El laboratorio de microbiología en el diagnóstico de la bacteriemia relacionada con los catéteres

La sepsis relacionada con los catéteres es un problema de gran importancia en pacientes de todas las edades.

El diagnóstico microbiológico debe contemplar las principales vías de infección (interfase piel-catéter y la vía endoluminal). Con esta finalidad, analizamos 1.496 catéteres centrales y periféricos de corta permanencia y 119 episodios de bacteriemia asociada con catéteres (BAC). Éstos fueron sembrados por la técnica cuantitativa de Brun Buisson (QT), la semicuantitativa de Maki (SQ) y la cualitativa (QL) en caldo, obteniéndose los siguientes valores de sensibilidad, especificidad, valor predictivo positivo, valor predictivo negativo e índice de Youden: SQ = 87%; 88%; 40%; 99%; 0,75; QT (>= 100 unidades formadoras de colonias [UFC]/ml) = 88%, 89%, 43%, 99%, 0,77; QT (>= 1.000 UFC/ml) = 77%, 92%, 48%, 97%, 0,69, y QL = 94%, 68%, 20%, 99%, 0,62. Los resultados entre SQ y QT (>= 100 UFC/ml) fueron comparables, y el agregado de QT a SQ permitió incrementar la detección de BAC en el 12,8%, en tanto que la situación inversa se dio en el 10% de los casos. De acuerdo con estos datos es aconsejable combinar rutinariamente SQ y QT.

Finalmente, en 42 episodios de BAC asociados a catéteres implantables procesados por medio del cultivo cuantitativo diferencial de sangre obtenida a través de catéter frente a sangre obtenida de vena periférica, el 79% tuvieron una relación superior a 1.000, el 7% entre 100 y 1.000, el 9% entre 10 y 100 y sólo el 5% entre 5 y 10 UFC/ml.  

Introducción

La sepsis relacionada con los catéteres es un problema de gran importancia en pacientes de todas las edades. Se calcula que cada año en los EE.UU. aproximadamente 40 millones de pacientes son internados y la mitad de ellos reciben terapia de infusión¹.

Este tipo de terapia trae consigo el riesgo de producir una enfermedad iatrogénica, particularmente bacteriemias, que pueden originarse en el catéter utilizado como acceso vascular.

El National Nosocomial Infection Surveillance System de los Centers for Disease Control ha comunicado que entre septiembre de 1984 y julio de 1986, el 82% de 2.073 bacteriemias nosocomiales estudiadas en diferentes hospitales se asociaron al uso de catéteres intravasculares, el 27% a catéteres de nutrición parenteral total y el 55% a otros tipos².

Las principales vías de infección son a través de la interfase piel-catéter (catéteres periféricos y centrales de corta permanencia) y de la vía endoluminal (catéteres centrales tunelizados y/o con manguito de Dacrón)³.

Idealmente, el cultivo de estos dispositivos debería contemplar ambas posibilidades; con esta finalidad se han postulado distintas metodologías semicuantitativas, cuantitativas y cualitativas^4-12.

Los objetivos de nuestro trabajo son comparar el rendimiento de las distintas técnicas, establecer los puntos de corte óptimos para las mismas y finalmente evaluar la utilidad del cultivo cuantitativo diferencial de sangre obtenida a través de catéter con respecto a la obtenida de venas periféricas en el diagnóstico de bacteriemia asociada con catéteres (BAC) implantables de larga permanencia.

Materiales y métodos

Se estudiaron 1.496 catéteres centrales y periféricos de corta permanencia, de pacientes internados en el Instituto de Cardiología y Cirugía Cardiovascular (ICYCC) y en el Hospital de Niños Ricardo Gutiérrez (HNRG). Todos los catéteres se acompañaron al menos de un hemocultivo periférico tomado previamente a la retirada del mismo (promedio = 2 hemocultivos; rango, 1-4).

Todos los dispositivos se sembraron en primer lugar por la técnica semicuantitativa de Maki⁴ (SQ) y luego posteriormente por la cuantitativa (QT) de Brun Buisson⁵. En el primer caso, el segmento endovascular (de no más de 5-7 cm) se rotaba cuatro veces sobre la superficie de una placa de agar sangre, la cual se incubaba durante 72 h a 35 °C, en atmósfera de CO₂. Para QT, los catéteres se colocaron en 1 ml de caldo nutritivo y se agitaron en vórtex durante 1 min, sembrándose 50 µ l de esta suspensión. También se realizó una dilución 1/10 de la que se sembró 10 µ l. Tanto la suspensión original como la dilución se sembraron en agar sangre, el cual fue incubado en atmósfera del 5-10% de CO₂ e incubado durante al menos 72 h. Por último, 692 de estos catéteres fueron dejados en caldo durante 48 h y subcultivados al cabo de este tiempo en agar sangre, cultivo cualitativo en caldo (QL).

Para SQ se consideró el punto de corte: >= 15 unidades formadoras de colonias (UFC), mientras que para QT se compararon dos valores: >= 100 y >= 1.000 UFC/ml. En el caso de levadura, los cultivos fueron considerados positivos sin tener en cuenta el punto de corte y negativos cuando no se observó ninguna colonia.

Finalmente, en 42 catéteres implantables correspondientes a 39 pacientes (15 con leucemias linfoides agudas, 15 con tumores sólidos, ocho con linfomas no hodgkinianos y un caso de enfermedad de Gaucher) se realizó el cultivo de sangre obtenida a través de catéter que se comparó con la sangre de vena periférica mediante el cultivo cuantitativo por dilución en placa. Para este procedimiento se mezcló 1 ml de sangre (de catéter o de vena) con 9 ml de agar nutritivo fundido y enfriado a 40-50 °C; posteriormente se vertía en placas de Petri, se dejaba solidificar y se incubaba durante 48 h a 35 °C, tras lo cual se llevaba a cabo el recuento diferencial de colonias.

Se consideró como valor de corte la relación: sangre transcatéter/sangre periférica >= 5-10.

Definiciones

Consideramos como patrón oro de BAC si se obtenía el mismo aislamiento de hemocultivo y del dispositivo por cualquiera de las tres técnicas empleadas, en ausencia de otro foco infeccioso y en el contexto de un cuadro clínico compatible.

Asumíamos como colonización o contaminación del catéter si el cultivo del mismo era positivo pero el hemocultivo era negativo y no se observaban signos clínicos de infección.

Resultados

De los 1.496 catéteres de corta permanencia estudiados se documentaron 119 episodios de bacteriemia relacionados con los mismos.

Los principales agentes etiológicos fueron Streptococcus epidermidis (n = 28), Staphylococcus aureus (n = 20), Candida albicans (n = 16) y Klebsiella pneumoniae (n = 15). En la tabla 1 se presentan todos los microorganismos relacionados con dichos episodios.

La sensibilidad, especificidad, valor predictivo positivo (VPP), valor predictivo negativo (VPN) e índice de Youden para SQ fueron del 87, 88, 40, 99% y 0,75, respectivamente.

Los correspondientes valores para QT fueron, para el punto de corte de 100 UFC/ml, del 88, 89, 43, 99% y 0,77, mientras que para el valor de 1.000 UFC/ml éstos fueron del 77, 92, 48, 97% y 0,69.

En el caso de la QL los valores obtenidos fueron del 94, 68, 20, 99% y 0,62.

En la tabla 2 se presentan los resultados mencionados y en la tabla 3 puede apreciarse las diferencias entre métodos y distintos puntos de corte.

Por otra parte, el agregado de la técnica cuantitativa (punto de corte de 100 UFC/ml) a la semicuantitativa incrementó la detección de BAC en el 12,6% de los casos (n = 15).

En el grupo de pacientes con catéteres totalmente implantables, se documentaron 42 episodios de bacteriemia relacionados con los mismos; en el 79% (n = 33) de éstos la relación entre el recuento de colonias de la sangre obtenida a través del catéter y la sangre periférica fue superior a 1.000; en el 7% (n = 3) >= 100 e inferior a 1.000, en el 9% (n = 4) entre 10 y 100, y sólo en el 5% (n = 2) entre 5 y 10 UFC/ml.

Teniendo en cuenta sólo el cultivo cuantitativo de sangre obtenida a través de catéter la distribución de recuentos fue similar: superior a 1.000, el 79% (n = 33); entre 100 y 1.000, el 7% (n = 3); entre 10 y 100, el 9% (n = 4), y entre 5 y 10 UFC/ml, el 5% (n = 2).

En sangre periférica los recuentos fueron más bajos: más de 1.000, en el 9%; entre 100 y 1.000, en el 6%; entre 10 y 100, en el 9%; entre 5 y 1, en el 6% y 0 UFC/ml en el 70%.

Discusión

Diversas técnicas semicuantitativas y cuantitativas^4,6 han demostrado una alta correlación entre recuentos superiores a 1.000 UFC/ml en cultivos de punta de catéteres y aislamientos del mismo microorganismo de hemocultivos. Cleri⁷ halló la siguiente frecuencia de BAC de acuerdo con los recuentos: menos de 1.000 el 0%; entre 1.000 y 10.000, el 28,6%; entre 10.000 y 100.000, el 50%, y más de 100.000 UFC/ml, el 100%.

Bjornson et al¹³ centrifugaron los catéteres y refirieron resultados similares: menos de 1.000, el 14,3%; entre 1.000 y 100.000, el 55,6%, y más de 100.000 UFC/ml, el 100%.

Brun Buisson et al⁵ agitaron los dispositivos por medio de vórtex y sobre un total de 331 catéteres centrales y 36 episodios de BAC hallaron una sensibilidad del 97,5% y una especificidad del 88% para el punto de corte de 1.000 UFC/ml.

En cambio, Sherertz et al⁹ sometieron los catéteres a técnicas de ultrasonidos y documentaron, sobre un total de 1.681 dispositivos y 70 episodios de bacteriemia, las siguientes relaciones: entre 100 y 1.000, el 25,6%; entre 1.000 y 10.000, el 26%; entre 10.000 y 100.000, el 16,4%; entre 100.000 y 1.000.000, el 16,4%; entre 1.000.000 y 10.000.000, el 8,7%, y más de 10.000.000 UFC/ml, el 6,7%. En este trabajo los principales microorganismos asociados con bacteriemia y recuentos en catéter de 100-1000 UFC/ml eran S. aureus y C. albicans.

Maki et al¹⁴ también sometieron los catéteres a técnicas de ultrasonidos y utilizaron un punto de corte superior a 100 UFC/ml. Estos autores encontraron una sensibilidad, especificidad, VPP y VPN del 73, el 83, el 11 y el 99%, respectivamente.

Raad et al⁸ encontraron que la siembra cuantitativa de catéteres utilizando el punto de 100 UFC/ml tenía una sensibilidad del 93% y una especificidad del 94% en relación con la bacteriemia asociada a los mismos.

En nuestra experiencia, encontramos que el punto de corte de 100 UFC/ml para QT era más sensible pero menos específico que el punto de 1.000 UFC/ml. Analizando el índice de Youden (sensibilidad + especificidad ­ 1)¹⁵ podemos observar que teniendo en cuenta la contribución de ambos parámetros estadísticos, el punto de 100 UFC/ml era más preciso (0,77 frente a 0,69).

La técnica SQ de Maki⁴, con el punto de corte de 15 UFC, ha sido validada también para microorganismos distintos a los estafilococos, como los bacilos gramnegativos, los enterococos y las levaduras¹⁶.

Esta metodología resulta sencilla y de bajo coste; sin embargo, presenta algunos problemas puesto que sólo evalúa los microorganismos adheridos a la parte externa y pueden quedar sin detectar episodios que se originan en la conexión (siguen la vía endoluminal) y que se encuentran en estadios iniciales. También se presentan inconvenientes para que toda la superficie de los catéteres toque el agar cuando éstos son curvos y, además, se ve afectada por mínimas contaminaciones en el momento de la retirada del catéter.

Distintos autores documentaron que SQ era equivalente a distintas variables de QT (sonicación, lavado interno, etc.)^7,15.

Liñares et al¹⁰, en cambio, trabajaron con catéteres venosos centrales y cultivaron la parte externa por medio de SQ y la interna por lavado con aguja y jeringa sin sumergir los mismos. Estos autores demostraron que si en este tipo de dispositivos no se cultivaba el lumen podían perderse un 20% de BAC.

Siegman-Ygra et al¹⁷ publicaron un metaanálisis en el que realizaron una revisión histórica de todos los trabajos evaluables referidos al cultivo SQ, QT y QL de catéteres; encontraron que la mayor exactitud (basándose en el índice de Youden y en las curvas ROC) correspondía al método cuantitativo (media para el índice de Youden = 0,85; ROC = 4,86). Los correspondientes valores para SQ y QL eran de 0,70; 3,61 y 0,65, y 3,30, respectivamente. En el caso particular de QL, si bien tenía buena sensibilidad (rango, 71-100%), la especificidad era inaceptablemente baja (rango, 53-85%). Esto podría conducir a costos excesivos generados por gastos de enfermería, tiempo adicional de internamiento, antibióticos innecesarios y la presión de selección sobre cepas resistentes.

En nuestra experiencia, documentamos que la técnica de agitación con vórtex, utilizando el punto de corte de 100 UFC/ml, es equivalente al método semicuantitativo de Maki en cuanto a sensibilidad y especificidad, con índices de Youden de 0,77 y 0,75, respectivamente. Sin embargo, la realización de ambas técnicas de forma simultánea incrementa la detección de BAC (en el 10-13% en nuestra experiencia) puesto que evalúa la vía endoluminal y la interfase piel-catéter como orígenes de la infección.

De acuerdo con estos resultados, creemos que es importante realizar ambas técnicas, o bien realizar SQ y conservar los catéteres en 1 ml de solución fisiológica a 4 °C durante al menos 48 h, a la espera de los resultados de los hemocultivos; si esta muestra se positivizara y SQ fuera negativo, podría recurrirse a realizar QT de los dispositivos conservados en frío.

La positivización de los hemocultivos asociada a estos focos es muy temprana (mediana: 15,3 h, datos no expuestos), por lo que sería suficiente conservar los catéteres en frío durante 48-72 h.

Coincidiendo con las conclusiones del metaanálisis, obtuvimos una buena sensibilidad para QL (94%), pero con una especificidad, VPP e índice de Youden muy bajos (68% y 20%, y 0,62, respectivamente). En virtud de estos valores y por los inconvenientes anteriormente mencionados, que podría generar un resultado falso positivo, creemos que esta metodología resulta desaconsejable.

El diagnóstico microbiológico de infecciones asociadas a catéteres implantables y semiimplantables de larga permanencia se basa habitualmente en el cultivo cuantitativo diferencial de sangre a través de catéter frente a sangre obtenida de vena periférica, considerándose como punto de corte un cociente >= 5-10.

En la revisión mencionada previamente¹⁷, se analizó este método con respecto a cultivos cuantitativos no apareados (sangre a través de catéter) y cualitativos (sangre a través de catéteres en frasco de hemocultivos). El cultivo cuantitativo diferencial fue el más preciso en cuanto al índice de Youden y a las curvas ROC (0,74 y 4,98); los correspondientes valores para el cultivo cuantitativo no apareado y cualitativo fueron: 0,67; 4,41 y 0,70; 3,86, respectivamente.

Si bien habitualmente se considera >= 5-10 como punto de corte para el cultivo cuantitativo diferencial de sangre a través de catéter frente a sangre periférica, nuestros resultados demuestran que casi el 80% de los episodios de BAC de larga permanencia cursan con recuentos diferenciales superiores a 1.000 y sólo un bajo porcentaje de casos (5%) corresponde al primer valor citado.

Finalmente, creemos que si bien las técnicas cuantitativas tanto para catéteres de corta como de larga permanencia podrían parecer más costosas, en realidad hay que considerar los gastos generales del hospital producidos por un resultado falso positivo, como también la emergencia de cepas resistentes debido a la presión antibiótica. Por otro lado, un resultado falso negativo se asocia con mayor morbimortalidad, por lo que lo ideal es la combinación de métodos SQ y QT.