Urinary Tract Infection due to Corynebacterium urealyticum in Kidney Transplant Recipients: An Underdiagnosed Etiology for Obstructive Uropathy and Graft Dysfunction-Results of a Prospective Cohort Study

Abstract

Background. Corynebacterium urealyticum jest przyczyną zakażenia dróg moczowych i inkrustacyjnego zapalenia pęcherza moczowego lub odmiedniczkowego zapalenia nerek. Informacje na temat tej infekcji u biorców przeszczepów nerek są oparte na opisach przypadków. Przedstawiamy pierwsze prospektywne badanie epidemiologiczne dla tej populacji.

Metody. Wybraliśmy kohortę 163 biorców przeszczepu nerki, u których przeprowadzono badania przesiewowe w kierunku zakażenia dróg moczowych wywołanego przez C. urealyticum. Do hodowli C. urealyticum stosowano długotrwałą inkubację i specjalne podłoża. Kohorta była obserwowana przez średni okres 26,2 miesięcy (odchylenie standardowe, 8,7; zakres, 1-36 miesięcy). Czynniki ryzyka i wyniki zostały ocenione.

Wyniki. Na początku 16 (9,8%) z 163 pacjentów miało bakteriurię C. urealyticum (6 było bezobjawowych, 9 miało ostre zapalenie pęcherza moczowego, a 1 miał inkrustacyjne zapalenie odmiedniczkowe). Niezależnymi czynnikami ryzyka (ocenianymi za pomocą analizy wieloczynnikowej) zakażenia C. urealyticum dróg moczowych były: podawanie antybiotyków w ciągu poprzedniego miesiąca (iloraz szans, 8,04; 95% przedział ufności, 1.57-41.06; P=.012), nefrostomia w wywiadzie (iloraz szans, 51.59; 95% przedział ufności, 3.62-736.06; P=.004) i kolonizacja skóry (iloraz szans, 208.35; 95% przedział ufności, 21.54-2015.22; P<.001). Obecność objawów infekcji dróg moczowych przez >1 miesiąc (iloraz szans, 27,7; 95% przedział ufności, 2,55-300,5; P=.006) i uropatia obturacyjna (iloraz szans 25,9; 95% przedział ufności, 4,43-152,31; P<.001) były częstsze podczas obserwacji u pacjentów z bakteriurią C. urealyticum.

Wnioski. Bakteriuria C. urealyticum, gdy jest specjalnie badana, występuje częściej niż wcześniej sądzono u biorców przeszczepów nerek i jest ściśle związana z uropatią obturacyjną. Przyszłe badania są konieczne, aby ustalić znaczenie leczenia zakażenia podczas obserwacji po przeszczepieniu nerki.

Corynebacterium urealyticum (dawniej znana jako Corynebacterium group D2) jest gram-dodatnią pałeczką ze szczególnym tropizmem dla dróg moczowych. Bakteria ta może syntetyzować kamienie struwitowe (ze względu na silną aktywność ureazową) oraz rozwijać inkrustacyjne zapalenie odmiedniczkowe i zapalenie pęcherza moczowego. W przypadku biorców przeszczepów nerek, infekcja ta została opisana w powiązaniu z uropatią obturacyjną, nieprawidłowym funkcjonowaniem przeszczepu i utratą przeszczepu. C. urealyticum może być łatwo przeoczona z powodu jej proteanicznych objawów klinicznych oraz dlatego, że jej wykrycie wymaga inkubacji hodowli moczu przez 48-72 h. W tym badaniu prospektywnie obserwowaliśmy kohortę biorców przeszczepu nerki z klinicznego i mikrobiologicznego punktu widzenia, aby ocenić czynniki ryzyka i wpływ tej infekcji bakteryjnej.

Metody

Projekt badania. Badanie zostało opracowane w Szpitalu Uniwersyteckim 12 de Octubre, szpitalu z 1300 łóżkami, w którym wykonano >2000 przeszczepów nerek. Protokół został zatwierdzony przez lokalny Komitet Etyki Badań Klinicznych (Szpital Uniwersytecki 12 de Octubre, Madryt, Hiszpania). W okresie 13 miesięcy prospektywnie zrekrutowaliśmy 163 biorców przeszczepu nerki: 100, którzy kolejno zgłaszali się do gabinetu Renal Transplant Unit i 63, którzy kolejno byli przyjmowani na oddział szpitalny Kliniki Nefrologii przez ⩾2 dni (z lub bez objawów zakażenia układu moczowego w momencie rekrutacji). Dwudziestu pięciu spośród 63 przyjętych do szpitala pacjentów w ciągu poprzedzających 7 dni otrzymało przeszczep nerki. Wszyscy biorcy otrzymywali profilaktyczny kotrimoksazol przez pierwsze 6 miesięcy po transplantacji.

Zarządzanie i obserwacja. Następujące dane pacjentów zostały zebrane podczas rekrutacji: wiek, płeć, data transplantacji, zakażenie układu moczowego w poprzednim miesiącu (tak lub nie), liczba epizodów ostrego odrzucania, stosowanie antybiotyków w poprzednim miesiącu, rodzaj immunosupresji, obecność uropatii obturacyjnej i historia manipulacji urologicznych (operacja urologiczna po transplantacji, cystoskopia, nefrostomia, cewnikowanie moczowodów lub założenie cewnika moczowodowego przez >1 miesiąc). W pierwszym dniu rekrutacji u wszystkich pacjentów wykonano posiew moczu i posiew skóry pachwinowej.

Pacjenci, u których posiew moczu i/lub skóry był dodatni w kierunku C. urealyticum, byli oceniani co miesiąc. Podczas każdej wizyty pacjent był pytany o obecność objawów ze strony układu moczowego (objawy z dolnych dróg moczowych, ból brzucha nad przeszczepem lub obecność krwi lub kamicy w moczu), a pH moczu i osad były oceniane. Przy każdej wizycie wykonywano nowe posiewy moczu i skóry pachwinowej. Podczas długoterminowej obserwacji zebrano następujące pozycje wynikowe: liczba dni hospitalizacji, funkcja nerek, liczba epizodów ostrego odrzucenia, utrata przeszczepu i śmiertelność, potrzeba procedur pochodnych dróg moczowych i liczba zakażeń dróg moczowych.

Badania mikrobiologiczne. Próbki moczu uzyskiwano metodą clean-catch lub przez cewnik moczowy. Odmierzona objętość moczu (5 µL) była inokulowana przez posiew na całą powierzchnię 2 standardowych podłoży (5% agar z krwią owczą i agar MacConkey) oraz 1 podłoża selektywnego dla C. urealyticum. Podłoże selektywne zawierało agar do infuzji serca (40 g/L), l-cysteinę (0,128 g/L), mocznik (20 g/L), czerwień fenolową (0,01 g/L), glukozę (10 g/L), Tween-80 (10 g/L), polimyksynę B (2500 U/L), aztreonam (16 mg/L), fosfomycynę (50 mg/L) i amfoterycynę B (2 mg/L). Ostateczne pH podłoża wynosiło 6,8. Osad moczu oceniano mikroskopowo dla każdej próbki. Znaczący krwiomocz lub ropomocz definiowano przez obecność ⩾5 RBC lub WBC w polu wysokiej mocy.

Do badania kolonizacji skóry pachwinowej, próbkę pobierano z obszaru skóry o powierzchni 2 cm2 w pachwinie. Skórę pocierano przez 30 s wacikiem zwilżonym w płynie do płukania, jak opisano w innym miejscu. Wymazówkę wprowadzano do probówki z 2 mL płynu do płukania i wyrażano go przez naciskanie i obracanie o ścianki probówki przez 30 s. Roztwór ten rozcieńczano (1:100) w płynie do płukania, a 2 płytki zawierające podłoże selektywne inokulowano 10 µL obu płynów (rozcieńczonego i nierozcieńczonego roztworu).

Wszystkie płytki agarowe inokulowano w temperaturze 35°C przez 72 h. Izolację dowolnej liczby kolonii z moczu uznawano za wynik dodatni. Kolonie podejrzane o C. urealyticum badano metodą barwienia metodą Grama. Bakterie coryneformy posiewano na agar mocznikowy Christensena i na 5% agar z krwią baranią. Ostateczną identyfikację drobnoustrojów urealyticum jako C. urealyticum przeprowadzono przy użyciu systemu API Coryne. Wrażliwość na środki przeciwdrobnoustrojowe była wykonywana na wszystkich szczepach C. urealyticum metodą rozcieńczeń agarowych przy użyciu agaru Mueller Hinton z 5% krwią owczą.

Definicje kliniczne. Uznawano, że u pacjenta występuje zapalenie pęcherza moczowego wywołane przez C. urealyticum, jeśli u pacjenta występowały objawy zakażenia dolnych dróg moczowych plus leukocyturia i ⩾2 próbki moczu dodatnie dla C. urealyticum. Uznawano, że pacjent doświadcza kolonizacji moczu C. urealyticum, jeśli był bezobjawowy, ale jeśli posiew moczu był dodatni dla tej bakterii. Zapalenie pęcherza moczowego było arbitralnie klasyfikowane jako ostre (objawy obecne przez <4 tygodnie) lub przewlekłe (objawy obecne przez >1 miesiąc). Odmiedniczkowe zapalenie nerek definiowano jako obecność gorączki (>38°C), bólu w boku lub bólu brzucha nad przeszczepem nerki oraz wykrycie C. urealyticum w moczu i/lub krwi. Encrusted cystitis rozpoznawano cystoskopowo na podstawie obecności przewlekłego zapalenia błony śluzowej pęcherza moczowego ze zmianami wrzodziejącymi oraz obecności kamieni struwitowych. Encrusting pyelitis definiowano jako obecność struwitowych inkrustacji na miednicy podczas inspekcji chirurgicznej.

Analiza statystyczna. Zmienne ciągłe wyrażono jako średnie ± SD dla tych z normalnym rozkładem wyników badań. Zmienne kategoryczne wyrażono jako odsetki. Do porównania zmiennych ciągłych użyto niesparowanego testu t-Studenta, a do porównania proporcji użyto testu χ2 lub dokładnego testu Fishera. Wszystkie testy statystyczne były 2-krawędziowe, a próg istotności statystycznej wynosił P<.05.

Statystycznie istotne zmienne (P<.05) w analizie jednoczynnikowej wprowadzono do modelu wieloczynnikowego za pomocą regresji logistycznej krokowej w przód (oprogramowanie SPSS, wersja 12.0 ) w celu identyfikacji niezależnych czynników ryzyka zakażenia C. urealyticum i niezależnych zdarzeń wynikowych.

Wyniki

W badaniu wzięło udział stu sześćdziesięciu trzech biorców przeszczepu nerki (107 mężczyzn i 56 kobiet). Średni wiek wynosił 44,8±12,9 lat (zakres 18-70 lat). Wyniki hodowli wykazały obecność C. urealyticum w moczu u 16 pacjentów (9,8%) oraz kolonizację skóry przez C. urealyticum u 22 pacjentów (13,5%).

Badanie czynników ryzyka. Czynniki ryzyka wystąpienia bakteriurii wywołanej C. urealyticum na poziomie wyjściowym zestawiono w tabeli 1. Czynnikami ryzyka określonymi w analizie jednoczynnikowej były wiek (średni wiek, 50,8 lat dla osób z bakteriurią vs. 44,1 lat dla osób bez bakteriurii; P<.05), płeć żeńska (P<.05), zakażenie układu moczowego o dowolnej etiologii w poprzednim miesiącu (P<.001), podawanie antybiotyków w poprzednim miesiącu (P<.01), obecność cewnika moczowodowego przez >1 miesiąc (P<.05), wcześniejsza nefrostomia (P<.05) i kolonizacja skóry przez C. urealyticum (P<.001). W analizie wieloczynnikowej wykryto następujące niezależne czynniki ryzyka: podawanie antybiotyków w poprzednim miesiącu (OR, 8,04; 95% CI, 1,57-41,06; P=,012), wcześniejsza nefrostomia (OR, 51,59; 95% CI, 3,62-736,06; P=,004) i kolonizacja skóry przez C. urealyticum (OR, 208,35; 95% CI, 21,54-2015,22; P<.001).

Dane kliniczne i mikrobiologiczne. U 16 pacjentów stwierdzono bakteriurię C. urealyticum (6 bezobjawowych, 9 z ostrym zapaleniem pęcherza moczowego i 1 z inkrustacyjnym zapaleniem odmiedniczkowym). Objawy zapalenia pęcherza moczowego były podobne do tych wywoływanych przez inne bakterie. U dziewięciu z 10 pacjentów objawy wystąpiły po pierwszym wyizolowaniu C. urealyticum w moczu, natomiast u pozostałych objawy pojawiły się po upływie 1 miesiąca od pierwszej izolacji bakterii w moczu. Tabela 2 zawiera dane laboratoryjne pacjentów z bakteriurią. Pacjenci objawowi częściej niż bezobjawowi wykazywali zasadowy odczyn moczu (pH >7), krwiomocz i kamicę struwitową. Ze względu na małą liczbę przypadków w każdej grupie, różnice nie są istotne statystycznie.

Niek z 10 objawowych osób prezentowało >2,5×104 jednostek tworzących kolonie (cfu) na mL C. urealyticum w moczu. W przeciwieństwie do nich, wszyscy bezobjawowi pacjenci mieli <2,5×104 jtk/mL bakterii. Piętnaście (93%) z 16 szczepów C. urealyticum rosło na podłożu selektywnym, ale tylko 3 (18%) z 16 szczepów rosło na agarze z krwią owczą. Dlatego też podłoże selektywne pozwoliło na 5-krotne zwiększenie odzysku C. urealyticum w moczu (P<.001). Ponadto, w 3 przypadkach izolacji na podłożu konwencjonalnym nie wykryto obecności bakterii przed 48 h inkubacji. Wszystkie wyizolowane szczepy C. urealyticum były wrażliwe na wankomycynę i teikoplaninę oraz wykazywały różny poziom oporności na inne antybiotyki (tabela 3).

Leczenie i obserwacja. Ośmiu objawowych pacjentów z bakteriurią spowodowaną C. urealyticum było leczonych teikoplaniną (100-400 mg domięśniowo dziennie przez 14 dni), a 2 było leczonych wankomycyną (20-40 mg/kg dziennie przez 14 dni). Dwóch bezobjawowych chorych otrzymywało profilaktycznie teikoplaninę. Chirurgiczna resekcja kamicy była konieczna u pacjenta z inkrustacyjnym zapaleniem odmiedniczkowym.

Kohorta miała średni czas obserwacji 26,2 miesięcy (SD, 8,7; zakres, 1-36 miesięcy). Ewolucja uczestników z bakteriurią, kolonizacją skóry przez C. urealyticum lub obiema tymi chorobami była następująca: 3 z 10 objawowych pacjentów, którzy byli początkowo leczeni, doświadczyło nawrotu objawowej bakteriurii w ciągu kolejnych 3 miesięcy. Pięć z 9 osób, u których podczas rekrutacji wystąpiła jedynie kolonizacja skóry, rozwinęło bakteriurię w ciągu następnych miesięcy (wszystkie bezobjawowo).

Porównano wyniki osób z bakteriurią wywołaną przez C. urealyticum i osób bez bakteriurii. Następujące zdarzenia były częstsze u osób z bakteriurią (tabela 4): hospitalizacja przez >30 dni (P<.05), potrzeba chirurgicznych zabiegów pochodnych lub nefrostomii (P<.001), >3 epizody zakażenia dróg moczowych (P<.05) i obecność objawów zakażenia dróg moczowych przez >1 miesiąc (P<.001). W analizie wieloczynnikowej, 2 zdarzenia były niezależnie związane z bakteriurią C. urealyticum podczas długoterminowej obserwacji: obecność objawów zakażenia dróg moczowych przez >1 miesiąc (OR, 27.7; 95% CI, 2,55-300,5) i uropatia obturacyjna (OR, 25,9; 95% CI, 4,43-152,31).

Dyskusja

Wcześniejsze doniesienia opisywały zakażenia C. urealyticum i ich powikłania wśród biorców przeszczepu nerki, ale według naszej wiedzy jest to pierwsze badanie, które prospektywnie poszukiwało obecności tego zakażenia w kohorcie biorców przeszczepu nerki. Taka strategia pozwoliła na obliczenie częstości występowania tej infekcji dróg moczowych – 9,8%. Częstość ta jest znacznie wyższa od stwierdzanej w populacji ogólnej przyjmowanej do szpitala (0,1% w 1 badaniu i 0,33% w innym). Należy zaznaczyć, że w niniejszym badaniu każda liczba bakterii w moczu była uznawana za dodatnią. Ale nawet jeśli weźmie się pod uwagę tylko posiewy z wykryciem >105 jtk/mL C. urealyticum (5 ze 163), częstość wynosi 3% i jest wyższa niż w populacji nieselekcjonowanej. Biorcy przeszczepu nerki powinni być uważani za populację bardzo wysokiego ryzyka dla tego typu infekcji.

Kolonizacja skóry przez tę bakterię była niezależnym czynnikiem ryzyka zakażenia dróg moczowych, ale uważamy, że częstość ta nie jest wystarczająco wysoka, aby wprowadzić tę technikę przesiewową do rutyny klinicznej. Systematyczne badania przesiewowe na obecność tej bakterii w próbkach moczu prawdopodobnie nie są wskazane, ale należy je rozważyć, jeśli u biorcy przeszczepu nerki występuje którykolwiek z następujących objawów: przewlekłe objawy zakażenia dróg moczowych z ujemnym wynikiem konwencjonalnego posiewu moczu, zasadowy odczyn moczu (pH >7), krwiomocz lub krwiomocz mikroskopowy bez alternatywnego wyjaśnienia, rozwój kryształów struwitowych, uropatia obturacyjna i inkrustacyjne zapalenie pęcherza moczowego lub odmiedniczkowe zapalenie nerek. Ważne jest, aby pamiętać, że C. urealyticum był wykrywany tylko w podłożu selektywnym lub po dłuższej inkubacji, więc podejrzenie kliniczne powinno być przekazane mikrobiologowi, gdy mocz jest wysyłany na posiew.

W naszym badaniu wcześniejsze manipulacje na drogach moczowych (w tym nefrostomia) były istotnie związane z zakażeniem C. urealyticum. Z drugiej strony, zakażenie to było niezależnym czynnikiem ryzyka rozwoju uropatii obturacyjnej. Trudno ocenić rolę C. urealyticum w takim błędnym kole.

Ze względu na wielkość kohorty nie można było określić wpływu leczenia zakażenia. W obecnym badaniu pacjenci z objawowym zakażeniem byli leczeni wankomycyną (podawanie dożylne) lub teikoplaniną (podawanie domięśniowe). W przyszłości należy zbadać przydatność kliniczną leków doustnych, takich jak linezolid, w leczeniu tego zakażenia układu moczowego. Linezolid wykazuje dobrą aktywność in vitro wobec C. urealyticum, ale brak jest doświadczeń klinicznych. Wielkość obecnego badania nie jest wystarczająca, aby ocenić znaczenie profilaktycznego leczenia osób bezobjawowych.

Badanie ma pewne ograniczenia. Pacjenci nie byli dobierani w sposób systematyczny, byli to kolejni biorcy przeszczepu nerki zgłaszający się do gabinetu lub oddziału szpitalnego, niezależnie od czasu, jaki upłynął od przeszczepienia. Pacjenci, u których nie wyizolowano C. urealyticum z moczu lub skóry na początku badania, nie byli obserwowani przy użyciu nowych kultur. Ponieważ u tych osób zakażenie mogło rozwinąć się później, nie możemy być pewni, czy częstość występowania tego zakażenia jest jeszcze większa niż wykryta w naszym badaniu.

W wyniku tego badania stwierdzamy, że zakażenie dróg moczowych spowodowane C. urealyticum jest niedostatecznie zdiagnozowanym zakażeniem u biorców przeszczepów nerek. Powinno być ono rozważane u każdego biorcy przeszczepu nerki z uropatią obturacyjną, głównie przy obecności zasadowicy moczu, kamicy struwitowej i/lub „jałowej” pyurii. Jego leczenie może mieć decydujące znaczenie w zapobieganiu nowym powikłaniom, takim jak inkrustujące zapalenie pęcherza moczowego lub inkrustujące zapalenie odmiedniczkowe .

Podziękowania

Dziękujemy panu Martinowi J. Smythowi za korektę angielskiej wersji manuskryptu.

Wsparcie finansowe. F.L.-M. był wspierany przez grant z Fundación Mutua Madrileña.

Potencjalne konflikty interesów. Wszyscy autorzy: brak konfliktów.

.