Chloé PLOUZEAU-JAYLE (CHU de POITIERS) Groupe Microbiologie du CRIOGO Diagnostic bactériologique de l'infection de prothèse ostéo-articulaire. Partie 2 Chloé PLOUZEAU-JAYLE (CHU de POITIERS) Anne JOLIVET-GOUGEON (CHU Rennes) Groupe Microbiologie du CRIOGO

Résultats des analyses microbiologiques

Les cultures Recommandations Broyage des prélèvements+++ Ensemencemement de plusieurs milieux de cultures riches 3 Géloses et 1 milieu liquide : culture AE et ANAEROBIE Hémocultures à partir du broyat Permet de diminuer le nombre de milieu (Bemer et al JCM 2016)

Schäfer P et al. Clin Infect Dis. 2008 Incubation prolongée des milieux de cultures Schäfer P et al. Clin Infect Dis. 2008

Le laboratoire ne doit pas rendre de résultat négatif avant 14 jours Incubation prolongée des milieux de cultures 7 jours pour les milieux solides Au moins 14 jours pour les milieux liquides Les bouillons d’enrichissement sont à la fin de l’incubation si les cultures solides sont négatives Le laboratoire ne doit pas rendre de résultat négatif avant 14 jours Attention aux résultats partiels (les infections sont souvent polymicrobiennes) Milieux de culture Au moins 7 jours Aérobies: à observer tous les jours, ana tous les 2 j: là aussi, c’est le protocole qui le dira: je serais plus évasive: observation régulière et pluri-hebdomadaire

Les résultats bactériologiques 1) Infections aiguës Examen Direct et cyto contributifs nombreux PNN (+/- altérés) bactéries au Gram Cultures : rapides et homogènes positives rapidement (24 heures) colonies monomorphes Germes : pathogènes reconnus Staphylococcus aureus, Streptocoques β-hémolytiques , Strepto du groupe «milleri», Entérobactérie, Campylobacter, Listeria ou Pneumocoque Hémocultures souvent positives Ostéite Examen direct, cytologie, polynucléaires: voir diapos précédentes Cultures : rapides et homogènes: pas utile tu le dis après Infections monomicrobiennes plutôt que colonies monomorphes car tu peux avoir un seul germe avec variant, comme le S. aureus Germe en latin en italique Streptocoque, pneumocoque

Observation des cultures par du personnel formé Infections chroniques sur prothèse Examen direct et cytologie des biopsies peu contributifs Absence ou rares polynucléaires ED négatif (très faible sensibilité du gram) Culture lente, faible nombre de colonies Aspects polymorphes des cultures Small colony variant = colonies au métabolisme ralenti difficile à obtenir en culture dont l’antibiogramme peut être différent Observation des cultures par du personnel formé Incubation longue, revoir >J5 même les positifs Identifications et ATB sur chaque aspect de colonie Conservation de toutes les souches Contributifs

Interprétation des résultats de culture

Au moins 1 prélèvement positif / germe « virulent » Recommandations d’experts : SPILF 2009 Infection certaine : Au moins 1 prélèvement positif / germe « virulent » pour lesquelles la contamination est improbable : Entérobactéries, Pseudomonas, Staphylococcus aureus, Pneumocoque, Listeria, Salmonelle, Campylobacter, Pasteurella…. Au moins 3 prélèvements / germe « avirulent » = flore cutanée  Staphylocoques à coagulase négative,Corynebactérie, Propionibacterium sp (même bactérie, même antibiogramme) Infection probablement exclue sans signe histologique ou clinique en dehors d’une antibiothérapie récente Tous les prélèvements stériles Ou 1 seul prélèvement positif à un germe « avirulent »

Critères bactériologiques proposés pour l’IPOA MSIS 2011, IDSA 2012, ICM 2013 Majeur Mineur 1 prélèvement positif : germe virulent X ≥ 2 prélèvements positifs : germe cutané Critères mineurs : nécessité d’autres critères d’infection (CRP, anapath…) Parvizi Clin Orthop Relat Res 2011, Osmon CID 2012, Parvizi Bone and Joint J 2013 10

Techniques complémentaires

Techniques complémentaires Techniques complémentaires microbiologiques Biologie moléculaire La sérologie Techniques non microbiologiques CRP, VS, PCT Leucocidine esterase Alpha défensine Techniques en cours d’évaluation

Biologie moléculaire Sensibilité souvent plus faible que la culture - très peu d’ADN bactérien/ADN humain - difficulté d’extraction prélèvement complexe Deux objectifs Rapidité du résultat Adaptation tmt probabiliste En seconde ligne quand les techniques de bactério classiques sont en echec

Tests moléculaires rapides : orientation du traitement probabiliste GeneXpert : en 1h10 Présence de Staph aureus Présence du gène de résistance à la méticilline Bons résultats mais sur de petites séries Dubouix JCM 2011 Titecat DMID 2012 Valour DMID 2014 Pas de résultats sous groupe IOA P Permet l’adaptation précoce : arrêt de la Vanco ou de la Dapto Coût++ : impossible de passer les 5 prélèvements, Choix?

Tests moléculaires pour documenter une infection PCR universelle ARNr 16S Amplification de l’ADN codant pour les ARN ribosomaux = gène présent chez toutes les espèces bactériennes mais 1 à 12 copies du gène selon l’espèce bactérienne Alternance de zones invariables quelques soit la bactéries = fixation des amorces de zones variables spécifiques de chaque germe = identification du germe par séquençage du pdt de PCR 88% des Kingella uniquement détectées par PCR (44 cas) (Ferroni A et al. CMI 2012) 15 15

Tests moléculaires pour documenter une infection PCR universelle ARNr 16S Réservée aux laboratoires spécialisés En echec sur les infections plurimicrobiennes Sensibilité inférieure à la culture Echec avec certains germes (P. acnes) Indication: certaines infections non documentées en culture après discussion avec le microbiologiste Une PCR 16S négative n’exclu pas une infection  88% des Kingella uniquement détectées par PCR (44 cas) (Ferroni A et al. CMI 2012) Fihman JI 2007, Bjerkan JMM 2012, Bemer JCM 2014, Plouzeau JCM 2015 16 16

Tests moléculaires pour documenter une infection PCR universelle ARNr 16S PCR spécifiques : S. aureus, S. epidermidis, mecA, P. acnes Plus sensibles que la PCR 16S mais pas mieux que la culture (sauf antibiotiques) PCR Kingella. kingae+++ : recommandée dans le diagnostic d’arthrite de l’enfant Germe fragile de culture difficile : PCR de meilleures sensibilité que la culture 88% des Kingella uniquement détectées par PCR (44 cas) (Ferroni A et al. CMI 2012) Biologie moléculaire: Indications limitées à discuter en RCP Plutôt les infections chroniques Echec des cultures standards, Patient sous ATB +++ 17 17

Sérologie dans les infections de prothèse?? Il existe un kit commercial (Ag selectionnés) Sérologies anti Staphylococcus epidermidis, S. aureus, S. lugdunensis, Streptococcus agalactiae, Propionibacterium acnes Sensibilité Specificité Staph ciblés 72.3% 80.7% Strepto B 75% 92.6% P. acnes 38.5% 84.8% Meilleure sensibilité Prothèse > 3mois INOPLEX BJI Mamor S et al. JCM 2016. 54: 1065-73 Sensibilté staph 75% , sensibilité pour le P acnes 38% Spécificité et surtout Sensibilité insuffisante Nouvelles études en cours pour évaluer l’intérêt

Marqueurs seriques de l’inflammation Dernières reco internationales = critères mineurs

Marqueurs seriques de l’inflammation CRP Pas spécifique de l’infection Elévation inconstante dans les IOA notamment dans les infections chroniques Mais essentielle au suivi Vitesse de sédimentation Peu spécifique cinétique plus lente que la CRP Persistance d’une VS élevée (si N avant chir) : mauvais pronostic

636 interventions : genou (n=297), hanche (n=221) , epaule (n=64) , rachis (n=54)

Spondylodiscites : L Bernard et al Spondylodiscites : L Bernard et al. Lancet 2015 7% des patients avaient une CRP normale à J0 (surtout sujets non bactériémiques) Suivi normalisation : 80% à J15 quasi totale à 6 semaines PCT aucun intérêt 

Marqueurs seriques de l’inflammation PCT 60 patients IOA Uckay, Swiss Med Wkly. 2010 Pas d’indication

Marqueurs de l’inflammation dans le liquide synovial Leucocyte estérase Test colorimétrique (bandelette urinaire) Enzyme libérée par le PNN Tischler, JBJS 2014 OC Colvis avril 2015 Etude rétrospective Liquide articulaire sur Prothèse (n=52) (28 genoux, 23 Hanches, 1 coude) Sur articulation native (n=5) Simple et peu coûteux Mais très petite série

A évaluer sur de façon indépendante Marqueurs de l’inflammation dans le liquide synovial Alpha-defensine +++ Peptide antimicrobien libéré par les PNN 95% Sensibilité et spécificité qq soit le type de germe Deirmengian, Clin. Orthop. Relat Res. 2015 Two of the authors are on the board of directors of CD Diagnostics. The institution of the authors has received funding from Zimmer and CD Diagnostics. Sensibilté staph 75% , sensibilité pour le P acnes 38% A évaluer sur de façon indépendante Dans de grandes série, dans les infections chroniques Pb : Prix+++

En résumé… Arrêt des antibiotiques d’au moins 14j (si possible) Prélèvements profonds multiples (3 à 5) avec du matériel différent pour chaque Prise en charge au laboratoire par du personnel formé Examen direct sensibilité nulle Intérêt +++ du broyage et de l’incubation prolongée des milieux Intérêt des broyat en flacon d’hémoculture Culture longue et complexe : Patience/ Attention aux résultats partiels Biologie moléculaire : sensibilité pas meilleure que la culture Test rapide d’orientation antibioprophylaxie Autres PCR : A discuter au cas par cas en RCP, patients sous ATB+++ Suivi de la CRP par la cinétique de décroissance Sérologie et biomarqueurs dans liq synovial : en cours d’évaluation Diagnostic complexe : discussion pluridisciplinaire (RCP) (7j milieux solides 14 à 21 j les milieux liquides)