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Aug 19, 2023

Concordanza tra coltura, coltura molecolare e sequenziamento dell'amplicone del gene Illumina 16S rRNA di biopsie ossee e del letto dell'ulcera in persone con osteomielite del piede diabetico

BMC Infectious Diseases volume 23, numero articolo: 505 (2023) Cita questo articolo 188 Accessi Dettagli metriche Nella pratica clinica la diagnosi di osteomielite del piede diabetico (DFO) si basa sulle colture

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Nella pratica clinica la diagnosi di osteomielite del piede diabetico (DFO) si basa su colture di biopsie ossee o del letto dell'ulcera (UB), di cui la biopsia ossea è lo standard di riferimento. La crescita lenta o la natura esigente di alcuni batteri ostacolano un rilevamento e un’identificazione rapidi. Le tecniche molecolari rapide possono risolvere entrambi i problemi, ma il loro valore aggiunto per la pratica quotidiana non è noto.

Abbiamo studiato la concordanza tra la coltura convenzionale, le tecniche molecolari di coltura molecolare (MC) e il sequenziamento dell'amplicone del gene rRNA 16S illumina (16S) nelle persone con DFO.

Nello studio BeBoP, le biopsie ossee e UB sono state ottenute da persone con DFO che hanno visitato l'UMC di Amsterdam. Queste biopsie sono state analizzate utilizzando 1) coltura convenzionale, 2) MC, una PCR rapida ad ampio spettro analizzando la regione dell'interspazio ribosomiale 16S-23S e 3) sequenziamento 16S e valutata la concordanza tra queste tecniche.

Abbiamo analizzato 20 campioni (11 ossa e 9 UB) di 18 persone. Sono stati identificati un totale di 84 agenti infettivi, 45 (54%) con tutte le tecniche, altri 22 (26,5%, complessivamente 80,5%) sia con MC che con 16S, e le restanti 16 specie mediante coltura e MC o 16S, o mediante un metodo solo metodo singolo. MC e 16S hanno identificato anaerobi non rilevati dalla coltura in 5 campioni e la presenza di batteri in 7 campioni su 8 con coltura negativa (6 ossa, 2 UB).

L'elevato livello di concordanza tra MC e 16S e l'ulteriore capacità delle tecniche molecolari di rilevare vari batteri non rilevati dalla coltura apre prospettive per l'uso di routine di tecniche molecolari veloci, in contesti clinici incluso il DFO.

Lo studio BeBoP è stato registrato retrospettivamente il 05-03-2019 nel registro degli studi olandesi: NL 7582.

Rapporti di revisione tra pari

L'osteomielite del piede diabetico (DFO) è un'infezione grave che, se non trattata tempestivamente, è la causa principale di amputazione degli arti inferiori nelle persone con diabete e di ulcerazione del piede. Tuttavia, la rapida identificazione clinica di tutti i batteri causativi della DFO, necessaria per fare scelte informate sugli antibiotici mirati, è impegnativa. Il primo ostacolo è ottenere correttamente i campioni, senza causare contaminazioni esterne. Sebbene spesso utilizzati, i campioni di tampone sono inferiori alle biopsie per la coltura, [1,2,3] e una coltura positiva di un campione osseo ottenuto per via percutanea (o chirurgicamente) asetticamente è considerata prova della presenza di osteomielite [4]. Se la coltura delle biopsie ossee o del letto dell’ulcera porti a risultati migliori è attualmente oggetto di studio in un ampio studio multicentrico internazionale BonE BiOPsy (BeBoP) [5]. La coltura dei campioni ottenuti è attualmente lo standard di riferimento per il rilevamento batterico [4]. I vantaggi della coltura includono la possibilità di eseguire la microscopia diretta e di testare la sensibilità antimicrobica. I risultati della sensibilità antimicrobica consentono una terapia antibiotica mirata. Le limitazioni tuttavia includono che 1) il metodo di coltura si basa sulla crescita batterica, piuttosto che indagare sul materiale di partenza effettivo, 2) che sono necessari diversi giorni per ottenere risultati, soprattutto con organismi a crescita lenta, e 3) che alcuni batteri (esigente) potrebbero non crescere, e quindi anche rimanere inosservati [6,7,8]. Queste limitazioni ostacolano la velocità con cui possono essere somministrati antibiotici mirati e potrebbero portare a risultati falsi negativi poiché i batteri presenti ma che non riescono a essere coltivati ​​non vengono segnalati e quindi non trattati. Ciò a sua volta può provocare un’infezione residua occulta, aumentando in definitiva il rischio di esiti avversi.

Le tecniche molecolari, in particolare le tecniche molecolari rapide, potrebbero aumentare la sensibilità nell'identificazione della presenza batterica. Queste tecniche non si basano sulla crescita batterica ma rilevano la presenza di acido desossiribonucleico (DNA) batterico (ovvero materiale di partenza) direttamente da un campione. Questa tecnica è vantaggiosa anche quando un campione può potenzialmente contenere batteri difficili da coltivare e può quindi contribuire a un'identificazione e a un trattamento più rapidi della DFO.