Sepse z pohledu
mikrobiologa
Filip Růžička
Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně
Přednáška TZKM 2020
Bakteriémie = pouhá přítomnost bakterií v krvi
Nemusí nutně jít o septický stav!!!
Fyziologická - bez klin. příznaků (normální mikroflóra)
Přechodné
Dočasná (transientní) – obvykle bez klin. příznaků u
disponovaných může vyústit v sepsis lenta
Iatrogenní
Opakovaná (intermitentní) - týž mikrob opakovaně v krvi
- ložiskové infekce
- některé malignity
Ca tlustého střeva (Str.bovis)
- iv. aplikace drog
Kontinuální – u celkových infekcí, u katétrových sepsí
INFEKCE
SIRS
SEPSE
PANKREATITIS
POPÁLENINY
TRAUMA
ETC.
BACTEREMIA
JINÉ
FUNGEMIA
Syndrom systémové zánětlivé odpovědi (SIRS)
zánětlivá odpověď organismu na inzult (infekční nebo neinfekční povahy)
tělesná teplota >38 °C nebo <36 °C; tepová frekvence >90/min
dechová frekvence >20/min; Pa CO2 > 4,3 kPa
leukocytóza (>12x109/l) nebo leukocytopenie (< 4x109/l), >10% nezralé Ly
Sepse = SIRS + infekce
těžké systémové onemocnění s charakteristickými hemodynam. změnami
vyvolané interakcí imunitního systému s mikroorganizmy či jejich produkty
(endotoxin aj.)
Těžká sepse = sepse + známky dysfunkce orgánů
hypotenze (Tsyst < 90 mm Hg), plicní dysfunkce - hypoxemie, oligurie
(<0,5 ml/kg/hod), metabolická acidóza, thrombocytopenie (<100x109/l),
zmatenost
Septický šok = těžká sepse + hemodynam. změny
hypovolémie, pokles TK vzdor adekvátnímu dodávání tekutin  pokles
tkáňové perfuze  MODS (syndrom multiorgánové dysfunkce)
Nosokomiální sepse ( > 2/3 sepsí)
Enterobakterie (cca 20 %) E. coli, Klebsiella, Enterobacter (urosepse,
katetrizace moč. cest)
Staphylococcus aureus – 15 % (z operačních ran)
Stafylokoky koagulázanegativní – 10 %
(katétrové sepse, infikované umělé náhrady, febrilní
neutropenie) !!! Izolován častěji jako kontaminace
G– nefermentující bakterie, pseudomonády - 5 %
Kvasinky 2-10 % (C. albicans, C. parapsilosis, C. glabrata, C.
tropicalis, C. krusei) (katétrové sepse, febrilní neutropenie)
Enterococus a -hemolytické streptokoky (cca 5 %)
Anaeroby (cca 1 %)
Komunitní sepse
enterobakterie
S. aureus
-hemolytické streptokoky
Pneumokok, meningokok
Sepse u lokalizovaných infekcí
pneumonie (pneumokoky)
meningitidy (meningokoky, pneumokoy) - urosepse
pyelonefritidy (E. coli, enterobakterie aj.)
osteomyelitidy (S. aureus)
septické artritidy (S.aureus, gonokoky)
cholecystitidy (entrobakterie, enterokoky)
peritonitidy (smíšená anaerobní a fakultativně anaerobní flóra)
infekce ran (S. aureus, S. pyogenes a další -hemolytické str.,
pseudomonády u popálenin, Clostridium septicum aj.)
dekubity (smíšená kožní a střevní flóra)
abdominální sepse – polymikrobiální (anaeroby: Bacteroides fragilis,
Peptostreptococcus, Peptococcus aj. + fakultativní anaeroby: E. coli, P.
mirabilis, entrokoky aj.)
Poporodní sepse
Sepsis puerperalis (Str. pyogenes)
Novorozenecká sepse (Str. agalactiae, enterobakterie - E. coli, listerie
S. aureus
Sepse při některých malignitách
Ca tlustého střeva (Streptococcus bovis)
leukemie (aeromonády, Bacillus cereus, Bacillus subtilis,
Clostridium septicum)
Iatrogenní sepse (viz iatrogenní bakteriémie)
extrakce zubů (α-streptokoky, prevotely )
bronchoskopie (flóra nosohltanu vč. patogenů )
cévkování (E. coli )
infuse (kožní flóra, G– nefermentující tyčinky )
kolonizované katétry (CoNS, kandidy aj.)
infikované umělé náhrady (stafylokoky, entrokoky, aj.)
febrilní neutropenie (stafylokoky, enterokoky, G– tyčinky, kvasinky,
plísně)
Sepse při nitrožilní aplikaci drog
kožní flóra (stafylokoky, korynebakteria – C. jeikeum aj.)
ústní flóra (neisserie, eikenely, i patogeny z nosohltanu aj.)
bakterie z prostředí (klostridia, bacily)
Sepse při infekcích krevního řečiště
tromboflebitidy (S. aureus, S. pyogenes)
centrální sepse - endarteritida a (trombo-)flebitida (S. aureus,
S.pyogenes)
infekční endokarditida
katétrová sepse
Sepse při infekční endokarditidě (IE)
Akutní IE ( mortal.) S. aureus, S. pyogenes, pneumokok, neisserie
Subakutní IE
IE nativních chlopní
40-60 % - α-hemolytické streptokoky (S. mutans, S. salivarius,
S. oralis(mitis), S. anginosus, S. bovis aj.)
10-30 % - stafylokoky (S. aureus, CoNS)
5-10 % - enterokoky
<10 % - G- bakterie (E. coli, Klebsiella, Serratia, Salmonella
Enterobacter, Proteus, Pseudomonas, Burkholderia
aj.)
5-10 % - skupina HACEK
2-5 % - ( mortal.) Candida, Aspergillus
IE chlopenních náhrad – zejm. CoNS, ostatní méně
„Kultivačně negativní“ endokarditidy (Coxiella burnetii,
bartonely, brucely, legionely aj.)
IE i.v. uživatelů drog - široké spektrum, méně obvyklá agens
Katétrová infekce krevního řečiště
(catheter-related bloodstream infection, CRBSI)
- Bakteriémie či fungémie
- Klinická manifestace infekce
- Průkaz kolonizace katétru (mikrob shodný s izolátem z krve)
- Neprokázán jiný zdroj infekce
Katétrová sepse - klinické příznaky septického stavu (SIRS) +
kolonizovaný katétr + neprokázán jiný zdroj infekce
Kolonizace katétru - nález signifikantního množství agens,
bez klinických příznaků
Katétrová infekce možná (catheter-associated infection)
epidemiologický pojem: primární inf. krevního řečiště + katétr (> 48 h)
+ neprokázán jiný zdroj
Lokální infekce katétru - infekce v místě inzerce, infekce tunelu či kapsy,
flebitida
Infekce
Extraluminální (< 10 dní)
Intraluminální (> 10 dní)
Původ infekce
Kožní mikroflóra v místě inzerce katétru (A)
Nevhodná manipulace při aplikaci (A,B)
Kontaminace koncovky či rozbočovače (B,C) - ruce
Kontaminované infúzní roztoky (C)
Hematogenní cestou (D) - primární zdroj infekce - jiné ložisko
Typ katétru
- Periferní venózní katétry (výměna: 48 – 96 hod.) – (0,5/1000 c.d.)
- Periferní arteriální katétry (výměna: 72 – 96 hod.)
- Plicnicové (Schwan-Ganz) katétry (5 dní)
- Centrální žilní katétry (CVK) –    inf. komplikace (2,1/1000)
- Tunelizované CVK (Hickman, …) – dlouhodobé, ↓↓ inf. komplikace (0,5/1000)
- Implantované cévní vstupy, porty – dlouhodobé, ↓↓↓ inf. komplikace (0,1/1000)
(Maki. Mayo Clin Proc 2006;81:1159)
Epidemiologie
Závažná nozokomiální infekce – CRBSI 10–20 % nozokom. infekcí
> 80 % primárních bakteriémií souvisí s centálními venózními katétry
Rostoucí počet implantátů/katétrů v krevním řečišti
Francie Německo Itálie
Počet obyvatel 60,2 82,5 57,5
Implant. CVK (mil.) 1 1,75 0,49
Incidence CRBSI 1,23 1,5 2,0
(1000 „katétrdní“)
CRBSI za rok 14 400 8 400 8 500
Finanční zátěž 100 – 130 59 – 78 81
(mil. EUR/rok)
U všech uvedených zemí data z národních systémů surveillance nozokomiálních infekcí
(Tacconelli et al., 2009)
Etiologie CRBSI
koagulázanegativní stafylokoky
enterobakterie
pseudomonády
S.aureus
enterokoky a streptokoky
kvasinky
ostatní
(Sherertz et al. , 1990)
(Wisplinghoff et al., 2004 )
Diagnostika sepsí
Rychlost
Automatické kultivační systémy s
detekcí přítomnosti rostoucích mikrobů
Rychlá identifikace agens přímo ze vzorku či po
pomnožení (PCR, FISH, latexová aglutinace,
MALDI-TOF MS aj.)
Senzitivita (citlivost)
Dostatečně citlivé detekční metody
Dostatečný objem testované krve + více odběrů
Specificita (spolehlivost) Odlišit agens od kontaminant
Odběr více vzorků a porovnání získaných izolátů,
Kvantifikace agens ve vzorku
Správná technika odběru
(www.biomerieux-usa.com, 2016)
Hemokultury – odběr krve
Standard: automatická kultivace s detekcí
růstu mikroba
Kdy?
A.S.A.P. po výskytu klin příznaků SIRS
U těžkých lokálních infekcí (meningitis, endocarditis, pneumonia,
pyelonephritis, intra-abdominal inf…)
Před podáním ATB
Jaký objem?
Dospělí 10-15 ml / lahvička
(aerob. + anaerob. lahvička
= celkem 20-30 ml / odběr)
Kolik odběrů?
ideálně 3 odběry s 30-60 min odstupem
(www.biomerieux-usa.com, 2016)
(www.biomerieux-usa.com, 2016)
Jak dlouho inkubovat?
1. negativní mezivýsledek: 48 hod
Prodloužení kultivace na 5-7 dní
Do jaké lahvičky?
Nejlépe aerobní + anaerobní
V případě ATB terapie s neutralizátory ATB
U dětí – speciální lahvičky
Mykologické vzorky
Jak odebírat?
Samostatná venepunkce (ne z arterií, ne z katétru)
Před odběrem dezinfikovat kůži (1-2% chlorhexidin,70% isopropanol / etanol,
iodová tinktura aj.)
Zajistit správné označení správnou dokumentaci (doba odběru, ATP, klinický stav)
Rychlý transport do laboratoře a inkubace vzorku
(www.biomerieux-usa.com, 2016)
Jak odlišit kontaminaci?
➢ Zajištění správného odběru
➢ Opakovaná pozitivita
➢ Čas pozitivity
Kontaminace zejm. hemokultur z kůže pacienta, rukou personálu, z prostředí
a zdrav. pomůcek → falešná pozitivita
zejm. koagulázanegativní stafylokoky, viridující streptokoky, Bacillus spp.,
Propionibacterium spp., difteroidy, Micrococcus spp.
!!! koagulázanegativní stafylokoky jsou nejčastější původci katétrových infekcí a
bývají klinicky signifikantní v 10-20%
Obligátní patogeny (vysoce pravděpodobné agens) pneumokok, meningokok,
hemolytické streptokoky, S. aureus
Typické nozokomiální patogeny krev. řečiště (vysoce pravděpodobné agens)
entrobakterie, pseudomonády, enterokoky, kandidy aj.
Saprofyté kůže a sliznic (40–85 % kontaminace) CoNS, viridující str., difteroidy
Kultivace (až 7 dní)
Další vyšetření pozitivních hemokultur
textbookofbacteriology.net
PCR – kvantifikace
Broad range PCR assay
FISH (Fluorescent in situ
hybridisation)
aj.
Identifikace
(60 min.)
www.aquilantscientific.ie
„Genetika“(cca 3−7 hod.)
Sekvenace
PCR identifikace
Typizace (MLAST, PFGE aj.)
Identifikace (hodiny−dny)
Bruker Daltonics
Identifikace(hodiny-dny)
Pozitivní hemokultury
→ Další kultivace na pevných půdách
→ Přesná identifikace agens (biochemie, PCR, detekce Ag,
FISH, MALDI-TOF MS aj.)
→ Detekce faktorů virulence (biofilm, toxiny aj.)
→ Zjišťování citlivosti k ATB/ATM
Další možnosti diagnostiky sepsí
Molekulárně-biologické metody – PCR, FISH
MALDI TOF MS
Sérologie – průkaz Ag – mannan (Candida),
glaktonmannan, (1→3)-β-D-glukan
Biochemie – IL-6, C-reaktivní protein (→ 6 → 35 → 50 →),
prokalcitonin aj.
V případě pacientů se zavedenými katetry je vždy
podezření na katetrový původ sepse
Laboratorní diagnostika CRBSI
Izolace stejného mikroorganismu ve významné kvantitě z
vyjmutého katétru
nebo
Rozdíl v kvantitě mikroba z periferní krve a krve získané z katétru
Klinické příznaky systémové infekce
Neprokázán jiný zdroj bakteriémie
Laboratorní mikrobiologické metody
A) Nevyžadující vyjmutí katétru z krevního řečiště
B) Průkaz infekce po jeho odstraněni katétru z krevního řečiště
A) Průkaz kolonizace katétru – katétr in situ
- Kvantifikace hemokultur
Kvantita mikrobů ve vzorku z katétru
Pozitivita >100 CFU/ml
Porovnání kvantity mikrobů ve vzorcích z periferie a z katétru
Pozitivita  1:3 – 5
- Rozdíl doby pozitivity u hemokultur odebraných z katétru a periferie
Pozitivita > 2 h
- Intraluminární brush
Pozitivita  100 CFU/ml,  citlivost  riziko disseminace
- AOLC (Akridine Orange Leukocyte Cytospin)
rychlá metoda
+ Gramovo barvení –  citlivost
B) Průkaz kolonizace katétru – katétr vyjmut
- Subkultura + následné vyočkování  citlivost     specificita
- Semikvantitativní metoda
Pozitivita >15 CFU/katétr (4x rolování katétru po agaru)
Levná, jednoduchá  nezachytí intraluminární kolonizaci
- Intraluminální proplach – flush
Pozitivita > 103 CFU/katétr
- Sonifikace , vortexování – vhodná kombinace
Pozitivita > 103 CFU/katétr
- Barvení katétru – Gram nebo akridinová oranž
Nepraktické, ne pro všechny katétry
PREVENCE KATÉTROVÝCH INFEKCÍ
JE VÝHODNĚJŠÍ NEŽ LÉČBA
Společný zájem pacienta, lékaře i
ekonomů
Aseptický charakter zavedení katétru
+
zkušený personál
+
kvalitní následná péče
Místo inzerce katétru
vena subclavia – mechanické komplikace,  infekce
vena jugularis interna – (v urgentních případech),  infekce
vena femoralis –  infekce,  trombózy a flebitidy.
Počet lumin katétru – multiluminální katétr –  riziko infekce
Úpravy povrchu vstupů (impregnace, kryty a komůrky s dezinf.)
Lepší systémy propojení a in-line filtry
Implantované porty a tunelizace katétru –  mikrobiol. komplikací
Prevence vzniku CRBSI – zavedení katétru
- Aseptický charakter manipulace s katétrem i péče o něj + školený
personál + způsob organizace péče
- Minimalizovat manipulaci s katétrem a dobu jeho zavedení
- Pravidelná kontrola katétru a pravidelná výměna krytí
- Ošetření místa inzerce katétru dezinfekční látkou (2% chlorhexidin,
70% lihobenzin a 10% jodopolyvidon)  Ne ATB masti
- Profylaktického podávání samotných antikoagulancií
 Ne systémové profylaktické podávání ATB
- Pravidelná výměna krátkodobých katétrů  Ne preventivní výměna
dlouhodobých katétrů (CVK)
- Výměna infúzních setů a příslušenství (po 72 hod., častěji u
lipidových emulzí, u krevních derivátů a při sepsi či imunosupresi)
Materiál - polyuretan, vialon, teflon, silikon
PVC či polyethylen – méně vhodné
Úprava povrchu
Potažení katétru hydromerem (polyvinylpyrrolidon) či heparinem
snižuje adhezi krevních bílkovin a brání vytvoření fibrinové vrstvy
 životnost,  trombózy,  kolonizace katétru.
Impregnace katétru antimikrobiálními látkami
Redukce rizika, ale pouze za předpokladu jejich správného použití a
řádné následné péče. Katétry zavedené >5 dní.
Impregnace povrchu antiseptiky: (sulfadiazin Ag + chlorhexidin, benzalkoniumchlorid)
1. generace – jen vnější povrch → efekt jen u krátkodobých katétrů (<2 týdny).
2. generace – impregnován jak vnější, tak vnitřní povrch katétru
Impregnace povrchu ATB: (vnějšího i vnitřního povrchu) (MIN+RIF, MIK+RIF, TEI)
- významná redukce katétrových infekcí, ale riziko rezistence
Impregnace Ag : Ag+C+Pt v PU katétru – uvolňování Ag elektrochemicky
Další látky použitých k impregnaci povrchů (in vitro):
ATB, acetylsalicylová kyselina, genciánová violeť aj.
Terapie katétrových infekcí krevního řečiště
Ponechání infikovaného katétru
Méně závažné katétrové infekce
 patogenními mikroby (např. CoNS),
 riziko disseminace
Stabilizovaný pacient, benigní průběh,
bez komplikací a infekce tunelu či kapsy
Reaguje na ATB terapii
Pokus o likvidaci ložiska biofilmu
(Vysoká pravděpodobnost selhání)
Likvidace
ložiska
odstranění
implantátu
+
následná
ATM terapie
ATB terapie katétrových infekcí
Celková ATB terapie –  riziko komplikací, potlačení klinických
příznaků vzniklých uvolněním mikrobů z ložiska
 při eradikaci ložiska často selhává
ATB s vyšším účinkem na biofilm
RIF (nevadí kyselé prostředí, dobrý průnik do biofilmu,
i na stac. baktérie, nutno kombinovat),
LZD, FQ, CMP, AMG (TOB > GEN)
Kvasinky: Echinokandiny (CAS, ANI), liposom. AB
Výhodné kombinace antimikrobiálních látek
Antimikrobiální zátka – vysoká koncentrace ATB
působí po dlouhou dobu, min. 2 týdny (úspěch v 60 – 80 %)
- Používat opatrně ve vybraných případech (vznik rezistence)
- Kombinovat s celkovou ATB léčbou
- Kombinovat s antikoagulancii (heparin)