Συγκριτική μελέτη ετερογένειας αντοχής μικροβιακών πληθυσμών σε ιστικές καλλιέργειες και καλλιέργειες υγρού υπερήχων σε ορθοπαιδικά εμφυτεύματα

Abstract

Background “Heterogeneity” describes a phenomenon where subpopulations of seemingly isogenic bacteria exhibit a range of susceptibilities to a particular antibiotic. We aim to investigate the frequency of heterogeneity among microbes isolated from infected prostheses, and its possible correlation with microbial resistance. Methods Between May 2014 and June 2019, we investigated 234 patients, at our institution, undergoing revision arthroplasty because of loosening of the prostheses or because of periprosthetic joint infection. All patients had periprosthetic tissue culture, sonication of prosthesis and direct inoculation of Sonication fluid into blood culture bottles. We assessed the presence of heterogeneity among all pathogens isolated from infected prostheses. Results Using standard non-microbiological criteria to determine periprosthetic joint infection, it was found that 143 patient (61.1%) had aseptic loosening while 91 patients (38.9%) had periprosthetic joint infection. Comparing the two methods, the results of our study showed that the method of sonication was significantly more sensitive than tissue culture ([91% (83-96) vs 43% (33-54); p <0.005]). In this study, heterogeneity was reported in 15 cases, 16.5% of all infections and 6.4% in the total population. In our study, Staphylococcus epidermidis was the most commonly isolated strain followed by Staphylococcus aureus, at a rate of 35.2% and 19.8%, respectively. Antibiotics in which the microorganisms exhibited heterogeneous bacterial behavior most frequently were Gendamicin (5.3%), Vancomycin (4.9%). Conclusion There is increasing evidence that heterogeneity can lead to therapeutic failure and that the detection of this phenotype is a prerequisite for a proper antibiotic choice to have a successful therapeutic effect.

Εισαγωγή: Η ετερογένεια αντοχής ορίζεται ως το φαινόμενο της συνύπαρξης ευαίσθητων και ανθεκτικών απομονώσεων του μικροβιακού πληθυσμού για τον ίδιο αντιμικροβιακό παράγοντα. Σκοπός: Η μελέτη της μεταβολής της αντοχής των μικροβίων που απομονώνονται μετά από περιπροθετική λοίμωξη, καθώς και την αντιστοιχία της μικροβιακής αντοχής στα συνήθη αντιβιοτικά. Υλικό και Μέθοδος : Στη μελέτη μας εντάχθηκαν ασθενείς οι οποίοι υπεβλήθησαν σε αναθεώρηση ολικής αρθροπλαστικής ισχίου, γόνατος ή οστεοσύνθεσης και εμφάνιζαν είτε τεκμηριωμένη περιπροθετική λοίμωξη είτε εικόνα χαλάρωσης πρόθεσης. Εστάλησαν καλλιέργειες περιπροθετικού ιστού, έγινε κατεργασία του εμφυτεύματος με υπερήχους, καλλιέργεια του υγρού υπερήχησης και ενοφθαλμισμός αυτού σε δοχεία καλλιέργειας αίματος. Υπολογίσαμε την ευαισθησία, την ειδικότητα, τη θετική προγνωστική αξία και αρνητική προγνωστική αξία κάθε μεθόδου χωριστά καθώς και των συνδυασμό αυτών Αποτελέσματα : Μελετήσαμε συνολικά 234 ασθενείς 111 (47.4%) άνδρες , 123 (52.6%) γυναίκες) με μέσο όρο ηλικίας τα 65 έτη. 143 ασθενείς ( 61,1%) είχαν άσηπτη χαλάρωση, ενώ 91 ασθενείς ( 38.9% ) είχαν περιπροθετική λοίμωξη. Η μέθοδος της υπερήχησης ήταν σημαντικά πιο ευαίσθητη από την ιστοκαλλιέργεια ( [91% (83-96) vs 43% (33-54); p<0.005]. Δεκαπέντε (15) άτομα παρουσίασαν ετερογένεια. Ο αριθμός αυτός αποτελεί το 16,5% στο σύνολο των λοιμώξεων και το 6,4% στο σύνολο του πληθυσμού. Στην μελέτη μας το πιο σύνηθες απομονωμένο στέλεχος ήταν ο Staphylococcus epidermidis (35,2%) ακολουθούμενος από τον Staphylococcus aureus (19,8%). Τα αντιβιοτικά στα οποία οι μικροοργανισμοί παρουσίασαν ετερογενή βακτηριακή συμπεριφορά ήταν η Γενταμυκίνη (5,3 %) και η Βανκομυκίνη (4,9%). Συμπεράσματα : Η ανίχνευση της ετερογένειας αποτελεί προϋπόθεση για στοχευμένη αντιμικροβιακή θεραπεία και επιτυχημένο θεραπευτικό αποτέλεσμα.