Location via proxy:   [ UP ]  
[Report a bug]   [Manage cookies]                
Sari la conținut

Hemocultură

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Descărcarea flacoanele de hemocultură dintr-un aparat BACT/Alert, un sistem automat utilizat pentru incubarea hemoculturilor și detectarea creșterii microbiene

O hemocultură este o analiză aplicată în laboratorul medical utilizată pentru a detecta specii de bacterii sau fungi prezenți în sângele unui pacient. În condiții fiziologice, normale, sângele nu conține microorganisme, iar prezența acestora poate indica o infecție cu bacterii patogene în sânge, denumite în mod specific bacteriemie sau fungemie. În cazuri severe, prezența microorganismelor în sânge poate evolua spre septicemie. Prin cultivarea sângelui, microbii pot fi identificați și testați pentru rezistența la antimicrobiene, ceea ce permite medicilor să ofere un tratament medicamentos eficient.

Pentru realizarea hemoculturilor, sângele este prelevat în flacoane care conțin o formulă lichidă care stimulează creșterea microbiană, numită mediu de cultură. De obicei, în timpul unei prelevări se colectează două recipiente, dintre care unul este conceput pentru organismele aerobe, care necesită oxigen pentru creștere, și unul pentru organismele anaerobe, care nu necesită oxigen. Aceste două recipiente sunt denumite set de hemoculturi. Uneori se colectează două seturi de hemoculturi din două locuri diferite de prelevare a sângelui. În cazul în care un microorganism apare doar într-unul dintre cele două seturi, este probabilă o contaminare a probei cu flora cutanată și nu o infecție reală a sângelui. Rezultatele fals negative pot apărea dacă eșantionul este recoltat după ce persoana a primit medicamente antimicrobiene sau dacă flacoanele nu prezintă cantitatea recomandată de sânge. Unele organisme nu se dezvoltă bine în hemoculturi și necesită tehnici speciale pentru detectare.

Recipientele în care a fost recoltat sângele sunt plasate într-un incubator timp de câteva zile pentru a permite creșterea microorganismelor. Dacă se detectează o creștere microbiană, se efectuează o colorație Gram din flaconul de cultură pentru a confirma prezența organismelor și pentru a furniza informații preliminare cu privire la identitatea acestora. Sângele este apoi subcultivat, adică este inoculat pe o placă de agaroză pentru a izola coloniile microbiene, în vederea identificării complete și a testării susceptibilității antimicrobiene. Deoarece este esențial ca infecțiile din fluxul sanguin să fie diagnosticate și tratate rapid, au fost dezvoltate metode rapide de testare utilizând tehnologii precum reacția în lanț a polimerazei și spectrometria de masă prin MALDI-TOF.

Procedeele de hemocultură au fost publicate încă de la mijlocul secolului al XIX-lea, însă aceste tehnici necesitau multă muncă și erau diferite față de metodele actuale. Detectarea creșterii microbiene presupunea examinarea vizuală a flacoanelor de cultură până la introducerea, în anii 1970, a sistemelor automate de hemocultură, care monitorizează gazele produse de metabolismul microbian. În țările dezvoltate, metodele manuale de hemocultură au fost în mare parte depășite de sistemele automatizate.

Utilizări medicale

În condiții normale, sângele este steril.[1] Prezența bacteriilor în sânge se numește bacteriemie, iar prezența ciupercilor se numește fungemie.[2] Leziuni minore ale pielii[3] sau ale membranelor mucoase, care pot apărea în situații variate, precum periajul dinților sau defecarea,[4][5] pot introduce bacterii în fluxul sanguin, însă această bacteriemie este în uzual tranzitorie și este rar detectată în culturi, deoarece sistemul imunitar și sistemul reticuloendotelial identifică și distrug rapid microorganismele.[3][6] Bacteriile pot ajunge în sânge ca urmare a unor infecții precum celulita, infecțiile urinare și pneumonia;[7] iar infecțiile din cadrul sistemului vascular, precum endocardita bacteriană sau infecțiile asociate liniilor intravenoase, pot duce la o bacteriemie constantă.[4] Fungemia apare cel mai frecvent la persoanele cu un sistem imunitar cu funcționalitate scăzută.[2] În cazul în care bacteriile sau ciupercile nu pot fi eliminate din fluxul sanguin, acestea se pot răspândi la alte organe și țesuturi,[3] sau pot provoca un răspuns imun care duce la o afecțiune inflamatorie sistemică numită septicemie, care poate pune viața în pericol.[8][9]

Atunci când se suspectează septicemia, apare necesitatea efectuării unei hemoculturi pentru a identifica agentul etiologic și pentru a furniza o terapie antimicrobiană țintită împotriva acestui patogen.[10] Pacienților care sunt spitalizați, au febră sau hipotermie, un număr ridicat de globule albe sau un număr scăzut de granulocite (o subclasă a leucocitelor) li se efectuează frecvent hemoculturi pentru a detecta o posibilă infecție localizată în circulația sanguină.[11][12] Hemoculturile sunt utilizate pentru a detecta infecțiile din sânge în neutropenia febrilă, o complicație frecventă a chimioterapiei în care febra apare alături de un număr foarte scăzut de neutrofile (globule albe care se oferă protecție împotriva agenților microbieni patogeni).[13][14][15] Bacteriemia este frecventă în anumite tipuri de infecții, cum ar fi meningita, artrita septică și abcesele epidurale, astfel încât hemoculturile sunt indicate în aceste condiții. În cazul infecțiilor nespecifice bacteriemiei, hemocultura poate fi totuși indicată dacă pacientul prezintă un risc ridicat de a contracta o infecție intravasculară sau dacă nu se pot obține rapid culturi de la locul principal al infecției (de exemplu, o urocultură în cazul pielonefritei sau o cultură de spută în cazul pneumoniei comunitare severe).[16][17] Hemocultura poate identifica o cauză microbiană subiacentă în caz de endocardită[18] și febră de origine necunoscută.[11][19]

Agenții patogeni cei mai frecvent identificați în hemocultură sunt Staphylococcus aureus, Escherichia coli și alți reprezentanți ai familiei Enterobacteriaceae, Enterococcus species, Pseudomonas aeruginosa și Candida albicans.[20][21] Stafilococii coagulazo-negativi (SCN) sunt de asemenea întâlniți frecvent, însă este uzual dificil de determinat dacă aceste bacterii, care fac parte din flora normală a pielii,[22] sunt într-adevăr agenți patogeni sau doar au contaminat proba.[21] Totuși, în hemolculturile prelevate de la nou-născuți și copii, prezența SCN poate indica o infecție importantă.[23] În plus, epidemiologia infecțiilor sanguine variază în funcție de loc și de timp; bacteriile Gram-pozitive au devenit predominante față de cele Gram-negative în ceea ce privește etiologia bacteriemiei în Statele Unite ale Americii, în perioada anilor 1980 și 1990,[24] iar numărul cazurilor de fungemie a crescut semnificativ datorită numărului de pacienți aflați sub tratament cu medicație imunosupresivă, precum chimioterapia.[25] Septicemia indusă de bacterii Gram-negative este mai frecventă în regiuni precum America Centrală și de Sud, Europa de Est și Asia, în comparație cu America de Nord și Europa de Vest. În Africa, specia Salmonella enterica este principala cauză de bacteriemie.[26]

Procedură

Three clear bottles with differently coloured caps and labels.
Flacoane de recoltare pentru hemocultură, pentru anaerob, aerob, și hemolcutură pediatrică

Recoltare

De obicei, hemoculturile sunt prelevate prin puncție venoasă. Nu se recomandă recoltarea probei dintr-o linie intravenoasă, deoarece acest procedeu este asociat cu rate mai ridicate de contaminare, iar culturile pot fi recoltate atât prin puncție, cât și dintr-o linie intravenoasă, pentru a diagnostica infecțiile asociate cateterelor.[11][27] Înainte de recoltarea sângelui, partea superioară a fiecărui flacon de recoltare este dezinfectată cu un șervețel cu alcool pentru a preveni contaminarea.[11] Pielea din locul recoltării este de asemenea dezinfectată. Unele protocoale recomandă dezinfecția cu un antiseptic pe bază de alcool urmat fie de clorhexidină, fie de un preparat pe bază de iod,[27][28] în timp ce alte protocoale consideră că este suficientă utilizarea unui antiseptic care conține doar alcool.[17][29] Dacă este necesară prelevarea sângelui pentru alte teste realizate în paralel cu hemocultura, se prelevează mai întâi flacoanele de cultură pentru a minimiza riscul de contaminare.[30] Deoarece terapia antimicrobiană poate cauza rezultate fals negative prin inhibarea creșterii microbilor, se recomandă ca hemoculturile să fie prelevate înainte de administrarea acestora, fapt care este de impracticabil la pacienții cu patologii severe.[10]

O recoltare tipică a hemoculturii implică prelevarea de sânge în două flacoane, care formează împreună un „set” de hemocultură. Un flacon este destinat creșterii organismelor aerobe, iar celălalt este conceput pentru a induce creșterea organismele anaerobe. La copii, infecția cu bacterii anaerobe este mai puțin frecventă, astfel încât se poate recolta un singur flacon de creștere aerobă, pentru a minimiza cantitatea de sânge prelevată.[31] Se recomandă recoltarea a cel puțin două seturi din două locuri separate de puncție venoasă. Acest lucru ajută la distingerea infecției de contaminare microbiană, deoarece este mai puțin probabil ca un contaminant să apară în mai mult de un set decât agenții patogeni din sânge. În plus, recoltarea unor volume mai mari de sânge crește probabilitatea ca microorganismele să fie detectate dacă sunt prezente.[32]

Flacoanele de hemocultură conțin un mediu de creștere care stimulează microorganismele să se înmulțească, precum și un anticoagulant care împiedică coagularea sângelui.[33] Polianetol sulfonatul de sodiu este cel mai frecvent agent utilizat ca anticoagulant[33] deoarece nu interferează cu creșterea majorității organismelor.[28] Compoziția exactă a mediului de creștere variază; flacoanele de cultură aerobă conțin un bulion îmbogățit cu substanțe nutritive, cum ar fi bulionul BHI (din engleză Brain-heart infusion, „bulion creier-inimă”) sau bulionul TSB (din engleză Tryptic soy broth),[34] iar flacoanele de cultură anaerobă conțin de obicei un agent reducător, cum ar fi tioglicolatul de sodiu. Spațiul liber dintr-un flacon anaerob este umplut cu un amestec de gaze care în care nu se află oxigen.[33][35]

Multe dintre flacoanele disponibile comercial conțin o rășină care absoarbe antibioticele pentru a reduce acțiunea acestora asupra microorganismelor din probă.[11] Flacoanele destinate uzului pediatric sunt concepute pentru a acomoda volume mai mici de sânge și au aditivi care sporesc creșterea agenților patogeni mai frecvent întâlniți la copii.[36] Alte recipiente sunt specializate și sunt utilizate pentru detectarea levurilor și a micobacteriilor.[35] În țările cu venituri mici și medii, flacoanele de cultură preformulate pot avea un cost mult prea ridicat și poate fi necesară pregătirea manuală a flacoanelor. Accesul la consumabilele și facilitățile adecvate acestui proces poate fi dificil,[37] iar în unele regiuni, este posibil să nu se poată efectua deloc hemoculturi.[38]

Este important ca flacoanele de hemocultură să nu fie nici insuficient umplute, dar nici prea pline: umplerea insuficientă poate duce la rezultate fals negative, deoarece în eșantion sunt prezente prea puține organisme, în timp ce umplerea excesivă poate inhiba creșterea microbiană, deoarece raportul dintre mediul de cultură și sânge este comparativ mai mic. În general, este sugerat un raport de 1:10 până la 1:5 între sânge și mediul de cultură pentru a optimiza creșterea microbiană.[28][39] Pentru hemoculturile de rutină la adulți, Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) recomandă colectarea a două seturi de flacoane din două prelevări diferite, cu 20-30 mL de sânge prelevat în fiecare set.[11] La copii, cantitatea de sânge care trebuie prelevată se bazează adesea pe vârsta sau greutatea copilului.[36][40] Dacă se suspectează endocardită, se pot colecta șase flacoane.[41]

Cultivare

Vezi legendă imagine.
Indicații ale creșterii microbiene în hemoculturi manuale: a) formarea unui film (peliculă) la suprafață; b) bule datorată producerii gazelor; c) turbiditate cauzată de creșterea microbiană (flaconul din dreapta); d) colonii microbiene vizibile[42]

După recoltarea sângelui, flacoanele sunt incubate la temperatura corpului pentru a favoriza dezvoltarea microorganismelor. Recipientele sunt de obicei incubate timp de până la cinci zile în sistemele automate,[43] deși cei mai comuni agenți patogeni din sânge sunt detectați în maximum 48 de ore.[44] Perioada de incubare poate fi prelungită dacă se utilizează metodele manuale de hemocultură sau dacă sunt suspectate organisme cu creștere mai lentă, cum ar fi anumite bacterii care provoacă endocardita.[43][45] În sistemele manuale, flacoanele sunt examinate vizual pentru a observa indicatori ai creșterii microbiene, mai exact: turbiditate, producerea de gaze, prezența unor colonii microbiene vizibile sau o schimbare de culoare datorată digestiei sângelui (denumită hemoliză). Unele sisteme manuale de hemocultură indică prezența microorganismelor folosind un compartiment care se umple cu lichid atunci când se produc gaze sau o placă de agar miniaturală care este inoculată periodic prin răsturnarea flaconului.[46] Pentru a se asigura că hemoculturile pozitive nu au rămas neidentificate, o probă din flacon este adesea inoculată pe o placă de agaroză (subcultivată sau dispersată) la sfârșitul perioadei de incubare, indiferent dacă se observă sau nu indicatori de creștere.[47]

În țările dezvoltate, metodele de cultură manuală au fost înlocuite în mare parte de sisteme automatizate, care asigură monitorizarea computerizată continuă a flacoanelor de cultură.[48] Aceste sisteme, precum BACTEC, BacT/ALERT și VersaTrek, constau într-un incubator în care flacoanele de cultură sunt amestecate continuu. Creșterea este detectată de senzori care măsoară nivelurile de gaze din interiorul flaconului (cel mai frecvent, dioxid de carbon), care servesc drept indicator al metabolismului microbian.[46] O alarmă sau un indicator vizual avertizează personalul din laborator cu privire la prezența unei hemoculturi pozitive.[49] Dacă recipientul este rămâne negativ la sfârșitul perioadei de incubare, acesta este în general aruncat fără a fi subcultivat.[47]

Tehnica prin liză și centrifugare poate fi utilizată pentru izolarea mai eficientă a microorganismelor cu creștere lentă sau fastidioase (pretențioase nutritiv), cum ar fi levurile, micobacteriile și speciile de Legionella.[50][51] În locul incubării sângelui într-un flacon umplut cu mediu de creștere,[52] această metodă presupune colectarea sângelui într-un tub care conține un agent care distruge (lizează) celulele roșii și albe din sânge, apoi are loc centrifugarea probei într-o centrifugă. Acest proces concentrează conținutul solid al probei, inclusiv microorganismele prezente, într-un sediment, care este utilizat apoi pentru inocularea mediului de cultură. Deși liza urmată de centrifugare oferă o sensibilitate mai mare comparativ cu metodele convenționale de hemocultură, aceasta este susceptibilă la contaminare, deoarece necesită o manipulare extensivă a probei.[53]

Identificare

Antibiogramă

Limitări

Istoric

Note

  1. ^ Carroll, KC et al. (2015). p. 755.
  2. ^ a b Turgeon, ML (2016). p. 510.
  3. ^ a b c Mahon, CR et al. (2018). p. 866.
  4. ^ a b Procop, GW & Koneman, EW (2017). p. 188.
  5. ^ Pitt, SJ (2018). p. 26.
  6. ^ Carroll, KC et al. (2015) pp. 755–6.
  7. ^ Mahon, CR et al. (2018). p. 867.
  8. ^ Martinez, RM; Wolk, DM (). „Bloodstream Infections”. Microbiology Spectrum. 4 (4). doi:10.1128/microbiolspec.DMIH2-0031-2016 Accesibil gratuit. ISSN 2165-0497. PMID 27726765. 
  9. ^ Bennett, JE et al. (2019). p. 990.
  10. ^ a b Rhodes, A; Evans, E; Alhazzani, W; Levy, MM; Antonelli, M; Ferrer, R; et al. (). „Surviving Sepsis Campaign: International Guidelines for Management of Sepsis and Septic Shock: 2016”. Intensive Care Medicine. 43 (3): 304–377. doi:10.1007/s00134-017-4683-6 Accesibil gratuit. ISSN 0342-4642. PMID 28101605. 
  11. ^ a b c d e f Eroare la citare: Etichetă <ref> invalidă; niciun text nu a fost furnizat pentru referințele numite Garcia2015
  12. ^ Willems, E; Smismans, A; Cartuyvels, R; Coppens, G; Van Vaerenbergh, K; Van den Abeele, AM; Frans, J (). „The preanalytical optimization of blood cultures: a review and the clinical importance of benchmarking in 5 Belgian hospitals”. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease. 73 (1): 1–8. doi:10.1016/j.diagmicrobio.2012.01.009. ISSN 0732-8893. PMID 22578933. 
  13. ^ Klastersky, J; de Naurois; Rolston, K; Rapoport, B; Maschmeyer, G; Aapro, M; Herrstedt, J. (). „Management of febrile neutropaenia: ESMO Clinical Practice Guidelines”. Annals of Oncology. 27 (suppl 5): v111–v118. doi:10.1093/annonc/mdw325 Accesibil gratuit. ISSN 0923-7534. PMID 27664247. 
  14. ^ Walls, R et al. (2017). p. 1497.
  15. ^ Territo, M (iulie 2018). „Neutropenia – Hematology and Oncology”. Merck Manuals Professional Edition. Arhivat din original la . Accesat în . 
  16. ^ Fabre, V; Sharara, SL; Salinas, AB; Carroll, KC; Desai, S; Cosgrove, SE (). „Does This Patient Need Blood Cultures? A Scoping Review of Indications for Blood Cultures in Adult Nonneutropenic Inpatients”. Clinical Infectious Diseases. 71 (5): 1339–1347. doi:10.1093/cid/ciaa039 Accesibil gratuit. ISSN 1058-4838. PMID 31942949. 
  17. ^ a b Doern, GV (). „Detection of bacteremia: Blood cultures and other diagnostic tests”. UpToDate. Accesat în . 
  18. ^ Cahill, TJ; Prendergast, BD (). „Infective endocarditis”. The Lancet. 387 (10021): 882–893. doi:10.1016/S0140-6736(15)00067-7. ISSN 0140-6736. PMID 26341945. 
  19. ^ Cunha, BA; Lortholary, O; Cunha, CB (). „Fever of Unknown Origin: A Clinical Approach”. The American Journal of Medicine. 128 (10): 1138.e1–1138.e15. doi:10.1016/j.amjmed.2015.06.001 Accesibil gratuit. ISSN 0002-9343. PMID 26093175. 
  20. ^ Ford, M. (2019). p. 95.
  21. ^ a b McMullen, AR, Wilen, CB, & Burnham, CAD. Chapter 9 in Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). sec. "Bacteria".
  22. ^ Mahon, CR et al. (2018). p. 863.
  23. ^ Fajardo Olivares M, Hidalgo Orozco R, Rodríguez Garrido S, Gaona Álvarez C, Sánchez Silos RM, Hernández Rastrollo R, Martínez Tallo E, Cordero Carrasco JL (martie 2012). „[Activity of vancomycin, teicoplanin and linezolid in methicillin resistant coagulase-negative Staphylococci isolates from paediatric blood cultures]”. Revista Espanola de Quimioterapia (în spaniolă). 25 (1): 25–30. PMID 22488538. 
  24. ^ Mahon, CR et al. (2018). pp. 865–6.
  25. ^ McMullen, AR, Wilen, CB, & Burnham, CAD. Chapter 9 in Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). sec. "Fungal Bloodstream Infections".
  26. ^ Bennett, JE et al. (2019). p. 996.
  27. ^ a b Septimus, E (). „Collecting Cultures: a Clinician Guide”. Centers for Disease Control and Prevention. Arhivat din original la . 
  28. ^ a b c Eroare la citare: Etichetă <ref> invalidă; niciun text nu a fost furnizat pentru referințele numite mahon-869
  29. ^ Doern, GV; Carroll, KC; Diekema, DJ; Garey, KW; Rupp, ME; Weinstein, MP; et al. (). „Practical Guidance for Clinical Microbiology Laboratories: A Comprehensive Update on the Problem of Blood Culture Contamination and a Discussion of Methods for Addressing the Problem”. Clinical Microbiology Reviews. 33 (1). doi:10.1128/CMR.00009-19 Accesibil gratuit. ISSN 0893-8512. PMC 6822992 Accesibil gratuit. PMID 31666280. 
  30. ^ Pagana, KD et al. (2014). p. xiii.
  31. ^ Pitt, SJ (2018) p. 34.
  32. ^ Mahon, CR et al. (2018). p. 870.
  33. ^ a b c Atkinson-Dunn, R. & Dunne, WM. Chapter 2 in Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). sec. "Introduction".
  34. ^ Procop, GW & Koneman, EW (2017). p. 194.
  35. ^ a b Ford, M (2019). p. 85.
  36. ^ a b Dien Bard, J; McElvania TeKippe, E; Kraft, CS (). „Diagnosis of Bloodstream Infections in Children”. Journal of Clinical Microbiology. 54 (6): 1418–1424. doi:10.1128/JCM.02919-15. ISSN 0095-1137. PMC 4879304 Accesibil gratuit. PMID 26818669. 
  37. ^ Baron, EJ (). „Clinical Microbiology in Underresourced Settings”. Clinics in Laboratory Medicine. 39 (3): 359–369. doi:10.1016/j.cll.2019.05.001. ISSN 0272-2712. PMID 31383262. 
  38. ^ Dondorp, AM et al. (2019). pp. 172–3.
  39. ^ Tibbetts, RJ & Robinson-Dunn, B. Chapter 10 in Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). sec. "Introduction".
  40. ^ Revell, P & Doern, C. Chapter 8 in Dunne, WM & Burnham, CAD eds. (2018). sec. "Specimen Collection".
  41. ^ Bennett, JE et al. (2019). p. 202.
  42. ^ Eroare la citare: Etichetă <ref> invalidă; niciun text nu a fost furnizat pentru referințele numite OmbeletBarbé2019
  43. ^ a b Mahon, CR et al. (2018). p. 871.
  44. ^ Ford, M (2019). p. 88.
  45. ^ Procop, GW & Koneman, EW (2017). p. 199.
  46. ^ a b Mahon, CR et al. (2018). pp. 871–2.
  47. ^ a b Ford, M (2019). p. 87.
  48. ^ Carroll, KC et al. (2015). p. 756.
  49. ^ Procop, GW & Koneman, EW (2017). pp. 197–8.
  50. ^ Mahon, CR et al. (2018). p. 872.
  51. ^ Procop, GW & Koneman, EW (2017). p. 196.
  52. ^ Truant, AL (2016). p. 12.
  53. ^ McPherson, RA & Pincus, MR (2017). p. 1207.

Bibliografie

Vezi și

Adus de la https://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Hemocultură&oldid=16664565