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Novedades en hemocultivos
Dra. Patricia García C.Laboratorio de Microbiología
Pontificia Universidad Católica de Chile
Dra Ana María GuzmánTM. Tomás SánchezTM. Juan Carlos RománTM Marusella LamTM Marcela MoragaEU Gabriela de la CerdaDra Paulette Legarraga
Trabajo conjunto entre
• Infección del torrente sanguíneo y sus consecuencias
• Hemocultivos y sepsis
•Mortalidad de la sepsis y tratamiento oportuno
• CLSI: principios y procedimientos
• Recomendaciones en hemocultivos
• Novedades
Temario
• Letalidad 30 - 70%
•Alta mortalidad atribuible a bacteriemia y fungemia
•Empeoramiento por problema por resistencia antimicrobiana
•Sospecha de sepsis: criterios clínicos
• Infección del torrente sanguíneo asociado a CVC
Infección del torrente sanguíneo
EUA, Weinstein, CID 1997
Wilson, M.L., European Journal of Clinical Microbiology 2004
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
SIRS Sepsis Severe
Sepsis
Septic Shock
Hours to Days
*Rangel-Frausta, 1995 JAMA 273:117-23
% + BloodCultures
17(15-20%)
25(25-35%)
69(50-70%)
% M
ort
alit
yHemocultivos positivos y sepsis
Razones para tener HC negativos con sepsis:
1. Infección localizada
2. Defensas del hospedero contieneninfección en sitio primario
3. Escaso volumen de sangre
4. Uso de AAM
Diapositiva Gentileza de Michael Towns, M.D
Empírica Después
cultivo (+)
Después
susceptibilidad
Mortalidad
asociada (%)
Riesgo
relativo
A A A 10.5 1.0
I A A 13.3 1.27
I I A 25.8 2.46
I I I 33.3 3.18
A = Terapia apropiada
I = Terapia inapropiada
Diapositiva Gentileza de Michael Towns, M.DClin Infec Dis 24:584-602, 1997
Mortalidad y tratamiento antibiótico
Set de Hemocultivo
Cultivo microbiológico de la sangre obtenido por una punción, independiente del número de botellas en el cual la muestra haya sido distribuida.
Serie dehemocultivos
Un grupo de hemocultivos relacionados temporalmente con un episodio sospechoso de bacteriemia o fungemia
Definiciones
•Determinar la presencia de bacterias y hongos en muestras de sangre para el
diagnóstico de infecciones del torrente sanguíneo y asociadas a CVC, utilizando
sistemas automatizados y de lisis centrifugación cuantitativo.
•Un hemocultivo positivo permite realizar el diagnóstico de infección del torrente
sanguíneo, las cuales tienen alta morbimortalidad asociada.
CLSI, M47-A, 2007
Objetivo
Principio de los hemocultivos
Sistemas automatizadosLisis centrifugación
Saponina purificada- polipropilen-glycol y
Polianetolsulfato de sodio (SPS)
A partir de estos tubos, se siembran volúmenes
conocidos de muestra, lo que permite cuantificar
microorganismos presentes en la muestra (ufc/ml).
4a. Endocarditis
Infecciosa
3. Volumen de
Sangre
2. Momento de La obtención
1. Toma de Muestra HEMOCULTIVOS 4. Número de
Hemocultivos
6. Diagnóstico
ITS-CVC
5. Tipo de
Botellas
1. Toma de la muestra
• Thomson y Evans demostraron en 78
episodios de bacteriemia que el
porcentaje más alto de positividad
(14%) de los hemocultivos era en el
grupo de pacientes cuyas muestras se
habían obtenido entre 2,5 y 0,5 horas
pre-peak .
• No hubo diferencia significativaAm Society of Clinical Pathologist 1991
Se recomienda:
Obtener los 2-3 set de hemocultivos al mismo tiempo, de diferentes sitios de punción.
Obtener 2-3 set hemocultivos en 24 horas separados por 30 a 90 minutos
• Li et al no hubo diferencia en la recuperación microbiana cuando los HC eran
obtenidos simultáneamente o en intervalos separados
J Clin Microbiol 1994;32:2829-2831
2. Momento de obtención de la muestra
2. Momento de obtención de la muestra
• Variable crítica: Mayoría de las bacteriemias, en adulto son de baja
magnitud (<1 a 10 ufc por ml).
3. Volumen de sangre (1)
42%
1%
75%
64%
64%
Aumento de la positividad de 3% por cada ml adicional (0.6-4.7%).
Mantener relación 1:5-1:10 ( sangre:medio de cultivo)
3. Volumen de sangre (2)
3. Volumen de sangre (3)
CUMITECH Blood Culture IV (año 2005)
Kellog et al (J Clin Microbiol 2000;38:2181-85) reportó que las bacteriemias de bajos
niveles de bacterias (<10 UFC/mL) ocurren en aprox 68% de los niños >de 2 meses y que el
23% de los episodios tenía <1 UFC/mL. Entonces pareciera que es un mito que las
bacteriemias en niños cursan con recuentos bacterianos altos (quizás en S. pnemoniae es
valido).
Basados en esta premisa la recomendación es que se debe obtener 4 a 4.5% de la volemiay que esto es seguro para los niños
CLSI Principles and Procedures for blood cuture; Approved Guidelines , 2007.
Coincide que hay infecciones con bajos recuentos en los niños y que obtener mayores
volúmenes mejora la recuperación de las bacterias.
Sugiere en cambio 1% de la volemia, sin embargo especifica que esta sugerencia es
general y que en cada paciente hay que considerar el peso del paciente y el hematocrito y
usa la misma referencia de Kellog, pero agrega dos mas que tienen que ver con niños
oncológicos e inmunosuprimidos
(Kaditis et al, Pediatr Infect Dis J 2003;22:615 y Gaur et al, Pediatr Infect Dis J 2003;22:545)
3. Volumen de sangre en niños
RECOMENDACIONES DE VOLUMEN DE SANGRE A TOMAR EN PACIENTES PEDIÁTRICOS
Peso en kilos
Volumen de sangre a
extraer (mL)
Nº de botellas totales
Volumen de sangre por botella (mL)
tipo de botellas
Neonatos (<4 )
1 1 1 Pediátrico
4-8 1 1 1 Pediátrico
9-13 3 1 3 Pediátrico
14-27 8 2 4 Pediátrico
28-40 20 2 10 Adulto
>40 Considerar criterios de adulto
3. Volumen de sangre en niños
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Vol. Insuficiente Vol. Adecuado Vol. Excesivo
5.1%
47.8%47.1%
Total: 5.657 hemocultivos
0
20
40
60
80
100
120
VOL ADECUADO VOL INSUF
Distribución de hemocultivos según volumen de sangre inoculado
Positividad <15 hrs de incubación según volumen de inoculación
Volumen de sangre inoculada en hemocultivos
53%
26%
P< 0.05
Fuente: Laboratorio de Urgencia
Servicio de laboratorios Clínicos PUC
3. Efectos del volumen inadecuado
4. Número de hemocultivos (1)
Dos hemocultivos (de 15 ml c/u) es suficiente
91% 98% 99%
0%
1 hemo 2 hemo 3 hemo
1 hemo
2 hemo
3 hemo
Weinstein,1983 (n= 282)• Sistemas Manuales
Weinstein,1994 .
• Sistemas Automatizados
Se realizó un tercer
hemocultivo en 218
pacientes.
El tercer hemocultivo fue
el único positivo en 6
pacientes.Sólo uno fue
bacteremia verdadera
Rohner & Auckenthaler. (1999) Clin Microbiol Infect; 5:513
Washington 1975 (n=80)
• Sistemas manuales
80% 88%
99%
0%
1 hemo 2 hemo 3 hemo
1 hemo
2 hemo
3 hemo
Tres hemocultivos de20
ml c/u
20ml 40ml 60ml
cada HC :15 ml
65
80
9699
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4
CLSI, M47-A, 2007
•Existe evidencia que un 3er set de hemocultivos puede ser de utilidad•Se recomienda: tres set de hemocultivos • No es recomendable obtener hemocultivos solitarios.
Cockerill CID 2004;38:1724-1730N=163 Tres hemocultivos de20 ml c/u Reller , Weinstein et al. JCM 2007
N=629 Tres hemocultivos de20 ml c/u
4. Número de hemocultivos (2)
4a. Diagnóstico de Endocarditis infecciosa
•Obtener 1 serie de 3 set de hemocultivos al inicio (6 frascos)• Si a las 24 horas, no hay desarrollo de microorganismos .:
Obtener : 1 serie pero de 2 set (4 frascos)
5. Tipo de botella
Recomendaciones generales
No obtener cultivos rutinarios. Sólo frente a la sospecha ITS A-II
No realizar cultivos cualitativos A-II
Cultivar la punta del CVC y no el trayecto subcutáneo
Para catéteres de arteria pulmonar, cultivar la guía más que CVC A-II
Para CVC impregnados, use medios de cultivo con inhibidores A-II
Obtener hemocultivos antes inicio AAM A-I
Es posible cultivar el cuf en CVC tunelizados B-II
Preparación de la piel: alcohol, tintura de iodo o clorhexidina alcohólica (>0.5%)
A-I
Si no es posible obtener sangre periférica, obtener 2 HC centrales por diferentes lúmenes.
B-III
IDSA Guidelines for Intravascular Catheter-Related Infection CID 2009:49 (1 July)
6. Diagnóstico de Infección relacionada a catéter
NO CONSERVADORES
(Retiro del catéter)
Cultivo semi-cuantitativo + 2
set de HC
Recomendado
Cultivo cuantitativo
Recomendado
Tinciones del catéter
No recomendado
Cultivo cualitativo
No recomendado
CONSERVADORES
(Catéter in situ)
Cultivos superficiales semi-cuantitativos
Recomendado descartar ITS/CVC
Citocentrifugación
con AA
No recomendado
Hemocultivos cualitativos No recomendado
Hemocultivos cuantitativos centrales
Recomendaciónmoderada
Hemocultivos cuantitativos pareados
Recomendado
Tiempo diferencial hemocultivos
Recomendado
IDSA Guidelines for Intravascular Catheter-Related Infection CID 2009:49 (1 July)
6. Diagnóstico de Infección relacionada a catéter
Nuevas recomendaciones 2012
Hemocult
ivo
Hemocult
ivo
Hemocult
ivo
Hemocult
ivo
Hemocult
ivo
Hemocult
ivo
1 serieADULTOS
Hemocult
ivo
Hemocult
ivo1 set
ADULTOS
Nueva propuesta
RECOMENDACIONES DE VOLUMEN DE SANGRE A TOMAR EN PACIENTES ADULTOS
Rango por
botella
Optimo por
botella
N°de botellas por set
Volumen total por
set
N°total de set
(Serie)
Adultos y adolescentes(>40 kg)
5-10 ml 10 ml 2 20 3
Nuevas recomendaciones 2012Volúmenes en adultos
RECOMENDACIONES DE VOLUMEN DE SANGRE A TOMAR EN PACIENTES PEDIÁTRICOS
Peso en kilos
Volumen de sangre a
extraer (mL)
Nº de botellas totales
Volumen de sangre por botella (mL)
tipo de botellas
Neonatos (<4 )
1 1 1 Pediátrico
4-8 1 1 1 Pediátrico
9-13 3 1 3 Pediátrico
14-27 8 2 4 Pediátrico
28-40 20 2 10 Adulto
>40 Considerar criterios de adulto
Nuevas recomendaciones 2012Volúmenes en pacientes pediátricos
Examen Nº de set Nº Frascos
Hemocultivo-Diagnóstico de ITS (6 frascos) 3 5 frascos adultos aerobios y 1 anaerobio
Hemocultivo-Diagnóstico de ITS (4 frascos) 2 3 frascos adultos aerobios y 1 anaerobio
Hemocultivo anaeróbico (2 frascos) 2 2 frascos anaerobios
Hemocultivo pediátrico 2 2 frascos pediátricos
Hemocultivo tiempo diferencial 2 4 frascos adultos aerobios
Hemocultivo cuantitativo central No aplica ≥ 2 tubos ISOLATOR pediatricos
Hemocultivo cuantitativo central y periférico
No aplica 2 tubos ISOLATOR adultos o pediatricos
Nuevas recomendaciones 2012
Novedades en hemocultivos ECCMID 2012
Novedades en hemocultivos ECCMID 2012 (1)
El New Fully automated BacT/ALERT permite el cálculo del volumen de sangre inoculado por peso de las botellas.No requiere la descarga manual de las botellas y se asocian a las nuevas botellas sin carbón
Novedades en hemocultivos ECCMID 2012 (2)
The BD BACTEC FX System enables remote observation of blood culture data from outside themicrobiology laboratory through integration withthe BD EpiCenter™ Microbiology Data Management System. This innovative capability allows clinician access tolaboratory results during any shift and provides a visible and audible alarm on the remote BD EpiCenter client or on an existing computermonitor in a more highly occupied area of the lab.
Novedades en hemocultivos (2)
New BD BACTEC™ FX Blood Culture System with theBD EpiCenter™ Operating System now Available
Worldwide
Novedades en hemocultivos (3)
Uso de MALDI-TOF para ID directo de los frascos de
hemocultivos positivos
US USERS MEETING 2010 Research use only – not for use in diagnostic procedures
Schubert et al., ECCMID 2010
New protocol:
- Only Eppendorf cups
- Only 2 centrifugation steps
Total time for bacterial isolation
~5 min!
Performance: >80% correct IDno false-positive ID
MALDI Biotyper – blood culture direct analysis
Evaluación del kit Sepsityper ™ en Hemocultivos procesados por PUC
-Se evaluaron 30 HC positivos conocidos, con una data de positividad ≤ 3 días.
-Cuando existía mas de un HC por paciente se evaluó sólo uno de ellos.
-Las muestras se procesaron según indicaciones del inserto, excepto por un lavado adicional con buffer de lavado luego del proceso de lisis.
Lavado
adicional
SampleSample preparationpreparation
CepaN°
muestrasNo identificadas
(score<1.7)ID a nivel de
genero ID a
nivel de especie
Escherichia coli 5 1 (20%) 4 (80%) 4 (80%)
Klebsiella spp 3 0 3 (100%) 3 (100%)
Pseudomona aeruginosa 1 0 1 (100%) 1 (100%)
Salmonella spp 1 0 1 (100%) 0
Staphylococcus epidirmidis 11 3 (27%) 5 (45%) 3 (27%)
Staphylococcus haemolyticum 2 0 2 (100%) 2 (100%)
Staphylococcus hominis 5 0 5 (100%) 5 (100%)
Enterococcus faecalis 1 0 1 (100%) 1 (100%)
Actinobaculum schaalii 1 1 (100%) 0 0
TOTAL 30 4 (13,3%) 22 (73,3%) 19 (63,3%)
Resultados
*10 Bacilos Gram (-): 5 ESCO, 2 KLOX y 1 KLPN, 1 PSAE, 1 Salmonella spp
*18 Cocaceas Gram (+): 11 STEP,2 STHA, 5 STHO,1 ENFA* 1 Bacilo Gram (+): 1 Actinobaculum schalii
En Gram (+) se logró ID en 69,4 % del total de las cepas (195/285) a nivel de
género y un 67,7 % a nivel de especie. No se logró ID en 90 cepas (31,6 %)
En Gram (-) se logró ID en 87,2% (163/187) a nivel de género y un 79,7%
(149/187) a nivel de especie. No se logró ID en 24 cepas (12,8 %)
En Gram (+) se logró ID en 69,4 % del total de las cepas (195/285) a nivel de
género y un 67,7 % a nivel de especie. No se logró ID en 90 cepas (31,6 %)
En Gram (-) se logró ID en 87,2% (163/187) a nivel de género y un 79,7%
(149/187) a nivel de especie. No se logró ID en 24 cepas (12,8 %)
Novedades en hemocultivos (3)
Novedades en hemocultivos (3)
Novedades en hemocultivos (4)
Objective: To assess the presence of microbial DNA in the blood by polymerase chain reaction (PCR) and its
association with disease severity and markers of inflammation in severe sepsis and to compare the performance of
PCR with blood culture (BC).
Design: Prospective multicentric controlled observational study.
Setting: Three surgical intensive care units in university centers and large teaching hospitals.
Patients: 142 patients with severe sepsis and 63surgical controls.
Interventions: Presence of microbial DNA was assessed by multiplex PCR upon enrollment, and each time a BC
was obtained.
Results: Controls had both approximately 4% positive PCRs and BCs.
In severe sepsis, 34.7% of PCRs were positive compared to 16.5% of BCs (P\0.001).
Consistently, 70.3% of BCs had a corresponding PCR result, while only 21.4% of PCR results were confirmed by BC.
Compared to patients with negative PCRs at enrollment, those testing positive had higher organ dysfunction scores
[SOFA, median (25th–75th percentile) 12 (7–15) vs. 9 (7–11); P = 0.023] and a trend toward higher mortality (PCR
negative 25.3%; PCR positive 39.1%; P = 0.115).
Conclusions: In septic patients, concordance between BC and PCR is moderate. However, PCR-based pathogen
detection correlated with disease severity even if the BC remained negative, suggesting that presence of microbial
DNA in the bloodstream is a significant event.
The clinical utility to facilitate treatment decisions warrants investigation.
Novedades en hemocultivos (4)
Novedades en hemocultivos
Wien Klin Wochenschr. 2012 Apr 14. [Epub ahead of print]
Rapid detection of bloodstream pathogens by real-time PCR in patients with sepsis.
Grif K, Fille M, Würzner R, Weiss G, Lorenz I, Gruber G, Eschertzhuber S, Nachbaur D, Lass-Flörl C, Orth D. SourceDivision of Hygiene and Medical
Microbiology, Medical University of Innsbruck, Austria,
The aim of our study was thus to evaluate the LightCycler SeptiFast assay for diagnosis of bloodstream pathogens in a
tertiary hospital in Western Austria.
The 71 blood samples of 61 patients with presumed sepsis were investigated and compared with conventional blood
culture system results. In both assays, 51 samples (71.8 %) were negative.
In 20 positive samples (28.2 %), 10 different pathogens were detected by either blood culture system or SeptiFast assay or
by both methods. Five samples were positive in both assays. The agreement rate of blood culture system and
SeptiFast assay was 78.9 %, the negative predictive value of SeptiFast assay versus blood culture system was 0.94,
sensitivity was 0.63, and specificity 0.81.
In 12 samples where a positive SeptiFast assay and a negative blood culture system result were obtained, the same
pathogens as identified by SeptiFast assay were detected in samples from other body sites suggesting a correct positive
detection. In 11.3 % of cases, the SeptiFast assay resulted in an adjustment of the patients' therapy.
In 3 samples, the blood culture assay was positive whereas the SeptiFast assay yielded negative results. In two of these
cases, the pathogens involved were not included in the SeptiFast detection list, in the third case SeptiFast assay failed to
detect Candida glabrata.
Thus we recommend the SeptiFast assay as a valuable tool for rapid diagnosis of bloodstream infections in
addition to, but not as replacement for, the blood culture test.
Método para ID bacteriana en bacteriemia y sepsis
Experiencia técnica requerida
Carga trabajo
Costo de reactivos
Estandarización/ Reproducibilidad
% IDEspecie
%IDCorrecta
Impacto clínico
Hemocultivo + Gram +
Subcultivo + ID
bioquímica
Alta Alta Moderado Método estándar 97 98 Método
estándar
Hemocultivo +Gram +
subcultivo + ID
bioquímica + MALDI-
TOF
Baja Baja Bajo Alta/Alta
En laboratorios con
experiencia
97 98 Más rápido
Hemocultivo + MALDI-
TOF
Baja Media Bajo 6 artículos
Kit comercial
SepsiTyper
- - Más rápido
Hemocultivo + PCR +
microarray
Alta Alta No
descrito
Kit comerciales
Muy pocos artículos
No
descrito
No
descrito
No descrito
Septi-Fast Muy alta Muy
alta
Muy alto Kit Comerciales
Muchos artículos
- - Indicador de
severidad
Método para ID bacteriana en bacteriemia y sepsis
Experiencia técnica requerida
Carga trabajo
Costo de reactivos
Estandarización/ Reproducibilidad
% IDEspecie
%IDCorrecta
Impacto clínico
Hemocultivo + Gram +
Subcultivo + ID
bioquímica
Alta Alta Moderado Método estándar 97 98 Método
estándar
Hemocultivo +Gram +
subcultivo + ID
bioquímica + MALDI-
TOF
Baja Baja Bajo Alta/Alta
En laboratorios con
experiencia
97 98 Más rápido
Hemocultivo + MALDI-
TOF
Baja Media Bajo 6 artículos
Kit comercial
SepsiTyper
- - Más rápido
Hemocultivo + PCR +
microarray
Alta Alta No
descrito
Kit comerciales
Muy pocos artículos
No
descrito
No
descrito
No descrito
Septi-Fast Muy alta Muy
alta
Muy alto Kit Comerciales
Muchos artículos
- - Indicador de
severidad
Comparación entre las diferentes metodologías disponibles actualmente para el diagnóstico de bacteriemia
Leggieri N, Rida A, Francois P, Schrenzel J. Molecular diagnosis of bloodstream infections:
planning to (physically) reach the bedside. Curr Opin Infect Dis 2010; 23:311–319
1. La revisión del CLSI hace énfasis en el volumen de sangre, 20 ml por
cada punción en adultos y en obtener 3 set de hemocultivos por
paciente.
2. Obtener una botella anaeróbica de la serie: recuperación más rápida de
aerobios estrictos.
3. Existen nuevos sistemas automatizados en el mercado
4. Uso de MALDI-TOF permite acortar significativamente el tiempo para la
ID bacteriana
Conclusiones
