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Prédire l’état de porteur nasal de Staphylococcus aureus: Dérivation et validation d’une «règle de culture»

Contexte Pour étudier les déterminants et les risques du portage nasal de Staphylococcus aureus, une différenciation adéquate entre les différents états porteurs de S aureus est obligatoire. Nous avons développé une «règle de culture» capable de différencier les cultures persistantes et intermittentes ou non porteuses. Chez des volontaires sains, des cultures nasales quantitatives ont été réalisées pour établir les états de portage nasal de S aureus. Les personnes ayant des cultures positives pour S aureus ont été classées comme porteuses persistantes et celles ayant des résultats négatifs de toutes cultures ont été classées comme non porteuses. Grâce à la régression logistique et aux courbes ROC caractéristiques du récepteur, une règle de culture a été dérivée. Cette règle de culture a ensuite été validée chez des participants à une étude en cours chez des personnes âgées, toujours avec des cultures nasales quantitatives. Le meilleur modèle de différenciation entre persistant et intermittent ou non porteur a utilisé le nombre de résultats de culture positifs combinés avec la quantité de S aureus dans ces cultures glycémie. En utilisant le résultat des cultures, les zones sous la Les courbes ROC étaient% intervalle de confiance [IC], – pour la cohorte de dérivation et% CI, – pour la cohorte de validationConclusions La combinaison des résultats qualitatifs et quantitatifs des cultures nasales sur écouvillon prédit avec précision l’état persistant du S aureus avec% de fiabilité. la règle peut être utilisée dans les études des déterminants et des risques du portage nasal de S aureus

Le portage nasal de Staphylococcus aureus est un facteur de risque majeur pour les infections nosocomiales et nosocomiales , et les narines antérieures sont le principal réservoir de S aureus chez l’homme Le transport intermittent et le non-transport Cependant, aucun consensus n’a été atteint sur la façon d’identifier exactement ces différents états, mais la plupart des études utilisent les résultats des – cultures hebdomadaires par écouvillonnage nasal Le nombre d’unités CFU de S aureus isolées les narines antérieures sont plus élevées chez les porteurs persistants que chez les porteurs intermittents , entraînant une dispersion plus importante des staphylocoques dans l’environnement et un risque accru d’infection à S. aureus Variabilité bactérienne, le nombre de génotypes S aureus isolés dans des cultures répétées d’un individu est plus faible pour les porteurs persistants que pour les transporteurs intermittents [,,], indiquant que les mécanismes sous-jacents déterminant persistante et inte Différences entre le transport intermittent et le transport intermittent La pertinence de la différenciation entre transport intermittent et persistant est donc importante pour les études épidémiologiques Actuellement, une étude de grande envergure sur le portage nasal de S aureus dans une population âgée de ⩾ ans est menée au Erasmus Medical Center Rotterdam, Pays-Bas. Cette étude fait partie de l’étude de Rotterdam, une étude prospective de population sur les maladies chroniques chez les personnes âgées. L’étude de Rotterdam a débuté avec des personnes et vient de terminer sa troisième phase, dans laquelle & gt; Dans ce vaste sondage, un moyen efficace et fiable d’évaluer le portage nasal de S aureus était obligatoire. Il serait impossible de réaliser des cultures hebdomadaires par écouvillonnage nasal chez tous les participants. Ainsi, nous avons développé une «règle de culture» pour discriminer Les principales questions étaient les suivantes: combien de cultures quantitatives d’écouvillons nasaux sont nécessaires pour prédire avec précision le portage persistant dans une cohorte de volontaires adultes en bonne santé, et la règle de culture dérivée permet-elle de prédire correctement la persistance? transport dans la cohorte des personnes âgées de l’étude en cours à Rotterdam

Patients et méthodes

Cohortes de patients et enquêtes microbiologiques

Cohorte de dérivation Dans une cohorte de volontaires sains, des membres du personnel des départements de microbiologie médicale et de maladies infectieuses et de virologie du Centre médical Erasmus ont été formés pour étudier les facteurs humains et bactériens associés au portage nasal de S. aureus. un total de volontaires ont accepté de participer à cette étude. Des écouvillons nasaux ont été pratiqués chaque semaine pendant des semaines. Tous les échantillons d’écouvillons nasaux ont été prélevés en culture par un médecin MFQK-V, selon le protocole ci-dessous. Cohorte de validation Sur la base des résultats de la cohorte de dérivation Alors que cette étude était en cours, les participants qui ont participé à l’étude pendant la période d’octobre à avril ont accepté d’être inclus dans la cohorte de validation. Personnes avec positif ou négatif les résultats de la culture des écouvillons nasaux ont été suréchantillonnés pour estimer Un chercheur qualifié a rendu visite aux participants à la maison et a pratiqué d’autres cultures de sécrétions nasales toutes les semaines, selon le protocole. L’étude a été approuvée par le Comité d’éthique et de révision du programme Erasmus Ethics Review. Centre médical, Centre médical universitaire, Rotterdam Un consentement éclairé a été obtenu de tous les participants

Définitions

L’état du porte-nez nasal de S aureus a été évalué au moyen des résultats des cultures sur écouvillon nasal -, comme suit: un transporteur persistant ou des cultures étaient positives pour S aureus; non porteuse, pas de résultats de culture positifs; et transporteur intermittent, tous les nombres intermédiaires de résultats de culture positifs

Procédures microbiologiques

Des cultures sur écouvillon nasal ont été réalisées selon une procédure opératoire standard, comme décrit par ailleurs . Des écouvillons nasaux ont été obtenus avec des écouvillons de coton-fibre stériles Transwab; Fil médical et équipement Les narines antérieures gauches et droites ont été frottées en frottant les écouvillons autour de l’intérieur de chaque narine tout en appliquant une pression uniforme et en faisant tourner l’écouvillon sans interruption. Les écouvillons ont été immédiatement placés dans le milieu de transport Stuart jusqu’à l’ensemencement dans hSwabs a ensuite été cultivé quantitativement sur du gélose au sel de mannitol phénolique-rouge PHMA et dans du bouillon de phénol-mannitol rouge PHMB. Les flacons avec un milieu de transport contenant l’écouvillon nasal ont été vortexés à sec. pinceau stérile et cultivé en mL de PHMB Ensuite, μL de la suspension bactérienne restante a été inoculé uniformément sur un grand diamètre de plaque de culture PHMA, cm Un autre diamètre de plaque de culture PHMA, cm a été divisé en secteurs inoculés avec μL de la suspension bactérienne originale , μL d’une suspension bactérienne diluée et μL de la suspension bactérienne diluée Le PHMB a été incubé à ° C pendant des jours; les plaques de culture PHMA ont été incubées à ° C pendant h et à température ambiante pendant des jours. Les deux ont été interprétées après des jours d’incubation Si, après quelques jours, aucun S aureus n’avait poussé sur le PHMA, le PHMB présentait une couleur jaune, un diamètre de plaque de culture PHMA , cm a été inoculé avec μL de PHMB et incubé comme avant Les résultats de Culture ont été enregistrés comme non S aureus, S aureus seulement sur la plaque de culture PHMB, – CFU, – CFU, – CFU, ou ⩾ CFUIdentification de S aureus était basée sur la morphologie des colonies sur la culture de PHMA Les colonies suspectes ont été cultivées pendant une nuit sur des plaques de gélose au sang de Columbia Becton-Dickinson Un test de catalase et un test d’agglutination au latex Staphaurex Plus; Murex ont ensuite été effectuées Tous les isolats de S aureus ont été conservés à – ° C dans des milieux liquides contenant du glycérol

Analyses statistiques

Les pourcentages et les données continues ont été comparés en utilisant le test exact de Fisher et le test de Mann-Whitney, respectivement. La régression logistique a été effectuée et les courbes ROC caractéristiques du récepteur ont été construites pour différents tests et combinaisons de tests. CFU}] et les CFU moyennes géométriques des cultures [[par exemple, {} /] pour étudier leur capacité à discriminer le transport persistant et le non-transport ou le transport intermittent Les résultats de culture de la cohorte de dérivation ont été ajoutés comme covariants indépendants à un modèle de régression logistique. avec notre «gold standard» diagnostic de portage persistant ou non dérivé de cultures consécutives comme variable binaire de résultatLe côté droit de l’équation de régression était [β β × nombre de cultures positives β × moyenne géométrique des CFU] Fitting the model nous a donné β to β Ensuite, nous avons calculé les chances de portage persistant pour toutes les personnes de la cohorte de validation en ajoutant leur culte respectif Résultats de la formule: odds = [eβ β × nombre de cultures positives β × moyenne géométrique des CFU] Par la suite, la probabilité de persistance du transport a été obtenue par [odds / odds] Nous choisissons le point médian entre et comme point de coupure les courbes ROC AUC et SE correspondantes ont été estimées par une méthode non paramétrique – exemple de test de Wilcoxon Les différences entre les AUC des différentes combinaisons de tests ont été comparées par la méthode de Hanley et McNeil

Résultats

Cinquante et une personnes ont été incluses dans la cohorte de calcul hommes [%] et femmes [%], avec un âge moyen ans, – années Vingt% des participants ont été classés comme non porteurs,% ont été classés comme intermittents et% ont été classés comme persistants cohorte de dérivation des porteurs; Tableau Valeurs prédictives positives pour le transport persistant, dérivées des modèles de régression incluant les résultats des cultures et allant d’un modèle contenant uniquement le résultat qualitatif à un modèle incluant à la fois les résultats qualitatifs et quantitatifs. Figure A Utilisation des résultats de seulement culture soit ou produit une valeur prédictive positive de seulement

Tableau View largeDownload slideClassification de l’état du porte-nez nasal de Staphylococcus aureus sur la base des résultats des premières cultures, comparé aux résultats des cultures -, pour la dérivation et la validation des cohortesTable View largeTélécharger la lameClassification de l’état du porte-nez nasal Staphylococcus aureus basé sur les résultats des avec les résultats des cultures -, pour les cohortes de dérivation et de validation

Figure Vue largeTélécharger la diapositiveA, caractéristique de fonctionnement du récepteur Courbe ROC illustrant la valeur prédictive de différents tests pour l’état de porteuse nasale Staphylococcus aureus persistant dans la cohorte de dérivation * Superficie sous l’AUC ROC des cultures versus P & lt; B, courbe ROC illustrant la valeur prédictive de différents tests pour l’état du porte-nez nasal S aureus persistant dans la cohorte de validation * ASC des cultures versus dans le test combiné P & lt; PV, valeur prédictive positive; PV-, valeur prédictive négativeFigure View largeTélécharger la diapositiveA, caractéristique de fonctionnement du récepteur Courbe ROC illustrant la valeur prédictive de différents tests pour l’état du porte-nez nasal Staphylococcus aureus persistant dans la cohorte de dérivation * Superficie sous l’AUC ROC des cultures versus P & lt; B, courbe ROC illustrant la valeur prédictive de différents tests pour l’état du porte-nez nasal S aureus persistant dans la cohorte de validation * ASC des cultures versus dans le test combiné P & lt; PV, valeur prédictive positive; PV-, valeur prédictive négativeLa cohorte de validation comprenait un sous-groupe de participants de la cohorte de l’étude Rotterdam hommes [%] et femmes [%], avec un âge moyen ans, – ans Pour la présente étude, les personnes avec résultat de culture positif et négatif Il est possible que le nombre d’UFC de S aureus cultivées puisse faire la différence entre un transport persistant et intermittent. Les personnes dont les résultats de culture sont négatifs pourraient aider à évaluer la valeur prédictive du véritable non-transport. Cinquante-sept participants ont été classés comme n’étant pas des transporteurs,% ont été classés comme transporteurs intermittents et% ont été classés comme cohorte de validation des transporteurs persistants; Dans le cas du participant, les résultats de la culture de dépistage étaient négatifs et les résultats des cultures étaient tous positifs. L’explication la plus probable était soit des erreurs de manipulation des échantillons, soit une erreur de laboratoire. L’exclusion de cette personne n’a pas modifié les données de façon significative. les erreurs se produisent dans la vie réelle, il a été décidé de ne pas exclure les données de cette analyse de l’analyse La valeur prédictive positive dérivée des modèles de régression qui comprenait les résultats des cultures et était dans un modèle contenant le résultat qualitatif seulement, ainsi que dans un modèle incluant Les résultats quantitatifs B L’utilisation des résultats de la culture seule ou produit une valeur prédictive positive du nombre de UFC de S aureus étaient significativement plus élevés dans la validation que dans la figure de la cohorte de dérivation La moyenne géométrique médiane dans les transporteurs intermittents et persistants étaient gamme, – et gamme, – dans la validation par rapport à la gamme, – et gamme, – dans le deri génération cohorte P = et P & lt; , respectivement, les porteurs persistants avaient un nombre significativement plus élevé d’UFC de S aureus dans leurs cultures d’écouvillons nasaux positifs que les porteurs intermittents. Figure: UFC de la gamme, – UFC par rapport aux UFC, – UFC; P = dans la cohorte de dérivation et la gamme des UFC, – UFC par rapport aux UFC, – UFC; P & lt; dans la figure de cohorte de validation

Figure Vue largeTaille de téléchargementNombre de logogrammes moyen des unités formant des colonies CFU de Staphylococcus aureus dans des cultures positives chez des porteurs intermittents ou persistants des deux cohortes Boîtes, médiane, quartile et valeurs extrêmes; * porteurs persistants versus intermittents dans la cohorte de dérivation P =; †, porteurs persistants et intermittents dans la cohorte de validation P & lt; , porteurs intermittents, dérivation versus validation cohorte P =; §, porteurs persistants, dérivation versus validation cohorte P & lt; Figure Vue largeTaille de téléchargementNombre de logogrammes moyen des unités formant des colonies CFU de Staphylococcus aureus dans des cultures positives chez des porteurs intermittents ou persistants des deux cohortes Boîtes, médiane, quartile et valeurs extrêmes; * porteurs persistants versus intermittents dans la cohorte de dérivation P =; †, porteurs persistants et intermittents dans la cohorte de validation P & lt; , transporteurs intermittents, dérivation versus validation cohorte P =; §, porteurs persistants, dérivation versus validation cohorte P & lt; Dans la cohorte de dérivation, la régression logistique a montré que le modèle qui différenciait le transport persistant et le transport non ascendant ou intermittent utilisait des résultats de culture qualitative en combinaison avec des données quantitatives. L’addition des résultats d’une troisième ou d’une quatrième culture n’a pas amélioré significativement le modèle Les résultats de l’analyse ROC ont montré que tous les tests utilisés avaient de bonnes performances toutes les AUC étaient & gt ;, le modèle combiné étant légèrement – mais pas significativement – meilleur que le Dans la cohorte de validation, les résultats des cultures qualitatives positives ou négatives ont été discriminés de façon similaire entre le transport persistant et le transport non intermittent ou intermittent comme résultats qualitatifs et quantitatifs combinés. Tous les modèles de régression logistique ont été significativement améliorés en ajoutant des données sur une troisième culture. je Dans l’analyse ROC, les différences entre les modèles étaient faibles. L’ajout de données sur une troisième culture, mais pas une quatrième, n’a amélioré significativement le modèle que lorsque les résultats de culture qualitatifs et quantitatifs ont été utilisés. les UFC moyennes des cultures étaient% CI, – pour la cohorte de dérivation et% IC, – pour la cohorte de validation, respectivement Figure L’équation de régression logistique qui utilise la combinaison des résultats de culture qualitative et la moyenne géométrique des UFC des cultures pourrait être écrite comme suit : probabilité de persistance S aureus portage nasal = eβ β × nombre de cultures positives β × moyenne géométrique des UFC / eβ β × nombre de cultures positives β × moyenne géométrique des UFC Dans la cohorte de dérivation, les valeurs respectives de β, β et β étaient -,, et Dans la cohorte de validation, ces valeurs étaient -, et, respectivement, lorsqu’une valeur de coupure a été utilisée, au-dessus de laquelle les probabilités ont été classés comme porteurs persistants, il résulte de l’équation de régression logistique de la cohorte de dérivation qu’une personne était un porteur persistant seulement si les deux cultures étaient positives avec une moyenne géométrique de ⩾ ~ CFU par culture. Cette règle de culture, appliquée à la cohorte de validation , avait une valeur prédictive positive de, une valeur prédictive négative de, et une AUC de la courbe ROC correspondante de% CI, –

Discussion

Dans la situation de laboratoire idéale, un médecin formé a pratiqué toutes les cultures d’écouvillonnage nasal dans une cohorte d’individus sains. Dans la situation réelle des enquêtes épidémiologiques à grande échelle, une erreur de classification de l’état de porteur aurait pu se produire Diverses raisons logistiques, telles que différentes techniques de culture nasale des médecins d’étude, erreurs de manipulation des échantillons et erreurs de laboratoire En théorie, beaucoup de ces «erreurs» sont évitables mais ne peuvent jamais être totalement éradiquées. ont été obtenues au centre de recherche de l’étude de Rotterdam par différents médecins, tandis que les cultures – dans la cohorte de validation ont été réalisées par une personne formée – ont certainement affecté les résultats de culture: lorsque les cultures et la cohorte de validation étaient utilisées. augmenté de à Misclassification de l’état de porteur pourrait également avoir eu lieu en raison de facteurs associés avec des participants individuels de l’étude de Rotterdam Les résultats de la culture seront potentiellement influencés par l’utilisation des traitements récents d’antibiothérapie, d’hospitalisations récentes et de maladies sous-jacentes, ainsi que par d’autres déterminants inconnus. Nous confirmons des données antérieures montrant que le nombre d’UFC de S aureus dans les narines antérieures était plus élevé dans les porteurs persistants que dans les porteurs intermittents Nous avons également trouvé une différence frappante dans la quantité de S aureus dans le nez des porteurs persistants entre jeunes volontaires sains et participants sains et âgés. Des personnes de l’étude de Rotterdam, les nombres élevés d’UFC moyenne géométrique moyenne, chez les porteurs persistants âgés, sont des données confirmées non montrées, mais les mécanismes sous-jacents de cette constatation sont disponibles sur l’âge et le nombre de CFU de S aureus. restent à élucider Les différences dans le nombre de CFU dans les transporteurs persistants dans les deux cohortes aura affecté la performance de la règle de culture dérivée dans la cohorte de validation. En appliquant cette règle de culture à d’autres populations de patients, elle devra d’abord être validée dans la population spécifique. L’utilisation de données quantitatives permet d’affiner les associations entre les déterminants potentiels et le transport nasal de S aureus parce que non seulement les porteurs sont comparés avec les non-porteurs, mais les transporteurs avec des CFU faibles peuvent également être comparés aux porteurs de CFU élevés dans leurs narines antérieures. L’intégration de données quantitatives permettra également d’affiner les associations entre l’état de port et la morbidité et la mortalité. Cependant, dans les études épidémiologiques à grande échelle, la simplicité prévaudra souvent pour des raisons logistiques et des ressources. résultats de la culture qualitative effectuées comme nous Ainsi, la culture nasale par écouvillonnage des échantillons obtenus à un intervalle d’une semaine peut en effet fournir suffisamment d’informations pour prédire adéquatement l’état nasal de S aureus. L’utilisation de la culture nasale seulement pour prédire l’état du transport, comme souvent , ne peut pas être recommandé sur la base de nos données car cela conduirait à une mauvaise classification de l’état du chariot D’autre part, l’ajout d’une troisième ou quatrième culture quantitative de tampons nasaux n’a amélioré que très peu la performance du test. Les résultats positifs de la culture de dépistage sont difficiles à expliquer, mais peuvent être attribués à des erreurs de manipulation d’échantillons ou à des erreurs de laboratoire. Ces résultats ont été inclus dans l’évaluation. exclut virtuellement le transport persistant Prédire l’état non porteur d’un Les données sur les déterminants de la persistance du portage nasal de S aureus chez les patients âgés de l’étude de Rotterdam sont analysées à l’aide de cette règle de culture. Ceci est le premier étude pour valider le potentiel d’un nombre limité de cultures nasales sur la prédiction de l’état de S aureus car l’incidence des infections à S. aureus a considérablement augmenté, et en raison de l’augmentation spectaculaire de la résistance aux antibiotiques et de la résistance à la vancomycine S aureus, la prévention est maintenant plus importante que jamais Outre son rôle dans l’étude de Rotterdam, nous espérons que la règle de culture présentée s’avérera un outil utile pour identifier les déterminants du portage nasal et des infections de S aureus, ainsi que pour identifier populations à risque et la mise en place de nouvelles méthodes de prévention de S aureus infec tions