Stima subclinica dell'infezione da Propionibacterium Acnes nel disco intervertebrale (SPInE-ID) (SPInE-ID)

INTRODUZIONE La lombalgia è una condizione frequente nella popolazione, così come le anomalie dei piatti terminali vertebrali, descritte da Modic et al.(1,2), che colpiscono fino al 6% della popolazione generale e, fino al 46% dei pazienti con lombalgia(3). I cambiamenti modici di tipo I sono descritti come edema del midollo osseo vertebrale correlato alla lombalgia acuta(4). Quando vengono rilevati cambiamenti modici, le possibilità che uno presenti dolore lombare aspecifico sono 4,5 volte superiori (1,2).

L'infezione subclinica causata da un patogeno a bassa virulenza può eventualmente portare ad anomalie della placca terminale vertebrale, rilevate negli studi di risonanza magnetica (MRI), e la differenziazione tra infezione e alterazioni modiche può essere difficile (5,6). L'infezione subclinica può anche essere associata all'aumento della lombalgia(7). Albert et al(8) hanno riportato 61 pazienti sottoposti a trattamento chirurgico per ernia del disco lombare in cui il 46% dei casi aveva una coltura positiva. Gli stessi autori hanno anche riportato che l'80% dei pazienti con coltura positiva per patogeni anaerobi presentava alterazioni Modic di tipo I a livello della vertebra adiacente dopo un follow-up di due anni, contro il 44% dei pazienti con coltura negativa. Alcuni studi hanno dimostrato la presenza di patogeni a bassa virulenza nelle colture di tessuto discale intervertebrale (6-10), più comunemente riportati a Propionibacterium acnes.

La lombalgia cronica e i cambiamenti Modic di tipo I sono stati trattati con antibiotici fino a 100 giorni con risultati superiori rispetto al trattamento fittizio (7). I pazienti sono stati trattati con amoxicillina/acido clavulanico (500 mg/125 mg)(7) sulla base dello studio in cui la sciatica è associata a Propionibacterium acnes(8).

Tuttavia, Carricajo et al(11) suggeriscono che la presenza di P. acnes nei dischi intervertebrali sia dovuta a contaminazione chirurgica esterna o di laboratorio. Questi autori hanno rilevato una coltura del disco positiva solo nel 3,7% dei casi su 54 pazienti. Inoltre, gli stessi autori hanno dimostrato che i campioni di muscolo spinale e legamento giallo raccolti intraoperatoriamente alla fine della procedura presentavano colture positive nel 14,8% dei casi con una coltura del disco negativa.

Una revisione sistematica eseguita da Urquhart et al(12) ha concluso che esiste una moderata evidenza che esista una relazione tra coltura positiva con modifiche Modic di tipo I e lombalgia, sebbene vi fosse una scarsa evidenza di relazione di causa. Per questo, gli autori hanno concluso che dovrebbero essere fatti nuovi studi per determinare se i patogeni nel disco sono originati da contaminazione esterna o se sono veramente coinvolti nello sviluppo del mal di schiena cronico.

IPOTESI L'ernia del disco lombare è correlata all'infezione subclinica del disco intervertebrale Ipotesi nulla: l'incidenza dell'infezione subclinica è la stessa dell'incidenza dei casi senza infezione nei pazienti con ernia del disco lombare trattati chirurgicamente.

OBIETTIVI Lo scopo principale di questo studio è identificare se la presenza di un patogeno infettivo nel disco intervertebrale è reale o se si tratta di contaminazione intraoperatoria.

Obiettivi secondari sono l'analisi dei fattori prognostici clinici nei pazienti e la diagnosi di infezione. Lo studio si propone inoltre di analizzare la relazione tra alterazioni radiologiche (Modic I e II) e infezione.

METODI

Disegno dello studio:

Verrà eseguito uno studio di coorte prospettico aperto presso un singolo centro (Hospital Israelita Albert Einstein - HIAE) che impiegherà 1 anno per il reclutamento e terminerà 1 anno dopo l'inclusione dell'ultimo paziente. I dati dei pazienti saranno raccolti con un modulo specifico creato per questo studio. I pazienti saranno convocati per una nuova immagine di risonanza magnetica della colonna lombare un anno dopo la loro procedura chirurgica.

Tutti i pazienti inclusi subiranno un ulteriore trattamento di dieci sessioni di terapia fisica postoperatoria.

Popolazione:

I pazienti che hanno fallito il trattamento conservativo per l'ernia del disco lombare sottoposti a chirurgia aperta di decompressione lombare (microdiscectomia) saranno inclusi consecutivamente nello studio.

Arruolamento dei pazienti nello studio:

I pazienti che accettano la loro partecipazione apporranno la data e firmeranno il modulo di consenso informato (ICF). Dopo che l'ICF è stato firmato correttamente, il paziente sarà sottoposto a un colloquio per completare i dati demografici iniziali e i moduli di pretrattamento.

Il reclutamento dei pazienti sarà effettuato per 24 mesi, quando saranno inclusi 95 pazienti (dettagli di n stimati riportati alla determinazione della dimensione del campione).

Assegnazione dei pazienti:

I pazienti saranno sottoposti a intervento chirurgico in base alle preferenze dei chirurghi. I chirurghi partecipanti determineranno la tecnica operativa scelta in base alla loro esperienza e preferenza.

Accecamento:

I pazienti non avranno accesso ai risultati delle colture tissutali per i patogeni, così come il medico curante.

Il radiologo che analizzerà gli studi di imaging della risonanza magnetica eseguita sarà anche all'oscuro dei dati dei pazienti o dei risultati delle colture di laboratorio. Un investigatore cieco analizzerà il dolore e i punteggi funzionali.

Interruzione anticipata della partecipazione allo studio:

I pazienti saranno esclusi dallo studio quando:

• Ritiro dell'ICF
• Malato
• Difetto di selezione del paziente - criteri di ammissibilità incompatibili
• Perso al follow-up
• Se il paziente presenta sintomi clinici di infezione come grave dolore lombare o radicolare, febbre senza altri focolai rilevati, ESR, CRP, leucogramma anormali e studi di imaging alterati che portano all'interruzione dell'accecamento dei risultati degli esami colturali.

Fasi di studio

Raccolta campioni:

I pazienti inclusi saranno sottoposti ad anestesia generale standard di moda e preparati con soluzione di clorexidina. La profilassi antibiotica per via endovenosa verrà somministrata entro la prima ora prima dell'incisione cutanea, secondo il protocollo standard del comitato per il controllo delle infezioni HIAE pubblicato nel Manuale farmaceutico dell'ospedale.

Il campione di sangue preoperatorio verrà raccolto per leucogramma, velocità di sedimentazione degli eritrociti (ESR) e proteina C-reattiva (CRP). Lo stesso laboratorio verrà ripetuto a 1, 6 e 12 mesi.

Il frammento di ernia del disco asportato verrà immediatamente inviato al laboratorio analisi di microbiologia in un contenitore sterile universale (provetta con tappo a vite) in non più di 30 minuti per essere processato come segue. Lo stesso processo verrà applicato ai campioni di muscolo profondo e legamento giallo al termine della procedura chirurgica. Verranno eseguite tre colture del disco intervertebrale, nonché tre del legamento giallo e tre del muscolo multifido per ciascun paziente.

Ricerca di agenti patogeni:

Il disco intervertebrale erniato sarà diviso in tre frammenti di uguale dimensione di oltre 2x2x5 mm e schiacciato in una cappa a flusso laminare fino a ottenere materiale omogeneo. Stesso processo verrà eseguito per i campioni di muscolo legamentoso e multifido, sebbene divisi in tre frammenti. I tessuti saranno coltivati ​​in terreno di crescita specifico e incubati secondo la rispettiva coltura:

Saranno adottati criteri simili utilizzati dall'Infectious Diseases Society of America (IDSA) per rilevare l'infezione da sostituzione articolare, che è la raccomandazione su almeno due colture tissutali positive dallo stesso patogeno per confermare la diagnosi di infezione(13).

• A - Coltura aerobica Per le colture aerobiche, i campioni saranno coltivati ​​in agar sangue di montone al 5%, agar cioccolato e piastra di agar MacConkey, e saranno posti in un incubatore a 35°C (atmosfera di CO2) per 5 giorni. Se viene rilevata una coltura batterica positiva nella piastra, la colonia sarà identificata da MALDI TOF (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight) Microflex LT (Bruker Daltonics/BD).
• B - Coltura anaerobica Per la coltura anaerobica, il tessuto sarà coltivato in una provetta di tioglicolato e incubato in un incubatore a 35°C per un massimo di 21 giorni. Se si verifica torbidità nel terreno Thioglycolate, il materiale sarà coltivato in agar sangue anaerobico e l'incubazione a 35°C sarà effettuata in un'atmosfera anaerobica. Dopo la crescita delle colonie, l'identificazione sarà effettuata mediante MALDI TOF.

• C - Analisi istologica Verrà effettuata l'analisi anatomopatologica dell'altro frammento dell'ernia discale (2x2x5 mm). Il campione sarà trasportato in un contenitore universale con formalina tamponata (10%), seguita da disidratazione in alcool diafanizzato in xilolo e inclusione in paraffina (60-65°C), che sarà colorata in ematossilina-eosina (HE) e colorazione GRAM .

  • HE: Verranno eseguiti tagli istologici di 4 μm, seguiti da chiarificazione con xilolo per 10 minuti due volte, inclusione con alcool a concentrazioni crescenti e colorazione con ematossilina per 5 minuti, acqua corrente per 5 minuti, eosina per 1 minuto e acqua corrente per 2 minuti seguito dall'assemblaggio del vetrino per microscopio in vetro con Entellan®.
  • GRAMMO: Un altro vetrino verrà incorporato con cristalvioletto per 1 minuto, acqua corrente per 1 minuto seguito da lugol per un altro minuto e ulteriore lavaggio con acqua corrente. La decolorazione del vetrino verrà eseguita con alcool al 95% per 10 secondi seguito da acqua corrente e poi, colorazione con fucsina per 30 secondi, lavaggio con acqua corrente, asciugatura e assemblaggio del vetrino con Entellan®.
• D - Analisi molecolare dei patogeni Le colture positive che presentano coltura di patogeni aerobi o anaerobi, saranno isolate e conservate refrigerate in congelatore a -80°C per l'analisi molecolare posteriore.

La tipizzazione molecolare sarà eseguita mediante la tecnica dell'elettroforesi su gel di campo pulsato di campioni isolati secondo il protocollo descritto da Oprica et al.(14) utilizzando l'enzima di restrizione Spe-I e il software Bionumerics per l'analisi dei risultati.

Questionari Vedere misure di esito

Studi di imaging Gli studi di imaging di risonanza magnetica saranno eseguiti in dispositivi Siemens o General Electric 1.5T.

L'ernia del disco lombare verrà diagnosticata tramite risonanza magnetica nei pazienti idonei. I pazienti inclusi saranno sottoposti a nuova risonanza magnetica 12 mesi dopo l'intervento.

Due radiologi con esperienza nella risonanza magnetica muscoloscheletrica classificheranno ed eseguiranno in modo indipendente le misurazioni.

Variabili confondenti Verranno raccolti dati sulle seguenti variabili confondenti: età, sesso, assunzione di alcol, fumo, indice di massa corporea (BMI), iniezioni spinali con corticoidi entro 6 mesi prima dell'intervento, uso di corticoidi orali fino a 3 mesi prima dell'intervento, diabete .

Poiché queste informazioni possono cambiare nel tempo, i dati saranno presi in considerazione al momento dell'ultima valutazione prima dell'intervento chirurgico.

Pianificazione statistica Il tasso di infezione subclinica (o cambiamento di Modic) sarà ottenuto dal rapporto tra il numero di colture positive da campioni chirurgici e il numero totale di pazienti e le stime seguiranno intervalli di confidenza del 95%. Dopo che i casi di infezione sono stati identificati, indagheremo se esiste un'associazione tra l'infezione rilevata e gli esiti dei pazienti mediante modelli di regressione logistica per i cambiamenti Modic, regressione logistica ordinale per volume e dimensione Modic e regressione lineare o modelli lineari generali per esiti numerici, come : lombalgia, qualità della vita e funzionalità. Tutti i modelli prenderanno in considerazione variabili confondenti come: fumo e assunzione di alcol, diabete, iniezione di corticosteroidi, indice di massa corporea, sesso ed età. I risultati saranno presentati come stime degli effetti come odds ratio o mean ratio, intervalli di confidenza al 95% e valori p. I casi di abbandono degli studi, a qualsiasi titolo, saranno presi in considerazione per l'analisi finale.

Calcolo della dimensione del campione La dimensione del campione è stata calcolata per stimare l'incidenza di infezione subclinica nei pazienti con ernia del disco lombare. Considerando che il tasso di infezione si aggira intorno al 46%(3), è necessario osservare un minimo di 95 pazienti per ottenere un intervallo di confidenza del 95% con un'accuratezza assoluta del 10%.

La dimensione del campione necessaria per analizzare gli endpoint secondari dipenderà dal tasso osservato di casi con infezione subclinica nel nostro campione di studio. Se il tasso osservato è troppo piccolo, sarà necessario aumentare il numero di pazienti inclusi. Per valutare meglio questo, il calcolo della dimensione del campione verrà rivisitato quando avremo raggiunto la metà della dimensione del campione inizialmente pianificata (48 pazienti).