Identification of Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, and Pseudomonas aeruginosa in Blood Cultures: une Évaluation Multicentrique des performances d’un Essai d’Hybridation In Situ par Fluorescence d’Acide Nucléique Peptidique à Trois Couleurs

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Les bacilles Gram-négatifs (GNB) sont associés à des infections de la circulation sanguine (BSI) entraînant une mortalité importante, en particulier chez les patients en unités de soins intensifs (USI). Parmi les agents pathogènes GNB les plus répandus figurent Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae et Pseudomonas aeruginosa (4, 8). La sélection d’un traitement empirique pour les infections à GNB est difficile en raison de la résistance aux antimicrobiens inhérente chez de nombreux P. aeruginosa strains and emerging resistance to carbapenem antimicrobial agents among K. pneumoniae isolates. L’identification rapide des pathogènes le jour même (ID) directement à partir de flacons d’hémoculture nouvellement positifs peut avoir un impact sur le choix approprié du traitement empirique, un facteur important pour améliorer les résultats des patients (7). Essais d’hybridation in situ par fluorescence d’acide nucléique peptidique (PNA FISH) (AdvanDx Inc.) se comparent favorablement aux méthodes d’identification phénotypique automatisées et peuvent produire des résultats en environ 90 min (10). Une limitation des tests actuels de PNA GNB approuvés par la FDA pour les POISSONS (E. coli / P. aeruginosa PNA FISH et E. coli, K. pneumoniae / P. aeruginosa PNA FISH) est l’incapacité de différencier E. coli de K. pneumoniae. Cette étude multicentrique a évalué la performance des POISSONS PNA de feux de signalisation GNR (tige Gram négative) (non homologués par la FDA au moment de la présente étude), le premier test rapide de PNA pour LES POISSONS à identifier 3 GNB majeurs (E. coli, K. pneumoniae et P. aeruginosa) directement à partir de cultures sanguines nouvellement positives.

Quatre sites d’étude américains ont collecté des hémocultures cliniques positives à la GNB. La méthode d’identification phénotypique pour chaque laboratoire a été réalisée à l’aide de MicroScan (Siemens Healthcare Diagnostics, Tarrytown, NY) ou de VITEK2 (bioMérieux, Inc., Durham, Caroline du Nord). Les données recueillies pour cette étude ne comportaient aucun identifiant de patient et seules des hémocultures tirées à des fins cliniques ont été utilisées. L’approbation ou l’exemption de la Commission d’examen des établissements (CISR) a été obtenue pour le protocole d’étude auprès de chaque établissement. Chaque site utilisait l’un des trois systèmes d’hémoculture automatisés de surveillance continue suivants : BacT/Alert (bioMérieux, Inc., Durham, NC), BACTEC (Diagnostic BD, Spark, MD) ou VersaTrek (Systèmes de diagnostic Trek, Cleveland, OH). Pour chaque échantillon, des poissons PNA de feux de circulation GNR ont été effectués, conformément aux instructions du fabricant. Les lames ont été examinées par microscopie à fluorescence (objectif à huile 60× ou 100×, isothiocyanate de fluorescéine passe-bande / filtre rouge Texas). Les résultats ont été interprétés comme positifs lorsque des cellules fluorescentes ont été observées dans plusieurs champs de vision, comme suit : vert pour E. coli, rouge pour P. aeruginosa et jaune pour K. pneumoniae. De plus, EK/P. le POISSON PNA aeruginosa a été effectué sur chaque échantillon (données non présentées). Le poisson PNA du feu de signalisation GNR a été effectué en même temps que l’identification de laboratoire de routine sur du matériel d’hémoculture en excès. L’opérateur de l’analyse des poissons de l’ANP à chaque site d’étude a été aveuglé par les résultats de l’identification de laboratoire de routine jusqu’à ce que tous les tests soient terminés.

Un total de 490 hémocultures cliniques positives pour la GNB par coloration au gramme, et 4 flacons d’hémocultures enrichis d’isolats cliniques de P. aeruginosa ont été inclus dans l’étude. Les méthodes d’identification phénotypique automatisées ont permis d’identifier 537 isolats, dont 43 dans des cultures de croissance mixtes de 2 organismes ou plus. Parmi les organismes identifiés, 186 (34,6 %) étaient E. coli, 110 (20,5 %) étaient K. pneumoniae et 48 (8,9 %) étaient P. aeruginosa. Sur les 43 cultures mixtes, 15 ont été identifiées comme ayant 2 des organismes cibles de poissons PNA du feu de signalisation GNR présents et devaient donc afficher 2 résultats de fluorescence. Les POISSONS PNA des feux de circulation GNR ont correctement identifié 100 % (186/186) des isolats d’E. coli, 99,1 % (109/110) des isolats de K. pneumoniae et 95,8 % (46/48) des isolats de P. isolats d’aeruginosa (tableau 1). Un faux négatif pour K. pneumoniae et deux faux négatifs pour P. aeruginosa, tous en cultures mixtes, ont été enregistrés (les isolats n’étaient pas disponibles pour un nouveau test). Selon l’étiquetage par le fabricant des autres tests PNA de POISSONS, tels que les POISSONS PNA E. coli / P. aeruginosa, la limite de détection (LOD) est de 105 UFC. Dans les cultures mixtes, il est possible qu’un organisme puisse pousser l’autre et que la bouteille puisse signaler un signal positif sur le dispositif d’hémoculture automatisé avant que les deux organismes n’atteignent ce LOD pour le test PNA FISH. La spécificité du test était de 98.2% (162/165). Les cultures mixtes contenant plus d’un isolat autre que E. coli, P. aeruginosa ou K. pneumoniae (28 au total) ont été comptées une fois dans les calculs de spécificité, car on ne pouvait s’attendre à ce qu’un seul résultat négatif soit observé à la fois. Un échantillon d’Enterobacter cloacae a donné un résultat faussement positif à E. coli (vert) (négatif lors de tests répétés) et un échantillon d’Acinetobacter baumannii a donné un résultat faussement positif à P. aeruginosa (rouge) (isolat / échantillon indisponible pour des tests supplémentaires). Un autre faux positif P. le résultat d’aeruginosa (rouge) s’est produit avec un échantillon contenant Acinetobacter radioresistens, un isolat clinique rare. L’analyse des séquences accessibles au public (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) a révélé une similitude partielle de séquence complémentaire pour A. radioresistens avec la sonde PNA de P. aeruginosa.

Il a été démontré qu’une sélection initiale inappropriée d’antibiotiques et des retards dans le démarrage d’un traitement antimicrobien efficace ont un impact négatif sur les taux de mortalité chez les patients atteints de GNB BSI (6, 7, 9) et, pour Pseudomonas BSI, ont été associés à une plus longue durée de séjour à l’hôpital (9). Identification rapide d’E. coli, de P. aeruginosa ou de K. les pneumonies provenant de flacons d’hémoculture peuvent avoir un impact sur les décisions cliniques en permettant un choix précoce d’un traitement antimicrobien ciblé efficace et, par conséquent, de meilleurs résultats pour les patients et une durée réduite des séjours à l’hôpital. Une fois l’espèce identifiée, un schéma thérapeutique à activité antipseudomonale tel que la tobramycine ou la pipéracilline-tazobactame peut être choisi pour l’infection à P. aeruginosa et la ceftriaxone ou d’autres médicaments appropriés pour la bactériémie à E. coli. Identification précoce de K. les pneumonies dans l’hémoculture permettraient l’initiation rapide d’un traitement approprié basé sur le profil de résistance de cet organisme dans un établissement donné, tel que le taux de portage de la β-lactamase à spectre étendu (BLSE) ou la prévalence de la résistance aux carbapénèmes. Il a été démontré que les résultats rapides de l’ANP chez les POISSONS négatifs pour E. coli, P. aeruginosa ou K. pneumoniae indiquent une augmentation de la probabilité qu’un isolat soit résistant à une céphalosporine, ce qui appuie davantage le concept d’identification rapide de l’agent pathogène ayant un impact sur les décisions thérapeutiques (5).

Cette étude a démontré que le PNA FISH des feux de circulation GNR est un test très sensible et spécifique pour identifier le GNB le plus commun récupéré dans des bouteilles d’hémoculture nouvellement positives. Le délai pour obtenir des résultats pour les POISSONS PNA de feux de circulation GNR issus d’une hémoculture positive est d’environ 90 min (le temps de technologue pratique est d’environ 10 min par test), comparativement à 1 à 3 jours pour les méthodes phénotypiques conventionnelles. Bien que l’évaluation du coût réel de la mise en œuvre du POISSON PNA des feux de circulation GNR dépasse la portée de cette étude, le coût approximatif par test basé sur le prix catalogue du fabricant est de 39 $ (sans les contrôles), avec un remboursement de l’assurance-maladie de 84,66 $. Comme le suggèrent des études sur d’autres tests de PNA chez les POISSONS, les dépenses de laboratoire pour la mise en œuvre de PNA aux feux de signalisation GNR seraient justifiables lorsqu’elles sont mesurées par rapport à l’amélioration des résultats des patients, à la réduction de la durée des séjours à l’hôpital et à l’utilisation judicieuse d’un traitement antimicrobien (1, 2, 3). L’effet direct du poisson PNA des feux de circulation GNR sur le choix d’une thérapie empirique appropriée, les résultats ultérieurs pour les patients et les avantages en termes de coûts seraient des domaines d’intérêt pour de futures études.