PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

CORYNEBACTERIUM UREALYTICUM W ZAKAŻENIACH SZPITALNYCH
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 2000/53/2.

autorzy

Agnieszka Mikucka 1, Eugenia Gospodarek 1, Marzena Paprzycka 2
1 Katedra i Zakład Mikrobiologii, Akademia Medyczna im. L. Rydygiera w Bydgoszczy
Kierownik: prof. dr hab. n, med. Z. Dudziak
2 Zakład Mikrobiologii, Samodzielny Publiczny Wojewódzki Szpital im. dr. J. Biziela w Bydgoszczy
Kierownik: mgr J. Kochanowska

słowa kluczowe

układ moczowy zakażenia układu moczowego Corynebacterium urealyticum

streszczenie

Wstęp. Corynebacterium urealyticum opisane przez Kinga w 1972 roku ma
obecnie ugruntowaną pozycję jako czynnik etiologiczny zakażeń dróg mo-
czowych. Wywołuje zakażenia u pacjentów szpitalnych, będących po zabie-
gach urologicznych i antybiotykoterapii. Jest wybredną Gram-dodatnią pa-
łeczką, wytwarzającą duże ilości ureazy. C. urealyticum, podobnie jak C.
jeikeium jest oporny na wiele antybiotyków, poza wankomycyną i teikoplani-
ną. Wchodzi w skład fizjologicznej flory skóry człowieka, a jego kolonizacja
wzrasta u osób hospitalizowanych. Jest drobnoustrojem oportunistycznym, u
osób z obniżoną odpornością może być przyczyną bakteriemii, endocarditis i
bardzo rzadko zakażeń układowych, takich jak: pneumonia, peritonitis.
W pracy analizowano występowanie C. urealyticum w materiale klinicznym i
ich antybiotykowrażliwość.
Materiał i metoda. Badaniem objęto 26 szczepów C. urealyticum wyosob-
nionych z moczu, wymazu z rany, drenów, krwi. Drobnoustroje hodowano na
podłożu Columbia Agar z dodatkiem 5% krwi baraniej, w temperaturze 37°C,
przez 24-48 h, w atmosferze wzbogaconej 5% CO2. Do identyfikacji użyto
testy API Coryne (bio-Merieux). Wrażliwość na antybiotyki oceniano metodą
krążkowo-dyfuzyjną Kirby-Bauera na podłożu Mueller-Hintona z dodatkiem
5% krwi baraniej.
Wyniki. Większość (73%) szczepów wyhodowano z moczu od pacjentów z
bakteriurią, Z drenów, krwi i wymazu z rany wyhodowano kolejno 15%, 8%,
4% szczepów. Pacjenci po 65 roku życia stanowili 77%. Wszystkie szczepy
były oporne na trimetoprim/sulfametoksazol i nitrofurantoinę. Większość
szczepów była oporna na fi-laktamy aminoglikozydy, fluorochinolony i te-
tracykliny. Wszystkie szczepy były wrażliwe na wankomycynę i teikopla-
ninę.
Wnioski. C. urealyticum jest oportunistycznym, wieloopomym drobnoustro-
jem odpowiedzialnym najczęściej za zakażenia układu moczowego i nie
powinien być pomijany w diagnostyce zakażeń szpitalnych. Umożliwi to opty-
malne zapobieganie i leczenie pacjentów z grup ryzyka.

WSTĘP
Corynebacterium urealyticum (dawniej Corynebacterium grupa D2), opi-
sany przez Kinga w 1972 roku [12], jest wybredną Gram-dodatnią
pałeczką katalazo-dodatnią i oksydazo-ujemną [10, 11]. C. jeikeium,
podobny do C. urealyticum, nie wytwarza ureazy i nie fermentuje glu-
kozy [6, 8]. Przypadek zapalenia płuc z udziałem C. urealyticum opi-
sano w 1979 roku [12], ale dopiero od 1985 roku zaczęły się pojawiać
doniesienia o zakażeniach dróg moczowych z udziałem tej bakterii
[12].
C. urealyticum należy do fizjologicznej flory skóry człowieka, wystę-
puje głównie w okolicach pach, pachwin, odbytu i fałdów brzusznych.
Kolonizacja skóry wzrasta u pacjentów hospitalizowanych [1,14,16,17].
Drobnoustrój ten jest odpowiedzialny za zakażenia oportunistyczne.
Wywołuje głównie zakażenia układu moczowego (zapalenie pęcherza,
Odmiedniczkowe zapalenie nerek, bezobjawowa bakteriuria), przede
wszystkim w warunkach szpitalnych. Czynnikami predysponującymi są:
zabiegi operacyjne w obrębie dróg moczowych, długotrwała antybioty-
koterapia, immunoterapia, uszkodzenia pęcherza, transplantacje nerki
[1, 8,12,19]. C. urealyticum, podobnie jak Proteus sp., wytwarza duże ilości
ureazy, co powoduje hydrolizę mocznika i alkalizację moczu (pH > 7). W
przebiegu zakażeń układu moczowego z udziałem G urealyticum charak-
terystyczne jest występowanie złogów fosforanów magnezowo-amono-
wych (struwit), które sprzyjają powstawaniu kamieni w pęcherzu i ner-
kach [1, 3, 10, 12, 17]. Doniesienia o wyhodowaniach Gram-dodatnich i
ureazo-dodatnich pałeczek z przypadków zapalenia pęcherza, z obecno-
ścią alkalicznych złogów, pochodzą już z roku 1947 [12], jednak prawie
przez 30 lat drobnoustrój ten nie był zidentyfikowany.
C. urealyticum sporadycznie jest przyczyną bakteriemii (związek z
cewnikowaniem), endocarditis (najczęściej u osób ze sztucznymi zastaw-
kami), bardzo rzadko infekcji układowych, takich jak: pneumonia, peri-
tonitis, szczególnie u osób z obniżoną odpornością [1, 3, 8,11]. Najczę-
ściej szczepy C. urealyticum charakteryzują się opornością na wiele
antybiotyków. Lekiem z wyboru są glikopeptydy [3, 4].
W piśmiennictwie polskim brak doniesień na temat C. urealyticum,
w związku z tym celem pracy była ocena częstości występowania G
urealyticum w materiale klinicznym i ich wrażliwość na antybiotyki.
MATERIAŁ I METODY
Przedmiotem badania było 26 szczepów C. urealyticum izolowanych
w latach 1996-1998 z materiałów klinicznych od chorych z objawami
zakażenia. Szczepy pochodziły od 26 pacjentów z oddziałów neurolo-
gii, urologii, ortopedii, chorób wewnętrznych, intensywnej ierapii i am-
bulatorium.
C. urealyticum hodowano na podłożu Columbia Agar (bio-Merieux) z
dodatkiem 5% krwi baraniej w temperaturze 37°C, przez 24-48 h, w at-
mosferze wzbogaconej 5% CO2. Wstępnej identyfikacji dokonywano na
podstawie oceny preparatu barwionego metodą Grama (Gram-dodat-
nie kokopałeczki, układ palisadowy) i wytwarzania ureazy (podłoże
Christensena z mocznikiem). Identyfikacji gatunku dokonywano za po-
mocą testu API Coryne (bio-Merieux).
Wrażliwość na antybiotyki oceniano metodą krążkowo-dyfuzyjną Kir-
by-Bauera używając krążków bibułowych (Becton Dickinson): penicyli-
na (10 U), ampicylina/sulbaktam (10/10 ?g), amoksycylina/kwas kla-
wulanowy (20/10 ?g)/ cefazolina (30 ?g), cefuroksym (30 ?g), cefotaksym
(30 ?g), imipenem (10 ?g), wankomycyna (30 ?g)/ teikoplanina (30 ?g)/
gentamycyna (10 ?g), amikacyna (30 ?g), netylmycyna (30 ?g), tetracy-
kliną (30 ?g)/ norfloksacyna (10 ?g)/ cyprofloksacyna (5 mg), nitrofuran-
toina (300 mg), trimetoprim/sulfametoksazol (1,25/23,75 ?g)- Szczepy
inkubowano 24 h w temperaturze 37°C na podłożu Mueller-Hintona (bio-
Merieux) z dodatkiem 5% krwi baraniej. Interpretacji wyników dokona-
no na podstawie tabel NCCLS [9].
WYNIKI
Wyhodowane szczepy C. urealyticum w 96% pochodziły od pacjentów
szpitalnych, głównie z oddziałów Neurologii i Urologii (tabela I). Wśród
pacjentów 65% stanowili mężczyźni, 77% pacjenci powyżej 65 roku ży-
cia (ryc. 1), oraz jedno 5 miesięczne dziecko z posocznicą. Szczepy wy-
izolowano z moczu (73%), drenów (15%), krwi (8%) i wymazu z rany
(4%) (tabela I). Spośród pacjentów, 80% było poddawanych antybioty-
koterapii, głównie antybiotykami z grupy p-laktamów (aminopenicyli-
ny, penicyliny ż inhibitorami p-laktamaz, cefalosporyny II i III genera-
cji), aminoglikozydów, fluorochinolonów. Połowę z nich stanowili
pacjenci cewnikowani, a u większości z nich cewnik był utrzymywany
dłużej niż 5 dni (5-19 dni).
Z drenów, krwi i wymazu z rany szczepy wyhodowano w monokul-
turze. Ponad 89% szczepów G urealyticum wyhodowanych z moczu sta-
nowiło monokulturę (bakteriuria 103-107 komórek na ml), w dwóch przy-
padkach były hodowle mieszane (1 – z Enterococcus faecalis 106 komórek
na ml, 1 – ze Streptococcus sp. 106 komórek na ml).
W analizowanym okresie zbadano 9 886 prób moczu, 5 084 z nich za-
liczono do wyników dodatnich, z czego wyhodowane C. urealyticum sta-
nowiły 0,33%. W okresie 3 lat zauważono spadek liczby izolacji C. ure-
alyticum z moczu. W 1996 roku odsetek wynosił 0,038, w 1997 roku 0,031,
a w 1998 r. 0,26.
Wszystkie szczepy były wrażliwe na glikopeptydy (ryc. 2). Spośród
26 szczepów 5 było wrażliwych na cyprofloksacynę, 4 na ampicylinę z
sulbaktamem, amoksycylinę z kwasem klawulanowym, cefazolinę, ce-
furoksym, cefotaksym i imipenem. Wszystkie szczepy wykazywały opor-
ność na trimetoprim/sulfametoksazol i nitrofurantoinę.
DYSKUSJA
Zakażenia szpitalne należą do jednych z najpoważniejszych proble-
mów współczesnej medycyny [5]. Drobnoustroje odpowiedzialne za te
zakażenia charakteryzuje oporność na wiele chemioterapeutyków, spo-
wodowaną selekcją szczepów w wyniku intensywnego stosowania an-
tybiotyków w środowisku szpitalnym. Powoduje to wydłużenie okresu
hospitalizacji i wzrost kosztów leczenia [2, 5].
Zakażenia z udziałem C. urealyticum dotyczą osób hospitalizowanych
po długotrwałej antybiotykoterapii, immunoterapii, zabiegach operacyj-
nych [1, 16]. Podobnie było w analizowanych przez nas przypadkach.
C. urealyticum kolonizuje skórę zdrowych ludzi, częściej kobiet. Koloni-
zacja skóry wzrasta w warunkach szpitalnych u obu płci i dotyczy
25-37% pacjentów [3, 12]. Długotrwała i szerokospektralna antybioty-
koterapia powoduje zmiany w składzie fizjologicznej flory skóry, jedno-
cześnie antagonizm między maczugowcami a pałeczkami Gram-ujem-
nymi i gronkowcami umożliwia wieloopornym corynef orm (C. urealyticum,
C. jeikeium) intensywne zasiedlanie pewnych partii skóry (pachy, pachwi-
ny, fałdy brzuszne) [7,14,16]. Soriano i wsp. [14] sugerują, że cecha wie-
looporności ma początek w układzie pokarmowym. Antybiotykotera-
pia powoduje selekcję szczepów opornych, które mogą przekazywać
geny oporności na antybiotyki innym bakteriom.
C. urealyticum wywołuje głównie zakażenia układu moczowego, co
potwierdzają nasze wyniki. Najczęściej powodem zakażenia jest cewni-
kowanie [1,12-14,17]. Ryzyko jest tym większe, im dłużej utrzymywa-
ny jest cewnik [2]. W badaniach Sheretz i wsp. [11] nad kolonizacją cew-
ników żylnych stwierdzono obecność coryneform w 3,3% przypadków
i były one na 4 miejscu po gronkowcach koagulazo-ujemnych, Pseudo-
monas aeruginosa i Enterococcus sp.
Głównym czynnikiem wirulencji C. urealyticum jest ureaza, która po-
woduje alkalizację moczu i stwarza warunki sprzyjające adherencji i ko-
lonizacji błony śluzowej układu moczowego [1, 8, 10]. Doświadczenia
Marty i wsp. [8] wykazały brak korelacji między obecnością pili a hema-
glutynacją i adhezją. Jest to typowy drobnoustrój oportunistyczny. U
chorych z osłabionym układem immunologicznym może wywoływać
posocznice, endocarditis, peritonitis, zapalenie płuc i zakażenia tkanek
miękkich [6, 8,12].
Zakażenia układu moczowego z udziałem C. urealyticum nie mają cha-
rakterystycznych objawów, szczególnie u kobiet (bezobjawową bakte-
riuria, dysuria) [1,12,13]. Najczęściej dotyczą pacjentów powyżej 65 roku
życia, u których stwierdza się: pH moczu > 7, krwiomocz, złogi alkalicz-
ne w moczu [1, 3]. Grupę wysokiego ryzyka stanowią pacjenci po trans-
plantacji nerki [1, 18] i immunosupresji [1]. Wśród przypadków przez
nas analizowanych pacjenci pochodzili najczęściej z oddziałów Urologii
i Neurologii, i były to w większości osoby powyżej 65 roku życia, po
zabiegach operacyjnych, z nowotworami oraz poddani długotrwałej an-
tybiotykoterapii. Zakażenia oportunistyczne mają najczęściej charakter
endogenny, jednak są udokumentowane przypadki zakażeń egzogen-
nych [14].
Częstość zakażeń dróg moczowych z udziałem C. urealyticum kształ-
tuje się różnie w.rężnych krajach, i tak w Płd. Afryce wynosi 0,038% [1],
w Hiszpanii 0,1-2% [3,10], a we Francji – 8,1% [1]. Częstość wyhodowa-
nia C. urealyticum z moczu w naszych badaniach oceniono na 0,33%.
Niewiele doniesień na temat zakażeń z udziałem C. urealyticum może
być spowodowane tym, że w odróżnieniu od typowych uropatogenów
C. urealyticum jest drobnoustrojem wolno rosnącym i wymagającym
(podłoża wzbogacone krwią, inkubacja 48-72 h, w atmosferze wzbo-
gaconej CO2) [1, 10]. Jednak rutynowe stosowanie podłóż selektyw-
nych i wydłużanie inkubacji do 72 h nie jest konieczne [10,18]. Według
Ryan i wsp. [10] rozpoznawanie tego drobnoustroju jest wymagane w
przypadku pacjentów stanowiących grupę ryzyka (po długotrwałej an-
tybiotykoterapii, zabiegach operacyjnych, po immunosupresji, z obec-
nością złogów w alkalicznym moczu).
Leczenie zakażeń z udziałem C. urealyticum jest trudne przede wszyst-
kim ze względu na wielooporność tych bakterii na antybiotyki [3, 6,
10]. Są jedynie pojedyncze doniesienia o wyhodowaniach szczepów
wrażliwych [17]. Zwykle są oporne na antybiotyki P-laktamowe, ami-
noglikozydy, trimetoprim/sulfametoksazol, nitrofurantoinę [1,3,4,15].
Te doniesienia zgodne są z naszymi wynikami. Niewiele antybiotyków
jest aktywnych wobec C. urealyticum [4, 6, 13]. Szczepy C. urealyticum
są wrażliwe na wankomycynę [4, 15], zmiennie na fluorochinolony,
często na erytromycynę, ryfampicynę i tetracyklinę [1, 3, 10]. W na-
szych badaniach tylko 11,5% szczepów było wrażliwych na norfloksa-
cynę i tetracyklinę, i 19,2% wrażliwych na cyprofloksacynę. Wszystkie
analizowane szczepy były wrażliwe na wankomycynę i teikoplaninę.
Mechanizm oporności na antybiotyki u C. urealyticum nie jest znany.
Być może jest on spowodowany, podobnie jak u C. jeikeium, modyfika-
cją ściany komórkowej powodującą zaburzenia w jej przepuszczalno-
ści [1].
Oprócz antybiotyków, w leczeniu zakażeń układu moczowego sto-
suje się kwas acetohydroksamowy (CH3CO NHOH) [3, 13], który jest
inhibitorem ureazy, przez co utrzymuje pH początkowe moczu i zmniej-
sza odkładanie złogów struwitu. Podawany z chlorkiem amonu stwa-
rza warunki do działania antybiotyku i zwiększa efekt terapeutyczny
[1, 3,13].
C. urealyticum nie jest nowym drobnoustrojem, ale jest często nie uzna-
wanym za przyczynę zakażeń szpitalnych, a w Polsce szczególnie brak
doniesień na ten temat. Lepsze poznanie tej bakterii umożliwi przeciw-
działanie zapobiegające zakażeniom, szczególnie u pacjentów z grup
ryzyka [16]. Profilaktyka powinna polegać na przestrzeganiu podsta-
wowych zasad higieny w styczności z pacjentem i jego otoczeniem.
Zapobieganie zakażeniom szpitalnym jest najlepszym sposobem
zmniejszania zachorowalności, śmiertelności oraz ograniczeniem wy-
datków ponoszonych przez placówki służby zdrowia [2].
WNIOSKI
C. urealyticum jest oportunistycznym drobnoustrojem odpowiedzial-
nym za zakażenia szpitalne. Zakażenia dotyczyły najczęściej układu mo-
czowego.
Zakażenia z udziałem G urealyticum wystąpiły głównie u pacjentów
po 65 roku, z oddziałów urologicznych i neurologicznych. Czynnikami
ryzyka są cewnikowanie, długotrwała antybiotykoterapia, zabiegi ope-
racyjne.
Szczepy C. urealyticum charakteryzowały się opornością na wiele an-
tybiotyków. Wszystkie były wrażliwe na glikopeptydy.

piśmiennictwo

  1. [1] Aguado, J. M., Ponte, C, Soriano, F.: Bacteriuria with a multiply resistant
  2. species of corynebacterium (Corynebacterium group D2): An unnoticed cause of
  3. urinary tract infection. J. Infect. Dis. 1987,156,144-150.
  4. [2] Bulanda, M., Siewierska, M., Heczko, P. B.: Postacie (formy) kliniczne
  5. zakazen szpitalnych. Nowa Med. 1995, 7-16.
  6. [3] Coyle, M. B., Lipsky, B. A.: Coryneform bacteria in infectious diseases: clinical
  7. and laboratory aspects. Clin. Microbiol. Rev. 1990, 3, 227-246.
  8. [4] Funke, G., Punter, V., von Graevenitz, A.: Antimicrobial susceptibility pat-
  9. terns of some recently established coryneform bacteria. Antimicrob. Agents
  10. Chemother, 1996, 40, 2874-2878.
  11. [5] Hryniewicz, W.: Problemy opornosci na antybiotyki u najczestszych patogenow
  12. szpitalnych. Nowa Med. 1995, 3-7.
  13. [6] Lagrou, K., Verhaegen, J., Janssens, M., Wauters, G., Verbist, L.: Pro-
  14. spective study of catalase-positive coryneform organisms in clinical specimens: Iden-
  15. tification, clinical relevance, and antibiotic susceptibility. Diagn. Microbiol. In-
  16. fect. Dis. 1998, 30, 7-15.
  17. [7] Maibach, H., Aly, R.: Skin microbiology. Springer-Verlag, New York, 1981,
  18. 19-49.
  19. [8] Marty, N., Agueda, L., Lapchine, L., Clave, D., Henry-Ferry, S., Cha-
  20. banon, G.: Adherence and hemagglutination of Corynebacterium group D2. Eur.
  21. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 1991,10, 20-24.
  22. [9] NCCLS Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing,
  23. Ninth Informational Supplement, 1999.
  24. [10] Ryan, M., Murray, P. R.: Prevalence of Corynebacterium urealyticum in urine
  25. specimens collected at a University-Affiliated Medical Center. J. Clin. Microbiol.,
  26. 1994, 32,1395-1396.
  27. [11] Sheretz, R. J., Raad, 1.1., Belani., A, Koo., L.C., Rand, K. H., Pickett, D.
  28. L., Straub S.A., Fauerbach L.L.: Three-year experience with sonicated vascu-
  29. lar catheter cultures in a Clinical Microbiology Laboratory. J. Clin. Microbiol. 1990,
  30. 28, 76-82.
  31. [12] Soriano, F., Fernandez-Roblas, R.: Infections caused by antibiotic-resistat
  32. Corynebacterium group D2. Eur. J. Microbiol. Infect. Dis. 1988, 7, 337-341.
  33. [13] Soriano, F., Ponte, C, Santamaria, M., Fernandez-Roblas, R.: Struvite
  34. crystal formation by Corynebacterium group D2 in human urine and its orevention
  35. by acetohydroxamic acid. Eur. Urol. 1987, 13, 271-273.
  36. [14] Soriano, F., Rodriguez-Tudela, J. L., Fernandez-Roblas, R., Aguado,
  37. J. M., Santamaria, M.: Skin colonization by Corynebacterium groups D2 andJK
  38. in hospitalized patients. J. Clin. Microbiol. 1988, 26, 1878-1880.
  39. [15] Soriano, F., Zapardiel, J., Nieto, E.: Antimicrobial susceptibilities ofCoryne-
  40. bacterium species and other non-spore-forming gram-positive bacilli to 18 antimi-
  41. crobial agents. Antimicrob. Agents Chemother, 1995, 39, 208-214.
  42. [16] Young, V. M., Meyers, W. F., Moody, M. R., Schimpff, S. C: The emer-
  43. gence of Coryneform bacteria as a cause of nosocomial infections in compromised
  44. hosts. Am. J. Med. 1981, 70, 646-650.
  45. [17] Zapardiel, J., Nieto, E., Soriano, F.: Urinary tract infections caused by beta-
  46. lactam-sensitive Corynebacterium urealyticum strains. Eur. J. Clin. Microbiol.
  47. Infect. Dis. 1997,16,174-176.
  48. [18] Zapardiel, }., Nieto, E., Soriano, F.: Evaluation of a new selective medium
  49. for the isolation of Corynebacterium urealyticum. J. Med. Microbiol. 1998, 47,
  50. 79-83.