Introdução

A sepse é uma das principais causas de morbimortalidade no mundo, além de causar aumento significativo do tempo de internação^1-3. A administração precoce e precisa de antibióticos é a intervenção mais importante para o tratamento desta^1.3  condição grave^4,5.  Antibióticos de amplo espectro são frequentemente recomendados como tratamento empírico. No entanto, com o problema emergente da resistência a esses medicamentos, é essencial administrar antibióticos guiados para o patógeno causador o mais rápido possível.     

O laboratório de microbiologia clínica desempenha um papel significativo no manejo de pacientes com infecção de corrente sanguínea (ICS). A cultura de um microrganismo patogênico a partir do sangue (hemocultura) é um indicador altamente específico de ICS. A presença de microrganismos na corrente sanguínea de um paciente tem importância diagnóstica e prognóstica^7,8. Portanto, quando realizadas adequadamente e no ambiente clínico apropriado, as hemoculturas fornecem um valor substancial. Além disso, também permitem que o agente etiológico seja isolado para identificação e para teste de sensibilidade aos antimicrobianos (TSA), que pode auxiliar na adequação da terapia antimicrobiana⁹.
    
A hemocultura é o atual “padrão ouro” para o diagnóstico de ICS, mas o método apresenta limitações. A sensibilidade diminui muito quando os antibióticos são administrados antes da cultura^10,11, e microrganismos exigentes e de crescimento lento podem ser difíceis de detectar¹². Uma hemocultura positiva é encontrada apenas em aproximadamente metade dos pacientes com sepse e choque séptico^13,14. Além disso, leva cerca de 24 a 72 horas antes que o patógeno seja identificado e para que as informações sobre a susceptibilidade aos antibióticos estejam disponíveis¹². Consequentemente, as mudanças na antibioticoterapia são mais frequentemente guiadas pela resposta clínica do que pelos resultados da cultura¹⁵. 

Ensaios de diagnóstico molecular baseados em painel estão agora disponíveis para testes feitos diretamente a partir de frascos de hemocultura positivos, fornecendo resultados mais rápidos do que subculturas convencionais e testes fenotípica. Essas inovações incluem alterações de métodos de cultura tradicionais, bem como métodos independentes de cultura que usam técnicas de detecção de ácidos nucleicos para identificar bactérias, leveduras e alguns marcadores de resistência. Os métodos rápidos fornecem dados críticos para avaliar e tratar pacientes com ICS, um a três dias antes dos processos tradicionais de subcultura, identificação e TSA⁹.  

A identificação mais rápida e a caracterização da resistência de patógenos podem levar à administração precoce de terapia antimicrobiana direcionada, promover o descalonamento precoce de antibióticos de amplo espectro e potencialmente resultar em melhores resultados clínicos, menos efeitos adversos associados a antibióticos (por exemplo, infecção por Clostridioides difficile) e menor surgimento de microrganismos resistentes¹⁶. 

O avanço de testes rápidos de diagnóstico está incluído entre os cinco objetivos abrangentes do Plano de Ação Nacional para Combater Bactérias Resistentes a Antibióticos¹⁷. Além disso, a diretriz do programa de Stewardship Antimicrobiano (ASP) da Infectious Diseases Society of America (IDSA) de 2016 recomenda o uso de testes de diagnóstico rápido como um complemento aos métodos convencionais em hemoculturas buscando melhorar os resultados clínicos¹⁸. 
                         
Metodologias que utilizam “painéis” para identificação de microrganismos diretamente de hemocultura positiva          
           
Na última década, várias inovações de engenharia geraram abordagens promissoras de detecção de patógenos que incorporam preparação de amostras, detecção molecular, automação, miniaturização, multiplexação e análise de alto rendimento para o desenvolvimento de uma tecnologia de diagnóstico eficaz. Um número crescente de testes de diagnóstico in vitro comerciais para detectar e identificar microrganismos em hemoculturas positivas foram introduzidos no mercado. A maioria destes testes baseados em ácidos nucleicos oferece detecções multiplexadas que identificam bactérias, fungos e marcadores de resistência dentro de uma a três horas. Estes testes detectam múltiplos alvos, caracterizando > 80% das hemoculturas positivas e genes de resistência adquiridos, como blamecA, blavanA ou blavanB, blaCTX-M e genes de carbapenemases^19,20.
         
Nos Estados Unidos, as tecnologias baseadas em ácido nucleico com liberação regulatória incluem PCR em tempo real, nested PCR, microarrays e FISH (fluorescence in situ hybridization). Estas plataformas são projetadas para executar ensaios específicos, onde o usuário tem capacidade limitada para modificar o ensaio e a interpretação do resultado. São conhecidas como plataformas “sample-to-result”,  onde a extração, amplificação e análise de ácidos nucléicos acontecem dentro do equipamento²⁰. Estudos de desempenho analítico destes testes demonstraram sensibilidades de ≥ 93,7% e especificidades de ≥ 99,6% para a detecção de alvos bacterianos e fúngicos em culturas monomicrobianas⁹.

Dentre as plataformas que utilizam painéis para identificação de microrganismos diretamente de hemoculturas positivas, regulamentadas pelo Food and Drug Administration (FDA), encontram-se:                     

• Accelerate Pheno system® (Accelerate Diagnostics, Inc. 2017)²¹;     
• Verigene® (Nanosphere, Northbrook, Illinois)²²;      
• FilmArray® (BioFire, Salt Lake City, UT)²³;      
• ePlex® (GenMark Diagnostics, Carlsbad, CA)²⁴;     
• Hibryspot® (Mobius Life Science)²⁵.      

     
Na tabela 1 estão relacionadas as principais características destas plataformas (incluindo tecnologia, alvos de detecção aprovados pela FDA e tempo de resposta)     .
     
          
Tabela 1. Plataformas moleculares automatizadas para detecção de microrganismos diretamente da hemocultura positiva^21-25
 

FISH:  fluorescence in situ hybridization, PCR: Reação da Cadeia Polimerase. Tabela elaborada pelo autor.
                                                                                                                                                                                                        
Limitações aplicadas das novas tecnologias para o diagnóstico de infecção de corrente sanguínea     
     
Embora os testes de diagnóstico rápido sejam úteis para orientar as decisões de tratamento, eles têm limitações^9,26-28:                
               

• O desempenho pode variar de acordo com o tipo de frasco de hemocultura e com o fabricante. Portanto, o laboratório deve revisar cuidadosamente as instruções do fabricante para limitações específicas no uso do frasco, bem como considerações gerais⁹;      
• Testes de identificação molecular detectam tanto o microrganismo quanto o ácido nucleico no frasco de hemocultura. Assim, o aumento da sensibilidade desses métodos, que possuem limites de detecção muito baixos para o microrganismo-alvo, pode levar a resultados falso-positivos em diferentes meios de hemocultura²⁶;           
• A reatividade cruzada foi observada entre microrganismos específicos (por exemplo, Streptococcus mitis e Streptococcus oralis com S. pneumoniae). Portanto, os resultados dos testes rápidos devem ser confirmados pela coloração de Gram e testes complementares²⁶;     
• A sensibilidade reduzida para detectar infecções polimicrobianas é uma limitação conhecida de todos os sistemas²⁷;      
•  Resultados positivos de testes baseados em ácido nucleico não descartam a coinfecção com microrganismos fora do alvo²⁶;                
• Falta de sensibilidade nas informações limitadas ao TSA pois nenhum deles produz um resultado fenotípico de suscetibilidade com concentração inibitória mínima ²⁷;           
• Os ensaios moleculares são testes “complementares”, realizados além dos testes fenotípicos convencionais necessários e, portanto, aumentam a complexidade do fluxo de trabalho do laboratório e o custo do atendimento ao paciente²⁸.     

     
     
Considerações Finais
     
Um dos objetivos do laboratório de microbiologia clínica é agilizar os resultados de identificação de microrganismos e TSA, principalmente em infecções graves como as ICS. A mortalidade atribuível à terapia antimicrobiana inadequada varia de 16 a 40%^29,30. Uma vez que diminuir o tempo até administração de antibióticos apropriados melhora a sobrevida e diminui os custos^29,31, as técnicas moleculares desempenham um papel cada vez maior na aceleração dessas determinações^32,33.
Testes rápidos em pacientes com ICS foram associados a menor mortalidade e tempo de internação, bem como menor tempo até terapia eficaz, em comparação com métodos microbiológicos convencionais²⁸. 

As reduções significativas no tempo de internação têm implicações significativas na economia de custos por dia de internação³⁴.     

A mortalidade diminui significativamente com testes rápidos desde que existam      programas de Stewardship de antimicrobianos no hospital¹⁸. 

A implementação desses testes requer o desenvolvimento cuidadoso de protocolos, tanto em nível laboratorial quanto hospitalar, para maximizar sua eficácia⁹.

O diagnóstico rápido a partir de hemocultura são testes “complementares”,  realizados além dos testes convencionais e, portanto, aumentam a complexidade dos testes laboratoriais e o custo do atendimento ao paciente. A Infectious Diseases Society of America está analisando como novos diagnósticos impactam pacientes e sistemas de saúde, para identificar métodos para integrar novos testes de diagnóstico na prática clínica³⁵.


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