Andrea Fidanza
Il trattamento delle infezioni periprotesiche risulta ancora più impegnativo quando non è identificato l’agente causale. L’artrocentesi può indicare la natura infiammatoria o meno del versamento articolare, tuttavia per escludere o identificare l’infezione si necessita della conferma microbiologica. Ad oggi le colture del liquido sinoviale non riescono a identificare l’agente patogeno che causa infezione fino al 45% dei casi (1), obbligando così il chirurgo a una terapia antibiotica empirica e non mirata.
«E se i batteri riuscissero ad aggregarsi e proteggersi in biofilm-like fluttuanti nel liquido sinoviale, risultando così in colture false negative?». A chiederselo è un team di ricercatori afferenti alle Università di Milano, dell’Aquila e di Atene e membri della World association against infection in orthopaedics and trauma (Waiot) che hanno così condotto uno studio per verificare la loro ipotesi, pubblicato poi su International Orthopaedics (2). Il lavoro, presentato nell’ambito dell’ultimo congresso nazionale Siot, includeva 57 pazienti candidati a revisione protesica di anca o ginocchio e sottoposti ad artrocentesi. Il liquido sinoviale raccolto è stato diviso in quantità uguali e messo in coltura in piastre di agar con soluzione salina (controlli), oppure lo hanno pretrattato con l’agente riducente ditiotreitolo (Dtt) (casi) che si è dimostrato capace di rompere la pellicola protettiva del biofilm periprotesico (3). L’obiettivo del pretrattamento con Dtt era quello di liberare i batteri dai sospetti aggregati di biofilm fluttuanti nel liquido con l’ipotesi di aumentare la sensibilità del successivo esame colturale.
Secondo i criteri del secondo consensus meeting di Philadelfia, 35 pazienti sono stati definiti infetti e 22 non infetti. Dei 57 liquidi sinoviali prelevati, è stato identificato il patogeno in 27 pazienti pretrattati con Dtt, rispetto a soli 19 nei controlli (p<0,0001). In 12 delle 19 colture risultate positive nel gruppo dei controlli, la conta batterica è risultata simile, mentre nelle restanti 7 il pretrattamento con ditiotreitolo ha mostrato conte batteriche da 5 a 32 volte più elevate. Tradotto in termini di sensibilità dei test, l’esame colturale dopo pretrattamento con Dtt ha raggiunto il 77%, contro il 54% del pretrattamento con soluzione salina, mantenendo in entrambi i gruppi una specificità del 100%. Dal punto di vista dei batteri isolati, campioni positivi o conte batteriche più elevate sono state riscontrate non solo per S. aureus (noto per vivere in forma aggregata nei fluidi), ma anche per altri stafilococchi e per specie diverse, quali P. mirabilis, E. coli ed E. faecalis. Quando entrambi i trattamenti erano concordanti, non sono state osservate differenze per i microrganismi isolati e non sono state riscontrate differenze tra i due diversi pretrattamenti per quanto riguarda il tempo necessario per ottenere colture positive.
Microfotografia di aggregati di batteri-biofilm nel liquido sinoviale (courtesy of Prof. L. Drago)
«Le attuali tecniche di esame colturale del liquido sinoviale hanno una sensibilità bassa – ci ha spiegato Andrea Fidanza, uno degli autori della ricerca –. Il pretrattamento del liquido sinoviale con Dtt aumenta la sensibilità e la conta dei patogeni in modo significativo e si dimostra una metodica efficace e semplice per un utilizzo di routine non solo per campioni biologici solidi o tissutali, ma anche per quelli liquidi. Queste originali evidenze – continua il ricercatore dell’Università degli Studi dell’Aquila, che opera presso l’unità di Ortopedia e Traumatologia dell’Ospedale Civile di Avezzano (L’Aquila) – supportano l’ipotesi che i batteri riescano ad aggregarsi in biofilm-like anche nel liquido sinoviale. Possiamo quindi aspettarci che un risultato simile possa essere ottenuto applicando il pretrattamento con Dtt anche ad altri fluidi quali saliva, urina, sangue e liquido cerebrospinale. Questa osservazione apre la strada a un completo cambiamento della moderna microbiologia».
«La presenza di biofilm o coaggregati batterici nei liquidi biologici, incluso quello sinoviale, è un evento tutt’altro che raro – ha commentato Lorenzo Drago, professore di Microbiologia clinica all’Università degli Studi di Milano –. Spero che questo preliminare risultato possa porre le basi, nonché servire da stimolo, per ulteriori studi ai fini di un miglioramento dei flussi diagnostici e di laboratorio».
Andrea Peren
Giornalista Tabloid di Ortopedia
Bibliografia:
1. Kalbian I, Park JW, Goswami K, Lee YK, Parvizi J, Koo KH. Culture-negative periprosthetic joint infection: prevalence, aetiology, evaluation, recommendations, and treatment. Int Orthop. 2020 Jul;44(7):1255-1261.
2. Drago L, Romanò D, Fidanza A, Giannetti A, Erasmo R, Mavrogenis AF, Romanò CL. Dithiotreitol pre-treatment of synovial fluid samples improves microbiological counts in peri-prosthetic joint infection. Int Orthop. 2023 May;47(5):1147-1152.
3. Drago L, Signori V, De Vecchi E, Vassena C, Palazzi E, Cappelletti L, Romanò D, Romanò CL. Use of dithiothreitol to improve the diagnosis of prosthetic joint infections. J Orthop Res. 2013 Nov;31(11):1694-9.
