Epidemiology, treatment and outcome of Staphylococcus aureus bacteremia and endocarditis

Staphylococcus aureus is the second most common bloodstream isolate both in community- and hospital-acquired bacteremias. The clinical course of S. aureus bacteremia (SAB) is determined by its complications, particularly by the development of deep infections and thromboembolic events. Despite the progress of antimicrobial therapy, SAB is still associated with high mortality. However, injection drug users (IDUs) tend to have fewer complications and better prognosis than nonaddicts, especially in endocarditis. The present study was undertaken to investigate epidemiology, treatment and outcome of S. aureus bacteremia and endocarditis in Finland. In particular, differences in bacterial strains and their virulence factors, and host immune responses were compared between IDUs and nonaddicts. In Finland, 5045 SAB cases during 1995-2001 were included using the National Infectious Disease Register maintained by National Public Health Institute. The annual incidence of SAB increased, especially in elderly. While the increase in incidence may partly be explained by better reporting, it most likely reflects a growing population at risk, affected by such factors as age and/or severe comorbidity. Nosocomial infections accounted for 51% of cases, with no change in their proportion during the study period. The 28-day mortality was 17% and remained unchanged over time. A total of 381 patients with SAB were randomized to receive either standard antibiotic treatment or levofloxacin added to standard treatment. Levofloxacin combination therapy did not decrease the mortality, lower the incidence of deep infections, nor did it speed up the recovery during 3 months follow-up. However, patients with a deep infection appeared to benefit from combination therapy with rifampicin, as suggested also by experimental data. Deep infections were found in 84% of SAB patients within one week after randomization, and they appeared to be more common than previously reported. Endocarditis was observed in 74 of 430 patients (17%) with SAB, of whom 20 were IDUs and 54 nonaddicts. Right-sided involvement was diagnosed in 60% of addicts whereas 93% of nonaddicts had left-sided endocarditis. Unexpectedly, IDUs showed extracardiac deep infections, thromboembolic events and severe sepsis with the same frequency as nonaddicts. The prognosis of endocarditis was better among addicts due to their younger age and lack of underlying diseases in agreement with earlier reports. In total, all 44 IDUs with SAB were included and 20 of them had endocarditis. An equal number of nonaddicts with SAB were chosen as group matched controls. Serological tests were not helpful in identifying patients with a deep infection. No individual S. aureus strain dominated in endocarditis among addicts. Characterization of the virulence factors of bacterial strains did not reveal any significant differences in IDUs and nonaddicts.

Staphylococcus aureus -bakteeri on toiseksi yleisin verenmyrkytysten aiheuttaja avohoito- ja sairaalapotilailla. Taudinkuvaan kuuluvat syvien infektiofokusten (märkäpesäkkeiden) syntyminen eri puolille elimistöä ja veritulppariskin lisääntyminen. Mikrobilääkehoidossa tapahtuneesta kehityksestä huolimatta S. aureuksen aiheuttamaan verenmyrkytykseen liittyy edelleen korkea kuolleisuus. Kuitenkin suonensisäisten huumeiden käyttäjillä on vähemmän taudin komplikaatioita ja matalampi kuolleisuus kuin normaaliväestöllä. Väitöstutkimuksen tarkoituksena oli selvittää S. aureus -bakteerin aiheuttaman verenmyrkytyksen esiintyvyyttä Suomessa väestötasolla, hoitoa ja ennustetta. Etsimme syitä narkomaanien lievempään taudinkuvaan ja parempaan ennusteeseen vertaamalla S. aureuksen bakteerikantoja ja niiden virulenssitekijöitä sekä vasta-ainetuotantoa normaaliväestöön, erityisesti sydämen sisäkalvon tulehdukseen sairastuneilla. Tutkimukseen otettiin 5045 S. aureus -verenmyrkytykseen sairastunutta potilasta Kansanterveyslaitoksen ylläpitämästä tartuntatautirekisteristä vuosina 1995-2001. Vuotuinen tautiin sairastuminen lisääntyi, erityisesti vanhemmissa ikäryhmissä. Vaikka insidenssin nousu saattaa osittain selittyä veriviljelyiden oton lisääntymisellä, todennäköisimmin taustalla on kroonisten sairauksien kasvu ja ikääntyvien ihmisten eliniän piteneminen. Sairaalasyntyisten S. aureus -infektioiden osuus (51 %) säilyi seurannassa vakaana. Kuolleisuus 1 kuukauden kohdalla oli 17 % pysyen muuttumattomana seuranta-aikana. Kaikkiaan 381 S. aureus -bakteerin aiheuttamaan verenmyrkytykseen sairastunutta potilasta satunnaistettiin kahteen hoitoryhmään saamaan joko perinteistä antibioottihoitoa tai siihen yhdistettynä levofloksasiini-antibioottihoitoa. Levofloksasiini-yhdistelmähoito ei laskenut kuolleisuutta tai vähentänyt syvien infektiofokusten määrää eikä nopeuttanut toipumista 3 kuukauden seurannassa. Potilaat, joilla oli vaikeampi taudinkuva ja syviä infektiofokuksia, hyötyivät kuitenkin rifampisiinin liittämisestä perinteisen antibioottihoidon rinnalle. Jopa 84 %:lla potilaista esiintyi syvä infektiofokus ensimmäisen hoitoviikon aikana. S. aureus -verenmyrkytykseen sairastuneista sydämen sisäkalvon tulehdus todettiin 74:llä 430 potilaasta (17 %), joista 20 oli narkomaaneja ja 54 normaaliväestöön kuuluvia. Oikean puolen sydämen sisäkalvon tulehdus havaittiin 60 %:lla huumeiden käyttäjistä, kun taas 93 %:lla normaaliväestöstä tulehdus oli sydämen vasemman puolen läpissä. Narkomaaneilla oli syviä infektiofokuksia, valtimopuolen veritulppia sekä vakava sepsis yhtä usein kuin normaaliväestöllä. Narkomaanien ennuste oli kuitenkin parempi johtuen siitä, että he olivat nuoria ja perusterveitä. Kaikki 44 S. aureus -verenmyrkytykseen sairastunutta narkomaania otettiin tutkimukseen. Heistä 20:lla oli sydämen sisäkalvon läpän tulehdus. Vastaava määrä normaaliväestöä otettiin tutkimusaineistosta kontrolliryhmäksi. Syviä infektiofokuksia ei pystytty vasta-ainetuotannon perusteella erottamaan, joten niiden käyttö diagnostisena apuna on huono. Mikään yksittäinen bakteerikanta ei aiheuttanut sydämen sisäkalvon tulehdusta narkomaaneilla. Myöskään kantojen virulenssitekijöissä ei havaittu olevan eroa suonensisäisten huumeiden käyttäjien ja normaaliväestön välillä.