Identification of Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, and Pseudomonas aeruginosa in Blood Cultures: o evaluare multicentrică a performanței unui test de hibridizare in situ cu fluorescență a acidului Nucleic peptidic în trei culori

text

bacilii Gram-negativi (GNB) sunt asociați cu infecții ale fluxului sanguin (BSI), rezultând o mortalitate semnificativă, în special la pacienții din unitățile de terapie intensivă (UCI). Printre cei mai răspândiți agenți patogeni GNB se numără Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae și Pseudomonas aeruginosa (4, 8). Selectarea terapiei empirice pentru infecțiile cu GNB este dificilă datorită rezistenței antimicrobiene inerente în rândul multor P. tulpinile aeruginosa și rezistența emergentă la agenții antimicrobieni carbapenem printre izolatele K. pneumoniae. Identificarea rapidă a agentului patogen în aceeași zi (ID) direct din sticlele de cultură de sânge nou pozitive poate avea un impact asupra selecției adecvate a terapiei empirice, un factor important în îmbunătățirea rezultatelor pacienților (7). Teste de hibridizare in situ cu fluorescență a acidului nucleic peptidic (PNA FISH) (AdvanDx Inc.) s-a demonstrat că se compară favorabil cu metodele automate de identificare fenotipică și poate produce rezultate în aproximativ 90 min (10). O limitare a testelor actuale de pește GNB PNA (E. coli / P. aeruginosa PNA pește și E. coli, K. pneumoniae / P. aeruginosa PNA pește) este incapacitatea de a diferenția E. coli de K. pneumoniae. Acest studiu multicentric a evaluat performanța GNR (tijă Gram-negativă) semafor PNA pește (nu FDA a fost eliminat la momentul acestui studiu), primul test rapid de pește PNA pentru a identifica 3 GNB majore (E. coli, K. pneumoniae și P. aeruginosa) direct din culturi de sânge nou pozitive.

patru site-uri de studiu din SUA au colectat culturi clinice de sânge GNB pozitive. Metoda id fenotipică pentru fiecare laborator a fost realizată folosind fie MicroScan (Siemens Healthcare Diagnostics, Tarrytown, NY), fie VITEK2 (biomecrieux, Inc., Durham, NC). Datele colectate pentru acest studiu nu au avut identificatori de pacienți și au fost utilizate numai culturi de sânge extrase în scopuri clinice. Aprobarea sau scutirea Comitetului de evaluare instituțională (IRB) a fost obținută pentru protocolul de studiu de la fiecare instituție. Fiecare site a utilizat unul dintre următoarele trei sisteme automate de monitorizare continuă a culturii de sânge: BacT/Alert (biomecrieux, Inc., Durham, NC), BACTEC (bd Diagnostics, Spark, MD) sau VersaTrek (Trek Diagnostic Systems, Cleveland, OH). Pentru fiecare eșantion, s-a efectuat pește PNA cu semafor GNR, conform instrucțiunilor producătorului. Diapozitivele au fost examinate cu microscopie de fluorescență (obiectiv de ulei 60 sau 100 de centi, izotiocianat de fluoresceină cu bandă dublă/filtru roșu Texas). Rezultatele au fost interpretate ca pozitive atunci când celulele fluorescente au fost observate în mai multe câmpuri de vedere, după cum urmează: verde pentru E. coli, roșu pentru P. aeruginosa și galben pentru K. pneumoniae. În plus, EK / P. peștele aeruginosa PNA a fost efectuat pe fiecare probă (datele nu sunt prezentate). Semaforul GNR PNA FISH a fost efectuat concomitent cu ID-ul de laborator de rutină pe excesul de material de cultură a sângelui. Operatorul de testare a peștilor PNA la fiecare loc de studiu a fost orbit de rezultatele ID-ului de laborator de rutină până când toate testele au fost finalizate.

Un total de 490 de culturi clinice de sânge pozitive pentru GNB prin colorarea Gram și 4 sticle de culturi de sânge cu tulpini clinice de P. aeruginosa au fost incluse în studiu. Metodele automate de identificare fenotipică au identificat 537 de izolate, inclusiv 43 în culturi mixte de creștere a 2 sau mai multe organisme. Dintre organismele identificate, 186 (34,6%) au fost E. coli, 110 (20,5%) au fost K. pneumoniae și 48 (8,9%) au fost P. aeruginosa. Din cele 43 de culturi mixte, 15 au fost identificate ca având 2 organisme țintă de pește GNR semafor PNA prezente și, prin urmare, se aștepta să afișeze 2 rezultate de fluorescență. Semaforul GNR PNA FISH a identificat corect 100% (186/186) din izolatele E. coli, 99,1% (109/110) din izolatele K. pneumoniae și 95,8% (46/48) din P. izolatele aeruginosa (Tabelul 1). Au fost înregistrate un fals negativ pentru K. pneumoniae și două fals negative pentru P. aeruginosa, toate în culturi mixte (izolatele nu au fost disponibile pentru retestare). Conform etichetării de către producător a celorlalte teste de pește PNA, cum ar fi E. coli/P. aeruginosa PNA FISH, limita de detectare (LOD) este de 105 CFU. În culturile mixte, este posibil ca un organism să crească pe celălalt și ca sticla să poată semnala pozitiv pe dispozitivul automat de cultură a sângelui înainte ca ambele organisme să ajungă la acest LOD pentru testul de pește PNA. Specificitatea testului a fost de 98.2% (162/165). Culturile mixte care conțineau mai mult de un izolat, altul decât E. coli, P. aeruginosa sau K. pneumoniae (28 în total) au fost numărate o singură dată în calculele de specificitate, deoarece se aștepta ca un singur rezultat negativ să fie observat la un moment dat. O probă Enterobacter cloacae a dat un rezultat fals pozitiv E. coli (verde) (negativ la testarea repetată), iar o probă Acinetobacter baumannii a dat un rezultat fals pozitiv P. aeruginosa (roșu) (izolat/eșantion indisponibil pentru teste suplimentare). Un alt P fals pozitiv. rezultatul aeruginosa (roșu) a apărut cu o probă care conține Acinetobacter radioresistens, un izolat clinic rar. Analiza secvențelor disponibile public (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) a relevat o similitudine parțială a secvenței complementare pentru A. radiorezistente cu sonda PNA P. aeruginosa.

s-a demonstrat că selecția inițială inadecvată a antibioticelor și întârzierile în inițierea terapiei antimicrobiene eficiente au un impact negativ asupra ratelor mortalității la pacienții cu BSI GNB (6, 7, 9) și, pentru Pseudomonas BSI, au fost asociate cu o durată mai lungă de spitalizare (9). Identificarea rapidă a E. coli, P. aeruginosa sau K. pneumoniae din sticle de cultură de sânge are potențialul de a influența deciziile clinice, permițând o alegere timpurie a terapiei antimicrobiene eficiente și, prin urmare, rezultate mai bune ale pacienților și durate reduse de spitalizare. Odată ce specia a fost identificată, poate fi ales un regim terapeutic cu activitate antipseudomonală, cum ar fi tobramicina sau piperacilina-tazobactam pentru infecția cu P. aeruginosa și ceftriaxona sau alte medicamente adecvate pentru bacteremia E. coli. Identificarea timpurie a lui K. pneumoniae în hemocultura ar permite inițierea rapidă a terapiei adecvate pe baza modelului de rezistență al acestui organism într-o anumită instituție, cum ar fi rata transportului cu spectru extins de lactamază (ESBL) sau prevalența rezistenței la carbapenem. Rezultatele rapide ale peștilor PNA negative pentru E. coli, P. aeruginosa sau K. pneumoniae s-au dovedit a indica o creștere a probabilității ca un izolat să fie rezistent la o cefalosporină, susținând în continuare conceptul de ID patogen rapid care afectează deciziile terapeutice (5).

acest studiu a demonstrat că peștele PNA cu lumină de trafic GNR este un test extrem de sensibil și specific pentru identificarea celui mai comun GNB recuperat din sticlele de cultură de sânge nou pozitive. Timpul până la rezultate pentru peștele PNA cu lumină de trafic GNR dintr-o cultură de sânge pozitivă este de aproximativ 90 min (timpul practic de tehnolog este de aproximativ 10 min pe test), comparativ cu 1 până la 3 zile pentru metodele fenotipice convenționale. În timp ce evaluarea costului real al implementării GNR Traffic Light PNA FISH a depășit domeniul de aplicare al acestui studiu, costul aproximativ pe test bazat pe prețul de listă al producătorului este de 39 USD (fără controale), cu o rambursare Medicare de 84,66 USD. După cum sugerează studiile altor teste de pește PNA, cheltuielile de laborator pentru implementarea peștilor PNA cu semafor GNR ar fi justificate atunci când sunt măsurate în funcție de rezultatele îmbunătățite ale pacienților, durata redusă a spitalizării și utilizarea judicioasă a terapiei antimicrobiene (1, 2, 3). Efectul direct al semaforului GNR PNA FISH asupra selecției terapiei empirice adecvate, a rezultatelor ulterioare ale pacienților și a beneficiilor costurilor ar fi domenii de interes pentru studiile viitoare.