Akronymen ”HACEK” är vanlig inom klinisk mikrobiologi, även om uttalet kan vara något kontroversiellt (hay-sek eller hah-sek?). Akronymen står för Haemophilus, Aggregatibacter, Cardiobacterium, Eikenella och Kingella: alla HACEK-medlemmar är fastidiösa gramnegativa bakterier som förknippas med infektiös endokardit.
HACEK-organismerna är förknippade med infektiös endokardit
HACEK-gruppen är inte baserad på taxonomiska relationer utan på organismernas benägenhet att orsaka endokardit. Alla HACEK-organismer är kommensaler i människans orofarynx, men det är inte helt fastställt hur de förflyttar sig till distala platser för att orsaka sjukdom. En hypotes är att de sprids hematogent efter att ha kommit in i blodet i samband med tandborstning, tandrengöring eller efter orala sjukdomar som parodontit.
De flesta endokarditer orsakas av grampositiva bakterier (oftast Staphylococcus eller Streptococcus), medan en minoritet orsakas av gramnegativa bakterier eller svampar. I en nyligen genomförd multinationell studie tillskrevs 1,4 % av fallen av endokardit HACEK-organismer. Här kommer vi att gå igenom de vanligaste arterna som isolerats från HACEK-gruppen.
Haemophilus parainfluenzae är en av de vanligaste HACEK-organismerna som förknippas med endokardit. Däremot är H. influenzae, den annars mest kända och oftast isolerade medlemmen av släktet, sällan associerad med infektiös endokardit.
H. parainfluenzae beskrevs ursprungligen 1922 av Thomas M. Rivers, som isolerade den från influensapatienter. Han skiljde den från H. influenzae baserat på dess krav på NAD (V-faktor) men inte hemin (X-faktor) till skillnad från H. influenzae som kräver båda. Rivers antog först att den var en orsak till influensa, även om vi nu vet att denna sjukdom orsakas av influensaviruset.
Hans isolering av H. parainfluenzae från influensapatienter var troligen en tillfällighet eftersom den är en kommensal i människans orofarynx. Den är inte en orsak till orala sjukdomar som karies eller parodontit och isoleras företrädesvis från tandplack från friska tänder. Utanför munhålan kan H. parainfluenzae orsaka en rad olika infektioner, t.ex. öroninflammation, abscesser och lunginflammation, även om den är en ovanlig orsak till dessa infektioner.
Aggregatibacter actinomycetemcomitans isolerades ursprungligen av R. Klinger 1912 från en aktinomykosläsion och dess artnamn betyder ”som förekommer med aktinomyketer”. Dess ursprungliga släktnamn, ”Actinobacillus”, hänvisade till de inre stjärnformer som bildas av kolonier på fasta medier. År 2006 döptes släktet om till Aggregatibacter, vilket återspeglar benägenheten hos organismer i detta släkte att växa som diskreta klumpar (aggregat) i buljongkultur.
Och även om A. actinomycetemcomitans är mest känd för sin roll i infektiös endokardit, är den också ett etiologiskt agens vid parodontal sjukdom. Den är särskilt förknippad med lokaliserad aggressiv parodontit (LAP), en form av parodontal sjukdom som drabbar ungdomar. Denna form av sjukdom utvecklas från symtomdebut till tandförlust på några månader i motsats till år som ses vid vuxenparodontit.
Kolonisering med virulenta stammar av A. actinomycetemcomitans är vanligast hos personer av afrikansk härkomst men relativt sällsynt hos de flesta andra etniska grupper. Bland afroamerikanska ungdomar kan koloniseringsgraden vara upp till 16,7 % med en undergrupp av bärare (upp till 20 %) som utvecklas till LAP.
Cardiobacterium hominis beskrevs första gången 1962 och isolerades från patienter med endokardit. Liksom andra HACEK-organismer förekommer C. hominis i orofarynx men sällan i mag-tarmkanalen. Den isoleras dock sällan från orofarynxprover, vilket kan bero på att den växer över av andra kommensala organismer. Till skillnad från de andra medlemmarna i HACEK-gruppen är C. hominis mycket sällan inblandad i andra sjukdomar än endokardit.
Eikenella corrodens har fått sitt namn för att hedra M. Eiken, den mikrobiolog som först upptäckte organismen. Artnamnet antyder att den gör gropar (eller korroderar) i ytan på fasta agarmedier. Detta är förknippat med närvaron av piliner, som kan vara viktiga för vidhäftning till värdvävnad. Den tillhör familjen Neisseriaceae men kan inte återvinnas på selektiva medier för Neisseria spp. såsom Thayer-Martin agar.
Av HACEK-organismerna är Eikenella en mer sällsynt orsak till endokardit men har förmågan att orsaka sjukdom på andra ställen. Tillsammans med A. actinomycetemcomitans är den bland de få organismer som är kopplade till parodontala sjukdomar. Dessutom är E. corrodens förknippad med infektion efter traumatisk inokulering från munhålan och återfinns i upp till 42 % av abscesser från bettskador hos människor.
Kingella kingae upptäcktes av och namngavs senare efter Elizabeth King, en mikrobiolog som karakteriserade många nya arter när hon arbetade vid Centers for Disease Control and Prevention. Liksom Eikenella tillhör den Neisseriaceae men till skillnad från Eikenella kan den vanligtvis återvinnas på Thayer-Martin agar.
I jämförelse med andra i HACEK-gruppen är K. kingae sällan isolerad från endokardit. Den är dock en betydande orsak till osteomyelit/septisk artrit hos barn i åldern 6 månader-3 år. Organismen kan också överföras från person till person genom andningsdroppar och orsakade 2004 ett utbrott av septisk artrit hos barn på daghem.
Klinisk identifiering av HACEK-organismer
Tidigare har HACEK-organismer varit inblandade i endokardit från vilken ingen patogen kunde isoleras (så kallad ”odlingsnegativ endokardit”). Detta tillskrevs långsam tillväxt i gamla formuleringar av blododlingsflaskor och resulterade i rekommendationer om förlängd inkubation (>5 dagar) när man misstänkte förekomst av dessa organismer. Moderna blododlingsinstrument upptäcker dock tillförlitligt HACEK-organismer inom en inkubationsperiod på 5 dagar.
HACEK-organismer kan isoleras på rutinmässigt använda icke-selektiva medier och växer ofta bättre på chokladagar än på blodagar. De kan inte isoleras på selektiva medier avsedda för enteriska sjukdomar, t.ex. MacConkey agar. Identifiering kan utföras av automatiska system, men prestandan kan vara suboptimal. Liksom för många andra organismer håller MALDI-TOF på att växa fram som en potentiell identifieringsteknik för HACEK-gruppen.
Känslighetstestning och behandling av HACEK-organismer
Riktlinjer från CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) finns tillgängliga för HACEK-organismer i dokumenten M45 (Aggregatibacter, Cardiobacterium, Eikenella och Kingella) eller M100 (Haemophilus). Trots standardiserade metoder är det svårt att testa känslighet och dessa organismer misslyckas med att växa i buljongdilutionspaneler i 60 % av fallen.
Testning av känslighet är dock kanske inte alltid nödvändig eftersom den viktigaste resistensmekanismen i denna grupp är uttryck av ett eller flera beta-laktamaser, för vilka CLSI rekommenderar rutinmässig testning med hjälp av kromogena substrat. Resistens mot cefalosporiner är sällsynt och aktuella riktlinjer för endokardit från IDSA (Infectious Diseases Society of American) föreslår ceftriaxon för behandling.
Slutsats
HACEK-gruppen omfattar kommensala organismer i människans orofarynx. Även om de är mest kända för att orsaka infektiös endokardit är de betydande orsaker till andra sjukdomar, inklusive parodontit, abscesser och septisk artrit.
Ledamöter i denna grupp har varit kända i mellan 60-100 år men har historiskt sett varit svåra att odla och identifiera. Moderna framsteg inom instrumentering för blododling och MALDI-TOF masspektrometri har dock underlättat odling och identifiering. Känslighetstestning är fortfarande en utmaning men är sällan nödvändig på grund av den nästan universella känsligheten för cefalosporiner.