Estimación de la infección subclínica por Propionibacterium Acnes en el disco intervertebral (SPInE-ID) (SPInE-ID)

INTRODUCCIÓN La lumbalgia es una condición frecuente en la población, así como las anomalías de los platillos vertebrales, descritas por Modic et al.(1,2), que afectan hasta al 6% de la población general, y hasta al 46% de los pacientes. con dolor lumbar(3). Los cambios Modic tipo I se describen como edema de la médula ósea vertebral relacionado con dolor lumbar agudo(4). Cuando se detectan cambios de Modic, las probabilidades de presentar dolor lumbar inespecífico son 4,5 veces mayores(1,2).

La infección subclínica causada por un patógeno de baja virulencia puede conducir posiblemente a anomalías de la placa terminal vertebral, detectadas en estudios de imágenes por resonancia magnética (IRM), y la diferenciación entre infección y cambios de Modic puede ser difícil(5,6). La infección subclínica también puede estar asociada con el aumento del dolor lumbar(7). Albert et al(8) reportaron 61 pacientes que habían sido sometidos a tratamiento quirúrgico por hernia de disco lumbar donde el 46% de los casos tuvieron cultivo positivo. Los mismos autores también reportaron que el 80% de los pacientes con cultivo positivo para anaerobios presentaron cambios Modic tipo I en la vértebra adyacente luego de dos años de seguimiento, contra el 44% de los pacientes con cultivo negativo. Algunos estudios demostraron la presencia de patógenos de baja virulencia en cultivos de tejido de disco intervertebral(6-10), más comúnmente reportados como Propionibacterium acnes.

El dolor lumbar crónico y los cambios Modic tipo I se han tratado con antibióticos durante un máximo de 100 días con resultados superiores en comparación con el tratamiento simulado(7). Los pacientes fueron tratados con amoxicilina/clavulanato (500 mg/125 mg)(7) según el estudio en el que la ciática se asocia con Propionibacterium acnes(8).

Sin embargo, Carricajo et al(11) sugieren que la presencia de P. acnes en los discos intervertebrales se debe a contaminación quirúrgica externa o de laboratorio. Estos autores detectaron cultivo de disco positivo en solo el 3,7% de los casos de 54 pacientes. Además, los mismos autores demostraron que las muestras de músculo espinal y ligamento amarillo recolectadas intraoperatoriamente al final del procedimiento tenían cultivos positivos en el 14,8% de los casos con cultivo de disco negativo.

Una revisión sistemática realizada por Urquhart et al(12) concluyó que existe evidencia moderada de que existe una relación entre cultivo positivo con cambios Modic tipo I y dolor lumbar, aunque hubo poca evidencia de relación de causa. Por eso, los autores concluyeron que se deben realizar nuevos estudios para determinar si los patógenos en el disco se originan por contaminación externa o si realmente están involucrados en el desarrollo del dolor de espalda crónico.

HIPÓTESIS La hernia de disco lumbar está relacionada con la infección subclínica del disco intervertebral Hipótesis nula: la incidencia de infección subclínica es igual a la incidencia de casos sin infección en pacientes con hernia de disco lumbar tratados con cirugía.

OBJETIVOS El propósito principal de este estudio es identificar si la presencia de un patógeno infeccioso en el disco intervertebral es real o si se trata de una contaminación intraoperatoria.

Los objetivos secundarios son analizar los factores pronósticos clínicos en los pacientes y el diagnóstico de infección. El estudio también propone analizar la relación entre los cambios radiológicos (Modic I y II) y la infección.

MÉTODOS

Diseño del estudio:

Se realizará un estudio de cohorte prospectivo abierto en un solo centro, (Hospital Israelita Albert Einstein - HIAE) tomando 1 año para el reclutamiento, y finalizando 1 año después de la inclusión del último paciente. Los datos de los pacientes se recogerán con un formulario específico creado para este estudio. Los pacientes serán citados para una nueva resonancia magnética de columna lumbar un año después de su procedimiento quirúrgico.

Todos los pacientes incluidos pasarán por un tratamiento adicional de diez sesiones de fisioterapia posoperatoria.

Población:

Los pacientes en los que haya fracasado el tratamiento conservador de la hernia de disco lumbar sometidos a cirugía abierta de descompresión lumbar (microdiscectomía) se incluirán de forma consecutiva en el estudio.

Inscripción de pacientes en el estudio:

Los pacientes que acepten su participación fecharán y firmarán el Formulario de consentimiento informado (ICF). Después de que el ICF esté debidamente firmado, el paciente se someterá a una entrevista para completar los datos demográficos iniciales y los formularios de pretratamiento.

El reclutamiento de pacientes se llevará a cabo durante 24 meses, cuando se incluirán 95 pacientes (detalles de n estimado informados en la determinación del tamaño de la muestra).

Asignación de pacientes:

Los pacientes se someterán a cirugía según la preferencia de los cirujanos. Los cirujanos asistentes determinarán la técnica quirúrgica elegida según su experiencia y preferencia.

Cegador:

Los pacientes no tendrán acceso a los resultados de los cultivos de tejidos para patógenos, así como al médico tratante.

El radiólogo que analizará los estudios de imagen de la resonancia magnética realizada también estará cegado a los datos de los pacientes oa los resultados de los cultivos de laboratorio. Un investigador cegado analizará las puntuaciones de dolor y función.

Interrupción prematura de la participación en el estudio:

Los pacientes serán excluidos del estudio cuando:

• Retirado del ICF
• Enfermo
• Error de selección de pacientes: criterios de elegibilidad incompatibles
• Pérdida de seguimiento
• Si el paciente presenta síntomas clínicos de infección como dolor lumbar o radicular severo, fiebre sin otros focos detectados, VSG anormal, PCR, leucograma y estudios de imagen alterados que conducen a la interrupción del cegamiento de los resultados de los exámenes de cultivo.

Etapas del estudio

Coleccion de muestra:

Los pacientes incluidos se someterán a anestesia general estándar y se prepararán con una solución de clorhexidina. La profilaxis con antibióticos intravenosos se administrará dentro de la primera hora antes de la incisión en la piel, de acuerdo con el protocolo estándar del Comité de Control de Infecciones de HIAE publicado en el Manual de Farmacia del hospital.

Se recolectará una muestra de sangre preoperatoria para leucograma, tasa de sedimentación de eritrocitos (ESR) y proteína C reactiva (CRP). El mismo laboratorio se repetirá en el punto de tiempo de 1, 6 y 12 meses.

El fragmento de hernia discal extirpado será enviado inmediatamente al laboratorio de análisis de microbiología en un recipiente estéril universal (tubo con tapón de rosca) en no más de 30 minutos para ser procesado de la siguiente manera. El mismo proceso se aplicará a muestras de músculo profundo y ligamento amarillo al final del procedimiento quirúrgico. Se realizarán tres cultivos del disco intervertebral, así como tres del ligamento amarillo y tres del músculo multífido para cada paciente.

Búsqueda de patógenos:

El disco intervertebral herniado se dividirá en tres fragmentos de igual tamaño de más de 2x2x5 mm y se aplastará en una cabina de flujo laminar hasta lograr un material homogéneo. El mismo proceso se llevará a cabo para las muestras de ligamento amarillo y músculo multífido, aunque divididas en tres fragmentos. Los tejidos se cultivarán en medio de crecimiento específico y se incubarán de acuerdo con el cultivo respectivo:

Se adoptarán criterios similares utilizados por la Sociedad de Enfermedades Infecciosas de América (IDSA) para detectar infección de reemplazo articular, que es la recomendación de al menos dos cultivos de tejido positivos por el mismo patógeno para confirmar el diagnóstico de infección(13).

• A - Cultivo aeróbico Para cultivos aeróbicos, las muestras se cultivarán en agar sangre de carnero al 5%, agar chocolate y placa de agar MacConkey, y se colocarán en una incubadora a 35°C (atmósfera de CO2) durante 5 días. Si se detecta un cultivo bacteriano positivo en la placa, la colonia se identificará mediante MALDI TOF (ionización por desorción láser asistida por matriz-tiempo de vuelo) Microflex LT (Bruker Daltonics/BD).
• B - Cultivo anaeróbico Para el cultivo anaeróbico, el tejido se cultivará en un tubo de tioglicolato y se incubará en una incubadora a 35 °C durante un máximo de 21 días. Si se produce turbidez en el medio de tioglicolato, el material se cultivará en agar sangre anaeróbico y se incubará a 35 °C en una atmósfera anaeróbica. Después del crecimiento de las colonias, la identificación será realizada por MALDI TOF.

• C - Análisis histológico Se realizará análisis anatomopatológico del otro fragmento de hernia discal (2x2x5 mm). La muestra será transportada en un contenedor universal con formol tamponado (10%), seguido de deshidratación en alcohol diafanizado en xilol e inclusión en parafina (60-65°C), que será teñida con hematoxilina-eosina (HE) y tinción GRAM .

  • HE: Se realizarán cortes histológicos de 4μm, seguido de limpieza con xilol durante 10 minutos dos veces, inclusión con alcohol a concentraciones crecientes y tinción con hematoxilina durante 5 minutos, agua corriente durante 5 minutos, eosina durante 1 minuto y agua corriente durante 2 minutos seguido por montaje de portaobjetos de microscopio de vidrio con Entellan®.
  • GRAM: se incrustará otro portaobjetos con cristal violeta durante 1 minuto, agua corriente durante 1 minuto seguido de lugol durante otro 1 minuto y lavado adicional con agua corriente. El desteñido del portaobjetos se realizará con alcohol al 95% durante 10 segundos seguido de agua corriente y luego, tinción con fucsina durante 30 segundos, lavado con agua corriente nuevamente, secado y montaje del portaobjetos con Entellan®.
• D - Análisis molecular de patógenos Los cultivos positivos que presenten cultivo de patógenos aerobios o anaerobios, serán aislados y almacenados refrigerados en congelador a -80°C para su posterior análisis molecular.

La tipificación molecular se realizará mediante la técnica de electroforesis en gel de campo pulsado de muestras aisladas según el protocolo descrito por Oprica et al.(14) utilizando la enzima de restricción Spe-I y el software Bionumerics para el análisis de los resultados.

Cuestionarios Ver medidas de resultado

Estudios de imagen Los estudios de imagen por resonancia magnética se realizarán en dispositivos Siemens o General Electric 1.5T.

La hernia de disco lumbar se diagnosticará mediante resonancia magnética en pacientes elegibles. Los pacientes incluidos serán sometidos a una nueva resonancia magnética 12 meses después de la cirugía.

Dos radiólogos con experiencia en resonancia magnética musculoesquelética clasificarán y realizarán mediciones de forma independiente.

Variables de confusión Se recopilarán datos sobre las siguientes variables de confusión: edad, sexo, consumo de alcohol, tabaquismo, índice de masa corporal (IMC), inyecciones espinales con corticoide dentro de los 6 meses anteriores a la cirugía, uso de corticoides orales hasta 3 meses antes de la cirugía, diabetes .

Dado que esta información puede cambiar con el tiempo, los datos se considerarán en el momento de la última evaluación antes de la cirugía.

La planificación estadística La tasa de infección subclínica (o cambio de Modic) se obtendrá de la relación entre el número de cultivos positivos de muestras quirúrgicas y el número total de pacientes, y las estimaciones seguirán intervalos de confianza del 95%. Después de identificar los casos de infección, investigaremos si existe una asociación entre la infección detectada y los resultados de los pacientes mediante modelos de regresión logística para cambios de Modic, regresión logística ordinal para volumen y tamaño de Modic, y regresión lineal o modelos lineales generales para resultados numéricos, como : lumbalgia, calidad de vida y función. Todos los modelos considerarán variables de confusión tales como: consumo de tabaco y alcohol, diabetes, inyección de corticosteroides, IMC, sexo y edad. Los resultados se presentarán como estimaciones de los efectos, como la razón de probabilidades o la razón media, los intervalos de confianza del 95 % y los valores de p. Los casos de abandono del estudio, por cualquier motivo, serán considerados para el análisis final.

Cálculo del tamaño de la muestra El tamaño de la muestra se calculó para estimar la incidencia de infección subclínica en pacientes con hernia de disco lumbar. Teniendo en cuenta que la tasa de infección ronda el 46%(3), necesitamos observar un mínimo de 95 pacientes para lograr un intervalo de confianza del 95% con una precisión absoluta del 10%.

El tamaño de muestra necesario para analizar los puntos finales secundarios dependerá de la tasa observada de casos con infección subclínica en nuestra muestra de estudio. Si la tasa observada es demasiado pequeña, será necesario aumentar el número de pacientes incluidos. Para evaluar mejor esto, se revisará el cálculo del tamaño de la muestra cuando hayamos alcanzado la mitad del tamaño de la muestra planificado inicialmente (48 pacientes).