Étude rétrospective de neuf ans sur l’épidémiologie bactérienne et l’optimisation des cultures dans quatre services de chirurgie orthopédique

Abstract

Contexte

La prise en charge des infections ostéo-articulaires associées au matériel associe un traitement chirurgical et une antibiothérapie. Un traitement empirique à large spectre est souvent recommandé immédiatement après l’opération, dans l’attente des résultats microbiologiques complets. Les antibiotiques probabilistes souvent utilisés ne sont pas dénués d’effets secondaires et exposent le patient à la sélection de bactéries résistantes ainsi qu’à des changements dans l’écologie bactérienne au sein des unités de soins. L’objectif de cette étude était de répondre aux questions suivantes : (1) les bactéries pathogènes isolées dans les infections ostéo-articulaires et leur profil de sensibilité aux antibiotiques ont-ils changé au cours des neuf dernières années dans notre centre, avec des implications possibles pour les protocoles d’antibiothérapie ? (2) Existe-t-il un moyen d’optimiser le temps d’incubation des cultures microbiologiques tout en restant acceptable pour les pathogènes à croissance lente ?

Hypothèse

Notre hypothèse était qu’aucune différence dans l’épidémiologie microbienne et les taux de résistance aux antibiotiques ne serait constatée durant cette période de 9 ans, confirmant les protocoles d’antibiothérapie.

Matériels et méthodes

Nous avons réalisé une étude rétrospective décrivant l’épidémiologie bactérienne dans quatre services de traumatologie et de chirurgie orthopédique sur une période de neuf ans. Les bactéries identifiées, le site d’infection et la résistance aux antibiotiques ont été évalués. Les antibiotiques utilisés dans les protocoles probabilistes et après documentation de l’infection ont été sélectionnés pour le suivi. Les espèces bactériennes ont été isolées après une période d’incubation maximale de 15 jours jusqu’en 2020, et de 10 jours à partir de 2021 avec l’ajout d’un milieu de culture solide qui favorise la croissance bactérienne anaérobie.

Résultats

Sur les 648 situations cliniques, 824 bactéries ont été identifiées. Les cocci à Gram positif représentaient 61,4 % (506/824) des souches, dont 291/824 (35,3 %) étaient des Staphylococcus aureus et 136/824 (16,5 %) étaient des staphylocoques à coagulase négative. Pour ces derniers, la résistance aux fluoroquinolones est restée stable à 7,3 % (18/291 [p = 0,086]) et 22,8 % (34/136 [p = 0,432]), respectivement. La résistance à la rifampicine était également stable pour Staphylococcus aureus (1,2 %, 4/291 [p = 0,486]) et pour les staphylocoques à coagulase négative (10,7 %, 15/136 [p = 0,596]). Les entérobactéries représentaient 148/824 (18,0 %) des identifications et étaient plus résistantes à la pipéracilline/tazobactam (15,1 %, 24/148) qu’au céfépime (5,6 %, 9/148 [p = 0,006]). Il n’y avait pas de différence significative entre les protocoles de culture de 15 jours et de 10 jours concernant la proportion de bactéries anaérobies isolées des infections de prothèses d’épaule (p = 0,721), de hanche et de genou (p = 0,530) et des infections du rachis instrumenté (p = 0,373). Un diagnostic microbiologique a été établi dans les cinq jours en utilisant le protocole de culture de dix jours dans 333/344 (96,8 %) des cas.

Discussion

L’augmentation des isolats de Cutibacterium acnes s’explique principalement par l’augmentation du nombre de patients opérés pour une arthroplastie de l’épaule. Aucune modification de la résistance aux antibiotiques n’a été observée dans notre étude rétrospective. Ceci est probablement lié à l’utilisation de certaines précautions lors de la prescription de l’antibiothérapie. Pour les bacilles à Gram négatif, le céfépime est la bêtalactamine de choix pour un traitement probabiliste lorsqu’il est associé à un antibiotique efficace contre les staphylocoques résistants à la méticilline. Une période d’incubation limitée à 10 jours semble suffisante pour la culture des bactéries à croissance lente, l’analyse épidémiologique n’ayant pas montré d’effets négatifs.

Niveau de preuve

IV ; étude de cohorte rétrospective.

Background

Management of device-associated bone and joint infections combines surgical treatment and antibiotic therapy. Immediate postoperative broad-spectrum empiric treatment is often recommended pending complete microbiology results. The probabilistic antibiotics often used are not harmless, and expose the patient to the selection of resistant bacteria and changes in bacterial ecology within the healthcare units. The aim of this study was to answer the following questions: (1) have the pathogenic bacteria isolated in osteoarticular infections and/or their antibiotic susceptibility profile changed over a 9-year period at our center, with possible implications for antibiotic therapy protocols? (2) Is there a way to optimize the incubation time for microbiological cultures while still being acceptable for slow-growing pathogens?

Hypothesis

Our hypothesis was that no difference in microbial epidemiology and antibiotic resistance rates would be found over this 9-year period, confirming antibiotic protocols.

Materials and methods

We conducted a retrospective study describing a nine-year bacterial epidemiology in four traumatology and orthopedic surgery departments. Bacteria identified, site of infection, and antibiotic resistance were evaluated. Antibiotics for use in probabilistic protocols and after documentation of infection were selected for follow-up. Bacterial species were isolated after a maximum incubation period of 15 days up to 2020, and 10 days from 2021 with the addition of a solid culture medium that promotes anaerobic bacterial growth.

Results

Of the 648 clinical situations, 824 bacteria were identified. Gram-positive cocci accounted for 61.4% (506/824) of the strains, including 291/824 (35.3%) Staphylococcus aureus and 136/824 (16.5%) coagulase-negative staphylococci. For the latter, fluoroquinolone resistance remained stable at 7.3% (18/291 [P = 0.086]) and 22.8% (34/136 [P = 0.432]), respectively. Resistance to rifampicin was also stable for Staphylococcus aureus (1.2%, 4/291 [P = 0.486]) and for coagulase-negative staphylococci (10.7%, 15/136 [P = 0.596]). Enterobacteriaceae accounted for 148/824 (18.0%) of identifications and were more resistant to piperacillin/tazobactam (15.1%, 24/148) than to cefepime (5.6%, 9/148 [P = 0.006]). There was no significant difference between the 15-day and 10-day culture protocols in the proportion of anaerobic bacteria isolated from shoulder (P = 0.721), hip and knee (P = 0.530) prosthesis infections and spinal device-associated infections (P = 0.373). A microbiological diagnosis was made within five days using the 10-day culture protocol in 333/344 (96.8%) cases.

Discussion

The increase in Cutibacterium acnes isolates is mainly explained by the increased number of patients recruited for shoulder arthroplasty. No change in antibiotic resistance was observed in our retrospective study. This is probably related to the use of some precautions when prescribing antibiotic therapy. For Gram-negative bacilli, cefepime is the beta-lactam of choice for probabilistic treatment when combined with an antibiotic that is particularly effective against methicillin-resistant staphylococci. An incubation period limited to 10 days seems to be sufficient for the culture of slow-growing organisms, as epidemiological analysis has not shown any negative effects.

Level of evidence

IV; retrospective cohort study.