Πνευμονία της κοινότητας: βακτηριακά αίτια και μικροβιολογική διερεύνηση

Abstract

Community Acquired Pneumonia (CAP) is defined as pneumonia acquired outside of the environment of the hospital and other care facilities, in patients who have not been hospitalized recently and are not immunosuppressed. The aim of the present study was to examine the prevalence of the bacterial pathogens causing CAP in the Thessaly region, as well as to compare classical (Gram stain, sputum cultures), serological (ELISA) and molecular (PCR, nested PCR) microbiological techniques used for the detection of these bacterial pathogens.The study population consisted of 215 adult patients hospitalized due to CAP. Sputum, serum, urine and pleural fluid samples were used as the diagnostic materials. Sputum Gram stain, sputum cultures, PCR, nested-PCR in sputum samples, serological techniques and antigen detection of Streptococcus pneumoniae and Legionella pneumophila in urine samples were used for the detection of the bacterial pathogens causing CAP.By applying the abovementioned methods, 106 microorganisms were detected in 106 (49.3%) patients. However, despite the use of these diagnostic methods the infectious agent remained unidentified in 109 (50.7%) patients. Typical pathogens such as Streptococcus pneumoniae and Haemophilus influenzae were identified in the majority of the patients (37.2%). The prevalence of the atypical pathogens (Μycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae, Legionella pneumophila) was significantly high (12.1%) in the Thessaly region. This justifies the use of the combination of β-lactamic antibiotics with macrolides, tetracyclines or fluoroquinolones as the initial empirical treatment in CAP patients. The predominant causative bacterial pathogen of CAP was Haemophilus influenzae, which was mainly detected in patients with COPD, who constituted a significant proportion of the study population. Among the 38 Haemophilus influenzae detected with sputum culture and PCR, 36 (94.7%) were detected in the sputum of COPD patients hospitalized due to CAP. Haemophilus influenzae was detected in 36 (64.3%) COPD patients. The prevalence of the other bacterial pathogens varied in comparison to the prevalence of those studied in previous epidemiological studies. However, despite the use of all the above diagnostic techniques, the infectious causative factor remained unidentified in more than half of the patients. Some of the unidentified pneumonias are likely to be viral pneumonias, pneumonias caused by microorganisms such as Coxiella burnetti and Chlamydia psittaki, which were not examined in this study, or pneumonias caused by atypical bacteria, which would have been identified by a four-fold increase in the titer of specific IgG antibodies.It is noteworthy that PCR in sputum samples was superior compared with sputum culture in the detection of Haemophilus influenzae in COPD patients hospitalized with CAP. Where DNA of Haemophilus influenzae was detected by the PCR method in sputum samples, in the same sputum samples no Haemophilus influenza was cultured. Additionally, serological methods were more effective in the detection of atypical pathogens compared with PCR. However, PCR may be used simultaneously with the serological methods as a rapid diagnostic technique for the detection of atypical pathogens. The detection of Streptococcus pneumoniae antigen in urine did not add any additional information compared to the PCR results. However, the identification of Streptococcus pneumoniae antigen in urine confirmed that the Streptococcus pneumoniae was the true causative infectious agent. This method may be the most rapid method to detect Streptococcus pneumoniae. In conclusion, when all the available microbiological methods are used, more accurate results can be obtained regarding the identification of the infectious causative pathogen in CAP patients. In this way the microorganisms detected are more likely to be the actual causative pathogens and to not be a part of normal oropharyngeal flora. The combination of all the available microbiological methods increases the proportion of patients in whom a causative pathogen is detected, and helps us to achieve an accurate conclusion regarding the prevalence of the bacterial pathogens causing CAP, as well as to initiate the appropriate antibacterial treatment.

Πνευμονία της κοινότητας ορίζεται η πνευμονία που αναπτύσσεται έξω από νοσοκομειακό περιβάλλον, σε άτομο που δεν έχει πρόσφατα νοσηλευθεί και δεν είναι ανοσοκατασταλμένο. Στόχος της παρούσας διατριβής ήταν η μελέτη του είδους και της συχνότητας των παθογόνων βακτηρίων που ενέχονται στην πρόκληση της πνευμονίας της κοινότητας στην περιοχή της Θεσσαλίας, καθώς και η σύγκριση των διαφόρων κλασσικών (Gram χρώση, καλλιέργειες σε κοινά στερεά θρεπτικά μέσα), ορολογικών και νεότερων (μοριακές τεχνικές όπως PCR, nested PCR, ανίχνευση αντιγόνου των Streptococcus pneumoniae και της Legionella pneumophila) μικροβιολογικών μεθόδων που χρησιμοποιούνται για τη διάγνωση αυτών. Συνολικά μελετήθηκαν 215 ενήλικες ασθενείς που νοσηλεύθηκαν με πνευμονία της κοινότητας. Ως διαγνωστικά υλικά χρησιμοποιήθηκαν πτύελα, ορός αίματος, ούρα, και πλευριτικό υγρό. Για την ανίχνευση των συχνότερων παθογόνων μικροοργανισμών που προκαλούν πνευμονία της κοινότητας χρησιμοποιηθήκαν Gram χρώση, καλλιέργειες, PCR και nested-PCR, ορολογικές μέθοδοι και η μέθοδος ανίχνευσης του αντιγόνου του Streptococcus pneumoniae και της Legionella pneumophila στα ούρα. Με τη χρήση όλων των διαγνωστικών μεθόδων ανιχνεύθηκαν 106 μικροοργανισμοί σε 106 (49,3%) ασθενείς. Σε 109 (50,7%) ασθενείς παρόλη τη χρήση όλων των διαγνωστικών δοκιμασιών, ο αιτιολογικός παράγοντας παρέμεινε αταυτοποίητος. Στην συντριπτική πλειοψηφία των ασθενών (37,2%) απομονώθηκαν τυπικά παθογόνα του κατώτερου αναπνευστικού με κυρίαρχα παθογόνα τον Streptococcus pneumonia και τον Haemophilus influenzae. Η συχνότητα απομόνωσης άτυπων βακτηρίων (Μycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae, Legionella pneumophila) στην περιοχή της Θεσσαλίας ήταν ιδιαίτερα αυξημένη (12,1%), γεγονός που δείχνει ότι είναι αναγκαία ως εμπειρική θεραπεία η χρήση αντιβιοτικής αγωγής με σχήματα που περιέχουν μακρολίδες,τετρακυκλίνες ή φθοριοκινολόνες που αποτελούν αντιβιοτικά εκλογής για την αντιμετώπιση των πιο πάνω μικροοργανισμών πέραν των β-λακταμικών που κατά βάση χρησιμοποιούνται.Κυρίαρχο παθογόνο του κατώτερου αναπνευστικού ήταν ο Haemophilus influenzae που ανιχνεύθηκε κυρίως σε ασθενείς με ΧΑΠ οι οποίοι αποτελούσαν σημαντικό ποσοστό του πληθυσμού μελέτης. Από τους 38 Haemophilus influenzae που ανιχνεύθηκαν, με καλλιέργεια πτυέλων και PCR, οι 36 (94,7%) ανιχνεύθηκαν στα πτύελα ασθενών με ΧΑΠ που νοσηλεύθηκαν λόγω πνευμονίας της κοινότητας. Σε 36 (64,3%) ασθενείς με ΧΑΠ ο μικροοργανισμός που ανιχνεύθηκε ήταν ο Haemophilus influenzae. Η συχνότητα των υπολοίπων μικροοργανισμών βρίσκεται σε ευρεία διακύμανση σε σύγκριση με την συχνότητα που αναφέρουν προηγούμενες επιδημιολογικές μελέτες.Ωστόσο, παρά τη χρήση όλων των διαγνωστικών μεθόδων, ο αιτιολογικός παράγοντας παρέμεινε αταυτοποίητος σε περισσότερους από τους μισούς ασθενείς. Ένα μέρος των αταυτοποίητων πνευμονιών πιθανόν να αποτελούν οι ιογενείς πνευμονίες, οι πνευμονίες οφειλόμενες σε μικροοργανισμούς όπως Coxiella burnetti και Chlamydia psittaki οι οποίοι δεν μελετήθηκαν στην παρούσα μελέτη καθώς και ένας αριθμός ασθενών με πνευμονία από άτυπα βακτήρια που η διάγνωση πιθανόν να τίθετο με την ανεύρεση τετραπλασιασμού του τίτλου των IgG αντισωμάτων.Η PCR έναντι της καλλιέργειας πτυέλων πλεονεκτούσε στην ανίχνευση του Haemophilus Influenza στους ασθενείς με ΧΑΠ με πνευμονία της κοινότητας αφού αναδείκνυε παρουσία DNA του μικροοργανισμού στα πτύελα με ταυτόχρονη αρνητική την καλλιέργεια πτυέλων. Οι ορολογικές μέθοδοι υπερτερούσαν της PCR στη διάγνωση των άτυπων παθογόνων του κατώτερου αναπνευστικού. Παρόλα αυτά, η PCR μπορεί να χρησιμοποιηθεί παράλληλα με τις ορολογικές δοκιμασίες ως ταχεία μέθοδος διάγνωσης των άτυπων παθογόνων. Ενώ η μέθοδος ανίχνευσης αντιγόνου του Streptococcus pneumoniae στα ούρα φαίνεται πως δεν προσέφερε σε σημαντικό αριθμό ασθενών επιπρόσθετες πληροφορίες από την PCR, το θετικό αποτέλεσμα αποτελεί ένα επιπλέον στοιχείο που συνηγορεί ότι ο Streptococcus pneumonia που ανιχνεύθηκε με τις υπόλοιπες μεθόδους είναι ο παθογόνος μικροοργανισμός και ότι δεν αποτελεί μέλος της φυσιολογικής χλωρίδας του στοματοφάρυγγα. Επίσης αποτελεί ίσως την γρηγορότερη και ευκολότερη μέθοδο για διαπίστωση του Streptococcus pneumonia ως αιτιολογικού παράγοντα της πνευμονίας. Συμπερασματικά διαφαίνεται ότι χρήση όλων των διαθέσιμων διαγνωστικών μεθόδων ανίχνευσης παθογόνων του κατώτερου αναπνευστικού, πλεονεκτεί έναντι της μεμονωμένης χρήσης μιας μόνο μεθόδου. Η χρήση όλων των μεθόδων οδηγεί σε πιο ασφαλή αποτελέσματα αφού μπορεί να διαπιστωθεί αν ο μικροοργανισμός που ανιχνεύθηκε αποτελεί τον παθογόνο μικροοργανισμό στον οποίο οφείλεται η πνευμονία και δεν αποτελεί απλώς μέλος της φυσιολογικής χλωρίδας. Επίσης με τη χρήση όλων των διαγνωστικών μεθόδων μπορεί να εξαχθεί ασφαλέστερο συμπέρασμα όσον αφορά στη συχνότητα των παθογόνων μικροοργανισμών που ενοχοποιούνται στην πρόκληση πνευμονίας της κοινότητας. Σε συνδυασμό όλες οι διαγνωστικές μέθοδοι αυξάνουν τον αριθμό των ασθενών με αιτιολογική διάγνωση της πνευμονίας και επομένως γίνεται πιο ασφαλής η αντιμετώπισή τους όσον αφορά στη σωστή επιλογή του αντιβιοτικού σχήματος.