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La microbiologie et l'interprétation des hémocultures positives ont fait l'objet de plusieurs publications, surtout américaines. Dans cette étude rétrospective sur deux ans, 232 épisodes d'hémocultures positives ont été répertoriés, avec isolement de 403 micro-organismes : Escherichia coli (22%), Staphylococcus aureus (21%), les staphylocoques coagulase-négative (10%) étant les germes les plus fréquents. Ces derniers ont été considérés comme contaminants dans 38% des cas. La moitié des épisodes de bactériémie/fongémie étaient nosocomiaux, 23% avaient pour origine le tractus urinaire et 34% un cathéter intravasculaire. La mortalité attribuable aux épisodes de bactériémie/fongémie était de 9%, significativement plus élevée pour les fongémies (36%) que pour les bactériémies (8% ; p 0,009).
Une infection est définie par la présence de germes dans un site de l'organisme normalement stérile. Une hémoculture positive implique en principe que ces germes sont en circulation dans le sang et on parle alors de bactériémie ou de fongémie. Cliniquement, la réponse inflammatoire systémique de l'organisme à une variété d'agressions (systemic inflammatory response syndrome ou SIRS) se traduit par la présence de deux ou plus des paramètres suivants : température M 38°C ou l 36°C, fréquence cardiaque L 90/min, fréquence respiratoire L 20/min ou PaCO2 l 32 mmHg, compte leucocytaire L 12 000/mm3, l 4000/mm3 ou L 10% de formes jeunes.1 En présence d'une infection, cette réponse évolue avec un continuum de gravité clinique allant de la sepsis, à la sepsis sévère puis au choc septique, et l'incidence des hémocultures positives augmente au cours de ce continuum.2
L'importance clinique d'une hémoculture positive est toutefois variable et une seule hémoculture positive en l'absence de clinique, de facteurs de risque et selon le germe impliqué, peut être le reflet d'une contamination qui a généralement lieu au cours de la prise de sang. Il est important de reconnaître les contaminations car elles peuvent mener à des traitements coûteux et inadéquats, potentiellement délétères pour le patient.
Le but de notre travail a été d'établir la microbiologie des hémocultures positives à l'Hôpital cantonal de Fribourg sur une période de près de deux ans, d'en définir la signification clinique, de décrire certains aspects épidémiologiques des bactériémies et des fongémies et d'en évaluer la mortalité, sur le modèle d'une grande étude américaine publiée par Weinstein et coll. en 1997.3 De plus, nous proposons un résumé de certains aspects pratiques de la réalisation des hémocultures et une démarche d'interprétation d'un résultat positif pouvant être utile dans la pratique quotidienne.
Nous avons revu les dossiers des patients adultes et pédiatriques hospitalisés à l'Hôpital cantonal de Fribourg durant la période de janvier 1997 à août 1998 (20 mois) qui avaient un ou plusieurs résultats positifs d'hémoculture. Pour chaque patient, les éléments à disposition ont été analysés globalement par la première auteur et, si nécessaire un infectiologue (C. Chuard), pour déterminer si les hémocultures positives reflétaient une bactériémie/fongémie ou une contamination, pour établir la porte d'entrée des germes et, en cas de décès, pour établir sa causalité.
L'Hôpital cantonal de Fribourg est un établissement de premier recours de 402 lits qui draine les patients d'une population urbaine et rurale de 100 000 habitants. Il ne compte pas de service de chirurgie cardiaque, de neurochirurgie, d'unité de transplantation, de centre de grands brûlés, ni de soins intensifs pédiatriques. Une petite proportion des patients y sont transférés à partir des autres hôpitaux et cliniques du canton de Fribourg et de la Broye vaudoise, essentiellement pour une prise en charge aux soins intensifs.
Nous avons revu les dossiers de 215 patients, à l'origine de 232 épisodes d'hémocultures positives, au cours desquels 403 germes ont été isolés : 346 micro-organismes (86%), ont été considérés comme pathogènes, 39 (10%) comme des contaminants et 18 (4%) sont restés de signification indéterminée (tableau 1).
Escherichia coli est le germe qui a été le plus fréquemment retrouvé, suivi du Staphylococcus aureus et des staphylocoques-coagulase négative (SCN). E. coli et le staphylocoque doré étaient des pathogènes dans 99% des cas, alors que les SCN ne l'étaient que dans 50% des cas et représentaient deux tiers des germes considérés comme des contaminants. En raison de leur haute prévalence, les SCN restaient toutefois en troisième position des germes responsables de bactériémies.
Le pneumocoque, les streptocoques b-hémolytiques, Haemophilus influenzae, les entérobactériacées, Pseudomonas aeruginosa ainsi que les autres bacilles Gram négatif non fermentatifs et les Candida sp étaient presque toujours des pathogènes.
Les cinq anaérobes stricts isolés ont aussi été considérés comme des pathogènes.
Age et sexe
Tous les âges étaient représentés, de la naissance à l'âge de 92 ans (moyenne de 53 ans, déviation standard 27 ans). Les hommes constituaient 57% du collectif.
Lieu d'acquisition de l'infection (tableau 2)
Des 180 épisodes de bactériémie/fongémie, 86 (48%) étaient extrahospitaliers et 94 (52%) nosocomiaux. Tous les SCN et toutes les levures ont été retrouvés chez des patients hospitalisés, alors que le pneumocoque et H. influenzae n'ont été responsables que d'épisodes acquis en dehors de l'hôpital. Les staphylocoques dorés et P. aeruginosa ont été acquis en milieu hospitalier dans la majorité des cas.
Portes d'entrée des micro-organismes
Elle a pu être identifiée pour la majorité des épisodes (76%). La porte d'entrée génito-urinaire est la plus fréquemment retrouvée (23%), suivie des cathéters intravasculaires (18%), des poumons et de l'abdomen. E. coli a été retrouvé dans 86% des bactériémies à point de départ génito-urinaire et les staphylocoques dans 56% des infections sur cathéter (à part égale pour les staphylocoques dorés et les SCN), le pneumocoque est retrouvé dans 52% des bactériémies à point de départ pulmonaire et les épisodes d'origine abdominale étaient dus principalement à des entérobactériacées et étaient souvent polymicrobiens (24%). Un peu plus de la moitié des levures (55%) a été responsable d'infections sur cathéter intravasculaire. Pour les épisodes d'origine génito-urinaire et sur cathéter, la porte d'entrée a pu être confirmée par une culture dans respectivement 52% et 75% des cas, alors que cette confirmation est restée plus rare pour les infections d'origine pulmonaire (22%) et abdominale (24%), dont le diagnostic s'est basé sur la clinique seulement.
La mortalité attribuable globale des épisodes de bactériémie/fongémie a été de 9%. Le décès du patient était attribuable à l'épisode dans 36% des infections à Candida sp et 14% des infections à staphylocoque doré et à pneumocoque ; celle des épisodes à E. coli était faible (2%), et elle restée nulle pour ceux à SCN (tableau 3). Il n'y a pas eu de différence statistiquement significative entre la mortalité attribuable aux épisodes à Gram positif et à Gram négatif (p 0,7), ni entre les épisodes unimicrobiens et les épisodes polymicrobiens (p 0,9), alors que la mortalité attribuable aux fongémies (36%) s'est avérée significativement plus élevée (p 0,009) que celle des bactériémies (8%).
La mortalité attribuable aux épisodes nosocomiaux (13%) était plus élevée que pour ceux acquis en dehors de l'hôpital (6%).
Les épisodes à point de départ génito-urinaire ont eu la mortalité attribuable la plus faible (5%), par comparaison aux sources abdominale (14%), pulmonaire (13%) et indéterminée (12%).
La mortalité attribuable aux épisodes de bactériémie/ fongémie était corrélée avec le nombre de facteurs de risque cumulés par le patient : 6% avec la présence d'un seul facteur, 13% avec deux facteurs et 27% lorsque trois facteurs ou plus étaient cumulés. Les facteurs de risques retenus étaient : le diabète, toute thérapie immunosuppressive, le SIDA, les hémopathies malignes et les néoplasies solides, l'insuffisance rénale chronique, la cirrhose hépatique, un acte chirurgical récent (l 2 semaines), la toxicomanie, un polytraumatisme nécessitant une admission en soins intensifs et le status après splénectomie.
Nos résultats montrent un taux de contamination des hémocultures de 10%, pour un taux rapporté dans la littérature américaine allant jusqu'à 43%.3,4 Une des explications réside dans le fait que le taux de contamination est plus faible lorsque ce sont des infirmières ou une équipe spécialisée (iv team) qui effectuent les prélèvements, que lorsque celui-ci est fait par des étudiants en médecine ou des médecins, comme dans la plupart des hôpitaux américains. D'autres aspects, au-delà du respect des règles d'asepsie, sont propres à la méthode de prélèvement et ont motivé des études aux résultats parfois contradictoires : la ponction veineuse directe serait associée à un taux de contamination plus faible que lorsque le prélèvement se fait par un accès vasculaire déjà en place, la désinfection du capuchon de la bouteille avant l'ensemencement serait préférable, de même que le changement de l'aiguille entre la ponction et l'ensemencement. Le désinfectant utilisé pourrait jouer un rôle, avec une tendance controversée allant vers un taux de contamination plus faible avec la chlorhexidine qu'avec le povidone-iode.4
La subjectivité dans l'interprétation d'une hémoculture positive peut aussi participer à la différence des résultats observés et reflète la difficulté d'établir la signification clinique des isolats de faible virulence. La surévaluation des résultats positifs est délétère car elle engendre des examens et traitements inutiles, facteurs de morbidité potentiels et de coûts inutiles, d'où le développement d'algorithmes décisionnels, notamment lors de résultats positifs pour un SCN.5,6 L'utilisation excessive des antibiotiques favorise par ailleurs le développement de résistances (par exemple : utilisation excessive de la vancomycine lors d'hémocultures faussement positives pour un SCN, avec pression de sélection sur les entérocoques). En complément de l'évaluation clinique, des critères microbiologiques peuvent aider le médecin à déterminer la signification d'une hémoculture positive : la pathogénicité intrinsèque des germes, le nombre d'hémocultures positives sur le nombre total effectué, le nombre de microorganismes différents isolés et la vitesse de croissance en culture.7,8
Les bactéries Gram positif ont été plus souvent isolées que les bactéries Gram négatif, ce qui rejoint les observations généralement faites dans la littérature 3,9 et reflète notamment l'augmentation de la fréquence d'isolement des SCN au cours des années 90.10 Ce changement d'épidémiologie est expliqué par l'utilisation de plus en plus fréquente de biomatériaux et par l'amélioration des régimes antibiotiques dirigés vers les Gram négatif, notamment chez les patients oncologiques et de soins intensifs, ainsi que par l'augmentation du nombre global d'hémocultures effectuées (on augmente ainsi le nombre d'hémocultures contaminées). Les germes Gram positifs (surtout les SCN) constituant l'essentiel de la flore cutanée résidente, on comprend qu'ils prédominent parmi les contaminants.
Bien que la proportion de bactériémies à Gram négatif diminue, leur nombre réel est relativement stable et E. coli, Klebsiella sp et Enterobacter sp demeurent des pathogènes importants ainsi que P. aeruginosa.
Les bactéries anaérobes11 ont été très rarement isolées, et de manière générale on assiste à une diminution des bactériémies dues à ces germes, possiblement en raison du progrès des techniques chirurgicales et d'une amélioration de leur couverture empirique. Cette diminution suscite des réflexions sur l'utilité et le rapport coût/efficacité de leur recherche systématique. En pédiatrie, ces infections sont encore plus rares et certains auteurs préconisent l'abandon de leur recherche de routine.
Les Candida sp ont représenté 6% de toutes les hémocultures positives de notre série (2-19% dans la littérature) et étaient pathogènes dans la majorité des cas. Aux Etats-Unis, les candidémies ont augmenté ces dix dernières années.12 L'utilisation de routine d'antibiotiques à large spectre et l'augmentation du nombre de patients en mauvais état général, immunocompromis, ayant subi une chirurgie majeure, recevant une nutrition parentérale ou porteurs d'un cathéter intravasculaire, peuvent expliquer cette évolution.13 En Suisse, entre 1991 et 2000, les Candida sp ont représenté entre 2 et 3% de tous les isolats et l'incidence des candidémies est restée relativement stable durant ces dix ans.14
Lieu d'acquisition de l'infection
On retrouve dans notre étude, comme dans certaines séries de la littérature,3 une proportion égale de bactériémies/fongémies nosocomiales et extrahospitalières, ce qui contraste avec les résultats observés pour les années 70 et 80 où les infections nosocomiales étaient prédominantes. L'accent mis sur la prévention de ces infections (notamment de la transmission liées aux sources exogènes : personnes, équipement, locaux), l'antibioprophylaxie péri opératoire, la meilleure connaissance des facteurs de risques liés au patient et la diminution des durées d'hospitalisation peuvent expliquer ce changement.
Porte d'entrée des microorganismes
Les cathéters intravasculaires sont la deuxième porte d'entrée la plus fréquente après le tractus urinaire. Les germes impliqués sont principalement le S. aureus, les SCN et les Candida sp. En Suisse, une bactériémie complique en moyenne trois à cinq voies centrales sur 100.15 Il convient donc de rappeler qu'en règle générale, tout patient avec suspicion clinique de sepsis sur cathéter doit avoir deux paires d'hémocultures, dont au moins une par ponction veineuse périphérique (un prélèvement par le cathéter uniquement ne permet pas de différencier une colonisation de la voie d'accès d'une bactériémie). Le retrait du cathéter et la culture de son extrémité permettent d'asseoir le diagnostic. Il est en principe exigé en cas d'hémocultures positives pour S .aureus et Candida sp, alors qu'un maintien en place peut être tenté lorsqu'un cathéter très précieux est infecté par un germe peu virulent comme un SCN (dans ce cas, un protocole particulier de traitement, avec antibiotic lock,16 est nécessaire).
L'origine de 24% des épisodes de bactériémie/fongémie est restée indéterminée, observation faite dans des proportions identiques dans d'autres travaux.3
La mortalité attribuable aux épisodes de bactériémies à germes Gram positif (10%) s'est révélée supérieure à celle due aux germes Gram négatif (4%). Certains travaux vont dans le sens de nos résultats,9 alors que l'étude de Weinstein et coll.3 rapporte une mortalité attribuable comparable à la nôtre pour les épisodes à bactéries Gram positif (11%), mais supérieure (18%) pour les épisodes à bactéries Gram négatif. La progression du nombre de staphylocoques dorés résistants à la méthicilline, d'entérocoques résistants aux bêta-lactames et aux glycopeptides et de pneumocoques résistants à la pénicilline pourrait contribuer à augmenter encore la mortalité des bactériémies à germes Gram positif dans un proche futur.
Les candidémies sont associées à une très haute mortalité (36%), due au fait qu'elles surviennent généralement chez des patients fragilisés (soins intensifs, oncologie) et que leur diagnostic peut être retardé en raison d'une croissance suboptimale des Candida sp dans les bouteilles d'hémocultures standard.
Les bactériémies/fongémies nosocomiales sont connues pour avoir une mortalité attribuable plus élevée que les infections acquises à l'extérieur de l'hôpital : 12% comparé à 6% dans notre série, 20-26% comparé à 14-15% dans d'autres travaux.3,17 Outre les facteurs de risque propres au patient, ce sont des déterminants microbiologiques qui influencent la mortalité de ces infections : les bactériémies à germes multi résistants et les fongémies, généralement acquises à l'hôpital, sont responsables d'une mortalité attribuable particulièrement élevée.17
Nous avons observé une mortalité plus importante lorsque la porte d'entrée de l'infection était un site difficile à drainer, comme la cavité abdominale ou les poumons, ou lorsqu'elle était indéterminée. La mortalité attribuable des infections sur cathéters intravasculaires est de 9% dans notre étude, de 7% à 25% dans la littérature.15