Zakażenia krwi (BSI) są chorobami zakaźnymi definiowanymi przez obecność żywych mikroorganizmów bakteryjnych lub grzybiczych w krwiobiegu (wykazaną później przez dodatni wynik jednego lub więcej posiewów krwi), które wywołują lub wywołały odpowiedź zapalną charakteryzującą się zmianą parametrów klinicznych, laboratoryjnych i hemodynamicznych. W tym sensie definicje BSI i sepsy są dwoma stronami tego samego zjawiska, ponieważ sepsa jest zespołem zakaźnym wywołanym przez chorobę zakaźną, podczas gdy BSI jest sepsą wywołaną przez żywe mikroorganizmy krążące w krwiobiegu. Oczywiście BSI może być poprzedzona, następować po lub towarzyszyć zlokalizowanej chorobie zakaźnej, takiej jak zapalenie wsierdzia, zapalenie płuc, UTI, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i inne. Zainteresowanie koncentrowaniem się na BSI, a nie na zakażeniu w ogóle, wynika z pewności diagnostycznej związanej z dodatnim wynikiem posiewu krwi, chociaż możliwe jest zanieczyszczenie.
Z reguły BSI można podzielić na 3 główne grupy, tj. jeśli występują
- (i) u immunologicznie normalnych gospodarzy, z nienaruszonymi mechanizmami obronnymi,
- (ii) u pacjentów z fizjologicznym stanem upośledzającym mechanizmy obronne (noworodki, osoby starsze)
- (iii) u pacjentów dotkniętych patologicznymi lub farmakologicznymi stanami predysponującymi do zakażeń.
Druga grupa BSI obejmuje infekcje u pacjentów z niedojrzałym lub starzejącym się układem odpornościowym. Patogeny są często i zaskakująco podobne w tych dwóch skrajnych okresach życia i obejmują Listeria, infekcje paciorkowcowe i pneumokokowe grupy B, E. coli, Klebsiella spp. i Candida.
Trzecia grupa BSI, która może być zarówno nabyta w społeczności jak i w szpitalu, może być spowodowana przez praktycznie każdy patogen, od Gram-dodatnich do Gram-ujemnych i grzybów. Obejmuje ona zakażenia u pacjentów z nabytym lub wrodzonym niedoborem odporności, dotkniętych chorobami takimi jak cukrzyca, które wiążą się ze zwiększonym ryzykiem powikłań infekcyjnych oraz te należące do dużego obszaru zakażeń związanych z opieką zdrowotną i zakażeń szpitalnych, typowych dla współczesnej medycyny, w której powszechną praktyką stało się stosowanie terapii immunosupresyjnej i cytotoksycznej lub wysoce inwazyjnych zabiegów chirurgicznych. Postęp współczesnej medycyny przyniósł w ostatnich dziesięcioleciach niewyobrażalne rezultaty w terapii wielu chorób, w medycynie, chirurgii i intensywnej terapii, zarówno u dorosłych, jak i u dzieci, ale nie bez płacenia za to pewnej ceny. Jednym z niepożądanych efektów nowoczesnej medycyny było stworzenie populacji pacjentów określanych jako upośledzonych lub z obniżoną odpornością, z pojedynczymi lub wielokrotnymi defektami mechanizmów obronnych, predysponujących do ciężkich zakażeń wywołanych przez patogeny oportunistyczne. Nauczyliśmy się, że zdolność drobnoustrojów do wywoływania chorób jest funkcją nie tylko ich wewnętrznej zjadliwości, ale także kompetencji immunologicznej gospodarza i zaburzeń jego barier obronnych.
Z pewnością powyższe kategoryzacje są niedoskonałe i nakładają się na siebie. Jednym z nich jest na przykład populacja chorych na nowotwory, w której ryzyko zakażenia jest wynikiem interakcji pomiędzy chorobą podstawową, która sama w sobie może zmieniać zarówno mechaniczne, jak i immunologiczne mechanizmy obronne, a toksycznością związaną z chemioterapią. Ta kategoryzacja jest jednak przydatna do opisu współczesnej rzeczywistości w chorobach zakaźnych. Ostatnio ukazało się kilka interesujących przeglądów na ten temat.1,2
Ocena globalnej epidemiologii BSI jest bardzo trudna, ponieważ badania były prowadzone z zastosowaniem różnych metodologii (na przykład incidence i prevalence) i obejmowały bardzo różne populacje pacjentów i typy szpitali. Częstość występowania BSI różni się znacznie w zależności od 3 kategorii, które próbowaliśmy zdefiniować powyżej. Szczególnie w trzeciej kategorii częstość występowania zależy od choroby podstawowej, kraju, typu szpitala, rodzaju oddziału i długości hospitalizacji, osiągając nawet 30% w populacji osób po przeszczepie komórek krwiotwórczych (HSCT).3 Jeśli chodzi o BSI nabyte przez społeczność, Laupland i współpracownicy,1 którzy dokonali przeglądu kilku artykułów dotyczących BSI nabytych przez społeczność, stwierdzili, że roczna częstość występowania waha się od 40 do 154/100 000 populacji. Jeśli chodzi o zakażenia związane z opieką zdrowotną, w kluczowym badaniu przeprowadzonym przez Hilmara Wisplinghoffa i współpracowników w 2003 r.4 odnotowano ponad 24 000 przypadków BSI w 49 szpitalach w Stanach Zjednoczonych w ciągu 7 lat, z częstością występowania wynoszącą 6 przypadków/100 000 przyjęć do szpitala. Artykuł ten dostarcza ważnych informacji, w tym na przykład o bardzo dużej śmiertelności związanej z kandydemią. W nowszych latach Ani i wsp., opierając się na kodach ICD-9-CM, zidentyfikowali ponad 5 000 000 wypisów szpitalnych z ciężką sepsą w USA w latach 1999-2008.5 W badaniu prewalencji przeprowadzonym przez European CDC (ECDC) stwierdzono, że częstość występowania pacjentów z co najmniej jednym HAI w europejskich szpitalach wynosiła 6%, przy czym zakres krajów wahał się od 2,3% do 10,8%. Około 10% epizodów stanowiły BSI.6 Dane z Europejskiego Systemu Monitorowania Oporności na Środki Przeciwdrobnoustrojowe (European Antimicrobial Resistance Surveillance System, EARSS) 7 wykazały, że liczba BSI spowodowanych S. aureus, E. coli, S. pneumoniae, E. faecium lub faecalis zgłoszonych w latach 2002-2008 wzrosła o 47% z 46 095 do 67 876. W moim szpitalu w 2 jednodniowych badaniach chorobowości w styczniu 2014 i 2015 roku zidentyfikowano każdego roku 32 przypadki BSI, co stanowiło około 20% wszystkich HAI. Co ciekawe, 30-50% przypadków dotyczyło oddziałów chorób wewnętrznych (G. Icardi, MD i A. Orsi, MD, Infection Control and Hospital Epidemiology, University of Genova and IRCCS San Martino-IST, Genova, Italy; komunikacja osobista).
Co ciekawe, wzór patogenów wywołujących BSI zmieniał się na przestrzeni lat, z rosnącą liczbą zakażeń bakteriami Gram-ujemnymi, a zwłaszcza grzybami (C. albicans i non-albicans).8 Jednak w ciągu ostatnich 2 dekad najbardziej istotną zmianą w etiologii BSI nie był rodzaj zakażających organizmów, ale ich oporność na antybiotyki, zwłaszcza w przypadku pałeczek Gram-ujemnych. Dwa główne mechanizmy zagroziły tej cudownej broni antybiotykowej: (i) wytwarzanie ESBL (kilka różnych podtypów), dla których w niektórych krajach utraciliśmy (w innych tracimy) aktywność cefalosporyn III generacji, przynajmniej w szpitalach oraz (ii) wytwarzanie karbapenemaz i metalo-betalaktamaz, z konsekwentnym rozprzestrzenianiem się wielo- lub panopornych organizmów. W krajach, w których endemicznie występuje K. pneumoniae oporny na karbapenemy, a czasami na kolistynę, BSI wywołane tym patogenem może mieć tylko jedną lub dwie opcje leczenia.9 Surowa śmiertelność w przypadku BSI wywołanych przez KPC-Kp waha się między 30 a 60%, ale może zbliżać się do 50% w przypadku szczepów opornych na kolistynę10 i może wynosić nawet 80% u biorców HSCT.11 Wykazano, że śmiertelność jest mniejsza, jeśli pacjenci są w porę leczeni antybiotykami skojarzonymi, w tym, paradoksalnie, karbapenemem i co najmniej 2 lekami o pewnej aktywności in vitro wobec wyizolowanego patogenu.12
Źródło BSI jest kontrowersyjne. Oczywistym źródłem mogą być urządzenia inwazyjne, gdy pacjent nie ma innych widocznych uszkodzeń mechanizmów obronnych. Zdarza się to jednak rzadko. Na przykład u chorych na raka cewnik centralny jest tylko jednym z wielu mechanizmów mogących predysponować do BSI. Nowe dane sugerują, że 40-50% zakażeń krwi w środowisku onkologicznym jest spowodowanych uszkodzeniem bariery śluzówkowej.13 Ma to wpływ na oczekiwania związane z poprawą właściwego postępowania z cewnikiem, które może zmniejszyć BSI u chorych na nowotwory i powstrzymać przed nagłą wymianą cewnika poza ściśle określonymi sytuacjami, takimi jak kandydemia.14
Jak już wspomniano, rozpoznanie BSI opiera się na dodatnim wyniku jednego lub więcej posiewów krwi. W przypadku typowych zanieczyszczeń skóry preferowane są dwa dodatnie posiewy krwi, aby uniknąć przypisania etiologii patogenowi, który w rzeczywistości nie był obecny w krwioobiegu, co wiązałoby się z oczywistymi błędami terapeutycznymi i możliwymi dramatycznymi konsekwencjami. Wynika z tego, że postęp w technologiach terapeutycznych może mieć istotny wpływ na wiele czynników związanych z BSI, w tym czułość procedury i czas od pobrania próbki do wykrycia dodatniego wyniku, identyfikacji patogenu i wyników lekowrażliwości. Przyspieszenie całej procedury posiewu krwi jest istotne dla klinicystów, ponieważ potencjalnie skraca terapię empiryczną i pozwala na wcześniejsze zastosowanie terapii celowanej, wraz z postępem w zarządzaniu antybiotykami. W ostatnich latach zaproponowano kilka nowych metodologii, a niektóre z nich są już dostępne w wielu laboratoriach. Przegląd nowych metod mikrobiologicznych nie jest celem tego artykułu. Chciałabym jedynie wspomnieć o technologii MALDI-TOF, która z pewnością stanowiła rewolucyjny postęp w mikrobiologii diagnostycznej. Temat ten został niedawno omówiony.15 W każdym razie, jak dotąd, tradycyjna technologia posiewu krwi, oparta na wykrywaniu wzrostu bakterii lub grzybów w podłożu, nadal pozostaje aktualnym stanem wiedzy. Zastanawiam się, czy, jak i do jakiego stopnia zmieni się sytuacja, jeśli będziemy w stanie zaakceptować alternatywne metody wykazywania patogenu we krwi, takie jak wykrywanie antygenów (stosowane już w przypadku Candida), a zwłaszcza metody biologii molekularnej. Czy PCR zrewolucjonizuje dziedzinę diagnostyki w mikologii i bakteriologii, tak jak to miało miejsce w wirusologii?
Niniejszy numer specjalny Virulence szeroko koncentruje się na BSI w kilku populacjach pacjentów z grupy wysokiego ryzyka zakażeń. Celowo zdecydowaliśmy się poszerzyć spektrum sytuacji klinicznych, aby dać czytelnikowi możliwie pełny przegląd tematu, akceptując nieuniknione ryzyko nakładania się tematów. Murat Akova przedstawi nam przegląd problemów mikrobiologicznych, podkreślając oczywiście kwestię oporności na antybiotyki, którą właśnie poruszyłem w poprzednich wierszach.16 Pozostałe prace skupią się na określonych populacjach pacjentów, w tym nie tylko klasycznych populacjach pacjentów o wysokim ryzyku BSI, takich jak pacjenci oddziałów intensywnej terapii i hematologicznych,18 ale także innych populacjach pacjentów, które rzadko są rozpatrywane pod kątem BSI, takich jak pacjenci z guzami litymi,19 marskością wątroby,20 HIV,21 biorcy przeszczepów narządów litych,22 i osoby starsze.23 W kilku doniesieniach 4,24 poruszono kwestię zmieniającej się populacji przyjmowanej obecnie na oddziały internistyczne i jest to powód, dla którego zdecydowaliśmy się zamieścić artykuł o BSI w Medycynie Wewnętrznej,25 mając świadomość możliwego pokrywania się z innymi rozdziałami.
Podsumowując, najbardziej niezwykłą zmianą w ciągu ostatnich dwóch dekad w leczeniu zakażeń bakteryjnych jest dramatycznie zmniejszająca się skuteczność wielu antybiotyków przy jednoczesnym znacznym niedoborze nowych cząsteczek. Bakterie wykazały się niezwykłą odpornością. Środki kontroli zakażeń, poprawa diagnostyki, bardziej rozważne stosowanie starych antybiotyków i dostępność nowych cząsteczek są pilnie potrzebne, aby kontrolować rozprzestrzenianie się oporności. BSI pozostają ogromnym wyzwaniem dla lekarza chorób zakaźnych, ale mogą stać się misją niemożliwą do wykonania, jeśli nie będziemy skutecznie przeciwdziałać rozwojowi oporności.