Abstract

Mycoplasma hominis-infektioner missas lätt eftersom konventionella metoder för bakteriedetektion kan misslyckas. Här rapporteras 8 fall av septisk mediastinit orsakad av M. hominis och granskas i samband med tidigare rapporterade fall av mediastinit, sternumsårinfektion, pleurit eller perikardit orsakade av M. hominis. Alla 8 patienter hade ett predisponerande initialtillstånd relaterat till dålig kardiorespiratorisk funktion, aspiration eller komplikationer relaterade till kranskärlskirurgi eller andra thoraxoperationer. Mediastinit var förknippad med purulent pleurautgjutning och akuta septiska symtom som krävde inotropisk medicinering och respiratoriskt stöd. Senare hade patienterna en tendens till indolenta kroniska förlopp med pleurit, perikardit eller öppna sternalsår som varade i flera månader. M. hominis-infektioner kan också uppträda som mild infektion i sternumsår eller som kronisk lokal perikardit eller pleurit utan septisk mediastinit. Behandlingen omfattar kirurgisk dränering och debridering. Antibiotika som är effektiva mot M. hominis bör övervägas vid behandling av mediastinit av okänd etiologi.

Mycoplasma hominis är en liten bakterie som saknar en typisk bakteriell peptidoglykancellvägg. På grund av denna egenskap visualiseras den inte på bakteriella gramfärgningar och är resistent mot antibiotika som påverkar peptidoglykansyntesen (t.ex. β-laktamämnen och vankomycin). Den är sällan förknippad med infektioner, men den isoleras ofta från de urogenitala och respiratoriska kanalerna hos asymtomatiska friska individer. Koloniseringsgraden i de urogenitala trakterna varierar från 21 till 54 % bland kvinnor och från 4 till 13 % bland män . Kolonisering i de övre luftvägarna har rapporterats ligga mellan 1 % och 3 % bland friska vuxna, och kolonisering har konstaterats hos upp till 8 % av vuxna med kroniska luftvägssjukdomar och hos upp till 30 % av barn med kronisk tonsillit . M. hominis-infektioner är främst förknippade med urin- och könsorganen; dessa infektioner förekommer särskilt under peripartumperioden och efter aborter och är ansvariga för fall av postpartumfeber, sårinfektion vid kejsarsnitt, bäckeninflammation och pyelonefrit. Förvärv av organismen under förlossningen kan orsaka hjärnhinneinflammation, hjärnabscess och ögoninfektioner hos det nyfödda barnet.

M. hominis kan orsaka infektioner utanför urinvägarna hos vuxna, och fall av septikemi, sårinfektioner, hjärnhinneinflammation, hjärnabscesser, artrit och infektioner i andningsvägarna har rapporterats. Infektionsvägen har identifierats som antingen urinvägarna via uretruskateterisering eller luftvägarna. Många patienter med infektioner som inte är urinvägsinfektioner har beskrivits ha predisponerande faktorer för infektion, inklusive immunsuppression, trauma eller dålig kardiorespiratorisk funktion.

Här rapporterar vi åtta fall av mediastinit orsakad av M. hominis och granskar dem i samband med tidigare rapporterade fall av infektion i sternumsår, pleurit, mediastinit eller perikardit orsakade av M. hominis. Analysen av fallen avslöjade infektionens livshotande karaktär, tendensen till pleura- och perikardutgjutningar och prediktionen för ett sent kroniskt förlopp.

Metoder

M. hominis isolerades med hjälp av konventionella anaeroba bakteriologiska tekniker. Proverna ströks på plattor med Fastidious Anaerobe Agar (Lab M, Bury, Storbritannien) som kompletterades med 5 % defibrinerat hästblod. Plattorna inkuberades i anaeroba burkar vid 35 °C. M. hominis framträdde som genomskinliga kolonier efter flera dagars inkubation.

Den preliminära identifieringen av M. hominis gjordes om kolonierna hade en negativ gramfärg och om diskdiffusionstesterna visade ett typiskt antibiotikakänslighetsmönster: resistens mot penicillin och erytromycin och känslighet för klindamycin och tetracyklin. Definitiv identifiering baserades på PCR-analys.

Etest (AB BIODISK, Solna, Sverige) användes för testning av antimikrobiell känslighet. Denna metod har visat sig ge resultat som är jämförbara med de resultat som erhålls genom utspädning i buljong och agar. MIC för varje antibiotikum tolkades som mottaglig, intermediärt resistent eller resistent gjordes enligt en standard som rapporterats på annat håll .

Resultat

Totalt 8 patienter konstaterades ha M. hominis mediastinit på Helsingfors universitets centralsjukhus under 1991-1998. Av de 8 patienterna hade 5 genomgått koronar bypass-transplantation, 1 genomgick en operation för divertikel i matstrupen och 2 hade tagits in på sjukhuset i septisk chock. Patienternas kliniska egenskaper sammanfattas i tabell 1.

Alla 8 patienter hade nedsatt immunförsvar på grund av att de antingen hade underliggande sjukdomar eller komplikationer i samband med kirurgi. Patienterna 1 och 2 (tabell 1) hade en preoperativ ejektionsfraktion på 30 %. Patient 3 (ejektionsfraktion, 57 %) fick warfarinbehandling som predisponerade för sternalhematom. Patient 4, som hade den högsta preoperativa ejektionsfraktionen (72 %), genomgick en akut koronar bypassoperation på grund av hjärtinfarkt i samband med koronarangiografi. Patient 5 (ejektionsfraktion, 53 %) utvecklade postoperativt kammarflimmer och genomgick sternotomi igen för hjärttamponad. Patient 6, som opererades för divertikel i matstrupen, hade intraoperativ perforering av höger bronkus och postoperativ perforering av matstrupen. Patienterna 7 och 8, som togs in på sjukhuset på grund av septisk hypotension, var alkoholister; båda dessa patienter återupplivades på inskrivningsdagen.

För alla 8 patienterna var de första tecknen på infektion feber och/eller bröstsmärta. Av de 6 patienter som hade genomgått tidigare kirurgi utvecklade 5 patienter feber inom 1 vecka efter operationen och 1 patient utvecklade feber 12 dagar efter operationen. Efter febern blev patienternas allmäntillstånd snabbt sämre; de utvecklade septiska symtom, desorientering och kardiorespiratorisk dysfunktion som krävde inotropisk medicinering och respiratoriskt stöd. Därefter förekom purulenta utsläpp från bröstsår hos patienter som hade genomgått tidigare kirurgi.

Infektionerna kännetecknades av utgjutningar i pleurala och perikardiella håligheter. CT visade pleurautgjutningar hos alla patienter och perikardutgjutning hos 2 patienter. Tekniken för kranskärlskirurgi innebar att man öppnade vänster pleurahåla och preparerade vänster inre bröstartär, vilket ledde till ansamlingar av vätska i vänster pleurahåla och bildning av små områden med atelektas i vänster lunga. Operativt trauma kan predisponera för M. hominis-infektion, som kännetecknades av purulent utgjutning särskilt i den vänstra pleurahålan hos patienter som hade genomgått koronar bypass-kirurgi.

Det fanns en avsevärd fördröjning i diagnosen av M. hominis-infektion. Efter att ett prov erhållits tog mikrobiologisk identifiering av mykoplasma i genomsnitt 9,1 dagar (intervall 5-21 dagar). Efter feberdebut tog diagnosen av mykoplasmainfektion i genomsnitt 17,9 dagar (intervall 8-31 dagar). Fördröjningen av den mikrobiologiska identifieringen berodde på att M. hominis endast växte långsamt på de odlingsplattor som användes, vilka inte var optimerade för mykoplasmatillväxt utan snarare användes för att påvisa flera olika patogener.

M. hominis isolerades från pleurala eller mediastinala vätskeprover från patienterna 1, 5, 6 och 8. M. hominis var den enda organismen som isolerades från dessa prover. Stafylokocktillväxt påträffades i kulturer av ytliga sternumsårprover från patienterna 5 och 6. Stafylokocker återfanns dock inte i pleurala eller mediastinala vätskeprover från dessa patienter.

M. hominis isolerades från sternumsårprover från patienterna 2, 3 och 4. M. hominis var den enda organismen som isolerades från dessa prover. M. hominis återfanns från ett prov av bronkoalveolär lavagevätska (BAL) från patient 7. Inga andra organismer hittades i detta BAL-vätskeprov, och mängden kolonier på odlingsplattan var hög (BAL-proverna utvärderades med en semikvantitativ skala). Det är möjligt att M. hominis-stammar som isolerats från sternalsåren eller BAL-vätskan kan ha representerat ytlig kolonisering med M. hominis. Den stora mängden M. hominis-kolonier och avsaknaden av andra organismer tyder dock på att M. hominis spelade en patogenetisk roll i den kliniska sjukdomen. Mängderna M. hominis-kolonier på odlingsplattorna kan till och med vara underskattningar, eftersom plattorna inte var särskilt utformade för isolering av M. hominis.

Alla 8 stammar var mottagliga för klindamycin (MIC-område, 0,03-0,06 µg/mL) och tetracyklin (MIC-område, 0,125-0,25 µg/mL; tabell 2). Mottagbarheten för ciprofloxacin var varierande och alla stammar var resistenta mot tobramycin (tabell 2). Alla stammar var resistenta mot erytromycin (bedömt genom diskdiffusionstest).

Alla patienter utom patient 7 genomgick reviderande operationer på grund av pleuralempyem och för avlägsnande av nekrotisk vävnad. Patienterna 5 och 8 genomgick 3 större operationer för att kontrollera infektionen. Revisionsoperationer omfattade omentoplasty och musculus pectoralis major flapoperation. Vikten av lokal dränering och debridering framhävs i fallet med patient 4, som inledningsvis svarade på kirurgisk behandling utan specifik antimikrobiell behandling mot M. hominis, som inte påbörjades förrän dag 90.

Efter den initiala septiska infektionsfasen tenderade infektionerna att följa ett kroniskt förlopp. Sternalsåren tenderade att stängas långsamt med kontinuerlig purulent urladdning. Patient 4 hade ett sternalsår öppet i 22 månader och krävde långa kurer av antimikrobiell behandling. Patient 2 utvecklade en samling nekrotisk vätska under levern 5 månader efter den första operationen som kan ha orsakats av M. hominis. Därefter utvecklade han tarmnekros och avled.

Diskussion

Förutom mediastinit kan M. hominis orsaka sårinfektioner, abscesser, artrit, osteit, peritonit, pneumoni, meningit och sepsis. Extragenitala infektioner orsakade av M. hominis har granskats på annat håll. Generellt sett tenderade infektioner som involverade mediastinum att ha ett allvarligare förlopp än andra M. hominis-infektioner. Tidigare rapporterade fall av mediastinit, bröstbenssårsinfektion, pleurit eller perikardit på grund av M. hominis sammanfattas i tabell 3 . Den höga dödligheten bland dessa patienter understryker hur allvarliga dessa infektioner är. De flesta dödsfallen inträffade hos patienter som genomgått transplantationskirurgi (8 av 15), 1 dödsfall inträffade hos 13 patienter som genomgått rekonstruktiv hjärtkirurgi och 2 dödsfall inträffade hos 7 patienter med andra underliggande sjukdomar.

Dessa infektioner kan grovt sett kategoriseras i 3 olika kliniska enheter: akut septisk mediastinit; indolent kronisk sternumsårinfektion, perikardit eller pleurit som varar i månader; och akut lindrig sternumsårinfektion eller pleurit som varar <1 månad.

Patienter med akut septisk mediastinit presenterade sig vanligtvis inom 2 veckor efter ett kirurgiskt ingrepp. Dessa patienter hade följande symtom, som nämns i tidsmässig ordning vid presentationen: ömhet i sternalsåret, hög feber, purulenta flytningar från såret, pleural- och ibland perikardutgjutning samt desorientering. Alla våra åtta patienter hade septisk mediastinit. Alla hade kardiorespiratorisk insufficiens som krävde andningshjälp och inotropisk medicinering. Flera tidigare beskrivna patienter hade en klinisk bild av septisk mediastinit, däribland patient 9 (tabell 3), patient 10 , patient 12 , patient 29 och patient 22 . Efter den akuta fasen tenderade infektionerna att följa ett kroniskt förlopp med persisterande pleurautgjutning, öppet sternalsår och malunion av sternum. I ett fall återkom empyem med pleurautgjutning 7 månader efter operationen och den första kliniska infektionen på grund av M. hominis (patient 10) . Dessa patienter krävde vanligtvis flera operationer, inklusive dränering av effusionen, debridering, musculus pectoralis major flap-kirurgi och omentoplasty för stängning av öppna sternalsår.

I vissa fall följde infektionen ett lokaliserat kroniskt förlopp med låggradig feber men utan septiska symtom. Patient 23 (tabell 3) hade ett öppet sternalsår och vätska i främre mediastinum 1 vecka efter operationen som tog 3 månader att läka . Patient 11 fick ett öppet sternalsår 4 veckor efter operationen som tog 5 månader att läka. Infektionen visade sig ibland så sent som 18 månader efter operationen i form av pleurautgjutning och purulent perikardit med perikardiell förtjockning och lymfocytinflammation (patient 26) . Patient 25 hade endokardit i protesklaffen som varade i 5 månader och som slutligen behandlades med hjärttransplantation . Patient 30 var ett nyfött barn med massiv perikardutgjutning vars mor hade haft en influensaliknande sjukdom två veckor före förlossningen . Det nyfödda barnet behandlades med klindamycin och genom att skapa ett pleuroperikardialt fönster vid 42 dagars ålder.

Vissa patienter hade akut infektion i sternumsår eller pleurit utan septiska symtom som varade <1 månad. Patient 16 (tabell 3) hade sternumsårinfektion 4 dagar efter operationen som läkte snabbt , och patient 27 utvecklade sternumsårinfektion 5 dagar efter operationen som läkte inom 1 månad . Patient 24 var ett nyfött barn med bröstbenssårsinfektion efter Rashkind ballongförmaksseptostomi och efterföljande arteriell switchoperation för att behandla transposition av de stora artärerna . Barnet återhämtade sig snabbt efter kirurgisk dränering och debridering och administrering av klindamycin.

Diagnostik av mykoplasmainfektioner är svår eftersom gramfärgning av effusion eller purulent flytning inte avslöjar bakterier; endast förekomsten av neutrofiler visas. Rutinmässiga bakterieodlingar kan vara negativa eftersom mykoplasmer är mycket kräsna och kräver berikade odlingsmedier för att växa; selektiva medel kan användas för att förhindra tillväxt av andra organismer. M. hominis är den minst kräsna av mykoplasmerna och kan identifieras på rutinmässiga bakteriologiska odlingsplattor först efter flera dagars inkubation; den bildar nålstora kolonier som är lätta att förbise och som bäst upptäcks under förstoring. Identifiering av mykoplasmakolonier på odlingsplattor kan underlättas genom användning av direkta immunofluorescensmetoder. Rutinmässiga automatiserade blododlingssystem kan missa förekomsten av mykoplasma, eftersom deras tillväxt på flytande medier är liten, och kulturerna ger på sin höjd ett svagt grumligt skimmer som bäst upptäcks genom jämförelse med ett medium som inte har inokulerats . De kan påvisas i blod genom subkultur från till synes negativa blododlingsflaskor. Detektion av M. hominis genom PCR-analys eller metoder för antigenupptäckt direkt i kliniska prover kan visa sig användbar vid diagnostisering av M. hominis-infektioner.

Alla 8 stammar i vår serie var mottagliga för klindamycin och tetracyklin (tabell 2). Mottagligheten för ciprofloxacin var varierande och alla stammar var resistenta mot tobramycin. Alla stammar var resistenta mot erytromycin; diskdiffusionstest visade denna resistens, vilket stämmer överens med tidigare rapporter som visar att M. hominis är resistent mot erytromycin och även de nyare makroliderna. MIC för klindamycin liknade de som rapporterats på andra ställen för M. hominis. Det bör dock noteras att klindamycin kanske inte är effektivt mot Ureaplasma urealyticum, som kan förekomma samtidigt med M. hominis-infektioner. Även om alla stammar var mottagliga för tetracyklin har upp till 15 % av kliniska isolat av M. hominis rapporterats vara tetracyklinresistenta . Den nya kinolonen trovafloxacin har visat sig vara effektiv mot Mycoplasma species in vitro.

Behandling av infektioner innebar dränering, debridering och specifik antimikrobiell behandling. Betydelsen av kirurgisk behandling framgår av en fallrapport om en patient som svarade enbart på kirurgisk behandling (patient 11 ; tabell 3). M. hominis sternumsårinfektioner var ibland refraktära mot behandling, och trots specifik antimikrobiell behandling, debridering och rekonstruktiva operationer fanns det en tendens till malunion av sternum.

Andra mykoplasmer har också påträffats i infektioner som involverar mediastinum. U. urealyticum kan, även om det är ovanligt, samexistera i M. hominis-infektioner (tabell 3) och har hittats ensam i ett fall av perikardit efter hjärttransplantation . Mycoplasma pneumoniae har varit inblandad som patogen i fall av perikardit .

Alla 8 av patienterna i vår serie hade identifierbara faktorer som predisponerade dem för infektioner. De specifika mekanismer som predisponerade för mykoplasmainfektion kan ha inneburit bildning av atelektas, samling av sekret i bronkial- eller brösthålor eller blödning. Specifika antikroppar kan vara viktiga i försvaret mot mykoplasmainfektioner, eftersom mykoplasmaspecifika antikroppar ensamma har rapporterats hämma tillväxten av mykoplasma in vitro . Med tanke på antikropparnas eventuella skyddande roll har vi retrospektivt undersökt γ-globulinnivåerna i serum. Det är förvånande att patient 2 hade en förhöjd γ-globulinnivå (22,0 g/L) 4 månader efter det att M. hominis mediastinit uppstod. Detta fynd kan tyda på att han hade ett normalt antikroppsmedierat immunsvar. Alternativt kan mykoplasmainfektion ha resulterat i ospecifik syntes av γ-globulin utan utveckling av skyddande antikroppar som är specifika för M. hominis. Ospecifik syntes av immunglobuliner har observerats vid M. pneumoniae-infektioner; de har rapporterats vara förknippade med bildandet av cirkulerande immunkomplex och autoantikroppar .

Analys av successiva M. hominis-stammar odlade från synovialvätska från en patient med kronisk artrit under en sexårsperiod avslöjade att M. hominis-isolat besitter en variation av ytantigen . Ett av dessa variabla ytantigen visade sig vara ett immunogent lipoprotein som är viktigt för mykoplasmas vidhäftning till eukaryota celler och som kallas det variabla vidhäftningsassocierade antigenet (Vaa). Varianter av stamfadern M. hominis visade sig ha en storleksvariation som orsakas av att centrala repetitiva sekvenser i vaa lipoproteingenen har tillkommit eller försvunnit och av sekvensdivergens i den distala C-terminala delen av vaa genen . Eftersom antikroppar mot Vaa-lipoproteinet hämmar M. hominis’ vidhäftning till värdceller kan antigena variationer i Vaa-lipoproteinet hjälpa M. hominis att undkomma immunförsvaret. Andra ytantigen hos M. hominis kan också uppvisa variation, t.ex. ytproteinet P120, vars sekvenser har visat sig vara mycket varierande mellan olika stammar . Ytproteinet P135, Lpm1, har visat sig innehålla flera repetitiva sekvenser som kan vara känsliga för mutationer som leder till antigena variationer.

M. hominis är en potent inducerare av epitelceller som utsöndrar neutrofila kemoattraktiva cytokiner som IL-8 och epitelcellsavledd neutrofilaktiverande peptid (ENA-78) . Denna egenskap kan bidra till att infekterade patienter tenderar att utveckla pleurala och perikardiella utgjutningar. M. hominis förmåga att attrahera neutrofiler är intressant mot bakgrund av att mykoplasma spontant binder sig till neutrofiler och förblir livskraftig i neutrofiler när den fagocyteras i avsaknad av antikroppar . Den intracellulära placeringen kan göra det möjligt för M. hominis att föröka sig fritt när den är skyddad från antikroppsmedierade värdförsvar.

Och även om M. hominis-infektioner är ovanliga kan bakterien vara en mer utbredd patogen än vad tidigare rapporterade studier har indikerat. Eftersom det är svårt att isolera organismen kan M. hominis-infektioner ofta missas eller feldiagnostiseras. Man bör misstänka M. hominis-infektion när gramfärgning visar rikligt med neutrofiler men inga bakterier. När ett fall misstänks bör det kliniska bakteriologiska laboratoriet konsulteras för isolering av M. hominis, och empirisk antibiotikabehandling mot mykoplasma bör övervägas. Det bör noteras att på grund av tendensen till kronisk infektion bör långvarig antimikrobiell behandling mot M. hominis ges. Kirurgisk dränering och debridering är dock avgörande för tillfrisknandet, eftersom vissa patienter svarar på behandling med enbart kirurgisk behandling. Eftersom hematom, vätskeansamlingar och atelektasier tycks predisponera för M. hominis-infektioner kan användningen av atraumatisk kirurgisk teknik och god hemostas inte nog betonas för att förebygga dessa infektioner.