Artritis Septik AkutMark E. Shirtliff1* and Jon T. Mader2,3

Center for Biofilm Engineering1 Montana State University, Bozeman, Montana 59717-3980, and Division of Marine Medicine, The

Marine Biomedical Institute,2 and Division of Infectious Diseases, Department of Internal Medicine,3 The University of Texas

Medical Branch, Galveston, Texas 77555-1115SUMBER INFEKSI

Kebanyakan artritis septik berkembang sebagai proses hematogen dari membran sinovial vaskular karena suatu episode bakterimia (86, 113). Meskipun penyebab yang jarang, arthritis septik akut juga dapat terjadi sebagai akibat dari aspirasi sendi atau injeksi lokal kortikosteroid pada sendi (74, 86). Selain itu, arthritis bakterial mungkin timbul sekunder terhadap trauma penetrasi (seperti gigitan manusia atau hewan atau tusukan kuku) atau setelah trauma pada sendi tanpa istirahat yang jelas di kulit. Kontak langsung dari bakteri selama operasi sendi telah meningkat menjadi sumber arthritis bakterial, khususnya berkaitan dengan arthroplasties lutut dan pinggul. Ketika infeksi tulang menerobos luar korteks dan ke wilayah intracapsular, infeksi sendi mungkin terjadi, terutama pada anak-anak (9, 117). Pada bayi, kapiler kecil yang melewati lempeng pertumbuhan epifisis dan menimbulkan infeksi luas ke epiphysis dan ruang sendi (22). Pada anak-anak lebih dari 1 tahun, infeksi osteomielitis mungkin dimulai di pembuluh darah sinusoidal metafisis dan biasanya terkandung oleh lempeng pertumbuhan. Sendi terhindar kecuali metaphysis adalah intracapsular. Infeksi menyebar lateral, di mana ia menerobos korteks dan mengangkat periosteum longgar untuk membentuk abses subperiosteal. Pada orang dewasa, pertumbuhan plate telah diresorpsi dan infeksi lagi dapat memperpanjang ke gabungan ruang. MIKROBIOLOGI

Hampir setiap organisme bakteri telah dilaporkan kepada menyebabkan arthritis septik. Yang bertanggung jawab untuk bakteri mikroorganisme arthritis sangat tergantung pada faktor-faktor host (lihat "Risiko Faktor "di bawah). Agen etiologi yang paling umum dari semua septic arthritis kasus di Eropa dan semua kasus nongonococcal di Amerika Serikat adalah Staphylococcus aureus (9, 34, 39, 94, 141). Representasi S. aureus akan lebih parah pada pasien dengan baik rheumatoid arthritis atau diabetes. Setelah S. aureus, Streptococcus spp. adalah bakteri yang paling sering diisolasi berikutnya dari pasien dewasa dengan arthritis septik (58, 94, 113, 141, 153, 183). Sementara satu studi memiliki representasi tinggi Streptococcus pneumoniae (113), Streptococcus pyogenes biasanya yang streptokokus yang paling umum mengisolasi, sering dikaitkan dengan penyakit autoimun, infeksi kulit kronis, dan trauma (94, 113, 141, 153). Grup B, G, C, dan F, dalam rangka penurunan dominan, juga terisolasi, terutama pada pasien dengan immunocompromise, diabetes melitus, keganasan, dan berat genitourinari atau gastrointestinal infeksi (94, 113, 141, 153). Gram-negatif basil account untuk sekitar 10 sampai 20% dari kasus (34, 94, 113, 141, 153, 183). Pasien dengan sejarah penyalahgunaan obat intravena, usia ekstrem, atau immunocompromise menampilkan prevalensi tinggi infeksi oleh gram-negatif organisme. The gram-negatif yang paling umum organisme adalah Pseudomonas aeruginosa dan Escherichia coli. Anaerob juga terisolasi dalam persentase kecil kasus, biasanya dalam diabetes pasien dan pasien dengan sendi buatan. Sekitar 10% pasien dengan nongonococcal septic arthritis memiliki infeksi polimikroba. Secara historis, Haemophilus influenzae, S. aureus, dan kelompok A streptokokus adalah penyebab paling umum dari arthritis menular pada anak-anak muda dari 2 tahun. Namun, secara keseluruhan kejadian H. influenzae sebagai penyebab septic arthritis menurun karena influenzae H. vaksin tipe b (Hib) saat ini diberikan kepada anak-anak (35). Sebuah studi baru-baru ini dari 165 kasus akut hematogen osteomyelitis atau arthritis septik dirawat di tahun sebelum dan sesudah munculnya vaksin Hib menunjukkan bahwa karena ini bakteri infeksi musculoskeletal spesies dikurangi ke tingkat hampir tidak ada (18). Oleh karena itu, cakupan H. influenzae sebagai bagian dari antibiotik empiris cakupan mungkin tidak lagi diperlukan dalam manajemen arthritis septik akut pada anak-Hib divaksinasi. Sementara H. influenzae telah kehilangan dominasi sebagai yang paling umum diidentifikasi patogen gram negatif pada populasi pediatrik, warga orofaringeal normal anak-anak, Kingella kingae, mungkin telah mengambil tempatnya, khususnya pada pasien lebih muda dari 2 tahun (102, 103, 190, 192). Bahkan, sebuah studi baru-baru ini menemukan bahwa hampir setengah dari isolat klinis dari pasien lebih muda dari 2 tahun dengan artritis septik akut K. kingae (190). Namun, hasil ini belum diulang di lain daerah. Data klinis menunjukkan bahwa organisme bisa mendapatkan akses ke aliran darah dalam perjalanan dari saluran pernapasan atas infeksi atau stomatitis (191). Pada anak yang lebih tua dari 2 tahun, S. aureus, streptokokus, H. influenzae, N. gonorrhea dan memiliki biasanya diisolasi (33, 47, 185), meskipun H. influenzae mungkin juga telah kehilangan dominasi pada pasien di kelompok usia ini (102). Asosiasi mikrobiologi ada dengan penyakit bersamaan negara. Septic arthritis berikut kasus diare menular mungkin disebabkan oleh Shigella spp, Salmonella spp.., Campylobacter spp, atau. Yersinia spp. (50, 82). Namun, kasus-kasus ini mungkin mencerminkan bentuk arthritis reaktif. Suatu bentuk yang jarang dari migrasi polyarthritis mungkin disebabkan oleh Streptobacillus moniliformis. Dalam manusia immunodeficiency virus (HIV) pasien yang terinfeksi, S. aureus terus menjadi yang paling umum mengisolasi (sekitar 30%) (178). Namun, peningkatan jumlah patogen oportunistik terisolasi dari subset pasien, termasuk S. pneumoniae, mikobakteri spesies, dan spesies jamur (149, 178). Sementara relatif jarang di Eropa Barat, yang Diplococcus gram negatif bakteri spesies Neisseria gonorrhoeae adalah paling umum penyebab arthritis septik di Amerika Serikat (94, 122, 141). Jumlah kasus gonore mengalami penurunan sebesar 72% antara tahun 1975 dan 1997 dan penurunan ini berkorelasi dengan penurunan infeksi gonokokus diseminata dan arthritis (26). Namun, tingkat yang dilaporkan telah meningkat sebesar 9,2% antara 1997 dan 1999 dan sekarang berdiri di 133,2 kasus per 100.000 per tahun (26). Secara khusus, tingkat infeksi gonokokal di laki-laki yang berhubungan seks dengan laki-laki telah menunjukkan mengkhawatirkan meningkat. Angka ini meningkat kejadian juga dapat menyebabkan lebih besar jumlah diamati kasus artritis gonokokal.PATOGENESISPatogenesis artritis septik akut adalah multifactorial dan tergantung pada interaksi dari respon imun host dan menyerang patogen. Dengan memperhatikan langkah-langkah bakteri kolonisasi, infeksi dan induksi host inflamasi respon, seseorang dapat memperoleh pemahaman yang lebih besar ini penyakit sendi. Nongonococcal Arthritis Sejak S. aureus telah diteliti secara luas berkenaan dengan perannya dalam septic arthritis dan menyebabkan sebagian besar kasus di sebagian besar negara (dan sebagian besar kasus nongonococcal dalam Amerika Serikat), kita akan menggunakan spesies bakteri sebagai "khas" patogen dalam pembahasan septik nongonococcal akut arthritis. Kolonisasi sendi dan aderensi bakteri. The synovial membran tidak memiliki plat basement membatasi bawah wellvascularized sinovium, ini memungkinkan masuknya hematogen mudah bakteri. Seperti disebutkan di atas, bakteri juga bisa mendapatkan masuk ke dalam sendi melalui pengenalan langsung atau ekstensi dari bersebelahan situs infeksi. Setelah bakteri yang diunggulkan dalam menutup ruang sendi, kondisi geser fluida rendah memungkinkan bakteri kepatuhan dan infeksi. Kolonisasi juga dapat dibantu dalam kasus di mana sendi mengalami cedera baru-baru. Dalam hal ini lingkungan, produksi host-berasal matriks ekstraselular protein yang membantu dalam penyembuhan sendi (misalnya, fibronektin) mungkin mempromosikan lampiran bakteri dan perkembangan infeksi. Virulensi dan tropisme dari mikroorganisme, dikombinasikan dengan resistensi atau kerentanan sinovium untuk mikroba invasi, merupakan penentu utama dari infeksi sendi. S aureus, Streptococcus spp, dan. N. gonorrhoeae adalah contoh bakteri yang memiliki tingkat tinggi selektivitas untuk sinovium, mungkin terkait dengan karakteristik kepatuhan dan produksi toksin. Aerobik gram negatif basilus seperti Escherichia coli jarang menginfeksi sinovium kecuali adanya suatu mendasari dan mengorbankan kondisi. Virulensi dari organ- 528 SHIRTLIFF DAN Mader Clin. Microbiol. REV. ism sekali di dalam sendi bervariasi. Dalam kelinci injeksi, intra-artikular dari 10 5 aureus organisme S. ke dalam sendi lutut mengakibatkan dalam kerusakan sendi besar tapi suntikan identik N. gonorrhoeae atau S. epidermidis tidak menimbulkan peradangan sendi (57). S. aureus memiliki berbagai reseptor, disebut permukaan mikroba komponen mengenali molekul matriks perekat (MSCRAMMs), untuk protein host yang memediasi kepatuhan matriks ekstraseluler sendi atau perangkat medis implan (68, 142, 189). Beberapa protein host matriks termasuk fibronektin dan laminin (kepatuhan protein), elastin (menanamkan elastis properti), kolagen (dukungan struktural), dan asam hyaluronic (Glikosaminoglikan yang kaya dalam sendi dan matriks dan menyediakan bantalan melalui hidrasi polisakarida nya). Sejumlah gen adhesin telah ditentukan dan termasuk gen penyandi protein yang mengikat fibrinogen (fib, cflA, dan fbpA) (17, 27, 105), yang mengikat protein fibronektin (fnbA dan fnbB) (76), reseptor kolagen (cna) (126), suatu mengikat elastin protein (ebpS) (124), dan spesifisitas luas adhesin (peta) yang menengahi tingkat rendah mengikat beberapa protein termasuk osteopontin, kolagen, tulang sialoprotein, vitronektin, fibronektin, dan fibrinogen (106). Juga, S. aureus memiliki sejumlah lainnya protein reseptor yang mengikat gen tuan rumah belum telah ditentukan. Ini termasuk protein yang mengikat laminin (52 kDa) (99), protein laktoferin yang mengikat (450 kDa) (114), dan a transferin mengikat protein (42 kDa) (112). Staphylococcal yang reseptor yang mengikat laminin dapat digunakan dalam ekstravasasi (100). Reseptor spesifik untuk S. aureus tidak hadir dari patogen noninvasif S. epidermidis (100). The laktoferin dan reseptor transferin mengikat untuk menjadi tuan rumah protein besi akuisisi dan dapat digunakan sebagai adhesins dan / atau sebagai mekanisme akuisisi besi. Meningkatkan bukti mendukung pentingnya staphylococcal permukaan komponen sebagai penentu virulensi dengan mengaktifkan awal penjajahan. Dalam sejumlah penelitian, mutasi dalam reseptor sangat mengurangi kemampuan untuk memproduksi staphylococci infeksi. Dalam model arthritis murine septik, inokulasi tikus mutan dengan mutasi yang mengandung kolagen yang adhesin gen menunjukkan bahwa arthritis septik terjadi 43% lebih sedikit sering daripada di wild type yang sesuai (166). Juga, vaksinasi dengan fragmen rekombinan dari kolagen S. aureus adhesin mampu mengurangi angka kematian sepsis-induced untuk 13%, dibandingkan dengan 87% pada kelompok kontrol (120). Namun, peran adhesi kolagen S. aureus sebagai virulensi utama Faktor baru-baru ini telah dipertanyakan sejak sekitar 30 sampai 60% dari isolat klinis tidak menampilkan mengikat kolagen in vitro atau cna-encoded kolagen adhesin (170). Staphyloccal fibronektin protein yang mengikat (FbpA dan FbpB) mungkin memainkan utama peran dalam kolonisasi dan virulensi dari arthritis septik. Dalam Studi baru-baru ini, semua isolat klinis diuji (n? 163) terkandung salah satu atau kedua daerah coding untuk mengikat protein dan 95% dari strain memiliki fibronektin sebanding kapasitas pengikatan dengan yang terlihat dalam referensi staphylococcal regangan dikenal efisien mengikat fibronektin (127). Selain itu, suatu studi in vivo dari endokarditis pada model tikus menunjukkan bahwa mutan kekurangan protein untuk mengikat fibronektin adalah 250 kali lipat kurang patuh terhadap katup jantung trauma (90). Juga, S. aureus kepatuhan terhadap miniplates dari tulang iliaka dari kelinci percobaan adalah tiga kali lebih tinggi untuk strain tipe liar selain untuk adhesindefective mutan strain (48). Ini adalah mengikat fibronektin kemungkinan protein memainkan peran penting dalam infeksi sendi, terutama yang terkait dengan trauma sendi atau perangkat medis implant (125). Reseptor ini dapat memainkan peran tambahan dalam intraseluler immunoavoidance strategi. S. aureus bertahan intrasel setelah internalisasi oleh osteoblas berbudaya (72). Staphylococci telah menunjukkan internalisasi menjadi berbudaya lainnya mamalia sel serta osteoblas, ini termasuk sapi mammae kelenjar sel epitel, vena umbilikalis manusia endotel sel, dan sel epitel paru diisolasi dari cystic fibrosis pasien (80, 91, 108). Awal kepatuhan terhadap kelenjar sel epitel dimediasi oleh reseptor fibronektin S. aureus (91), mungkin menggunakan fibronektin sebagai jembatan antara tuan rumah sel dan reseptor bakteri. Setelah kepatuhan, bakteri dapat diinternalisasi oleh mekanisme tuan melibatkan membran pseudopod formasi (terlihat dalam bovine didirikan mammae sel epitel saluran) atau melalui reseptor-mediated endositosis melalui clathrin-dilapisi lubang (terlihat pada osteoblas tikus dan sel epitel) (42, 91). Dalam kasus lain, ketergantungan pada tindakan penyusunan ulang cytoskeletal host melalui mikrofilamen jelas.