Abstract

Le infezioni da Mycoplasma hominis sono facilmente trascurate perché i metodi convenzionali per la rilevazione batterica possono fallire. Qui, 8 casi di mediastinite settica dovuta a M. hominis sono riportati e rivisti nel contesto dei casi precedentemente riportati di mediastinite, infezione della ferita dello sterno, pleurite o pericardite causata da M. hominis. Tutti gli 8 pazienti avevano una condizione iniziale predisponente legata a una scarsa funzione cardiorespiratoria, all’aspirazione o a complicazioni legate a un intervento coronarico o ad altri interventi chirurgici toracici. La mediastinite era associata a versamento pleurico purulento e sintomi settici acuti che richiedevano farmaci inotropi e supporto ventilatorio. Più tardi, i pazienti hanno avuto una tendenza a corsi cronici indolenti con pleurite, pericardite, o ferite sternali aperte che sono durate per diversi mesi. Le infezioni da M. hominis possono anche presentarsi come una lieve infezione della ferita dello sterno o come pericardite o pleurite cronica locale senza mediastinite settica. Il trattamento comprende il drenaggio chirurgico e lo sbrigliamento. Gli antibiotici efficaci contro il M. hominis dovrebbero essere considerati nel trattamento della mediastinite di eziologia sconosciuta.

Mycoplasma hominis è un piccolo batterio che manca di una tipica parete cellulare di peptidoglicano batterico. A causa di questa proprietà, non viene visualizzato sulle macchie gram batteriche ed è resistente agli antibiotici che influenzano la sintesi del peptidoglicano (come gli agenti β-lattamici e la vancomicina). È raramente associato a infezioni, ma è frequentemente isolato dal tratto urogenitale e respiratorio di individui sani asintomatici. I tassi di colonizzazione nel tratto urogenitale vanno dal 21% al 54% tra le donne e dal 4% al 13% tra gli uomini. I tassi di colonizzazione nel tratto respiratorio superiore sono stati segnalati per variare dall’1% al 3% tra gli adulti sani, e la colonizzazione è stata trovata fino all’8% degli adulti con malattie respiratorie croniche e fino al 30% dei bambini con tonsillite cronica. Le infezioni da M. hominis sono prevalentemente associate al tratto genitourinario; queste infezioni si verificano in particolare durante il periodo peripartum e dopo gli aborti e sono responsabili di casi di febbre post-partum, infezione della ferita del taglio cesareo, malattia infiammatoria pelvica e pielonefrite. L’acquisizione dell’organismo durante il parto può causare meningite, ascesso cerebrale e infezioni oculari nel neonato.

M. hominis può causare infezioni non genitourinarie negli adulti; e sono stati riportati casi di setticemia, infezioni da ferite, meningite, ascessi cerebrali, artrite e infezioni del tratto respiratorio. La via di infezione è stata identificata come il tratto urinario tramite cateterismo uretrale o il tratto respiratorio. Molti pazienti con infezioni non genitourinarie sono stati descritti per avere fattori predisponenti per l’infezione, tra cui immunosoppressione, trauma, o scarsa funzione cardiorespiratoria.

Qui, riportiamo otto casi di mediastinite causata da M. hominis e li rivediamo nel contesto dei casi precedentemente riportati di infezione della ferita dello sterno, pleurite, mediastinite o pericardite dovuta a M. hominis. L’analisi dei casi ha rivelato la natura pericolosa per la vita dell’infezione, la tendenza al versamento pleurico e pericardico e la predilezione per un decorso cronico tardivo.

Metodi

M. hominis è stato isolato mediante tecniche batteriologiche anaerobiche convenzionali. I campioni sono stati messi in strisce su piastre con Fastidious Anaerobe Agar (Lab M, Bury, Regno Unito) che sono state integrate con il 5% di sangue di cavallo defibrinato. Le piastre sono state incubate in vasi anaerobici a 35°C. M. hominis è apparso come colonie trasparenti puntiformi dopo diversi giorni di incubazione.

L’identificazione preliminare di M. hominis è stata fatta se le colonie avevano una macchia di gram negativa e se il test di diffusione del disco ha mostrato un tipico schema di suscettibilità agli antibiotici: resistenza a penicillina ed eritromicina e suscettibilità a clindamicina e tetraciclina. L’identificazione definitiva si è basata sull’analisi PCR.

L’Etest (AB BIODISK, Solna, Svezia) è stato usato per il test di suscettibilità antimicrobica. Questo metodo ha dimostrato di dare risultati paragonabili a quelli ottenuti con le tecniche di diluizione in brodo e in agar. Le MIC per ogni antibiotico sono state interpretate come suscettibili, mediamente resistenti o resistenti secondo uno standard riportato altrove.

Risultati

In totale sono stati trovati 8 pazienti con mediastinite da M. hominis nell’ospedale centrale dell’Università di Helsinki nel periodo 1991-1998. Degli 8 pazienti, 5 avevano subito un innesto di bypass coronarico, 1 aveva subito un intervento chirurgico per un diverticolo dell’esofago e 2 erano stati ricoverati in ospedale in shock settico. Le caratteristiche cliniche dei pazienti sono riassunte nella tabella 1.

Tutti gli 8 pazienti erano immunocompromessi perché avevano o condizioni sottostanti o complicazioni relative all’intervento chirurgico. I pazienti 1 e 2 (tabella 1) avevano una frazione di eiezione preoperatoria del 30%. Il paziente 3 (frazione di eiezione, 57%) stava ricevendo un trattamento con warfarin che predisponeva all’ematoma sternale. Il paziente 4, che aveva la frazione di eiezione preoperatoria più alta (72%), è stato sottoposto a un intervento di bypass coronarico di emergenza a causa di un infarto cardiaco legato all’angiografia coronarica. Il paziente 5 (frazione di eiezione, 53%) ha sviluppato una fibrillazione ventricolare postoperatoria ed è stato nuovamente sottoposto a sternotomia per tamponamento cardiaco. Il paziente 6, che ha subito un intervento per un diverticolo dell’esofago, ha avuto una perforazione intraoperatoria del bronco destro e una perforazione postoperatoria dell’esofago. I pazienti 7 e 8, che sono stati ricoverati in ospedale a causa di ipotensione settica, erano alcolizzati; entrambi questi pazienti sono stati rianimati il giorno del ricovero.

In tutti gli 8 pazienti, i primi segni di infezione erano febbre e/o dolore sternale. Dei 6 pazienti che avevano subito un intervento precedente, 5 hanno sviluppato la febbre entro 1 settimana dall’intervento e 1 ha sviluppato la febbre 12 giorni dopo l’intervento. Dopo la comparsa della febbre, le condizioni generali dei pazienti sono rapidamente peggiorate; hanno sviluppato sintomi settici, disorientamento e disfunzioni cardiorespiratorie che richiedevano farmaci inotropi e supporto ventilatorio. Successivamente, c’era uno scarico purulento dalle ferite del torace nei pazienti che avevano subito un precedente intervento chirurgico.

Le infezioni erano caratterizzate da versamenti nelle cavità pleuriche e pericardiche. La TAC ha rivelato versamenti pleurici in tutti i pazienti e versamento pericardico in 2 pazienti. La tecnica per la chirurgia coronarica ha comportato l’apertura della cavità pleurica sinistra e la preparazione dell’arteria mammaria interna sinistra, che ha portato a raccolte di liquido nella cavità pleurica sinistra e alla formazione di piccole aree di atelettasia nel polmone sinistro. Il trauma operatorio può predisporre all’infezione da M. hominis, che è stata caratterizzata da versamento purulento soprattutto nella cavità pleurica sinistra in pazienti che avevano subito un intervento di bypass coronarico.

C’era un notevole ritardo nella diagnosi di infezione da M. hominis. Dopo aver ottenuto un campione, l’identificazione microbiologica del micoplasma ha richiesto una media di 9,1 giorni (range, 5-21 giorni). Dopo l’inizio della febbre, la diagnosi di infezione da micoplasma ha richiesto una media di 17,9 giorni (range, 8-31 giorni). Il ritardo nell’identificazione microbiologica era dovuto al fatto che M. hominis cresceva solo lentamente sulle piastre di coltura utilizzate, che non erano ottimizzate per la crescita dei micoplasmi ma erano piuttosto utilizzate per rilevare vari patogeni diversi.

M. hominis è stato isolato da campioni di liquido pleurico o mediastinico dai pazienti 1, 5, 6 e 8. M. hominis era l’unico organismo isolato da questi campioni. La crescita stafilococcica è stata trovata nelle colture di campioni di ferite superficiali dello sterno dei pazienti 5 e 6; tuttavia, gli stafilococchi non sono stati recuperati dai campioni di liquido pleurico o mediastinico di questi pazienti.

M. hominis è stato isolato da campioni di ferite dello sterno dei pazienti 2, 3 e 4. M. hominis era l’unico organismo isolato da questi campioni. M. hominis è stato recuperato da un campione di liquido di lavaggio broncoalveolare (BAL) dal paziente 7. Nessun altro organismo è stato trovato in questo campione di liquido BAL, e la quantità di colonie sulla piastra di coltura era alta (i campioni BAL sono stati valutati con una scala semiquantitativa). È possibile che i ceppi di M. hominis isolati dalle ferite sternali o dal liquido BAL possano aver rappresentato una colonizzazione superficiale con M. hominis. Tuttavia, la grande quantità di colonie di M. hominis e la mancanza di altri organismi suggeriscono che M. hominis ha avuto un ruolo patogenetico nella malattia clinica. Le quantità di colonie di M. hominis sulle piastre di coltura possono anche essere sottostimate, dato che le piastre non erano specificamente progettate per l’isolamento di M. hominis.

Tutti gli 8 ceppi erano sensibili alla clindamicina (MIC range, 0,03-0,06 µg/mL) e alla tetraciclina (MIC range, 0,125-0,25 µg/mL; tabella 2). La suscettibilità alla ciprofloxacina era variabile, e tutti i ceppi erano resistenti alla tobramicina (tabella 2). Tutti i ceppi erano resistenti all’eritromicina (valutata mediante test di diffusione su disco).

Tutti i pazienti tranne il paziente 7 hanno subito operazioni di revisione a causa di empiema pleurico e per la rimozione di tessuto necrotico. I pazienti 5 e 8 sono stati sottoposti a 3 operazioni principali per controllare l’infezione. Le operazioni di revisione comprendevano l’omentoplastica e la chirurgia del lembo muscolo pettorale maggiore. L’importanza del drenaggio locale e dello sbrigliamento è evidenziata nel caso del paziente 4, che ha risposto inizialmente al trattamento chirurgico senza terapia antimicrobica specifica contro il M. hominis, che non è stata iniziata fino al giorno 90.

Dopo la fase settica iniziale dell’infezione, le infezioni tendevano a seguire un corso cronico. Le ferite sternali tendevano a chiudersi lentamente con uno scarico purulento continuo. Il paziente 4 ha avuto una ferita sternale aperta per 22 mesi e ha richiesto lunghi cicli di terapia antimicrobica. Il paziente 2 ha sviluppato una raccolta di liquido necrotico sotto il fegato 5 mesi dopo l’operazione iniziale che potrebbe essere stato causato da M. hominis. Successivamente, sviluppò una necrosi intestinale e morì.

Discussione

Oltre alla mediastinite, M. hominis può causare infezioni da ferite, ascessi, artrite, osteite, peritonite, polmonite, meningite e sepsi. Le infezioni extragenitali dovute a M. hominis sono state esaminate altrove. In generale, le infezioni che coinvolgono il mediastino tendevano a seguire un decorso più grave rispetto alle altre infezioni da M. hominis. I casi precedentemente riportati di mediastinite, infezione della ferita dello sterno, pleurite o pericardite dovuta a M. hominis sono riassunti nella tabella 3. L’alto tasso di mortalità tra questi pazienti evidenzia la gravità di queste infezioni. La maggior parte dei decessi si è verificata in pazienti sottoposti a chirurgia del trapianto (8 su 15), 1 decesso si è verificato in 13 pazienti sottoposti a chirurgia cardiaca ricostruttiva, e 2 decessi si sono verificati in 7 pazienti con altre malattie sottostanti.

Queste infezioni possono essere approssimativamente categorizzate in 3 diverse entità cliniche: mediastinite settica acuta; infezione cronica indolente della ferita dello sterno, pericardite o pleurite che dura per mesi; e infezione acuta lieve della ferita dello sterno o pleurite che dura <1 mese.

I pazienti con mediastinite settica acuta si presentavano solitamente entro 2 settimane dopo una procedura chirurgica. Questi pazienti avevano i seguenti sintomi, come menzionato nell’ordine temporale di presentazione: tenerezza della ferita sternale, febbre di alto grado, scarico purulento dalla ferita, versamento pleurico e talvolta pericardico, e disorientamento. Tutti i nostri 8 pazienti avevano una mediastinite settica. Tutti avevano insufficienza cardiorespiratoria che richiedeva assistenza respiratoria e farmaci inotropi. Diversi pazienti precedentemente descritti avevano un quadro clinico di mediastinite settica, tra cui il paziente 9 (tabella 3), il paziente 10, il paziente 12, il paziente 29 e il paziente 22. Dopo la fase acuta, le infezioni tendevano a seguire un decorso cronico con versamento pleurico persistente, ferita sternale aperta e malunione dello sterno. In 1 caso, l’empiema con versamento pleurico è ricomparso 7 mesi dopo l’intervento e l’infezione clinica iniziale dovuta a M. hominis (paziente 10) . Questi pazienti di solito hanno richiesto più operazioni, compreso il drenaggio del versamento, lo sbrigliamento, l’intervento chirurgico del lembo muscolo pettorale maggiore e l’omentoplastica per la chiusura delle ferite sternali aperte.

In alcuni casi, l’infezione ha seguito un corso cronico localizzato con febbre di basso grado ma senza sintomi settici. Il paziente 23 (tabella 3) aveva una ferita sternale aperta e fluido nel mediastino anteriore 1 settimana dopo l’intervento chirurgico che ha richiesto 3 mesi per guarire. Il paziente 11 ha sviluppato una ferita sternale aperta 4 settimane dopo l’intervento che ha impiegato 5 mesi per guarire. L’infezione a volte si è manifestata fino a 18 mesi dopo l’intervento come versamento pleurico e pericardite purulenta con ispessimento pericardico e infiammazione linfocitica (paziente 26). Il paziente 25 ha avuto un’endocardite della valvola protesica durata 5 mesi, che è stata infine trattata con un trapianto di cuore. Il paziente 30 era un neonato con una massiccia effusione pericardica, la cui madre aveva avuto una malattia fluttuante 2 settimane prima del parto. Il neonato è stato trattato con clindamicina e con la creazione di una finestra pleuropericardica all’età di 42 giorni.

Alcuni pazienti avevano un’infezione acuta della ferita dello sterno o una pleurite senza sintomi settici che durava <1 mese. Il paziente 16 (tabella 3) ha avuto un’infezione della ferita dello sterno 4 giorni dopo l’intervento che è guarita rapidamente, e il paziente 27 ha sviluppato un’infezione della ferita dello sterno 5 giorni dopo l’intervento, che è guarita entro 1 mese. Il paziente 24 era un neonato con infezione della ferita dello sterno dopo la settostomia atriale con palloncino di Rashkind e la successiva operazione di switch arterioso per trattare la trasposizione delle grandi arterie. Il bambino ha recuperato rapidamente dopo il drenaggio chirurgico e lo sbrigliamento e la somministrazione di clindamicina.

La diagnosi delle infezioni da micoplasmi è difficile perché la colorazione di Gram del versamento o dello scarico purulento non rivela i batteri; viene mostrata solo la presenza di neutrofili. Le colture batteriche di routine possono essere negative poiché i micoplasmi sono altamente fastidiosi e richiedono mezzi di coltura arricchiti per la crescita; gli agenti selettivi possono essere utilizzati per prevenire la crescita di altri organismi. M. hominis è il meno fastidioso dei micoplasmi e può essere identificato su piastre di coltura batteriologica di routine solo dopo diversi giorni di incubazione; forma colonie di dimensioni di un punto che sono facilmente trascurate e meglio rilevate sotto ingrandimento. L’identificazione delle colonie di micoplasmi sulle piastre di coltura può essere facilitata dall’uso di tecniche di immunofluorescenza diretta. I sistemi di emocoltura automatizzati di routine possono non rilevare la presenza di micoplasmi, perché la loro crescita sui mezzi liquidi è piccola, e le culture producono al massimo una debole foschia che è meglio rilevata dal confronto con il mezzo che non è stato inoculato. Possono essere rilevati nel sangue tramite subcultura da flaconi di emocoltura apparentemente negativi. Il rilevamento di M. hominis tramite test PCR o metodi di rilevamento dell’antigene direttamente nei campioni clinici può rivelarsi utile nella diagnosi delle infezioni da M. hominis.

Tutti gli 8 ceppi della nostra serie erano suscettibili alla clindamicina e alla tetraciclina (tabella 2). La suscettibilità alla ciprofloxacina era variabile, e tutti i ceppi erano resistenti alla tobramicina. Tutti i ceppi erano resistenti all’eritromicina; il test di diffusione del disco ha rivelato questa resistenza, che è in accordo con i rapporti precedenti che indicano la resistenza di M. hominis all’eritromicina e anche ai macrolidi più recenti. Le MIC della clindamicina erano simili a quelle riportate altrove per il M. hominis. Va notato, tuttavia, che la clindamicina potrebbe non essere efficace contro Ureaplasma urealyticum, che può coesistere nelle infezioni da M. hominis. Anche se tutti i ceppi erano sensibili alla tetraciclina, fino al 15% degli isolati clinici di M. hominis sono stati segnalati per essere tetraciclina-resistente. Il nuovo chinolone trovafloxacina ha dimostrato di essere efficace contro le specie di Mycoplasma in vitro.

Il trattamento delle infezioni prevedeva il drenaggio, lo sbrigliamento e una terapia antimicrobica specifica. L’importanza del trattamento chirurgico è evidente da un case report di un paziente che ha risposto alla sola terapia chirurgica (paziente 11; tabella 3). Le infezioni della ferita dello sterno da M. hominis erano a volte refrattarie alla terapia e, nonostante la terapia antimicrobica specifica, lo sbrigliamento e le operazioni ricostruttive, c’era una tendenza alla disunione dello sterno.

Altri micoplasmi sono stati trovati in infezioni che coinvolgono il mediastino. U. urealyticum può, anche se raramente, coesistere in infezioni da M. hominis (tabella 3) ed è stato trovato da solo in un caso di pericardite dopo un trapianto di cuore. Mycoplasma pneumoniae è stato implicato come patogeno in casi di pericardite.

Tutti gli 8 pazienti della nostra serie avevano fattori identificabili che li predisponevano alle infezioni. I meccanismi specifici che predispongono all’infezione da micoplasma possono aver coinvolto la formazione di atelectasia, la raccolta di secrezioni nelle cavità bronchiali o toraciche, o l’emorragia. Gli anticorpi specifici possono essere importanti nella difesa contro le infezioni da micoplasmi, dato che i soli anticorpi specifici per i micoplasmi sono stati segnalati per inibire la crescita dei micoplasmi in vitro. Tenendo presente il possibile ruolo protettivo degli anticorpi, abbiamo cercato retrospettivamente i livelli di γ-globulina nel siero. È sorprendente che il paziente 2 avesse un livello di γ-globulina aumentato (22,0 g/L) 4 mesi dopo l’inizio della mediastinite da M. hominis. Questo risultato può indicare che aveva una normale risposta immunitaria anticorpo-mediata. In alternativa, l’infezione da micoplasma può aver provocato una sintesi aspecifica di γ-globulina senza lo sviluppo di anticorpi protettivi specifici per M. hominis. La sintesi aspecifica delle immunoglobuline è stata osservata nelle infezioni da M. pneumoniae; è stato riferito che sono associate alla formazione di immunocomplessi circolanti e autoanticorpi.

L’analisi di ceppi successivi di M. hominis coltivati dal liquido sinoviale di un paziente con artrite cronica per un periodo di 6 anni ha rivelato che gli isolati di M. hominis possiedono una variazione degli antigeni di superficie. Uno di questi antigeni di superficie variabili è risultato essere una lipoproteina immunogenica importante nell’adesione dei micoplasmi alle cellule eucariotiche chiamata antigene associato all’aderenza variabile (Vaa). Le varianti del ceppo progenitore M. hominis sono state trovate per avere variazioni di dimensioni causate da guadagno o perdita di sequenze ripetitive centrali nel gene della lipoproteina Vaa e divergenza di sequenza nella porzione distale C-terminale del gene Vaa. Poiché gli anticorpi alla lipoproteina Vaa inibiscono l’adesione di M. hominis alle cellule dell’ospite, la variazione antigenica nella lipoproteina Vaa può aiutare M. hominis a sfuggire alla sorveglianza immunitaria. Anche altri antigeni di superficie di M. hominis possono presentare variazioni; per esempio la proteina di superficie P120, le cui sequenze hanno dimostrato di essere altamente variabili tra i diversi ceppi. La proteina di superficie P135 Lpm1 ha dimostrato di contenere sequenze ripetitive multiple che possono essere soggette a mutazioni che portano alla variazione antigenica.

M. hominis è un potente induttore di cellule epiteliali che secernono citochine chemoattrattive dei neutrofili come IL-8 e peptide attivante i neutrofili derivato dalle cellule epiteliali (ENA-78). Questa proprietà può contribuire alla tendenza dei pazienti infetti a sviluppare versamenti pleurici e pericardici. La capacità del M. hominis di attrarre i neutrofili è intrigante alla luce dei risultati che i micoplasmi si legano spontaneamente ai neutrofili e rimangono vitali all’interno dei neutrofili quando vengono fagocitati in assenza di anticorpi. La posizione intracellulare può consentire al M. hominis di moltiplicarsi liberamente quando è protetto dalle difese dell’ospite mediate dagli anticorpi.

Anche se le infezioni da M. hominis non sono comuni, il batterio può essere un patogeno più prevalente di quanto gli studi precedentemente riportati abbiano indicato. Poiché l’isolamento dell’organismo è difficile, l’infezione da M. hominis può essere spesso mancata o mal diagnosticata. Si dovrebbe sospettare un’infezione da M. hominis quando la colorazione di Gram rivela neutrofili abbondanti ma nessun batterio. Quando si sospetta un caso, il laboratorio clinico batteriologico dovrebbe essere consultato per l’isolamento di M. hominis, e si dovrebbe considerare un trattamento antibiotico empirico contro i micoplasmi. Va notato che a causa della tendenza all’infezione cronica, dovrebbe essere somministrato un trattamento antimicrobico a lungo termine contro il M. hominis. Tuttavia, il drenaggio chirurgico e lo sbrigliamento sono fondamentali per il recupero, poiché alcuni pazienti rispondono alla terapia con il solo trattamento chirurgico. Poiché gli ematomi, le raccolte di liquido e l’atelettasia sembrano predisporre alle infezioni da M. hominis, l’uso di una tecnica chirurgica atraumatica e una buona emostasi non possono essere enfatizzati troppo nella prevenzione di queste infezioni.