Culture moléculaire pour le diagnostic de la septicémie pédiatrique (CHAMPIONS)

Les nouveau-nés et les enfants reçoivent souvent des antibiotiques en cas de suspicion de septicémie. Le sepsis entraîne une morbidité et une mortalité élevées chez les nouveau-nés et les enfants. Aux Pays-Bas, jusqu'à 50 % des enfants se voient prescrire au moins une cure d'antibiotiques au cours des 4 premières années de leur vie. Après la naissance, des antibiotiques sont souvent prescrits en cas d'infections bactériennes présumées dans les services de néonatalogie et de pédiatrie, mais chez environ 30 % de ces patients, l'infection bactérienne n'est pas prouvée.

Le diagnostic rapide du sepsis chez les nouveau-nés et les enfants est problématique car les signes cliniques sont subtils et non spécifiques. La référence en matière de diagnostic du sepsis bactérien est une hémoculture conventionnelle. Malheureusement, la culture bactérienne prend du temps (temps nécessaire pour obtenir des résultats jusqu'à 36 à 72 heures) et manque de sensibilité au sepsis dans cette population. Pour cette raison, les enfants et les nourrissons présentant des facteurs de risque d’infection ou des signes et symptômes cliniques d’infection sont traités empiriquement avec des antibiotiques dès la suspicion initiale de sepsis, en attendant les résultats de l’hémoculture conventionnelle. Actuellement, plus de 85 % des nourrissons très prématurés (âge gestationnel < 30 semaines) reçoivent des antibiotiques pour le risque de sepsis précoce (EOS) aux Pays-Bas et environ les deux tiers sont évalués au moins une fois pour un sepsis tardif (LOS). ) . En outre, les enfants plus âgés se voient souvent prescrire des antibiotiques de manière empirique en cas de sepsis présumé, en attendant les résultats de l'hémoculture.

Il existe de plus en plus de preuves selon lesquelles, outre la résistance aux antibiotiques, l'utilisation d'antibiotiques pendant la période néonatale et pendant l'enfance altère le microbiome avec un risque accru d'effets indésirables immédiats et à long terme, tels qu'un risque accru d'asthme, d'obésité, d'allergies et d'inflammations. maladies intestinales (MII). Pour éviter un traitement inutile des enfants non infectés, un test de laboratoire précoce, rapide, sensible et spécifique serait utile pour guider les cliniciens dans la décision d'arrêter le traitement antibiotique le plus tôt possible.

Une autre technique permettant de détecter rapidement et plus tôt le sepsis néonatal par rapport à l’hémoculture conventionnelle est la culture moléculaire (MC). MC est une technique de culture moléculaire rapide qui permet d'identifier les bactéries dans les 4 heures suivant le prélèvement sanguin. En bref, MC est une technique de profilage basée sur l'ADN, différenciant les espèces bactériennes en fonction des différences spécifiques à l'espèce dans la longueur des nucléotides de la région interspacer (IS) de l'ADNr 16S-23S en utilisant des amorces de réaction en chaîne par polymérase (PCR) marquées par fluorescence spécifiques au phylum. Une procédure MC standard se compose de deux PCR distincts. Dans la première PCR, deux amorces différentes sont ajoutées, une amorce marquant par fluorescence les membres du phylum Firmicutes, Actinobacter, Fusobacteria et Verrucomicrobia (FAFV), tandis que la seconde amorce marque les membres du phylum Bacteroidetes. Dans la deuxième PCR, une troisième amorce marquée est ajoutée, ciblant les membres du phylum Proteobacteria. Par la suite, ces produits de PCR peuvent être amplifiés et les fragments d’ADN peuvent être séparés en fonction de leur longueur de nucléotides. Finalement, un profil microbien MC typique sera créé, composé d'un ensemble de pics étiquetés par couleur. Chaque pic représente une unité taxonomique opérationnelle (OTU) bactérienne individuelle en fonction de la longueur des nucléotides du fragment IS, la longueur de ces pics démontrant la concentration de cette OTU particulière, tandis que les couleurs des pics fournissent des informations sur les phylums présents (FAFV, Bacteroidetes ou Proteobacteria). .

Dans le sepsis bactérien, une bactérie a atteint la circulation sanguine autrement stérile, provoquant un sepsis en raison d'une dérégulation de la réponse immunitaire de l'hôte et/ou d'une réaction d'endotoxines bactériennes. L'hémoculture et la MC peuvent détecter les bactéries et donner un résultat positif (dans le cas où une bactérie a été cultivée) ou un résultat négatif (dans le cas où aucune bactérie n'a été détectée). Si les tests sont positifs, les deux techniques montrent également quelle bactérie a été trouvée, ce qui pourrait être utilisé pour modifier le régime antibiotique afin de cibler cette bactérie cultivée spécifique. Cependant, le processus de MC peut être terminé en 4 heures, ce qui est beaucoup plus court que la période d'incubation de l'hémoculture de référence qui est de 36 à 72 heures. Lorsqu'il n'y a pas de sepsis (et donc pas de bactéries dans la circulation sanguine), le MC s'avérera également négatif dans les 4 heures et pourra ainsi guider les cliniciens pour arrêter les antibiotiques chez les enfants non infectés beaucoup plus rapidement que pour l'hémoculture conventionnelle.

Les hémocultures restent la référence, mais sont généralement considérées comme ayant une faible sensibilité pour le diagnostic du sepsis chez les nouveau-nés et les enfants et prennent beaucoup de temps. Les cas de sepsis peuvent ne pas être détectés par les cultures et un test de diagnostic plus sensible tel que des tests moléculaires comme le MC peut être utile. Les progrès de la technologie microbienne ont conduit au développement de méthodes moléculaires rapides telles que la MC, qui peuvent être plus sensibles que la culture. Plusieurs nouvelles techniques moléculaires, telles que la PCR quantitative, la PCR conventionnelle à large plage et la PCR multiplex, ont été étudiées pour détecter la septicémie néonatale. Cependant, ces techniques s’adressent à des espèces spécifiques, ce qui rend impossible la détection de toutes les espèces bactériennes. Ainsi, tout ce qui n’est pas explicitement recherché sera manqué. En revanche, MC a la capacité de détecter toutes les espèces bactériennes susceptibles de provoquer une septicémie néonatale bactérienne.

La technique MC est validée pour détecter ces bactéries pathogènes dans les fluides corporels. Une série d'articles validant tous les aspects de la technique MC ont été publiés ces dernières années. En outre, la MC est utilisée dans les hôpitaux des unités de soins intensifs pour détecter des bactéries dans des échantillons autrement stériles comme le sang, mais également dans des échantillons obtenus à partir d'abcès. Une étude de validation de principe portant sur 39 nouveau-nés suspects d'EOS, chez lesquels des échantillons de sang supplémentaires ont été prélevés à la fois sur des cordons ombilicaux et sur des phlébotomies périphériques, a montré que MC était capable de détecter une souche bactérienne pathogène qui était très probablement l'organisme responsable de l'EOS. sepsis chez un nourrisson cliniquement malade. La culture conventionnelle n’a donné aucun résultat pour ce patient. 2 échantillons MC supplémentaires ont montré des souches susceptibles d'être des contaminants chez les nourrissons qui semblaient cliniquement bien, si la culture conventionnelle restait négative. Aucune autre divergence n’a été constatée. Cette étude a également montré que la MC sur des échantillons de sang enrichis avec des souches bactériennes prévalentes pour le sepsis néonatal présentait un très bon accord avec la PCR quantitative comme diagnostic de contrôle. Des études plus vastes sont nécessaires pour corroborer l'exactitude du diagnostic étant donné la très faible incidence de sepsis prouvé par culture. .

Les résultats d'une autre étude utilisant la technique MC pour détecter les bactéries dans les fluides corporels humains sont prometteurs. Dans cette étude, 66 échantillons ont été collectés et testés par culture conventionnelle et MC. Dans 100 % des échantillons ayant une culture positive, le MC était également positif. Dans cinq échantillons, la culture conventionnelle s'est révélée négative, alors que la MC était positive. Les histoires de cas de ces cinq patients ont été obtenues et suggèrent que les résultats de la MC étaient très pertinents sur le plan clinique et pourraient donc avoir une sensibilité plus élevée que celle des hémocultures conventionnelles.

En résumé, la détection rapide rend MC potentiellement mieux équipé pour guider la prise de décision clinique en matière de gestion du sepsis chez les nouveau-nés et les enfants. Cependant, la pertinence de la MC dans cette population spécifique n’a pas été étudiée de manière adéquate. Par conséquent, une étude de haute qualité doit être réalisée pour déterminer l'exactitude diagnostique du MC pour le sepsis chez les nouveau-nés et les enfants et si cette technique peut remplacer l'hémoculture conventionnelle.