattande problem särskilt på våra intensivvårdsavdelningar.
Patogenes och patofysiologi
Den dominerande patofysiologiska mekanismen vid NLI orsakade av Enterobacteriaceae är kolonisering av orofarynx som följs av olika grader av aspiration av luftvägssekret. Enterobacteriaceae koloniserar svalget enbart hos individer med någon bakomliggande sjukdom eller faktor som nedsätter immunförsvaret lokalt eller generellt (se nedan under symtom och klinisk bild). Hematogen spridning till lungan från urinvägar, tarm eller annat fokus förekommer också.
K. pneumoniae har adherensmedierande typ I fimbrier som bidrar till kolonisering av svalgslemhinnan. En yttre polysackaridkapsel tycks utgöra den främsta virulensfaktorn. Denna reducerar fagocytmigrationen och försvårar koppling av C3b Vanligast är kapseltyperna 1, 3, 4 och 5. I lungorna ger bakterien upphov till omfattande vävnadsskador med alveolär väggnekros och kapillärtromboser med lunginfarkter som följd. Vid NLI orsakad av E. coli dominerar kapselförsedda isolat (K1), men också kapsellösa sådana förekommer. Bakteriemisk spridning från urinvägar och även gastrointestinalkanalen är vanlig för E. coli medan aspiration spelar en underordnad roll. Virulensmekanismerna för uppkomst av NLI är för övrigt inte klarlagda. Förmågan att adherera till luftvägsepitetel torde dock spela stor roll. E. coli orsakar mononukleära, ibland hemorragiska infiltrat i alveolerna. Septala ödem och slutligen alveolär nekros förekommer. Enterobacter spp orsakar NLI i regel via aspiration. Polysackaridkapseln utgör även hos dessa bakterier en framträdande virulensmekanism, men bakteriernas allmänna virulens är möjligen lägre än för K. pneumoniae och E. coli. Lungförändringarna är ofta mindre omfattande än de som orsakas av dessa organismer. Serratia når lungorna via aspiration. För Proteae, Salmonella och Citrobacter är spridningsvägarna inte helt entydigt klarlagda. Individer med T-cellsdefekter är särskilt känsliga för disseminerad salmonellos.
Symtom och klinisk bild
Bland icke sjukhusvårdade individer drabbas huvudsakligen män >50 år, ofta med underliggande lungsjukdom, alkoholism, diabetes mellitus, njursvikt, malignitet eller annan immunsuppression. Inom sluten vård tillkommer ett antal riskfaktorer som kirurgi (3/4 av alla patienter med nosokomial pneumoni har opererats i narkos), inadekvat antibiotikaterapi och H2-blockad. Intubering eller respiratorbehandling >2 dygn utgör särskilda riskfaktorer hos svårt sjuka individer.
Klebsiella-pneumoni debuterar abrupt med kraftig allmänpåverkan, feber, produktiv hosta, hemoptys och bröstsmärta. Sputa sägs likna ”röd vinbärsgelé”. Oftast föreligger lobär förtätning i höger ovanlob. I mer än hälften av fallen är flera lober involverade. Tidig abscessbildning, pleurit, senare fibros och mer sällan pneumoperikardium är typiska för Klebsiella-pneumoni. Särskilt svår komplikation är lunggangrän. Kronisk Klebsiella-pneumoni förekommer. Neutropena patienter producerar ofta ringa mängder sputa och kan uppvisa atypiska lungröntgenförändringar. Exempel på extrapulmonella komplikationer är osteomyelit, sinuit och meningit. Mortaliteten är ca 50 % trots adekvat antibiotikaterapi. Ett flertal differentialdiagnostiska alternativ föreligger inkluderande tuberkulos, aspergillos och anaerob infektion.
E. coli-pneumoni är ofta associerad med urinvägsinfektion. Takykardi och chock är vanligt. Typiskt, men inte patognomont för E. coli-pneumoni är förtätning av höger underlob. Mortaliteten är ca 60 %.
Enterobacter spp är mycket sällan orsak till samhällsförvärvad pneumoni. Infektionen har ofta ett relativt godartat förlopp men en avsevärd mortalitet föreligger ändå, 15 – 45 % sammanhängande med patientens grundsjukdom. Typiskt är bilaterala bronkopneumonier, sällan lobär pneumoni, abscessbildning eller pleurit. Mycket ovanlig komplikation är nekrotiserande pneumoni.
Serratia liksom Proteae orsakar endast sporadiska fall av samhällsförvärvad pneumoni inom samma patientgrupper som beskrivs ovan. Serratia-pneumoni kan röntgenologiskt påminna om Pneumocystis jiroveci-pneumoni. Ektyma gangrenosum kan förekomma. Mortaliteten är 20 – 50 %. Salmonella och Citrobacter kan ge svåra lobära pneumonier eller bronkopneumonier hos män >60 år. Mortaliteten är mycket hög, överstigande 60 %.
Provtagning och transport
Lämpligt provmaterial för påvisande av Enterobacteriaceae är sputum eller prov taget via bronkoskop (BAL, skyddad borste). Transport sker enligt principer som beskrivs för respektive provtyp.
Laboratoriediagnostik
Allmänt
Isolering av Enterobacteriaceae från kliniska prover innebär sällan laboratoriemässiga problem. Det har dock blivit allt viktigare att korrekt identifiera isolatet i takt med ökande förekomst av antibiotikaresistens. Ingen standardiserad metod finns för nukleinsyrapåvisning av Enterobacteriaceae i kliniska luftvägsprover.
Referensmetodik
Odling är referensmetodik för isolering av Enterobacteriaceae i luftvägssekret.
Referenssubstrat
Generellt växer bakterierna bra på de angivna bakteriologiska substraten för respektive provtyp, d.v.s. blodagar, CLED-agar och hematinagar.
Isolering
Inkubering i 36 °C enligt metoderna beskrivna under laboratoriemetodik.
Identifiering och minimikriterier
Bakterier tillhörande Enterobacteriaceae är gramnegativa stavar som växer i aerob och anaerob miljö. De är oxidasnegativa (undantag Plesiomonas shigelloides, vilken dock sällan eller aldrig isoleras från luftvägarna) och glukospositiva med god växt på MacConkeyagar. Minimikriterier för respektive art, se Enterobacteriaceae-diagnostiska minimikriterier.
Alternativ diagnostik
Kommersiella analysbrickor som API20E är ofta av värde, men problem kan förekomma särskilt vid identifiering av olika Citrobacter- och Klebsiella species.
Resistensbestämning och resistensutveckling
För resistensbestämning se [www.srga.org]. För resistensutveckling se allmän del.
Epidemiologisk typning
Viktigt att utföra vid nosokomiala utbrott. System för fenotypning (t.ex. Pheneplate system) har använts med framgång vid kartläggning av utbrott. I dag används dock vanligen PFGE, men AP-PCR har också prövats med framgång, ehuru den senare metoden är mer sällan använd.
Kvalitetskontroll
- Referensstammar
- E. coli CCUG 17620.
- P. mirabilis CCUG 33773.
Svarsrutiner
Isolat från prov från nedre luftvägarna tagna som sputum eller med invasiv teknik och som överensstämmer med minimikriterierna svaras ut med angivande av art. I andra fall (t.ex. nasofarynxisolat) avgörs svarsnivå efter särskild medicinsk bedömning.
Laboratorierapportering
Fynd av Enterobacteriaceae i luftvägarna är inte anmälningspliktiga.
REFERENSER
- Abbott, S.L. Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter etc. and other Enterobacteriaceae. In Manual of Clinical Microbiology, 8th edition. Chapter 44. Vol 1;684-700.
- Ellis, M. 1988. Gram-negative bacillary pneumonia. In Infectious diseases of the respiratory tract, ed. Michael Ellis. Cambridge University Press.