Clinical manifestations of Panton-Valentine leukocidin positive Staphylococcus aureus in children and adolescents

Hintergrund: Infektionen durch Staphylococcus aureus, welche das Exotoxin Panton-Valentine Leukozidin exprimieren (PVL-SA), haben in den letzten Jahren international erheblich zugenommen. Ausgehend von einer PVL-SA Kolonisation des Nasenrachenraums sind rezidivierende Hautabszesse die häufigste klinische Manifestation. PVL-SA verursachen jedoch auch schwere invasive Infektionen. Zielsetzung: Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung klinischer Manifestationen von PVL-SA Infektionen in einer pädiatrischen Kohorte. Studienkollektiv: Von Januar 2012 bis Dezember 2017 wurden Kinder und Jugendliche mit PVL-SA Infektionen, die in der Kinderklinik der Charité behandelt wurden, erfasst. Diese Arbeit umfasst einen Fallbericht, eine Ausbruchsanalyse in einem Kindergarten, eine retrospektive Studie zu periorbitalen Infektionen und eine Fallserie zu Betroffenen mit schweren Infektionen. Ergebnisse: Es wurden 75 Kinder und Jugendliche in diese Studie aufgenommen. Klinische Manifestationen waren vorwiegend rezidivierende Hautabszesse. In dem Fallbericht wird ein Säugling mit Ekzem, Abszessen und erhöhtem IgE beschrieben, der bei Verdacht auf ein Hyper-IgE Syndrom umfangreich immunologisch und genetisch untersucht wurde, bevor die Diagnose einer Koinfektion von Scabies und PVL-SA gestellt wurde. Fünf Kinder der Kohorte besuchten einen Kindergarten, in dem ein PVL-SA Ausbruch dokumentiert und analysiert wurde: Bei sieben von 19 Familien konnte eine PVL-SA Kolonisation oder eine manifeste Infektion bei mehreren Familienmitgliedern nachgewiesen werden. Die Analysen der Isolate wiesen auf einen gemeinsamen Stamm hin. Im Vergleich mit internationalen Referenzisolaten zeigte sich eine nahe Verwandtschaft mit Isolaten aus einem regelmäßigen Reiseziel einer betroffenen Familie. Nach Auswertung der Fragebögen war es höchstwahrscheinlich zu einer interfamiliären Verbreitung über häufige Spielkontakte der Kinder gekommen. Bei 19 Kindern der Kohorte wurden periorbitale Infektionen, insbesondere rezidivierende Hordeola, beobachtet. Bei 10 weiteren Kindern traten schwere Infektionen (nekrotisierende Fasziitiden, nekrotisierende Pneumonien, Bakteriämien und Pyomyositiden) auf. Zwei dieser Fälle waren durch venöse Thrombosen kompliziert. Kein Patient und keine Patientin verstarben. Bei sechs der zehn Kinder gingen der schweren Infektion Hautabszesse bei dem Patienten, der Patientin oder Familienangehörigen voraus. Schlussfolgerung: In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene bereits zuvor bekannte Fakten zu PVL-SA bestätigt, jedoch auch neue Aspekte demonstriert: So war bisher nicht bekannt, dass 1. eine PVL-Kolonisation über einen langen Zeitraum asymptomatisch sein kann, 2. dass PVL-SA bei Kindern häufig periorbitale Infektionen, insbesondere rezidivierende Hordeola verursacht und 3. dass schwere pädiatrische PVL-SA Infektionen durch Identifikation und Behandlung von PVL-SA Trägern im familiären Umfeld möglicherweise vermeidbar wären. Aufbauend auf dieser Arbeit zielen künftige Studien der AG-PVL darauf hin, immunologische und genetische Risikofaktoren für (schwere) PVL-SA Infektionen zu identifizieren.Background: Infections due to Staphylococcus aureus expressing the exotoxin Panton-Valentine Leukocidin (PVL-SA) have internationally markedly increased over the last years. After nasopharyngeal colonization PVL-SA mostly cause recurrent skin and soft tissue infections, but severe invasive infections have frequently been reported. Objective: This work aims to investigate the clinical manifestations of PVL-SA associated infections in a pediatric cohort. Study population: From January 2012 to December 2017 children and adolescents treated with PVL-SA infections in the pediatric department of the Charité were recorded. This work comprises a case report, an outbreak analysis from a nursery school, a retrospective study on occurrence of periorbital infections and a case-series on patients with severe infections. Results: 75 patients were included in our study. Clinical manifestations were mainly recurrent skin abscesses. We report the case of an infant who was initially subjected to immunologic and genetic testing hyper-IgE syndrome due to eczema, abscesses and elevated IgE levels. Eventually, a co-infection with scabies and PVL-SA was diagnosed. Five children of the cohort attended a kindergarten, where a PVL-SA outbreak was analyzed. Individuals from seven of 19 families were either colonized with PVL-SA or symptomatic with isolates of a common strain. After comparison with international reference isolates we found similar isolates from a regular travel destination of an affected family. After evaluation of the questionnaires, interfamilial distribution was most likely to have occurred through frequent play contacts of the children. Nineteen of the 75 patients reported periorbital infections, especially recurrent hordeola. Further ten children suffered from severe infections (necrotizing fasciitis, necrotizing pneumonia, bacteremia and pyomyositis). In two cases, venous thrombosis was also observed. None of the patients died. Conclusions: The four publications confirmed various previously known facts about PVL-SA and demonstrated new aspects: 1. PVL-SA colonization can be asymptomatic, 2. PVL-SA can cause periorital infections in children, in particular recurrent hordeola, and 3. severe infections in children could possibly be prevented by identification and treatment of close contact PVL-SA carriers. Based on this work, future studies of the AG-PVL focus on the identification of immunologic and genetic risk factors for (severe) PVL-SA infections