Paenibacillus stellifer: a new cause of human infections

Authors

  • Lorraine Herdy Heggendornn Universidade Federal Fluminense. Laboratório de Microbiologia Experimental - Rio de Janeiro (RJ), Brasil. http://orcid.org/0000-0003-3303-5974
  • Sara Wilis Cussuol Gomes Universidade Federal Fluminense. Instituto de Saúde de Nova Friburgo. Laboratório de Microbiologia Experimental - Nova Friburgo (RJ), Brasil. http://orcid.org/0000-0002-9822-2220
  • Luís Guilherme de Araújo Longo Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Investigação em Microbiologia Médica. Rio de Janeiro (RJ), Brasil. http://orcid.org/0000-0002-7646-8924
  • Glauber Azevedo da Cunha Casa de Saúde São Lucas. Laboratório Global Saúde - Nova Friburgo (RJ), Brasil.
  • Helvécio Cardoso Corrêa Póvoa Universidade Federal Fluminense. Instituto de Saúde de Nova Friburgo. Laboratório de Microbiologia Experimental - Nova Friburgo (RJ), Brasil. http://orcid.org/0000-0002-2759-2216

DOI:

https://doi.org/10.23925/1984-4840.2019v21i2a8

Keywords:

Paenibacillus stellifer, cross infection, bacteremia, surgical wound infection

Abstract

Introduction: Paenibacillus stellifer is widely distributed in nature, but its pathogenicity has not been reported since it was first identified in 2003. Objectives: This work aimed to identify Gram-variable rods isolated from cases of health care-associated infections in a hospital in a mountainous region of Rio de Janeiro, Brazil, between September/2015 and August/2016, and analyze their sensitivity to antibiotics commonly used in clinical practice. Methods: Initially, microorganisms were identified with conventional methods and confirmed by the Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization — Time of Flight (MALDI-TOF) technique. The sensitivity to antimicrobials test was performed according to recommendations from the Clinical and Laboratory Standards Institute. Results: We analyzed 105 samples: 59 surgical wound secretions and 46 blood cultures. Gram-variable rods were identified in two surgical wound secretion samples (3.39%) and two blood cultures (4.35%). Paenibacillus stellifer was the microorganism isolated from the four samples, showing sensitivity to all tested drugs. Conclusion: P. stellifer is a microorganism that is not in the make-up of human microbiota and has an environmental origin. According to current knowledge, this is the first identification of P. stellifer as the etiological agent of surgical wound infections in the world, and bacteremia in Brazil. Lastly, we highlight that microorganisms normally found in the environment are able to cause infections in a hospital.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

Lorraine Herdy Heggendornn, Universidade Federal Fluminense. Laboratório de Microbiologia Experimental - Rio de Janeiro (RJ), Brasil.

Possui Mestrado em Microbiologia, Área de Concentração em Microbiologia Médica Humana, pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (2017), Especialização em Análises Clínicas e Microbiologia, pela Universidade Cândido Mendes (2016) e Graduação em Biomedicina com Habilitação em Análises Clínicas, pela Universidade Federal Fluminense, Instituto de Saúde de Nova Friburgo (2014). Adquiriu Habilidades e Competência na Área de Microbiologia, como Estagiária do Laboratório de Análises Clínicas da Casa de Saúde São Lucas e do Hospital Municipal Raul Sertã (2014). Atuou como Monitora da Disciplina de Parasitologia para os Alunos do Curso de Biomedicina do Instituto de Saúde de Nova Friburgo (2013). Tem Experiência na Área de Microbiologia Clínica, com Ênfase ao Estudo de Microrganismos Corineformes de Importância Médica. Atualmente é Doutoranda em Microbiologia, Área de Concentração em Microbiologia Médica Humana, pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro.

Sara Wilis Cussuol Gomes, Universidade Federal Fluminense. Instituto de Saúde de Nova Friburgo. Laboratório de Microbiologia Experimental - Nova Friburgo (RJ), Brasil.

Mestre em Microbiologia (Área de Concentração: Microbiologia Médica Humana) pela Universidade Estadual do Rio de Janeiro (2017). Bacharel em Biomedicina, habilitação em Análises Clínicas, pelo Instituto de Saúde de Nova Friburgo - Universidade Federal Fluminense (2014). Bolsista de Iniciação Científica pela FAPERJ vigência 2013/2014, na área de Parasitologia. Estagiária no Laboratório de Análises Clínicas da Casa de Saúde São Lucas e no Hospital Municipal Raul Sertã (2014). Possui experiência em Microbiologia Clínica, com ênfase em microrganismos corineformes de importância médica. Atualmente é doutoranda em Microbiologia pela Univerisade do Estado do Rio de Janeiro.

Luís Guilherme de Araújo Longo, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Instituto de Microbiologia Paulo de Góes. Laboratório de Investigação em Microbiologia Médica. Rio de Janeiro (RJ), Brasil.

Possui graduação em em Biomedicina - habilitação em Análises Clínicas - pela Universidade Federal Fluminense em seu Instituto de Saúde de Nova Friburgo, tendo estagiado no Hospital Universitário Antônio Pedro em Niterói/RJ (2014). Bolsista de Iniciação Científica CNPq-PIBIC/UFF nos períodos de 2012/2013 e 2013/2014 tendo sido premiado pelo segundo lugar no Prêmio UFF Vasconcellos Torres de Ciência e Tecnologia em 2013. Mestrado em Ciências (Microbiologia) pelo Instituto de Microbiologia Paulo de Goés da Universidade Federal do Rio de Janeiro (2017). Doutorando em Ciências (Microbiologia) pelo Laboratório de Investigação em Microbiologia Médica do Instituto de Microbiologia Paulo de Goés da Universidade Federal do Rio de Janeiro. 

Glauber Azevedo da Cunha, Casa de Saúde São Lucas. Laboratório Global Saúde - Nova Friburgo (RJ), Brasil.

Possui graduação em Ciências Biológicas, pela Universidade Metropolitana de Santos. Atualmente, atua como responsável técnico do Laboratório GS, vinculado a Casa de Saúde São Lucas, Nova Friburgo, RJ, Brazil.

Helvécio Cardoso Corrêa Póvoa, Universidade Federal Fluminense. Instituto de Saúde de Nova Friburgo. Laboratório de Microbiologia Experimental - Nova Friburgo (RJ), Brasil.

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (1997), mestrado em Microbiologia pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (2000) e doutorado em Patologia pela Universidade Federal Fluminense (2008). Professor Associado I da Universidade Federal Fluminense. Professor do Programa de Pós Graduação em Patologia da Universidade Federal Fluminense (nível mestrado/doutorado) e do Programa de Pós graduação em Microbiologia e Parasitologia Universidade Federal Fluminense (nível mestrado/doutorado) e do Programa de Pós Graduação de Microbiologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Tem experiência na área de Microbiologia Clínica e Imunopatologia atuando nas linhas de pesquisa: microbiologia aplicada, imunopatologia, terapia fotodinâmica antimicrobiana, citotoxidade e análise de biomateriais aplicados a odontologia. 

References

Suominen I, Spröer C, Kämpfer P, Rainey FA, Lounatmaa K, Salkinoja-Salonen M. Paenibacillus stellifer sp. nov., a cyclodextrin-producing species isolated from paperboard. Int J Syst Evol Microbiol. 2003;53:1369-74. http://doi.org/10.1099/ijs.0.02277-0

Lorentz RH, Ártico S, Da Silveira AB, Einsfeld A, Corção G. Evaluation of antimicrobial activity in Paenibacillus spp. strains isolated from natural environment. Lett Appl Microbiol. 2006;43(5):541-7. http://doi.org/10.1111/j.1472-765X.2006.01995.x

Berge O, Guinebretiére M, Achouak W, Normand P, Heulin T. Paenibacillus graminis sp. nov. and Paenibacillus odorifer sp. nov., isolated from plant roots, soil and food. Int J Syst Evol Microbiol. 2002;52:607-16. http://doi.org/10.1099/00207713-52-2-607

Daane LL, Harjono I, Barns SM, Launen LA, Palleron NJ, Häggblom MM. PAH-degradation by Paenibacillus spp. and description of Paenibacillus naphthalenovorans sp. nov., a naphthalene-degrating bacterium from rhizosphere of salt marsh plants. Int J Syst Evol Microbiol. 2002;52:131-9. http://doi.org/10.1099/00207713-52-1-131

Fekete T. Bacillus species and related genera other than Bacillus anthracis. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R, editors. Mandell, Douglas and Bennett’s principles and practice of infectious diseases. 7ª ed. New York: Elsevier; 2010. p. 40.

Ko KS, Kim YS, Lee MY, Shin SY, Jung DS, Peck KR, et al. Paenibacillus konsidensis sp. nov., isolated from a patient. Int J Syst Evol Microbiol. 2008;58(Pt. 9):2164-8. http://doi.org/10.1099/ijs.0.65534-0

Roux V, Raoult D. Paenibacillus massiliensis sp. nov., Paenibacillus sanguinis sp. nov. and Paenibacillus timonensis sp. nov., isolated from blood cultures. Int J Syst Evol Microbiol. 2004;54:1049-54. http://doi.org/10.1099/ijs.0.02954-0

Rieg S, Martin Bauer T, Peyerl-Hoffmann G, Held J, Ritter W, Wagner D, et al. Paenibacillus larvae Bacteremia in injection drug users. Emerg Infect Dis. 2010;16(3):487-9. http://doi.org/10.3201/eid1603.091457

Reboli AC, Bryan CS, Farrar WE. Bacteremia and infection of a hip prosthesis caused by Bacillus alvei. J Clin Microbiol. 1989;27(6):1395-6.

Nasu Y, Nosaka Y, Otsuka Y, Tsuruga T, Nakajima M, Watanabe Y, et al. A case of Paenibacillus polymyxa bacteremia in a patient with cerebral infarction. Kansenshogaku Zasshi. 2003;77(10):844-8. http://doi.org/10.11150/kansenshogakuzasshi1970.77.844

Ouyang J, Pei Z, Lutwick L, Dalal S, Yang L, Cassai N, et al. Case report: Paenibacillus thiaminolyticus: a new cause of human infection, inducing bacteremia in a patient on hemodialysis. Ann Clin Lab Sci. 2008;38(4):393-400.

Yoon HJ, Yim HW, Ko KS. A case of Paenibacillus pasadenensis bacteremia in a patient with acute respiratory distress syndrome after microsurgical clipping. Infect Chemother. 2015;47(1):64-7. http://doi.org/10.3947/ic.2015.47.1.64

Anikpeh YF, Keller P, Bloemberg GV, Grünenfelder J, Zinkernagel AS. Spacecraft bacterium, Paenibacillus pasadenensis, causing wound infection in humans. BMJ Case Rep. 2010;2010:bcr.0620103058. http://doi.org/10.1136/bcr.06.2010.3058

Ferrand J, Hadou T, Selton-Suty C, Goehringer F, Sadoul N, Alauzet C, et al. Cardiac device-related endocarditis caused by Paenibacillus glucanolyticus. J Clin Microbiol. 2013;51(10):3439-442. http://doi.org/10.1128/JCM.00864-13

Roux V, Fenner L, Raoult D. Paenibacillus provencensis sp. nov., isolated from human cerebrospinal fluid, and Paenibacillus urinalis sp. nov., isolated from human urine. Int J Syst Evol Microbiol. 2008;58:682-7. http://doi.org/10.1099/ijs.0.65228-0

Centers for Disease Control and Prevention. Specimen Collection Guidelines [Internet]. Atlanta: CDC; 2017 [acesso em 25 dez. 2017]. Disponivel em: https://www.cdc.gov/urdo/downloads/speccollectionguidelines.pdf

Public Health England. National Health Service. UK Standards for Microbiology Investigations: Investigation of pus and exudates. England: Standards Unit, Microbiology Services, PHE; 2016. 34 p.

Public Health England. National Health Service. UK Standards for Microbiology Investigations: Investigation of Blood Cultures (for Organisms other than Mycobacterium species). England: Standards Unit, Microbiology Services, PHE; 2014. 51 p.

Hong YY, Ma YC, Zhou YG, Gao F, Liu HC, Chen SF. Paenibacillus sonchi sp. nov., a nitrogen-fixing species isolated from the rhizosphere of Sonchus oleraceus. Int J Syst Evol Microbiol. 2009;59(11):2656-61. http://doi.org/10.1099/ijs.0.009308-0

Brasil. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Critérios Diagnósticos de Infecções Relacionadas à Assistência à Saúde. Brasília: Anvisa; 2017.

Grillo VTRS, Gonçalves TG, Campos Júnior J, Paniágua NC, Teles CBG. Incidência bacteriana e perfil de resistência a antimicrobianos em pacientes pediátricos de um hospital público de Rondônia, Brasil. Rev Ciênc Farm Básica Apl. 2013;34(1):117-23.

Brasil. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Manual de microbiologia clínica para o controle de infecção em serviços de saúde. Brasília: Anvisa; 2004.

Yoon HJ, Yim HW, Ko KS. A case of Paenibacillus pasadenensis bacteremia in a patient with acute respiratory distress syndrome after microsurgical clipping. Infect Chemother. 2015;47(1):64-7. http://doi.org/10.3947/ic.2015.47.1.64

Yoon JH, Seo WT, Shin YK, Kho YH, Kang KH, Park YH. Paenibacillus chinjuensis sp. nov., a novel exopolysaccharide-producing bacterium. Int J Syst Evol Microbiol. 2002;52(Pt. 2):415-21. http://doi.org/10.1099/00207713-52-2-415

Downloads

Published

2019-07-31

How to Cite

1.
Heggendornn LH, Gomes SWC, Longo LG de A, Cunha GA da, Póvoa HCC. Paenibacillus stellifer: a new cause of human infections. Rev. Fac. Ciênc. Méd. Sorocaba [Internet]. 2019Jul.31 [cited 2024Nov.27];21(2):83-7. Available from: https://revistas.pucsp.br/index.php/RFCMS/article/view/36544

Issue

Vol. 21 No. 2 (2019)

Section

Original Article

License

Os autores no momento da submissão transferem os direitos autorais, assim, os manuscritos publicados passam a ser propriedade da revista.

O conteúdo do periódico está licenciado sob uma Licença Creative Commons 4.0, esta licença permite o livre acesso imediato ao trabalho e que qualquer usuário leia, baixe, copie, distribua, imprima, pesquise ou vincule aos textos completos dos artigos, rastreando-os para indexação, passá-los como dados para o software, ou usá-los para qualquer outra finalidade legal.

Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC