Sürekli ayaktan periton diyaliz (CAPD) hastalarında geri alınan diyalizat sıvısındaki endotoksin düzeyinin gram negatif peritonitin erken tanısındaki değeri
The value of peritoneal effluent endotoxin levels in early diagnosis of gram-negative peritonitis in CAPD patients
Yazar: KHALİFA OMAR MUHAMMED
Danışman: DOÇ. DR. ÇETİN ÖZENER
Marmara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 1998
Konu: Endokrinoloji ve Metabolizma Hastalıkları = Endocrinology and Metabolic Diseases
Dizin: Endotoksinler = Endotoxins ; Gram negatif bakteriler = Gram negative bacteria ; Periton diyalizi = Peritoneal dialysis ; Peritonit = Peritonitis

Özet:
Son dönem böbrek yetmezliği (ESRD) hastalarında sürekli ayaktan periton diyalizi (CAPD) renal replasman tedavileri arasında oldukça faydalı, ucuz ve güvenli olması ile yerini almıştır. 1970'lerin ortalarında kullanımına başlanmasından sonra hak ettiği seviyede kabul görememesinin en önemli sebebi enfeksiyöz peritonit olmuştur. Çoğunlukla peritonit atakları gram-pozitif bakterilere bağlı olmuştur. Büyük serilerde peritonit vakalarının %30'u gram negatif ajanlarla rapor edilmiştir. Ancak gram negatif peritonit periton diyalizini engelleme, hemodiyalize geri dönme morbidite ve mortalitenin fazla olması gibi ciddi riskleri de taşımaktadır. Peritonit etkeni mikroorganizmaların erken yakalanması ve tedavisi bakımından değişik teknikler denenmiştir. Bu amaçla büyük hacimlerde diyaliz sıvıları konsantre edilmiş, biyolojik membranlarla süzülmüş, kimyasal ve mekanik yöntemlerle fagositler parçalanmış ve özel besi yerleri kullanılmıştır. Tüm bu mikrobiyolojik tekniklere rağmen çok az bir yarar sağlanmıştır. Tedavi genellikle ampirik olarak kalmıştır, diyalizat bulanık olunca ve klinik tanı koyulunca tedavi hemen başlanmaktadır. Bakteriyolojik sonuçlar elde edilinceye kadar tedavi hem gram pozitif hem de gram negatif organizmaları kapsayacak şekilde başlanmaktadır; bu süre genellikle 24 saatten fazladır. CAPD hastalarında gram-negatif peritonitin erken tanınması için daha önce geliştirilen limulus amebosit lisat (LAL) test metodu kullanılarak yapılan çalışmamızın amacı: 1. Gram-negatif hücre duvarı bileşeni olan endotoksinin ölçümsel olarak tayini ve peritonit kültür sonuçlan ile ilişkisini araştırmak. 2. Gram-pozitif CAPD peritoniti olan ve klinik olarak peritoniti olmayan hastalarda da endotoksin varlığını araştırmak ve bunların sonuçlarının gram-negatif peritonit sonuçlan ile karşılaştırıp güvenli sınır değeri oluşturmak. Bu değerin klinik güvenirliliğini gram-negatif peritonit hastalarında test etmek.klinik peritoniti olan CAPD hastası ve 40 peritoniti olmayan kontrol hastası, toplam 72 hasta çalışmaya dahil edildi. Toplam 102 örnek sıvı kültür ile incelendi. Tüm peritonit hastalar ampirik antibiyotik tedavisi aldılar ve klinik, mikrobiyolojik remisyon sağlanıncaya kadar takip edildiler. Endotoksin seviyeleri tedavi öncesi ve sonrası tüm hastalarda bakıldı. Klinik peritonit tanısı alan hastaların %75'inin (24/32) kültürlerinde üreme oldu. Bunlar arasında gram negatif bakterilerin oranı %41.6 idi (10/24). Sırasıyla E. koli (%50), Proteus spp. (%20), Enterobakter, Klebsiella (%10) yer aldılar. Gram pozitif peritonit %58.3 ile (14/24) en çok rastlanılan oldu. Stafılokok epidermidis %58, streptokok %21, metisilin dirençli stafılokok aureus %14, enterokok %7 sıklıkta rastlandı. %12.5 hastada (3/24) başlangıçta kültür negatif peritonit (INGP) veya geç üreme oldu. Klinik olarak peritonit tanısı almış olan hastaların %25'inde (8/32) kültürlerinde üreme olmadı. Bir hasta relaps gram negatif üreme sonunda periton diyaliz katateri çekilerek hemodiyalize alındı. 1. Tedavi öncesi ve tedavi sonrası gram negatif peritonit hastalarında endotoksin konsantrasyonları 1.53 ± 0.169 EU/ml ve 0.214 ± 0.085 EU/ml olarak tespit edildi (pO.0001). 2. Gram pozitif üreme gösteren hastalarda bu rakamlar sırasıyla 0.102 ± 0.06 EU/ml ve 0.122 ± 0.052 EU/ml olarak bulundu (p>0.05). 3. Klinik peritoniti olan ancak kültür negatif peritonitte tedavi öncesi 0.196 ± 0.025 EU/ml ve tedavi sonrası 0.87 ± 0.031 EU/ml seviyeleri tespit edildi (p>0.05). 4. Tedavi öncesi gram-negatif endotoksin değerleri, tedavi öncesi veya tedavi sonrası gram-pozitif peritonitli ve sağlıklı CAPD grupların endotoksin değerleri ile karşılaştırıldığında, tedavi öncesi gram-negatif gruptaki endotoksin düzeylerinin istatistiksel olarak çok anlamlı olarak yüksek olduğu görüldü (PO.001). 5. Gram negatif tedavi sonrası grubun endotoksin düzeyi ile tedavi öncesi ve sonrası kültür negatif grubun endotoksin düzeyleri arasında farklılık izlenmedi (p> 0.05). 6. Gram negatif tedavi sonrası grubun endotoksin düzeyi ile tedavi sonrası gram-pozitif peritonitli grubun endotoksin düzeyleri arasında farklılık izlenmedi (p> 0.05). 7. Tedavi sonrası gram-negatif ile tedavi öncesi gram-pozitif grupların arasındaki endotoksin ölçümlerinin karşılaştırılması ile, tedavi sonrası gram-negatif grupta endotoksin değeri diğer gruba göre daha yüksekti, bu farklılık istatiksel olarak anlamlı bulundu (P<0.01). 8. Peritoniti olmayan grupta endotoksin konsantrasyonu 0.177 ± 0.079 EU/ml bulundu. 21 günlük tedavi sonrası endotoksin seviyesi yüksek olarak kalan (0.38 EU/ml), gram negatif üremesi olan bir hasta tedavi süresi bittikten 2 hafta sonra relaps gösterdi. Bu hastada diyaliz kateteri çekilerek hemodiyaliz programına transfer edildi. Gram negatif üremesi olan 10 diyalizat örneğinin tamamı 1.3 EU/ml sınırının üzerindeydi. Diğer gruplarda 0.38 EU/ml düzeyi aşılmadı. İdeal sınır değeri olarak 0.38 EU/ml alındığında %100 duyarlılık ve %98.2 özgünlüğe ulaşıldı. CAPD hastalarında LAL metodu gram negatif peritonitin tanısında yararlıdır. Mükemmel duyarlılık ve özgünlüğe sahip olması, kısa bir sürede analiz sonucunun alınabilmesi ile bu hastalarda uygun antibiyotik tedavisinin erken başlanması mümkün olacaktır. Böylece iyi seçilmiş bir hasta grubunda LAL testi hekimin uygun antibiyotik tedavisini seçmesinde ve buna erken karar vermesinde faydalı olurken tedavinin maliyeti azalacak ve gereksiz toksisiteden hastayı koruyacaktır.

Abstract:
The process of continuous ambulatory peritoneal dialysis (CAPD) has provided a usefull relatively inexpensive and safe alternative renal replacement therapy for patients with end stage renal disease (ESRD). Infectious peritonitis however, has remained the main drawback and has limited a more wide-spread acceptance of this modality of therapy since its development in middle 1970s. An array of disturbances including that of uremia itself render the peritoneal defence systems to suboptimally participate into an inflamatory activity during peritonitis. Most peritonitis episodes are caused by gram-positive bacteria. Lethal gram- negative peritonitis is reported to occur in about 30% of bacterial peritonitis in most large series, but carry a high risk of discontinuation of peritoneal dialysis, frequent transfers to hemodialysis and an increased morbidity and mortality. Various techniques have been used to facilitate the recovery of micro-organisms from dialysates, such as processing of large volume of effluents by concentrating techniques, i.e. use of biological membranes, cenrifugation, chemical and mechanical discruption of phagocytes in dialysate sediment and the use of selected and specialised enriched media for recovery of suspected micro-organisms. Despite these microbiological agressiveness the yield has remained dissapointing. Treatement is ussually empiric and is usualy started immediately after the dialysate has become turbid and the clinical diagnosis made. Therapy is aimed against both gram-positive and gram-negative bacteria until bacteriologic results are available usually after 24 hours. By utilising the previous knowledge of sensitivity and specificity of Limulus Amoebocyte Lysate (LAL) assay on rapid detection of gram-negative bacteria in biological fluids, aiming at prompt manangement and avoidance of unneccessary antibiotics exposure to CAPD patients with suspected peritonitis, we embarked on a study with the following goals: 1. Determination of endotoxin (gram-negative cell wall components) levels and find a correlation with culture results of peritonitis in CAPD patients. 492. Determine the presence of endotoxin levels in clinically peritonitis free CAPD patients in their effluents and correlate with endotoxin levels found in gram-negative and gram-positive peritonitis, in order to determine a diagnostic ideal cut-off value and test for its clinical reliability in the management of gram-negative associated peritonitis in CAPD patients. A total of 72 (32 clinical peritonitis and 40 asymptomatic control ) CAPD patients were enrolled in the study. All patients were ampirically treated and followed untill complete remision, microbiologicaly documented. Including post treated controls, a total of 102 effluents were cultured and analysed for endotoxin levels. 75 % (24/32) of all clinical peritonitis were culture positive. Out of culture positive 41.6 % (10/24) revealed gram-negative micro-organisms, i.e. E.coli 50%, proteus species 20%, each of enterococus, klebsiella and pseudomonas species 10%. Gram-positive bacteria accounted for the remaining majority 58.4%, with the following distribution; stapylococcus epidermidis 58%, streptococcus species 21%, methicillin resistant stapylococcus aureus 14%, and enterococcus species 7%. Out of positive culture effluents 12.5% (3/24) had growths beyond 72 hours, these were considered as 'Initial No Growth Peritonitis' or INGP. 25% (8/24) of clinical peritonitis were sterile. Despite treatment one patient with gram-negative bacteria peritonitis experienced a relapse within 10 days of cesation of therapy. This patient had his catheter removed treated for relapse and was transfered to hemodialysis. 1. Endotoxin concentrations of pre- and post-treated gram-negative peritonitis were; 1.53 ± 0.169 EU/ml and 0.214 ± 0.085 EU/ml (pO.0001). 2. Gram-positive peritonitis effluents' endotoxin concentrations were 0.102 ± 0.06 EU/ml and 0.122 ± 0.052 EU/ml respectively, (p>0.05). 3. Endotoxin concentrations found in clinical peritonitis but with negative cultures were 0.196 ± 0.025 EU/ml and 0.87 ± 0.031 EU/ml respectively, (p>0.05). 4. Endotoxin levels in pre-treated gram-negative peritonitis compared to pre- and post-treated gram-positive peritonitis and peritonitis-free CAPD patients were statistical significant, (p<0.001). 505. Endotoxin levels in post-treated gram-negative peritonitis compared to pre- and post-treated culture negative peritonitis patients were statistical insignificant, (p>0.05). 6. Endotoxin concentrations found in post-treated gram-negative peritonitis when compared to post-treated gram-positive peritonitis CAPD patients were found to be statistical insignificant (p>0.05). But was statistical significant when compared to endotoxin levels found in pre-treated gram-positive peritonitis patients, (p<0.01). 7. Peritonitis-free CAPD patients' effluents endotoxin levels were at a range of 0.177 ±0.0079EU/ml. 8. One of gram-negative patients' post treatment endotoxin concentration were found to be higher as compared to the rest of the group at 0.38 EU/ml. This particular patient experinced a relapse within 10 days after termination of therapy. All pre-treated gram-negative peritonitis patients' effluents revealed endotoxin concentration well above 1.3EU/ml. The remaining pre- and post-treated groups had levels well below 0.38EU/ml. Formation and persistance of a bio-film within the lumen of a peritonial catheter during peritonitis is beleived to be a key reason of persistance of higher endotoxin levels and a relapse in one of the patients despite treatment. By the aid of 'Receiver Operatinal Characteristic' (ROC) plot an ideal cut-off value of 0.38EU/ml. was determined, the value at which LAL assay was found to be 100% sensitive and 92.8% specific for rapid diagnosis of gram-negative peritonitis in CAPD patients. LAL assay indicates to be a usefull test for rapid diagnosis of gram-negative peritonitis among CAPD patients. Because of it's excellent sensitivity and specificity and relatively short analysis time, this test may aid in the early initiation of appropriate antibiotic therapy, and therefore it is strongly recommended in cases where gram-stain can not innitialy demonstrate a micro-organism. If patients are selected and evaluated carefully LAL test will undoubtedly enable a phycisian to start an initial empiric therapy within safe limits at the same time avoiding potential unnecesary toxicity and cost. 51