Staphylococcus aureus Panton-Valentine Leukocidin cible les tissus musculaires chez un enfant atteint de myosite et de fasciite nécrosante

L’incidence de la myosite a augmenté depuis l’apparition de l’épidémie d’infection à Staphylococcus aureus résistante à la méthicilline associée à la communauté, et la leucocidine Panton-Valentine a été impliquée comme facteur contribuant à des lésions musculaires plus sévères. Nous rapportons un cas de myosite sévère accompagnant ostéomyélite septique et fasciite nécrosante causée par une souche S aureus positive à la leucocidine Panton-Valentine L’immunocoloration a montré une forte liaison de la toxine leucocidine Panton-Valentine aux tissus musculaires nécrotiques

La myosite à Staphylococcus aureus, la pyomyosite et la fasciite nécrosante sont des infections graves mais rares aux États-Unis Des études épidémiologiques suggèrent que l’incidence de ces infections augmente Il a été proposé que Panton-Valentine leucocidine PVL, une toxine qui induit la cytolyse des phagocytes humains, pourraient jouer un rôle majeur dans la pathogenèse La PVL a été associée à des cas plus graves de myosite , et récemment, il a été démontré que la PVL contribuait à des lésions musculaires plus sévères chez les souris Nous décrivons un cas d’ostéomyélite, d’arthrite septique, de myosite et de fasciite nécrosante causée par une souche S aureus MSSA sensible à la méthicilline PVL-positive. L’immunocoline PVL de l’échantillon de biopsie du patient a révélé de manière inattendue une forte liaison de la toxine PVL aux tissus musculaires squelettiques nécrotiques et dégénératifs.

Rapport de cas

Un jour, avant la présentation, le patient avait noté une pustule au-dessus de son olécrâne droit, qui atteignait ~ cm de diamètre en quelques jours. Deux jours après l’instauration de l’antibiothérapie, il a développé une douleur au niveau du membre supérieur gauche et des fièvres aggravantes. Il n’a eu aucun traumatisme dans la région et aucun symptôme respiratoire ou gastro-intestinal. l’histoire était sans particularité pour les infections ou les hospitalisations, et ses immunisations étaient à jour pour son âge. Son histoire familiale était significative; Son père présentait des pustules cutanées récurrentes d’étiologie inconnue mais aucune autre infection ou maladie auto-immune. L’examen physique du patient était significatif pour une température de ° C, pouls par minute, fréquence respiratoire par minute et pression artérielle de / mm Hg His. L’examen de l’extrémité du patient a montré de la chaleur et un gonflement autour de l’épaule gauche. Il avait une gêne importante avec tout mouvement de l’épaule mais avait une amplitude de mouvement de son coude et de son poignet, sans sensibilité. l’examen était intact dans les répartitions radiales, médianes et ulnaires du nerf. Le patient avait une lésion cicatricielle sur son olécrâne controlatéral, sans érythème ni drainage. Les résultats du laboratoire à l’admission comprenaient un nombre élevé de globules blancs, cellules / mm, avec% neutrophiles,% , et% de cellules mononucléées Le taux d’hémoglobine du patient était de g / dL, et sa numération plaquettaire était de: plaquettes / mm Une hémorragie a révélé un liquide dans l’articulation de l’épaule gauche Une hémoculture a été réalisée et le patient a initié une thérapie intraveineuse empirique par vancomycine et céfotaxime. Il a subi une incision chirurgicale et un drainage de son épaule gauche. Cultures de sang et d’échantillons de liquide articulaire S aureus sensible à l’oxacilline, à la clindamycine, au triméthoprime-sulfaméthoxazole, à la gentamicine et à la vancomycine, résistante à la pénicilline. Le premier jour après la chirurgie, le patient présentait une décompensation respiratoire aiguë et une intubation endotrachéale nécessaire. Une radiographie pulmonaire révélait des densités nodulaires bilatérales et des zones de coin Le résultat d’une hémoculture de suivi le jour de l’hospitalisation était négatif. En raison des fièvres persistantes et de la douleur au bras gauche avec gonflement, le patient a nécessité des procédures supplémentaires de débridement des extrémités supérieures les deuxième et cinquième jours d’hospitalisation. a été récupéré à partir de joi nt échantillons de liquide, de muscle et de périoste obtenus pendant les deux interventions chirurgicales cocci Gram positif ont été notés lors de l’examen histologique du muscle deltoïde spécimens de pathologie anatomique confirmée myosite marquée avec myofibre sévère changements dégénératifs, nécrose, myophagocytose, et fasciite aiguë antibiotiques ont été changés en oxacilline et la gentamicine, et une radiographie thoracique de suivi sur le quatrième jour d’hospitalisation a montré des zones d’atténuation aux bases pulmonaires, radiologiquement cohérentes avec de petits abcès Les résultats d’échocardiographie transthoracique étaient négatifs pour les végétations, et les examens doppler étaient négatifs pour les thromboses veineuses profondes les extrémités supérieures et inférieures du patientLe patient a complété des semaines de thérapie intraveineuse avec oxacillin, et l’imagerie de suivi a montré une fracture pathologique de l’humérus avec la formation de callus Il a récupéré une excellente fonction de son extrémité supérieure gauche, sans déficit fonctionnel, et une gamme complète de mouvement

Méthodes

Le génotypage des souches de S aureus a été réalisé par électrophorèse en champ pulsé avec digestion SmaI, selon un protocole publié Les gènes de toxine codés par la souche S aureus ont été identifiés par PCR en chaîne par polymérase ADN génomique isolé Des souches aureus du Réseau National de Résistance aux Antibiotiques de Staphylococcus aureus http: // wwwnarsaorg ont été utilisées comme témoins pour la PCR Des antisérums contre la toxine PVL ont été générés en utilisant un protocole décrit ailleurs Les échantillons de sérum ont été testés contre la toxine α purifiée, On a effectué des colorations hématoxyline et éosine sur des tissus inclus en paraffine fixés au formol. Les lames de tissus ont été colorées avec des anticorps polyclonaux de lapin anti- Anticorps PVL-F et anticorps anti-α-toxine polyclonal de lapin Sigma Après une nuit d’incubation à température ambiante, le Les lames ont été lavées et incubées en présence d’anticorps secondaire dilué conjugué à la peroxydase de raifort. Cell Signaling Après incubation pendant une nuit, les lames ont été lavées avec une solution saline tamponnée au phosphate et montées avec un milieu de montage.

Résultats

Le génotypage a identifié l’isolat MSSA du patient comme appartenant à la lignée clonale ST, type champ pulsé USA. Conformément à un profil de toxine précédemment publié pour les USA , le génome de l’isolat MSSA n’héberge pas de gènes pour les entérotoxines. sed, see, seg, seh, sei, et sej, ou tsst le gène de la toxine du syndrome de choc toxique, mais codé et exprimé à la fois LukS-PV et LukF-PV, tel que déterminé par PCR et Western blot analyses non montréesHématoxyline et coloration à l’éosine de la biopsie Figure A En raison de l’association signalée de PVL avec une myosite sévère , nous avons évalué l’expression de PVL dans le tissu de biopsie. spécimens avec utilisation d’antisérum spécifique contre LukF-PV Fibres musculaires squelettiques exposées changement dégénératif, la myophagocytose, et la nécrose des myofibres, fréquemment observés dans un schéma segmentaire Figu re B et C Cependant, aucune fibre régénératrice apparente ou fibrose interstitielle n’a été notée

Vue de la figure grandDownload slideA, Hematoxylin et éosine H & amp; E tache de spécimens de tissu de biopsie montrant la présence de longues flèches noires de cocci gram positif, de flèches noires courtes de myosite aiguë, et de flèches blanches de fasciite B, d’immunostaïnes PVL de leucocidine de Panton-Valentine et de H & amp; E coloration à gauche des échantillons de tissus infectés par Staphylococcus aureus et infectés par Streptococcus pyogenes à une résolution de × et × Les flèches indiquent des fibres musculaires enflammées, dégénérescentes et nécrotiques Les échantillons de tissus infectés par S aureus et S pyogenes montrent des dommages significatifs; cependant, seuls les échantillons de tissus infectés par la MSSA sensibles à la méthicilline PVL-positive S aureus ont fortement coloré avec le PVL C, l’immunocolorant PVL des échantillons de tissus infectés par S aureus à une résolution de x. Les flèches indiquent le contour d’une fibre musculaire. et dégénérescence des segments musculairesFigure View largeTélécharger la diapositiveA, Hématoxyline et éosine H & amp; E tache de spécimens de tissu de biopsie montrant la présence de longues flèches noires de cocci gram positif, de flèches noires courtes de myosite aiguë, et de flèches blanches de fasciite B, d’immunostaïnes PVL de leucocidine de Panton-Valentine et de H & amp; E coloration à gauche des échantillons de tissus infectés par Staphylococcus aureus et infectés par Streptococcus pyogenes à une résolution de × et × Les flèches indiquent des fibres musculaires enflammées, dégénérescentes et nécrotiques Les échantillons de tissus infectés par S aureus et S pyogenes montrent des dommages significatifs; cependant, seuls les échantillons de tissus infectés par la MSSA sensibles à la méthicilline PVL-positive S aureus ont fortement coloré avec le PVL C, l’immunocolorant PVL des échantillons de tissus infectés par S aureus à une résolution de x. Les flèches indiquent le contour d’une fibre musculaire. et des segments musculaires dégénérescents Les colorations immunodépressives pour la PVL ont montré une positivité focale dans les segments des fibres musculaires squelettiques correspondant aux segments avec des changements dégénératifs et / ou une nécrose des myofibres. En outre, il semble y avoir des immunostases dans les tissus interstitiels oedémateux. , cellules musculaires lisses, adipocytes, érythrocytes ou leucocytesPour garantir la spécificité de l’antisérum de lapin utilisé pour identifier la présence de PVL, nous avons examiné le tissu infecté par Streptococcus pyogenes et un spécimen de biopsie musculaire non infectée par âge. Aucune immunoréactivité pour PVL n’a été identifiée dans le muscle squelettique. fibres, y compris les myofibres à dégénérescence segmentaire et / ou nécrose myofibulaire, provenant d’un patient infecté par S pyogenes ou d’un échantillon de tissu musculaire non infecté d’une fille âgée. L’immunocoloration du tissu du patient avec des données sériques pré-immun non-montrées ou un anticorps anti-A aureus a-toxine pas de réactivité Figure B

Discussion

Dans la décennie qui a suivi le début de l’épidémie d’infection à S. aureus résistant à la méthicilline associée à la méthicilline, beaucoup d’attention a été accordée aux facteurs qui pourraient contribuer à une infection plus sévère à S aureus. infection sévère, car ils ont acquis de nouveaux gènes de virulence, en particulier PVL , qui, dans les études clinico-épidémiologiques a été liée à une infection plus sévère S aureus du poumon, des os, des muscles et des tissus fasciaux [,, -] PVL Pour contribuer à la lésion tissulaire en induisant l’apoptose et la cytolyse des granulocytes Chez la souris et le lapin, l’injection de toxine PVL purifiée induit une inflammation et une nécrose Le rôle de la PVL dans la pathogenèse de S aureus est controversé; Certaines études sur des animaux qui utilisaient des souches de MRSA knock-out PVL n’ont montré aucun effet de PVL sur la sévérité de l’infection, et d’autres études suggèrent que PVL est un déterminant majeur de la virulence La PVL est une toxine cytolytique relativement faible. , comparativement à d’autres toxines S aureus sécrétées, telles que l’a-toxine, qui causent des dommages significatifs aux tissus pendant l’infection , et il est difficile d’argumenter comment une telle toxine pourrait jouer un rôle majeur dans l’épidémie. , a-toxine ont une activité cytolytique beaucoup plus forte Notre constatation que la PVL se lie aux tissus musculaires nécrotiques ou dégénérescents offre de nouvelles perspectives pour la pathogenèse des infections profondes des tissus S aureus Les souches PVL-positives ont été associées à des cas plus sévères de myosite humaine [ ], et les souches de S aureus PVL-positives causent préférentiellement une myosite chez les personnes atteintes d’ostéomyélite De plus, nous et d’autres ont indépendamment rapporté, en utilisant différents modèles de souris avec le type sauvage Ces clones suggèrent que la PVL joue un rôle actif dans la myosite humaine.Dans une perspective mécaniste, nous avons trouvé que la PVL ne colorait pas les neutrophiles ou les leucocytes ci-dessus. En raison de limitations techniques, la coloration d’autres cellules hôtes n’a pas pu être exclue La plupart des rapports publiés ont attribué la cytolyse ou l’apoptose des phagocytes au mécanisme primaire des tissus médiés par la PVL. Cependant, la cytolyse des cellules phagocytaires n’a été démontrée qu’avec une forte concentration de toxines PVL purifiées , et l’utilisation de souches isogéniques vivantes de S aureus PVL-positives et PVL-négatives n’a pas démontré que PVL médie la lyse des neutrophiles aux concentrations physiologiques À la lumière de ces nouvelles données, le modèle actuel par lequel PVL induit une blessure par la destruction des cellules phagocytaires peut nécessiter réévaluation prudente Nos résultats suggèrent un effet direct possible de PVL sur le tissu musculaire humain Bien que notre étude soit limitée par la taille de l’échantillon, nos résultats soulèvent des questions sur les interactions des autres cellules avec PVL et si ces interactions contribuent significativement à la pathogenèse du S aureus sévère. infections

Remerciements

Nous remercions le Dr Moshe Arditi pour l’examen par les pairs du manuscrit Conflits d’intérêts potentiels Tous les auteurs: aucun conflit Soutien financier Burroughs-Wellcome Career Award et National Institutes of Health AI à GYL