Livelli di HD5 nel catetere rispetto ai campioni di urina della sacca nei bambini piccoli per la diagnosi di UTI

Le infezioni del tratto urinario pediatrico (UTI) sono una diagnosi comune e rappresentano più di 500.000 visite al pronto soccorso (DE) ogni anno negli Stati Uniti. Sebbene la prevalenza vari in base all'età, al sesso, all'etnia e allo stato di circoncisione, la prevalenza complessiva è indicata tra il 5% e il 13,8%. Le IVU rappresentano anche un gran numero di ricoveri ospedalieri pediatrici con un massimo di 50.000 bambini ricoverati all'anno, il 40% dei quali si verificano in bambini di età inferiore a 1 anno. Nei bambini di età inferiore ai due anni, la diagnosi di IVU è difficile in quanto i pazienti non sono in grado di verbalizzare i reclami e spesso presentano solo febbre o altri sintomi aspecifici come il vomito. Le IVU sono la principale causa di batteriemia occulta e di grave infezione batterica nella fascia di età compresa tra 2 e 24 mesi.

Una diagnosi definitiva di IVU viene posta quando un paziente presenta piuria e/o batteriuria con urinocoltura positiva. Per i bambini non addestrati all'uso del bagno che hanno l'urina raccolta mediante aspirazione sovrapubica (SPA) o cateterismo vescicale, un'urinocoltura è considerata positiva se viene recuperato un singolo organismo uropatogeno di almeno 50.000 unità formanti colonia (CFU) per mL. L'identificazione di un uropatogeno mediante coltura può richiedere fino a 48 ore per essere completata, il che ritarda il trattamento e rischia la progressione dell'infezione se gli antibiotici non vengono somministrati empiricamente. Comunemente, i medici utilizzano la microscopia delle urine e il dipstick per una diagnosi rapida per consentire un trattamento empirico precoce delle infezioni del tratto urinario. Tuttavia, i componenti dell'analisi delle urine sono limitati in sensibilità e specificità anche per campioni di alta qualità come quelli ottenuti mediante cateterizzazione o prelievo sovrapubico. I componenti principali del test del dipstick urinario sono l'esterasi leucocitaria (LE) e i livelli di nitriti nelle urine. Il test LE ha una sensibilità del 94% se associato al sospetto clinico di IVU, ma una specificità solo dell'83%. I falsi positivi per UTI si verificano quando LE è positivo nel bambino che ha piuria per altri motivi oltre all'infezione, ad esempio, nell'uretrite o nella malattia di Kawasaki. Falsi negativi possono verificarsi nei bambini piccoli perché il modello di minzione più frequente consente meno tempo per montare un'adeguata risposta infiammatoria ai batteri. I nitriti hanno una bassa sensibilità nei bambini piccoli (53%) a causa della frequente minzione che non consente un tempo sufficiente (fino a 4 ore) per la produzione di nitriti da parte dei batteri che vivono nella vescica; tuttavia, la specificità è elevata (98%) e questo lo rende un buon test per governare l'infezione delle vie urinarie. La sensibilità e la specificità della microscopia delle urine per globuli bianchi e batteri sono peggiori rispetto a LE con piuria (5 o più globuli bianchi/campo ad alta potenza su un campione centrifugato o > 10 globuli bianchi/hpf su un campione non centrifugato) con una sensibilità e specificità di 73 % e 81% rispettivamente. La presenza di batteri al microscopio ha una sensibilità e una specificità rispettivamente dell'81% e dell'83%. Il conseguente trattamento eccessivo e insufficiente per le analisi delle urine false positive e negative comporta un aumento dei costi, resistenza agli antibiotici ed eventi avversi non necessari dovuti agli antibiotici. L'imprecisione dell'analisi delle urine tradizionale sui campioni di urina in sacca è molto maggiore rispetto ai campioni di catetere. Questi campioni presentano risultati falsi positivi per l'esterasi leucocitaria e le colture a tassi fino al 75-88% a causa della contaminazione da parte della flora urogenitale e dei globuli bianchi presenti nel perineo.

A causa delle scarse caratteristiche prestazionali delle analisi delle urine di routine su campioni di sacche, è necessario un campione ottenuto mediante cateterizzazione in bambini che non sono ancora abituati a usare il bagno anche per lo screening delle infezioni delle vie urinarie. Questo è invasivo e doloroso per il bambino, provoca ansia per la famiglia, porta a traumi uretrali e può persino introdurre batteri nel sistema urinario. Recenti ricerche descrivono una nuova tecnica in due fasi per ottenere campioni di urina di screening per UTI su questi giovani pazienti. In primo luogo, viene prelevato un campione di urina in sacca e, se si sospetta un'infezione delle vie urinarie mediante l'analisi delle urine, il paziente viene quindi cateterizzato per la coltura. Uno studio ha dimostrato che questa tecnica ha ridotto il numero di cateterizzazioni del 33%; tuttavia, data la bassa specificità delle analisi delle urine su campioni da sacca, vi è ancora ampio spazio per la riduzione dei cateterismi vescicali non necessari.

Nuovi biomarcatori urinari promettono di migliorare l'accuratezza dello screening per le IVU. Watson et al. ha studiato i peptidi antimicrobici (AMP) come biomarcatori urinari delle IVU nei bambini. Un AMP specifico, derivato dall'epitelio, è l'alfa-defensina 5 umana (HD5). Questo AMP è prodotto dalle cellule di Paneth intestinali, dal tratto genitale femminile e dall'uroepitelio. È stato riscontrato che l'HD5 ha una concentrazione media significativamente più alta nelle urine di campioni con coltura positiva rispetto a campioni con coltura negativa. Quando utilizzato in combinazione con LE, HD5 ha aumentato la specificità del solo test LE del 6% senza diminuire la sensibilità (97% per LE > traccia). Questo studio ha determinato il valore di cut-off ottimale di 174 pg/mg di creatinina per dichiarare il campione positivo. Poiché l'HD5 non deriva dai globuli bianchi, la sua presenza non è influenzata dalla presenza o dall'assenza di globuli bianchi nelle urine per identificare con precisione l'infiammazione urinaria. Sebbene gli autori di questo studio abbiano esaminato i risultati di entrambi i campioni puliti e cateterizzati, non hanno analizzato i campioni raccolti con entrambe le tecniche dallo stesso paziente.

L'identificazione e la convalida di biomarcatori con migliori caratteristiche prestazionali potrebbero ridurre il trattamento eccessivo delle IVU; la convalida di tali biomarcatori sui campioni di urina della sacca ha l'ulteriore vantaggio di ridurre la necessità di cateterizzazione per fornire l'urina per lo screening delle infezioni delle vie urinarie in una popolazione relativamente non selezionata di bambini piccoli che hanno la febbre senza focus. Proponiamo di confrontare l'uso di HD5 nei campioni di urina da sacca rispetto a quelli del catetere su bambini di età compresa tra 1 e 24 mesi per determinare se il biomarcatore ha una sensibilità e una specificità altrettanto elevate rispetto allo studio originale in entrambi i tipi di campione. L'eliminazione della necessità dell'urinocoltura farebbe anche risparmiare sui costi per i bambini i cui test rapidi non suggeriscono un'infezione del tratto urinario. Ridurre il numero di cateterizzazioni eseguite sui bambini piccoli ridurrà il numero di procedure dolorose, impedirà l'introduzione di batteri nel tratto urinario e ridurrà l'ansia dei genitori.