Ανίχνευση βακτηριακών παθογόνων που παράγουν βιομεμβράνες (biofilms) στη μέση ωτίτιδα

Abstract

Background: Otitis media with effusion (OME) is the most common reason of conductive hearing loss in childhood. Recurrent acute otitis media (rAOM) is a closely related clinical entity that refers to more than three episodes of AOM within six months without residual fluid in the middle ear. The purpose of our study was to investigate the microbiological profile in OME and rAOM as well as in complicated or refractory to antibiotics AOM, in children vaccinated with the PCV7, in accordance to the ability of the isolated strains to form biofilms, clinical history and the outcome of a two-year post-operative follow-up.Methods: In this prospective study, pathogens from patients complicated or refractory to antibiotics were identified and studied with molecular methods, while pathogens from patients with OME and rAOM were isolated, cultured with conventional microbiological methods or identified with molecular techniques, and studied in vitro for their biofilm forming ability. The minimum inhibitory concentrations (MIC) of both the planktonic and the sessile forms were compared. The outcome of the therapeutic method used in each case and patient history were correlated with the pathogens and their ability to form biofilms. Results: S. pneumoniae remains the leading pathogen in complicated or refractory AOM. Serotype 19A was predominant, invasive and multidrug resistant causing more than half of all mastoiditis cases, two-thirds of cases with subperiosteal abscess and all those requiring mastoidectomy. H. influenzae was the leading pathogen in OME and rAOM (35% in OME and 40% in rAOM) and S. pneumoniae ranked second (12% in OME and 24% in rAOM). Among the S. pneumoniae, 87.5% were non-typeable with the available method. Polymicrobial infections were identified in 5% of OME and 19% of rAOM cases. From all the isolated strains, 83% (97/117) were positive for biofilm formation.Conclusions: S. pneumoniae is the predominant pathogen in complicated or refractory AOM while H. influenzae in OME and rAOM respectively. High rates of polymicrobial infections along with antibiotic resistance in biofilms may explain, at least in part, the lack of antibiotic efficacy in complex otitis media. Biofilm formation in the middle ear mucosa sets the necessity for advanced treatment methodologies. Continuous surveillance is required to evaluate vaccine efficasy and to help future vaccine development.

Η μέση ωτίτιδα με υγρό (ΜΩΥ) είναι ο πιο συνηθισμένος λόγος βαρηκοϊας αγωγιμότητας στην παιδική ηλικία και αφορά την παρουσία υγρού στο μέσο ους χωρίς τα συμπτώματα της φλεγμονής. Η υποτροπιάζουσα οξεία μέση ωτίτιδα (ΥΟΜΩ) αποτελεί μια κλινική οντότητα που περιλαμβάνει περισσότερα από τρία επεισόδια ΟΜΩ εντός έξι μηνών χωρίς υπολειμματικό υγρό στο μέσο ους. Σκοπός της μελέτης μας ήταν να διερευνήσουμε το μικροβιολογικό προφίλ τόσο των ΜΩΥ και ΥΟΜΩ όσο και της επιπλεγμένης ή ανθεκτικής στα αντιβιοτικά οξείας μέσης ωτίτιδας (εΟΜΩ) σε παιδιά στην μετά-PCV7 εποχή, σε συνάρτηση με την ικανότητα των απομονωμένων στελεχών να σχηματίσουν βιομεμβράνες, το κλινικό ιστορικό και το αποτέλεσμα της διετούς μετεγχειρητικής παρακολούθησης.Μέθοδοι: Σε αυτή την προοπτική μελέτη, παθογόνα από εΟΜΩ απομονώθηκαν και ταυτοποιήθηκαν με μοριακές τεχνικές. Επίσης βακτήρια από ασθενείς με ΜΩΥ-ΥΟΜΩ απομονώθηκαν, ταυτοποιήθηκαν με μοριακές τεχνικές, καλλιεργήθηκαν με τις κλασικές μικροβιολογικές μεθόδους και μελετήθηκαν in vitro για την ικανότητα σχηματισμού βιομεμβρανών. Οι ελάχιστες ανασταλτικές συγκεντρώσεις αμφότερων των πλαγκτονικών μορφών και των βιομεμβρανών συγκρίθηκαν. Το αποτέλεσμα της θεραπευτικής μεθόδου που χρησιμοποιήθηκε σε κάθε περίπτωση σε συνάρτηση με το ιστορικό του εκάστοτε ασθενούς συσχετίστηκε με τα παθογόνα και την ικανότητά τους να σχηματίζουν βιομεμβράνες.Αποτελέσματα: Ο S. pneumoniae ήταν το κυρίαρχο παθογόνο στην εΟΜΩ. Ειδικά ο ορότυπος 19Α ήταν ο πιο συχνός, πολυ-ανθεκτικός και επιθετικός, προκαλώντας πάνω από τις μισές μαστοειδίτιδες, 2/3 αυτών με υποπεριοστικό απόστημα και όλες όσες τελικά χρειάστηκαν απλή μαστοειδεκτομή. Ο H. influenzae ήταν το κυρίαρχο παθογόνο στις ΜΩΥ-ΥΟΜΩ (35% στη ΜΩΥ και 40% στην ΥΟΜΩ), ενώ ο S. pneumoniae ήταν το 2ο πιο συχνό (12% στη ΜΩΥ και 24% στην ΥΟΜΩ). Το 87,5% των S. pneumoniae, ήταν μη-τυποποιημένοι ορότυποι με τη διαθέσιμη μέθοδο της μελέτης (που περιελάμβανε 6/7 από τους οροτύπους του PCV7 και 9/13 από αυτούς του PCV13). Πολυμικροβιακές λοιμώξεις εντοπίστηκαν στο 5% των περιπτώσεων ΜΩΥ και σε 19% των περιπτώσεων ΥΟΜΩ. Από τα απομονωθέντα στελέχη ποσοστό 83% (97/117) είχε την ικανότητα σχηματισμού βιομεμβράνης.Συμπεράσματα: Κυρίαρχο παθογόνο στην μετά-PCV7 εποχή είναι ο H. influenzae στις ΜΩΥ-ΥΟΜΩ και ο S. pneumoniae στην εΟΜΩ. Τα υψηλά ποσοστά πολυμικροβιακών λοιμώξεων και η αντοχή που παρουσιάζουν οι βιομεμβράνες μπορεί να εξηγήσουν την αποτυχία της θεραπευτικής προσέγγισης με αντιβιοτικά. Ο σχηματισμός βιομεβράνης στο βλεννογόνο του μέσου ωτός θέτει την ανάγκη για ανεύρεση νέων θεραπειών. Η συνεχής παρακολούθηση της μικροβιολογίας της μέσης ωτίτιδας είναι απαραίτητη για την διαπίστωση της αποτελεσματικότητας των εμβολίων καθώς και το σχεδιασμό μελλοντικών.