Alcuni aspetti dello sviluppo delle complicanze infettive nell'artroplastica

L'endoprotesi dell'articolazione dell'anca ha assunto il ruolo principale nel trattamento chirurgico di forme gravi di patologie dell'articolazione dell'anca. Questa operazione elimina o riduce significativamente la sindrome del dolore, ripristina il movimento nell'articolazione, garantisce la capacità di sopportare l'arto, migliora l'andatura e, di conseguenza, migliora significativamente la qualità della vita del paziente. Ma non è un segreto che qualsiasi trattamento chirurgico può comportare una serie di complicazioni, una delle quali è un'infezione. Secondo la letteratura, centro ortopedico trattare endoprotesi grandi articolazioni ed esegue almeno 100 operazioni all'anno durante il primo anno può ottenere il numero di complicanze infettive - 17% nel secondo anno il numero è ridotto del 5% nel terzo 3% e una media può essere del 4%.

Il problema delle complicanze infettive nell'endoprotesi delle grandi articolazioni sta diventando sempre più importante giorno dopo giorno, nonostante l'uso attivo della profilassi antibiotica e dei metodi moderni di antisettici chirurgici. Ciò è dovuto al numero crescente di istituzioni che praticano l'artroplastica, alla difficoltà di identificare l'agente causale dell'infezione, alla complessità del trattamento e alla gravità delle conseguenze. Tutto ciò alla fine porta a un deterioramento dei risultati dell'intervento, un aumento del costo e dei tempi della riabilitazione postoperatoria dei pazienti.

Il problema è causato dallo stato generale, in particolare dal paziente anziano, in cui l'organismo è estremamente difficile da combattere con l'infezione. Lo stato immunosoppressivo è causato dall'immunodeficienza secondaria indotta dopo un intervento prolungato altamente traumatico e dall'ingresso nel sangue dei prodotti di distruzione tissutale, così come dalle caratteristiche legate all'età del sistema immunitario nei pazienti anziani.

Numero di artroprotesi aumentato insieme con alto potenziale riabilitazione accompagnata da un aumento dei casi di infezione profonda sito chirurgico, formando, secondo gli autori nazionali ed esteri da 0,3% a 1% nell'intervento primario, e per revisione - fino al 40% o più. Il trattamento di tali complicanze infettive è un processo lungo, che richiede l'uso di farmaci e materiali costosi. Una volta è stato considerato assolutamente inaccettabile impiantare un'endoprotesi nell'area interessata dall'infezione. Tuttavia, lo sviluppo di una comprensione della fisiopatologia dell'infezione associata agli impianti, nonché i progressi nella tecnica chirurgica, hanno reso possibile sottoporsi con successo a endoprotesi in queste condizioni.

La maggior parte dei chirurghi concorda sul fatto che la rimozione dei componenti dell'endoprotesi e un attento trattamento chirurgico della ferita sono un'importante fase iniziale nel trattamento del paziente. Tuttavia, non vi è ancora consenso su metodi che possano ripristinare lo stato funzionale dell'articolazione senza dolore e con un rischio minimo di recidiva dell'infezione.

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Fasi della formazione del biofilm

Fase 1. Attacco reversibile alla superficie. Molto spesso, i microrganismi esistono sotto forma di masse liberamente galleggianti o colonie singole (ad esempio planctoniche). Tuttavia, in condizioni normali, la maggior parte dei microrganismi tende ad attaccarsi alla superficie e, in ultima analisi, a formare biofilm.

Fase 2. Adesione permanente alla superficie. Man mano che i batteri si moltiplicano, aderiscono più saldamente alla superficie, differenziano, scambiano i geni, che garantisce la loro sopravvivenza.

Stadio 3. Formazione di matrice mucosa protettiva / biofilm. Una volta fissati saldamente, i batteri iniziano a formare una matrice circondante l'esopolisaccaride, nota come sostanza polimerica extracellulare. Questa è una matrice protettiva o "melma" (matrice EPS). Piccole colonie batteriche formano quindi il biofilm originale. La composizione del muco della matrice varia a seconda di quali microrganismi sono presenti in esso, ma principalmente include polisaccaridi, proteine, glicolipidi e DNA batterico. Una varietà di proteine ed enzimi contribuiscono ad un'adesione più duratura dei biofilm al letto della ferita. I biofilm completamente formati (maturi) perdono permanentemente batteri plancton, microcolonie e frammenti che possono dissiparsi e aderire ad altre parti del letto della ferita o alle superfici di altre ferite, formando nuove colonie di biofilm.

Quanto velocemente forma il biofilm?

Studi di laboratorio sperimentali hanno dimostrato che i batteri del plancton, ad esempio, stafilococchi, streptococchi, pseudomonas, E. Coli sono di solito:

1. unirsi a vicenda in pochi minuti;
2. formare microcolonie ben fissate per 2-4 ore;
3. produrre polisaccaridi extracellulari e diventare molto più tolleranti ai biocidi, ad esempio antibiotici, antisettici e disinfettanti, per 6-12 ore;
4. sono coinvolti in colonie piene di biofilm che sono molto resistenti ai biocidi e perdono il plancton entro 2-4 giorni a seconda delle specie di batteri e delle condizioni di crescita;
5. recupera rapidamente dopo un guasto meccanico e di nuovo forma un biofilm maturo per 24 ore. Questi fatti suggeriscono che diverse ferite successive possono essere trattate per un breve periodo, per esempio meno di 24 ore, durante le quali il trattamento antimicrobico è più efficace contro i microrganismi del plancton e le cellule introfiliche del patogeno nella ferita.

Posso vedere un biofilm microbico?

I biofilm sono strutture microscopiche. Tuttavia, in alcune situazioni, quando gli viene data l'opportunità di crescere senza ostacoli per un lungo periodo di tempo, diventano così densi da poter essere visti ad occhio nudo. Ad esempio, la placca può accumularsi e diventare chiaramente visibile per tutto il giorno. Alcuni batteri del fenotipo producono pigmenti, che possono facilitare la rilevazione visiva dell'intero biofilm. Ad esempio, P. Aeruginosa, essendo nel fenotipo del biofilm, produce nel sistema del "quorum sensing" una piocianina molecolare di colore verde. Ma anche in questo caso, la colorazione verde della ferita non indica sempre la presenza di un biofilm formato da Pseudomonas sp.

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I biofilm possono essere trovati nella crosta?

Il corpo della ferita è descritto come uno spesso strato giallo scuro relativamente del letto della ferita, mentre i biofilm trovati nelle ferite sembrano più gelatinosi e più chiari. Tuttavia, potrebbe esserci una connessione tra i biofilm e la crosta. I biofilm stimolano l'infiammazione, che aumenta la permeabilità vascolare, la formazione dell'essudato della ferita e la formazione di crosta fibrinica. Pertanto, la presenza di una crosta può indicare la presenza di un biofilm nella ferita. Tuttavia, tale connessione tra una crosta e un biofilm nelle ferite croniche dovrebbe essere studiata in modo più approfondito.

Attualmente, il metodo più affidabile per confermare la presenza di biofilm microbico è una microscopia speciale, ad esempio, esame microscopico a scansione laser confocale.

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Classificazione

L'uso di una classificazione efficace è importante per scegliere un metodo razionale di trattamento e confrontarne i risultati. Con tutta la varietà dei sistemi di classificazione proposti, non esiste un unico sistema internazionale accettato per la diagnosi e il successivo trattamento dell'infezione paracoprotetica, vale a dire il trattamento delle complicanze infettive dopo l'endoprotesi non è standardizzato.

La più comune è la classificazione di un'infezione profonda dopo completa artroplastica d'anca da parte di MB Coventry (1975) - RH Fitzgerald (1977). Il criterio di classificazione principale è il momento della manifestazione dell'infezione (l'intervallo di tempo tra l'operazione e la prima manifestazione del processo infettivo). Sulla base di questo criterio, gli autori hanno proposto tre principali tipi clinici di infezione profonda. Nel 1996, DT Tsukayama e co-autori hanno integrato questa classificazione con il tipo IV, definito come una coltura intraoperatoria positiva. Questo tipo di infezione paracoprotesica significa colonizzazione batterica asintomatica della superficie dell'endoprotesi, che si manifesta sotto forma di semina intraoperatoria positiva di due o più campioni con l'isolamento dello stesso organismo patogeno. Colture positive 2-5 campioni intraoperatori. A seconda del tipo di infezione, gli autori hanno raccomandato una certa tattica terapeutica.

Classificazione dell'infezione profonda dopo completa artroplastica dell'anca (Coventry-Fitzgerald-Tsukayama)

1. Infezione acuta postoperatoria - entro il primo mese
2. Infezione cronica tardiva - da un mese
3. Infezione ematogena acuta - fino a un anno
4. Coltura intraoperatoria positiva - un anno o più dopo

Quindi, al tipo I dell'infezione è considerato ragionevole sottoporre a audit con nekrektomiey, la sostituzione del rivestimento in polietilene e la conservazione di altri componenti dell'endoprotesi. Nell'infezione di tipo II, la revisione con necrectomia obbligatoria richiede la rimozione di una protesi edentula e nei pazienti con infezione para-endoprotesica di tipo III è possibile tentare di preservare l'endoprotesi. A sua volta, quando si diagnostica una coltura intraoperatoria positiva, il trattamento può essere una terapia antibiotica parenterale conservativa-soppressiva per sei settimane.
Caratteristiche della patogenesi dell'infezione paraendoprotesica.

L'infezione da paraendoprotesi è un caso particolare di infezione associata all'impianto e indipendentemente dalle vie del patogeno, il tempo di sviluppo e la gravità delle manifestazioni cliniche è specifico per l'endoprotesi. Il ruolo principale nello sviluppo del processo infettivo è assegnato ai microrganismi, la loro capacità di colonizzare le superfici biogeniche e abiogeniche.

I microrganismi possono esistere in diversi stati fenotipici: aderente - forma di biofilm di batteri (biofilm), vita libera - forma planctonica (in soluzione in uno stato sospeso), latente - una disputa. La base della patogenicità dei microbi che causano infezioni para-endoprotesiche è la loro capacità di formare biofilm speciali (biofilm) sulle superfici degli impianti. Capire questo fatto è estremamente importante per determinare le tattiche terapeutiche razionali.

La colonizzazione batterica dell'impianto può essere effettuata attraverso due meccanismi alternativi. Attraverso l'interazione diretta non specifica tra il batterio e la superficie artificiale, che non è coperta dalle proteine ospite, a causa delle forze del campo elettrostatico, forze di tensione superficiale, forze di Vaander-Wils, idrofobicità e legami di idrogeno (il primo meccanismo). È stato dimostrato che esiste un'adesione selettiva dei microbi all'impianto, a seconda del materiale di cui è composto. Adesione di S. L'epidermide si presenta meglio alle parti polimeriche dell'endoprotesi e ai ceppi di S. Aureus: al metallo.

Nel secondo meccanismo, il materiale di cui è fatto l'impianto è rivestito con proteine ospite che fungono da recettori e ligandi che legano insieme il corpo estraneo e il microrganismo. Va notato che tutti gli impianti subiscono i cosiddetti cambiamenti fisiologici, a seguito dei quali si verifica un rivestimento quasi istantaneo dell'impianto con proteine plasmatiche, principalmente albumina.

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In che modo i biofilm interferiscono con il processo di guarigione?

Durante il rilascio della superficie della ferita dal biofilm, quest'ultimo stimola una risposta infiammatoria cronica. Questa reazione porta alla comparsa di un gran numero di neutrofili e macrofagi che circondano il biofilm. Queste cellule infiammatorie formano un gran numero di ossidanti reattivi e proteasi (metalloproteinasi della matrice ed elastasi). Le proteasi contribuiscono all'interruzione del fissaggio del biofilm ai tessuti, rimuovendolo dalla ferita. Tuttavia, questi ossidanti e proteasi reattivi distruggono anche i tessuti sani e cicatrizzanti, le proteine e le cellule immunitarie, che peggiorano la qualità del trattamento.

Una risposta infiammatoria cronica non sempre porta a una rimozione efficace del biofilm, e è stata avanzata un'ipotesi secondo cui tale risposta è "benefica" per il biofilm. Inducendo una risposta infiammatoria inefficace, il biofilm protegge i microrganismi che lo formano e migliora la produzione di essudato, che a sua volta è una fonte di nutrizione e un mezzo per preservare il biofilm.

Ci sono condizioni che promuovono la formazione di biofilm nella ferita?

Non è noto se esistano condizioni che promuovano la formazione di biofilm nella ferita. Tuttavia, le condizioni di base che indeboliscono il sistema immunitario o riducono l'azione degli antibiotici possono contribuire allo sviluppo di biofilm nelle ferite (ad es. Ischemia tissutale o necrosi, scarsa nutrizione).

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Quali sono i principi della gestione del biofilm?

Anche se esiste un'alta probabilità che la ferita abbia un biofilm, non esiste un trattamento in un'unica fase. L'ottimale può essere l'uso di una strategia combinata basata sugli elementi della preparazione del letto della ferita e serve a rimuovere la massa di biofilm, impedendo la ricostruzione di biofilm. Questo approccio è talvolta chiamato "cura delle ferite basata su biofilm" (trattamento delle ferite con biofilm).

Come faccio a sapere se il biofilm è stato rimosso?

L'assenza di sintomi severi e metodi di laboratorio consolidati per la determinazione delle comunità microbiche non ci consente di specificare il momento del rilascio della ferita dal biofilm. La più significativa è la progressiva guarigione della ferita, caratterizzata da una diminuzione dell'essudato essudato e dal rigetto della crosta. Fino a quando non verrà sviluppata una guida accurata, ai medici verrà chiesto di decidere autonomamente come trattare le ferite con biofilm in ciascun caso. Ad esempio, quando il trattamento ha successo, potrebbe essere necessario modificare il metodo o la frequenza del trattamento della ferita o decidere se sia necessario utilizzare agenti antimicrobici locali. Le questioni relative a ulteriori misure necessarie per stimolare il processo di guarigione della ferita dovrebbero essere affrontate tenendo conto delle condizioni di salute del paziente e indirizzate a sostenere il suo sistema immunitario. Pertanto, i biofilm influenzano il decorso delle malattie infiammatorie croniche e recenti scoperte suggeriscono che essi svolgono anche un ruolo significativo nel disturbare il processo di guarigione delle ferite croniche. I biofilm hanno un alto livello di tolleranza agli anticorpi, agli antibiotici, agli antisettici, ai disinfettanti e ai fagociti. Gli attuali metodi di trattamento delle ferite con biofilm comprendono la pulizia frequente della ferita obbligatoria insieme all'uso di rivestimenti delle ferite e agenti antimicrobici per prevenire la reinfezione della ferita e sopprimere il reforming del biofilm.

Quando si considera il problema dell'eziopatogenesi dell'infezione della ferita, si deve tenere presente che qualsiasi centro infettivo locale da un punto di vista microbiologico dovrebbe essere considerato come una biocenosi patologica. Ciò significa che qualsiasi microbiota presente in un determinato focolaio può partecipare attivamente al processo infettivo solo nella misura in cui trova le condizioni ottimali per l'esistenza e la manifestazione di tutte le funzioni vegetative, compresa la massima realizzazione della sua patogenicità per l'organismo ospite. Il riconoscimento di questa disposizione, a sua volta, serve come base per le conclusioni successive. Se i patogeni originali è abbastanza alto, ei meccanismi naturali di antinfettivo difesa dell'ospite inadeguata o alterata in qualsiasi sfondo processo patologico, la formazione di biotopo patologica può essere una conseguenza della graduale sviluppo del processo infettivo.

Candidato di scienze mediche Garilullov Hamil Gakilievich. Alcuni aspetti dello sviluppo delle complicanze infettive nell'artroplastica // Medicina pratica. 8 (64) dicembre 2012 / volume 1