Concordância entre cultura, cultura molecular e sequenciamento de amplicon do gene Illumina 16S rRNA de biópsias ósseas e do leito da úlcera em pessoas com osteomielite do pé diabético

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Aug 19, 2023

Concordância entre cultura, cultura molecular e sequenciamento de amplicon do gene Illumina 16S rRNA de biópsias ósseas e do leito da úlcera em pessoas com osteomielite do pé diabético

BMC Infectious Diseases volume 23, Artigo número: 505 (2023) Citar este artigo 188 Acessos Detalhes das métricas Na prática clínica o diagnóstico de osteomielite do pé diabético (DFO) depende de culturas

BMC Infectious Diseases volume 23, número do artigo: 505 (2023) Citar este artigo

188 Acessos

Detalhes das métricas

Na prática clínica, o diagnóstico da osteomielite do pé diabético (DFO) baseia-se em culturas de osso ou biópsias do leito da úlcera (UB), das quais a biópsia óssea é o padrão de referência. O crescimento lento ou a natureza exigente de algumas bactérias dificultam a detecção e identificação rápidas. Técnicas moleculares rápidas podem resolver ambos os problemas, mas o seu valor adicional para a prática diária é desconhecido.

Nós investigamos a concordância entre a cultura convencional, as técnicas moleculares de Cultura Molecular (MC) e o sequenciamento do amplicon do gene Illumina 16S rRNA (16S) em pessoas com DFO.

No estudo BeBoP, biópsias ósseas e UB foram obtidas de pessoas com DFO que visitaram a UMC de Amsterdã. Essas biópsias foram analisadas usando 1) cultura convencional, 2) MC, uma PCR rápida de amplo alcance analisando a região interespacial ribossômica 16S-23S e 3) sequenciamento 16S, e avaliou a concordância entre essas técnicas.

Analisamos 20 amostras (11 ósseas e 9 UB) de 18 pessoas. Um total de 84 agentes infecciosos foram identificados, 45 (54%) por todas as técnicas, mais 22 (26,5%, total 80,5%) por MC e 16S, e as 16 espécies restantes por cultura e MC ou 16S, ou por um apenas método único. MC e 16S identificaram anaeróbios não detectados pela cultura em 5 amostras e a presença de bactérias em 7 de 8 amostras com cultura negativa (6 ossos, 2 UB).

O alto nível de concordância entre MC e 16S e a capacidade adicional das técnicas moleculares para detectar várias bactérias não detectadas pela cultura abrem perspectivas para o uso rotineiro de técnicas moleculares rápidas, em ambientes clínicos, incluindo DFO.

O ensaio BeBoP foi registrado retrospectivamente em 05-03-2019 no Registro de Ensaios Holandês: NL 7582.

Relatórios de revisão por pares

A osteomielite do pé diabético (DFO) é uma infecção grave que é a principal causa de amputação de membros inferiores em pessoas com diabetes e ulceração nos pés, se não for tratada rapidamente. A rápida identificação clínica de todas as bactérias causadoras no DFO, necessária para fazer escolhas informadas sobre antibióticos específicos, é, no entanto, um desafio. O primeiro obstáculo é obter amostras de maneira adequada, sem causar contaminação externa. Embora frequentemente utilizadas, as amostras de esfregaço são inferiores às biópsias para cultura, [1,2,3] e uma cultura positiva de uma amostra óssea obtida percutaneamente (ou cirurgicamente) assepticamente é considerada prova da presença de osteomielite [4]. Se a cultura de biópsias ósseas ou do leito da úlcera leva a melhores resultados está atualmente sob investigação em um grande ensaio internacional multicêntrico BonE BiOPsy (BeBoP) [5]. A cultura das amostras obtidas é atualmente o padrão de referência para detecção bacteriana [4]. As vantagens da cultura incluem a possibilidade de realizar microscopia direta e testar a suscetibilidade antimicrobiana. Os resultados de suscetibilidade antimicrobiana permitem terapia antibiótica direcionada. As limitações, no entanto, incluem que 1) o método de cultivo depende do crescimento bacteriano, em vez de investigar o material de origem real, 2) que leva vários dias para obter resultados, especialmente com organismos de crescimento lento, e 3) que algumas bactérias (exigentes) podem não crescer e, portanto, até mesmo permanecer sem ser detectado [6,7,8]. Estas limitações dificultam a velocidade com que os antibióticos específicos podem ser administrados e podem levar a resultados falsos negativos, uma vez que as bactérias que estão presentes mas não conseguem ser cultivadas não são notificadas e, portanto, não são tratadas. Isto, por sua vez, pode resultar em infecção residual oculta, aumentando em última análise o risco de resultados adversos.

As técnicas moleculares, especialmente as técnicas moleculares rápidas, podem aumentar a sensibilidade na identificação da presença bacteriana. Estas técnicas não dependem do crescimento bacteriano, mas detectam a presença de ácido desoxirribonucléico (DNA) bacteriano (ou seja, material de origem) diretamente de uma amostra. Esta técnica também é vantajosa quando uma amostra pode conter potencialmente bactérias difíceis de cultivar e pode, assim, contribuir para uma identificação e tratamento mais rápidos do DFO.

 5%) signals of bacteria detected by 16S in could be discarded with a high degree of confidence because they are ecologically implausible and known contaminants [10], and/or because they were not detected using the other 2 techniques. A few bacterial species of some ecological plausibility were only found by MC, e.g., Mycobacterium spp., Firmicutes spp., Lactobacillus salivarius, and Haemophilus parainfluenzae, or by 16S sequencing, e.g., Enhydrobacter spp. These are uncommon bacterial species in DFO, not confirmed by either one of the other techniques and were therefore classified as aberrant findings. We could not determine whether these signals were genuine./p>