免疫功能低下患者的气单胞菌坏死性筋膜炎和脓毒症:病例报告和文献综述
抽象的
温和气单胞菌是引起菌血症的罕见病因,多项研究表明,这种分离物可能具有特殊的临床意义,因为它会产生肠毒素。发展中国家的气单胞菌属感染与多种感染有关,包括胃肠炎、伤口感染、败血症和肺部感染。这种由气单胞菌属引起的感染在免疫功能低下者中通常比免疫功能正常者更严重。我们在此描述了一例免疫功能低下患者因温和气单胞菌而导致软组织感染和严重败血症的病例。
一名 74 岁的白人男性,有慢性淋巴细胞白血病和免疫性血小板减少症的临床病史,定期接受类固醇治疗,因气单胞菌引起的坏死性筋膜炎和多器官衰竭而入住我们的重症监护室,最终死亡。不幸的白色念珠菌感染并存,在临床过程中起到了关键作用。
我们的经验表明,早期识别和积极的药物和外科治疗是治疗免疫功能低下患者由温和气单胞菌引起的严重败血症的决定因素。
介绍
坏死性筋膜炎是一种破坏性的软组织感染,其特征是皮肤、皮下组织和筋膜大面积坏死,伴有全身毒性和暴发性病程,死亡率为 40% 至 60%[1]。免疫抑制、糖尿病、酗酒、终末期肾病、恶性肿瘤和化疗均被认为是坏死性筋膜炎的诱因[2]。
与坏死性筋膜炎相关的细菌包括气单胞菌[3]。气单胞菌是从水、海鲜、肉类和蔬菜等各种环境来源中分离出来的革兰氏阴性小杆菌,能够在人类和动物体内定植[4]。人类气单胞菌感染的临床表现包括急性胃肠炎、肝胆道感染、肺炎、脓胸、脑膜炎、化脓性关节炎、骨髓炎、心内膜炎、菌血症、烧伤和伤口感染[5,6]。
85% 的人类感染中临床分离株涉及三种表型明确的菌种:嗜水气单胞菌、豚鼠气单胞菌和维氏气单胞菌温和生物变种[7]。维氏气单胞菌温和生物变种主要分离于患者血液中,致病性比嗜水气单胞菌更强[7,8]。气单胞菌菌血症的可能入口是胃肠道、皮肤病变、既往手术或水环境中的局部创伤[9]。气单胞菌粘附于上皮细胞后,会产生许多破坏宿主上皮屏障并损害免疫细胞的致病因子,包括胞外酶、细胞毒性和细胞张力性肠毒素、溶血素、蛋白酶、脂肪酶、凝集素、各种水解酶、转位能力和温和气单胞菌细胞毒性因子[4,10,11]。气单胞菌感染可发生在健康和创伤患者中,但患有血液系统恶性肿瘤、癌症和肝胆疾病的免疫功能低下的宿主被认为风险最大[12]。由这种微生物引起的严重伤口感染(肌肉坏死)患者也会发展为败血症,90% 的患者死于感染[13]。气单胞菌软组织感染和菌血症的病死率很高,据报道高达28%至73%,其中大多数患者死亡原因是感染性休克[14]。
病例介绍
我们介绍的病例是一名 74 岁的白人男性,有缺血性心脏病、心房扑动、动脉高血压、严重主动脉瓣狭窄、慢性淋巴细胞白血病和相关免疫性血小板减少症病史,定期用类固醇治疗(每 28 天一次)。他因发烧和意识状态改变被转诊到我们的急诊室。在临床检查期间,他的体温为 40°C,血压为 120/80mmHg,脉搏为每分钟 89 次,心律失常,在室内空气中通过脉搏血氧仪检查的初始氧饱和度为 95%。他嗜睡但容易被唤醒,检查时发现肺部双底捻发音、心脏杂音和左脚血肿。实验室检查显示白细胞 (WBC) 计数增加(15.0×103/μL;参考值 4.00 至 11.00×103/μL),血小板计数 56×103cells/μL(参考值 150 至 450×103cells/μL),C 反应蛋白 6.6 mg/dL(参考值 0.0 至 0.5 mg/dL)。入院前四天,他在钓鱼时左手被黑鲇鱼 (Ameiurus melas,鲶鱼) 的背鳍棘划伤;初步检查时未发现原位体征。他被送往费拉拉传染病诊所住院。入院时,开始静脉注射氨苄西林-舒巴坦 (3g,每 8 小时静脉注射) 进行经验性抗生素治疗;进行了血培养。入院后第二天,他的生命体征和体温正常,但他开始抱怨肌肉无力和下肢剧烈疼痛,并辐射到膝盖。神经系统检查显示他的下肢不对称的肌力减退和感觉减退、双侧跟腱反射消失、下肢急性轻瘫和膀胱功能障碍。脊柱磁共振成像排除了马尾综合征,而血管外科医生排除了急性缺血性外周事件。为了排除心内膜炎,进行了超声心动图检查,结果显示全身心脏收缩功能障碍,射血分数严重降低(35%)。由于白细胞计数进一步升高(24.3×103cells/mm3),抗生素治疗改为头孢曲松(2g,每24小时,静脉注射)和左氧氟沙星(500mg,每12小时,静脉注射),血培养发现革兰氏阴性杆菌增多,后来证实为A. sobria,后者通过Vitek® II方法鉴定。
48小时后,患者临床症状恶化,出现严重脓毒症,低血压(收缩压80mmHg)及周围血管收缩,急性肾衰竭,少尿(尿素:159mg/dL,肌酐:2.55mg/dL),严重代谢性酸中毒,转入重症监护室(ICU)。此时实验室检查值如下:白细胞计数17.4×103细胞/mm3,血小板计数38×103细胞/mm3,降钙素原99.3ng/mL(参考值<0.05ng/mL),C反应蛋白46.9mg/dL(参考值0至0.5mg/dL)。立即给予美罗培南(1g,每12小时静脉注射)和利奈唑胺(600mg,每12小时静脉注射)抗菌治疗。实验室数据表明横纹肌溶解症(肌酐磷酸酶5013U/L;参考值<190U/L),肌红蛋白血症13270ng/mL(参考值28至72ng/mL),乳酸脱氢酶673U/L(参考值240至480U/L),体格检查发现他的双下肢温热并有红斑。12小时后,他的腿部肿胀和皮肤病变进展(大疱形成周围红斑),直至发展为筋膜室综合征,迅速需要双侧筋膜切开术治疗(图1和2)。
图 1
筋膜切开术前下肢早期皮肤损伤。
图 2
筋膜切开术后下肢坏疽。
重症监护室入院 3 天后,血培养结果出来了。菌株被鉴定为温和气单胞菌。分离株对阿米卡星、头孢吡肟、头孢噻肟、头孢他啶、左氧氟沙星、厄他培南、庆大霉素和哌拉西林-他唑巴坦敏感。还观察到对美罗培南和亚胺培南的耐药性。根据血培养和药敏结果调整抗生素。因此,停用美罗培南,并给予头孢他啶(每 8 小时 2 克,静脉注射)。
入住ICU第7天,因再次出现高烧和腿痛,进行CT扫描。双下肢CT扫描显示进展为明显的筋膜炎,软组织有气体浸润(图3)。根据CT扫描图像和微生物学结果,外科医生会诊并实施截肢手术治疗四肢坏死性感染。深部伤口培养发现革兰氏阴性杆菌,经鉴定为A. sobria。坏死组织中未检测到厌氧菌。经过手术和药物治疗后,他的临床状况显示肾脏、心脏循环、内脏和代谢功能逐渐改善。实验室检查结果未显示横纹肌溶解症的进一步迹象(肌酐磷酸酶97U/L,乳酸脱氢酶378U/L);患者白细胞计数逐渐减少(13.7×103cells/mm3),血小板计数逐渐减少(122×103cells/mm3),降钙素原减少(0.88ng/mL),尿素减少(58mg/dL),肌酐减少(0.78mg/dL)。数周内,连续血液培养显示不再分离出气单胞菌。
图 3
腿部计算机断层扫描显示有气性坏疽。
虽然双侧截肢后的手术伤口没有出现进一步坏死的迹象,但仍然需要频繁进行手术清创。为了进行这些痛苦的手术,他被大量镇静,需要机械通气,这延长了他在重症监护室的住院时间。尽管进行了积极的治疗和广谱抗生素治疗,包括抗真菌预防,但在重症监护室住院期间,免疫功能低下的宿主和并发症共存,导致侵袭性念珠菌血症(白色念珠菌)的发生,最终导致他的死亡。
讨论
气单胞菌相关软组织感染的临床表现和结果与宿主的免疫状态有关。由于气单胞菌被认为是免疫功能低下患者坏死性筋膜炎的罕见病原体[11,12],我们介绍了意大利一例罕见的气单胞菌坏死性筋膜炎病例。在免疫功能低下的宿主中,气单胞菌相关软组织感染可能是暴发性的和致命的。先前的研究表明,气单胞菌感染与死亡率密切相关[15]。表 1 显示了文献中报道的气单胞菌坏死性筋膜炎病例。文献中揭示了类似的特征,先前描述的病例报告具有可比的临床特征。Change 等人[6] 描述了一种由气单胞菌引起的暴发性坏死性筋膜炎,该病发生在中性粒细胞减少症患者中,其致命的临床病程与 Martino 等人[9] 描述的一样。在他们的报告中,两例急性非淋巴细胞白血病患者因气单胞菌引起感染性休克,并伴有软组织并发症。这两项研究都证实了这些细菌对中性粒细胞减少性癌症患者的潜在侵袭性。Tsai 等人 [14] 还报告了两例糖尿病患者在入院后仅几天内死亡,这些患者由 A. sobria 引起的皮肤坏死和脓毒症迅速发作。最后,Stano 等人 [4] 描述了一名感染人类免疫缺陷病毒的患者并发横纹肌溶解症的致命 A. sobria 脓毒症。文献中的描述似乎表明 A. sobria 是气单胞菌中致病性更强的细菌,因为只有感染 A. hydrophila 的患者才能存活 [9]。
目前已提出了两种机制来解释气单胞菌软组织皮肤感染的发病。第一种机制认为细菌通过创伤侵入,引发软组织的原发性感染,进而导致脓毒症。第二种机制认为,脓毒症首先由病原体引起,然后由软组织的转移性病变引起[11]。在菌血症患者中,菌血症的来源通常不明确。一篇综述报道,气单胞菌属是接触海水或生海鲜的人群中更常见的病原体,使渔民成为风险更高的职业群体[3]。
气单胞菌致病能力不仅受患者特征的影响,还受微生物因素的影响,其产物可导致低血压、多器官衰竭和弥漫性血管内凝血,并可能因血管渗漏和血管扩张而导致感染性休克[3]。
A. sobria 是一种人类病原体;所描述的细菌感染病例指的是受胃肠道感染影响的健康受试者[10]。然而,由 A. sobria 引起的严重伤口感染患者也会发展为败血症,并且 90% 以上的患者死于感染;已发表的数据表明,A. sobria 在感染部位或循环中分泌的丝氨酸蛋白酶表明了一种毒力机制,可能与由这种细菌感染引起的感染性休克有关[10]。
尽管气单胞菌