Alpha Defensin e 16S rRNA Gene nella diagnosi di PJI

La sostituzione totale dell'articolazione è considerata una delle procedure chirurgiche di maggior successo nel campo dell'ortopedia, alleviando il dolore e la limitazione del movimento a causa di danni articolari degenerativi o traumatici. Nonostante questo risultato, le infezioni delle protesi articolari sono ancora considerate una grave complicanza che spesso porta a risultati catastrofici e richiede un trattamento ripetuto ed esteso.

L'infezione è un grave problema in ortopedia che porta al fallimento dell'impianto. È un compito impegnativo trattare le infezioni degli impianti ortopedici che possono portare alla sostituzione dell'impianto e, nei casi più gravi, possono provocare amputazione e mortalità Le fonti di batteri infettivi includono l'ambiente della sala operatoria, le apparecchiature chirurgiche, gli indumenti indossati dal personale medico e paramedico , batteri residenti sulla pelle del paziente e batteri già presenti nel corpo del paziente Le infezioni associate all'impianto sono il risultato dell'adesione dei batteri alla superficie dell'impianto e della successiva formazione di biofilm nel sito di impianto .

Gli stafilococchi rappresentano oltre il 50% delle infezioni totali delle protesi articolari. Circa il 20% può essere polimicrobico, il 15% causato da Gram-negativi e circa il 10% è negativo alla coltura.

L'incidenza di PJI (un'infezione dell'articolazione protesica) varia a seconda dell'articolazione coinvolta; il tasso di artroplastiche che si infettano è il seguente: 1,7% del primario e 3,2% del protesi d'anca non primarie.

Una corretta e precoce opportuna terapia se la corretta e tempestiva diagnosi microbiologica delle infezioni viene effettuata entro 4 settimane, potrebbe essere possibile seguire un approccio conservativo sulla protesi, poiché i microrganismi non sono ancora organizzati in biofilm. Una diagnosi ritardata (>4 settimane) di infezioni precoci e tardive comporta la necessità di rimozione della protesi a causa della produzione di un biofilm microbico strutturato e maturo. La definizione di PJI è stata recentemente rivista dall'International Consensus Group on Periprosthetic Joint Infection

Secondo il PJI Consensus Group, i pazienti dovrebbero essere considerati affetti da PJI se soddisfano uno dei criteri principali o almeno tre dei criteri minori:

I criteri principali sono i seguenti:

1. Due colture periprotesiche positive con microrganismi fenotipicamente identici.
2. Tratto sinusale che comunica con l'articolazione.

I criteri minori sono i seguenti:

1. Proteina C reattiva sierica elevata e velocità di eritrosedimentazione.
2. Conta leucocitaria (WBC) elevata nel liquido sinoviale o variazione di ++ sulla striscia reattiva dell'esterasi leucocitaria.
3. Elevata percentuale di neutrofili nucleari polimorfi nel liquido sinoviale.
4. analisi istologica positiva del tessuto periprotesico.
5. Un'unica cultura positiva.

Fattori di rischio:

Diverse patologie possono aumentare il rischio di infezioni della protesi: infezioni pregresse, obesità, diabete mellito, immunodeficienza, malnutrizione o terapia farmacologica. La valutazione clinica fornisce maggiori dettagli per il sospetto di infezione. Durante l'esame obiettivo, il chirurgo può rilevare i segni tipici dell'infiammazione come gonfiore, arrossamento, dolore e perdita di funzionalità.

il segno più frequente era la perdita di funzionalità (95%), seguita da dolore (85%) e gonfiore inoltre solo il 22% dei pazienti presentava febbre e il 14% sensazione di malessere ma il 19% presentava fistola come segno primario di infezione.

Diagnosi:

La diagnosi accurata di infezione dell'articolazione protesica spesso comporta la combinazione di molteplici fattori tra cui sintomi, segni, conta delle cellule del liquido sinoviale, marker infiammatori sierici e coltura.

Una coltura è uno strumento importante per la diagnosi di infezione delle protesi articolari. La coltura del fluido articolare aspirato deve essere inviata in più set di terreni di coltura.

La sensibilità della coltura del liquido sinoviale è solo dell'85%, quindi una coltura negativa non esclude l'infezione. Tuttavia, la specificità della coltura del liquido sinoviale è di circa il 95% e le colture positive spesso implicano la presenza di infezione dell'articolazione protesica.

Sono disponibili numerosi test preoperatori per la determinazione e la diagnosi di una protesi totale d'anca fallita. Questi test includono test di screening ematologici (misurazione della velocità di eritrosedimentazione e del livello di proteina C-reattiva, conta dei globuli bianchi), aspirazione dell'articolazione dell'anca, radiografia normale e studi di imaging con radionuclidi. Nessuno di questi test è affidabile al 100% e sono soggetti a uno spettro variabile di risultati falsi negativi o falsi positivi. Una diagnosi errata ha conseguenze cruciali per il trattamento e per il paziente. In caso di infezione periprotesica diagnosticata erroneamente, la revisione della protesi senza un adeguato debridement manterrebbe una protesi totale d'anca fallita e rischierebbe un fallimento precoce. D'altra parte un presupposto errato sull'infezione periprotesica causata da un test falso positivo, il paziente deve sottoporsi a un intervento chirurgico che sarebbe altamente inadeguato come un'operazione di calcolo della cintura o una revisione cementata.

La diagnosi di PJI si basa sui risultati clinici dell'artrite, su un'analisi anomala del liquido sinoviale (SF) e sulla conferma microbiologica con una colorazione o una coltura di SF positive Vi sono limitazioni alle colture che possono includere quanto segue: un ritardo di almeno 2 giorni dal momento della presentazione per il recupero del patogeno sul terreno di coltura, i risultati possono essere influenzati da un piccolo inoculo, microrganismi esigenti possono richiedere test microbiologici specializzati e precedenti antibiotici possono rendere la coltura negativa Pertanto, vi è la necessità di un metodo rapido, sensibile e specifico nella diagnosi di PJI.

Il test dell'alfa-defensina del liquido sinoviale è un test immunologico che è stato specificamente sviluppato per aiutare nella diagnosi dell'infezione dell'articolazione protesica PJI.

La semplicità del test dell'alfa-defensina, combinata con la sua capacità di fornire un risultato clinico subito dopo un'aspirazione articolare preoperatoria, lo rende uno strumento interessante per la diagnosi di PJI La proteina alfa-defensina è un peptide antimicrobico che viene naturalmente rilasciato dai neutrofili che rispondono a un agente patogeno nel liquido sinoviale. È quindi molto ragionevole chiedersi se questo peptide antimicrobico venga rilasciato in risposta a tutti i patogeni e anche se il test dell'alfa-defensina sia in grado di rilevare PJI causati da tutti gli organismi.

È stato riportato che la sensibilità e la specificità del test immunologico dell'alfa-defensina sono superiori al 96%.

L'uso della PCR del gene 16S rRNA ad ampio raggio come strumento per l'identificazione dei batteri è possibile perché il gene 16S rRNA è presente in tutti i batteri. Il gene 16S rRNA è costituito da sequenze nucleotidiche altamente conservate, intervallate da regioni variabili che sono genere o specie-specifiche.

I test diagnostici molecolari che utilizzano la reazione a catena della polimerasi (PCR) stanno emergendo come strumento per la diagnosi di infezioni e condizioni non infettive. L'applicazione di tecniche PCR con primer derivati ​​dalle regioni altamente conservate del gene batterico 16S rRNA è stata utile nella rilevazione di organismi batterici.