Riassunto analitico
Background: l'infezione del piede è un fattore di rischio ben riconosciuto per l'amputazione maggiore nei pazienti diabetici. L'osteomielite è una delle espressioni più comuni di infezione del piede diabetico, essendo presente approssimativamente nel 10%-15% dei processi infettivi moderati e nel 50% dei processi infettivi gravi. Una diagnosi precoce e accurata è necessaria per garantire un trattamento mirato e ridurre il rischio di amputazioni maggiori.
Metodi: in questo studio, abbiamo analizzato la prevalenza di microrganismi e la suscettibilità antimicrobica degli isolati da biopsie ossee eseguite in pazienti con piede diabetico complicato, tra gennaio 2018 e agosto 2021, in un ospedale italiano di terzo livello.
Risultati: durante il periodo di studio, sono state eseguite 115 biopsie ossee in 96 pazienti, ottenendo 247 microrganismi. Dei 96 pazienti, 69 (69,8%) erano maschi e l'età mediana era di 69 anni (range: 45-92 anni). Quarantadue (43,8%) erano fumatori abituali, 11 (11,5%) avevano BPCO, 35 (36,5%) avevano malattia renale cronica, 35 (36,5%) cardiopatia ischemica e 80 (83,3%) avevano ipertensione. Prima della biopsia ossea, 45 (46,9%) pazienti erano anemici (emoglobina mediana: 11,2,0 g/dl; range 8,1-15,5 g/dl), 73 (76,0%) avevano iperglicemia (glicemia mediana: 150 mg/dl; range: 46-605 mg/dl) e 83 (86,5%) avevano livelli elevati di proteina C-reattiva (mediana: 4,5 mg/dl; range 0,5-37,7 mg/dl). In 59 casi (61,5%), il paziente aveva già ricevuto una terapia antibiotica prima della biopsia. Dei 247 isolati, 143 (57,9%) erano Gram-positivi, 100 (40,5%) erano Gram-negativi e 4 (1,6%) erano lieviti. Sessantanove (71,9%) pazienti hanno sviluppato un'infezione polimicrobica. I microrganismi isolati più frequentemente sono stati Enterobacterales (n=65; 26,3%), seguiti da specie Enterococcus (n=40; 16,2%), stafilococchi coagulasi-negativi (CoNS, n=31; 12,6%), P. aeruginosa (n= 29; 11,7%), S. aureus (n=28; 11,3%), Corynebacterium spp. (n=24; 9,7%), Streptococcus spp. (n=10; 4,0%), anaerobi (n=9; 3,6%), Candida spp. (n=4; 1,6%) e altri (n=7; 2,8%). I tassi di resistenza alla meticillina di S. aureus e CoNS erano rispettivamente del 28,5% e del 64,5%. Tra gli enterobatteri, il tasso di produzione di ESBL era del 16,9% e il tasso di resistenza ai carbapenemi era dell'1,5% (1 ceppo di E. coli). Il più alto tasso di resistenza ai carbapenemi è stato riscontrato nel gruppo P. aeruginosa (13,7%). I tassi di resistenza ai fluorochinoloni a Enterobacterales e P. aeruginosa sono risultati rispettivamente del 43,0% e del 55,1%. Infine, tutti i 40 isolati di Enterococcus spp. risultava suscettibile alla vancomicina.
Conclusioni: questo studio ha mostrato che Enterobacterales e Enterococcus spp. rappresentano i due gruppi di microrganismi più frequentemente isolati da biopsie ossee in pazienti con piede diabetico complicato. Insieme, questi due gruppi di agenti patogeni sono responsabili del 42,6% dei casi di osteomielite. Gli elevati tassi di resistenza alla meticillina per gli stafilococchi e ai fluorochinoloni per i Gram-negativi suggeriscono che sarebbe sempre consigliabile eseguire una biopsia in questi pazienti per ottenere l'esatto isolato microbico e un test per la sensibilità agli antibiotici. Questa strategia può ridurre l'uso di terapia antibiotica empirica e di conseguenza la crescita dei tassi di resistenza, migliorando al contempo l'outcome del paziente.
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Abstract
Background: foot infection is a well-recognized risk factor for major amputation in diabetic patients. Osteomyelitis is one of the most common expressions of diabetic foot infection, being present approximately in 10%-15% of moderate and 50% of severe infectious process. An early and accurate diagnosis is required to ensure a targeted treatment and reduce the risk of major amputation.
Methods In this study, we have analyzed the prevalence of microorganisms and antimicrobial susceptibility of the isolates from bone biopsies performed in patients with complicated diabetic foot, between January 2018 and August 2021, in a Italian Tertiary-Care Hospital.
Results: during the study period, 115 bone biopsies were performed in 96 patients, yielding 247 microorganisms. Of the 96 patients, 69 (69,8%) were male and the median age was 69 years (range: 45-92 years). Forty-two (43.8%) were habitual smokers, 11 (11.5%) had COPD, 35 (36.5%) had chronic kidney disease, 35 (36.5%) ischemic heart disease, and 80 (83.3%) had hypertension. Prior to the bone biopsy, 45 (46.9%) patients were anemic (median hemoglobin: 11.2.0 g/dl; range 8.1-15.5 g/dl), 73 (76.0%) had hyperglycemic (median glycemia: 150 mg/dl; range: 46-605 mg/dl), and 83 (86.4%) had high level of C-Reactive Protein (median: 4.5 mg/dl; range 0.5-37.7 mg/dl). In 59 cases (61.5%), the patient had already received antibiotic therapy prior to biopsy. Of the 247 isolates, 143 (57.9%) were Gram-positive, 100 (40.5%) were Gram-negative and 4 (1.6%) were yeasts. Sixty-nine (71.9%) patients developed a polymicrobial infection. The most frequently microorganisms isolated were Enterobacterales (n=65; 26.3%), followed by Enterococcus species (n=40; 16.2%), coagulase-negative staphylococci (CoNS, n=31; 12.6%), P. aeruginosa (n=29; 11.7%), S. aureus (n=28; 11.3%), Corynebacterium spp. (n=24; 9.7%), Streptococcus spp. (n=10; 4.0%), anaerobes (n=9; 3.6%), Candida spp. (n=4; 1.6%), and others (n=7; 2.8%). S. aureus and CoNS methicillin-resistance rates were 28.5% and 64.5%, respectively. Among Enterobacterales, ESBL-producing rate was 16.9%, and the carbapenem-resistance rate was 1.5% (1 strain of E. coli). Highest carbapenem-resistance rate was found in the P. aeruginosa group (13.7%). Enterobacterales and P. aerugionosa fluoroquinolone-resistance rates resulted of 43.0% and 55.1%, respectively. Finally, all the 40 isolates of Enterococcus spp. resulted susceptible to vancomycin. The univariate analysis of risk factors for infection with resistant microorganisms showed no factors associated with an increased risk of osteomyelitis by ESBL-producing Enetrobacterales, and by carbapenems- or fluoroquinolone-resistant Gram-negative. Instead, it was observed that having received prior antibiotic therapy was associated with an increased risk of antimicrobial-resistant microorganism osteomyelitis. In 79 (82.3%) cases, partial amputation of the foot finally had to be performed.
Conclusions: this study showed that Enterobacterales and Enterococcus spp. represent the two groups of microorganisms most frequently isolated from bone biopsies in patients with complicated diabetic foot. Together, these two groups of pathogens are responsible for 42.6% of cases of osteomyelitis. The high resistance rates to methicillin for staphylococci and to fluoroquinolones for Gram-negatives suggest that it would always be advisable to perform a biopsy in these patients in order to obtain the precise microbial isolate and tests for antibiotic sensitivity. This strategy may reduce the use of antibiotics empirically and consequently the growth of resistance rates, while improving patient outcome.
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