Hémoculture vs séquençage métagénomique de nouvelle génération pour la détection de microbes pathogènes chez les patients suspects d’infections sanguines

Une étude récente publiée dans Rapports scientifiques ont comparé la détection de microbes pathogènes entre l’hémoculture et le séquençage métagénomique de nouvelle génération (mNGS) chez des patients suspectés d’infections du sang (BSI).

Arrière-plan

La BSI peut se manifester par une fongémie, une virémie et une bactériémie, augmentant la durée et les coûts d’hospitalisation. L’incidence des BSI a augmenté au cours des dernières années. En tant que tel, l’accent de la recherche sur l’identification précoce des agents pathogènes a augmenté. mNGS offre plusieurs avantages par rapport à un test d’hémoculture conventionnel, tels qu’une vitesse élevée et une large gamme de détection d’agents pathogènes. Néanmoins, mNGS n’est pas couramment utilisé pour les BSI en raison de ses coûts élevés.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont comparé la cohérence de la détection des agents pathogènes entre le test d’hémoculture et le mNGS. Ils ont évalué rétrospectivement des patients suspects de BSI admis au service des urgences d’un hôpital chinois entre janvier 2020 et juin 2022. Les patients éligibles âgés de 16 ans ou plus avaient des frissons et une température corporelle supérieure à 38,5 ° C, avec une utilisation d’antibiotiques de plus de trois jours. La mNGS a été réalisée le jour du prélèvement.

Des échantillons de sang ont été prélevés sur deux sites anatomiques et cultivés jusqu’à sept jours en utilisant des procédures microbiologiques standard. Pour mNGS, l’ADN a été isolé et des bibliothèques d’ADN ont été préparées. Les bibliothèques ayant passé le contrôle de qualité ont été séquencées. Les lectures courtes, adaptatives, de faible complexité et de faible qualité ont été supprimées. Les lectures restantes ont été alignées sur les bases de données du génome microbien.

Les lectures uniques avaient > 90 % d’identité et > 80 % d’alignement, avec un rapport entre le score d’alignement sous-optimal et optimal inférieur à 0,8. Les dossiers médicaux des patients ont été examinés. L’équipe a obtenu des données sur la démographie, les comorbidités, les tests de laboratoire, la ventilation mécanique, l’intubation veineuse centrale, l’évaluation séquentielle des défaillances d’organes (SOFA) et les décès à l’hôpital. Une régression logistique a été effectuée pour identifier les facteurs de risque d’une hémoculture positive ou d’un mNGS.

Résultats

L’étude a inclus 99 patients suspectés de BSI. Ils étaient majoritairement des hommes et âgés de 63 ans en moyenne. Les indicateurs inflammatoires, tels que la protéine C-réactive (CRP), les globules blancs (WBC) et la procalcitonine (PCT), étaient élevés chez les patients. La ventilation mécanique et l’intubation veineuse centrale ont été nécessaires pour 36,3 % et 56,5 % des patients, respectivement.

Le score SOFA médian était de six. Le décès à l’hôpital est survenu chez 37 patients. Il y avait une différence statistiquement significative dans le nombre de patients positifs sur un test d’hémoculture et mNGS. Soixante-cinq patients étaient positifs au mNGS contre 12 aux hémocultures. mNGS a détecté un virus chez 22 patients et des champignons ou des bactéries chez les patients restants.

En revanche, les hémocultures ne détectent que des champignons ou des bactéries. Les agents pathogènes les plus couramment détectés par les hémocultures étaient Staphylococcus haemolyticus, Klebsiella pneumoniae, et Enterococcus faecalis. Escherichia coli, K pneumoniae, et Salmonella enterica étaient les agents pathogènes les plus couramment identifiés dans les mNGS.

Le taux de détection était significativement plus élevé avec le mNGS qu’avec l’hémoculture ; la concordance dans la détection des champignons et des bactéries était de 12 % entre le mNGS et l’hémoculture. La régression logistique a identifié un nombre inférieur de globules blancs, un indice de masse corporelle (IMC) et une CRP élevée comme facteurs de risque pour la détection d’agents pathogènes dans le mNGS.

L’augmentation de l’âge et de la CRP, les maladies rhumatismales et l’abus d’alcool étaient les facteurs de risque de détection de champignons ou de bactéries dans le mNGS. Le statut tabagique actuel et le sexe ont été identifiés comme facteurs de risque d’hémocultures positives. Les taux de mortalité à l’hôpital étaient de 38,4 % et 35,2 % dans les cas mNGS positifs et négatifs et de 38,4 % et 37,2 % dans les cas d’hémocultures positives et négatives, respectivement.

conclusion

Le diagnostic précoce des BSI est crucial; les hémocultures sont actuellement l’étalon-or pour la détection, produisant des résultats dans les trois à cinq jours. En outre, d’autres techniques basées sur la réaction en chaîne par polymérase (PCR) multiplex en temps réel et la métagénomique se sont multipliées. Parmi ceux-ci, le mNGS offre des résultats rapides et pourrait contribuer à améliorer la prise en charge des patients.

Le taux d’hémocultures positives était de 13,1 %, ce qui correspond aux rapports précédents. Alors que le mNGS et les hémocultures identifiaient les champignons et les bactéries, seul le mNGS détectait les virus. Le taux de positivité du mNGS était 3,31 fois supérieur à celui des hémocultures. Le taux de mortalité était de 38,4%, plus élevé que dans les études précédentes.

Il n’y avait pas de différences significatives dans les taux de mortalité entre les patients positifs et négatifs à la culture ou au mNGS. L’étude a révélé des taux de positivité plus élevés avec le mNGS qu’avec les hémocultures conventionnelles, et leur utilisation combinée pourrait maximiser le taux de détection des agents pathogènes de la circulation sanguine.