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Abstract

A frequência, os factores de risco e o resultado da bacteremia policlonal gram-negativa ainda são desconhecidos. Nós os investigamos em um estudo de coorte prospectivo de pacientes para os quais uma hemocultura produziu ⩾1 espécies de barras aeróbias gram-negativas. Para cada paciente, foi realizada eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) em 4 colônias de cada tipo morfológico. Episódios de bacteremia foram considerados policlonais se causados por >1 PFGE tipo da mesma espécie. Dez (6,5%) dos 153 pacientes investigados apresentavam bacteremia policlonal. A bacteremia devida a hastes não fermentantes foi o único fator de risco significativo para a bacteremia policlonal. Complicações foram igualmente frequentes em todos os grupos de pacientes. Entretanto, os pacientes com bacteremia policlonal receberam antibioticoterapia mais extensa do que os pacientes com bacteremia monoclonal. Quase 20% dos episódios de bacteremia devido a hastes não-fermentantes eram policlonais, mas ainda não está claro por que as hastes não-fermentantes tinham maior probabilidade de causar bacteremia policlonal do que as outras hastes gram-negativas.

A bacteremia gram-negativa é uma infecção grave com uma taxa estimada de mortalidade bruta de 20%-50% . Portanto, os fatores de risco para o desenvolvimento da sepse, a história natural da doença e, especialmente, a terapia, têm sido amplamente estudados. Os instrumentos moleculares modernos raramente têm sido usados para estudar a sepse. Em alguns dos estudos posteriores, foram descritos episódios de bacteremia devido a >1 genótipo da mesma espécie. Arbeit et al. usaram o termo “bacteremia policlonal” para descrever esses episódios de bacteremia.

Um estudo retrospectivo anterior revelou que pacientes com bacteremia policlonal gram-negativa tinham mais frequentemente condições subjacentes graves do que os pacientes com bacteremia monoclonal . Além disso, mais pacientes que tinham bacteremia policlonal morreram de bacteremia. No entanto, o desenho do estudo retrospectivo pode ter sido propenso a um viés considerável. Portanto, realizamos um estudo de coorte prospectivo para estimar a frequência da bacteremia policlonal e investigar fatores de risco e resultado da bacteremia policlonal.

Patientes e Métodos

Patientes. A Universitätsklinikum Benjamin Franklin é um hospital terciário de 1300 leitos com ∼34,000 admissões por ano. Todos os pacientes foram incluídos no estudo que tinham ⩾1 espécies de vara gram-negativa em crescimento aeróbio isoladas da ⩾1 hemocultura coletada durante o período de agosto de 1996-julho de 1997.

Um investigador, que estava cego aos resultados da digitação, abstraiu os seguintes dados do prontuário médico de cada paciente: idade, sexo, serviço hospitalar onde foram tratados, doenças subjacentes, gravidade da doença subjacente avaliada pelos critérios de McCabe e Jackson (rapidamente fatal, espera-se que morra dentro de 12 meses; finalmente fatal, espera-se que viva >12 meses mas que morra dentro de 4 anos; não fatal, espera-se que viva >4 anos) , escore de Karnofsky , escore de fisiologia aguda e avaliação de saúde crônica (APACHE II) , fonte de bacteremia, complicações, terapia e desfecho.

Porque o estudo original descrevendo o escore APACHE II não incluiu crianças, o escore foi calculado apenas para pessoas com idade >16 anos. Foram coletados dados sobre possíveis fatores de risco para bacteremia, incluindo: realização de procedimentos operatórios; necessidade de hemodiálise; presença de corpos estranhos e/ou colocação de cateteres intravasculares ou urinários; e necessidade de ventilação mecânica para ⩾24 h. Um local do corpo foi considerado como fonte de bacteremia se a mesma espécie de bactéria fosse isolada desse local e da hemocultura ou se uma infecção local fosse diagnosticada por meio de radiologia, por sonografia ou durante procedimentos cirúrgicos. Os critérios de septicemia definidos pela conferência de consenso do American College of Chest Physicians e da Society of Critical Care Medicine foram utilizados para avaliar as respostas sistêmicas dos pacientes à bacteremia. Os prontuários médicos foram revisados para determinar se o paciente desenvolveu alguma das seguintes complicações: choque séptico, síndrome do desconforto respiratório do adulto, insuficiência renal, coagulação intravascular disseminada, falência de múltiplos órgãos, ou morte por bacteremia. A duração da terapia antimicrobiana foi definida como o período de tempo desde o primeiro dia de terapia antimicrobiana até o último dia de terapia. Para cada paciente, o número total de dias de antibioticoterapia foi calculado pela soma da duração da terapia para todos os agentes antimicrobianos que o paciente recebeu; a terapia antimicrobiana profilática não foi incluída no cálculo.

Organismos. O laboratório de microbiologia (na Universitätsklinikum Benjamin Franklin) utilizou culturas de sangue de caldo para processar amostras de sangue (Septicheck; Becton Dickinson). A partir de hemoculturas que tinham crescido hastes gram-negativas, 4 colónias de cada tipo morfológico foram processadas posteriormente. Os sistemas API 20E e API 20NE (bioMérieux) foram utilizados para identificar os isolados até ao nível da espécie. Os isolados foram armazenados congelados a -70°C em caldo de glicerina.

Digitação molecular. O método de electroforese em gel de campo pulsado (PFGE) descrito por Pfaller et al. foi utilizado para digitar os isolados. Após passar cada isolado pelo menos duas vezes em ágar sangue, as colônias foram inoculadas em caldo de soja trypticase, e as culturas foram incubadas durante a noite. As bactérias foram embutidas na agarose, e o DNA cromossômico foi digerido com a enzima de restrição apropriada: XbaI para Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, e Xanthomonas maltophilia; SpeI para Enterobacter species, Klebsiella species, Proteus species, Serratia marcescens, e outras Enterobacteriaceae; SmaI para Haemophilus influenzae; e AscI para Acinetobacter species. Os fragmentos foram separados por PFGE, e os géis foram corados com brometo de etídeo. Se todas as bandas maiores e menores coincidissem exatamente, os isolados eram classificados como idênticos. Se pelo menos 90% mas <100% das bandas corresponderam (ou seja, 1-3 bandas diferiram), os isolados foram considerados semelhantes. Se <90% das bandas combinadas (ou seja, >3 bandas diferiram), os isolados foram considerados como sendo diferentes. Uma bacteremia foi definida como policlonal se ⩾2 diferentes cepas da mesma espécie gram-negativa fossem identificadas em uma única hemocultura.

Teste de suscetibilidade. A susceptibilidade antimicrobiana foi testada por meio de diluição de microbentos usando o método do break-point. Utilizando placas e meios microtitulares que preparamos (caldo IsoSensitest; Unipath), testamos a susceptibilidade dos isolados aos seguintes agentes antimicrobianos: ampicilina, ampicilina-sulfactam, piperacilina, mezlocilina, cefotiam, cefotaxima, ceftriaxona, cefaclor, ceftazidima, imipenem, meropenem, trimetoprim-sulfametoxazol, gentamicina, tobramicina, ofloxacina, ciprofloxacina, tetraciclina, amikacina e fosfomicina. Foram comparados os perfis de resistência a antibióticos das cepas com diferentes tipos de PFGE obtidos de um mesmo paciente. Para quaisquer 2 tipos de PFGE, uma diferença na categoria interpretativa (susceptível vs. resistente) para ⩾1 antibiótico foi necessária para que os perfis antibióticos fossem considerados diferentes.

Análise estatística. Se o prontuário médico de um paciente não tivesse dados para >40% das categorias ou se não fosse possível digitar a hemocultura isolada, o paciente era excluído da análise. Utilizamos o teste χ2 ou o teste exato de Fisher para avaliar as diferenças entre as variáveis categóricas e o teste Mann-Whitney U, para avaliar as diferenças entre as variáveis contínuas (SPSS). Fixamos α em 0,05, e realizamos testes bi-tailed.

Resultados

Durante o período de estudo, 169 pacientes tiveram um episódio de bacteremia gram-negativa. Dezesseis pacientes foram excluídos das análises posteriores, 9 pacientes porque faltavam dados para >40% das categorias, e 7 pacientes porque não conseguimos digitar os isolados da hemocultura. Os pacientes com dados ausentes foram transferidos para outros hospitais logo após a obtenção de uma amostra de sangue para cultura; portanto, a maioria dos dados estava ausente nos prontuários médicos. Os pacientes excluídos não foram diferentes dos pacientes incluídos em relação à idade, sexo, serviço hospitalar onde foram tratados ou às espécies microbianas que causaram o episódio de bacteremia.

Dos 153 pacientes incluídos na análise, 47 pacientes apresentavam bacteremia polimicrobiana. Os episódios de bacteremia polimicrobiana foram causados por combinações de hastes gram-negativas e cocos gram-positivos (estafilococos coagulase negativos, enterococos, ou Staphylococcus aureus) em 27 pacientes. Alguns pacientes tinham bacteremia polimicrobiana causada por combinações de hastes e fungos gram-negativos (2 pacientes), hastes gram-negativas e vários organismos anaeróbios (6 pacientes), ou hastes gram-negativas e gram-positivas (3 pacientes). Nove pacientes tiveram bacteremia polimicrobiana devido a 2 espécies gram-negativas diferentes. Portanto, 162 isolados subculturais de hastes gram-negativas estavam disponíveis para a tipagem. As espécies Escherichia coli, Klebsiella e Enterobacter foram as espécies gram-negativas mais frequentemente isoladas (tabela 1). Dez episódios de bacteremia (6,5%) foram policlonais – isto é, os episódios foram causados por dois tipos de PFGE da mesma espécie. Cinco dos pacientes que tiveram bacteremia policlonal também tiveram bacteremia polimicrobiana. Os episódios de bacteremia policlonal foram significativamente mais frequentemente causados por varetas não ferentes do que por bacteremia monoclonal ou polimicrobiana.

Patientes com bacteremia policlonal foram comparados com pacientes com bacteremia monoclonal e com pacientes com bacteremia polimicrobiana. Os 5 pacientes que apresentaram bacteremia polimicrobiana e policlonal foram excluídos da análise para evitar o viés de classificação errada. Os pacientes com bacteremia policlonal tinham a mesma distribuição de idade, sexo e número de doenças subjacentes que os pacientes com bacteremia monoclonal e aqueles com bacteremia polimicrobiana (tabela 2). A gravidade e o prognóstico das doenças subjacentes foram semelhantes em todos os grupos de pacientes.

Para todos os grupos de pacientes, mais da metade dos episódios de bacteremia foram adquiridos no hospital, e ∼10 foram adquiridos durante o tratamento em uma unidade de terapia intensiva. O tempo médio de permanência hospitalar antes do desenvolvimento de bacteremia foi maior para os pacientes com bacteremia policlonal (17 dias) do que para os pacientes com bacteremia monoclonal (11 dias) e para os pacientes com bacteremia polimicrobiana (9 dias); entretanto, esta diferença não foi significativa. Em todos os grupos de pacientes, a proporção de pacientes que foram ventilados mecanicamente ou que tiveram a colocação de um cateter venoso central ou urinário foi semelhante. O trato urinário foi a fonte mais frequente de bacteremia entre os pacientes que apresentavam bacteremia monoclonal ou policlonal. Entre os pacientes que apresentaram bacteremia polimicrobiana, os processos intra-abdominais (por exemplo, diverticulite) foram a fonte mais frequente de bacteremia.

No início todos os pacientes eram sintomáticos durante seu episódio de bacteremia e preenchiam os critérios para sepse (tabela 3). A frequência de complicações durante o episódio de bacteremia foi baixa em todos os grupos de pacientes, e apenas 10 dos pacientes com bacteremia monoclonal e 12 dos pacientes com bacteremia polimicrobiana morreram nos 7 dias seguintes à primeira hemocultura positiva. Nenhum dos pacientes com bacteremia policlonal morreu de bacteremia.

Patientes que tiveram bacteremia policlonal permaneceram no hospital por mais tempo após o episódio do que os pacientes com bacteremia monoclonal ou polibacteriana (média de 48 dias vs. 27 dias e 48 dias vs. 30 dias, respectivamente); entretanto, essa associação não alcançou significância estatística. Os pacientes com bacteremia policlonal receberam mais antibióticos e foram tratados por mais tempo do que os pacientes com bacteremia monoclonal. O número total de dias de antibioticoterapia foi significativamente maior para os pacientes com bacteremia policlonal do que para os pacientes com bacteremia monoclonal (P = .02). O tratamento antibiótico não diferiu significativamente entre os pacientes com bacteremia policlonal e os pacientes com bacteremia polimicrobiana.

Quatro de 10 pares de isolados que tinham diferentes padrões de PFGE também tinham diferentes padrões de susceptibilidade antimicrobiana. Os padrões diferiram na suscetibilidade a 1-5 agentes antibióticos. Em todos estes casos, o laboratório de microbiologia tinha relatado a susceptibilidade da estirpe mais resistente. Assim, todos os pacientes receberam terapia apropriada.

Discussão

Frequência. Para nosso conhecimento, a frequência da bacteremia gram-negativa policlonal não foi estudada antes. No entanto, vários investigadores avaliaram episódios de bacteremia polimicrobiana. Assim, sabe-se que a proporção de episódios de bacteremia que são polimicrobianos varia de 6% a 21%. No entanto, os resultados destes estudos são difíceis de comparar porque os investigadores utilizaram diferentes definições de bacteremia polimicrobiana. Em geral, a maioria dos estudos definiu episódios de bacteremia polimicrobiana como aqueles a partir dos quais >1 espécies foram isoladas a partir da mesma amostra de sangue. Utilizando esta definição, uma proporção ligeiramente maior (31%) da nossa população de pacientes que tiveram ⩾1 espécies gram-negativas isoladas de hemocultura teve bacteremia polimicrobiana.

Em 9 (19%) dos 47 pacientes, a bacteremia polimicrobiana foi causada por 2 varetas gram-negativas diferentes. Outros investigadores encontraram uma taxa semelhante de bacteremia devido a ⩾2 gram-negativos em 9%-28% dos pacientes com bacteremia polimicrobiana. Em nossa população estudada, os episódios de bacteremia gram-negativa policlonal foram tão freqüentes quanto os episódios de bacteremia devido a 2 espécies de hastes gram-negativas (6,5% vs 5,8%, respectivamente).

Fator de risco. Apenas alguns casos de bacteremia policlonal foram relatados. Assim, não havia informação disponível sobre os factores de risco de bacteremia policlonal. Em nossa população estudada, o organismo causador da bacteremia foi o único fator de risco significativo associado à bacteremia policlonal.

Outcome. Nenhum dos pacientes que estudamos que tiveram bacteremia policlonal morreu devido ao episódio de bacteremia. Isto não foi significativamente diferente da baixa taxa de mortalidade entre os pacientes que tiveram bacteremia monoclonal e entre os que tiveram bacteremia polimicrobiana. Outros estudos constataram que pacientes com episódios de bacteremia polimicrobiana tiveram uma taxa de mortalidade maior do que os pacientes com episódios de bacteremia monomicrobiana. O número de pacientes com bacteremia policlonal ainda pode ser muito baixo para tirar conclusões sobre a taxa de mortalidade associada à bacteremia policlonal.

Pacientes que tiveram bacteremia policlonal permaneceram no hospital por mais tempo após seu episódio de bacteremia e receberam uma antibioticoterapia mais extensa do que os pacientes que tiveram bacteremia monoclonal. Entretanto, nosso pequeno grupo de pacientes não nos permitiu analisar se a permanência mais longa no hospital e a terapia mais extensa resultaram de bacteremia policlonal ou da doença subjacente dos pacientes.

Microbiologia. Foi impressionante que quase um quarto de todos os episódios de bacteremia devido a hastes não fermentantes foram policlonais. Não investigamos os fatores de virulência dos organismos causadores, mas parece possível que alguns organismos (por exemplo, as hastes nãofermentantes) tenham características especiais que promovem o desenvolvimento de bacteremia policlonal.

A primeira metade dos episódios de bacteremia policlonal foi causada por cepas bacterianas com diferentes perfis de susceptibilidade antimicrobiana. Em outros relatos de infecções policlonais, os isolados pareados de metade dos pacientes também tinham diferentes padrões de susceptibilidade antimicrobiana. Portanto, a prática laboratorial de identificar e testar isolados com diferentes tipos morfológicos de uma mesma hemocultura tem claramente mérito. Se os microbiologistas testarem apenas 1 estirpe susceptível isolada de um paciente com um episódio de bacteremia policlonal, a terapia que se segue pode seleccionar para a estirpe resistente. Isso pode ser mal interpretado como o desenvolvimento de resistência durante a terapia antibiótica, embora a nova aquisição de resistência seja um incidente raro, ocorrendo em <10% das recidivas .

Em conclusão, a bacteremia policlonal pode ser mais semelhante à bacteremia polimicrobiana do que à bacteremia monoclonal no que diz respeito ao resultado. Portanto, em outros estudos sobre o desfecho da bacteremia, pacientes com bacteremia policlonal podem ter que ser analisados separadamente.

Agradecimentos

Agradecemos a Dagmar Löffler pela excelente assistência técnica com a genotipagem.

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Figuras e Tabelas