SlideShare a Scribd company logo
Dr. Richard Watts 
Oxford University Press 
2001 Evans Rd. Cary, NC 27513 
 
Dear Editor, 
Bacterial meningitis in adults without a history of trauma to the central nervous system is extremely 
rare.  Less than one in ten million adults in the United States are diagnosed with ​Escherichia coli 
bacterial meningitis each year. This case highlights an extreme unique situation in which a 54 year old 
man with no recent trauma acquired E.coli meningitis. Even more astonishingly, he was able to make a 
full recovery. It is important to make providers and educators aware of extraordinary clinical cases such 
as this because exceptions to the norm do exist. 
 
Sincerely, 
Eben Alexander, Liza Hashim, Delaney J. Hettithantrige, Jancarla M. Ocampo, Evan J. Rey 
 
 
 
 
 
 
1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Non­traumatic ​Escherichia coli​ Meningitis in an​ ​Otherwise 
Healthy Adult Male 
 
Eben Alexander 4​th1​
, Liza Hashim​1​
, Delaney J. Hettithantrige​1​
, Jancarla M. Ocampo​1​
, Evan J. Rey​1
 
1​
 Edward Via College of Osteopathic Medicine, Blacksburg, Virginia 24060 United States 
Correspondence: Eben Alexander 4th, ​ealexander@vcom.edu 
 
 
 
 
2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Abstract 
Escherichia coli​ (​E.coli)​ is a Gram­negative rod of the enterobacteriaceae family, rarely known 
to cause meningitis. Bacterial meningitis is found in neonates and adults with a route of infection such as 
surgical procedures or trauma. A 54­year­old male was brought to the emergency department presenting 
with a grand mal seizure. Symptoms consisted of uncontrolled muscle contractions and 
unconsciousness. Over the next six days, he was further evaluated with labs and imaging and treated 
with antibiotics, to no effect. On the second day, he was diagnosed with​ E. coli ​bacterial meningitis, 
despite having no entry route. On the seventh day, the patient regained consciousness despite the 
plateauing effects of the antibiotics and an estimated two percent chance of recovery.  Of considerable 
significance, this patient presented without pre­existing conditions, which demonstrates the rarity of this 
case. This case study can be used to reference future unusual cases of ​E.coli​ meningitis.  
Keywords​: Escherichia coli, non traumatic, meningitis, adults 
3 
 
 
Introduction 
Bacterial meningitis is an inflammation of the meninges caused by bacteria invading the 
subarachnoid space.​1​
 The distinguishing factor of bacterial meningitis is the presence of bacteria within 
the cerebrospinal fluid (CSF).​2​
 The exact mechanism by which bacteria are able to get into the central 
nervous system is still unknown; however, it is currently believed that bacterial pathogens will first 
colonize the mucosal epithelium, and then invade the bloodstream. The bacteria must survive in the 
bloodstream and cross the blood­brain barrier before multiplying in the CSF.​3​
 Bacterial meningitis 
reportedly occurs in​ 0.25 to 1 per 1000 live birth and occurs in 25% of neonates with bacteremia. ​E. Coli 
accounts for 20% of that range.​4​
 However, in adults it is even more rare; annual incidence is less than 
one in 10 million in the United States. 
A Gram­negative bacterial infection can result in meningitis in adults, but the pathogenic 
organism requires a route of entry. It is often the result of cranial trauma accompanying fracture and 
dural tear of the meninges with cerebrospinal fistula. Common post­traumatic bacterial meningitis 
fracture sites include the frontal and ethmoid sinuses as well as the cribriform plate.​5​
 There are fewer 
reported cases of adult patients treated for non­traumatic, Gram­negative bacterial meningitis. In 1978, a 
group of researchers conducted a review of several hundred adults treated for meningitis, eight of which 
were diagnosed with spontaneous onset of Gram­negative bacterial meningitis, mainly ​E. coli​. The 
relatively small population of patients with ​E. coli​ meningitis had several pre­hospital commonalities 
including alcohol misuse and pre­existing comorbidities. In addition, on presenting to the hospital, these 
patients were manifesting very similar symptoms: high­grade fever and confusion.​6 
4 
 
 
Case report 
A 54 year­old man without recent head or spine trauma was experiencing severe back pain and 
headache for five hours prior to having a grand mal seizure. Shortly after the onset of the seizure, he was 
admitted to the emergency room where blood was drawn, 15 milligrams of intravenous Diazepam was 
administered, and a lumbar puncture was performed. Differential diagnosis included alcohol withdrawal, 
hallucinogenic street drugs, traumatic head injury, encephalitis, meningitis, injury due to a previous lack 
of oxygen, stroke, blood vessel malformation within the brain, tumor, drug withdrawal, low blood 
glucose, sodium, calcium, or magnesium. 
When the lumbar puncture was taken, fluid gushed out revealing an opaque liquid. Readings in 
the manometer revealed viscous white and slightly green pus. More sedatives were administered after 
the lumbar puncture led to increased convulsing. CSF testing revealed Gram­negative bacteria. Soon 
after, a CT was taken which displayed diffuse blurring of the gray­white junction. After one hour in the 
Emergency Room (ER), he became completely unresponsive.  The patient was then intubated and sent 
to the Medical Intensive Care Unit (MICU) for further care. 
5 
 
 
Figure 1. CT Scans of patient three days after onset of symptoms 
In the MICU, he was continued on intravenous antibiotics (Cefotaxime, Tobramycin, 
Imipenem) that were started before departing the ER. The specific antibiotics were occasionally 
changed during the week, and one used beyond maximum recommended dose in a desperate 
effort to control the infection. Within 24 hours the Gram­negative bacteria in the CSF was 
confirmed as ​Escherichia coli.​ There was minimal change in the blood counts (as depicted in 
Table 1) over the course of the next five days. Additionally, his Glasgow Coma Scale ranged 
from 4 to 8 (alert and oriented is 15) during the week; his APACHE II score was 18 (range: 0­71; 
the higher the score, the more indicative of disease and risk of death) in the ER.  
6 
 
 
 
Table 1. Results​7 
After six days in coma, the patient began showing voluntary muscle response to verbal stimuli. 
By seven days after onset of symptoms he became alert enough to try to pull the endotracheal tube out 
and was quickly weaned off of ventilation. The patient remained in the MICU for another two days and 
a subsequent seven days in hospital, followed by outpatient therapy before making a full recovery over 
eight weeks. Considering the unwavering WBC and glucose levels for the first five days, after­action 
review with the participating physicians was inconclusive as to the mechanism of recovery. 
Discussion 
Escherichia coli​ meningitis is a rare disease in adults. It is more common after trauma and 
extremely rare without trauma. Previous studies have demonstrated that patients with spontaneous ​E.coli 
meningitis had pre­existing conditions such as diabetes and chronic alcoholism.​8​
 However, prior to onset 
of his symptoms, this patient was in his normal state of health, without comorbidity; furthermore, there 
was no reasonable portal of entry for ​E. coli, ​as the patient did not recall any recent central nervous 
system trauma. For this patient, the chances of full recovery of cognitive function were exceedingly low. 
7 
 
 
Previous studies have shown that spontaneous ​E.coli ​meningitis results in a higher incidence of death 
when compared to non­spontaneous bacterial meningitis.​8
 
Despite the rarity of this case, the patient presented similarly to other cases previously reported 
in literature. In the Berk and McCabe study, 18 of the 30 patients had a CSF white cell count between 
1000 and 4999 leukocytes/mm​3​
. Further, eight of the patients had a glucose count below 9 mg/dL. This 
patient had similar ranges, with a CSF white cell count of  >4300 leukocytes/mm​3​
 and a CSF glucose of 
1 mg/dL.​8 
 Conclusion 
After being admitted to the hospital, the patient spent six days in coma on general spectrum 
antibiotics before coming out of coma and progressing toward a full recovery. Despite no known portal 
of entry, no noticeable effect on the patient’s immune system by the antibiotics, the patient was able to 
regain consciousness from his comatose state and make a full recovery. This case study shows an 
extremely unique incidence of non­traumatic adult ​E. coli​ meningitis in the patient. Although there are 
not many documented cases of non­traumatic Gram­negative bacterial meningitis in adults, better 
understanding the disease in neonates can help demonstrate the pathophysiology of the disease in adults 
as well.  
Acknowledgements 
We would like to thank the patient for allowing us to have access to his medical history.  
 
 
 
 
8 
 
 
References 
1. Yikilmaz, A., & Taylor, G. A. (2008). Sonographic findings in bacterial meningitis in neonates 
and young infants. ​Pediatric Radiology​, ​38​(2), 129–137. doi:10.1007/s00247­007­0538­6 
2. Tunkel, A. R., & Scheld, W. M. (1993). Pathogenesis and pathophysiology of bacterial 
meningitis. ​Clinical Microbiology Reviews​, ​6​(2), 118–136. 
3. Kim, K. S. (2003). Pathogenesis of bacterial meningitis: from bacteraemia to neuronal injury. 
Nature Reviews Neuroscience​, ​4​(5), 376­385. 
4. Khalessi, N., & Afsharkhas, L. (2014). Neonatal Meningitis: Risk Factors, Causes, and 
Neurologic Complications. ​Iranian Journal of Child Neurology​,​8​(4), 46–50. 
5. Hand, W. L., & Sanford, J. P. (1970). Posttraumatic Bacterial Meningitis. ​Annals Of Internal 
Medicine​, ​72​(6), 869­874. 
6. Crane, L. R., & Lerner, A. M. (1978). Non­traumatic gram­negative bacillary meningitis in the 
Detroit Medical Center, 1964­1974 (with special mention of cases due to Escherichia coli). 
Medicine​, ​57​(3), 197­210. 
7. Alexander, Eben III MD. ​Proof of Heaven​. New York: Simon & Schuster, 2012. Print. 
8. Berk, S. L., & Mccabe, W. R. (1980). Meningitis caused by gram­negative bacilli. ​Annals of 
internal medicine​, ​93​(2), 253­260. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
 
Justification 
Abstract 
We wrote this abstract to make our case report comprehensible to readers before they read the case 
report. We chose to follow the case report instructions from the Oxford Journal, which limited the 
abstract word count to 150.  Our first four sentences describe the bacteria relevant to this case, as well as 
the course the bacteria can take through the human body.  The rest of the abstract is pertinent to the case 
itself and presents the subject, as well as the significance of the case. 
 ​Introduction 
We provided background information and literature review for bacterial meningitis to give a general 
introduction to this topic. We emphasized the rarity of the disease in adults with no history of trauma to 
emphasize the uniqueness of this case study. We researched the occurrence of bacterial meningitis in 
neonates to be able to compare to the occurrence in adults with and without trauma to the CNS. 
 ​Case Report 
We chose to report on this case because this is the only documented case where an adult contracted ​E. 
coli​ meningitis since 1978. 
Materials and Methods   
The Oxford Medical Case Reports manuscript instructions did not call for a materials and methods 
section therefore, we did not include this section in our report.  
 
 
10 
 
 
Discussion 
We wanted to reiterate how rare the disease is, and moreover, how it is exceedingly rare when it occurs 
in adults, without cranial or neurosurgical trauma. Furthermore, it was important to note that despite his 
comatose state, the patient had a full recovery, with only one of outpatient therapy after discharge from 
the hospital. 
Conclusion 
We summarized the main point of this case study by emphasizing the rarity of this case. It is important 
for us to note that this case can be applied for future research involving neonates. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
 
CME Questions 
 
1. Which of the following bacteria is considered a gram negative rod? 
a. Bacillus anthracis 
b. Clostridium difficile 
c. Escherichia coli*   
d. Staphylococcal aureus 
e. Streptococcus pyogenes 
2. What is the distinguishing factor in the diagnosis of bacterial meningitis? 
a. Headache 
b. Bacteria within the cerebrospinal fluid (CSF)* 
c. Bacteria within the urine 
d. Nausea 
e. Disorientation 
3. Which of the following patient presentations is most likely to be diagnosed with bacterial 
meningitis? 
a. A patient who was recently involved in a motor vehicle accident that resulted in severe 
trauma to the ethmoid sinus* 
b. A relief worker who recently traveled to an area where bacterial meningitis is common 
c. A child with a history of ear infections 
d. A construction worker who has had recent shortness of breath 
e. A patient who was recently diagnosed with diabetes 
4. Which procedure can be performed to diagnose bacterial meningitis? 
a. Chest x­ray 
b. Lumbar puncture* 
c. Urinalysis 
d. Glucose curve 
e. Ultrasound 
5. Which of the following routes of colonization would a bacteria take to cause bacterial 
meningitis? 
a. Mucosal epithelium → blood → CSF* 
b. Nasal cavity → esophagus → respiratory tract 
c. Cornea → anterior chamber of eye → canal of Schlemm   
d. Blood → mucosal epithelium → CSF 
e. Mucosal epithelium → blood → urine 
 
12 
 
 

More Related Content

PPTX
Genetics and health
PPT
Sun For Sja
DOC
Pain leaflet brittle bone disease
DOCX
Autoimmunity and non
PDF
Innis Paper Sbs
DOCX
Previous year question on rabies based on neet pg, usmle, plab and fmge or mc...
PDF
HIV Positive Talking About the History and Future Of HIV With Dr. Robert Gallo
PPTX
Woman's rare disease cured by lucky dna mutation
Genetics and health
Sun For Sja
Pain leaflet brittle bone disease
Autoimmunity and non
Innis Paper Sbs
Previous year question on rabies based on neet pg, usmle, plab and fmge or mc...
HIV Positive Talking About the History and Future Of HIV With Dr. Robert Gallo
Woman's rare disease cured by lucky dna mutation

What's hot (7)

PDF
Martin Borch Jensen - The Science of Aging 2019
PDF
William Faloon on Age Reversal
DOCX
Previous year question on polio based on neet pg, usmle, plab and fmge or mci...
PPTX
Alzheimer Disease: The Hispanic Challenge
PPTX
Pituitary apoplexy
PDF
STEP 2 - Nums past paper by dr. shahid alam
PDF
20160720 Japanese encephalitis
Martin Borch Jensen - The Science of Aging 2019
William Faloon on Age Reversal
Previous year question on polio based on neet pg, usmle, plab and fmge or mci...
Alzheimer Disease: The Hispanic Challenge
Pituitary apoplexy
STEP 2 - Nums past paper by dr. shahid alam
20160720 Japanese encephalitis
Ad

Viewers also liked (20)

PDF
On the stability of clustering financial time series
PDF
Yazeed kay-ghazi
PDF
Prevenzione
PPT
Cormac Ferrick Sociology 204 Final Presentation
PPTX
Neurological considerations
PDF
2015年3月の中国からGitHubへのDDoS攻撃(MITM)の概要
PPTX
Fernando Imperiale - Security Intelligence para PYMES
PDF
National Development 5.15.15
TXT
Cv bank pa
PPSX
integrating climate risks in agricultural value chains enamul haque
PPTX
Magento News @ Magento Meetup Wien 17
DOCX
bala.resume
PDF
Clustering CDS: algorithms, distances, stability and convergence rates
PDF
Bartha_Éva_Lili-A_matroid_és_gráfelmélet_összefüggései - MSc_Diplomamunka
DOC
NSO_cv_20160511
PPSX
Prezentacja1
PPTX
IBM - Security Intelligence para PYMES
PDF
Carla Casilli - Cineca + open badges - May 2015
PPTX
Geography 372 Final Presentation
PPTX
Fernando Imperiale - Una aguja en el pajar
On the stability of clustering financial time series
Yazeed kay-ghazi
Prevenzione
Cormac Ferrick Sociology 204 Final Presentation
Neurological considerations
2015年3月の中国からGitHubへのDDoS攻撃(MITM)の概要
Fernando Imperiale - Security Intelligence para PYMES
National Development 5.15.15
Cv bank pa
integrating climate risks in agricultural value chains enamul haque
Magento News @ Magento Meetup Wien 17
bala.resume
Clustering CDS: algorithms, distances, stability and convergence rates
Bartha_Éva_Lili-A_matroid_és_gráfelmélet_összefüggései - MSc_Diplomamunka
NSO_cv_20160511
Prezentacja1
IBM - Security Intelligence para PYMES
Carla Casilli - Cineca + open badges - May 2015
Geography 372 Final Presentation
Fernando Imperiale - Una aguja en el pajar
Ad

EColi_CaseStudyRoughDraft.docx