Een casusrapport van een abces op het voorhoofd veroorzaakt door Nocardia concava bij een patiënt met aids

Samenvatting

Hier presenteren we een protocol voor Nocardia-infecties bij immuungecompromitteerde patiënten dat puskweek en MALDI-TOF MS integreert. Deze gecombineerde aanpak maakt snelle, nauwkeurige soortidentificatie mogelijk, faciliteert gerichte antimicrobiële therapie en verbetert uiteindelijk de klinische uitkomsten in deze risicovolle patiëntenpopulatie.

Samenvatting

Nocardia-soorten zijn verplichte aerobe actinomyceten. Menselijke nocardiose komt meestal voor bij immuungecompromitteerde gastheren en uit zich meestal als primaire suppuratieve longinfectie. Hematogene verspreiding kan leiden tot extrapulmonale betrokkenheid, waarbij het centrale zenuwstelsel de meest voorkomende secundaire plaats is, gevolgd door huid en subcutane zachte weefsels; Pericardium, lymfeklieren en gewrichten worden slechts zelden aangetast. Een 50-jarige hiv-positieve man werd opgenomen met een voorgeschiedenis van een maand van orale bloedblaren en ecchymoses van de ledematen. Een abces op het rechtervoorhoofd dat zich ontwikkelde tijdens ziekenhuisopname leverde pus op, dat werd geïdentificeerd als Nocardia concava door matrix-ondersteunde laserdesorptie/ionisatie-time-of-flight massaspectrometrie (MALDI-TOF MS) en bevestigd door 16S rRNA-gensequencing. De eerste behandeling omvatte antiretrovirale therapie, systemische glucocorticoïden en intraveneuze immunoglobuline; Daaropvolgende gerichte antimicrobiële therapie met linezolid plus trimethoprim-sulfamethoxazol, geïntroduceerd na microbiologische bevestiging, resulteerde in klinische verbetering en ontslag. Voor zover wij weten is dit het eerste casusrapport van een voorhoofdabcesinfectie veroorzaakt door N. concava bij een patiënt met verworven immunodeficiëntiesyndroom (AIDS). Menselijke infecties door dit organisme blijven uiterst zeldzaam. Bovendien was de infectieplaats in dit geval niet het vaak aangetaste long- of centrale zenuwstelsel, dat doorgaans betrokken was bij nocardiose, wat leidde tot atypische klinische manifestaties die gevoelig waren voor misdiagnose of verkeerde diagnose. In dit geval maakte nauwkeurige etiologische identificatie een vroege, definitieve diagnose en gunstige klinische uitkomsten mogelijk. Deze zaak onderstreept het belang van verhoogde waakzaamheid voor zeldzame Nocardia-infecties bij ernstig immuungecompromitteerde patiënten. Bij onverklaarbare huid- en zachte weefselabcessen is vroegtijdig etiologisch onderzoek van cruciaal belang, en gerichte antimicrobiële therapie op basis van medicijngevoeligheid kan de prognose aanzienlijk verbeteren.

Inleiding

Nocardia-soorten zijn aerobe actinomyceten die wijdverspreid zijn in de natuurlijke omgeving, en vaak in de bodem voorkomen en organisch materiaal vergaan. Hoewel ze alomtegenwoordig in de natuur voorkomen, zijn ze meestal afwezig in het menselijk lichaam en functioneren ze als opportunistische ziekteverwekkers. De meeste infecties ontstaan via inademing¹. Nocardiose treft voornamelijk immuungecompromitteerde personen, met name degenen met een verminderde celgemedieerde immuniteit, zoals patiënten met maligniteiten, diabetes mellitus, HIV/AIDS, auto-immuunziekten, ontvangers van solide orgaantransplantaties en personen die langdurige corticosteroïdtherapie ondergaan². Desalniettemin kunnen infecties ook voorkomen bij personen zonder zichtbaar immunodeficiëntie^. Nocardie dringt voornamelijk via de luchtwegen binnen, veroorzaakt longziekte, en kan vervolgens hematogen verspreiden om betrokkenheid van extrapulmonale organen te veroorzaken. De hersenen zijn de meest voorkomende verspreidingsplaats, gevolgd door de huid en de subcutane zachte weefsels; Minder vaak kan het het pericard, lymfeklieren en gewrichten betreffen. Klinisch kan Nocardia acute of chronische, gelokaliseerde of verspreide suppuratieve granulomatische ontsteking veroorzaken die de longen, huid en het centrale zenuwstelsel aantast.

Tot op heden zijn menselijke infecties veroorzaakt door N. concava zelden gemeld. Hierin presenteren we het eerste gedocumenteerde geval van een voorhoofdabces bij een hiv-positieve patiënt, toegeschreven aan N. concava, en bieden waardevolle inzichten voor de diagnose en behandeling van nocardiose.

Casepresentatie:
Een 50-jarige mannelijke patiënt werd opgenomen in ons ziekenhuis met een geschiedenis van een maand van orale bloedblaren en purpurische laesies op de ledematen. Hij was meer dan tien jaar eerder gediagnosticeerd met hiv, maar had niet consequent antiretrovirale therapie gevolgd. Ongeveer een maand voor opname ontwikkelde hij orale hematomen en purpura in de ledemaat zonder herkenbare trigger en werd aanvankelijk behandeld in een plaatselijk ziekenhuis met Biktarvy (bictegravir/emtricitabine/tenofovir alafinamide) voor antiretrovirale therapie. Op basis van verder onderzoek werd vermoed dat er immuuntrombocytopenie (ITP) is, en hij kreeg pulstherapie met methylprednisolon en intraveneuze immunoglobuline (IVIG), samen met maagbescherming en calciumsupplement.

Vanwege aanhoudende trombocytopenie werd de patiënt doorverwezen naar onze instelling voor verdere behandeling. Bij opname was zijn lichaamstemperatuur 37,9 °C; Hij was alert, georiënteerd en in redelijk goede conditie. Er werd geen icterus waargenomen in de huid of de sclera. Wijdverspreide petechiën en ecchymoses werden over het hele lichaam waargenomen, en er was een tastbare massa aanwezig in het rechter frontale gebied. Een CT van de borst zonder contrast toonde interstitiële veranderingen in de onderlobben aan beide zijden en paraseptaal emfyseem in de bovenste lobben. Een buikecho toonde geen significante afwijkingen.

Laboratoriumtests de volgende dag toonden een bloedplaatjesaantal van 12 × 10⁹/L (83–303 × 10⁹/L), een procalcitoninegehalte van 0,11 ng/mL (<0,50 ng/mL) en een C-reactief eiwit met hoge gevoeligheid (CRP) van 1,11 mg/L (<6,00 mg/L). Het absolute aantal helper/inducer T-lymfocyten (CD3+, CD4+) was 15 cellen/μL (550–1440 cellen/μL). Quantitative Polymerase Chain Reaction (PCR) assays detecteerden Epstein-Barr virus (EBV) DNA bij 1,21 × 10⁴ IU/mL (0–200 IU/mL) en humaan cytomegalovirus (HCMV) DNA bij 4,53 × 10⁵ IU/mL (0–200 IU/mL), beide positief; andere routinematige bloedtesten waren onopvallend.

Gezien de bevestigde HCMV-viremie werd de patiënt gestart met een combinatie van antivirale therapie met ganciclovir en foscarnet, terwijl Biktarvy werd voortgezet voor hiv-suppressie. Pulse-dosis methylprednisolon en IVIG werden gehandhaafd voor ITP. Vanwege aanhoudende lichte koorts werd rituximab toegediend op ziekenhuisdag 6, en voriconazol werd op dag 7 gestart als profylaxe tegen orofaryngeale candidiasis.

Bij opname toonde een lichamelijk onderzoek een massa aan boven het rechter frontale gebied (Figuur 1). Op ziekenhuisdag 6 werd er purulent materiaal uit deze laesie geaspireerd voor microbiologische evaluatie. Directe Gram-kleuring van de pus toonde overvloedige vertakkende, filamenteuze Gram-positieve bacillen (Figuur 2). Een deel van het exemplaar werd op Columbia bloedagarplaten geïnënt en geïncubeerd bij 35 °C in een atmosfeer met 5–10% CO₂-verrijking. Na 24 uur broeden werden witte, verheven, droge, gerimpelde, korrelige, niet-hemolytische kolonies waargenomen. Op dag 5 van de broedtijd ontwikkelden de kolonies een bleekgele pigmentatie (Figuur 3). Gemodificeerde zuurvaste kleuring van het isolaat leverde deels zuurvaste en gedeeltelijk niet-zuurvaste organismen op (Figuur 4).

MALDI-TOF MS met het Autobio MS2000-systeem identificeerde het organisme als N. concava (Figuur 5). Deze identificatie werd later bevestigd door 16S rRNA-gensequencing, die het isolaat ook classificeerde als N. concava. Er werd antimicrobiële gevoeligheidstesten uitgevoerd en de resultaten zijn samengevat in Tabel 1. De vatbaarheidsresultaten, geïnterpreteerd volgens de CLSI M24-richtlijnen voor Nocardia-soorten, gaven aan dat er vatbaarheid was voor alle geteste agentia.

Op ziekenhuisdag 8, na het laboratoriumrapport van overvloedige Gram-positieve bacillen, werd voriconazol stopgezet en werd gestart met een combinatie van antimicrobiële therapie met linezolid en trimethoprim–sulfamethoxazol. De lichaamstemperatuur van de patiënt normaliseerde geleidelijk en er werd klinische verbetering waargenomen. Op ziekenhuisdag 18 werd de patiënt in verbeterde toestand ontslagen, met recepten voor orale linezolid en methylprednisolon om de poliklinische behandeling voort te zetten.

Diagnose, Beoordeling en Plan:
De patiënt heeft AIDS met een laag absoluut aantal CD4+ T-helper/inducer-cellen, waardoor hij vatbaar is voor opportunistische infecties. Detecteerbaar CMV- en EBV-DNA wijzen op mogelijke actieve replicatie van het cytomegalovirus en Epstein-Barr-virus. Een lichamelijk onderzoek toonde een abces op het rechtervoorhoofd en verspreide petechiën/purpura aan. Pus die uit het voorhoofdabces werd geïnspireerd, leverde kolonies op die door MALDI-TOF MS als N. concava werden geïdentificeerd.

Een CT-scan van de borst toonde bilaterale interstitiële veranderingen in de onderste kwab; follow-up is nodig om pulmonale nocardiose of HIV/CMV-gerelateerde interstitiële longziekte uit te sluiten. Het abces werd ingesneden en gedraineerd, trombocytopenie werd behandeld en de patiënt werd ontslagen met orale linezolid plus trimethoprim–sulfamethoxazol voor nocardiose.

Monitoring na ontslag omvat wekelijks een CBC en lever-/nierprofielen om te letten op myelosuppressie en het ontstekingssyndroom van het immuunsysteem; Onmiddellijke heropname is nodig als koorts, nieuwe knobbels, bloedingen of neurologische symptomen optreden.

Protocol

De studieprotocollen werden goedgekeurd door de Medische Ethische Commissie van het Eerste Geaffilieerde Ziekenhuis van de Faculteit Geneeskunde, Zhejiang Universiteit. (Referentienummer: IIT20240874A).

1. Patiëntbeoordeling en initiële evaluatie

1. Er werd een uitgebreide medische geschiedenis verkregen.
   1. Een maand voor de presentatie ontwikkelde de patiënt orale bloedblaren en ecchymoses van de ledematen zonder identificeerbare precipiterende factoren.
   2. De patiënt zocht vervolgens hulp in een lokaal ziekenhuis, waar Biktarvy werd gestart als antiretrovirale therapie en trombopoëtische middelen werden toegediend; Desondanks werd er geen hematologische verbetering bereikt.
2. Bij het lichamelijk onderzoek werd vastgesteld dat de patiënt in een lichte koortstoestand verkeerde. Verspreide petechiës en ecchymosen werden over het hele lichaamsoppervlak waargenomen, en een goed afgebakende massa was aanwezig in het rechter frontale gebied.
3. Laboratoriumonderzoeken
   1. Volledige bloedtelling (bloedplaatjestelling): Volbloed (3 mL) werd verzameld in een buis met ethyleendiamintetraazijnzuur (EDTA), voorzichtig 8–10 keer omgekeerd en binnen 4 uur na de flebotomie geanalyseerd.
   2. Serum C-reactief eiwit en procalcitonine assays: Bloed (2–3 mL) werd in een serumseparatorbuis gezogen, 20–30 minuten laten stollen, 10 minuten gecentrifugeerd op 1.500–2.000 × g en op de dag van de verzameling geanalyseerd.
   3. Flowcytometrische optelling van lymfocytensubsets (CD3/4/8/16/19/45/56): Volbloed (3 mL) werd in een EDTA-buis verzameld, voorzichtig 8–10 keer omgekeerd om voldoende antistolling te garanderen, en binnen 24 uur na afname geanalyseerd.
   4. Kwantitatieve polymerasekettingreactie (PCR) voor Epstein–Barr-virus en cytomegalovirus DNA: Volbloed (3 mL) werd in een EDTA-buis gezogen, voorzichtig 8–10 keer omgekeerd, gehandhaafd op 2–8 °C en binnen 4 uur na afname getransporteerd. Het plasma werd binnen 2–4 uur na de flebotomie door centrifugatie gescheiden en opgeslagen bij 4 °C in afwachting van analyse.

2. Diagnostische procedures

1. Echografisch geleide aspiratie van een abces op het rechtervoorhoofd:
   1. Na standaard huiddesinfectie en steriele afdekking werd lokale infiltratie-anesthesie toegediend met 2% lidocaïne. Onder realtime ultrasonografisch begeleiding werd een 20 mL spuit met een bevestigde naald in het voorhoofdabces gebracht en werd 4 mL purulent vocht geaspireerd.
   2. De patiënt bleef hemodynamisch stabiel en rapporteerde geen ongemak gedurende de procedure. Er werden geen directe complicaties waargenomen in de postprocedurele periode.
2. De purulente aspiratie werd doorgestuurd naar het microbiologisch laboratorium voor onmiddellijke Gram-kleuring en daaropvolgende kweek in 5–10% CO₂ bij 35 °C.
   1. Voor Gram-kleuring neem je eerst een schone glazen glaasje om een bacteriële veeg te maken, leg deze op een vlam, breng dan kristalviolet beits aan voor de primaire kleuring gedurende 1 minuut, gevolgd door een waterspoeling.
   2. Voeg vervolgens een jodiumoplossing toe als beitsmiddel gedurende 1 minuut en spoel af met water. Daarna ontkleurt u met 95% ethanol gedurende ongeveer 20–30 seconden totdat het afstromen kleurloos wordt, en spoel direct af met water om de verkleuring te voorkomen.
   3. Tot slot tegenkleuring met safranineoplossing gedurende 30 seconden tot 1 minuut, spoel af met water, dep droog en bekijk onder een microscoop.
3. Een reeks kolonies van de bloedagarplaat werd geselecteerd en onderworpen aan een aangepaste zuurvaste kleuring.
   1. Voor aangepaste zuurvaste kleuring neem je eerst een schoon glazen glaasje om een bacteriële veeg te maken, bevestig deze op een vlam, bedek de veeg met carbolfuchsine en verhit tot stoom opstijgt zonder te koken, houd het 3–5 minuten vast en spoel daarna met water.
   2. Voer vervolgens een zwakke verkleuring uit met 1% zwavelzuur in een waterige oplossing gedurende 30 tot 1 minuut totdat de veeg lichtroze wordt, en spoel af met water.
   3. Tot slot tegenkleuring met methyleenblauwe oplossing gedurende 30 seconden tot 1 minuut, spoel af met water, dep droog en bekijk onder een microscoop.
4. De identificatie werd uitgevoerd met behulp van een geautomatiseerd massaspectrometrie-microbiële identificatiesysteem, en het isolaat werd geïdentificeerd als N. concava.
   1. Monstervoorbereiding
      1. Voorbereiding van de doelplaat: Een enkele pure kolonie werd met een bamboestok geplukt en gelijkmatig op het doelpunt van de MALDI-doelplaat gesmeerd.
      2. Toevoeging van mierenzuur: Nadat de uitstrijkje aan de lucht was gedroogd, werd 1 μL mierenzuur aan elk doelpunt toegevoegd voor cellyse.
      3. Matrixtoevoeging: Nadat de plek volledig aan de lucht was gedroogd, werd onmiddellijk 1 μL matrixoplossing (α-cyano-4-hydroxycinnaminzuur, HCCA) overgelegd en de plaat weer aan de lucht gedroogd.
   2. Zet de software aan en stel het in.
      1. Zet de elektrische stroom, de vacuümpomp en de computer aan en wacht tot de vacuüm de werkstatus bereikt. Start de werkwerkstationsoftware en log in.
      2. Controleer de normale communicatie tussen de software en het instrument, en controleer of vacuüm, temperatuur en laserstatus allemaal normaal zijn.
   3. Voer informatie in de software in.
      1. Hier komt de module voor het beheer van de doelplaat. Selecteer het type doelplaat, maak een nieuwe batch aan en voer voorbeeldinformatie in, waaronder monster-ID, type, bron en opmerkingen.
      2. Sla de informatie van de doelplaat op en selecteer de bijbehorende identificatiedatabase voor vergelijking.
   4. Gebruik het instrument en verzamel gegevens.
      1. Plaats de opgedroogde doelplaat in de instrumentenkamer en sluit de kamerdeur. Selecteer Run Target Plate in de software en bevestig de ID en positie van het doelplaatje.
         OPMERKING: De software voert automatisch laserexcitatie, ionenvlucht, signaalacquisitie en spectrumgeneratie uit. Realtime monitoring van de voortgang van de acquisitie en de spectrumkwaliteit is beschikbaar.
   5. Data-analyse en identificatie
      1. Spectrumverwerking: De software voert automatisch gladmaking, baselinecorrectie en piekextractie uit op het ruwe spectrum.
      2. Databasevergelijking: Het verwerkte, karakteristieke piekspectrum wordt vergeleken met de standaard spectrumdatabase van bekende bacteriën die in het instrument is ingebouwd.
      3. Resultaatinterpretatie: De software levert identificatieresultaten en scores op basis van vergelijkingsgelijkenis. Over het algemeen duidt een score ≥ 9,0 op betrouwbare identificatie op soortniveau; een score tussen 6,0 en 8,9 duidt op identificatie op geslachtsniveau; en een score onder de 6,0 wordt als onbetrouwbaar beschouwd.
      4. Rapportage en gegevensbeheer: Ruwe spectra, identificatieresultaten en logs worden automatisch opgeslagen. Data kan worden geëxporteerd, statistisch geanalyseerd en gekoppeld aan de LIS.
   6. Shutdownprocedure
      1. Na het voltooien van alle taken, verlaat je de bedieningsinterface. Ga in de softwaremodus in standby-modus, wacht tot het instrument veilig is gedecomprimiseerd, sluit de software en computer, en zet tenslotte de stroom van het instrument en de vacuümpomp uit.
5. Antimicrobiële gevoeligheidstesten
   1. Verzamel kolonies en maal ze met een maalstaaf of glaskralen in steriel water om een homogene suspensie te maken, stel het in op 0,5 McFarland troebelheidsstandaard; aangezien Nocardia de neiging heeft klonten te vormen, is grondig malen nodig om een uniforme suspensie te garanderen.
   2. Voeg vervolgens de bacteriële suspensie toe aan elke put van de microverdunningsplaat met kation-gecorrigeerde Mueller-Hinton-bouillon (CAMHB), inoculeer 10 μL per put om een eindinoculum van ongeveer 1 × 10⁵–5 × 10⁵ CFU/mL te bereiken, tegelijkertijd een groeicontroleput zonder antibiotica op te zetten en een negatieve controleput te creëren.
   3. Incubeer de microplaat 3–5 dagen bij 35 ±± 2°C in omgevingslucht, waarbij het plaatdeksel tijdens de incubatie afgesloten blijft om uitdroging te voorkomen.
   4. Na de incubatie observeer je de bacteriegroei in elke put met het blote oog en registreer je de laagste medicijnconcentratie die de groei volledig remt als de minimale remmende concentratie (MIC).

3. Antibioticatherapie

1. Direct na opname werd gestart met gecombineerde antivirale en immunosuppressieve therapie: ganciclovir plus foscarnet werden samen toegediend met voortgezette Biktarvy voor hiv-suppressie, terwijl pulstherapie met methylprednisolon en intraveneuze immunoglobuline gelijktijdig werd gestart.
2. Dag 6: Terugkerende lichte koorts leidde tot het toevoegen van rituximab aan het therapieschema.
3. Dag 7: Om mogelijke invasieve schimmelinfectie te voorkomen, werd empirisch voriconazol gestart.
4. Dag 8: Microscopie toonde overvloedige grampositieve bacillen aan; Voriconazol werd stopgezet en de antimicrobiële therapie werd direct overgezet op linezolid plus trimethoprim-sulfamethoxazol. Daarna volgde uitstel en verbeterde de klinische toestand van de patiënt geleidelijk. Hij werd ontslagen op ziekenhuisdag 18 in stabiele toestand.

Resultaten

Een 50-jarige hiv-positieve mannelijke patiënt presenteerde gegeneraliseerde petechiën en ecchymosen, en orale herpes. Na opname kreeg hij empirische antivirale en trombopoëtische therapieën. Lichamelijk onderzoek toonde een massa op het rechtervoorhoofd aan. Ultrasone geleide aspiratie (Figuur 1) werd uitgevoerd om pus te verkrijgen voor laboratoriumonderzoek. Gramkleuringsresultaten zijn weergegeven in Figuur 2, en zuurvaste k...

Discussie

Nocardia is een aerobe, gram-positieve bacterie die wordt geclassificeerd binnen het fylum Actinobacteria, klasse Actinobacteria, subklasse Actinobacteridae, orde Actinomycetales, suborde Corynebacterineae, familie Nocardiaceae en geslacht Nocardia¹⁵. Meer dan 100 soorten zijn geïdentificeerd, waarbij de meest voorkomende ziekteverwekkers bij mensen en dieren N. asteroides, N. bra...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
5–10% CO2 Incubator	Thermo Fisher Scientific	20172416507
Acid Fast Stain	Baso	20170094
Autof MS Series	Autobio Diagnostics	https://en.autobio.com.cn/Product/productDetail/fid/63/cid/2/id/145.html
Autof MS2000	Autobio Diagnostics	20182400196
Formic acid	Autobio Diagnostics	20140009
Gram Stain	BioMérieux	20171067
α-cyano-4-hydroxycinnamic acid	Autobio Diagnostics	20140009