Инфекции, связанные с имплантатами, у пациентов со скелетными саркомами (IRISSAR)

В ортопедической онкологии риск и последствия инфекций, связанных с ортопедическими устройствами (ИСОД), усугубляются, поскольку у пациентов часто наблюдается ослабленный иммунный ответ из-за основного заболевания, химиотерапии или облучения. Используемые имплантаты могут быть настолько нагружаемыми, что их невозможно удалить или заменить в случае инфекции, что в худшем случае приводит к ампутации или смерти. По сравнению с частотой перипротезной инфекции (ППИ) в 1-2% в неонкологической популяции с тотальным эндопротезом тазобедренного или коленного сустава, у пациентов с мегапротезом из-за скелетной саркомы частота инфекций составляет 3-25%. Факторы, связанные с пациентом, обширные и повторные операции, а также крупные реконструктивные имплантаты, вероятно, объясняют повышенную частоту.

Насколько нам известно, ни одно исследование не оценивало роль микробиологических факторов, таких как образование биопленки и чувствительность, в этой популяции. Кроме того, недостаточные иммунологические факторы у этих пациентов, такие как нарушение миграции нейтрофилов, экспрессия цитокинов и респираторный взрыв фагоцитов, участвующие в уничтожении микробов, могут создавать среду, благоприятствующую более вирулентным фенотипам. Фундаментальные знания о роли биопленки в этой популяции могут способствовать улучшению планирования лечения и исходов.

Отличить патогенные микроорганизмы от контаминантов может быть сложно, особенно при полимикробных инфекциях. Добавление метагеномной диагностики, которая все еще редко используется в клинической практике, может повысить чувствительность, но прогностическая точность остается проблемой. Сравнение результатов традиционного микробиологического посева с метагеномным секвенированием было бы интересным для определения точности современных диагностических методов.

Настоящее исследование является поисковым проектом, посвященным многофакторной природе ППИ с акцентом на микробный фенотип у пациентов со скелетной саркомой. Роль факторов хозяина, микроба и имплантата будет исследована с использованием набора различных методов и сравнена со случаями ППИ у пациентов с обычным эндопротезом тазобедренного или коленного сустава.

Предоперационные образцы крови будут взяты, а образцы перипротезных мягких тканей, кости и суставной жидкости будут собраны интраоперационно. Пациенты будут обследованы во время первичной операции с мегапротезом из-за скелетной саркомы, а в случае послеоперационной ППИ они будут обследованы аналогичным образом во время ревизионной операции. Пациенты, переносящие повторную операцию из-за ППИ в обычном тотальном эндопротезе тазобедренного или коленного сустава, также будут обследованы с взятием крови, кости, мягких тканей и суставной жидкости интраоперационно.

Описательные сравнения между (i) перипротезными тканями и тканями ППИ до и после инфекции у пациентов ортопедической онкологии, и (ii) тканями ППИ у пациентов ортопедической онкологии и обычных пациентов с ППИ, будут проведены в отношении следующих параметров:

Роль хозяина:

• Клинические параметры: оценка по шкале ASA, диабет, ИМТ, возраст, пол, использование антибиотиков за 2 недели до операции, продолжительность химиотерапии, тип химиотерапии, прекращение химиотерапии, начало симптомов в случае инфекции, тип имплантата, продолжительность операции, тип остеосаркомы, степень и стадия, место операции, длина резекции.
• Биохимия крови (полный подсчет лейкоцитов с дифференциалом, плотность нейтрофилов, СРБ, прокальцитонин, ИЛ-6).
• Гистология и иммуногистохимия (FISH для идентификации бактерий, воспалительные инфильтраты (наличие гигантских клеток инородного тела), ангиогенез, некроз тканей).
• Экспрессия генов (маркеры, связанные с ангиогенезом, воспалением, распознаванием микробов и некрозом тканей). В отобранных парафиновых образцах будет исследован анализ с пространственной транскриптомикой.

Роль патогена:

• Пять культур тканей для рутинного культивирования (для определения возбудителя) и одна дополнительная для экстракции бактериальной ДНК и секвенирования гена 16S рРНК.
• Клинические штаммы стафилококков, выделенные из ППИ и опухолевого эндопротеза во время инфекции, будут охарактеризованы и сравнены с точки зрения их фенотипического образования биопленки, чувствительности к антимикробным препаратам и наличия генов вирулентности с использованием CV, MBEC и NGS.
• Различия в экспрессии генов, связанных с биопленкой, между штаммами стафилококков ППИ (обычными и ортопедической онкологии) при выращивании на титане с предварительной кондиционированием сывороткой in vitro.