Zprávy CEM (SZÚ, Praha) 2000; 9(8): 324-326.

 

Nebezpečný koaguláza-negativní stafylokok

Staphylococcus hominis subsp. novobiosepticus

___________________________________________________________________________________________

Petr Petráš

 

SOUHRN

 

V příspěvku upozorňujeme na patogenní kmeny nedávno popsaného stafylokoka, S. hominis subsp. novobiosepticus. Tento koaguláza-negativní poddruh bývá izolován ze závažného klinického materiálu, především z hemokultur. Je důležitým nozokomiálním agens. Kmeny jsou velice virulentní, všechny vykazují multirezistenci. Tento stafylokok v podstatě zatím uniká pozornosti bakteriologů po celém světě. Je velice potěšitelné, že v našem státě ho umí zachytit již 12 pracovišť klinické mikrobiologie. Kmeny se dají dobře identifikovat pomocí STAPHYtestu16 s přidáním diskového testu zjištění rezistence k novobiocinu. V NRL pro stafylokoky se nám podařilo do konce srpna t.r. shromáždit 85 kmenů tohoto nebezpečného koaguláza-negativního stafylokoka.        

 

 

 

V průběhu prvních tří čtvrtin končícího století byly v rodu Staphylococcus za patogena považovány kmeny S. aureus, zatímco kmeny koaguláza-negativních stafylokoků (KNS) byly více-méně brány za kontaminaci. Přibližně od roku 1980 začal být dokumentován výskyt různých infekcí, které KNS způsobily. Tento výskyt má stále stoupající tendenci. Týká se to především nozokomiálních nákaz u oslabených jedinců. V současnosti (srpen 2000) je známo 38 druhů nebo poddruhů KNS. Posledním z nich je Staphylococcus fleurettii, který byl zachycen ve vzorcích sýrů z kozího mléka [1]. Z humánního klinického materiálu může být izolováno přes 20 různých KNS.

 

Výrazným patogenem je Staphylococcus hominis subsp. novobiosepticus (SHN), který byl popsán prof. W. Kloosem a jeho spolupracovníky, v létě roku 1998 [2]. V identifikační publikaci jsou popsány charakteristiky 26 kmenů SHN. Většina z nich byla izolována z hemokultur, všechny byly multirezistentní. Do současnosti jsme v odborných časopisech dosud žádnou další zahraniční práci o tomto stafylokoku neobjevili. První naše identifikace  15 kmenů SHN jsme publikovali v našem časopise [3]. V článku "Vlastnosti koaguláza-negativních stafylokoků izolovaných z hemokultur" byly v časopise Epidemiologie, mikrobiologie, imunologie [4] popsány charakteristiky dalších 15 kmenů, které byly izolovány na pracovišti KlinLab s.r.o. v Praze.

 

V současnosti byl přijat v časopisu "Klinická mikrobiologie a infekční lékařství" příspěvek Staphylococcus hominis subsp. novobiosepticus - významné agens nemocničních infekcí krevního řečiště [5]. V něm uvádíme výsledky studia 66 kmenů SHN, které byly prezentovány jako poster D 10 na IX.mezinárodním sympoziu o stafylokokách a stafylokokových infekcích (IX. ISSN) v Koldingu v Dánsku v červnu t.r. Na tomto sympoziu byl i poster amerických kolegů ze státu New Jersey (H 228), kde byla uvedena studie 19 nemocničních kmenů SHN izolovaných v souvislosti s infekcí krevního řečiště [6].   

     

K dnešnímu dni jsme v naší laboratoři identifikovali 85 kmenů SHN, které byly izolovány ve 12 laboratořích klinické mikrobiologie v naší republice. Zatímco v začátku nám laboratoře posílaly tyto kmeny pod jiným určením, případně jako neidentifikovatelné, v poslední době jsou tyto izoláty již většinou posílány jako susp. Staphylococcus hominis subsp. novobiosepticus, s žádostí o potvrzení. Nejvíce kmenů nám přišlo z Bakteriologického oddělení nemocnice v Českých Budějovicích, na dalších místech této nevyhlášené soutěže jsou Mikrobiologické oddělení NsP v Příbrami, KlinLab s.r.o. v Praze - Střešovicích a Mikrobiologický ústav nemocnice u sv. Anny v Brně - viz graf 1.

 

 

Graf 1: LABORATOŘE, KTERÉ KMENY S. HOMINIS SUBSP. NOVOBIOSEPTICUS IZOLOVALY (1996-srpen 2000)

 

 

Naprostá většina těchto kmenů byla izolována ze závažného klinického materiálu: 61 (72%) kmenů z hemokultur, 12 (14%) z katétrů, kanyl a tracheosond, 3 kmeny byly z likvoru. Zbývajících 6 kmenů bylo ze stěrů ran, z moče, z drénu, stěru jazyka a sputa. Jeden kmen byl izolován z nemocničního prostředí na odddělení ARO - viz graf 2.

 

 

Rezistence  kmenů k antibiotikům byla sledována diskovým způsobem (Oxoid disky, Muller-Hinton) podle doporučené standardní metodiky NRL pro antibiotika [7]. Byla použita tato antibiotika: oxacilin (1 mg), erythromycin (15mg), ko-trimoxazol (25 mg), chloramfenikol  (30 mg), tetracyklin (30 mg), klindamycin (2 mg), gentamicin (10 mg), amoxicilin/klavulanová kyselina (20/10 mg), teikoplanin (30mg), vankomycin (30 mg), ciprofloxacin (5 mg), rifampicin (5mg). Přípustné rozmezí průměrů inhibičních zón bylo kontrolováno pomocí kmenů S. aureus ATCC 25923, S. aureus ATCC 43300 a Escherichia coli ATCC 35218.

 

Graf 2:  MATERIÁL, Z KTERÉHO BYLO 85 KMENŮ  S. HOMINIS SUBSP. NOVOBIOSEPTICUS IZOLOVÁNO (1996-srpen 2000)

 

Všechny kmeny byly multirezistentní - viz graf 3.  Přes 90% kmenů bylo rezistentních ke čtyřem antibiotikům : oxacilinu, erytromycinu, klindamycinu a ciprofloxacinu. K dalším třem antibiotikům - chloramfenikolu, gentamicinu a amoxicilinu s klavulánovou kyselinou - bylo rezistentních asi 80% kmenů. Dva kmeny vykazovaly rezistenci i k teikoplaninu, jediným antibiotikem, ke kterému jsou všechny kmeny citlivé, zůstává vankomycin.

 

 

 

Tato multirezistence kmenů SHN je podle našeho názoru opravdu zarážející, a to i ve srovnání s jinými soubory koaguláza-negativních stafylokoků. V jedné z našich předchozích studií 315 kmenů izolovaných z hemokultur jsme v průměru nalezli 66 % kmenů rezistentních k oxacilinu, 51 % k erytromycinu, 40 % k ciprofloxacinu a 28 % ke klindamycinu [8]. V prezentovaném souboru kmenů SHN jsou podíly rezistence 96% k oxacilinu, 93 % k erytromycinu, 93 % k ciprofloxacinu, resp. 96 % ke klindamycinu. Tyto hodnoty jsou mnohem vyšší i ve srovnání s rezistencí samotných kmenů S.haemolyticus. V souhlase s první publikací v IJSB  [2] jsme zjistili u těchto kmenů i častou produkci slizu a dalšího faktoru virulence, stafylokokového delta-hemolyzinu (podrobněji viz [5])

 

Vedle fenotypových charakteristik jsou našimi kolegy z Katedry genetiky a molekulární biologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně a z České sbírky mikroorganismů CCM v Brně studovány genotypové vlastnosti tohoto souboru kmenů SHN. První výsledky, které rovněž byly na IX. stafylokokovém sympoziu v Dánsku na posteru H 110 prezentovány [9], ukazují, že SmaI makrorestrikční analýza genomové DNA, provedená pomocí pulzní gelové elektroforézy (PFGE), umožňuje spolehlivě oddělit kmeny SHN od kmenů druhého poddruhu S. hominis subsp. hominis. Podobnost makrorestrikčních spekter DNA těchto deseti kmenů byla v rozmezí 60 - 100%, přičemž dendrogram vykázal mezi nimi pět genotypů.  

 

 

Graf 3:  PODÍLY REZISTENCE U 85 KMENŮ S. HOMINIS SUBSP. NOVOBIOSEPTICUS  diskový způsob (lit. [7]; období : 1996-srpen 2000)

 

IDENTIFIKACE KMENŮ SHN    

 

Kmeny dobře rostou na klasickém krevním agaru (aerobní kultivace při 37 oC) v podobě drobných bělavých kolonií.

Identifikace kmenů SHN je velice snadná pomocí komerčního STAPHYtestu 16 (Lachema, Brno), ke kterému se přidá diskový test zjištění rezistence k novobiocinu  (disk 5 ug, ITEST- plus, Hradec Králové). V tabulce jsou uvedeny výsledky identifikace na STAPHYtestu 16:

 

Tabulka 1: Výsledky identifikace typických kmenů S. hominis subsp. novobiosepticus na  STAPHYtestu 16:

 

VPT

URE

ARG

ORN

ONP

GLR

NIT

PHS

PYR

+

+

-

-

-

-

+

-

-

 

ESL

SUC

TRE

MAN

XYL

MLT

MNS

GLN

-

+

-

-

-

+

- (d)

-  !  *)

 

*)  Rezistence k novobiocinu  je na STAPHYtestu 16 falešně negativní, diskovým způsobem jsou kmeny pozitivní, t.j. rezistentní (průměr zóny inhibice <= 16 mm).

 

 

Produkci acetoinu, zjišťovanou proužkovým VPtestem (Lachema), má pozitivní přes 90% našich izolátů. Výsledky reakcí na STAPHYtestech16 jsou velice jednoznačné : na prvním stripu je pozitivní produkce ureázy a redukce nitrátů, na druhém aerobní využívání sacharózy a maltózy. Malá část našich kmenů má pozitivní manózu. Test GLN je u naprosté většiny kmenů falešně negativní, rezistence se musí zjistit diskovým způsobem. Inhibiční zóna má obvykle větší průměr než zóna u nejznámějších novobiocin-rezistentních kmenů S.saprophyticus subsp. saprophyticus. Průměrná vypočtená hodnota je 11,4 mm, u několika kmenů dosahoval průměr až hraniční hodnoty, t.j. 16 mm. K potvrzení může posloužit test aerobní utilizace N-acetyl-glukozaminu, který mají kmeny SHN negativní, na rozdíl od kmenů poddruhu S. hominis subsp. hominis.

 

V nejbližší době by měla být distribuována nová verze identifikačního programu TNW, která již má ve své matici poddruh S. hominis subsp. novobiosepticus uveden. Kmeny lze dobře identifikovat i podle inovované I.tabulky schématu ORIDES [3, též 10]. Kromě výsledků reakcí uvedených v Tabulce 1 je navíc zapotřebí pouze znát schopnost kmene vytvářet oxidázu. Kmeny SHN tento enzym neprodukují.  

 

Všechny kmeny SHN jsme prověřili i pomocí API Staph testů (BioMérieux), některé i pomocí kitů ID 32 Staph. Identifikace pomocí programu Apilab dávala výsledek "Identification impossible (no chosen profile)" profily 6302116, 6202116 (API Staph) resp. 162030200 (ID 32 Staph). Rezistence k novobiocinu byla v kitu ID 32 Staph stejně falešně negativní jako v českých STAPHYtestech16.

 

Několik kmenů jsme nasadili i na další identifikační soupravy. Identifikace pomocí systému Merlin Micronaut (BAG Med.AG, Německo) poskytovala výsledek "S. epidermidis" nebo "S. hominis s negativní trehalózou". Identifikace nejtypičtějších kmenů SHN na kitu BBL Crystal Gram-Positive ID System (Becton Dickinson, USA) dávala výsledek "S.hominis", profile: 0000253004, biotype validity 10, confidence 0,8119.

 

 

 

závěr

 

Důrazně upozorňujeme na nedávno popsaného stafylokoka, S. hominis subsp. novobiosepticus, jehož velice virulentní kmeny jistě hrají důležitou roli v nemocničních infekcích, především v infekcích krevního řečiště. Všechny jeho dosud zkoumané izoláty jsou velice rezistentní. Podíly rezistentních kmenů dosahují u jednotlivých antibiotik mnohem vyšších hodnot, než jsme zatím u koaguláza-negativních stafylokoků nalézali. Kmeny se dají dobře identifikovat, přestože dosud nejsou uvedeny v databázích komerčních identifikačních programů. Je potěšující, že v našem malém státě umí tohoto nebezpečného stafylokoka zachytit již dvanáct bakteriologických pracovišť.         

 

 

 

LITERATURA

 

[1] Vernozy-Rozand C, Mazuy C, Meugnier H, et al. Staphylococcus fleurettii sp. nov., isolated from goat´s milk cheeses. Int J Syst Evol Microbiol 2000; 50: 1521-1527.

 

[2]  Kloos WE, Ballard DN, George CG, et al. Staphylococcus hominis subsp. novobiosepticus subsp. nov., a novel trehalose- and N-acetyl-D-glucosamine-negative, novobiocin- and multiple antibiotic-resistant subspecies isolated from human blood cultures. Int J Syst Bacteriol 1998; 48(3): 799-812.

 

[3]  Petráš P. Výskyt kmenů Staphylococcus hominis subsp. novobiosepticus. Zprávy CEM (SZÚ, Praha) 1998; 7(11): 443–445.

 

[4]  Drozenová J, Petráš P. Vlastnosti koaguláza-negativních stafylokoků izolovaných z hemokultur. Epidemiol Mikrobiol Imunol 2000; 49(2): 51-58.

 

[5]  Petráš P. Staphylococcus hominis subsp. novobiosepticus - významné agens nemocničních infekcí krevního řečiště. Klin mikrobiol inf lék 2000; 6: v tisku.

 

[6]  John JF, Durra I, Nahvi MD, et al. Clinical and molecular genetics of Staphylococcus hominis subsp. novobiosepticus causing nosocomial infections. In.: Abstract Book of the 9th International Symposium on Staphylococci and Staphylococcal Infections. Kolding, Denmark, 2000: 106.

 

[7]  Urbášková P. Rezistence bakterií k antibiotikům. Vybrané metody.  Praha; Trios 1998.

 

[8]  Svobodová J, Votava M, Petráš P. Vlastnosti koaguláza-negativních stafylokoků izolovaných z hemokultur. Scripta med (Brno) 1997; 70(6): 306-307.

 

[9]  Pantůček R, Hájek V, Sedláček I, et al. Characterization of oxacillin-resistant coagulase-negative staphylococcal strains isolated in the Czech Republic. In.: Abstract Book of the 9th International Symposium on Staphylococci and Staphylococcal Infections. Kolding, Denmark 2000:104. 

 

[10]  Petráš P. Identifikace stafylokoků z klinického materiálu. Remedia Klin Mikrobiol 1999; 3(2): 50-53.

 

   

RNDr. Petr Petráš, CSc.

NRL pro stafylokoky

SZÚ - CEM