Abstract

Podstawa. Wczesne wykrycie bakteriemii Gram-dodatniej i zastosowanie w odpowiednim czasie właściwej terapii przeciwdrobnoustrojowej jest niezbędne dla zmniejszenia śmiertelności pacjentów. Celem naszego badania była ocena działania testu Verigene do oznaczania posiewu krwi na posiewy Gram-dodatnie (BC-GP) w dwóch specjalnych placówkach opieki zdrowotnej i określenie potencjalnego wpływu szybkiego badania posiewu krwi w kierunku bakteriemii Gram-dodatniej w ramach japońskiego systemu opieki zdrowotnej. Ponadto, badanie obejmowało symulowane posiewy krwi, które zawierały bibliotekę dobrze scharakteryzowanych izolatów metycylinoopornego Staphylococcus aureus (MRSA) i enterokoków opornych na wankomycynę (VRE), odzwierciedlających różne regiony geograficzne w Japonii. Metody. Wykonano łącznie 347 testów BC-GP na posiewach klinicznych i symulowanych. Wyniki BC-GP porównano z wynikami uzyskanymi metodami referencyjnymi do identyfikacji rodzaju/gatunku i wykrywania genów oporności przy użyciu metod molekularnych i MALDI-TOF MS. Wyniki. W przypadku identyfikacji i wykrywania genów oporności w dwóch ośrodkach klinicznych i symulowanych posiewach krwi ogólna zgodność BC-GP z metodami referencyjnymi wyniosła 327/347 (94%). Czas identyfikacji i wykrywania oporności drobnoustrojów metodą BC-GP był istotnie krótszy w porównaniu z badaniami rutynowymi, zwłaszcza w szpitalu kardiologicznym, który nie oferuje usług mikrobiologii klinicznej w weekendy i święta. Wnioski. BC-GP generował dokładną identyfikację i wykrywanie markerów oporności w porównaniu z rutynowymi metodami laboratoryjnymi dla organizmów Gram-dodatnich w specjalistycznych warunkach klinicznych, zapewniając szybsze wyniki niż obecne rutynowe badania.

1. Wprowadzenie

Bakterie Gram-dodatnie są najbardziej dominującymi mikroorganizmami związanymi z posocznicą w placówkach służby zdrowia i najczęstszą przyczyną bakteriemii u pacjentów z przeszczepem krwiotwórczych komórek macierzystych. Bakteriemia enterokokowa wiąże się ze zwiększonym ryzykiem śmiertelności u pacjentów z przeszczepem krwiotwórczych komórek macierzystych, niezależnie od wrażliwości na wankomycynę. W oddziałach kardiologicznych głównymi zakażeniami są: infekcyjne zapalenie wsierdzia, infekcyjne zapalenie tętniaka, zakażenia krwi związane z cewnikami oraz zakażenia miejsca operowanego po zabiegach kardiochirurgicznych, w których najczęstszymi drobnoustrojami sprawczymi są pałeczki Gram-dodatnie. W obu jednostkach medycznych, wczesne wykrycie Gram-dodatnich i opornych markerów jest bardzo ważne w zarządzaniu opieką nad pacjentem, zarządzaniu antybiotykami i zapobieganiu rozprzestrzeniania się opornych mikroorganizmów.

Jako że wczesna interwencja z terapią przeciwdrobnoustrojową wiąże się z lepszym rokowaniem, a każda godzina opóźnienia wiąże się ze zwiększoną śmiertelnością, szybka diagnoza jest krytyczna. Test Verigene Gram-dodatniej hodowli krwi (BC-GP) (Nanosphere, Inc., Northbrook, IL) jest systemem mikromacierzy, umożliwiającym identyfikację powszechnie występujących bakterii Gram-dodatnich i głównych markerów oporności bezpośrednio z dodatniego wyniku hodowli krwi. Chociaż wiele badań oceniało wcześniej wydajność raportowania BC-GP w zakresie od 92 do 99% zgodności z konwencjonalną metodologią, jednym z ograniczeń poprzednich raportów było to, że wiele z tych badań pochodziło ze Stanów Zjednoczonych, jak również z krajów poza Japonią, a tylko jeden opublikowany raport miał ograniczony zakres w Japonii .

Zmienność genetyczna wśród linii bakteryjnych krążących w różnych regionach geograficznych świata może wpływać na czułość testów molekularnych opartych na sondach oligonukleotydowych do wykrywania organizmów lub markerów oporności. Badania w Hong Kongu i Belgii wykazały niższą wydajność BC-GP

Celem tego badania było określenie potencjalnego wpływu BC-GP na zarządzanie pacjentem i wyniki pacjenta w specjalistycznych warunkach szpitalnych w japońskim środowisku opieki zdrowotnej, które stoi w obliczu wielu wyzwań. Coraz bardziej starzejąca się populacja i towarzyszące jej obciążenie związane z rosnącymi kosztami opieki zdrowotnej stanowiły wyzwanie dla infrastruktury opieki zdrowotnej. Mimo że metycylinooporny gronkowiec złocisty (MRSA) stanowi ponad 90% zakażeń szpitalnych wywołanych przez oporne bakterie w Japonii, w wielu placówkach służby zdrowia w ramach ograniczania kosztów powszechnie stosuje się outsourcing badań mikrobiologii klinicznej lub nie wykonuje się ich w weekendy. Niniejsza praca przedstawia pierwszą kompleksową ocenę BC-GP w Japonii w celu walidacji jego wydajności klinicznej. Symulowane badanie posiewu krwi obejmuje bibliotekę dobrze scharakteryzowanych szczepów MRSA związanych z opieką zdrowotną (HA-MRSA), MRSA nabytych w środowisku (CA-MRSA) i enterokoków opornych na wankomycynę (VRE) krążących w Japonii.

2. Metody

BC-GP oceniano w szpitalu Toranomon (TH) i Instytucie Serca Sakakibara (SHI), zgodnie z protokołami badań zatwierdzonymi przez instytucjonalną komisję ds. przeglądów w poszczególnych placówkach, w okresie od 26 czerwca 2012 r. do 6 marca 2013 r. TH to szpital ogólny z 1168 łóżkami, w którym znajduje się 123-łóżkowy oddział hematologiczny, wykonujący rocznie 140-160 przeszczepów krwiotwórczych komórek macierzystych. Laboratorium mikrobiologiczne w szpitalu działa codziennie w godzinach dziennych. SHI to 320-łóżkowy szpital dydaktyczny specjalizujący się w chorobach układu krążenia z liczbą ponad 1500 operacji na otwartym sercu rocznie. Laboratorium mikrobiologiczne w szpitalu jest obsługiwane przez zewnętrzne komercyjne laboratorium referencyjne. Laboratorium mikrobiologiczne pracuje na dziennej zmianie w dni powszednie i jest zamknięte w weekendy i święta.

Hodowle krwi były wykonywane w SHI przy użyciu butelek BacT/ALERT FA i monitorowane przy użyciu BacT/ALERT 3D (bioMérieux, Marcy l’Etoile, Francja). W TH stosowano butelki BACTEC Plus i monitorowanie za pomocą BACTEC 9240 i FX (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ). Tylko jedna dodatnia butelka z posiewem krwi zawierająca Gram-dodatnie kokcyty lub pałeczki na pacjenta została włączona do badania. Dwa ml dodatniego podłoża do hodowli krwi przechowywano w temperaturze -85C do ponownego badania.

Rutynową identyfikację mikrobiologiczną i oznaczanie wrażliwości izolatów przeprowadzono przy użyciu konwencjonalnych testów identyfikacyjnych, takich jak rozpuszczalność w żółci, wrażliwość na dysk optochinowy i system MicroScan WalkAway (Beckman Coulter, Pasadena, CA) w TH i system Vitek 2 (bioMérieux, Marcy l’Etoile, Francja) w SHI. Badania przesiewowe w kierunku oporności na metycylinę przeprowadzono zgodnie z wytycznymi CLSI. Zastosowano również test aglutynacji lateksowej do wykrywania białka PBP2a wiążącego penicylinę .

TestowanieBC-GP przeprowadzono na dodatnim posiewie krwi wykazującym obecność organizmów Gram-dodatnich zgodnie z instrukcjami producenta. W skrócie, dobrze wymieszana 350 μl próbka pożywki z posiewu krwi była pipetowana do studzienki na płytce do ekstrakcji nuklein BC-GP, umieszczana na Verigene Processor SP w celu przetworzenia i analizy przez Verigene Reader.

Ocena została przeprowadzona w celu określenia różnicy w czasie pomiędzy raportowaniem wyników przy użyciu BC-GP i identyfikacji opartej na kulturze oraz wyników wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe dla 139 dodatnich bulionów z posiewem krwi. W przypadku wyników opartych na posiewach, czas wymagany do wygenerowania raportu końcowego był czasem pomiędzy odczytem barwienia metodą Grama a wprowadzeniem ostatecznych wyników identyfikacji i lekowrażliwości do systemu informatycznego laboratorium. W przypadku BC-GP, czas do uzyskania wyniku był czasem pomiędzy odczytem barwienia metodą Grama a wprowadzeniem wyników BC-GP do laboratoryjnego systemu informacyjnego.

Zestaw 208 symulowanych posiewów krwi został skonstruowany przy użyciu typu, szczepów referencyjnych i szczepów klinicznych z różnych regionów geograficznych w Japonii w celu oceny BC-GP. Szczepy kliniczne zawierały organizmy, które stanowiły wyzwanie dla komercyjnych systemów identyfikacji w poprzednich badaniach klinicznych w TH i SHI. Dodatkowo, przetestowano również bibliotekę dobrze scharakteryzowanych szczepów HA-MRSA, CA-MRSA i VRE z Japonii. Symulowane badania hodowli krwi przeprowadzono w Miroku Medical Laboratory (Saku City, Nagano Prefecture, Japonia). Dwieście osiem szczepów dostosowano do zmętnienia około 100 CFU/ml w sterylnym roztworze soli fizjologicznej. Trzysta μl inokulowano do butelek BACTEC Plus Aerobic/F zawierających od 8 do 10 ml ludzkiej krwi pełnej (grupa krwi O, Tennessee Blood Services, Memphis, TN) w celu uzyskania ostatecznego inokulum 30 CFU/butelkę. Butelkę BACTEC Plus Anaerobic/F zaszczepiono również dla S. pneumoniae i grupy S. anginosus. Każda butelka była inkubowana w systemie BACTEC do momentu uzyskania pozytywnego sygnału. Jeśli BC-GP dawał wynik ujemny, wykonywano ponowne badanie w 11-krotnym rozcieńczeniu podłoża przy użyciu sterylnej wody destylowanej.

Każdy z dodatnich izolatów z hodowli krwi w dwóch szpitalach przechowywano w 10% mleku odtłuszczonym (Difco) w temperaturze -85C. Identyfikację gatunkową potwierdzono za pomocą spektrometrii mas MALDI-TOF MS (Microflex LT z oprogramowaniem Biotyper ver. 3.0 software; Bruker Daltonik GmbH, Bremen, Germany) dla wszystkich szczepów. Jeśli organizm nie został zidentyfikowany do poziomu gatunku przez MALDI-TOF MS (wartość wyniku < 2,0) lub zidentyfikowany jako Micrococcus, Listeria, Staphylococcus inny niż S. aureus, Streptococcus inny niż S. pyogenes, i S. agalactiae, badanie potwierdzające przez PCR bezpośrednie sekwencjonowanie 16S rDNA lub sodA zostało przeprowadzone na Uniwersytecie Juntendo lub Tokyo Women’s Medical University . Przeprowadzono specyficzną PCR w celu wykrycia mecA u wszystkich gronkowców oraz vanA, vanB u wszystkich enterokoków. Metody stosowane do typowania SCCmec MRSA nabytych w środowisku lub związanych z opieką zdrowotną, stosowane do charakteryzowania szczepów, zostały wcześniej opisane .

Zgodność została określona w porównaniu z wynikami metod referencyjnych. Istniała zgodność, jeśli docelowe wykrywanie BC-GP zgadzało się z metodą referencyjną na poziomie rodzaju lub gatunku. Dziewięćdziesięciopięcioprocentowe przedziały ufności (95% CI) i test sparowany zostały określone przy użyciu programu GraphPad StatMate (GraphPad Software Inc., San Diego, CA).

3. Wyniki

W tym badaniu ogólna zgodność identyfikacji między BC-GP i metodą referencyjną wynosiła 327/347 (94%) dla prospektywnych posiewów krwi w dwóch ośrodkach klinicznych i symulowanych posiewów krwi. Łączna zgodność pomiędzy PCR i BC-GP dla wykrywania mecA wynosiła 71/73 (97%) dla prospektywnych posiewów krwi i symulowanych posiewów krwi.

Połączona dokładność identyfikacji z obu ośrodków szpitalnych wynosiła 129/139 (93%). Dla posiewów monomikrobowych dokładność identyfikacji wynosiła 121/124 (98%). Zgodność pomiędzy PCR i BC-GP dla dodatniej mecA wynosiła 51/53 (96%). Tabela 1 przedstawia wyniki TH. Ogólnie, 96/104 (92%) organizmów zostało prawidłowo zidentyfikowanych przez BC-GP do poziomu gatunku lub rodzaju, włączając w to wykrywanie genów oporności. Jak pokazano w Tabeli 2, całkowita zgodność BC-GP z metodą referencyjną w SHI wynosiła 33/35 (94%) organizmów.

.

.

.

Organizm BC-GP (ogółem) BC-.GP (hodowle jednomikrobiologiczne)
Liczba organizmów Liczba (%) izolatów Liczba organizmów Liczba (%) izolatów
Poprawnie zidentyfikowany Niewykryty Niepoprawnie zidentyfikowany Poprawnie zidentyfikowany Poprawnie zidentyfikowany Nie wykryty Nieprawidłowo zidentyfikowany
Staphylococcus 78 73 (94) 4 (5) 1 (1) 71 70 (99) 1 (2)
S. aureus 16 16 (100) 16 16 (100)
Methicillin-.wrażliwa 9 9 (100) 9 9 (100)
Metycylina-oporne 7 7 (100) 7 7 (100)
S. epidermidis 37 34 (92) 2 (5) 1 (3) 34 34 (100)
Metycylinowrażliwe 2 1 (50) 1 (50) 1 1 (100)
Metycylina-oporna 35 33 (94) 1 (3) 1 (3) 33 33 (100)
S. lugdunensis 1 1 (100) 1 1 (100)
Inne CNS 24 22 (92) 2 (8) 20 19 (95) 1 (6)
S. caprae 9 8 (89) 1 (11) 7 6 (67) 1 (33)
S. hominis 8 8 (100) 7 7 (100)
S. haemolyticus 4 3 (75) 1 (25) 3 3 (100)
S. capitis 1 1 (100) 1 1 (100)
S. schleiferi 1 1 (100) 1 1 (100)
S. simulans 1 1 (100) 1 1 (100)
S. Streptococcus 9 7 (78) 1 (11) 1 (11) 6 5 (83) 1 (27)
S. agalactiae 1 1 (100) 1 1 (100)
S. anginosus group 1 1 (100)
S. constellatus 1 1 (100)
Inne paciorkowce 7 5 (72) 1 (14) 1 (14) 5 4 (80)
S. mitis 2 1 (50) 1 (50) 2 1 (50) 1 (50)
S. infantis 2 1 (50) 1 (50) 1 1 (100)
S. tigurinus 2 2 (100) 1 1 (100)
S. Enterococcus 17 16 (94) 1 (6) 16 16 (100)
E. faecalis 2 1 (50) 1 (50) 1 1 (100)
Wankomycyna-.wrażliwe 2 1 (50) 1 (50) 1 1 (100)
E. faecium 15 15 (100) 15 15 (100)
Wankomycyna-.wrażliwe 15 15 (100) 15 15 15 (100)
Ogółem 104 96 (92) 6 (6) 2 (2) 93 91 (98) 1 (1) 1 (1)
Inne niebędące przedmiotem zwalczania Gram-Pozytywne 15 10
. Bacillus 3 2
B. subtilis 2 1
B. cereus 1 1
. Corynebacterium 12 8
C. striatum 9 5
C. jeikeium 3 3
Total isolates 119 103
Polimikrobiologiczna hodowla metycylinowrażliwych i metycylinoopornych S. epidermidis.
Polimikrobiologiczna hodowla z E. faecium.
Poprawnie zidentyfikowany jako Staphylococcus, ale nie jako S. epidermidis, S. aureus lub S. lugdunensis.
Polimikrobiologiczna hodowla z S. tigurinus.
„Grupa S. anginosus” zidentyfikowana testem BC-GP jest określona jako „poprawnie zidentyfikowana” dla każdego gatunku.
Zidentyfikowany jako S. pneumoniae.
Hodowla polimikrobiologiczna z metycylinoopornym S. epidermidis.
Hodowla polimikrobiologiczna z Escherichia coli.
Tabela 1
Wydajność testu BC-GP w szpitalu Toranomon.

.

.

.

.

Organizm BC-GP (ogółem) BC-.GP (hodowle jednomikrobiologiczne)
Liczba organizmów Liczba (%) izolatów Liczba organizmów Liczba (%) izolatów
Poprawnie zidentyfikowany Niewykryty Poprawnie zidentyfikowany Poprawnie zidentyfikowany Poprawnie zidentyfikowany Nie wykryty Niepoprawnie zidentyfikowany
Staphylococcus 24 24 (100) 22 22 (100)
S. aureus 7 7 (100) 7 7 (100)
Methicillin-.wrażliwe 6 6 (100) 6 6 (100)
Metycylina-oporne 1 1 (100) 1 1 (100)
S. epidermidis 12 12 (100) 11 11 (100)
Methicillin-.wrażliwe 2 2 (100) 2 2 (100)
Metycylina-oporna 10 10 (100) 9 9 (100)
S. lugdunensis 1 1 (100) 1 1 (100)
. Inne CNS 4 4 (100) 3 3 (100)
S. hominis 2 2 (100) 2 2 (100)
S. haemolyticus 1 1 (100)
S. Streptococcus 8 8 (100) 8 7 (87) 1 (13)
S. pyogenes 1 0 (0) 1 1 0 (0) 1 (100)
S. agalactiae 1 1 (100) 1 1 (100)
S. anginosus group 2 2 (100) 2 2 (100)
S. anginosus 2 2 2 2 (100)
Inne paciorkowce 4 4 (100) 4 4 (100)
S. oralis 2 2 (100) 2 2 (100)
S. sanguinis 1 1 (100) 1 1 (100)
S. parasanguinis 1 1 (100) 1 1 (100)
S. Enterococcus 2 1 (50) 1 (50)
E. faecalis 1 0 (0) 1
Wankomycyna-.wrażliwe 1 0 (0) 1
E. faecium 1 1 (100)
Wankomycyna-.wrażliwe 1 1 (100)
Listeria spp. 1 1 (100) 1 1 (100)
Ogółem 35 33 (94) 1 (3) 1 (3) 31 30 (97) 1 (3)
Inne nie docelowe Gram-Pozytywne 1 1
Corynebacterium striatum 1 1
Całkowita liczba izolatów 36 32
Zidentyfikowane do poziomu rodzaju, ale nie do poziomu gatunku.
„Grupa S. anginosus” zidentyfikowana za pomocą testu BC-GP jest określona jako „prawidłowo zidentyfikowana” dla każdego gatunku.
Hodowla polimikrobiologiczna z S. epidermidis.
Tabela 2
Performance of the BC-GP assay at Sakakibara Heart Institute.

BC-GP zgłasza obecność mecA tylko dla S. aureus i S. epidermidis. W tym badaniu, spośród 102 szczepów gronkowców, 72 były albo S. aureus albo S. epidermidis. Niezgodne wyniki były spowodowane niewykrywalnymi organizmami mecA S. epidermidis w hodowlach polimikrobowych zawierających zarówno mecA dodatnie, jak i mecA ujemne S. epidermidis. Spośród 30 Staphylococcus spp. innych niż S. epidermidis i S. aureus, 21 (70%) było pozytywnych dla mecA, w tym 2 S. lugdunensis, które nie mogły być zgłoszone jako pozytywne dla mecA przez BC-GP.

Tabela 3 pokazuje różnicę w czasie między generowaniem wyników BC-GP a opartą na kulturze ostateczną identyfikacją i wynikami wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe w obu szpitalach. Wyniki BC-GP były dostępne średnio od 28,2 do 51,0 godzin przed ostateczną identyfikacją na podstawie hodowli i wynikami lekowrażliwości w TH. W SHI, BC-GP generował wyniki średnio od 34,5 do 196,6 godzin wcześniej. Porównując czas do uzyskania ostatecznych wyników identyfikacji i lekowrażliwości w oparciu o kulturę w TH i SHI, z wyjątkiem S. aureus, wyniki dla S. epidermidis i gronkowców koagulazoujemnych innych niż S. epidermidis, enterokoków i paciorkowców wymagały znacznie () dłuższego czasu w SHI (83,3, 123,6, 159,1 i 199,1 godzin, odpowiednio) w porównaniu z TH (40,8, 53,9, 36,1 i 53,5 godzin, odpowiednio).

Organizm Sakakibara Heart Institute Toranomon Hospital
Mean h Range Mean h Range
S. aureus 34,5 21,5-46,8 28,2 19,6-47,0
S. epidermidis 80,7 23,9-160,9 38.3 21,6-72,5
Gronkowce koagulazoujemne 121,1 25,9-217,4 51,4 21,4-72,2
Enterococcus spp. 156,6 95,9-217,4 33,6 23,4-47,7
Streptococcus spp. 196,6 42,3-502,6 51,0 23,4-69.2
Różnica w czasie pomiędzy wynikiem BC-GP a ostatecznym wynikiem identyfikacji i lekowrażliwości na podstawie hodowli.
Tabela 3
Różnica w czasie do ostatecznego raportu identyfikacji i wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe.

Używając symulowanych posiewów krwi Gram-dodatniej, BC-GP prawidłowo zidentyfikował 198/208 (95%) organizmów (Tabela 4). Sześć paciorkowców (3%) zostało zidentyfikowanych nieprawidłowo lub tylko na poziomie rodzaju przez BC-GP. W odniesieniu do 4 fałszywie ujemnych butelek z posiewem krwi BC-GP, 1 S. pyogenes został prawidłowo zidentyfikowany, a 1 S. mitis wygenerował pozytywny sygnał Streptococcus genus/S. pneumoniae po 11-krotnym rozcieńczeniu podłoża do posiewu krwi. Gen mecA został wykryty przez BC-GP u 20/20 (100%) organizmów MRSA reprezentujących szczepy nabyte w środowisku (SCCmec typu IIa, IV i V) i związane z opieką zdrowotną (SCCmec typu I, IIb, III i nietypowe). BC-GP wykryło 14/14 (100%) genów vanA i 20/20 (100%) genów vanB w dobrze scharakteryzowanych szczepach VRE pochodzących z poprzednich badań w Japonii.

.

.

.

.

.

Organizm Ogółem liczba szczepów Nr. (%) izolatów
poprawnie zidentyfikowane niewykryte poprawnie zidentyfikowane
Staphylococcus 54 54 (100)
S. aureus 35 35 (100)
Wrażliwy na metycylinę, mecA- 15 15 (100)
Oporne na metycylinę, mecA+ 20 20 (100)
Oporne na metycylinę, związane z opieką zdrowotnązwiązane z opieką zdrowotną 10 10 (100)
nabyte we wspólnocie nabyte 10 10 (100)
S. epidermidis 1 1 (100)
Wrażliwe na metycylinę, mecA- 1 1 (100)
S. lugdunensis 8 8 (100)
Other CNS 10 10 (100)
S. hominis 2 2 (100)
S. haemolyticus 2 2 (100)
S. saprophyticus 2 2 (100)
S. capitis 1 1 (100)
S. cohnii 1 1 (100)
S. warneri 1 1 (100)
S. pseudintermedius 1 1 (100)
Streptococcus 87 77 (88) 4 (5) 6 (7)
S. pyogenes 9 8 (89) 1 (11)
S. agalactiae 8 8 (100)
S. dysgalactiae 8 8 (100)
S. anginosus grupa 10 8 (80) 2 (20)
S. anginosus 3 2 (66) 1 (34)
S. constellatus 4 3 (75) 1 (25)
S. intermedius 3 3 (100)
S. pneumoniae 22 20 (91) 2 (9)
Inne paciorkowce 30 25 (86) 3 (10) 2 (7)
S. mitis 12 9 (75) 1 (8) 2 (17)
S. oralis 4 4 (100)
S. infantis 2 2 (100)
S. mutans 2 1 (50) 1 (50)
S. sobrinus 1 0 (0) 1 (100)
S. sanguinis 1 1 (100)
S. parasanguinis 1 1 (100)
S. peroris 1 1 (100)
S. australis 1 1 (100)
S. tigurinus 1 1 (100)
S. cristatus 1 1 (100)
S. gordonii 1 1 (100)
S. gallolyticus 1 1 (100)
S. lutetiensis 1 1 (100)
Enterococcus 57 57 (100)
E. faecalis 32 32 (100)
Wankomycyna-.wrażliwe 18 18 (100)
Oporne na wankomycynę, vanA+ 4 4 (100)
Wankomycynooporne, vanB+ 10 10 (100)
E. faecium 25 25 (100)
Wankomycyna-.wrażliwe 5 5 (100)
Oporne na wankomycynę, vanA+ 10 10 (100)
Oporny na wankomycynę, vanB+ 10 10 (100)
Listeria spp. 5 5 (100)
Micrococcus spp. 5 5 (100)
Ogółem 208 198 (95) 4 (2) 6 (3)
Początkowo nie wykryto, ale pozytywny przy użyciu 11-krotnie rozcieńczonej próbki krwi z hodowli.
Streptococcus sp. należący do grupy S. anginosus jest identyfikowany jako S. anginosus group przez BC-GP.
Sygnał dodatni dla Streptococcus, ale brak sygnału dla grupy S. anginosus.
Sygnał dodatni dla Streptococcus, ale brak sygnału dla S. pneumoniae.
Błędnie zidentyfikowany jako S. pneumoniae.
Tabela 4
Detekcja bakterii Gram-dodatnich i genów oporności w symulowanych posiewach krwi przez BC-GP.

4. Dyskusja

Wydajność BC-GP obserwowana w naszym badaniu była podobna do wcześniejszych doniesień . Ponieważ usługi mikrobiologii klinicznej są zlecane na zewnątrz lub nie działają podczas wolnych zmian w dni powszednie i są zamknięte w weekendy i święta w wielu szpitalach w Japonii, szybkie testy diagnostyczne mają znaczący potencjał, aby wpłynąć na opiekę nad pacjentem poprzez radykalne zmniejszenie czasu do identyfikacji organizmu i wyników wrażliwości na środki przeciwdrobnoustrojowe.

BC-GP wykrywa mecA u wszystkich gronkowców na podstawie pomiaru intensywności sygnału; jednak raportowanie jest ograniczone do S. aureus i S. epidermidis na podstawie algorytmu, w którym mecA jest raportowany tylko wtedy, gdy S. aureus lub S. epidermidis jest wykrywany przez BC-GP. Przyszłe wersje BC-GP powinny rozważyć modyfikację algorytmu, aby umożliwić raportowanie wykrywania mecA dla gronkowców innych niż S. aureus lub S. epidermidis, ponieważ 70% z 30 szczepów non-S. aureus i S. epidermidis w naszym badaniu było opornych na metycylinę. Chociaż S. epidermidis jest głównym patogenem gronkowców koagulazoujemnych, inne gronkowce, takie jak S. lugdunensis i S. haemolyticus, są ważnymi patogenami w środowisku opieki zdrowotnej .

Polimikrobowe dodatnie posiewy krwi wygenerowały większość rozbieżności. W przeciwieństwie do tego, skuteczność BC-GP wynosiła 121/124 (98%) w klinicznych posiewach krwi z pojedynczymi drobnoustrojami i 198/208 (95%) w symulowanych posiewach krwi. W tym badaniu polimikrobowe posiewy krwi stanowiły 14/106 (13%) i 3/33 (9%), odpowiednio, dodatnich posiewów krwi w TH i SH. Łącznie, posiewy wielodrobnoustrojowe stanowiły 17/139 (12%) prospektywnych klinicznych posiewów krwi, co jest zgodne z wcześniejszymi badaniami, w których stwierdzono, że od 6 do 20% wszystkich zakażeń krwi to zakażenia wielodrobnoustrojowe. BC-GP prawidłowo zidentyfikował wszystkie organizmy w 12/17 (70%) posiewów wielobakteryjnych. W poprzednich badaniach BC-GP, wskaźniki prawidłowej identyfikacji w posiewach wielodrobnoustrojowych wahały się od 57 do 86%. Ponieważ mylące informacje mogą wpływać na diagnozę kliniczną, skutkując niewłaściwym doborem środków przeciwdrobnoustrojowych, istnieje potrzeba zrozumienia ograniczeń BC-GP.

Dodatkowym problemem związanym z posiewami polimikrobowymi jest kliniczna interpretacja wykrywania mecA i wykrywania gronkowców. W naszych 17-polimikrobowych hodowlach, 5 próbek dało 2 lub 3 szczepy gronkowców z lub bez mecA. Może to prowadzić do niepotrzebnego stosowania wankomycyny lub niedoszacowania zakażenia wywołanego przez gronkowce metycylinooporne. Powtórzenie badania BC-GP na innym zestawie posiewów krwi może zmniejszyć ryzyko wystąpienia tego problemu. W przypadku posiewów jednobakteryjnych lub posiewów symulowanych wszystkie rozbieżności zaobserwowano w przypadku paciorkowców, z wyjątkiem 1 szczepu S. caprae. Błędna identyfikacja BC-GP dla paciorkowców obejmowała 2 S. mitis zidentyfikowane jako S. pneumoniae, brak wykrycia 2 S. pneumoniae, 2 S. anginosus group i 2 S. pyogenes. Wcześniejsze doniesienia również podawały podobne wyniki dla S. mitis, S. oralis i S. pneumoniae . Ponieważ pokrewieństwo genetyczne między S. mitis, S. oralis i S. pneumoniae jest dobrze znane na podstawie >99% homologii sekwencji genu 16S rRNA, wyniki BC-GP dla S. pneumoniae lub Streptococcus z hemolizą alfa bez żadnych pozytywnych sygnałów gatunkowych powinny być ostrożnie interpretowane i potwierdzone konwencjonalnymi metodami, takimi jak wrażliwość na optochinę lub test rozpuszczalności w żółci. Interesujące jest, że 11-krotne rozcieńczenie oryginalnego podłoża do hodowli krwi może prowadzić do wykrycia sygnału Streptococcus i sygnału gatunkowego (Tabela 4). Zgłoszono zakres wykrywania w zależności od organizmu przez BC-GP .

Główną korzyścią z wykorzystania BC-GP jest wcześniejszy czas zgłaszania identyfikacji i determinant oporności z pozytywnych posiewów krwi, co pozwala na wcześniejszy wybór odpowiedniej terapii przeciwdrobnoustrojowej i wdrożenie środków kontroli zakażeń, takich jak izolacja i środki ostrożności w kontaktach. Może to mieć potencjalnie znaczący wpływ na japoński system opieki zdrowotnej. Różnica w czasie między wynikami BC-GP a ostatecznymi wynikami identyfikacji i lekowrażliwości opartymi na kulturach, przedstawionymi w tabeli 3 w TH, jest zgodna z wcześniejszymi doniesieniami . Z drugiej strony, wcześniejsze wyniki od 80,7 do 196,6 godzin dla organizmów innych niż S. aureus przy użyciu BC-GP w SHI odzwierciedlają niedostępność usług mikrobiologii klinicznej w weekendy i święta. Ponieważ w wielu szpitalach w Japonii usługi mikrobiologii klinicznej są zlecane na zewnątrz lub ograniczone do jednej zmiany w dni powszednie lub nie są oferowane w weekendy, potencjalne koszty i korzyści wynikające z utrzymania usług posiewu krwi w szpitalach są znaczące. Ponadto, przeszkolenie personelu laboratorium ogólnego w zakresie rozpoznawania pałeczek i pałeczek Gram-dodatnich pozwoli na wykonywanie testów BC-GP w weekendy, jak również wieczorami/nocą. BC-GP daje szpitalom możliwość zachowania we własnym zakresie bardzo krytycznej usługi laboratoryjnej.

Podsumowując, BC-GP zapewniała dokładną identyfikację i wykrywanie markerów oporności w porównaniu z rutynowymi metodami laboratoryjnymi opartymi na hodowli dla organizmów Gram-dodatnich, w tym CA-MRSA, HA-MRSA i szczepów VRE krążących w Japonii. Zminimalizowanie czasu do optymalizacji terapii przeciwdrobnoustrojowej przy użyciu BC-GP może przyczynić się do zmniejszenia kosztów i poprawy opieki nad pacjentami. W 2016 roku BC-GP otrzymał zatwierdzenie regulacyjne w Japonii, stając się pierwszym wielocelowym testem molekularnym dla dodatnich posiewów krwi zatwierdzonym jako urządzenie diagnostyczne in vitro wspomagające diagnostykę bakteryjnych zakażeń krwi. Konieczne będą dodatkowe badania w celu zatwierdzenia opłacalności BC-GP w kontekście japońskiego systemu świadczenia opieki zdrowotnej.

Zatwierdzenie etyczne

Badanie to zostało zatwierdzone przez wewnętrzne komisje rewizyjne TH i SHI.

Interesy konkurencyjne

Wszyscy autorzy nie zgłaszają żadnych interesów konkurencyjnych.

Wkład autorów

Ken Kikuchi zaprojektował i przeprowadził badanie oraz sporządził manuskrypt. Mari Matsuda, Shigekazu Iguchi, Tomonori Mizutani, Kaori Sansaka, Kenta Negishi, Kimie Shimada, Shigeyuki Notake, Hideji Yanagisawa i Reiko Yabusaki wykonali prace laboratoryjne. Keiichi Hiramatsu, Michiru Tega-Ishii, Jun Umemura, Hiroshi Takahashi, Hideki Araoka, and Akiko Yoneyama supervised the data collection and coordinated and participated in designing the study.

Podziękowania

Badanie to było częściowo wspierane przez Grant-in-Aid (S0991013) z Ministerstwa Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii, Japonia (MEXT), dla Fundacji Strategicznych Projektów Badawczych w Prywatnych Uniwersytetach.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.