Confronto tra infezioni del flusso sanguigno con carbapenemi etero-resistenti vs resistenti ai carbapenemi Klebsiella Pneumoniae (COMBAT)

Obiettivi principali:

1. Concepire la rilevanza clinica del fenomeno dell'eteroresistenza ai carbapenemi tra i ceppi di Klebsiella pneumoniae.
2. Identificazione dei meccanismi di resistenza molecolare che causano l'eteroresistenza ai carbapenemi tra i ceppi di Klebsiella pneumoniae
3. Identificazione dell'accuratezza del test del gradiente (ad es. E-test) e test di diffusione del disco per il rilevamento dell'eteroresistenza ai carbapenemi rispetto all'analisi PAP gold standard

Ipotesi

Ipotesi principale

Il tasso di mortalità a 1-30 giorni è più alto nelle infezioni del flusso sanguigno causate da CRKp rispetto a Klebsiella pneumoniae eteroresistente ai carbapenemi

Ipotesi secondaria

1. I tassi di recidiva/reinfezione a 90 giorni sono simili nei gruppi CRKp e Kp eteroresistenti ai carbapenemi. Tuttavia, la monoterapia con carbapenemi è associata a un più alto tasso di recidiva/reinfezione nel trattamento dell'infezione del flusso sanguigno causata da K. pneumoniae eteoresistente ai carbapenemi, anche se utilizzata come regimi di infusione prolungata e ad alte dosi.
2. Il tasso di guarigione clinica a 14 giorni è significativamente più alto nel gruppo Kp eteroresistente ai carbapenemi rispetto al gruppo CRKp.
3. Il tasso di guarigione clinica a 14 giorni è significativamente inferiore nei pazienti con BSI causata da K. pneumoniae eteroresistente ai carbapenemi e trattati con la monoterapia con carbapenemi.
4. Il tasso di guarigione microbiologica a 7 giorni è significativamente più alto nel gruppo Kp eteroresistente ai carbapenemi rispetto al gruppo CRKp.
5. Il tasso di guarigione microbiologica in 7 giorni è significativamente inferiore nei pazienti con BSI causata da K. pneumoniae eteroresistente ai carbapenemi e trattati con la monoterapia con carbapenemi.

Disegno dello studio:

Studio prospettico multicentrico multinazionale

Ambiente e periodo di studio:

Gli ospedali terziari di diverse parti del mondo saranno inclusi nello studio COMBAT. Il periodo di studio è programmato per essere 01.04.2020-01.04.2021 o più lungo fino al raggiungimento della dimensione del campione predefinita. Gli investigatori locali (primari) raccoglieranno dati microbiologici e clinici dei partecipanti. Gli investigatori del sito esamineranno i dati del laboratorio di microbiologia a intervalli giornalieri per identificare i pazienti con CRKp o batteriemia Kp eteroresistente ai carbapenemi. Tutti i pazienti consecutivi con CRKp monobatterico o Kp BSI etero-resistente ai carbapenemi potranno essere valutati per l'inclusione nello studio. La resistenza ai carbapenemi sarà determinata in base ai criteri CDC del 2015. La presenza di etero-resistenza ai carbapenemi tra gli isolati di emocoltura di Kp sarà inizialmente determinata sulla base dell'osservazione di alcune sub-colonie nella zona di inibizione dei carbapenemi. La presenza di eteroresistenza contro un solo tipo di carbapenemi inclusi ertapenem, imipenem, meroepenem sarà sufficiente per essere inclusi. L'identificazione di sottopopolazioni eteroresistenti ai carbapenemi non è infrequente durante l'esecuzione di test di diffusione del disco o test di gradiente (ad es. E-test) nelle nostre pratiche quotidiane. Tuttavia, l'esatta sensibilità e specificità di questi test per l'identificazione dell'eteroresistenza ai carbapenemi tra i microrganismi gram-negativi non è ancora nota. I partecipanti con BSI causata da Kp eteroresistente ai carbapenemi definita dalla diffusione del disco o dai risultati del test del gradiente saranno reclutati nel gruppo Kp eteroresistente ai carbapenemi. Tuttavia, gli isolati Kp eteroresistenti ai carbapenemi clinici saranno trasferiti a centri di riferimento predefiniti di ciascun paese tramite appropriati terreni di coltura di trasferimento. Nei centri di riferimento verrà eseguita la profilazione dell'analisi di popolazione (PAP) per questi patogeni. Sebbene la PAP sia un metodo raccomandato per l'identificazione dell'eteroresistenza ai carbapenemi, è ingombrante per i laboratori di microbiologia per l'uso di routine. Saranno inizialmente inclusi i partecipanti sospettati di avere BSI con Kp etero-resistente ai carbapenemi sulla base di metodi microbiologici di routine e verranno registrati i dati di questi pazienti, ma questi pazienti saranno esclusi dalla nostra analisi finale se l'analisi PAP non conferma la presenza di eterocarbapenem -resistenza in questi patogeni. L'analisi PAP sarà utilizzata come test di conferma per l'identificazione dell'eteroresistenza ai carbapenemici tra gli isolati di Klebsiella pneumoniae. La PAP verrà eseguita al termine del reclutamento dei pazienti e dopo la raccolta di tutti gli isolati nei centri di riferimento. Pertanto, le decisioni terapeutiche e qualsiasi altro intervento non saranno influenzate dai risultati dell'analisi PAP. La PAP verrà utilizzata solo per l'identificazione della presenza di eteroresistenza ai carbapenemi tra isolati sospetti come metodo gold standard. Questo studio sarà puramente osservazionale e nessun intervento sarà in nessuna parte del follow-up del paziente (ad es. diagnosi, trattamento ecc.) e tutte le decisioni saranno prese dai medici curanti. In breve, l'analisi PAP sarà eseguita come segue: una colonia da una coltura cresciuta durante la notte su agar Columbia viene inoculata in 5 ml di brodo Luria-Bertani. Dopo 24 ore di incubazione, 0,1 ml di sospensione batterica con una densità corrispondente a 0,5 McFarland vengono diluiti in serie e sparsi su Mueller-Hinton agar contenente diluizioni seriali doppie di meropenem, imipenem, ertapenem con concentrazioni comprese tra 0,25 e 256 mg/L. Cento microlitri di una o più diluizioni seriali dieci volte di una sospensione McFarland 0,5 vengono sparsi su agar Mueller-Hinton privo di droga e incubati per 48 ore a 37 °C per determinare le CFU/ml. I conteggi delle colonie da tre piastre replicate vengono eseguiti per tutti gli isolati e vengono stimati i valori medi. Viene calcolato il numero di cellule resistenti in 0,1 ml di sospensione batterica iniziale e viene tracciato il log CFU/ml rispetto alla concentrazione di antibiotico. La frequenza delle sottopopolazioni eteroresistenti alla più alta concentrazione di farmaco sarà calcolata e divisa il numero di colonie cresciute su piastre contenenti antibiotici per il conteggio delle colonie dallo stesso inoculo batterico piastrato su piastre prive di antibiotici. Un protocollo per l'analisi PAP sarà preparato e inviato ai centri di riferimento per eseguire PAP in modo più fluido e con le stesse tecniche in ogni centro di riferimento. Gli investigatori del sito raccoglieranno anche isolati CRKp e manterranno questi isolati in condizioni appropriate fino al momento del trasferimento per l'analisi. Tutti gli isolati CRKp saranno inviati ai laboratori centrali di microbiologia in ciascun paese per l'identificazione dei geni della carbapenemasi mediante PCR multiplex (reazione a catena polimerizzata).

Misura di prova:

Per quanto ne sappiamo, non esiste in letteratura uno studio che indaghi sugli esiti clinici del flusso sanguigno o di altri tipi di infezioni invasive causate da batteri gram-negativi eteroresistenti ai carbapenemi. Pertanto, questo studio sarà condotto come studio pilota. Tuttavia, è previsto il coinvolgimento di 200 partecipanti per il braccio CRKp e 100 partecipanti per il braccio Klebsiella pneumonaie eteroresistente ai carbapenemi.

Azione supplementare:

I partecipanti saranno valutati per l'eradicazione microbiologica il giorno 7 mediante emocolture di controllo e colture di fonte primaria di infezione. Se il patogeno causale non viene eradicato entro 7 giorni di follow-up, se necessario verranno prelevate colture consecutive tra 7 e 28 giorni. I pazienti saranno anche valutati per la risposta clinica il giorno 7 e il giorno 14 utilizzando parametri pertinenti. Tutti i partecipanti saranno seguiti per 90 giorni dopo la data dell'emocoltura indice. Durante questo periodo di follow-up, verrà effettuata una valutazione regolare a partire dal campionamento dell'emocoltura e i partecipanti saranno valutati principalmente per l'insorgenza di qualsiasi infezione (flusso sanguigno o altro tipo di infezione invasiva) in un intervallo mensile se i partecipanti vengono dimessi. I partecipanti saranno avvisati di rivolgersi ai nostri centri fino al completamento del periodo di follow-up di 90 giorni quando si sviluppano sintomi di infezione (ad esempio febbre, brividi). Inoltre, i partecipanti saranno informati di chiamare i medici che sono i ricercatori primari di un particolare centro in questo studio quando i partecipanti arrivano alla clinica ospedaliera o al pronto soccorso. Gli investigatori primari valuteranno i partecipanti e invieranno i loro campioni di coltura in base alle necessità cliniche. Dopo la revisione dei risultati delle colture e della presentazione clinica, i pazienti saranno assegnati in infezioni con gruppi di Klebsiella pneumoniae resistenti ai carbapenemi o eteroresistenti ai carbapenemi. Se il partecipante viene dimesso prima del completamento dei 90 giorni, verrà contattato telefonicamente entro 30 giorni per valutare gli esiti indagati.

Analisi microbiologiche:

• I test di sensibilità antimicrobica (AST) saranno eseguiti in ogni centro e non saranno ripetuti. Pertanto, i risultati AST saranno ottenuti dal database ospedaliero.
• PAP (Population analysis profiling) sarà eseguito nei centri di riferimento in ogni paese per identificare gli isolati eteroresistenti effettivi tra gli isolati sospetti in cui sono identificate alcune sottopopolazioni all'interno della zona di inibizione nel test del gradiente (es.E-test) o nel test di diffusione del disco
• Multiplex PCR verrà utilizzato per l'identificazione dei tipi di carbapenemasi (sarà eseguita nei centri di riferimento)
• Il sequenziamento dell'intero genoma sarà utilizzato per identificare i meccanismi molecolari dell'eteroresistenza ai carbapenemi negli isolati clinici (sarà eseguito nei centri di riferimento)
• La resistenza alla colistina sarà studiata con il metodo della microdiluizione del brodo (sarà eseguita nei centri di riferimento)
• I breakpoint EUCAST verranno utilizzati per l'identificazione della resistenza contro tutti gli antibiotici ad eccezione della tigeciclina in cui verranno applicati i breakpoint FDA.
• I risultati della sensibilità antimicrobica e dei valori MIC di carbapenemi, colistina, tigeciclina, amikacina e gentamicina saranno indicati per le sottopopolazioni più resistenti identificate nell'analisi PAP. I valori di MIC dei suddetti antibiotici saranno analizzati nei centri di riferimento utilizzando il metodo della microdiluizione in brodo. Per altri antibiotici, i risultati AST degli isolati parentali saranno registrati e ottenuti dal database ospedaliero.

Analisi statistica:

Le variabili sono state descritte utilizzando la mediana (intervallo interquartile) o il conteggio della frequenza in base al tipo di variabile. Le variabili categoriali saranno confrontate con il chi-quadro di Pearson o il test esatto di Fisher se le celle hanno una frequenza di 5 o meno e le variabili continue con i test U di Wilcoxon-Mann-Whitney per variabili distribuite non normalmente o il test t di Student per variabili distribuite normalmente. I gruppi (CRKp vs Carbapenem hetero-resisant) sono stati confrontati utilizzando l'analisi univariata per definire le variabili che hanno una differenza significativa tra i gruppi di confronto. Tutte le variabili univariabili con un valore P di 0,20 o inferiore saranno incluse nei modelli di regressione multivariata di Cox selezionandole manualmente in modo graduale all'indietro in base al valore clinico e alla loro associazione. Il VIF (fattore di inflazione della varianza) sarà calcolato per ciascuna variabile incorporata nel modello multivariato. Il modello migliore verrà scelto in base al test del rapporto di verosimiglianza. In un'altra analisi che confronta il gruppo CRKp e il gruppo eteroresistente ai carbapenemi, verrà calcolato un punteggio di propensione e questo punteggio sarà incorporato nel modello di analisi di regressione di Cox come parametro di confusione. Verrà applicata l'analisi di regressione di Cox per confrontare i risultati rilevanti come la mortalità a 30 giorni e i tassi di guarigione clinica a 14 giorni.

La sopravvivenza per 30 giorni dalla prima emocoltura positiva è stata tracciata come curve di Kaplan-Meier e i tassi di sopravvivenza sono stati confrontati con il log rank test per valutare l'effetto dell'eteroresistenza ai carbapenemi. Tutti i test erano a due code e la significatività era fissata a 0,05 nel software SPSS (versione 20.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA).