Impacto da otimização dos métodos microbiológicos no diagnóstico de infecções associadas aos implantes ortopédicos

Abstract

Objetivo: Os implantes ortopédicos propiciam melhor qualidade de vida a pacientes com doenças osteoarticulares graves, porém 5% dos casos evoluem com falha. Tanto o diagnóstico entre falha asséptica e infecção associada ao implante ortopédico (IAIO) quanto o manejo clínico e cirúrgico das IAIO dependem da identificação do agente etiológico. No entanto, os protocolos convencionais de cultura apresentam resultado falso negativo num elevado percentual dos casos, além de serem inadequados para o isolamento de anaeróbios estritos. Os objetivos do presente estudo são estimar a prevalência de anaeróbios estritos nas IAIO, descrever os pacientes com IAIO provocadas por estes microorganismos, e comparar o desempenho de um protocolo de cultura otimizado, incluindo a cultura do fluido do vortex do implante, com um protocolo convencional de cultura para o diagnóstico das IAIO. Trata-se de um estudo transversal com coleta prospectiva de dados, espécimes clínicos e implantes ortopédicos dos pacientes submetidos às cirurgias de revisão do implante. O protocolo experimental consistiu em semeadura imediata em meio tioglicolato no centro cirúrgico, maceração dos tecidos com pérolas de vidro, prolongamento do tempo de incubação para 14 dias, uso de atmosfera anaeróbia estrita e cultura do fluido do vortex do implante. IAIO foi definida com base nos critérios diagnósticos propostos pela Sociedade Americana de Doenças Infecciosas para as infecções associadas às artroplastias. Um total de 66 pacientes foram incluídos na análise final. Dos 35 pacientes com diagnóstico de infecção confirmada, 11 tiveram isolamento de anaeróbios estritos [prevalência=31,4% (IC95% 16,9%-49,3%)]. Desses, 8 eram Propionibacterium acnes, e os demais foram Clostridium bifermentans, Parabacteroides distasonis e Bacteroides fragilis. Quatro pacientes apresentaram infecção confirmada por anaeróbios estritos exclusivamente, e diferiram dos pacientes com infecção por microrganismos facultativos e daqueles com falha asséptica quanto ao sexo (masculino 0% vs. 55% vs. 72%, respectivamente). As pacientes com infecção por anaeróbio estrito apresentaram ainda maior frequência de leucocitose em sangue periférico e valores de VHS mais elevados do que os pacientes com falha asséptica. O protocolo de cultura otimizado apresentou sensibilidade e acurácia superiores aos do protocolo de cultura convencional, sem prejuízo da especificidade. A cultura do fluido do vortex da prótese apresentou sensibilidade maior e menor especificidade em relação à cultura otimizada de espécimes clínicos, porém a diferença não foi estatisticamente significativa. Os resultados sugerem um papel importante dos anaeróbios na etiologia da IAIO e a superioridade do protocolo otimizado de cultura de espécimes clínicos em relação ao convencional.

Objective: Orthopedic implants provide a better quality of life for patients with severe osteoarticular diseases, but failure develops in 5% of cases. Both the diagnosis between aseptic failure and infection associated with orthopaedic implant (IAIO) and the surgical and clinical management of IAIO depend on the identification of the etiologic agent. However, conventional culture protocols present false negative results in a high percentage of cases, besides being unsuitable for the isolation of strict anaerobes. The aims of the present study are to estimate the prevalence of strict anaerobes in IAIO, to describe patients with IAIO caused by these agents, and to compare the performance of an optimized culture protocol, including culture of the implant vortex fluid, with a standard culture protocol for the diagnosis of IAIO. This is a cross-sectional study with prospective collection of data, clinical specimens and orthopaedic implants of patients submitted to implant revision surgeries. The experimental protocol consisted of immediate seeding of clinical specimens in thioglycollate medium in the operating room, maceration of tissues with glass beads, prolongation of the incubation time to 14 days, use of anaerobic atmosphere and culture of the implant vortex fluid. IAIO was defined based on the diagnostic criteria proposed by the American Society of Infectious Diseases for prosthetic joint infections. A total of 66 patients were included in the final analysis. Of the 35 patients diagnosed with confirmed infection, 11 had strict anaerobe isolation [prevalence = 31.4% (95% CI: 16.9% -49.3%)]. Of these, 8 were Propionibacterium acnes, and the others were Clostridium bifermentans, Parabacteroides distasonis and Bacteroides fragilis. Four patients had confirmed infection by strict anaerobes exclusively, and differed from the patients with infection by facultative microrganisms and those with aseptic failure regarding gender (male 0% vs. 55% vs. 72%, respectively). Patients with strict anaerobic infection had an even higher frequency of leukocytosis in peripheral blood and higher ESR values than patients with aseptic failure. The optimized culture protocol showed higher sensitivity and accuracy than the conventional culture protocol, without compromising specificity. The culture of the prosthesis vortex fluid presented higher sensitivity and lower specificity than the optimized culture of clinical specimens, but the difference was not statistically significant. The results suggest an important role of anaerobes in the etiology of IAIO and the superiority of the optimized protocol of culture of clinical specimens in relation to the conventional one.