Alfa-defensyna i gen 16S rRNA w diagnostyce PJI

Całkowita endoprotezoplastyka stawu uważana jest za jedną z najbardziej udanych procedur chirurgicznych z zakresu ortopedii, łagodzącą ból i ograniczenie ruchomości w wyniku zwyrodnieniowego lub urazowego uszkodzenia stawu. Pomimo tego osiągnięcia, infekcje protez stawowych nadal uważane są za poważne powikłanie, często prowadzące do katastrofalnych skutków i wymagające wielokrotnego i intensywnego leczenia.

Zakażenie jest głównym problemem w ortopedii prowadzącym do uszkodzenia implantu. Leczenie infekcji implantów ortopedycznych jest trudnym zadaniem, które może prowadzić do wymiany implantu, a w ciężkich przypadkach do amputacji i śmierci Źródłami bakterii zakaźnych są środowisko sali operacyjnej, sprzęt chirurgiczny, odzież noszona przez personel medyczny i paramedyczny , bakterie obecne na skórze pacjenta i bakterie już obecne w ciele pacjenta Zakażenia związane z implantami są wynikiem adhezji bakterii do powierzchni implantu i późniejszego tworzenia się biofilmu w miejscu implantacji .

Gronkowce odpowiadają za ponad 50% wszystkich infekcji protez stawowych. Około 20% może być wielobakteryjnych, 15% spowodowanych przez bakterie Gram-ujemne, a około 10% jest kulturowo ujemnych.

Częstość występowania PJI (infekcja stawu protetycznego) różni się w zależności od zajętego stawu; odsetek infekcji endoprotezoplastyki wynosi: 1,7% pierwotnej i 3,2% pierwotnej niepierwotne protezoplastyki stawu biodrowego.

Właściwa i wczesna odpowiednia terapia Jeśli w ciągu 4 tygodni zostanie wykonana prawidłowa i terminowa diagnostyka mikrobiologiczna infekcji, możliwe będzie zastosowanie konserwatywnego podejścia do protezy, ponieważ mikroorganizmy nie są jeszcze zorganizowane w biofilmy. Opóźnione rozpoznanie (>4 tygodni) wczesnych i późnych infekcji wiąże się z koniecznością usunięcia protezy ze względu na wytwarzanie ustrukturyzowanego i dojrzałego biofilmu mikrobiologicznego. Definicja PJI została niedawno zmieniona przez International Consensus Group on Periprotez Joint Infection

Według PJI Consensus Group pacjentów należy uznać za chorych na PJI, jeśli spełniają jedno z głównych kryteriów lub co najmniej trzy z mniejszych kryteriów:

Główne kryteria są następujące:

1. Dwie pozytywne kultury okołoprotezowe z fenotypowo identycznymi organizmami.
2. Przewód zatokowy komunikujący się ze stawem.

Kryteria mniejsze to:

1. Podwyższone białko reaktywne C w surowicy i szybkość sedymentacji erytrocytów.
2. Podwyższona liczba białych krwinek w płynie maziowym (WBC) lub ++ zmiana na pasku testowym esterazy leukocytów.
3. Podwyższony odsetek neutrofili jądrowych polimorficznych w płynie maziowym.
4. pozytywna analiza histologiczna tkanki okołoprotezowej.
5. Jedna pozytywna kultura.

Czynniki ryzyka:

Różne patologie mogą zwiększać ryzyko infekcji protezy: przebyte infekcje, otyłość, cukrzyca, niedobór odporności, niedożywienie lub terapia lekami. Ocena kliniczna zawiera więcej szczegółów dotyczących podejrzenia zakażenia. Podczas badania fizykalnego chirurg może wykryć typowe objawy stanu zapalnego, takie jak obrzęk, zaczerwienienie, ból i utrata funkcji.

najczęstszym objawem była utrata funkcji (95%), a następnie ból (85%) i obrzęk, ponadto tylko 22% pacjentów miało gorączkę, a 14% miało poczucie choroby, ale 19% miało przetokę jako główny objaw infekcji.

Diagnoza:

Dokładna diagnoza infekcji stawu protetycznego często wymaga połączenia wielu czynników, w tym objawów podmiotowych, przedmiotowych, liczby komórek płynu maziowego, markerów stanu zapalnego w surowicy i posiewu.

Posiew jest ważnym narzędziem w diagnostyce infekcji stawu protetycznego. Hodowlę aspirowanego płynu stawowego należy przesłać w wielu zestawach pożywek hodowlanych.

Czułość posiewu płynu maziowego wynosi tylko 85%, więc wynik posiewu ujemnego nie wyklucza zakażenia. Jednak specyficzność posiewu płynu maziowego wynosi około 95%, a posiewy dodatnie często wskazują na obecność zakażenia protezy stawu.

Dostępnych jest wiele testów przedoperacyjnych służących określeniu i rozpoznaniu nieudanej całkowitej alloplastyki stawu biodrowego. Badania te obejmują przesiewowe badania hematologiczne (pomiar szybkości opadania erytrocytów, poziomu białka C-reaktywnego, liczby białych krwinek), aspirację stawu biodrowego, zdjęcie rentgenowskie oraz badania obrazowe radionuklidów. Żaden z tych testów nie jest w 100% wiarygodny i podlega zmiennemu spektrum wyników fałszywie ujemnych lub fałszywie dodatnich. Błędna diagnoza ma kluczowe konsekwencje dla leczenia i dla pacjenta. W przypadku błędnie zdiagnozowanej infekcji okołoprotezowej rewizja protezy bez odpowiedniego oczyszczenia mogłaby zatrzymać nieudaną całkowitą alloplastykę stawu biodrowego i grozić wczesnym niepowodzeniem. Z drugiej strony błędne założenie o zakażeniu okołoprotezowym spowodowane fałszywie dodatnim wynikiem testu oznacza, że ​​pacjent musi przejść operację, która byłaby wysoce nieadekwatna jak operacja kamienia pasowego lub rewizja cementowa.

Rozpoznanie PJI opiera się na objawach klinicznych zapalenia stawów, nieprawidłowej analizie płynu maziowego (SF) i potwierdzeniu mikrobiologicznym dodatnim wynikiem barwienia metodą Grama lub posiewu. dni od momentu przedłożenia w celu odzyskania patogenu na pożywce, na wyniki może mieć wpływ małe inokulum, organizmy o wysokich wymaganiach mogą wymagać specjalistycznych badań mikrobiologicznych, a wcześniejsze antybiotyki mogą sprawić, że hodowla będzie ujemna. szybka, czuła i specyficzna metoda w diagnostyce PJI.

Test alfa-defensyny w płynie maziowym jest testem immunologicznym, który został specjalnie opracowany, aby pomóc w diagnozowaniu infekcji stawów protetycznych PJI.

Prostota testu alfa-defensyny w połączeniu z możliwością uzyskania wyniku klinicznego wkrótce po przedoperacyjnej aspiracji ze stawu czyni go atrakcyjnym narzędziem do diagnozowania PJI. Białko alfa-defensyny jest peptydem przeciwdrobnoustrojowym, który jest naturalnie uwalniany przez patogen w płynie maziowym. Dlatego uzasadnione jest pytanie, czy ten peptyd przeciwdrobnoustrojowy jest uwalniany w odpowiedzi na wszystkie patogeny, a także czy test alfa-defensyny może wykryć PJI wywołane przez wszystkie organizmy.

Stwierdzono, że czułość i swoistość testu immunologicznego na alfa-defensynę przekracza 96%.

Wykorzystanie szerokiego zakresu PCR genu 16S rRNA jako narzędzia do identyfikacji bakterii jest możliwe, ponieważ gen 16S rRNA jest obecny we wszystkich bakteriach. Gen 16S rRNA składa się z wysoce konserwatywnych sekwencji nukleotydowych, przeplatanych regionami zmiennymi, które są specyficzne dla rodzaju lub gatunku.

Molekularne testy diagnostyczne wykorzystujące reakcję łańcuchową polimerazy (PCR) pojawiają się jako narzędzie do diagnozowania infekcji i stanów niezakaźnych. Zastosowanie technik PCR ze starterami pochodzącymi z wysoce konserwatywnych regionów bakteryjnego genu 16S rRNA było przydatne w wykrywaniu organizmów bakteryjnych.