Detecção de microrganismos em dispositivos ortopédicos sonicados clínicos usando cultura convencional e qPCR

Abstract

Resumo Objetivo Avaliar a sensibilidade e a especificidade da reação em cadeia de polimerase em tempo real quantitativa (quantitative real-time polymerase chain reaction, qPCR, em inglês) para a triagem do gene rDNA 16S, com a utilização do fluido sonicado de implantes ortopédicos. Métodos Um estudo retrospectivo foi realizado em 73 fluidos sonicados obtidos de pacientes com infecção associada aos implantes ortopédicos. As amostras foram submetidas a cultura convencional e a teste molecular utilizando ionização e dessorção a laser assistida por matriz com espectrometria de massa por tempo de voo (matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS, em inglês) e qPCR para o gene rDNA 16S. Os valores limiares do ciclo foram usados para definir um ponto de corte para a qPCR do gene rDNA 16S para culturas negativas e positivas. Resultados Não foram observadas diferenças estatísticas entre os grupos de cultura positiva e negativa com base no tempo desde a primeira cirurgia até a infecção (p = 0,958), na idade (p = 0,269), ou nas comorbidades em geral. No entanto, uma diferença estatística foi encontrada entre a duração média do uso de antibióticos antes da remoção do dispositivo (3,41 versus 0,94; p = 0,016). O DNA bacteriano foi identificado em todas as amostras dos fluidos sonicados. Os limiares do ciclo médio de culturas positivas e negativas foram de 25,6 e 27,3, respectivamente (p < 0,001). Como uma ferramenta de diagnóstico, um corte do limite do ciclo de 26,89 demonstrou uma área sob a curva da característica de operação do receptor de 0,877 (p ≤ 0,001). Conclusão A presença de agentes antimicrobianos por mais de 72 horas diminuiu a positividade da cultura, mas não influenciou os resultados da qPCR. Apesar disso, a amplificação do rDNA 16S pode sobrestimar o diagnóstico de infecção.

Sonication protocols and their contributions to the microbiological diagnosis of implant-associated infections: a review of the current scenario

“…Several studies support the feasibility of using this technique for bacterial identification in sonicated fluid as well as direct identification in blood culture bottles. This approach facilitates early and reliable identification, serving as an alternative to culture methods ( Cieslinski et al., 2021 ; Ribeiro et al., 2022 ; Beguiristain et al., 2023 ).…”

“…To propose the best parameters for establishing a sonication protocol, studies by Cieslinski et al, 2021, Trampuz et al, 2006, Oliva et al, 2021, Rosa et al, 2019, Ueda et al, 2019, Dudek et al, 2020, Li et al, 2018, Ribeiro et al, 2022, Beguiristain et al, 2023, Borens et al, 2013and Morgenstern et al, 2020(Trampuz et al, 2006Borens et al, 2013;Rosa et al, 2019;Ueda et al, 2019;Dudek et al, 2020;Morgenstern et al, 2020;Cieslinski et al, 2021;Oliva et al, 2021;Ribeiro et al, 2022;Beguiristain et al, 2023), were also reviewed in addition to the abovementioned studies (Figure 1).…”