Resumen
Antecedentes
La terapia temprana con antibióticos dirigidos es crucial para mejorar el pronóstico de los pacientes inmunocomprometidos con infecciones respiratorias graves (ISR) en la unidad de cuidados intensivos (UCI). La secuenciación metagenómica de próxima generación (mNGS) ha demostrado un valor significativo en la detección de patógenos, pero la investigación sobre microorganismos del tracto respiratorio inferior sigue siendo limitada.
Métodos
En este estudio se inscribieron 234 pacientes con IRS en la UCI, y los individuos se clasificaron en grupos inmunocomprometidos e inmunocompetentes. Comparamos el rendimiento diagnóstico de la mNGS utilizando líquido de lavado broncoalveolar (BALF) con las pruebas microbiológicas convencionales (CMT) y analizamos el valor de la mNGS en pacientes inmunocomprometidos con SRI en la UCI.
Resultados
Entre todos los pacientes, la tasa de detección de microorganismos patógenos de mNGS fue mayor que la de los CMT (94,02% frente a 66,67%, P <0,05), tanto en el grupo inmunocomprometido (95,0% frente a 58,75%, P <0,05) como en el grupo inmunocompetente ( 93,51% frente a 71,43%, p <0,05). mNGS detectó más patógenos que los CMT (167 frente a 51), identificando 116 organismos que los CMT pasaron por alto. La proporción de ajustes del régimen de antibióticos basados en los resultados de la mNGS fue significativamente mayor en comparación con los CMT tanto en los grupos inmunocomprometidos (70,00% frente a 17,50%, P <0,05) como en inmunocompetentes (48,70% frente a 15,58%, P <0,05). En el grupo inmunocomprometido, los pacientes a los que se les ajustó su tratamiento con antibióticos según los resultados de la mNGS tuvieron un mejor pronóstico, con una mortalidad en la UCI significativamente menor (8,93% frente a 50%, P <0,05) y tasas de mortalidad a los 28 días (30,36% frente a 68,75%, P < 0,05) que los CMT. En el grupo inmunocompetente, no se observaron diferencias estadísticamente significativas en la mortalidad en la UCI ni en la mortalidad a los 28 días (20,00% frente a 33,33%, P > 0,05; 42,67% frente a 45,83%, P > 0,05).
Conclusión
mNGS muestra un valor significativo en la detección de patógenos en pacientes inmunodeprimidos con SRI en la UCI. Para los pacientes inmunocomprometidos que responden mal al tratamiento empírico, la mNGS puede proporcionar una base etiológica, ayudando a ajustar los regímenes antibióticos con mayor precisión y mejorando así el pronóstico del paciente.
Introducción
Un número cada vez mayor de adultos tiene disfunción inmune y la proporción de pacientes inmunocomprometidos en la unidad de cuidados intensivos (UCI) está aumentando. Según las estadísticas, aproximadamente un tercio de los pacientes de la UCI tienen al menos un factor de riesgo de inmunosupresión (1). Las infecciones respiratorias graves (ISR) repetidas son una de las principales razones por las que los pacientes inmunocomprometidos ingresan en la UCI.2). En comparación con los pacientes inmunocompetentes, estos pacientes son más propensos a desarrollar infecciones complejas que involucran bacterias, hongos, virus y parásitos raros. Esto puede provocar insuficiencia respiratoria aguda (IRA) hipoxémica y sepsis, lo que afecta significativamente el pronóstico del paciente.3). La detección temprana de patógenos en pacientes inmunocomprometidos con IRS es crucial para guiar las intervenciones clínicas y administrar una terapia antibiótica dirigida adecuada.4), lo cual es fundamental para mejorar su pronóstico.
Sin embargo, los métodos convencionales de detección de patógenos, como los frotis bacterianos de esputo o líquido de lavado broncoalveolar (BALF), el cultivo o la detección de ácido nucleico en hisopos faríngeos, están limitados por la diversidad de patógenos, la heterogeneidad del muestreo y las limitaciones de la detección. métodos en sí (5). Estos factores dificultan la identificación de patógenos del tracto respiratorio inferior y los resultados a menudo no son lo suficientemente precisos. Las investigaciones indican que aproximadamente entre el 40% y el 60% de los patógenos en la clínica no están diagnosticados (6, 7), impidiendo a los médicos ajustar el tratamiento con antibióticos rápidamente en función del patógeno responsable, empeorando potencialmente la afección y aumentando el riesgo de mortalidad.
La secuenciación metagenómica de próxima generación (mNGS), una nueva tecnología de detección de patógenos, se ha aplicado ampliamente en entornos clínicos. Ofrece ventajas como alta eficiencia, amplio espectro de patógenos y alta sensibilidad, lo que lo hace particularmente adecuado para detectar patógenos raros o emergentes (8, 9). Además, mNGS ha demostrado un rendimiento diagnóstico superior en comparación con los métodos convencionales (10, 11). Zhou y cols. informaron que, en comparación con los métodos convencionales, la mNGS tiene una tasa de diagnóstico más alta para la detección de patógenos en pacientes que han recibido tratamiento con antibióticos (12). Múltiples estudios también han demostrado que la mNGS tiene un valor significativo en el diagnóstico, tratamiento y pronóstico de los SRI graves (13,14,15). En comparación con los métodos convencionales, la mNGS puede identificar patógenos con mayor rapidez y precisión, lo que permite a los médicos ajustar los regímenes de antibióticos antes para atacar las bacterias causantes, reduciendo así significativamente la tasa de mortalidad hospitalaria de los pacientes con SRI.
Sin embargo, la investigación exhaustiva sobre la aplicación de mNGS en el diagnóstico de SRI sigue siendo escasa. Para abordar esta brecha, realizamos un estudio para comparar la eficiencia diagnóstica de los métodos convencionales y la mNGS para pacientes inmunodeprimidos de la UCI con SRI y para evaluar el impacto clínico de la mNGS en estos pacientes.
Materiales y métodos
Aprobación y consentimiento ético
Esta investigación fue aprobada por el comité de ética del Hospital Popular de Quzhou (Hospital Popular de Quzhou, Quzhou, China: Número B 2024-092). Se obtuvo el consentimiento informado de todos los pacientes o de sus familiares.
Diseño del estudio y participantes.
Este estudio retrospectivo incluyó a 322 pacientes de la UCI con sospecha clínica de IRS que ingresaron en el Hospital Popular de Quzhou afiliado a la Universidad Médica de Wenzhou desde enero de 2022 hasta marzo de 2024. Según los criterios de inclusión/exclusión, se incluyeron en el estudio 234 pacientes ( Higo. 1).
Diagrama de flujo del estudio
Los criterios de inclusión fueron los siguientes: (1) edad ≥ 18 años; (2) tuvo un diagnóstico inicial de ISR y usó antibióticos durante la hospitalización; y (3) se sometieron a pruebas microbiológicas convencionales (CMT) y mNGS de rutina al mismo tiempo.
Los criterios de exclusión fueron los siguientes: (1) no aceptó someterse a la detección de mNGS; (2) tenía muestras no calificadas y datos clínicos incompletos; (3) Los CMT y mNGS no se probaron simultáneamente; y (4) tuvo un pronóstico desconocido dentro de los 28 días.
El estándar de diagnóstico de los SRI fue el siguiente (2): (1) ingreso en UCI y/o recibir ventilación mecánica por infecciones respiratorias; (2) fiebre alta constante, alteración de la conciencia, hipoxemia, cianosis, disnea; (3) confirmación radiológica de afectación multilobar, derrame pleural.
Los criterios de diagnóstico de micosis pulmonar fueron los siguientes (16) (al menos uno): (1) imágenes radiográficas de tórax anormales sugestivas de micosis pulmonar, (2) identificación de géneros o especies de hongos en cultivo de esputo o frotis positivo, y (3) prueba de GM positiva en suero, BALF o mNGS. La flora normal del tracto respiratorio no se interpretó como patógena.
Los pacientes se dividieron en un grupo inmunocomprometido y un grupo inmunocompetente según las siguientes definiciones de estado inmunocomprometido (17):
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(1).
Neoplasia hematológica (activa o en remisión desde hace menos de 5 años);
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(2).
Trasplante de órganos sólidos o trasplante de células madre hematopoyéticas;
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(3).
Neutropenia o quimioterapia para tumores sólidos en los últimos 3 meses;
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(4).
Uso de inmunosupresores, inmunomoduladores biológicos y fármacos antirreumáticos (p. ej., metotrexato, ciclofosfamida y ciclosporina);
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(5).
Ingesta diaria de más de 20 mg de glucocorticoides durante más de 14 días (o una dosis acumulada de 700 mg de prednisolona o dosis equivalentes de otros corticosteroides);
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(6).
Estado inmunocomprometido debido a factores hereditarios o congénitos.
Pruebas microbiológicas convencionales.
Los microorganismos patógenos identificados mediante CMT incluyen hemocultivos, cultivos de esputo, cultivos de líquido de lavado broncoalveolar (BALF) y reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Tras excluir contraindicaciones, la broncoscopia la realiza un médico capacitado en condiciones estériles para recolectar BALF, que se procesa rápidamente para su análisis microbiológico. La PCR se utiliza principalmente para la detección viral y la identificación de patógenos específicos. Además, la tomografía computarizada (TC) de tórax y otras modalidades de imágenes se emplean para ayudar en el proceso de diagnóstico general.
El procedimiento mgs
Procesamiento de muestras y extracción de ADN/ARN.
Según las operaciones estándar, se recogieron muestras de BALF (1,5 a 3 ml) de los pacientes mediante un broncoscopio. Las muestras de BALF se centrifugaron a 12.075 x g y 4 ° C durante 5 minutos. Para cada muestra, se usaron 500 μL de sobrenadante para extraer ADN genómico mediante el kit de extracción de enriquecimiento de patógenos universal PathoXtract® WYXM03202S (WillingMed, Beijing, China), y el ARN se extrajo usando el kit de aislamiento de ADN/ARN de virus PathoXtract® (WYXM03009S, WillingMed Corp. , Beijing, China) según el protocolo del fabricante.
Construcción de bibliotecas de ADN/ARN y secuenciación.
Solo para la detección de patógenos de ADN, se utilizó un kit de etiquetado Illumina® DNA Prep (M) (20018705; Illumina, San Diego, EE. UU.) para construir las bibliotecas de ADN. Para la codetección de patógenos de ADN y ARN, se mezclaron ADN y ARN y luego se realizó la transcripción inversa del ARN a ADN complementario (ADNc).
