Мультиплексная ПЦР в определении тактики антибактериальной терапии у пациентов с подозрением на культуронегативную перипротезную инфекцию

Дифференциальный диагноз между культуронегативной (КН) перипротезной инфекцией (ППИ) и асептическим расшатыванием эндопротеза вызывает сложности. Частота КН ППИ после эндопротезирования коленных и тазобедренных суставов варьирует от 7 до 42 %, что связано с трудностями культивирования низковирулентных бактерий, которые могут быть вовлечены в инфекционный процесс. Решение проблемы идентификации возбудителей инфекции с отрицательным результатом микробиологического исследования может осуществляться молекулярно-генетическими методами диагностики. Цель исследования – оценить возможности мультиплексной ПЦР в реальном времени в определении тактики назначения антибактериальной терапии пациентам с нестабильностью эндопротезов крупных суставов с подозрением на КН ППИ.
Материал и методы. Проведено одноцентровое проспективное исследование 151 случая ревизионного хирургического лечения по поводу нестабильности эндопротезов крупных суставов. Пациенты были разделены на две группы на основе критериев Международного согласительного совещания (International Consensus Meeting, ICM) 2018 г.: группа 1 (n = 108) — асептическая нестабильность, группа 2 (n = 43) – ППИ с отрицательным микробиологическим посевом. Исследовали синовиальную жидкость, тканевые биоптаты, смывы с удаленных имплантатов после ультразвуковой обработки. Все образцы были тестированы с помощью мультиплексной ПЦР в реальном времени с использованием тест-систем «БакСкрин УПМ» и «БакРезиста GLA».
Результаты. Положительный результат мПЦР в группе 1 получен в 1,9 % (2 из 108), в группе 2 – в 79,1 % (34 из 43) случаев. ROC-анализ показал высокую диагностическую эффективность мультиплексной ПЦР: чувствительность – 79 %, специфичность – 98 %, точность – 93 %, площадь под ROC-кривой (AUC) – 0,889. Всего получено 36 положительных результатов мультиплексной ПЦР: общая бактериальная масса обнаружена в 41,7 % (n = 15); гены Staphylococcus species – в 44,4 % (n = 16), S. aureus – в 16,7 % (n = 6), Streptococcus spp. – в 5,6 % (n = 2), Enterococcus spp. – в 2,8 % (n = 1), Acinetobacter spp. – в 2,8 % (n = 1) случаев.
Заключение. Мультиплексная ПЦР в реальном времени является ценным инструментом для оптимизации хирургической тактики и назначения целенаправленной антибактериальной терапии у пациентов с нестабильностью эндопротезов крупных суставов и отрицательными результатами микробиологического исследования.

1. Sabah S.A., Knight R., Alvand A., Murray D.W., Petrou S., Beard D.J., Price A.J. No exponential rise in revision knee replacement surgery over the past 15 years: an analysis from the National Joint Registry. Osteoarthritis Cartilage. 2022;30(12):1670–1679. doi: 10.1016/j.joca.2022.08.016

2. Lewis P.L., Robertsson O., Graves S.E., Paxton E.W., Prentice H.A., W-Dahl A. Variation and trends in reasons for knee replacement revision: a multi-registry study of revision burden. Acta Orthop. 2021;92(2):182–188. doi: 10.1080/17453674.2020.1853340

3. Yoon H.K., Cho S.H., Lee D.Y., Kang B.H., Lee S.H., Moon D.G., Kim D.H., Nam D.C., Hwang S.C. A review of the literature on culture-negative periprosthetic joint infection: Epidemiology, diagnosis and treatment. Knee Surg. Relat. Res. 2017;29(3):155–164. doi: 10.5792/ksrr.16.034

4. Goh G.S., Parvizi J. Think twice before prescribing antibiotics for that swollen knee: The influence of antibiotics on the diagnosis of periprosthetic joint infection. Antibiotics (Basel). 2021;10(2):114. doi: 10.3390/antibiotics10020114

5. Parvizi J., Erkocak O.F., Della Valle C.J. Culture-negative periprosthetic joint infection. J. Bone Joint Surg. Am. 2014;96(5):430–436. doi: 10.2106/JBJS.L.01793

6. Борисова Л.B., Дидиченко С.Н., Орлова А.В., Пчелова Н.Н. Оптимальные методы лечения инфекционных осложнений при эндопротезировании крупных суставов в современных условиях. Урал. мед. ж. 2015;(10):151–164.

7. Reisener M., Perka C. Do culture-negative periprosthetic joint infections have a worse outcome than culture-positive periprosthetic joint infections? A systematic review and meta-analysis. Biomed. Res. Int. 2018;12;2018:6278012. doi: 10.1155/2018/6278012

8. Kalbian I., Park J.W., Goswami K., Lee Y.K., Parvizi J., Koo K.H. Culture-negative periprosthetic joint infection: prevalence, aetiology, evaluation, recommendations, and treatment. Int. Orthop. 2020;44(7):1255–1261. doi: 10.1007/s00264-020-04627-5

9. Любимова Л.В., Божкова С.А., Пчелова Н.Н., Преображенская Е.В., Любимов Е.А. Роль культуронегативной инфекции в структуре инфекционных осложнений после эндопротезирования коленных суставов. Гений ортопедии. 2023;29(4):402–409. doi: 10.18019/1028-4427-2023-29-4-402-409

10. Tarabichi M., Shohat N., Goswami K., Alvand A., Silibovsky R., Belden K., Parvizi J. Diagnosis of periprosthetic joint infection: the potential of next-generation sequencing. J. Bone Joint Surg. Am. 2018;100(2):147–154. doi: 10.2106/JBJS.17.00434

11. Goh G.S., Parvizi J. Diagnosis and treatment of culture-negative periprosthetic joint infection. J. Arthroplasty. 2022;37(8):1488–1493. doi: 10.1016/j.arth.2022.01.061

12. Patel R. Periprosthetic joint infection. N. Engl. J. Med. 2023;388(3):251–262. doi: 10.1056/NEJMra2203477

13. Portillo M.E., Sancho I. Advances in the microbiological diagnosis of prosthetic joint infections. Diagnostics (Basel). 2023;13(4):809. doi: 10.3390/diagnostics13040809

14. Corvec S., Portillo M.E., Pasticci B.M., Borens O., Trampuz A. Epidemiology and new developments in the diagnosis of prosthetic joint infection. Int. J. Artif. Organs. 2012;35:923–934. doi: 10.5301/ijao.5000168

15. Subedi S., Isler B., Ezure Yu., Furuya-Kanamori L., Eriksson L., Paterson D.L., Harris P.N.A. Performance characteristics of genus or species-specific Polymerase Chain Reaction (PCR) for the microbial diagnosis of joint infections: A systematic review and meta-analysis. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 2024;110(1):116422. doi: 10.1016/j.diagmicrobio.2024.116422

16. Kuo F.C., Chang Y.H., Huang T.W., Chen D.W., Tan T.L., Lee M.S. Post-operative prophylactic antibiotics in aseptic revision hip and knee arthroplasty: a propensity score matching analysis. Sci. Rep. 2022;12(1):18319. doi: 10.1038/s41598-022-23129-5