Aplicación de la pcr múltiple ALLPLEX TM ENTERO-DR en un protocolo de aislamiento por enterobacterias multirresistentes en el Complejo Hospitalario Universitario de Albacete

ABSTRACT

Background:

Multi-resistant Enterobacteriaceae (MRE) are a public health threat, with screening and isolation strategies being important to stop its dissemination. Multiplex PCR is a novel method capable of rapid diagnosis with high sensitivity and specificity. In this study, our objective was to evaluate its application to multidrug-resistant Enterobacteriaceae management since its implementation in our hospital.

Methods:

An observational retrospective descriptive study of multiplex PCR ALLPLEX TM ENTERO-DR results to screen inpatients colonized by MRE took place from November 2019 to May 2021. We calculated the percentage of positive, negative, non-identifiable or invalid results, identified microorganisms, reason for requesting it and subsequent actions. Median and I.R. from sampling time to partial and theoretical culture time, and since last colonization/infection depending on test results were calculated.

Results:

Resistance mechanisms were detected in 31.47% of tests, being E. coli ESBL (68.99%) the most frequently isolated microorganism. Median time to partial result was 5.75 hours (I.R.: 2.67), having statistically significant differences with theoretical time. The most important reason to request the test was screening (80.12%) and the most frequent action taken was not to isolate (41.70 %). Whenever forty-nine months or more since last colonization/infection have passed, only 14.81% of the samples tested positive.

Conclusions:

Multiplex PCR is a useful test to manage colonized patients, capable of giving a rapid result and allowing for quicker decision-making, contributing to a good use of resources and patient comfort.

INTRODUCCIÓN

El aumento de las infecciones por enterobacterias multirresistentes (EBMR) supone una amenaza para la Salud Pública a nivel mundial ¹ . La vigilancia y control de estos microorganismos son estrategias fundamentales para afrontar este problema, que conlleva un aumento importante de la morbimortalidad y el gasto sanitario ² .

La colonización por estas bacterias puede ser un paso previo a la infección. Además, suponen un riesgo en el medio hospitalario por su potencialidad para producir brotes. Las estrategias para el control hospitalario de bacterias multirresistentes (BMR) pretenden minimizar su impacto en la salud de personas portadoras y demás pacientes. Entre ellas se encuentra la realización de cribados de pacientes con estado de colonización al ingreso ³ . El éxito de estas estrategias depende también de las pruebas utilizadas para la detección, y han de tenerse en cuenta otros factores como la epidemiología de las BMR más frecuentes y los recursos humanos y materiales de los que se dispone en cada centro ⁴ .

Por otra parte, los programas de control de colonización por EBMR han sido puestos en duda en cuanto a su efectividad y utilidad, siendo considerados poco costo-efectivos y no justificables en términos de proporcionalidad y coste de oportunidad en comparación con el control de otros microorganismos como el SARM ⁵ . Además, el aislamiento puede suponer el aumento de efectos adversos y la insatisfacción del paciente ⁶ . Hasta el momento, el aislamiento de pacientes es la medida más importante dentro de las estrategias para el control de las BMR ⁷ .

Entre las pruebas actualmente utilizadas para llevar a cabo programas de vigilancia y control destaca el uso de las técnicas de biología molecular. Estas ofrecen ventajas respecto al cultivo tradicional en cuanto a tiempo de diagnóstico, especialmente si se trata de PCR múltiple que identifique varios mecanismos de resistencia a la vez rápidamente ⁸ . Esto puede ayudar a tomar decisiones con prontitud.

El diagnóstico del estado de portador para el control de las EBMR supone un mayor desafío que el de otros microorganismos por la variedad y complejidad de mecanismos de resistencia existentes y su expresión ⁹ . Aun así, se ha comprobado que el uso de técnicas rápidas de biología molecular, tras cultivo corto o en muestra clínica, es capaz de disminuir el tiempo hasta el resultado, manteniendo una sensibilidad y especificidad muy altas ¹⁰ .

En este trabajo evaluamos cómo se aplicó la PCR múltiple ALLPLEX TM ENTERO-DR (prueba rápida) en el protocolo de aislamiento por enterobacterias multirresistentes en el periodo noviembre de 2019-mayo de 2021 en el Complejo Hospitalario Universitario de Albacete (CHUA). Los objetivos secundarios de este proyecto fueron describir los resultados de la prueba rápida y los microorganismos aislados tras cultivo, describir la diferencia de tiempo entre el resultado de la prueba rápida y el tiempo teórico de cultivo, examinar los motivos de petición de la prueba rápida y las medidas de aislamiento tomadas tras su resultado, y, finalmente, determinar la asociación entre la antigüedad del antecedente de colonización/infección y el resultado de la prueba rápida.

MATERIAL Y MÉTODOS

Se realizó un estudio observacional descriptivo y retrospectivo en el que se analizaron los resultados y actuaciones derivadas del resultado de la PCR múltiple de microorganismos multirresistentes (prueba rápida) durante el periodo de noviembre de 2019 a mayo de 2021.

Protocolo de vigilancia y control de gérmenes multirresistentes:

En nuestro centro, los/as pacientes con infección o colonización por bacterias productoras de carbapenemasas o de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) (con factores de riesgo para su diseminación) o con un antecedente de infección/colonización menor a tres meses, precisan aislamiento de contacto. Si el antecedente es mayor, se mantienen en aislamiento de contacto preventivo (según ocupación hospitalaria) y se realiza cribado con prueba rápida en frotis rectal. Si el resultado es negativo, no es necesario el aislamiento. Si es positiva, se mantienen en aislamiento hasta descolonización, es decir, tras obtener dos frotis rectales sin crecimiento en medio cromogénico específico y un tercer control negativo mediante PCR.

La prueba rápida también se solicita en caso de ser contacto de un/a paciente con infección/colonización por una EBMR. Se considera que un compañero de habitación está en riesgo de colonización por EBMR si ha compartido habitación cuarenta y ocho horas o más y tiene factores de riesgo de diseminación de enterobacterias.

Participantes:

Se seleccionaron todos aquellos pacientes hospitalizados durante el periodo de estudio (noviembre de 2019-mayo de 2021) que cumplían los criterios de inclusión: haber ingresado en el CHUA en el periodo y ser sometidos/as a cribado de EBMR mediante prueba rápida. Fueron excluidos/as aquellos/as cuya muestra no fuera analizada finalmente en el laboratorio de Microbiología Clínica por cualquier motivo.

Fuente de los datos y definición de variables:

Este estudio fue aprobado por el Comité de Ética de la Investigación con Medicamentos de la Gerencia de Atención Integrada de Albacete.

La fuente de información fue la base de datos del sistema informático Microb Dynamic (MD) y la historia clínica electrónica (HCE). Las muestras se obtuvieron mediante frotis rectal y se procesaron siguiendo el protocolo ALLPLEX TM ENTERO-DR, un ensayo PCR a tiempo real (RT-PCR) que identifica BLEE tipo CTX-M, carbapenemasas tipo KPC, VIM, IMP, NDM, OXA-48-like y el mecanismo de resistencia a glucopéptidos tipo VanA. Se realizó la amplificación con Bio-Rad CFX96 Touch SystemTM (Bio-Rad) y se interpretaron los resultados a través de Seegene System.

Los resultados de la prueba rápida se expresaron como detección de mecanismos de resistencia CTX-M, NDM, KPC, OXA-48, VIM, IPM y VanA (resultado positivo), no detección de ningún mecanismo de resistencia (resultado negativo) o muestra inválida o no interpretable (NI/INV). Tras un resultado positivo o NI/INV se estudió el crecimiento de microorganismos mediante cultivo en medio cromogénico.

El tiempo de resultado parcial fue proporcionado por el servicio de Microbiología Clínica al servicio de Medicina Preventiva mediante el sistema informático MD o llamada telefónica. El día y la hora de este resultado quedaron registrados en la Historia Clínica Electrónica (HCE).

El tiempo teórico hasta resultado mediante cultivo en medio cromogénico se estimó de veintiséis horas para los resultados positivos ¹¹ , ¹² y de cuarenta y ocho horas para los resultados negativos ⁸ , al no disponer el sistema MD de rastreo en tiempo real de primeros resultados parciales.

Se identificaron también los motivos de la petición de la prueba rápida (cribado por antecedente, control para confirmar descolonización, cribado por contacto estrecho) y la actuación derivada del resultado de la prueba rápida. Esta actuación pudo ser el inicio de medidas de aislamiento, el mantenimiento, la finalización o no iniciar estas medidas. También se identificó la antigüedad del antecedente de colonización o infección por enterobacterias multirresistentes medido en meses.

Análisis de los datos:

En el análisis estadístico se describieron los datos utilizando frecuencias y proporciones, o medianas junto a su medida de dispersión correspondiente para aquellas variables que no cumplían criterios de distribución normal.

Se calcularon las medianas de tiempo hasta resultado parcial y tiempo teórico hasta resultado de cultivo en medio cromogénico. También se calculó la mediana de tiempo desde último antecedente de colonización/infección, según resultado de la prueba rápida. La comparación de medianas se realizó mediante la prueba U de Mann-Whitney. Para todos los cálculos se utilizó un intervalo de confianza al 95% y un nivel de significación estadística de p menor de 0,05.

Limitaciones del estudio:

Dado que la prueba rápida fue a cargo de distintos profesionales, el momento de la realización de la técnica y comunicación de resultados pudo diferir y producirse variaciones en la mediana de tiempo. Además, la no realización de cultivo (prueba de referencia) cuando el resultado de la prueba fue negativo impidió la posibilidad de explorar la validez de la prueba en nuestro entorno.

RESULTADOS

Se recogieron muestras de frotis rectal para PCR múltiple de 455 pacientes cuya edad mediana fue de setenta y nueve años (R.I.: 20). El 47,69% eran hombres y el 52,31% mujeres.

Se procesaron un total de 518 frotis rectales. En el 62,55% el resultado de la prueba rápida fue negativo, un 31,47% detectó algún mecanismo resistencia y el 5,98% se clasificaron como NI/INV.

El mecanismo de resistencia más detectado fue CTX-M (97,55%). Tras su cultivo crecieron EBMR en el 88, 05% de las muestras. El segundo mecanismo más detectado fue la producción de carbapenemasas (3,07 %), y el cultivo posterior fue positivo en el 40% de las muestras. Tras el cultivo de las muestras con prueba rápida informada como NI/INV crecieron microorganismos en el 9,68%. El resumen de los resultados obtenidos en la prueba rápida puede verse en la TABLA 1.

Tabla 1. Resumen de los resultados de la prueba rápida.

El microorganismo aislado con mayor frecuencia fue E. coli (68,99%), seguido de K. pneumoniae (24,05%). El mecanismo de resistencia detectado en las muestras donde creció E. coli fue CTX-M. El resto de las bacterias identificadas y su mecanismo de resistencia puede consultarse en la TABLA 2.

Tabla 2. Microorganismo aislado tras cultivo y mecanismo de resistencia.

De las 518 muestras procesadas, en 420 ocasiones se comunicó un resultado parcial. La mediana de tiempo (en horas) desde la recepción de la muestra hasta la comunicación del resultado parcial fue de 5,75 horas, mientras que la mediana de tiempo medida en horas hasta el resultado del cultivo en medio cromogénico se estimó en cuarenta y ocho horas [TABLA 3]. La diferencia de medianas fue de 42,25 horas. Se encontró una diferencia estadísticamente significativa entre la mediana de tiempo en horas hasta resultado parcial y resultado teórico del cultivo.

Tabla 3. Tiempo hasta resultado de cultivo (teórico) y parcial.

El motivo de petición de la prueba rápida más frecuente fue el de cribado al ingreso por antecedente de colonización/infección superior a tres meses (80,12%), seguido del cribado por ser contacto de una persona colonizada/infectada (13,13%). Todos los motivos de petición de la prueba se pueden consultar en la TABLA 4.

Tabla 4. Motivo de petición de la prueba rápida.

La actuación derivada de los resultados de la prueba rápida que más se llevó a cabo fue la decisión de no aislar (41,70%) o de finalizar aislamiento (17,57%). En un 16,60% se decidió iniciar el aislamiento de contacto y en un 11% mantener las medidas si habían sido aislados de manera preventiva [TABLA 5]. En el 12,93% de las ocasiones la actuación no estuvo influenciada por el resultado de la prueba rápida, bien porque se precisaban medidas de aislamiento por otro motivo (aislamiento inverso, aislamiento por colonización/infección de otros microorganismos multirresistentes, infección por Clostridioides difficile), por la desaparición de los factores de riesgo de diseminación de enterobacterias o alta hospitalaria antes de disponer del resultado de la prueba.

Tabla 5. Actuación derivada del resultado de la prueba rápida.

Se informaron parcialmente 392 pruebas de pacientes que tenían un antecedente de colonización/infección por BMR. El antecedente tuvo lugar entre los tres y seis meses previos al ingreso en el 16,84% de los pacientes, el 17,35% lo tuvo entre los seis meses y el año previo, y el 65,82% tenía el antecedente de colonización/infección registrada con una antigüedad mayor de un año. El porcentaje de pruebas rápidas positivas fue variable dependiendo de la antigüedad del antecedente. Fue mayor entre aquellos/as con un antecedente de entre tres y seis meses (cribado positivo en el 51,52% de pruebas). Se observó una disminución en el porcentaje de pruebas rápidas positivas cuando el cribado se realizó por antecedente de mayor antigüedad, llegando a un 14,81% de pruebas positivas si hacía más de cuatro años desde la última colonización/infección por un germen multirresistente [FIGURA 1].

Figura 1. Porcentaje de pruebas rápidas positivas según antigüedad del antecedente y línea de tendencia.

Se realizó una prueba U de Mann-Whitney para determinar si existía una diferencia en la mediana de meses desde el último antecedente según el resultado de la prueba rápida (positiva frente a negativa). Se hallaron diferencias estadísticamente significativas entre los dos grupos [TABLA 6].

Tabla 6. Tiempo desde antecedente de colonización/infección según resultado de la prueba rápida.

DISCUSIÓN

En nuestro estudio se identifican mecanismos de resistencia en casi un tercio de las muestras. Las bacterias identificadas tras cultivo fueron principalmente E. coli y Klebsiella pneumoniae productoras de BLEE. La utilidad de detectar estas enterobacterias en un corto tiempo con PCR a tiempo real ya ha sido identificada en otros estudios ¹³ . Sin embargo, la mayoría de los estudios que evalúan esta técnica se dirigen exclusivamente a la detección de carbapenemasas ¹⁴ , ¹⁵ , siendo la frecuencia de colonización o infección por estas minoritaria en nuestro centro.

Además, en un 3,77% de muestras donde se detecta CTX-M y en un 40% de muestras donde se detecta gen productor de carbapenemasas no crece ningún germen tras cultivo. Este resultado concuerda con el hallazgo de un valor predictivo positivo bajo en otros estudios ¹⁶ , siendo difícil discernir si los gérmenes de la muestra son viables. Otros autores apuntan a que esta debilidad podría solventarse con la implementación de puntos de corte según el valor CT de la prueba ¹⁷ . Por otra parte, no contar con cultivo cuando la prueba rápida es negativa supone una limitación de nuestro estudio, al no poder evaluar falsos negativos. En la literatura se determina un Valor Predictivo Negativo de la prueba rápida alto ¹⁸ , aunque falsos negativos podrían ocurrir si el gen de multirresistencia no está incluido en la batería de genes de la PCR ¹⁹ . En cuanto a la práctica clínica, el cultivo negativo tras una prueba rápida positiva supone finalizar aislamientos de manera tardía.

Otra de las limitaciones de nuestro estudio fue no disponer de los tiempos parciales de cultivo reales registrados en el sistema. Además, la variabilidad en los protocolos de aislamientos en los diferentes centros hospitalarios, así como las diferencias en la endemicidad de los microorganismos, dificulta la comparación de estrategias.

La prueba rápida puede detectar la colonización en un tiempo significativamente menor al del cultivo tradicional o en medio cromogénico. Esto supone una ventaja en la aplicación de estrategias de control de la infección, pudiéndose aplicar un aislamiento rápido y con seguridad. Además, los resultados negativos permiten finalizar el aislamiento rápidamente, contribuyendo al bienestar emocional de los pacientes y al uso eficiente de los recursos hospitalarios, bien sea por un menor uso de material desechable o la posibilidad de compartir habitación, ya que, en nuestro centro, la mayoría de las habitaciones son compartidas. Estas ventajas ya han sido identificadas en otros estudios debido a los excelentes resultados en sensibilidad, especificidad, valor predictivo negativo y rapidez que ofrece la PCR múltiple ²⁰ . Otros puntos fuertes de esta prueba son la eficiencia atribuida ²¹ y el bajo coste derivado de su uso en comparación con el cultivo tradicional, al permitir finalizar o no instaurar un aislamiento rápidamente ²² .

Siguiendo nuestro protocolo actual, conseguimos un resultado parcial en una mediana de ocho horas desde la obtención de la muestra clínica. Según otros estudios, se considera que la detección de pacientes con colonización por estas bacterias es rápida, siempre y cuando el resultado se obtenga en el mismo día de la petición de la muestra ²³ .

Por otra parte, dirigimos esta técnica principalmente al cribado de pacientes con un antecedente de colonización/infección por EBMR. En nuestro estudio, el 80,12% de las peticiones se realizan por este motivo, tal y como recomiendan otros estudios ²⁴ , aunque también indican que puede ser más útil destinar la PCR múltiple a la investigación de brotes y utilizar el cultivo tradicional para la detección y seguimiento de pacientes con antecedente de colonización, siempre según los medios de los que se disponga.

Además, observamos como el porcentaje de pruebas rápidas positivas es menor cuando aumenta la antigüedad del antecedente en promedio. El antecedente de colonización es un factor de riesgo de nueva colonización conocido ²⁵ , y es la base de sistemas de alertas para la vigilancia, donde se considera que las colonizaciones pueden ser largas, sin existir consenso para dejar de realizar cribados respecto a la antigüedad de los antecedentes ³ , ²⁶ , ²⁷ . Nuevos estudios que exploren la utilidad de la antigüedad del antecedente de colonización podrían ser de utilidad para dirigir la prueba rápida a grupos de pacientes aún más específicos, pudiéndose así optimizar el coste de la prueba y tomando decisiones más rápidas en la gestión de camas hospitalarias.

Este estudio aporta una experiencia práctica en el uso de la PCR múltiple para el control de pacientes con colonización por EBMR, especialmente productoras de betalactamasas de espectro extendido. Son necesarios más estudios sobre la utilidad del valor CT como punto de corte para la viabilidad de las colonias, así como análisis de costo-efectividad que evalúen de manera precisa el uso de esta prueba en la gestión de camas en la práctica habitual.

En conclusión, observamos una disminución en el tiempo hasta el resultado y la puesta en marcha de medidas gracias a la PCR múltiple respecto al cultivo en medio cromogénico. Esto permite establecer aislamiento de contacto con rapidez o liberar camas en menos tiempo, contribuyendo al buen uso de los recursos hospitalarios. Para un correcto control de los gérmenes multirresistentes es necesaria la evaluación continua de protocolos y el entrenamiento del personal para la obtención y procesado rápido de las muestras.

AGRADECIMIENTOS

Nuestro agradecimiento y gratitud al personal de enfermería de la Sección de Medicina Preventiva y Salud Pública del Complejo Hospitalario Universitario de Albacete, dedicado a la vigilancia y control de la infección nosocomial, así como al personal del Servicio de Microbiología Clínica.