Infekce související s implantáty u pacientů se skeletálními sarkomy (IRISSAR)

V ortopedické onkologii jsou riziko a následky infekcí spojených s ortopedickými zařízeními (ODRI) zvýšené, protože pacienti často mají oslabenou imunitní odpověď v důsledku základního onemocnění, chemoterapie nebo radioterapie. Implantáty, které se používají, mohou být zatěžující do té míry, že je v případě infekce nemožné je odstranit nebo vyměnit, což může v nejhorším případě vést k amputaci nebo úmrtí. Ve srovnání s 1-2% výskytem PJI u neonkologické populace s totální endoprotézou kyčle nebo kolene mají pacienti s megaprotézou v důsledku kostního sarkomu výskyt infekce 3-25%. Faktory související s pacientem, rozsáhlé a opakované chirurgické zákroky a velké rekonstrukční implantáty pravděpodobně vysvětlují zvýšený výskyt.

Podle našich informací žádná studie nevyhodnotila roli mikrobiologických faktorů, jako je tvorba biofilmu a citlivost, v této populaci. Dále mohou nedostatečné imunitní faktory u těchto pacientů, jako je defektní migrace neutrofilů, exprese cytokinů a respirační vzplanutí fagocytů, které se podílejí na usmrcování mikrobů, vytvářet prostředí příznivé pro virulentnější fenotypy. Základní znalosti o roli biofilmu v této populaci by mohly přispět ke zlepšení plánování léčby a výsledků.

Rozlišení původců onemocnění od kontaminantů může být náročné, zejména u polymikrobiálních infekcí. Přidání metagenomické diagnostiky, která se v klinické praxi stále používá jen zřídka, může zvýšit citlivost, ale prediktivní přesnost stále zůstává problémem. Pro určení přesnosti současných diagnostických metod by bylo zajímavé porovnat výsledky konvenčního mikrobiologického kultivování s metagenomickým sekvenováním.

Tato studie je průzkumný projekt, který se zabývá multifaktoriální povahou PJI se zaměřením na mikrobiální fenotyp u pacientů s kostním sarkomem. Role faktorů hostitele, mikroba a implantátu bude zkoumána pomocí souboru různých metod a porovnána s případy PJI u pacientů s konvenční endoprotézou kyčle nebo kolene.

Předoperačně budou odebrány vzorky krve a intraoperačně budou získány vzorky peri-protetické měkké tkáně, kosti a kloubní tekutiny. Pacienti budou odebráni během jejich primární operace s megaprotézou z důvodu kostního sarkomu a v případě pooperační PJI budou odebráni stejným způsobem během jejich revizní operace. Pacienti podstupující reoperaci z důvodu PJI u konvenční totální endoprotézy kyčle nebo kolene budou také intraoperačně odebráni s krví, kostí, měkkou tkání a kloubní tekutinou.

Budou provedeny popisné srovnání mezi (i) periprotetickými tkáněmi a tkáněmi PJI před a po infekci u ortopedických onkologických pacientů a (ii) tkáněmi PJI u ortopedických onkologických a konvenčních pacientů s PJI s ohledem na následující parametry:

Role hostitele:

• Klinické parametry: ASA-skóre, diabetes, BMI, věk, pohlaví, užívání antibiotik 2 týdny před operací, délka chemoterapie, typ chemoterapie, ukončení chemoterapie, nástup příznaků v případě infekce, typ implantátu, délka operace, typ osteosarkomu, stupeň a stádium, místo operace, délka resekce.
• Biochemie v krvi (kompletní počet bílých krvinek s diferenciálem, hustota neutrofilů, CRP, prokalcitonin, IL-6).
• Histologie a imunohistochemie (FISH pro identifikaci bakterií, zánětlivé infiltráty (přítomnost obřích buněk cizího tělesa), angiogeneze, nekróza tkáně)
• Exprese genů (markery související s angiogenezí, zánětem, rozpoznáváním mikrobů a nekrózou tkáně). U vybraných vzorků zalitých v parafínu bude prozkoumána analýza pomocí prostorové transkriptomiky.

Role patogena:

• Pět tkáňových kultur pro rutinní kultivaci (k určení původce) a jedna další pro extrakci bakteriální DNA a sekvenování genu 16S rRNA.
• Klinické kmeny stafylokoků izolované z PJI a nádorové endoprotézy v době infekce budou charakterizovány a porovnány s ohledem na jejich fenotypovou produkci biofilmu, antimikrobiální citlivost a přítomnost genů virulence pomocí CV, MBEC a NGS.
• Rozdíl v expresi genů souvisejících s biofilmem mezi kmeny stafylokoků PJI (konvenční a ortopedická onkologie) při růstu na titanu s předúpravou sérem in vitro.