Nye strategier for biofilmrelaterede infektioner (Diafilm)

Infektion af ledproteser er en almindelig komplikation, der kan opstå når som helst efter implantation. Disse infektioner kræver en hurtig og præcis diagnose for at sikre en optimal kirurgisk og medicinsk behandling af inficerede patienter. På trods af at akutte infektioner, der opstår i de første uger efter operationen, er nemme at diagnosticere, eller når de er forbundet med bakteriæmi, bliver diagnosen udfordrende, når infektionen udvikler sig i flere måneder før diagnosen, eller den er forårsaget af lavvirulente patogener. Ledproteseinfektioner og mere almindeligt osteo-artikulære infektioner repræsenterer de klassiske biofilmrelaterede infektioner. Biofilm er normalt defineret som et mikrobielt samfund indhyllet i en selvfremstillet polymer matrix. Biofilmproduktion gør det muligt for bakterier strengt at adherere til inerte og biotiske substrater, undgå værtsforsvar og modstå antibiotika ved at opbygge en fysisk barriere for penetration af antimikrobielle stoffer og fremme spredning af resistensdeterminanter. Mikrobiologiske kulturer bidrager til diagnosticering af infektion, giver identifikation af patogenet og, vigtigst af alt, definition af antibiotikafølsomhed. Ikke desto mindre lykkes det i omkring 15-20% af tilfældene ikke at dyrke patogenet. Diagnose af protetisk ledinfektion kan forekomme enten præ- eller intraoperativt. I begge tilfælde er analyse af ledvæske afgørende, især når det udføres før operation, når resultater fra dyrkning, leukocytesterase, alfa-defensintest, leukocyttal og differential kan føre til at definere den mest nøjagtige strategi til at nærme sig patienter med implantatsvigt. Dyrkning af ledvæske er imidlertid kendetegnet ved en begrænset følsomhed med hensyn til f.eks. dyrkning af periprostetisk væv eller implantatkomponenter. En af årsagerne til den lavere følsomhed af synovialvæskekultur kan være tilstedeværelsen af ​​de såkaldte "biofilmlignende aggregater", agglomerater af mikroorganismer indlejret i en matrix, som er blevet antaget at fungere som en beskyttende barriere. Leukocytesterasetest kan give falske positive resultater i prøver, der er stærkt forurenet med blod eller med metal-på-metal-reaktion, mens de høje omkostninger til alfa-defensin-bestemmelse markant begrænsede brugen heraf. På den anden side er undersøgelser, der sigter på at evaluere andre synoviale markører for infektioner, såsom calprotectin, utilstrækkelige til at understøtte deres anvendelse i rutinediagnostik af protetisk ledinfektion.

En alternativ tilgang til diagnosticering af disse infektioner kunne repræsenteres ved brug af konfokal laserscanningsmikroskopi (CLSM), som gør det muligt at detektere mikroorganismer i ledvæske og i væv. Denne nye tilgang kunne også bruges til en "realtids"-diagnose under operation, mens man venter på dyrkningsresultater.

Et andet problem ved diagnosticering af protetiske ledinfektioner er relateret til vurdering af antimikrobiel modtagelighed. Faktisk er det velkendt, at biofilm-indlejrede bakterier er mere modstandsdygtige over for antibiotika end deres planktoniske modstykke. Da tilgængelige metoder til bestemmelse af antibiotikafølsomhed er baseret på planktonceller, kan det antages, at de undervurderer den reelle antimikrobielle koncentration, der er i stand til at hæmme vækst af bakterier indlejret i en biofilm, som forekommer under infektion. Selvom flere metoder er blevet foreslået til at evaluere antimikrobielt modtagelighedsmønster for biofilmmikroorganismer, er ingen af ​​dem blevet foreslået til rutinemæssig brug. Men i nogle tilfælde, hvor terapi ikke udrydder infektion, kan evaluering af antibiotikafølsomheden af ​​biofilmindlejrede bakterier give vigtig information for at optimere antimikrobiel terapi.

Derfor er diagnosticering af biofilmrelaterede infektioner, især proteser, ret langt fra at være optimeret. I denne forstand kunne udvikling af et panel, der er i stand til at forkorte gennemløbstiden for mikrobiologiske analyser og forbedre patienthåndteringen, forbedre tilgangen til patienterne betydeligt, begrænse forværringen af ​​patientens livskvalitet og reducere omkostningerne for sundhedssystemet.