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Impact de la spectrométrie de masse à temps de vol à ionisation et désorption laser assistée par matrice sur la prise en charge clinique des patients atteints de bactériémie à Gram négatif: une étude observationnelle prospective

Contexte L’identification précoce des agents pathogènes à partir des hémocultures à l’aide de la spectrométrie de masse MALDI-TOF peut optimiser le choix de l’antibiothérapie empirique dans le cadre des infections sanguines. Nous visions à évaluer l’impact de cette nouvelle technologie sur Utilisation d’un traitement antibiotique chez des patients atteints de bactériémies à Gram négatif Méthodes Nous avons mené une étude observationnelle prospective de janvier à décembre pour évaluer les impacts séquentiels et séparés du signalement de coloration de Gram et l’identification bactérienne MALDI-TOF sur des culots sanguins chez des patients à Gram négatif. bactériémie Le résultat principal était l’impact de MALDI-TOF sur le choix empirique des antibiotiques. Résultats Parmi les épisodes de bactériémies à Gram négatif, les rapports de coloration de Gram ont eu un impact dans les cas d’identification MALDI-TOF% dans tous les cas. dans les cas% de bactériémie monomicrobienne causée par E nterobacteriaceae L’impact le plus fréquemment observé était un élargissement précoce approprié du spectre antibiotique dans les cas% Au total, des épisodes% de bactériémies monomicrobiennes ont été correctement identifiés au niveau du genre par MALDI-TOFConclusions Dans une zone à faible prévalence de bétalactamases à spectre étendu ESBL et multirésistantes bactérie Gram négatif, MALDI-TOF réalisée sur des culots hématopoïétiques a eu un impact sur la prise en charge clinique de% de tous les cas de bactériémie Gram négatif, démontrant un impact plus important que la coloration Gram. Ainsi, MALDI-TOF pourrait devenir une seconde étape vitale. Coloration de Gram guidant le traitement empirique des patients présentant une infection sanguine

MALDI-TOF MS, prise en charge clinique, bactériémie gram-négativeMatrix-assistée laser désorption ionisation time-of-flight MALDI-TOF spectrométrie de masse MS, autrefois confinée aux laboratoires de recherche, a émergé comme une révolution récente en microbiologie clinique Pour l’identification bactérienne, cette technologie se comparait favorablement aux méthodes phénotypiques classiques en bactériologie en termes de temps de résultat, de précision, de facilité d’utilisation et de rentabilité En raison de la rapidité de cette technologie, MALDI-TOF a été très prochainement utilisé pour identifier les microorganismes détectés dans les hémocultures , parce qu’une thérapie antibiotique appropriée couvrant l’agent étiologique est d’une importance primordiale dans la mortalité décroissante des patients bactériémiques avec sepsis Dans le cadre d’infections sanguines, MALDI-TOF appliqué au culot bactérien obtenu de l’hémoculture positive permet une identification rapide d’environ% de pathogènes Cette identification est précise dans ≥% des cas Identification de Les pathogènes gram-négatifs se sont révélés très fiables, bien que le taux de réussite soit plus faible pour les bactéries gram-positives principalement les streptocoques et pour les bactéries encapsulées comme Klebsiella pneumoniae et Haemophilus influenzae En pratique clinique, le laboratoire de microbiologie a un impact sur Dans un premier temps, Munson et coll. ont démontré que les résultats de coloration de Gram communiqués par téléphone au clinicien avaient une influence encore plus grande sur le régime antibiotique que les tests de sensibilité aux antimicrobiens Une transmission le même jour d’identification MALDI-TOF de l’agent pathogène isolé à partir de cultures sanguines représenterait évidemment une autre opportunité d’augmenter la pertinence de l’antibiothérapie empirique Bien que cette stratégie soit théoriquement prometteuse, très peu de données sont disponibles sur l’utilisation systématique de MALDI-TOF dans cette Le but de notre étude était donc d’évaluer l’impact acte de MALDI-TOF sur la prise en charge clinique des bactériémies à Gram négatif Nous avons réalisé de façon prospective une identification bactérienne MALDI-TOF MS sur des pastilles de culture sanguine immédiatement après la coloration de Gram et évalué l’impact de cette procédure sur le traitement antimicrobien

Méthodes

Conception et définition de cas

Cette étude observationnelle prospective a été réalisée entre janvier et décembre au CHU de Lausanne, hôpital de soins primaires et tertiaires en Suisse occidentale Patients présentant un premier épisode de bactériémie à Gram négatif incluant des infections polymicrobiennes pour lesquelles une consultation d’ID de maladie infectieuse a été réalisée Les données sur les antibiothérapies successives ont été évaluées prospectivement par le microbiologiste clinique lors de la déclaration des résultats aux cliniciens à l’aide d’un formulaire normalisé CRF. La séquence de prescription d’antibiotiques a été vérifiée à l’aide du rapport de consultation ID et un CRF final a été rempli. données cliniques et épidémiologiques normalisées L’impact de la première étape de coloration de Gram et de la deuxième étape de notification du MALDI-TOF sur la gestion antimicrobienne a été évalué par les spécialistes de l’identification OC et GG. Les principaux résultats étaient les impacts respectifs de chaque étape sur le antibiotique empirique thérapie La conception de cette étude était conforme aux normes éthiques de notre comité d’éthique local

Figure Vue largeTélécharger la diapositive Sélection des patients Abréviation: ID, maladies infectieusesFigure Voir grandTélécharger la diapositiveSélection des patients Abréviation: ID, maladies infectieuses

Procédures de routine

Les cultures sanguines positives ont été détectées par le système d’hémoculture automatisé BACTEC Becton Dickinson, Sparks, MD Le laboratoire de microbiologie a fonctionné quotidiennement de h à h. La coloration de Gram a été immédiatement réalisée sur toutes les hémocultures positives pendant cette période et tôt le lendemain matin. La MALDI-TOF directe a été régulièrement réalisée dans notre centre depuis septembre sur toutes les hémocultures positives immédiatement après la coloration de Gram. Selon la procédure locale, des pastilles provenant de cultures sanguines positives ont été préparées comme décrit par Prod’hom et al pendant la même jour où la croissance bactérienne a été détectée avant minuit. Dans ces circonstances, le signalement des taches de Gram a été suivi environ une heure plus tard par un second appel au clinicien responsable du patient afin de transmettre les spectres d’identification MALDI-TOF. MALDI-TOF Bruker Daltonics, Bremen, Allemagne Analyse spectrale et comparaison avec la base de données med en utilisant le logiciel MALDI BioTyper Selon les critères proposés par le fabricant, une identification était considérée comme fiable au niveau de l’espèce lorsque la valeur du score était x ≥ et au niveau du genre lorsque le score était ≤ x & lt; Les résultats de la culture de sang ont été transmis directement par les microbiologistes cliniques aux cliniciens et lors d’une réunion quotidienne aux consultants ID, des consultations d’identification ont été demandées par les cliniciens en charge des patients.

Cadre hospitalier

L’incidence des bactéries gram-négatives produisant des bêtalactamases à spectre élargi était faible selon la base de données de microbiologie hospitalière & lt;% de tous les bacilles gram-négatifs De même, Escherichia coli productrice de BLSE restait rare en%, source: wwwanresisch Carbapenemase En conséquence, les céphalosporines de troisième génération étaient le premier choix empirique pour les entérobactéries productrices de non-AmpC, sauf chez les porteurs de BLSE déjà connus et chez les patients atteints de septicémie sévère ou de neutropénie, où les traitements antibiotiques à large spectre étaient jugés adéquats Les céphalosporines ou carbapénèmes de quatrième génération ont été choisis lorsque des entérobactéries productrices d’AmpC ont été détectées. Notre politique antibiotique locale a été résumée dans des lignes directrices consensuelles locales élaborées par des spécialistes de l’ID et basées sur l’épidémiologie locale. Ces lignes directrices ne soutiennent pas l’utilisation des quinolones comme traitement empirique

Définitions d’étude

La bactériémie polymicrobienne a été définie comme l’isolement de & gt; microorganisme pendant le même épisode bactériémique, sauf lorsque le deuxième microorganisme était un staphylocoque coagulase-négatif généralement considéré comme contaminant. Un précédent transport BLSE a été enregistré selon la base de données de contrôle des infections hospitalières immunosuppression incluait l’infection par le virus de l’immunodéficience humaine et des médicaments spécifiques. d, chimiothérapie anticancéreuse, inhibiteurs du facteur de nécrose tumorale α et autres médicaments immunosuppresseurs L’allergie à la pénicilline était incluse dans le dossier médical, indépendamment du stade / gravité de la réaction présumée Une bactériémie était considérée comme hospitalière si des hémocultures étaient effectuées ≥ heures après l’hospitalisation. “Neutropénie” a été définie comme un nombre absolu de cellules neutrophiles & lt; × neutrophiles / L “Sepsis sévère” et “choc septique” ont été définis selon les définitions standard La rationalisation a été définie comme la réduction du spectre antibiotique, soit après coloration de Gram ou après signalement MALDI-TOF, comme par exemple, l’interruption de une couverture spécifique anti-Gram positif de la vancomycine lorsque seuls des agents pathogènes à Gram négatif ont été observés sur la culture de sang. coloration de Gram De même, l’élargissement du spectre a été défini après les étapes de modification de la couverture antibiotique. eu lieu suite à la notification MALDI-TOF d’Enterobacter cloacae, changement de traitement empirique de la ceftriaxone à cefepime Gram colorant pourrait conduire à l’introduction d’un traitement antibiotique empirique MALDI-TOF rapports ont permis l’introduction d’une antibiothérapie empirique ciblée comme, par exemple, l’introduction de un traitement initial avec le céfépime en cas de détection précoce de E cloacae

Statistiques

Les variables catégorielles ont été comparées en utilisant les tests exacts de χ ou de Fisher le cas échéant; Les variables continues ont été comparées à l’aide du test de Mann-Whitney. Les analyses ont été effectuées à l’aide du logiciel GraphPad Prism, version logiciel GraphPad, San Diego, CA

RÉSULTATS

Général

Figure 1, parmi lesquels% étaient polymicrobiens et% étaient hospitalisés. Les principales sources d’infection étaient le tube digestif dans les cas%, les voies urinaires dans les cas%, et les premiers cas de bactériémies à Gram négatif. et cathéters intravasculaires dans les cas% Tableau

Tableau Caractéristiques des cas de bactériémies à Gram négatif inclus dans l’étude Caractéristiques N = Homme Âge moyen, années Précédente Porteuse BLSE Immunosuppression Agranulocytose Sepsis sévère / choc septique Antécédent d’allergie à la pénicilline Bactérie acquise en hôpital Prise de USI Polynucléaire polymicrobien Sources de bactériémie Digestif Voies urinaires Infection par cathéter Voies respiratoires Autre source Inconnu Caractéristiques N = Homme Âge moyen, années Précédente Transport BLSE Immunosuppression Agranulocytose Sepsis sévère / choc septique Antécédent d’allergie à la pénicilline Bactérie acquise en hôpital Acquisition de l’USI Bactérie polymicrobienne Sources de bactériémie Appareil digestif Appareil urinaire Infection par cathéter Voies respiratoires Autres source Inconnu Les données sont présentées sous la forme No%, sauf indication contraireAbbreviations: ESBL, bêta-lactamase à spectre étendu; Unité de soins intensifsVoir grand Parmi les épisodes de bactériémies à Gram négatif qui ont été exclus car ils n’ont pas donné lieu à une consultation d’identification Figure et tableau supplémentaire,% ont été diagnostiqués dans le service des urgences Les Enterobacteriaceae étaient le clade le plus fréquemment identifié, avec des épisodes% , parmi lesquels des cas de bactériémie à E noueux. coli Des bactéries productrices d’AmpC ont été trouvées dans des cas% de toutes les bactéries non fermentatives dans les cas%

Tableau des pathogènes et des scores d’identification

Parmi les épisodes de bactériémies gram-négatives,% étaient polymicrobiens et% étaient monomicrobiens Au total, des épisodes de bactériémies monomicrobiennes% ont été correctement identifiés avec un score ≥ Parmi les épisodes de bactériémies polymicrobiennes, au moins un pathogène a pu être identifié de manière fiable au niveau du genre dans les cas% Néanmoins, une identification correcte au niveau du genre de tous les pathogènes dans une hémoculture polymicrobienne donnée n’était possible que dans les cas%

Types de tableau des pathogènes et des scores d’identification Pathogènes N = Score & gt; ≤ score & lt; Score & lt; Enterobacteriaceae Escherichia coli … Klebsiella spp Enterobacter spp … Citrobacter freundii … … Citrobacter koseri … … Serratia spp … … Proteus spp … … Morganella spp … … Hafnia alvei … … Non-mentaires Pseudomonas spp Acinetobacter spp … … Stenotrophomonas spp … … Autres aérobies Salmonella spp Haemophilus spp … Campylobacter spp … … Anaerobes Bacteroides spp Autres … Meilleure identification polymicrobienne Pathogènes N = Score & gt; ≤ score & lt; Score & lt; Enterobacteriaceae Escherichia coli … Klebsiella spp Enterobacter spp … Citrobacter freundii … … Citrobacter koseri … … Serratia spp … … Proteus spp … … Morganella spp … … Hafnia alvei … … Non-mentaires Pseudomonas spp Acinetobacter spp … … Stenotrophomonas spp … … Autres aérobies Salmonella spp Haemophilus spp … Campylobacter spp … … Anaerobes Bacteroides spp Autres … Polymicrobial meilleure identification Les données sont présentées comme Non% sauf indication contraire View LargeParmi les épisodes de bactériémies monomicrobiennes, les Enterobacteriaceae ont été documentés dans les cas% d’identification MALDI-TOF réalisée sur le culot sanguin a confirmé une grande fiabilité. cette famille bactérienne depuis tout Enterobacte riaceae% ont été correctement identifiés avec un score ≥ Toutes les espèces d’Enterobacteriaceae productrices d’AmpC% ont été correctement identifiées au niveau du genreNon bactériennes non neutralisantes ont été documentées, représentant% de tous les cas Pseudomonas spp ont été identifiés dans% des cas, alors que les autres tous correctement identifiés au niveau de l’espèce

Impact de la coloration de Gram et des rapports MALDI-TOF

L’impact séquentiel de la coloration de Gram et des rapports d’identification MALDI-TOF sur l’antibiothérapie empirique sont résumés dans la figure. Globalement, les rapports de coloration de Gram ont un impact sur les cas de% de toutes les bactériémies à Gram négatif. Influence du traitement dans les cas% Lorsque la coloration de Gram n’a eu aucun impact, les notifications MALDI-TOF ont conduit à une modification de l’antibiothérapie empirique dans% des cas. Au total, les rapports d’identification MALDI-TOF ont un impact sur la thérapie empirique. L’impact le plus fréquent de MALDI-TOF était un élargissement précoce approprié du spectre antimicrobien Tableau L’identification MALDI-TOF a eu un impact sur les épisodes% de bactériémies monomicrobiennes causées par les Enterobacteriaceae productrices d’AmpC, alors qu’un impact a été documenté seulement dans% des cas. Les autres rapports d’identification des entérobactéries d’Enterobacteriaceae MALDI-TOF ont eu un impact sur seulement des épisodes% de bactériémies polymicrobiennes seulement des épisodes% de bactériémie monomicrobienne avec des bactéries non fermentatives et n’a eu aucun impact sur les porteurs de BLSE déjà connus L’impact de la coloration de Gram en cas de bactériémie polymicrobienne de [%] était supérieur à celui de MALDI-TOF MS

Tableau de l’impact de la coloration séquentielle de Gram et de la déclaration MALDI-TOF Impact de la déclaration séquentielle N = coloration de Gram Rationalisation du spectre Introduction de l’antibiothérapie empirique MALDI-TOF MS Rationalisation Élargissement du spectre Introduction d’antibiothérapie empirique ciblée Impact de la déclaration séquentielle N = coloration de Gram Élargissement du spectre Introduction de l’antibiothérapie empirique MALDI-TOF MS Rationalisation Élargissement du spectre Introduction de l’antibiothérapie empirique focalisée Les données sont présentées en% sauf indication contraire. Abréviations: MALDI-TOF, ionisation par désorption laser assistée par matrice temps de vol; MS, spectrométrie de masseView Large

Figure Vue largeDownload slideEffetéquivalent de la coloration de Gram et de l’ionisation par désorption laser assistée par matrice time-of-flight Identification MALDI-TOF par antibiothérapie empirique Les cas ayant bénéficié de MALDI-TOF sont surlignés en gris foncé Abréviation: MALDI, ionisation par désorption laser assistée par matrice View largeTéléchargement de diapositive Impact positif de la coloration de Gram et de l’ionisation par désorption laser assistée par matrice time-of-flight Identification MALDI-TOF par antibiothérapie empirique Les cas ayant bénéficié de MALDI-TOF sont surlignés en gris foncé. Abréviation: MALDI, ionisation par désorption laser assistée par matrice. cas où le MALDI-TOF n’a pas conduit à la modification du traitement, un impact aurait été possible dans les cas, mais aucune modification s’est produite Facteurs associés à l’absence de modification de l’antibiothérapie empirique sont présentés dans le tableau associée à l’absence de considération de MALDI-TOF res ult, tout comme le sexe masculin et le jeune âge L’adaptation du traitement antibiotique était plus probable chez les patients présentant une urosepsie P =

Tableau Déterminants de l’impact de MALDI-TOF sur les caractéristiques de la thérapie empirique Impact N = Impact possible N = P Valeur Sexe masculin & lt; Âge moyen, années & lt; Dépistage de l’allergie à la pénicilline Antécédents d’intoxication à la pénicilline Bactériémie acquise en milieu hospitalier Acquisition de l’USI & lt; Bactériémie polymicrobienne Source de bactériémie Appareil urinaire Appareil digestif Infection par cathéter Inconnu Caractéristiques Impact N = Impact possible N = P Valeur Sexe masculin & lt; Âge moyen, années & lt; Dépistage de l’allergie à la pénicilline Antécédents d’intoxication à la pénicilline Bactériémie acquise en milieu hospitalier Acquisition de l’USI & lt; Bactériémie polymicrobienne Source de bactériémie Appareil urinaire Appareil digestif Infection par cathéter Inconnue Les données ne sont pas%, sauf indication contraire. Abréviations: BLSE, bêtalactamase à spectre étendu; Unité de soins intensifs, unité de soins intensifs; MALDI-TOF, ionisation de désorption laser assistée par matrice temps de vol; NA, non applicableVoir grand

DISCUSSION

TOF en cas de bactériémie polymicrobienne, une situation où le résultat de coloration de Gram est plus informatif Ainsi, cela justifie toujours d’effectuer l’examen de coloration de Gram direct de toutes les hémocultures positives même dans l’ère MALDI-TOFRéduire le temps pour aboutir à la microbiologie clinique a été réalisé en utilisant Différentes approches et objectifs ont un impact sur les résultats cliniques des patients, optimisent l’utilisation des antibiotiques et réduisent les coûts Les rapports de coloration de Gram font partie de la prise en charge systématique des infections sanguines, car il a été démontré que traitement empirique antimicrobien L’amélioration du délai de coloration de Gram a même été associée à une diminution de la mortalité des patients En effet, il a été démontré que l’antibiothérapie appropriée réduit la mortalité des infections sanguines , il existe un besoin évident de techniques qui pourrait augmenter la pertinence initiale des antibiotiques Bien que de nombreuses publications aient été publiées ces dernières années sur la valeur additionnelle de l’identification bactérienne avec MALDI-TOF dans les hémocultures [-,,], il y a peu de données sur l’impact clinique de cette nouvelle stratégie pour justifier sa mise en pratique en routine Vlek et al ont comparé des périodes séquentielles dans une étude prospective: période standard durant laquelle seule la coloration de Gram et les résultats des tests de sensibilité pourraient influencer l’antibiothérapie, et une période d’intervention au cours de laquelle MALDI-TOF a été ajouté pour étudier son impact éventuel sur le traitement empirique Parmi les épisodes de bactériémie, MALDI-TOF identification correcte précoce en% des épisodes L’application de MALDI-TOF a augmenté la proportion de traitements appropriés dans les heures suivant la confirmation de l’hémoculture par% Hodiamont et al ont récemment présenté des données non publiées montrant que l’addition de l’identification MALDI-TOF à une adaptation précoce de l’antibiothérapie dans jusqu’à% des cas d’infection sanguine Les deux études c Pays-Bas, où l’incidence de la résistance aux antimicrobiens reste faible Nos données provenant d’un pays où la prévalence des BLSE est faible mais en hausse sont conformes à ces études Notre étude a des limites Son modèle d’observation unique nous a empêché d’évaluer l’impact des MALDI-TOF sur le résultat clinique des patients puisque, dans notre hôpital, MALDI-TOF a été inclus dans la gestion de routine des hémocultures depuis que nous avons initialement validé cette approche Nous avons inclus seulement les cas gérés avec l’aide d’une consultation d’identification, car ils étaient cliniquement La surreprésentation des entérobactéries non productrices d’AmpC, principalement E coli, dans les cas exclus et la prédominance des cas ambulatoires dans ce groupe suggèrent que: parmi ces cas, il y avait plus d’infections communes telles que l’urosepsis, pour lequel l’impact de MALDI-TOF identifica Cependant, cette étude correspond à la prise en charge clinique de routine de la bactériémie à Gram négatif dans notre hôpital et probablement dans beaucoup d’autres. En ce sens, nous pensons que nos résultats sont positifs. utile pour estimer les vrais avantages de cette nouvelle technologie dans un contexte réel Notre étude a été menée dans une zone de faible prévalence pour BLSE et pour les bactéries Gram-négatives multirésistantes, ce qui pourrait conduire à une surestimation de l’impact de MALDI-TOF MS Enfin, la prescription d’une antibiothérapie empirique est une décision complexe impliquant des considérations épidémiologiques, la gravité de la maladie et l’expérience ou l’éducation du clinicien en charge, comme suggéré par les déterminants de l’impact efficace de MALDI-TOF MS L’impact de MALDI-TOF peut donc varier en fonction du contexte épidémiologique, du site où la bactériémie a été prise en charge en particulier en soins intensifs ou du site présumé de l’infection. En effet, clinicia ns pourraient se sentir plus à l’aise avec l’identification précoce des bactéries en utilisant une technologie inconnue si les voies urinaires étaient la source présumée de bactériémie, car les uropathogènes pourraient être plus prévisibles que les pathogènes d’une infection suspectée par cathéter. La principale force de notre étude est de documenter l’application clinique de MALDI-TOF réalisée directement sur des pastilles de culture sanguine, ainsi que sa mise en œuvre réussie en microbiologie clinique de routine. En effet, nous avons observé que cette nouvelle technologie avait un impact sur plus d’un tiers de tous les épisodes de bactériémie à Gram négatif Bien que ces résultats devraient être confirmés par des études randomisées plus larges incluant des résultats cliniques, nos données suggèrent que l’identification rapide des bactéries cultivées à partir des hémocultures pourrait constituer une deuxième étape critique dans la prise en charge des MALDI-TOF MS. des patients avec des hémocultures positives en plus de la coloration de Gram ting

Remarques

Remerciements Nous remercions le Dr Katharine Darling pour son examen critique du manuscrit Conflits d’intérêts potentiels Tous les auteurs: Aucun conflit signaléTous les auteurs ont soumis le formulaire ICMJE pour la divulgation des conflits potentiels Conflits d’intérêts que les éditeurs considèrent pertinents pour le contenu du manuscrit ont été divulgués