Current features of infective endocarditis in elderly patients: results of the International Collaboration on Endocarditis Prospective Cohort Study.

BACKGROUND: Elderly patients are emerging as a population at high risk for infective endocarditis (IE). However, adequately sized prospective studies on the features of IE in elderly patients are lacking. METHODS: In this multinational, prospective, observational cohort study within the International Collaboration on Endocarditis, 2759 consecutive patients were enrolled from June 15, 2000, to December 1, 2005; 1056 patients with IE 65 years or older were compared with 1703 patients younger than 65 years. Risk factors, predisposing conditions, origin, clinical features, course, and outcome of IE were comprehensively analyzed. RESULTS: Elderly patients reported more frequently a hospitalization or an invasive procedure before IE onset. Diabetes mellitus and genitourinary and gastrointestinal cancer were the major predisposing conditions. Blood culture yield was higher among elderly patients with IE. The leading causative organism was Staphylococcus aureus, with a higher rate of methicillin resistance. Streptococcus bovis and enterococci were also significantly more prevalent. The clinical presentation of elderly patients with IE was remarkable for lower rates of embolism, immune-mediated phenomena, or septic complications. At both echocardiography and surgery, fewer vegetations and more abscesses were found, and the gain in the diagnostic yield of transesophageal echocardiography was significantly larger. Significantly fewer elderly patients underwent cardiac surgery (38.9% vs 53.5%; P < .001). Elderly patients with IE showed a higher rate of in-hospital death (24.9% vs 12.8%; P < .001), and age older than 65 years was an independent predictor of mortality. CONCLUSIONS: In this large prospective study, increasing age emerges as a major determinant of the clinical characteristics of IE. Lower rates of surgical treatment and high mortality are the most prominent features of elderly patients with IE. Efforts should be made to prevent health care-associated acquisition and improve outcomes in this major subgroup of patients with IE.

Continuous infusion of ticarcillin-clavulanate for home treatment of serious infections : clinical efficacy, safety, pharmacokinetics and pharmacodynamics

Continuous infusion (CI) ticarcillin–clavulanate is a potential therapeutic improvement over conventional intermittent dosing because the major pharmacodynamic (PD) predictor of efficacy of β-lactams is the time that free drug levels exceed the MIC. This study incorporated a 6-year retrospective arm evaluating efficacy and safety of CI ticarcillin–clavulanate in the home treatment of serious infections and a prospective arm additionally evaluating pharmacokinetics (PK) and PD. In the prospective arm, steady-state serum ticarcillin and clavulanate levels and MIC testing of significant pathogens were performed. One hundred and twelve patients (median age, 56 years) were treated with a CI dose of 9.3–12.4 g/day and mean CI duration of 18.0 days. Infections treated included osteomyelitis (50 patients), septic arthritis (6), cellulitis (17), pulmonary infections (12), febrile neutropenia (7), vascular infections (7), intra-abdominal infections (2), and Gram-negative endocarditis (2); 91/112 (81%) of patients were cured, 14 (13%) had partial response and 7 (6%) failed therapy. Nine patients had PICC line complications and five patients had drug adverse events. Eighteen patients had prospective PK/PD assessment although only four patients had sufficient data for a full PK/PD evaluation (both serum steady-state drug levels and ticarcillin and clavulanate MICs from a bacteriological isolate), as this was difficult to obtain in home-based patients, particularly as serum clavulanate levels were found to deteriorate rapidly on storage. Three of four patients with matched PK/PD assessment had free drug levels exceeding the MIC of the pathogen. Home CI of ticarcillin–clavulanate is a safe, effective, convenient and practical therapy and is a therapeutic advance over traditional intermittent dosing when used in the home setting.

Current understanding of streptococcal urinary tract infection

Group B streptococcus (GBS), also known as Streptococcus agalactiae is a Gram-positive, β-hemolytic, chain-forming bacterium and a commensal within the genital tract flora in approximately 25% of healthy adult women (Campbell et al., 2000). The organism is a leading cause of serious infection in newborns, pregnant women, and older persons with chronic medical illness (Baker et al., Edwards&Baker, 2005). In neonates GBS infection most commonly causes pneumonia, meningitis, and sepsis. In addition to maternal cervicovaginal colonization and neonatal infection that can result from vertical transmission of GBS from mothers to their infants, the bacterium can also cause urinary tract infection (UTI). The spectrum of GBS UTI includes asymptomatic bacteriuria (ABU), cystitis, pyelonephritis, urethritis, and urosepsis (Bronsema et al., 1993, Edwards&Baker, 2005, Farley et al., 1993, Lefevre et al., 1991, McKenna et al., 2003, Munoz et al., 1992, Ulett et al., 2009). GBS ABU is particularly common among pregnant women, although those most at risk for cystitis due to GBS appear to be elderly individuals (Edwards&Baker, 2005, Falagas et al., 2006, Muller et al., 2006). In addition to acute and asymptomatic UTI other invasive diseases caused by GBS infection include skin infections, bacteraemia, pneumonia, arthritis, and endocarditis (Liston et al., 1979, Patil & Martin, 2010, Tissi et al., 1997, Trivalle et al., 1998). Thus, GBS is considered unique in terms of its ability to cause a spectrum of diseases in newborns and adult humans and its ability to colonize the genital tract of healthy women in a commensal-type manner...

Successful treatment of biofilm infections using shock waves combined with antibiotic therapy

Many bacteria secrete a highly hydrated framework of extracellular polymer matrix on suitable substrates and embed within the matrix to form a biofilm. Bacterial biofilms are observed on many medical devices, endocarditis, periodontitis and lung infections in cystic fibrosis patients. Bacteria in biofilm are protected from antibiotics and >1,000 times of the minimum inhibitory concentration may be required to treat biofilm infections. Here, we demonstrated that shock waves could be used to remove Salmonella, Pseudomonas and Staphylococcus biofilms in urinary catheters. The studies were extended to a Pseudomonas chronic pneumonia lung infection and Staphylococcus skin suture infection model in mice. The biofilm infections in mice, treated with shock waves became susceptible to antibiotics, unlike untreated biofilms. Mice exposed to shock waves responded to ciprofloxacin treatment, while ciprofloxacin alone was ineffective in treating the infection. These results demonstrate for the first time that, shock waves, combined with antibiotic treatment can be used to treat biofilm infection on medical devices as well as in situ infections.

Produção de porfirinas por corynebacterium diphtheriae

A produção de porfirinas por Corynebacterium diphtheriae é um objeto de estudo antigo, porém pouco explorado em Química e Ciências Médicas. O presente trabalho teve como objetivos comparar a influência de diferentes meios de cultura na produção de porfirinas por Corynebacterium diphtheriae, determinar a influencia da concentração do ferro na produção de porfirina, comparar quantitativamente a produção de porfirinas por diferentes amostras de bacilo diftérico e caracterizar químicamente os tipos de porfirinas produzidas. As técnicas utilizadas para isso foram a espectroscopia de absorção UV-visível e de fluorescência. O meio de cultura descrito por Mueller (1939), para a produção de toxina, se mostrou mais eficiente que o meio B de king, utilizado no diagnóstico laboratorial da difteria. A concentração de ferro no cultivo de Corynebacterium diphtheriae influencia a produção de porfirina. Altas concentrações de ferro inibem a produção de porfirina. A concentração de ferro onde a produção de porfirinas é máxima é de 0,20g/mL. Dentre as 11 amostras de bacilo diftérico estudadas, a amostra HC03, fermentadora de sacarose e toxinogênica, isolada de um caso de endocardite, foi a maior produtora de porfirina. A amostra ATCC de Corynebacterium ulcerans, não fermentadora de sacarose e toxinogênica, foi a amostra que produziu menos porfirina. Todas as 11 amostras apresentaram o mesmo perfil de espectro de fluorescência, sugerindo que a porfirina produzida seja a mesma nas amostras pesquisadas. As análises feitas para a caracterização do tipo de porfirina produzida levam a crer que esta seja uma coproporfirina. Os espectros de absorção e fluorescência não permitem porém determinar o(s) isômero(s) presente(s).

Papel das hemaglutininas 67-72p de Corynebacterium diphtheriae na ligação a proteínas plasmáticas, superfícies celulares, invasão e indução de apoptose

Corynebacterium diphtheriae pode ser isolado tanto de quadros de difteria clássica, quanto de infecções sistêmicas, como endocardite. O fibrinogênio (Fbn) e a fibronectina (Fn) são glicoproteínas presentes na matriz extracelular de tecidos conjuntivos. A influência destas proteínas na patogênese das infecções locais e invasivas causadas por C. diphtheriae é objeto de estudo devido ao fato do bacilo diftérico poder ser encontrado em lesões nas quais o Fbn e a Fn são predominantes, incluindo a pseudomembrana diftérica e vegetações cardíacas presentes na endocardite infecciosa. São crescentes as evidências de que o C. diphtheriae pode, além de aderir, ser internalizado por células em cultura. No presente estudo, investigou-se a participação de C. diphtheriae e das proteínas de superfície 67-72p na aderência à Fn e ao Fbn de plasma humano e a eritrócitos. A aderência às células HEp-2 e internalização também foram analisadas. A participação de 67-72p nos mecanismos de morte celular foi avaliada através das colorações por Azul de Tripan e 46-diamidino-2-fenil indol (DAPI), pelo ensaio de redução utilizando dimetil-tiazol-difenil tetrazólio (MTT) e por citometria de fluxo. As 67-72p foram extraídas da superfície da amostra toxigênica C. diphtheriae subsp. mitis CDC-E8392 através de processos mecânicos e precipitação com sulfato de amônio saturado. Análises por SDS-PAGE e immunoblotting detectaram a presença das bandas protéicas de 67 e 72kDa nas amostras toxinogênicas e atoxinogênicas analisadas, as quais pertenciam aos biotipos fermentador e não fermentador de sacarose. C. diphtheriae foi capazes não só de formar agregados na presença de plasma de coelho, mas também de converter Fbn em fibrina independentemente da presença do gene tox. No entanto, a amostra atoxinogênica ATCC 27010 (tox-) foi menos aderente ao Fbn do que a homóloga ATCC 27012 (tox+). A interação bacteriana com eritrócitos foi inibida somente pela Fn. Ligações entre Fn e/ou Fbn com 67-72p foram demonstradas por dot blotting, ELISA e/ou ensaios utilizando fluorescência. As 67-72p foram capazes de inibir as interações bacterianas com o Fbn, indicando que 67-72p podem participar do processo de aderência do patógeno aos tecidos do hospedeiro. Através da microscopia óptica, demonstrou-se a ligação de 67-72p adsorvidas em microesferas de látex com células HEp-2. Anticorpos de coelho do tipo IgG anti 67-72p interferiram somente com a expressão do padrão de aderência do tipo difuso, normalmente apresentado pela amostra CDC-E8392. A Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e a inibição da internalização bacteriana pela IgG anti 67-72p ou por 67-72p indicaram o papel de 67-72p como invasina. Alterações do citoesqueleto de células HEp-2 com acumulação de actina polimerizada, induzida por microesferas sensibilizadas com 67-72p, foi observada pelo fluorescent actin staining (FAS) test. Foi visualizado um aumento no número de bactérias viáveis no compartimento intracelular após tratamento de células HEp-2 ou dos microrganismos com Fn. A presença de partículas de látex adsorvidas com 67-72p no interior de vacúolos frouxos em células HEp-2 sugeriu que estas proteínas podem causar efeito citotóxico. A avaliação através das colorações com Azul de Tripan, DAPI e os ensaios de redução utilizando MTT demonstraram um decréscimo na viabilidade de células tratadas com 67-72p. As mudanças morfológicas observadas 3 horas após o início do tratamento com 67-72p incluíram vacuolização, fragmentação nuclear e formação de corpúsculos apoptóticos. A citometria de fluxo revelou um decréscimo de 15,13% no volume/tamanho de células tratadas com 67-72p. Além disso, o ensaio utilizando Iodeto de Propídio (IP) e Anexina V (AV)-FITIC demonstrou que havia 66,1% de células vivas (IP-/AV-), 16,6% de células em apoptose inicial (IP-/AV+) e 13,8% de células em apoptose tardia ou necrose secundária. Em conclusão, as 67-72p estão diretamente envolvidas na interação com Fn e Fbn. As proteínas não fimbriais 67-72p são hemaglutininas implicadas na aderência a células respiratórias e na internalização. Além disso, estas proteínas podem atuar como fatores de virulência em potencial para induzir apoptose de células epiteliais nos estágios iniciais da difteria e nas infecções invasivas causadas pelo C. diphtheriae

Resposta adaptativa e efeitos das substâncias oxidantes - K2TeO3, H2O2 e paraquate - na produção de biofilme de amostras de Corynebacterium diphtheriae isolados de origens diversas

A difteria é uma doença imunoprevinível que permanece endêmica em diversas regiões do mundo. Além dos casos de difteria clássica, doenças invasivas como endocardite, osteomielite, pneumonia e infecções relacionadas à cateter, tem acometido indivíduos adultos parcialmente imunizados. A natureza multifatorial dos fatores de virulência que favorecem a formação de biofilme e sobrevivência em macrófagos tem sido evidenciada para o Corynebacterium diphtheriae. Entretanto, escassos são os trabalhos que investigaram a influência de condições ambientais na virulência do patógeno. Uma vez que agentes oxidantes são capazes de gerar radicais livres e levar ao estresse oxidativo que, consequentemente, podem resultar em resposta adaptativa e influenciar na formação do biofilme e na virulência bacteriana, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar os efeitos do peróxido de hidrogênio (H2O2), paraquate e telurito de potássio (K2TeO3) em propriedades biológicas de cepas de C. diphtheriae de origens diversas. Os resultados demonstraram que as amostras de C. diphtheriae apresentaram níveis de resistência ao K2TeO3, H2O2 e paraquate, porém em intensidades variadas e independentes da capacidade de produção da toxina diftérica. Algumas amostras, toxinogênicas ou não, isoladas do trato respiratório superior demonstraram resposta adaptativa para H2O2 passando, portanto, a expressar resistência aumentada após uma prévia exposição ao referido agente oxidante. C. diphtheriae não exibiu respostas adaptativas para o K2TeO3 e paraquate. C. diphtheriae foi capaz de produzir biofilme na superfície de substratos abióticos de natureza hidrofílica (vidro) e hidrofóbica (poliestireno) na presença de agentes oxidantes K2TeO3, H2O2 e paraquate. A presença dos agentes oxidantes influenciou na formação de biofilme de algumas amostras. O paraquate inibiu a produção de biofilme de todas amostras. A amostra TR241 teve a produçao de biofilme inibida na presença dos três agentes oxidantes analisados. Por outro lado, a presença de H2O2 e do K2TeO3 estimulou a produção de biofilme de algumas amostras. Para todas as amostras de C. diphtheriae testadas, independentes das origens, biotipos e da capacidade de produção de toxina diftérica, os ensaios moleculares indicaram a presença de sequências gênicas cromossômicas homólogas, codificadores da proteína DIP 0906 (TeR) e da proteína DIP 1421 (OxyR), envolvidos na resistência ao telurito e na proteção contra o estresse oxidativo, respectivamente. Não foi observada correlação da suscetibilidade e a resposta adaptativa aos agentes oxidantes com as diferentes características bacterianas: origem, sítio de isolamento, produção de toxina diftérica, metabolização de sacarose e produção de biofilme. Em conclusão, o estresse oxidativo foi capaz de influenciar fatores de virulência do C. diphtheriae, como a capacidade de produçao de biofilme, que podem estar contribuindo para a patogenia da difteria clássica assim como de doenças invasivas causadas por cepas atoxinogênicas.

Aspectos clínico-epidemiológicos e microbiológicos de processos infecciosos causados por Corynebacterium spp em pacientes de centro de referência oncológico Rio de Janeiro, Brasil

Os resultados permitiram a redação de quatro artigos. Aspectos microbiológicos e clínicos de corinebacterioses em pacientes com câncer observados durante cinco anos foram descritos no Artigo 1. No Artigo 2 foram apresentados casos de bacteremia causados por corinebactérias invasivas não toxigênicas em dois períodos com intervalo de sete anos. As infecções em pacientes com câncer por C. diphtheriae, causando casos clínicos atípicos foram descritas no Artigo 3, além do estudo dos principais fatores de virulência de uma cepa de C. diphtheriae isolada de infecção associada ao cateter de nefrostomia foi descrita no Artigo 4. Resumidamente no Artigo 1, além dos aspectos clínico-epidemiológicos foram avaliados os perfis de resistência aos antimicrobianos e o potencial de virulência dos micro-organismos. Em cinco anos, 932 amostras de corinebactérias, com perfis de resistência aos antimicrobianos testados, foram isoladas de pacientes com câncer. As espécies predominantes foram Corynebacterium amycolatum (44,7%), Corynebacterium minutissimum (18,3%) e Corynebacterium pseudodiphtheriticum (8,5%). O uso de catéteres de longa permanência e a neutropenia, foram às condições importantes para infecção por corinebactérias. As doenças de base mais comuns foram os tumores sólidos. Pacientes hospitalizados apresentaram risco seis vezes maior de morrer, quando relacionadas às taxas de mortalidade com 30 dias (RC= 5,5; IC 95%= 1,15-26,30; p= 0,033). As bacteremias (Artigo 2) causadas por corinebactérias foram observadas em dois períodos: 2003-2004 (n=38) e de 2012-2013 (n=24). As espécies multirresistentes C. amycolatum e Corynebacterium jeikeium foram os principais responsáveis pelos quadros de bacteremia. Havia 34 pacientes com tumores sólidos e 28 pacientes com doenças linfoproliferativas, sendo que 21 deles apresentavam neutropenia e 54 utilizavam cateter venoso central. Em 41 pacientes havia infecção relacionada ou associada aos dispositivos intravasculares. Os pacientes com bacteremia responderam ao tratamento com vancomicina após a remoção do cateter. O comportamento agressivo da neoplasia, o tempo de internação hospitalar e o uso de CVC aumentaram o risco de bacteremias por Corynebacterium spp. No Artigo 3, 17 casos de infecções atípicas causadas por Corynebacterium diphtheriae foram diagnosticadas de 1996 a 2013. A incidência de C. diphtheriae correspondeu a 15,8 casos/100.000 admissões, 465 vezes maior que a incidência de difteria na população brasileira. Sintomas toxêmicos foram observados em nove pacientes, embora quadros de difteria clássica e endocardite não fossem observados. O perfil eletroforético em campo pulsado (PFGE) demonstrou um perfil de distribuição endêmica, apesar de haver dois casos de pacientes com o mesmo perfil eletroforético sugerindo transmissão relacionada aos cuidados à saúde. A adesão em superfícies bióticas e abióticas e produção de biofilme em cateter de poliuretano (Artigo 4) foi demonstrada em C. diphtheriae não toxigênico no sítio de inserção do cateter de nefrostomia. Os dados desses artigos permitiram concluir que (i) diferentes espécies de corinebactérias multirresistentes foram capazes de causar infecções em pacientes com câncer, incluindo bacteremias; (ii) C. diphtheriae foi capaz de causar infecções graves em indivíduos imunocomprometidos, incluindo infecções relacionadas ao uso de dispositivos invasivos em populações de risco, tais como pacientes com câncer.

Enterococcus faecalis: fatores de virulência relacionados aos processos de natureza endodôntica

O objetivo principal deste estudo foi investigar a interação de 24 cepas de E. faecalis isoladas de infecções endodônticas primárias às proteínas de matriz dentinária, como também a moléculas de matriz presentes em lesões de endocardites. A análise desta interação foi feita através de técnica enzimática, com confirmação pela técnica de fluorescência. Além disto, foi realizada a confirmação do isolamento da espécie E. faecalis, através da técnica de PCR para o gene 16SrRNA e a análise da presença de genes de virulência da referida espécie microbiana para aderência às supostas proteínas de matriz incluindo às de ligação ao colágeno (ace, gelE, esp, agg e efaA). O maior padrão de interação das cepas ocorreu com a fibronectina (83,4%), seguido pelo fibrinogênio (62,5%) e colágeno humano tipo I (52%). Curiosamente, a aderência observada para o colágeno do tipo I, foi de pequena magnitude, quando comparado com a amostra padrão da ATCC 29212. As cepas ATCC 29212, A1, A43 e A68 interagiram com todas as proteínas de matriz utilizadas neste estudo. Um percentual expressivo das cepas testadas apresentou amplificação para efaA (86,9%) e para ace (73,9%). Paralelamente, todas as cepas apresentaram amplificação para gelE e foram negativas para os genes agg e esp. Adicionalmente, não houve correlação entre a detecção dos genes de virulência e a interação às proteínas de matriz, evidenciando que, mesmo com a detecção dos genes nas amostras, se faz necessário avaliar a expressão gênica por qPCR.

Streptococcus bovis bacteraemia: an evaluation of the long-term effect on cardiac outcomes

Introduction: Streptococcus bovis can lead to bacteraemia, septicaemia, and ultimately endocarditis. The objective of this study was to evaluate the long-term implications of S. bovis endocarditis on cardiac morbidity and mortality. 

Methods: A retrospective cohort study was performed between January 2000 and March 2009 to assess all patients diagnosed with S. bovis bacteraemia from the Belfast Health and Social Care Trust. The primary end-point for cardiac investigations was the presence of endocarditis. Secondary end-points included referral for cardiac surgery and overall mortality. 

Results: Sixty-one positive S. bovis blood cultures from 43 patients were included. Following echocardiography, seven patients were diagnosed with infective endocarditis (16.3 % of total patients); four patients (9.3 %) had native valve involvement while three (7.0 %) had prosthetic valve infection. Five of these seven patients had more than one positive S. bovis culture (71.4 %). Three had significant valve dysfunction that warranted surgical repair/replacement, one of whom was unfit for surgery. There was a 100 % recurrence rate amongst the valve replacement patients (n = 2) and six patients with endocarditis had colorectal pathology. Patients with endocarditis had similar long-term survival as those with non-endocarditic bacteraemia (57.1 % alive vs. 50 % of non-endocarditis patients, p = 0.73). 

Conclusion: Streptococcus bovis endocarditis patients tended to have pre-existing valvular heart disease and those with prosthetic heart valves had higher surgical intervention and relapse rates. These patients experienced a higher rate of co-existing colorectal pathology but currently have reasonable long-term outcomes. This may suggest that they represent a patient population that merits consideration for an early surgical strategy to maximise long-term results, however, further evaluation is warranted. © 2013 The Japanese Association for Thoracic Surgery.

Characteristics, complications, and gaps in evidence-based interventions in rheumatic heart disease: the Global Rheumatic Heart Disease Registry (the REMEDY study)

AIMS: Rheumatic heart disease (RHD) accounts for over a million premature deaths annually; however, there is little contemporary information on presentation, complications, and treatment.

METHODS AND RESULTS: This prospective registry enrolled 3343 patients (median age 28 years, 66.2% female) presenting with RHD at 25 hospitals in 12 African countries, India, and Yemen between January 2010 and November 2012. The majority (63.9%) had moderate-to-severe multivalvular disease complicated by congestive heart failure (33.4%), pulmonary hypertension (28.8%), atrial fibrillation (AF) (21.8%), stroke (7.1%), infective endocarditis (4%), and major bleeding (2.7%). One-quarter of adults and 5.3% of children had decreased left ventricular (LV) systolic function; 23% of adults and 14.1% of children had dilated LVs. Fifty-five percent (n = 1761) of patients were on secondary antibiotic prophylaxis. Oral anti-coagulants were prescribed in 69.5% (n = 946) of patients with mechanical valves (n = 501), AF (n = 397), and high-risk mitral stenosis in sinus rhythm (n = 48). However, only 28.3% (n = 269) had a therapeutic international normalized ratio. Among 1825 women of childbearing age (12-51 years), only 3.6% (n = 65) were on contraception. The utilization of valvuloplasty and valve surgery was higher in upper-middle compared with lower-income countries.

CONCLUSION: Rheumatic heart disease patients were young, predominantly female, and had high prevalence of major cardiovascular complications. There is suboptimal utilization of secondary antibiotic prophylaxis, oral anti-coagulation, and contraception, and variations in the use of percutaneous and surgical interventions by country income level.

Precious transition metals: the importance of Zn2+, Mn2+ and Cu2+ in the human pathogen Enterococcus faecalis

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

Non-clinical isolates bring new findings on enterococcal virulence

Dissertation presented to obtain the PhD degree in Biology