Characterisation of Candida sp. isolated from patients after abdominal surgery

Overview

Úvod:
Nitrobřišní kandidóza (IAC) je druhou nejčastější formou invazivní kandidózy po kandidemii. Většina epidemiologických studií je zaměřena na infekce krevního řečiště, avšak role hemokultivace je u nitrobřišní kandidózy sporná. IAC, zahrnující jak peritonitidu, tak nitrobřišní abscesy, se vyskytuje až u 40 % pacientů po reoperacích zažívacího traktu, po perforacích CIT či po revizích pro nekrotizující pankreatitidu.

Metoda:
Retrospektivní analýza kultivačních nálezů kvasinek v klinických materiálech od pacientů po nitrobřišním chirurgickém výkonu. Sledované období od 1. 1. do 31. 10. 2016.

Výsledky:
V našem souboru 33 pacientů s nálezem kvasinek v souvislosti s nitrobřišním výkonem byla mortalita 15,2 %. Nejčastěji byla izolována C. albicans a C. glabrata. Všechny kmeny kvasinek byly citlivé k echinokandinům.

Závěr:
Kvasinky jsou součástí normální střevní mikrobioty a jejich nález v klinickém materiálu je obtížně interpretovatelný. Patofyziologická role kvasinek stále není v mnoha klinických situacích zcela zřejmá.

Klíčová slova:
invazivní kandidóza − nitrobřišní kandidóza − laboratorní diagnostika

ÚVOD

Mezi invazivní kvasinkové infekce se řadí jednak kandidemie a jednak systémové invazivní formy, kam patří i nitrobřišní kandidóza.

Stejně jako bakteriální intraabdominální infekce souvisí i nitrobřišní kandidóza (Intraabdominal candidiasis IAC) nejčastěji s porušením integrity gastrointestinálního traktu (GIT), ať spontánně, nebo v rámci chirurgického výkonu. Kvasinky jsou běžnou součástí normální gastrointestinální mikrobioty a při infekčních procesech, vyžadujících podávání antibiotik, dochází k jejich pomnožení. Při porušení integrity zažívacího traktu se dostávají do okolí společně s bakteriální flórou. Mezi nejdůležitější původce nitrobřišních infekcí patří především gram negativní tyčinky, ale v posledních letech je dokumentován nárůst výskytu kvasinek izolovaných z peroperačních materiálů (Tab. 1) [1,26].

IAC se nejčastěji manifestuje jako sekundární peritonitida nebo intraabdominální absces, poměrně často nacházíme kandidy i u terciární peritonitidy. Naproti tomu jsou daleko vzácněji kandidy vykultivovány u pacientů s primární peritonitidou či infekcí biliárního traktu (Tab. 2) [2,3,4].

Z epidemiologického hlediska se jedná tedy převážně o infekce spojené s nemocniční péčí se zdrojem endogenního původu. IAC je druhou nejčastější formou invazivní mykotické infekce na jednotce intenzivní péče. [5]

METODA

Provedli jsme retrospektivní analýzu nálezu kvasinek v klinickém materiálu, který byl získán v souvislosti s nitrobřišní operací u pacientů operovaných na I. Chirurgické klinice VFN v období od 1. 1. do 31. 10. 2016. Vzorky (peritoneální výpotek, obsah drénu) byly zasílány dle standardního protokolu v injekční stříkačce s kombi zátkou. Materiál byl po přijetí vyšetřen mikroskopicky barvením dle Grama a byla založena aerobní kultivace (krevní agar, Uriselect4 – Bio-Rad, Francie), anaerobní kultivace (Schaedler agar – Bio-Rad, Francie) a mykologická kultivace (Sabouraud agar – Bio-Rad, Francie). Identifikace narostlých kultur byla provedena pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF (Bruker – Německo). Citlivost na antimikrobní přípravky byla stanovena dle EUCAST.

VÝSLEDKY

Základní charakteristika souboru

Analyzovaný soubor tvořilo 33 pacientů s nálezem kvasinek v biologickém materiálu, který byl získán v souvislosti s nitrobřišní operací. V souboru bylo 17 mužů (51,5 %) a 16 žen (48,5 %), s průměrným věkem 67 let. Většina pacientů (24 pacientů; 72,7 %) patřila do kategorie seniorů (>60 let) a pouze 9 pacientů (27,3 %) bylo mladších (<60 let). Biologický materiál k mikrobiologickému vyšetření byl získán u 19 pacientů (57,6 %) v průběhu operace (peritoneální tekutina) a u 14 pacientů (42,4 %) po operaci z drénu. U 21 pacientů (63,6 %) se jednalo o nález kvasinek z biologického materiálu odebraného v souvislosti s primární operací, zatímco u 12 pacientů (36,4 %) byly zachyceny kvasinky z materiálu odebraného v souvislosti s reoperací. 17 pacientů (51,5 %) bylo operováno pro maligní onemocnění. Průměrná délka pobytu na JIP lůžku byla 17 dní s rozmezím 4−41 dnů. Průměrná délka pobytu v nemocnici byla 36 dní s širokým rozmezím 9−102 dnů. Celkem 11 pacientů (33,3 %) bylo léčeno antimykotiky, z toho 10 pacientů azolovými preparáty (flukonazol) a 1 pacient echinokandinem (anidulafungin). 30denní letalita v našem souboru byla 15,2 % (5/33).

Mikrobiologické nálezy

V analyzovaném souboru 33 pacientů bylo zachyceno celkem 40 kmenů kvasinek. U šesti pacientů (18,2 %) bylo nalezeno více druhů kvasinek, zatímco u 27 pacientů (81,8 %) se jednalo o monokandidový nález, u 17 pacientů (51,5 %) byly kvasinky přítomny společně s bakteriemi a u 16 pacientů (48,5 %) byly kandidy zachyceny v čisté kultuře (Tab. 3). Z bakterií byly vykultivovány nejčastěji o Escherichia coli 12 kmenů (70,6 %), z toho jeden kmen produkoval širokospektrou betalaktamázu (8,3 %) a Klebsiella pneumoniae 7 kmenů (41,2 %) a též pouze jeden kmen produkoval širokospektrou betalaktamázu (14,3 %).

U dvou pacientů (6,1 %) byly kvasinky zachyceny i v hemokultuře, u tří pacientů na centrálním žilním katétru, 17 pacientů (51,5 %) mělo kolonizovány horní cesty dýchací, dvakrát byly zachyceny v moči a ve stolici, u jednoho pacienta ve sputu (Tab. 4).

Nejčastěji izolovanou kvasinkou byla Candida albicans 23 (57,0 %), C. glabrata 8 (20,0 %), C. tropicalis 4 (10,0 %), ostatní druhy byly zachyceny jednotlivě (Graf 1). Všechny kmeny C. albicans byly dobře citlivé na všechna antimykotika, pět kmenů C. glabrata (62,5 %) mělo intermediální citlivost k flukonazolu. Nebyl zachycen žádný kmen rezistentní k echinokandinům.

DISKUZE

Candida sp. je nejčastějším mykotickým agens u pacientů na jednotkách intenzivní péče [6] a invazivní kandidóza (IC) je jednoznačně spojena se zvýšenou morbiditou a mortalitou u kriticky nemocných pacientů [7].

Nález kvasinek v klinických materiálech z dutiny břišní se v různých studiích pohybuje od 1 do 38 % v závislosti na charakteristice souboru a diagnostických metodách [8].

Kvasinky bývají izolovány až ve 40 % z horní části zažívacího traktu, ve 35 % z tenkého střeva, 12 % z tlustého střeva a v méně než 5 % z apendixu [9]. Naším cílem však nebylo zhodnotit prevalenci nitrobřišní kandidózy na chirurgickém pracovišti, ale provést detailnější analýzu kandidových nálezů u pacientů s nitrobřišní operací. Stejně jako v evropské studii izolátů od pacientů s IAC i v našem souboru jasně dominoval nález Candida albicans (69,7 %), následován C. glabrata (24,2 %) [10].

IAC je dnes považována za příčinu více než 10 % všech případů peritonitid a je spojena s mortalitou až 60 % v závislosti na příčině peritonitidy [11]. V našem souboru byla 30denní mortalita 15,2 %, což již samo o sobě svědčí o závažnosti této formy nitrobřišní infekce.

Nekandidemické systémové kandidózy jsou charakterizovány invazí kvasinek do primárně sterilních oblastí s kultivační či histologickou verifikací. Ve světové prevalenční studii provedené v květnu 2007 na 1265 jednotkách intenzivní péče byla kvasinková infekce (mikrobiologicky potvrzená) prokázána u 841 z 4947 pacientů (17 %), ale kandidemie pouze u 99 pacientů [6,12]. V našem souboru byly kvasinky izolovány od dvou pacientů z hemokultur, avšak zdrojem této kandidemie byla kolonizace centrálního žilního katétru, nikoliv IAC. V obou případech se jednalo o C. albicans. Většina epidemiologických studií týkajících se kvasinkových infekcí je zaměřena na infekce krevního řečiště, avšak význam hemokultivace u pacientů s nitrobřišní formou kandidózy je velmi zpochybňován, což dokumentují nejen výsledky světové prevalenční studie, ale i nízký záchyt pozitivní hemokultury u pacientů s IAC v našem souboru pacientů (6,1 %). IAC, zahrnující peritonitidy a nitrobřišní abscesy, se mohou objevit až u 40 % pacientů po opakovaných operacích gastrointestinálního traktu, perforaci zažívacího traktu nebo nekrotizující pankreatitidě [13]. Přestože jsou obecně reoperace spojeny s vyšším rizikem nitrobřišní kandidózy, i u primárních operací, je také nutné myslet na možnost kandidové etiologie. V našem souboru byly kvasinky prokázány v materiálu odebraném v souvislosti s primární operací u 21 pacientů (63,6 %) a v souvislosti s reoperací u 12 pacientů (36,4 %). U devíti reoperací byla primární diagnózou malignita.

Ačkoliv byl popsán exogenní nozokomiální přenos kvasinek, tak genotypové analýzy ukazují, že zdrojem většiny těžkých invazivních kandidóz je endogenní kolonizace [14]. Tímto lze také vysvětlit, proč k rozvoji invazivní kandidózy většinou dochází za 7 až 10 dnů po expozici rizikových faktorů [15]. V analyzovaném souboru bylo 81,8 % pacientů kolonizováno kvasinkami, z toho 51,5 % mělo zachyceno kvasinky z horních cest dýchacích, avšak údaj může být částečně zkreslený, protože ne u všech pacientů bylo screeningové vyšetření provedeno, nejčastěji z důvodu akutního příjmu.

Včasná antimykotická léčba jednoznačně redukuje mortalitu u pacientů s dokumentovanou invazivní formou kandidózy [16], ale učinit rychlou definitivní diagnózu IC je pořád obtížné [17]. V našem souboru měla antimykotickou terapii pouze třetina pacientů, přesto mortalita byla jen 15,2 %. Na základě klinického stavu a dalších pomocných laboratorních vyšetření jsme vyhodnotili nález kvasinek u zbylých dvou třetin pacientů jako kolonizaci, a proto u nich nebyla zahájena antimykotická terapie ani profylaxe.

Ačkoliv profylaxe nebo preemptivní terapie by měla být použita u pacientů ve vysokém riziku vzniku a rozvoje IC, tak jejich identifikace zůstává klinickou výzvou, protože specifické identifikační markery nebyly stále definovány [18].

Rizikové faktory vzniku invazivní kandidózy u kriticky nemocných pacientů zahrnují užívání širokospektrých antibiotik, chemoterapii, kolonizaci kvasinkami, centrální žilní katétr, celkovou parenterální výživu, chirurgický výkon, renální selhání, hemodialýzu, neutropenii a protrahovaný pobyt na jednotce intenzivní péče [19 ]. I když tyto faktory mohou být a jsou přítomny i u pacientů, kteří nerozvinou IC, a samy o sobě nejsou dostatečně diskriminující, jsou-li přítomny společně, mohou být použity k identifikaci vysoce rizikových pacientů. Strategie zaměřené na identifikaci rizik, jako jsou kolonizační index a Candida skóre, poskytují pomoc při rozhodování, kdy zahájit včasnou antimykotickou léčbu [17,20,21].

Žádné klinické studie nehodnotily potřebu léčit IAC, ale je zde otázka reálné patogenity těchto mikroorganismů. Na základě prohlášení, že zpoždění antimykotické léčby u kandidemie je spjato se špatnou prognózou, jsou rutinně předepisována širokospektrá antimykotika u IAC. Z těchto důvodů byl recentně navržen konsenzus expertů pro management IAC včetně doporučení pro laboratorní metody průkazu (Tab. 5, 6). S použitím těchto kritérií Bassetti a kol. publikovali retrospektivní mezinárodní studii 481 pacientů léčených pro IAC [22]. Důležitým aspektem, který vyplývá z jejich analýzy, je silná korelace mezi neadekvátní chirurgickou kontrolou zdroje a zvýšenou mortalitou.

Je zajímavé, že „kontrola zdroje“ je věcí zájmu mnoha klinických studií. Tento termín se však sestává z široké škály různých opatření od vyjmutí katétru přes radiologickou intervenci (např. drenáž pod CT kontrolou) až po extenzivní chirurgické výkony, jako jsou relaparotomie, opakovaná laváž dutiny břišní apod. Bohužel většina studií zabývajících se problematikou komplikovaných nitrobřišních infekcí publikovaných v časopisech s infekční problematikou jasně nepopisuje, co přesně znamená „kontrola zdroje“. Následkem toho je, že zhodnocení významu nálezu kandid u pacientů s komplikovanou nitrobřišní infekcí, stejně jako zhodnocení mortality a morbidity ve vztahu k IAC, není bez znalosti rozsahu kontroly zdroje plně validní.

Pečlivá monitorace těchto vysoce rizikových pacientů opakovanými kultivačními vyšetřeními je důležitá. Bohužel, většina pacientů s IAC je hlášena z chirurgických oddělení, kde surveillance kvasinkové kolonizace je prováděna jen zřídka, nebo jsou překládáni z jiných pracovišť či urgentně přijímáni a tyto údaje nejsou dostupné.

Biomarkry jako je b-D-glukan mohou být nápomocné v identifikaci pacientů, kteří mají být léčení [23,24], zatímco stanovení ostatních rutinních biomarkrů, jako např. prokalcitoninu, se ukázalo jako zcela neefektivní. [25]. Tyto testy ale stále nejsou součástí rutinního armamentaria a jejich výpovědní hodnota je i nadále předmětem diskuzí.

ZÁVĚR

Ve světle těchto výsledků zoufale potřebujeme nejenom protokoly pro antimykotický stewardship, ale též standardizaci postupů zahrnujících „kontrolu zdroje“ u nitrobřišních infekcí. Relativně vysoká mortalita IAC jednoznačně poukazuje na nutnost spolupráce chirurga, klinického mikrobiologa a intenzivisty. Největším problémem zůstává odlišení kolonizace od invazivní infekce, a proto jsou mnohdy podávána antimykotika zbytečně, pouze na základě kultivačního nálezu. Zatím nejsou k dispozici žádné studie kriticky hodnotící nutnost antimykotické terapie u IAC s ohledem na nález kvasinek v dutině břišní. Námi publikované výsledky jsou předběžné a hodnotí mikrobiologickou charakteristiku nálezů. Podrobné klinické hodnocení ještě není uzavřeno a bude publikováno následně.

Práce byla podpořena projektem

OPPK CZ.2.16/3.1.00/24012

Konflikt zájmů

Autoři článku prohlašují, že nejsou v souvislosti se vznikem tohoto článku ve střetu zájmů a že tento článek nebyl publikován v žádném jiném časopise.

MUDr. Václava Adámková

Klinická mikrobiologie a ATB centrum 1. LF UK a

VFN

Ke Karlovu 2

120 00 Praha

e-mail: vaclava.adamkova@vfn.cz