sekundære bakterieinfektioner hos patienter med sæsonbetinget infektion A og pandemi H1N1

abstrakt

formålet med denne undersøgelse er at analysere de sekundære bakterieinfektioner hos en stor gruppe patienter med sæsonbetinget infektion A og infektion A(H1N1) pdm09. Patienter diagnosticeret med sæsonbetinget influensa A og influensa A(H1N1) pdm09 mellem 2005 og 2009 blev indskrevet i undersøgelsen. Data blev hentet fra medicinske journaler og laboratorieinformationssystemer (LIS). I alt blev 1094 patienter med laboratoriebekræftet influens undersøgt. Der var 352 patienter med sæsonbetinget influensa A og 742 patienter med influensa A(H1N1) pdm09. Patienter med influensa A var ældre og havde højere comorbiditet end patienter med influensa A(H1N1) pdm09 ( og , resp.). Hospitalsindlæggelse var højere i en gruppe (). I modsætning hertil var ICU-optagelse højere hos patienter med influensa A(H1N1) pdm09 end influensa a-patienter (). Der blev taget et større antal bakterieprøver og kulturpositivitet hos patienter med influensa A end patienter med influensa A(H1N1) pdm09 ( og , HS.). I begge grupper havde størstedelen af patienterne med positive bakteriekulturer underliggende sygdomme. Denne undersøgelse viser, at patientkarakteristika og hyppigheden af sekundære bakterieinfektioner var forskellige hos patienter med sæsonbetinget influensa A og hos patienter med influensa A(H1N1) pdm09.

1. Introduktion

interaktionen mellem humane virus med forskellige undertyper af virus fra mennesker og dyr har vist sig at give anledning til nye varianter af virus med pandemisk potentiale . Alle tre tidligere pandemier, 1918, 1957 og 1968, bidrog til overdødelighed delvis på grund af sekundære bakterieinfektioner . I tilfælde af 1918-pandemien blev dødeligheden så høj som 2,5% rapporteret. Det blev antydet, at de sekundære bakterieinfektioner var den underliggende årsag til disse overdrevne dødelighed . Efter 1968-pandemien blev sæsonbetonede epidemier af virus domineret af A / H3N2-virusvarianter genereret af antigen drift , og der opstod ingen nye pandemier i løbet af denne periode. I April 2009 opstod der imidlertid en ny virus A/H1N1 blandt mennesker i Californien og spredte sig hurtigt over hele verden mellem mennesker, der genererede den første pandemi i det 21 .århundrede.

under tidligere pandemier har sekundære bakterieinfektioner forårsaget af Streptococcus pneumoniae, Haemophilus, Staphylococcus aureus og Streptococcus pyogenes været vigtige bidragydere til sygelighed og dødelighed . Oplysningerne om epidemiologi af sekundære bakterieinfektioner kan derfor spille en væsentlig rolle i at reducere dødelighed og sygelighed på grund af influens ved tidlig implementering af nøjagtig empirisk antibakteriel terapi.

tidligere undersøgelser har antydet, at influensa A(H1N1) pdm09 adskiller sig fra de tidligere influensa pandemier, og sekundære bakterieinfektioner synes at spille en begrænset rolle i influensa dødsfald under den nuværende pandemi . Men så vidt vi ved, er der ingen tidligere sammenlignende undersøgelse af sekundære bakterieinfektioner på grund af sæsonbetinget influensa A og influensa A(H1N1) pdm09. Disse typer sammenlignende undersøgelser kan hjælpe os med at forstå egenskaberne ved de sekundære bakterieinfektioner med den respektive influenstype.

formålet med denne undersøgelse er at analysere de sekundære bakterieinfektioner hos en stor gruppe patienter med sæsonbetinget influensa A og influensa A(H1N1) pdm09.

2. Metoder

2.1. Studiemateriale og Design

en retrospektiv undersøgelse, der analyserer tilstedeværelsen af sekundære bakterieinfektioner hos patienter med enten sæsonbetinget infektion A (mellem 2005 og 2008) eller infektion A(H1N1) pdm09 (2009) blev designet. Alle patienter diagnosticeret med sæsonbetinget influensa A og influensa A(H1N1) pdm09 mellem 2005 og 2009 blev indskrevet i undersøgelsen. Patienter med influensa mellem 2005 og 2008 blev grupperet som “influensa A”. Det er vigtigt at bemærke, at patienter i “influensa A” – gruppen ikke var homogene, da flere forskellige influensa-vira inklusive H1N1 og H3N2 dominerede i forskellige perioder mellem 2005 og 2008. Det var ikke muligt at undergruppere disse patienter i henhold til typen af virus, da den molekylære typning af den respektive virus for hver patient ikke blev udført. De patienter, der havde positive bakteriologiske fund i begge grupper, blev undersøgt yderligere. Korrekturlæsere brugte en standardiseret form. Alle data blev abstraheret fra lægejournaler inklusive alder, køn, tilstedeværelse af comorbide tilstande og klinisk præsentation og forløb inklusive obduktionsrapporter, længde på hospitalsophold (inklusive ophold på intensivafdelingen) og brug af antibiotisk/antiviral behandling. Et positivt bakteriologisk fund blev defineret som enhver vækst i blodkulturer eller vækst af relevante patogene luftvejsbakterier i luftvejsprøver. Mikrobiologiresultaterne blev indsamlet fra medicinske journaler og laboratorieinformationssystemer (LIS).

2.2. Påvisning af Virus

flockede vatpinde eller nasopharyngeale aspirater var blevet brugt til at opsamle respiratoriske epitelceller fra den bageste nasopharyngeal.

laboratoriediagnosen af sæsonbestemt influensa A blev lavet ved påvisning af influensa A-antigen med immunofluorescens (if). Prøver blev centrifugeret ved 1000 o / min i 10 minutter for at pille cellerne til direkte immunofluorescens (Dfa). Cellepellets blev derefter resuspenderet i en lille mængde fosfatbufret saltvand, og 100 liter blev påført på glasrutschebaner ved cytocentrifugering (Shandon Cytospin 2, Thermo Scientific, Valtham, MA, USA) ved 1200 o / min i 10 minutter. Gliderne blev lufttørret og fikseret derefter i kold acetone i 10 minutter. Cellepletterne blev farvet med 25 liter konjugerede monoklonale antistoffer fra et kommercielt Dfa-kit fra det respiratoriske Viruspanel (Diagnostic Product Corporation, Los Angeles, CA, USA) i 15 minutter ved 37 liter C. Evans blå blev brugt som modplade. Efter gentagen vask i fosfatbufret saltvand blev objektglassene monteret i 70% glycerol og undersøgt under mikroskop. Et positivt resultat blev indikeret ved tilstedeværelsen af mindst en intakt celle, der viste specifik fluorescens under anvendelse af et fluorescensmikroskop (Carl Seiss, Oberkochen, Tyskland). Tilstedeværelsen af 50 epitelceller pr.glasskinne var nødvendig for, at prøven kunne betragtes som tilstrækkelig til DFA-test. Der blev anvendt Positive og negative kontroller fra Pathodks samt kontroller fra dyrkede stammer.

til diagnosticering af pandemisk influensa H1N1 blev real-time-revers transkriptase-polymerasekædereaktion (RRT-PCR) med subtype-specifikke primere til influensa A(H1N1) pdm09 anvendt. Et prøvevolumen på 400 liter blev ekstraheret ved hjælp af MagAttract Virus Mini M48 Kit (Chiagen GmbH, Hilden, Tyskland) i henhold til producentens anvisninger med Chiagen M48 BioRobot. RNA ‘ et blev elueret til et endeligt volumen på 100 liter. Vand blev anvendt som en negativ kontrol, og et virusisolat, a/Stockholm2/2009 H1N1, blev anvendt som en positiv kontrol for hver ekstraktion. Den anvendte PCR-metode var en Et-trins rRT-PCR leveret af det svenske institut for kontrol med smitsomme sygdomme. De anvendte primere var 5 ‘GGC TGC TTT GAA TTT TAC CAC AA 3 ‘og 5′ TTT GGG TAG TCA TAA GTC CCA TTT T 3′, der forstærkede hæmagglutiningenet. Den anvendte sonde var 5′-FAM-TGC GAT AAC ACG TGC ATG GAA AGT GTC-TAMRA-3’. Til PCR blev SuperScript III Platinum Et-trins kvantitativt RT-PCR-system anvendt (Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA). Det anvendte PCR-program var revers transkription i 15 minutter ved 50 kr C efterfulgt af 2 minutter ved 95 kr C, 45 cyklusser på 95 kr C i 5 sekunder, 60 kr C i 60 sekunder og 40 kr C i 30 sekunder ved hjælp af LightCycler 480 (Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Tyskland). Der var behov for en tærskelcyklus () på kr40 sammen med en sigmoid fluorescenskurve for at resultatet kunne betragtes som positivt.

2.3. Påvisning af bakterier

alle patienter med positiv sæsonbetinget influensa A eller influensa A(H1N1) pdm09 blev krydsforhørt i den kliniske mikrobiologilaboratoriedatabase på Karolinska Universitetshospital, Huddinge, for tilstedeværelsen af positive bakteriekulturer fra luftveje eller blod. Blodprøver blev dyrket i BacT / ALERT 3D., Durham, NC, USA) automatiseret blodkultursystem. Påvisning af bakterier fra kliniske prøver blev foretaget ved standardmetoder.

3. Statistisk analyse

Fisher eksakt test og studerende t-test blev brugt i kategorisk sammenligning og i sammenligning af de to grupper, henholdsvis. Værdier af blev betragtet som statistisk signifikante.

3.1. Etisk tilladelse

undersøgelsen blev godkendt af det regionale etiske Gennemgangsudvalg i Stockholm, Sverige (Dnr 2010/266-31).

4. Resultater

4.1. Bakteriefund

i alt blev 1094 patienter med laboratoriebekræftet influens undersøgt. I studiegruppen var der 352 patienter med sæsonbetinget influensa A og 742 patienter med influensa A(H1N1) pdm09. Antallet af bakteriologisk prøveudtagning var højere hos patienter med sæsonbestemt influensa A end hos patienter med influensa A(H1N1) pdm09, 240/352 (68,18%) mod henholdsvis 99/742 (13,34%) ().

de positive bakteriekulturer blev analyseret yderligere i forhold til det samlede antal patienter med influensa A(H1N1) pdm09 og influensa A. Blandt patienterne havde 33/352 (9,38%) positive bakteriologiske prøver. Antallet af positive patienter, der havde positive kulturer fra øvre luftveje, nedre luftveje og blod, var 20/352 (5.68%), 13/352 (3.69%), henholdsvis 8/352 (2,27%) (tabel 1).

hos 38/742(5,12%) af pdm09-positive patienter var kulturerne positive for bakterievækst. Antallet af pdm09 – positive patienter, der havde positive kulturer fra øvre luftveje, nedre luftveje og blod, var 15/742 (2.02%), 12/742 (1.62%), og henholdsvis 12/742 (1,62%). De forskellige bakteriearter, der er identificeret i kulturer, er afbildet i tabel 1. Der var ingen tilfælde med methicillinresistent Staphylococcus aureus (MRSA) i det undersøgte materiale.

i alt havde patienter med influensa A et højere antal positive kulturer end patienter med influensa A(H1N1) pdm09 (). Antallet af positive øvre og nedre luftvejskulturer var forhøjet hos patienter med influensa A end patienter med influensa A(H1N1) pdm09 ( og , resp.). Der blev ikke observeret nogen forskel i antallet af positive blodkulturer mellem de to grupper (tabel 1).

4.2. Patientkarakteristika

for at forstå de mulige underliggende mekanismer for forekomst af sekundære bakterieinfektioner blev karakteristika hos patienter med positive relevante bakteriologiske fund i luftveje og blod analyseret detaljeret. Disse patienters medicinske journaler blev gennemgået, og baseline-karakteristika er afbildet i tabel 2. For disse patienter blev den kliniske betydning af bakteriefundene bestemt ved vurdering af klinikernes respons på resultaterne fra mikrobiologilaboratoriet.

der var forskelle i baselinekarakteristika mellem patienter med sæsonbetinget influensa A og patienter med influensa A(H1N1) pdm09. Medianalderen for patienter med sæsonbetinget influensa A-gruppe var signifikant højere end pdm09-gruppen, henholdsvis 57,5 år mod 30,5 år (). Kvinder var størstedelen i begge patientgrupper, 57,58% hos sæsonbestemte patienter med A-infektion og 65,79% blandt patienter med A-infektion(H1N1) pdm09.

det samlede antal patienter med comorbiditet var signifikant højere i den sæsonbestemte gruppe (). Ved sammenligning af præstudie-morbiditet i grupperne havde patienterne med sæsonbetinget influensa a signifikant mere kardiovaskulær sygdom end influensa A(H1N1) pdm09 patienter 7/33 (21,21%) mod henholdsvis 1/38 (2,63%) (). To ud af 33(6%) patienter med sæsonbetinget influensa A havde diabetes mellitus sammenlignet med ingen af patienterne med influensa A (H1N1) pdm09. Tilstande, der førte til immunsuppression, var lige så almindelige i de to grupper og omfattede lymfoproliferativ sygdom, akut myeloid leukæmi (AML) eller kronisk lymfocytisk leukæmi (CLL), stamcelletransplantation og sekundær immundefekt (hypogammaglobulinæmi eller HIV) (data ikke vist). Tilstedeværelsen af kronisk lungesygdom og kronisk nyresygdom var ens i begge grupper.

mediantiden mellem symptomdebut og tid til at søge lægehjælp var den samme i begge studiegrupper. I modsætning hertil var der betydelige forskelle i længden af hospitalsophold og indlæggelse på intensivafdeling (ICU). Pdm09 patienter 30/33 (90,90%) versus 24/38 (63,16%) henholdsvis (). På trods af høje hospitalsindlæggelsesrater blandt patienterne var hospitalsopholdets varighed kortere hos de sæsonbestemte patienter sammenlignet med patienterne A(H1N1) pdm09, henholdsvis 8,5 versus 13,5 dage, skønt denne forskel ikke var statistisk signifikant (). Interessant nok var ICU-adgangen lavere hos sæsonbestemte patienter sammenlignet med pdm09-patienter(H1N1), henholdsvis 2/33 (6,06%) mod 11/38 (28,95%) ().

4.3. Antimikrobiel behandling

Antiviral behandling (Oseltamivir) blev anvendt hos 10/33 (30,30%) patienter med sæsonbetinget influensa A og hos 18/38 (47,37%) patienter med influensa A(H1N1) pdm09. Behandlingstiden var 5 dage for alle patienter med sæsonbetinget influensa A og de fleste af patienterne med influensa A(H1N1) pdm09. Forlænget antiviral behandling blev givet til 6 patienter med pdm09 (H1N1), som havde et langt ICU-ophold (>7 dage). Varigheden af antiviral behandling hos disse patienter varierede mellem 6 og 35 dage (gennemsnit = 22 dage). Alle disse patienter led af allerede eksisterende hæmatologisk sygdom (myelom, CLL eller AML) eller alvorlig kronisk lungesygdom. Flere af disse patienter forblev PCR-positive for pdm09 under hele deres ICU-ophold på trods af antiviral behandling.

antallet af patienter med sæsonbetinget influensa A og patienter med influensa A(H1N1) pdm09, som fik antibakteriel behandling, var henholdsvis 26/33 (78,79%) og 25/38 (65,79%) (tabel 2). Der var en større heterogenitet, hvor antibakterielt regime, der blev valgt i sæsonbetinget influensa en epidemi. Penicillin og amoksicillin blev mest almindeligt anvendt som oral (PO) terapi, tæt efterfulgt af doksycyclin. I mere alvorlige tilfælde, hvor intravenøs (IV) administration blev foretrukket, blev cefuroksim alene eller penicillin G kombineret med et aminoglycosid valgt som empirisk terapi. Når der blev foretaget en overgang fra IV til PO-terapi, blev amoksicillin eller doksycyclin anvendt. Andre empiriske antibiotiske valg var carbapenemer, kinoloner og makrolider kombineret med aminoglycosid. Antibiotikabehandlinger varede typisk i 7-10 dage. Patienter behandlet i ICU i lang tid (>7 dage) modtog IV antimikrobiel terapi med et bredere spektrum. Dette var i de fleste tilfælde relateret til ventilatorassocierede luftvejsinfektioner eller andre ICU-relaterede infektioner (data ikke vist).

når pdm09 patienter blev behandlet med Po-antibiotika, blev amoksicillin eller amoksicillin-clavulansyre foretrukket som empirisk behandling. Når IV-terapi blev valgt, blev penicillin G eller en anden/tredje generation cephalosporin mest almindeligt anvendt. Patienter indlagt på ICU modtog altid en anden/tredje generation af cephalosporin. I tilfælde med svær inflammatorisk respons og/eller svær respirationssvigt blev en kinolon tilsat som empirisk terapi. I tilfælde af septisk shock / ARDS blev cephalosporinbehandling ofte kombineret med aminoglycosider. Hos ICU-patienter blev de sjældent anvendt, medmindre de blev behandlet i ICU i lang tid (>7 dage) (data ikke vist).

5. Diskussion

sekundære bakterieinfektioner har været vigtige bidragydere til sygelighed og dødelighed under de tidligere pandemier . Det er vist, at S. pneumoniae og S. aureus har bidraget til overdødelighed i disse patientgrupper . Der er ingen tidligere undersøgelse, der sammenligner egenskaberne og forekomsten af sekundære bakterieinfektioner med forskellige typer af virus i samme indstilling.

her analyserede vi de sekundære bakterieinfektioner hos en stor gruppe patienter med sæsonbetinget influensa A og influensa A(H1N1) pdm09 influensa, diagnosticeret på Karolinska Universitetshospital, i løbet af 2005-2009.

antallet af pdm09-positive patienter på et år var signifikant højere end antallet af patienter med sæsonbestemt A på 4 år, henholdsvis 742 versus 352 patienter. I løbet af 2009 blev de diagnostiske tests for at identificere influensa A(H1N1) pdm09 anvendt i vid udstrækning. Sundhedsstyrelsen instruerede klinikerne i at teste alle formodede tilfælde af infektion A(H1N1) pdm09 for at holde styr på udvidelsen af pandemien og for at identificere patienterne i de risikogrupper, der skal modtage antiviral behandling. Det høje antal pdm09-positive patienter i undersøgelsen kan sandsynligvis afhænge af et stort antal prøveudtagninger for denne virus. I undersøgelsen var de diagnostiske metoder, der blev anvendt til sæsonbestemt influensa A og influensa A(H1N1) pdm09, også forskellige. PCR-metoden, der bruges til pdm09 (H1N1), har tidligere vist sig at være mere følsom end IF, som blev brugt til sæsonbestemt A mellem 2005 og 2008 . Forskellen i udførelsen af de to metoder kan også spille en rolle i et stort antal influensa A(H1N1) pdm09 positivitet. En anden mulighed er, at sygdommen A(H1N1) pdm09-virus inficerede et større antal patienter end sæsonbestemt virus A-virus.

tidligere undersøgelser har vist, at influensa A(H1N1) pdm09 influensa for det meste inficerer unge patienter . De nuværende data tyder på, at de unge patienter med pdm09, der udvikler svær influensa, ofte lider af allerede eksisterende komplicerende sygdomme. Hospitalsindlæggelse var højere i en gruppe (). I modsætning hertil var ICU-optagelse højere hos patienter med influensa A(H1N1) pdm09 end influensa a-patienter (). A (H1N1) pdm09 patienter, som en gruppe, der var yngre og sundere, var sandsynligvis mere tilbøjelige til at blive udskrevet fra skadestuen, men de personer, der blev indlagt på hospitalet, havde ofte et mere alvorligt infektionsforløb, især i undergruppen af personer, der lider af immunsuppression.

der blev taget et højere antal bakterieprøver og kulturpositivitet hos patienter med influensa A end hos patienter med influensa A(H1N1) pdm09 ( og , resp.). De to patientgrupper i undersøgelsen var imidlertid forskellige i størrelse og delvis i selektion, da bakteriekulturer blev udført i en større andel hos de sæsonbestemte patienter. I begge grupper havde et flertal af patienterne med positive bakteriekulturer underliggende sygdomme. I blodkulturer var S. pneumoniae og koagulase-negative stafylokokker de mest almindelige isolater i begge grupper. De tre mest almindelige bakteriearter, der blev isoleret fra prøver fra de nedre luftveje hos patienter, var S. pneumoniae, S. aureus og H. influensae. Hos patienter med pdm09(H1N1) blev kulturer i de nedre luftveje i stedet domineret af S. aureus, Streptococcus dysgalactiae og koagulase-negative stafylokokker. Årsagen til denne forskel er ikke kendt.

i det undersøgte materiale blev vækst af S. aureus og S. pneumoniae i nedre luftveje eller blod vist at føre til antibiotikabehandling. Et flertal af positive blodkulturer med koagulase-negative stafylokokker blev fortolket som kontaminering og efterfølgende ikke underkastet antibiotikabehandling. Patienter med positive øvre luftvejskulturer modtog antibiotikabehandling i mindre grad end dem, der havde en positiv lavere luftvejskultur og blodkultur. Dette kunne delvis forklares ved øget kolonisering af øvre luftveje hos mange bakterier, herunder patogener under akut viral respiratorisk sygdom, som vist af andre tidligere.

i denne undersøgelse modtog 30,30% af patienterne med sæsonbetinget influensa A og 47,37% af patienterne med influensa A(H1N1) pdm09-patienter antiviral behandling. Under pandemien instruerede det svenske sundheds-og Velfærdsstyrelse læger om at indlede antiviral behandling inden for 2-3 dage efter begyndelsen af influensasymptomer. Det har vist sig, at patienter med antiviralbehandling har gavn af antiviral behandling, hvis den påbegyndes inden for de første 4 dage af sygdommen . Flere patienter med pdm09(H1N1) søgte lægehjælp efter 4 dages influensasymptomer og blev derfor diskvalificeret til antiviral behandling.

på trods af en lav frekvens af sekundære bakterieinfektioner i de nuværende og tidligere undersøgelser modtog et flertal af patienterne med enten sæsonbetinget influensa A eller influensa A(H1N1) pdm09 antibakteriel behandling. Vores resultater vedrørende bakteriel etiologi i disse infektioner antyder, at empirisk antibiotikabehandling hos patienter med A-og H1N1-pdm09 primært skal rettes mod S. pneumoniae og S. aureus. I de svenske omgivelser er der generelt ikke behov for empirisk dækning af MRSA.

set i bakspejlet var forløbet af A(H1N1) pdm09 i Sverige ikke så alvorligt som først mistænkt. Manglen på et stort antal sekundære bakterieinfektioner, som præsenteret her, kan være en af de underliggende årsager til sygdommens godartede forløb, især når det sammenlignes med 1918-pandemien . For nogle få individer havde infektioner med pdm09 et alvorligt forløb på grund af viral lungebetændelse såvel som sekundære bakterieinfektioner. Derfor kan tidlig nøjagtig diagnose af både infektion og sekundære bakterieinfektioner være vigtig for at reducere dødelighed og sygelighed hos disse patienter.

forfatteres Bidrag

Karin Liderot og Marcus Ahl har bidraget ligeligt til undersøgelsen.

anerkendelser

denne undersøgelse blev støttet af bevillingerne fra Karolinska Institutet. Ingen interessekonflikter, der er relevante for dette papir, blev rapporteret af forfatterne.