Fisiopatogenia y diagnóstico de la ventriculitis asociada a drenaje ventricular externo. Análisis de la formación de biopelículas bacterianas sobre el drenaje ventricular externo. Utilidad del sTREM-1 en el diagnóstico de la ventriculitis asociada a drenaje ventricular externo.

Abstract

INTRODUCCIÓN: La ventriculitis asociada a drenaje ventricular externo (DVE) es una grave complicación relacionada con el uso de estos dispositivos. La formación de biopelícula sobre la superficie del DVE es un factor etiopatogénico importante pero nunca ha sido estudiado de forma sistemática. Por otra parte, establecer el diagnóstico de ventriculitis puede resultar complicado en el paciente crítico. Biomarcadores de infección como la forma soluble del triggering receptor expressed on myeloid cells tipo 1 (sTREM-1), liberado localmente en el foco de infección, han sido utilizados con éxito en el diagnóstico de diversas infecciones y podrían ser eficaces en la ventriculitis. HIPÓTESIS: La biopelícula es un factor etiopatogénico clave en la ventriculitis y el uso de DVE impregnados con antibiótico reducirá su formación. El sTREM-1 medido en líquido cefalorraquídeo (LCR) es útil en el diagnóstico de ventriculitis. OBJETIVOS: Analizar la presencia de biopelícula en los DVE y su relación con las complicaciones infecciosas. Comprobar el efecto de los DVE impregnados con antibiótico sobre la formación de biopelícula bacteriana. Comprobar la utilidad del sTREM-1 medido en LCR en el diagnóstico de ventriculitis asociada a DVE. METODOLOGÍA: Estudio prospectivo de casos consecutivos. Tres veces por semana, cursamos muestras de LCR para análisis citobioquímico, cultivo microbiológico y determinación de cifras de sTREM-1 (mediante ELISA). Una vez retirado, procesamos el DVE para cultivo semicuantitativo (mediante sonicación) y análisis mediante microscopio electrónico de barrido. RESULTADOS: Con el objetivo de analizar la biopelícula, en el primer artículo estudiamos 32 DVEs (56% impregnados en antibiótico). Se diagnosticó ventriculitis en 6 pacientes (19%) y colonización del DVE en 12 pacientes (38%). Todos los casos de ventriculitis fueron debidos a bacterias gramnegativas. Detectamos biopelícula en 24 DVEs (75%), más frecuente en pacientes con ventriculitis o colonización bacteriana. El desarrollo de biopelícula sobre los DVEs impregnados vs. no impregnados fue 50% vs. 80% en DVEs de < 7 días (P = 0’264) y 88% vs. 89% en DVEs de ≥ 7 días (P = 0’929). Con el objetivo de analizar la utilidad del sTREM-1 medido en LCR, en el segundo artículo analizamos 73 pacientes consecutivos. Se diagnosticó ventriculitis asociada a DVE en 6 pacientes y colonización del DVE en 10 pacientes. La mediana de sTREM-1 en LCR en el momento de diagnóstico de ventriculitis fue 4.320 pg/ml (rango intercuartílico, RI: 2.987 – 4.886) vs. 266 pg/ml (RI: 118 – 689); p <0’001. No se

observaron diferencias al comparar pacientes colonizados y controles. La determinación de proteínas y glucosa en LCR y el ratio glucorraquia/glucemia fueron también significativamente diferentes (p < 0’001). CONCLUSIONES: La formación de biopelícula es un fenómeno común en los DVEs. Los DVE impregnados con clindamicina y rifampicina no lograron evitar la ventriculitis debida a bacterias gramnegativas multirresistentes, pero se observó una tendencia al retraso en el desarrollo de biofilm en los primeros 7 días de permanencia del DVE. Por otro lado, el sTREM-1 medido en LCR resultó útil para diagnosticar ventriculitis, en similar medida que otros parámetros clásicamente medidos en LCR (proteínas, glucosa). La determinación de sTREM-1 en LCR podría confirmar el diagnóstico de infección en casos dudosos y discriminar entre colonización del DVE e infección.

INTRODUCTION: External ventricular drain (EVD)-related ventriculitis is a severe complication associated with the use of these devices. The formation of biofilm on the surface of EVD may be an important pathogenic factor, but it has never been systematically studied. Moreover, the diagnosis of ventriculitis can be difficult in critically ill patients. Biomarkers of local infection, as the soluble form of the triggering receptor expressed on myeloid cells-1 (sTREM-1), could be useful in the diagnosis of ventriculitis. OBJECTIVES: To assess the presence of biofilm on the EVD and its relationship with the development of infectious complications. To evaluate the effect of antibiotic impregnated EVD on bacterial biofilm formation. To analyze the usefulness of sTREM-1 measured in cerebrospinal fluid (CSF) for diagnosis of EVD-related ventriculitis. METHODOLOGY: Prospective study of consecutive cases. Samples of CSF for culture, cytobiochemical analysis and sTREM-1 determination were extracted three times a week. Ventriculitis diagnosis required a combination of microbiological, cytobiochemical and clinical criteria. Once removed, EVD were cultured using standard bacteriological techniques and examined under a scanning electron microscope. RESULTS: To assess the presence of biofilm, in the first article 32 EVD were collected (56% antibiotic impregnated EVD). Ventriculitis was diagnosed in 6 patients (all cases due to gram-negative bacteria) and colonization of EVD occurred in 12 patients. Biofilm was more frequent on EVDs from patients with ventriculitis or bacterial colonization. The development of biofilm on impregnated vs non-impregnated EVD was 50% vs. 80% for EVD used <7 days (P = 0.264) and 88% vs. 89% for EVD ≥ 7 days (P = 0.929). To analyze the usefulness of sTREM-1 measured in CSF, in the second article we evaluated 73 consecutive patients. Ventriculitis was diagnosed in 6 patients and EVD- colonization in 10 patients. The median CSF sTREM-1 was 4,320 pg/ml (interquartile range, IQR: 2,987-4,886) vs. 266 pg/ml (118-689); p < 0.001. There were no differences when comparing colonized-patients and controls. Determination of CSF proteins,

glucose and the ratio CSF/serum glucose were also significantly different (p 0.001). Serum biomarkers were not useful to diagnose EVD-related infection. CONCLUSIONS: The formation of biofilm on EVD surface is a common phenomenon. Clindamycin and rifampicin impregnated EVD failed to prevent ventriculitis due to multidrug-resistant gram-negative bacteria, but a trend of delayment of biofilm development was observed in the first 7 days. Furthermore, CSF sTREM-1 was useful in the diagnosis of ventriculitis, in a similar measure to classical CSF parameters (protein, glucose). CSF sTREM-1 could confirm the diagnosis of infection in uncertain cases and discriminate between EVD-colonization and infection.