Harnwegsinfektionen durch Corynebacterium urealyticum bei Nierentransplantatempfängern: Eine unterdiagnostizierte Ätiologie für obstruktive Uropathie und Transplantatdysfunktion – Ergebnisse einer prospektiven Kohortenstudie

Abstract

Hintergrund. Corynebacterium urealyticum ist eine Ursache für Harnwegsinfektionen und verkrustete Zystitis oder Pyelitis. Die Informationen über diese Infektion bei Empfängern von Nierentransplantaten beruhen auf Fallberichten. Wir übermitteln die erste prospektive epidemiologische Studie für diese Population.

Methoden. Wir wählten eine Kohorte von 163 Nierentransplantatempfängern aus, die auf eine Harnwegsinfektion durch C. urealyticum untersucht wurden. Für die Anzucht von C. urealyticum wurden eine Langzeitbebrütung und spezielle Medien verwendet. Die Kohorte wurde im Durchschnitt 26,2 Monate lang beobachtet (Standardabweichung, 8,7; Bereich, 1-36 Monate). Risikofaktoren und Ergebnisse wurden bewertet.

Ergebnisse. Zu Beginn der Studie hatten 16 (9,8 %) der 163 Patienten eine C. urealyticum-Bakteriurie (6 waren asymptomatisch, 9 hatten eine akute Zystitis und 1 eine verkrustete Pyelitis). Unabhängige Risikofaktoren (bewertet durch multivariate Analyse) für eine C. urealyticum-Infektion der Harnwege waren: Verabreichung von Antibiotika im Vormonat (Odds Ratio, 8,04; 95 % Konfidenzintervall, 1.57-41,06; P=.012), eine Nephrostomie in der Vorgeschichte (Odds Ratio, 51,59; 95% Konfidenzintervall, 3,62-736,06; P=.004) und eine Hautkolonisation (Odds Ratio, 208,35; 95% Konfidenzintervall, 21,54-2015,22; P<.001). Das Vorhandensein von Harnwegsinfektionssymptomen für >1 Monat (Odds Ratio, 27,7; 95% Konfidenzintervall, 2,55-300,5; P=.006) und obstruktive Uropathie (Odds Ratio 25,9; 95% Konfidenzintervall, 4,43-152,31; P<.001) waren während der Nachbeobachtung häufiger bei Patienten mit C. urealyticum Bakteriurie.

Zusammenfassungen. Wenn spezifisch darauf getestet wird, ist die C. urealyticum-Bakteriurie bei Nierentransplantatempfängern häufiger als bisher angenommen, und sie steht in engem Zusammenhang mit obstruktiver Uropathie. Zukünftige Studien sind notwendig, um die Relevanz der Behandlung der Infektion während der Nachsorge nach einer Nierentransplantation zu ermitteln.

Corynebacterium urealyticum (früher bekannt als Corynebacterium Gruppe D2) ist ein gram-positiver Bazillus mit speziellem Tropismus für die Harnwege. Dieses Bakterium kann Struvitsteine synthetisieren (aufgrund seiner starken Urease-Aktivität) und eine verkrustete Pyelitis und Zystitis entwickeln. Bei Empfängern von Nierentransplantaten wurde diese Infektion in Verbindung mit obstruktiver Uropathie, Transplantatfehlfunktion und Transplantatverlust beschrieben. C. urealyticum kann aufgrund seiner vielfältigen klinischen Erscheinungsformen und der Tatsache, dass für seinen Nachweis eine 48-72-stündige Inkubation der Urinkultur erforderlich ist, leicht übersehen werden. In dieser Studie haben wir eine Kohorte von Nierentransplantatempfängern aus klinischer und mikrobiologischer Sicht prospektiv beobachtet, um die Risikofaktoren und die Auswirkungen dieser bakteriellen Infektion zu bewerten.

Methoden

Studienaufbau. Die Studie wurde am Universitätskrankenhaus 12 de Octubre entwickelt, einem Krankenhaus mit 1300 Betten, in dem >2000 Nierentransplantationen durchgeführt wurden. Das Protokoll wurde von der örtlichen Ethikkommission für klinische Untersuchungen genehmigt (Universitätsklinikum 12 de Octubre, Madrid, Spanien). Über einen Zeitraum von 13 Monaten rekrutierten wir prospektiv 163 Nierentransplantat-Empfänger: 100, die nacheinander die Sprechstunde der Nierentransplantationseinheit aufsuchten, und 63, die nacheinander für ⩾2 Tage auf der Krankenstation der Abteilung für Nephrologie aufgenommen wurden (mit oder ohne Symptome einer Harnwegsinfektion zum Zeitpunkt der Rekrutierung). Fünfundzwanzig der 63 Patienten, die in das Krankenhaus aufgenommen wurden, hatten in den vorangegangenen 7 Tagen eine Nierentransplantation erhalten. Alle Empfänger erhielten in den ersten 6 Monaten nach der Transplantation prophylaktisch Cotrimoxazol.

Behandlung und Nachsorge. Die folgenden Patientendaten wurden bei der Rekrutierung erhoben: Alter, Geschlecht, Datum der Transplantation, Harnwegsinfektion im Vormonat (ja oder nein), Anzahl der Episoden akuter Abstoßung, Antibiotikaeinsatz im Vormonat, Art der Immunsuppression, Vorhandensein einer obstruktiven Uropathie und urologische Eingriffe in der Vorgeschichte (urologische Eingriffe nach der Transplantation, Zystoskopie, Nephrostomie, Harnleiterkatheterisierung oder Einsetzen eines Harnröhrenkatheters für >1 Monat). Am ersten Tag der Rekrutierung wurden bei allen Patienten eine Urinkultur und eine Leistenhautkultur durchgeführt.

Patienten, deren Urin- und/oder Hautkulturen positiv auf C. urealyticum waren, wurden monatlich untersucht. Bei jedem Besuch wurde der Patient nach dem Vorhandensein von Harnwegssymptomen (Symptome des unteren Harntrakts, Bauchschmerzen über dem Transplantat oder Vorhandensein von Blut oder Lithiasis im Urin) befragt, und der pH-Wert und das Sediment des Urins wurden untersucht. Bei jedem Besuch wurden neue Urin- und Leistenhautkulturen angelegt. Während der langfristigen Nachbeobachtung wurden die folgenden Ergebnisse erhoben: Anzahl der Tage des Krankenhausaufenthalts, Nierenfunktion, Anzahl der Episoden akuter Abstoßung, Transplantatverlust und Sterblichkeit, Notwendigkeit abgeleiteter Verfahren der Harnwege und Anzahl der Harnwegsinfektionen.

Mikrobiologische Untersuchungen. Die Urinproben wurden mit der Clean-Catch-Methode oder über einen Urinkatheter gewonnen. Eine abgemessene Urinmenge (5 µL) wurde durch Streuen über die gesamte Oberfläche von 2 Standardmedien (5% Schafsblutagar und MacConkey-Agar) und 1 Selektivmedium für C. urealyticum beimpft. Das Selektivmedium enthielt Herzinfusionsagar (40 g/L), L-Cystein (0,128 g/L), Harnstoff (20 g/L), Phenolrot (0,01 g/L), Glucose (10 g/L), Tween-80 (10 g/L), Polymixin B (2500 U/L), Aztreonam (16 mg/L), Fosfomycin (50 mg/L) und Amphotericin B (2 mg/L). Der endgültige pH-Wert des Mediums betrug 6,8. Das Urinsediment wurde bei jeder Probe mikroskopisch untersucht. Eine signifikante Hämaturie oder Pyurie wurde durch das Vorhandensein von ⩾5 Erythrozyten oder WBKs pro High-Power-Feld definiert.

Für die Untersuchung der Leistenhautbesiedlung wurde die Probe aus einem 2 cm2 großen Hautbereich in der Leiste entnommen. Die Haut wurde 30 Sekunden lang mit einem in Waschflüssigkeit angefeuchteten Wattestäbchen abgerieben, wie an anderer Stelle beschrieben. Der Tupfer wurde in ein Röhrchen mit 2 mL Waschflüssigkeit eingeführt und durch 30 s langes Drücken und Drehen gegen die Seite des Röhrchens ausgedrückt. Diese Lösung wurde in Waschflüssigkeit verdünnt (1:100), und 2 Platten mit dem Selektivmedium wurden mit 10 µL beider Flüssigkeiten (verdünnte und unverdünnte Lösungen) beimpft.

Alle Agarplatten wurden 72 h lang bei 35°C beimpft. Die Isolierung einer beliebigen Anzahl von Kolonien aus dem Urin wurde als positives Ergebnis gewertet. Kolonien, bei denen der Verdacht auf C. urealyticum bestand, wurden mittels Gram-Färbung untersucht. Die coryneformen Bakterien wurden auf Christensen-Harnstoff-Agar und auf 5% Schafsblut-Agar ausgestrichen. Die endgültige Identifizierung eines urealytischen Mikroorganismus als C. urealyticum erfolgte mit dem API-Coryne-System. Die Empfindlichkeit gegenüber antimikrobiellen Mitteln wurde bei allen C. urealyticum-Stämmen mit der Agarverdünnungsmethode unter Verwendung von Mueller-Hinton-Agar mit 5 % Schafsblut bestimmt.

Klinische Definitionen. Ein Patient galt als an einer durch C. urealyticum verursachten Blasenentzündung leidend, wenn er oder sie Symptome einer Infektion der unteren Harnwege sowie Leukozyturie und ⩾2 positive Urinproben für C. urealyticum aufwies. Ein Patient galt als mit C. urealyticum im Urin kolonisiert, wenn er oder sie asymptomatisch war, die Urinkultur jedoch positiv für diese Bakterien war. Die Zystitis wurde willkürlich als akut (Symptome seit <4 Wochen) oder chronisch (Symptome seit >1 Monat) eingestuft. Pyelonephritis wurde definiert als das Vorhandensein von Fieber (>38°C), Flanken- oder Bauchschmerzen über dem Nierentransplantat und der Nachweis von C. urealyticum im Urin und/oder Blut. Eine verkrustete Zystitis wurde zystoskopisch durch das Vorhandensein einer chronischen Entzündung der Blasenschleimhaut mit ulzerativen Läsionen und durch das Vorhandensein von Struvitsteinen diagnostiziert. Eine verkrustete Pyelitis wurde definiert als das Vorhandensein von Struvitverkrustungen im Becken bei der chirurgischen Inspektion.

Statistische Analyse. Kontinuierliche Variablen wurden als Mittelwert ± SD für diejenigen mit Normalverteilung der Testergebnisse ausgedrückt. Kategorische Variablen wurden als Prozentsätze ausgedrückt. Für den Vergleich kontinuierlicher Variablen wurde der ungepaarte Student’s t-Test verwendet, für den Vergleich von Proportionen der χ2- oder Fisher’s exact-Test. Alle statistischen Tests waren 2-tail, und der Schwellenwert für die statistische Signifikanz war P<.05.

Statistisch signifikante Variablen (P<.05) in der univariaten Analyse wurden in ein multivariates Modell mit Hilfe der schrittweisen logistischen Regression (SPSS-Software, Version 12.0 ) in ein multivariates Modell eingefügt, um die unabhängigen Risikofaktoren für eine C. urealyticum-Infektion und die unabhängigen Ergebnisereignisse zu ermitteln.

Ergebnisse

Einhundertdreiundsechzig Nierentransplantatempfänger wurden in die Studie aufgenommen (107 Männer und 56 Frauen). Das Durchschnittsalter betrug 44,8±12,9 Jahre (Spanne 18-70 Jahre). Die Kulturergebnisse bei Studienbeginn zeigten bei 16 Patienten (9,8 %) C. urealyticum im Urin und bei 22 Patienten (13,5 %) eine Besiedlung der Haut mit C. urealyticum.

Studie der Risikofaktoren. Die Risikofaktoren für eine Bakteriurie aufgrund von C. urealyticum bei Studienbeginn sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Die in der univariaten Analyse ermittelten Risikofaktoren waren Alter (Durchschnittsalter 50,8 Jahre bei den Patienten mit Bakteriurie gegenüber 44,1 Jahren bei den Patienten ohne Bakteriurie; P<.05), weibliches Geschlecht (P<.05), Harnwegsinfektion jeglicher Ätiologie im Vormonat (P<.001), Antibiotikagabe im Vormonat (P<.01), Vorhandensein eines Harnröhrenkatheters seit >1 Monat (P<.05), vorherige Nephrostomie (P<.05) und Hautbesiedlung durch C. urealyticum (P<.001). In der multivariaten Analyse wurden die folgenden unabhängigen Risikofaktoren festgestellt: Antibiotikagabe im letzten Monat (OR, 8,04; 95% CI, 1,57-41,06; P=.012), frühere Nephrostomie (OR, 51,59; 95% CI, 3,62-736,06; P=.004) und Hautkolonisation mit C. urealyticum (OR, 208,35; 95% CI, 21,54-2015,22; P<.001).

Klinische und mikrobiologische Daten. Es gab 16 Patienten mit C. urealyticum-Bakteriurie (6, die asymptomatisch waren, 9 mit akuter Zystitis und 1 mit verkrusteter Pyelitis). Die Symptome der Zystitis ähnelten denen, die durch andere Bakterien hervorgerufen werden. Neun von 10 Patienten zeigten bereits bei der ersten Isolierung von C. urealyticum im Urin Symptome, während die übrigen einen Monat nach der ersten Isolierung der Bakterien im Urin symptomatisch wurden. Tabelle 2 enthält die Labordaten der Patienten mit Bakteriurie. Symptomatische Patienten wiesen häufiger alkalischen Urin (pH >7), Hämaturie und Struvitsteine auf als asymptomatische Personen. Aufgrund der geringen Fallzahlen in jeder Gruppe sind die Unterschiede statistisch nicht signifikant.

Neun von 10 symptomatischen Probanden wiesen >2,5×104 koloniebildende Einheiten (cfu) pro ml C. urealyticum im Urin auf. Im Gegensatz dazu wiesen alle asymptomatischen Probanden <2,5×104 cfu/ml der Bakterien auf. Fünfzehn (93 %) von 16 Stämmen von C. urealyticum wuchsen auf Selektivmedium, aber nur 3 (18 %) von 16 Stämmen wuchsen auf Schafblutagar. Daher ermöglichte das Selektivmedium eine 5-fache Steigerung der Wiederfindung von C. urealyticum im Urin (P<.001). In den drei Fällen, in denen das Bakterium auf herkömmlichem Medium isoliert wurde, konnte es erst nach 48 Stunden Bebrütung nachgewiesen werden. Alle isolierten C. urealyticum-Stämme waren empfindlich gegenüber Vancomycin und Teicoplanin und zeigten unterschiedliche Resistenzniveaus gegenüber anderen Antibiotika (Tabelle 3).

Behandlung und Verlauf. Acht symptomatische Patienten mit Bakteriurie aufgrund von C. urealyticum wurden mit Teicoplanin (100-400 mg intramuskulär pro Tag für 14 Tage) behandelt, und 2 wurden mit Vancomycin (20-40 mg/kg pro Tag für 14 Tage) behandelt. Zwei asymptomatische Patienten erhielten Teicoplanin zur Prophylaxe. Bei dem Patienten mit verkrusteter Pyelitis war eine chirurgische Resektion der Lithiasis erforderlich.

Die Kohorte hatte eine mittlere Nachbeobachtungszeit von 26,2 Monaten (SD, 8,7; Bereich, 1-36 Monate). Die Entwicklung der Patienten mit Bakteriurie, Hautkolonisierung durch C. urealyticum oder beidem verlief wie folgt: Bei 3 von 10 symptomatischen Patienten, die zunächst behandelt wurden, kam es in den folgenden 3 Monaten zu einem Rückfall der symptomatischen Bakteriurie. Fünf von 9 Probanden, die bei der Aufnahme nur eine Hautkolonisation aufwiesen, entwickelten in den folgenden Monaten eine Bakteriurie (alle waren asymptomatisch).

Die Ergebnisse der Patienten mit und ohne C. urealyticum-Bakteriurie wurden verglichen. Die folgenden Ereignisse traten bei den Patienten mit Bakteriurie häufiger auf (Tabelle 4): Krankenhausaufenthalt für >30 Tage (P<.05), Notwendigkeit eines chirurgischen Ableitungsverfahrens oder einer Nephrostomie (P<.001), >3 Episoden einer Harnwegsinfektion (P<.05) und Vorhandensein von Symptomen einer Harnwegsinfektion für >1 Monat (P<.001). In der multivariaten Analyse waren 2 Ereignisse unabhängig voneinander mit einer C. urealyticum-Bakteriurie während der langfristigen Nachbeobachtung assoziiert: Vorhandensein von Symptomen einer Harnwegsinfektion für >1 Monat (OR, 27.7; 95% CI, 2.55-300.5) und obstruktive Uropathie (OR, 25.9; 95% CI, 4.43-152.31).

Diskussion

Vorangegangene Berichte haben C. urealyticum-Infektionen und deren Komplikationen bei Nierentransplantat-Empfängern beschrieben, aber unseres Wissens ist dies die erste Studie, die prospektiv nach dem Vorhandensein dieser Infektion in einer Kohorte von Nierentransplantat-Empfängern gesucht hat. Mit dieser Strategie konnte die Häufigkeit dieser Harnwegsinfektion berechnet werden, die bei 9,8 % lag. Diese Häufigkeit ist viel höher als bei der Allgemeinbevölkerung, die ins Krankenhaus eingeliefert wurde (0,1 % in einer Studie und 0,33 % in einer anderen). Es ist darauf hinzuweisen, dass in der vorliegenden Studie jede Bakterienzahl im Urin als positiv angesehen wurde. Aber selbst wenn nur Kulturen mit einem Nachweis von >105 cfu/mL von C. urealyticum berücksichtigt werden (5 von 163), liegt die Häufigkeit bei 3 % und damit höher als in der nicht ausgewählten Bevölkerung. Empfänger von Nierentransplantaten sollten als Hochrisikopopulation für diese Art von Infektion angesehen werden.

Die Besiedlung der Haut mit diesen Bakterien war ein unabhängiger Risikofaktor für Harnwegsinfektionen, aber wir halten die Häufigkeit für nicht hoch genug, um diese Screening-Technik in die klinische Routine einzuführen. Ein systematisches Screening auf dieses Bakterium in Urinproben ist wahrscheinlich nicht indiziert, sollte aber in Erwägung gezogen werden, wenn ein Nierentransplantatempfänger unter einem der folgenden Symptome leidet: chronische Harnwegsinfektion mit negativen konventionellen Urinkulturen, alkalischer Urin (pH >7), Pyurie oder mikroskopische Hämaturie ohne alternative Erklärung, Entwicklung von Struvitkristallen, obstruktive Uropathie und verkrustete Zystitis oder Pyelitis. Es ist wichtig, daran zu denken, dass C. urealyticum nur im Selektivmedium oder nach längerer Inkubation nachgewiesen wurde, so dass der klinische Verdacht dem Mikrobiologen mitgeteilt werden sollte, wenn der Urin zur Kultur eingesandt wird.

In unserer Studie war eine frühere Manipulation der Harnwege (einschließlich Nephrostomie) signifikant mit einer C. urealyticum-Infektion verbunden. Andererseits war diese Infektion ein unabhängiger Risikofaktor für die Entwicklung einer obstruktiven Uropathie. Es ist schwierig, die Rolle von C. urealyticum in einem solchen Teufelskreis zu beurteilen.

Aufgrund der Größe der Kohorte konnte der Einfluss der Behandlung der Infektion nicht bestimmt werden. In der vorliegenden Studie wurden Patienten mit symptomatischen Infektionen mit Vancomycin (intravenöse Verabreichung) oder Teicoplanin (intramuskuläre Verabreichung) behandelt. In Zukunft sollte der klinische Nutzen von oral verabreichten Wirkstoffen wie Linezolid für die Behandlung dieser Harnwegsinfektion geprüft werden. Linezolid hat eine gute In-vitro-Aktivität gegen C. urealyticum gezeigt, aber es liegen keine klinischen Erfahrungen vor. Der Umfang der vorliegenden Studie reicht nicht aus, um die Relevanz einer prophylaktischen Behandlung von asymptomatischen Personen zu beurteilen.

Die Studie weist einige Einschränkungen auf. Die Patienten wurden nicht systematisch ausgewählt; es handelte sich um konsekutive Nierentransplantationsempfänger, die in der Praxis oder auf der Krankenhausstation behandelt wurden, unabhängig von der Zeit seit der Transplantation. Bei Patienten, bei denen zu Beginn der Studie kein C. urealyticum im Urin oder auf der Haut isoliert wurde, wurden keine neuen Kulturen angelegt. Da diese Patienten die Infektion später entwickelt haben könnten, können wir nicht sicher sein, ob die Inzidenz dieser Infektion noch höher ist als die in unserer Studie festgestellte.

Als Ergebnis dieser Studie kommen wir zu dem Schluss, dass eine Harnwegsinfektion durch C. urealyticum eine unterdiagnostizierte Infektion bei Nierentransplantatempfängern ist. Sie sollte bei jedem Nierentransplantatempfänger mit obstruktiver Uropathie in Betracht gezogen werden, vor allem bei Vorliegen von alkalischem Urin, Struvit-Lithiasis und/oder „steriler“ Pyurie. Ihre Behandlung könnte entscheidend sein für die Verhinderung neuer Komplikationen wie verkrustete Zystitis oder verkrustete Pyelitis.

Danksagungen

Wir danken Herrn Martin J. Smyth für die Überarbeitung der englischen Version des Manuskripts.

Finanzielle Unterstützung. F.L.-M. wurde durch ein Stipendium der Fundación Mutua Madrileña unterstützt.

Potenzielle Interessenkonflikte. Alle Autoren: keine Konflikte.