Infezione delle vie urinarie a causa di Corynebacterium urealyticum nei destinatari del trapianto di rene: An Underdiagnosed Etiology for Obstructive Uropathy and Graft Dysfunction-Results of a Prospective Cohort Study

Abstract

Background. Corynebacterium urealyticum è una causa di infezione del tratto urinario e cistite o pielite incrostante. Le informazioni su questa infezione nei destinatari di trapianto renale si basano su rapporti di casi. Noi comunichiamo il primo studio epidemiologico prospettico per questa popolazione.

Metodi. Abbiamo selezionato una coorte di 163 destinatari di trapianto renale che sono stati sottoposti a screening per l’infezione del tratto urinario dovuta a C. urealyticum. Per la coltura di C. urealyticum sono stati utilizzati un’incubazione a lungo termine e mezzi speciali. La coorte è stata osservata per una media di 26,2 mesi (deviazione standard, 8,7; range, 1-36 mesi). I fattori di rischio e gli esiti sono stati valutati.

Risultati. Al basale, 16 (9,8%) dei 163 pazienti avevano batteriuria di C. urealyticum (6 erano asintomatici, 9 avevano cistite acuta e 1 aveva pielite incrostante). I fattori di rischio indipendenti (valutati dall’analisi multivariata) per l’infezione da C. urealyticum del tratto urinario erano: somministrazione di antibiotici nel mese precedente (odds ratio, 8,04; intervallo di confidenza al 95%, 1.57-41.06; P=.012), storia di nefrostomia (odds ratio, 51.59; 95% intervallo di confidenza, 3.62-736.06; P=.004), e colonizzazione della pelle (odds ratio, 208.35; 95% intervallo di confidenza, 21.54-2015.22; P<.001). Presenza di sintomi di infezione del tratto urinario per >1 mese (odds ratio, 27.7; 95% intervallo di confidenza, 2.55-300.5; P=.006) e uropatia ostruttiva (odds ratio 25.9; 95% intervallo di confidenza, 4.43-152.31; P<.001) erano più frequenti durante il follow-up nei pazienti con C. urealyticum bacteriuria.

Conclusioni. Quando è specificamente testata, la batteriuria di C. urealyticum è più diffusa di quanto si pensasse in precedenza nei riceventi di trapianto renale ed è strettamente correlata all’uropatia ostruttiva. Sono necessari studi futuri per stabilire la rilevanza del trattamento dell’infezione durante il follow-up dopo il trapianto renale.

Corynebacterium urealyticum (precedentemente noto come Corynebacterium gruppo D2) è un bacillo gram-positivo con tropismo speciale per il tratto urinario. Questo batterio può sintetizzare calcoli di struvite (a causa della sua forte attività ureasica) e sviluppare pieliti e cistiti incrostate. Nel caso dei destinatari di trapianto renale, questa infezione è stata descritta in associazione con uropatia ostruttiva, malfunzionamento dell’innesto e perdita dell’innesto. C. urealyticum può essere facilmente trascurato a causa delle sue manifestazioni cliniche proteiformi e perché la sua individuazione richiede un’incubazione dell’urinocoltura per 48-72 ore. In questo studio, abbiamo osservato prospetticamente una coorte di riceventi di trapianto renale da un punto di vista clinico e microbiologico per valutare i fattori di rischio e l’impatto di questa infezione batterica.

Metodi

Design dello studio. Lo studio è stato sviluppato presso l’Ospedale Universitario 12 de Octubre, un ospedale di 1300 letti dove sono stati eseguiti >2000 trapianti renali. Il protocollo è stato approvato dal comitato etico locale per le indagini cliniche (Ospedale Universitario 12 de Octubre, Madrid, Spagna). Durante un periodo di 13 mesi, abbiamo reclutato prospetticamente 163 riceventi di trapianto renale: 100 che hanno frequentato consecutivamente l’ufficio della Renal Transplant Unit e 63 che sono stati consecutivamente ricoverati nel reparto ospedaliero del Dipartimento di Nefrologia per ⩾2 giorni (con o senza sintomi di infezione del tratto urinario al momento del reclutamento). Venticinque dei 63 pazienti ricoverati avevano ricevuto un trapianto renale nei 7 giorni precedenti. Tutti i riceventi hanno ricevuto cotrimoxazolo profilattico per i primi 6 mesi dopo il trapianto.

Gestione e follow-up. I seguenti dati dei pazienti sono stati raccolti al momento del reclutamento: età, sesso, data del trapianto, infezione del tratto urinario nel mese precedente (sì o no), numero di episodi di rigetto acuto, uso di antibiotici nel mese precedente, tipo di immunosoppressione, presenza di uropatia ostruttiva, e storia di manipolazione urologica (chirurgia urologica dopo il trapianto, cistoscopia, nefrostomia, cateterismo ureterale, o inserimento di catetere uretrale per >1 mese). Il primo giorno di reclutamento, l’urinocoltura e la coltura della pelle inguinale sono state eseguite per tutti i pazienti.

I pazienti la cui coltura delle urine e/o della pelle era positiva per C. urealyticum sono stati valutati mensilmente. Ad ogni visita, al paziente è stato chiesto della presenza di sintomi del tratto urinario (sintomi del tratto urinario inferiore, dolore addominale sopra l’innesto, o presenza di sangue o litiasi nelle urine), e sono stati valutati il pH e il sedimento delle urine. Ad ogni visita sono state eseguite nuove colture delle urine e della pelle inguinale. Durante il follow-up a lungo termine, sono stati raccolti i seguenti risultati: numero di giorni di ospedalizzazione, funzione renale, numero di episodi di rigetto acuto, perdita dell’innesto e mortalità, necessità di procedure derivate del tratto urinario e numero di infezioni del tratto urinario.

Studi microbiologici. I campioni di urina sono stati ottenuti con il metodo clean-catch o tramite catetere urinario. Un volume misurato di urina (5 µL) è stato inoculato strisciando sull’intera superficie di 2 terreni standard (agar sangue di pecora al 5% e agar MacConkey) e 1 terreno selettivo per C. urealyticum. Il terreno selettivo conteneva agar per infusione di cuore (40 g/L), l-cisteina (0,128 g/L), urea (20 g/L), rosso fenolo (0,01 g/L), glucosio (10 g/L), Tween-80 (10 g/L), polymixin B (2500 U/L), aztreonam (16 mg/L), fosfomicina (50 mg/L), e amfotericina B (2 mg/L). Il pH definitivo del mezzo era 6,8. Il sedimento delle urine è stato valutato al microscopio per ogni campione. L’ematuria o la piuria significativa è stata definita dalla presenza di ⩾5 RBC o WBC per campo ad alta potenza.

Per lo studio della colonizzazione della pelle inguinale, il campione è stato ottenuto da un’area cutanea di 2 cm2 all’inguine. La pelle è stata strofinata per 30 s con un tampone di cotone inumidito nel liquido di lavaggio, come descritto altrove. Il tampone è stato introdotto in una provetta con 2 mL di liquido di lavaggio ed è stato espresso premendolo e ruotandolo contro il lato della provetta per 30 s. Questa soluzione è stata diluita (1:100) nel liquido di lavaggio, e 2 piastre contenenti il terreno selettivo sono state inoculate con 10 µL di entrambi i fluidi (soluzioni diluite e non diluite).

Tutte le piastre di agar sono state inoculate a 35°C per 72 h. L’isolamento di qualsiasi numero di colonie dalle urine è stato considerato un risultato positivo. Le colonie sospettate di essere C. urealyticum sono state esaminate mediante colorazione di Gram. I batteri coryneformi sono stati messi in striscia su Christensen urea agar e su 5% sheep blood agar. L’identificazione definitiva di un microrganismo ureolitico come C. urealyticum è stata eseguita utilizzando il sistema API Coryne. La suscettibilità antimicrobica è stata eseguita su tutti i ceppi di C. urealyticum con il metodo della diluizione in agar utilizzando l’agar Mueller Hinton con il 5% di sangue di pecora.

Definizioni cliniche. Un paziente è stato considerato affetto da cistite causata da C. urealyticum se aveva sintomi di infezione del tratto urinario inferiore più leucocituria e ⩾2 campioni di urina positivi per C. urealyticum. Un paziente è stato considerato in fase di colonizzazione urinaria con C. urealyticum se era asintomatico ma se l’urinocoltura era positiva per questo batterio. La cistite è stata arbitrariamente classificata come acuta (sintomi presenti per <4 settimane) o cronica (sintomi presenti per >1 mese). La pielonefrite è stata definita come la presenza di febbre (>38°C), dolore al fianco o dolore addominale sopra l’innesto renale, e il rilevamento di C. urealyticum nelle urine e/o nel sangue. La cistite incrostata è stata diagnosticata cistoscopicamente dalla presenza di un’infiammazione cronica della mucosa vescicale con lesioni ulcerative e dalla presenza di calcoli di struvite. La pielite incrostante è stata definita come la presenza di incrostazioni di struvite sulla pelvi durante l’ispezione chirurgica.

Analisi statistica. Le variabili continue sono state espresse come media ± SD per quelle con distribuzione normale dei risultati dei test. Le variabili categoriche sono state espresse come percentuali. Il test t non abbinato di Student è stato usato per confrontare le variabili continue, e il test χ2 o il test esatto di Fisher per confrontare le proporzioni. Tutti i test statistici erano a 2 code, e la soglia di significatività statistica era P<.05.

Le variabili statisticamente significative (P<.05) nell’analisi univariata sono state introdotte in un modello multivariato utilizzando la regressione logistica stepwise (software SPSS, versione 12.0 ) per identificare i fattori di rischio indipendenti per l’infezione da C. urealyticum e gli eventi di esito indipendenti.

Risultati

Sono stati inclusi nello studio centosessantatre riceventi di trapianto renale (107 maschi e 56 femmine). L’età media era di 44,8±12,9 anni (range, 18-70 anni). I risultati della coltura al basale hanno rivelato C. urealyticum nelle urine di 16 pazienti (9,8%) e la colonizzazione di C. urealyticum della pelle di 22 pazienti (13,5%).

Studio dei fattori di rischio. I fattori di rischio per la batteriuria dovuta a C. urealyticum al basale sono riassunti nella tabella 1. I fattori di rischio determinati dall’analisi univariata erano l’età (età media, 50,8 anni per quelli con batteriuria vs. 44,1 anni per quelli senza batteriuria; P<.05), sesso femminile (P<.05), infezione del tratto urinario di qualsiasi eziologia nel mese precedente (P<.001), somministrazione di antibiotici nel mese precedente (P<.01), presenza di un catetere uretrale per >1 mese (P<.05), precedente nefrostomia (P<.05), e colonizzazione cutanea da C. urealyticum (P<.001). Nell’analisi multivariata, sono stati rilevati i seguenti fattori di rischio indipendenti: somministrazione di antibiotici nel mese precedente (OR, 8,04; 95% CI, 1,57-41,06; P=.012), precedente nefrostomia (OR, 51,59; 95% CI, 3,62-736,06; P=.004), e colonizzazione cutanea con C. urealyticum (OR, 208,35; 95% CI, 21,54-2015,22; P<.001).

Dati clinici e microbiologici. C’erano 16 pazienti con batteriuria da C. urealyticum (6 asintomatici, 9 con cistite acuta e 1 con pielite incrostante). I sintomi della cistite erano simili a quelli prodotti da altri batteri. Nove dei 10 pazienti erano sintomatici la prima volta che C. urealyticum è stato isolato nelle urine, mentre i rimanenti sono diventati sintomatici 1 mese dopo il primo isolamento del batterio nelle urine. La tabella 2 include i dati di laboratorio per i pazienti con batteriuria. I pazienti sintomatici presentavano urine alcaline (pH >7), ematuria e calcoli di struvite più frequentemente dei soggetti asintomatici. A causa del piccolo numero di casi in ogni gruppo, le differenze non sono statisticamente significative.

Nove dei 10 soggetti sintomatici hanno presentato >2.5×104 unità formanti colonie (cfu) per mL di C. urealyticum nelle urine. Al contrario, tutti i soggetti asintomatici avevano <2.5×104 cfu/mL del batterio. Quindici (93%) dei 16 ceppi di C. urealyticum sono cresciuti su terreno selettivo, ma solo 3 (18%) dei 16 ceppi sono cresciuti su agar sangue di pecora. Pertanto, il terreno selettivo ha permesso di aumentare di 5 volte il recupero di C. urealyticum nelle urine (P<.001). Inoltre, nei 3 casi di isolamento in terreno convenzionale, la presenza dei batteri non è stata rilevata prima delle 48 ore di incubazione. Tutti i ceppi di C. urealyticum isolati erano sensibili alla vancomicina e alla teicoplanina e mostravano diversi livelli di resistenza ad altri antibiotici (tabella 3).

Trattamento e follow-up. Otto soggetti sintomatici con batteriuria dovuta a C. urealyticum sono stati trattati con teicoplanina (100-400 mg per via intramuscolare al giorno per 14 giorni), e 2 sono stati trattati con vancomicina (20-40 mg/kg al giorno per 14 giorni). Due pazienti asintomatici hanno ricevuto teicoplanina come profilassi. La resezione chirurgica della litiasi è stata necessaria per il paziente con pielite incrostante.

La coorte ha avuto un tempo medio di follow-up di 26,2 mesi (SD, 8,7; range, 1-36 mesi). L’evoluzione dei soggetti con batteriuria, colonizzazione cutanea da C. urealyticum o entrambi era la seguente: 3 dei 10 pazienti sintomatici che sono stati inizialmente trattati hanno avuto ricadute di batteriuria sintomatica nei 3 mesi successivi. Cinque dei 9 soggetti che presentavano solo una colonizzazione cutanea al reclutamento hanno sviluppato una batteriuria nei mesi successivi (tutti asintomatici).

Sono stati confrontati gli esiti dei soggetti con e senza batteriuria da C. urealyticum. I seguenti eventi erano più frequenti in quelli con batteriuria (tabella 4): ospedalizzazione per >30 giorni (P<.05), necessità di procedure chirurgiche derivate o nefrostomia (P<.001), >3 episodi di infezione del tratto urinario (P<.05), e presenza di sintomi di infezione del tratto urinario per >1 mese (P<.001). Nell’analisi multivariata, 2 eventi sono stati indipendentemente associati alla batteriuria da C. urealyticum durante il follow-up a lungo termine: presenza di sintomi di infezione del tratto urinario per >1 mese (OR, 27.7; 95% CI, 2,55-300,5) e uropatia ostruttiva (OR, 25,9; 95% CI, 4,43-152,31).

Discussione

Rapporti precedenti hanno descritto infezioni da C. urealyticum e le loro complicazioni tra i riceventi di trapianto renale, ma a nostra conoscenza, questo è il primo studio che ha cercato prospetticamente la presenza di questa infezione in una coorte di riceventi di trapianto renale. Questa strategia ha permesso di calcolare la frequenza di questa infezione del tratto urinario, cioè il 9,8%. Questa frequenza è molto più alta di quella rilevata nella popolazione generale ricoverata in ospedale (0,1% in 1 studio e 0,33% in un altro). Va sottolineato che, nel presente studio, qualsiasi conta batterica nelle urine è stata considerata positiva. Ma anche se si considerano solo le colture con rilevazione di >105 ufc/mL di C. urealyticum (5 su 163), la frequenza è del 3%, più alta che nella popolazione non selezionata. I riceventi di trapianto renale dovrebbero essere considerati una popolazione ad altissimo rischio per questo tipo di infezione.

La colonizzazione cutanea da questo batterio è stata un fattore di rischio indipendente per l’infezione del tratto urinario, ma riteniamo che l’incidenza non sia abbastanza alta per introdurre questa tecnica di screening nella routine clinica. Lo screening sistematico per questo batterio nei campioni di urina non è probabilmente indicato, ma dovrebbe essere considerato se un ricevente di trapianto renale sta sperimentando uno dei seguenti: sintomi di infezione cronica del tratto urinario con colture di urina convenzionali negative, urina alcalina (pH >7), piuria o ematuria microscopica senza spiegazione alternativa, sviluppo di cristalli di struvite, uropatia ostruttiva e cistite o pielite incrostante. È importante ricordare che C. urealyticum è stato rilevato solo in mezzo selettivo o dopo un’incubazione prolungata, quindi il sospetto clinico dovrebbe essere comunicato al microbiologo quando l’urina viene inviata per la coltura.

Nel nostro studio, una precedente manipolazione del tratto urinario (compresa la nefrostomia) è stata significativamente associata all’infezione da C. urealyticum. D’altra parte, questa infezione era un fattore di rischio indipendente per lo sviluppo dell’uropatia ostruttiva. È difficile valutare il ruolo di C. urealyticum in un tale circolo vizioso.

A causa delle dimensioni della coorte, l’impatto del trattamento dell’infezione non poteva essere determinato. Nel presente studio, i pazienti con infezioni sintomatiche sono stati trattati con vancomicina (somministrazione endovenosa) o teicoplanina (somministrazione intramuscolare). In futuro, l’utilità clinica degli agenti orali, come il linezolid, per il trattamento di questa infezione del tratto urinario dovrebbe essere testata. Il linezolid ha mostrato una buona attività in vitro contro C. urealyticum, ma non è stata riportata alcuna esperienza clinica. La dimensione del presente studio non è sufficiente per valutare la rilevanza del trattamento profilattico di soggetti asintomatici.

Lo studio ha alcune limitazioni. I pazienti non sono stati selezionati sistematicamente; erano destinatari consecutivi di trapianto renale frequentati in ufficio o nel reparto ospedaliero, indipendentemente dal tempo trascorso dal trapianto. I pazienti senza isolamento di C. urealyticum nelle urine o nella pelle al basale non sono stati seguiti con nuove colture. Poiché questi soggetti potrebbero aver sviluppato l’infezione più tardi, non possiamo essere sicuri se l’incidenza di questa infezione è ancora più alto di quello rilevato nel nostro studio.

Come risultato di questo studio, concludiamo che l’infezione del tratto urinario a causa di C. urealyticum è un’infezione sottodiagnosticata nei destinatari di trapianto renale. Dovrebbe essere considerata per ogni ricevente di trapianto renale con uropatia ostruttiva, soprattutto in presenza di urine alcaline, litiasi di struvite e/o piuria “sterile”. Il suo trattamento potrebbe essere decisivo per la prevenzione di nuove complicazioni, come la cistite incrostante o la pielite incrostante.

Riconoscimenti

Ringraziamo il signor Martin J. Smyth per la revisione della versione inglese del manoscritto.

Sostegno finanziario. F.L.-M. è stato sostenuto da una sovvenzione della Fundación Mutua Madrileña.

Conflitti di interesse potenziali. Tutti gli autori: nessun conflitto.