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Diagnostic en laboratoire des infections des os, des articulations, des tissus mous et de la peau

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Le diagnostic des infections des os, des articulations, de la peau et des tissus mous nécessite l’utilisation combinée de plusieurs tests de laboratoire et de pathologie. Le diagnostic de la plupart des infections nécessite des cultures microbiologiques, tant pour l’isolement que pour l’identification des organismes pathogènes. tests de sensibilité aux antimicrobiens L’analyse chimique des liquides articulaires et l’examen histopathologique des tissus infectés sont souvent nécessaires pour distinguer les infections des autres causes d’inflammation, ainsi que pour fournir des informations sur le type d’infection avant que les résultats des cultures soient disponibles. l’utilisation des tests d’amplification moléculaire est d’une valeur limitée dans le diagnostic de ces infections, leur valeur étant principalement utilisée comme tests d’appoint pour le diagnostic d’infections rares ou inhabituelles

Cette revue porte sur le diagnostic en laboratoire des infections osseuses, articulaires, des tissus mous et de la peau. Nous insistons sur le diagnostic des maladies infectieuses courantes, en particulier bactériennes, en utilisant des méthodes diagnostiques facilement disponibles dans la plupart des laboratoires hospitaliers.

Observations générales

Cultures microbiologiquesLes infections dans ce groupe de tissus partagent plusieurs facteurs importants pour le diagnostic et le traitement. Le facteur le plus important est la nécessité de prélever les échantillons de manière à éviter la contamination par la flore cutanée ou d’autres flores normales provenant de structures contaminées adjacentes, telles que systèmes gastro-intestinaux, génito-urinaires ou des voies respiratoires supérieures Un autre facteur important est la nécessité de prélever des prélèvements de tissus ou de liquides plutôt que des prélèvements sur écouvillon pour culture. Les écouvillons sont peu coûteux et faciles à utiliser, mais ils présentent les inconvénients suivants: échantillons de tissus ou de fluides à contaminer; 2 ils contiennent et libèrent des volumes insuffisants d’échantillon pour la culture [1]; 3 ils inhibent la croissance de certains agents pathogènes [2]; 4 bactéries survivent moins bien dans les écouvillons que dans les liquides aspirés ou le pus [3]; et 5 microorganismes peuvent adhérer aux écouvillons et, par conséquent, ne pas apparaître sur la coloration de Gram, donnant un résultat de test faussement négatif. Pour certaines infections, telles que les infections postopératoires des plaies, l’utilisation de l’aiguille fine est supérieure à l’utilisation de spécimens [4] HistopathologieL’examen histopathologique et cytopathologique, y compris la coloration de Gram ou l’examen d’une section congelée de tissus frais, peut fournir des diagnostics préliminaires et souvent plus rapides que la culture, mais ils peuvent également être nécessaires pour évaluer la pertinence clinique des résultats de culture. Dans ce contexte, il est important de souligner qu’une coloration de Gram d’un frottis d’empreinte est plus facile à effectuer et à interpréter que les variations tissulaires de la coloration de Gram effectuées sur les tissus paraffiniques. sections de tissu incluses La coloration de Gram de tissu est un test insensible pour détecter des bactéries De plus, les processus de fixation En outre, les spécimens osseux subissent une décalcification chimique. Il n’est pas surprenant que la fixation et le traitement des spécimens affectent les caractéristiques tinctoriales des bactéries, ce qui peut entraîner ou retarder la formation de bactéries. peut ne pas présenter les caractéristiques typiques de la coloration de Gram En particulier, les bactéries gram-positives peuvent perdre la capacité de retenir le cristal violet et semblent être des bactéries Gram-variables ou même Gram-négatives Les bactéries Gram-négatives peuvent apparaître magenta et être mal interprétées comme gram-positives. bactéries Il est également important de se rappeler qu’en raison du milieu différent dans lequel elles poussent, les bactéries peuvent ne pas présenter les mêmes caractéristiques morphologiques dans les tissus lorsqu’elles sont prélevées dans les milieux de culture. Par exemple, les staphylocoques peuvent ne pas former de grappes. L’évaluation histopathologique des marges des spécimens réséqués ou excisés est importée antin dans la gestion des maladies malignes, mais peu ou pas d’information a été publiée concernant l’utilité des marges dans la gestion des maladies infectieuses Les chirurgiens comptent généralement sur la viabilité apparente des tissus au moment de la chirurgie, mais l’examen macroscopique des tissus peut manquer Implication précoce par infection, en particulier en ce qui concerne les os Les chirurgiens doivent équilibrer la nécessité de réséquer suffisamment de tissu pour favoriser la guérison contre la nécessité d’épargner autant de tissus que possible. Par conséquent, les marges chirurgicales peuvent être proches de la zone infectée. près de la marge chirurgicale peut entraîner un échec du traitement, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la taille des marges non infectées qui prédisent les résultats, 2 si l’implication des marges de résection par infection aboutit à des résultats différents basés sur les microorganismes infectants, 3 les tissus mous et les marges osseuses dans les cas d’ostéomyélite, et 4 quel type et durée de l’antimicrobien t Il existe peu d’informations publiées sur le rôle des méthodes d’amplification des acides nucléiques dans les infections de la peau, des os, des articulations et des tissus mous. Il existe des rapports sur l’amplification des acides nucléiques. la détection de Mycobacterium tuberculosis en cas de maladie extrapulmonaire, mais les rendements rapportés varient, et il n’y a pas de données publiées concernant l’utilisation de méthodes d’amplification des acides nucléiques pour la détection de la plupart des autres mycobactéries et champignons pathogènes [6] Pour évaluer l’utilité de ces tests, l’utilisation systématique de l’amplification de l’acide nucléique n’est pas recommandée pour le diagnostic de ces infections.

Infections osseuses

Aucun test de laboratoire ne peut être utilisé pour établir un diagnostic d’ostéomyélite. Bien que le diagnostic soit généralement fondé sur des caractéristiques cliniques et radiographiques, une biopsie osseuse par exérèse peut être nécessaire dans les cas où les caractéristiques cliniques et radiographiques ne sont pas diagnostiques. Il est important d’isoler les agents infectieux pour l’identification et les tests de sensibilité aux antimicrobiens, ce qui nécessite un volume de tissu adéquat pour les cultures indiquées. En cas d’ostéomyélite chroniquement chronique, la culture d’un échantillon osseux infecté est nécessaire pour établir le diagnostic [7] de l’agent infectieux par hémoculture peut être possible si le patient a bactériémie ou fongémie Les cultures de spécimens de sinus montrent une corrélation faible avec des cultures de spécimens osseux et ne devraient pas être effectuées [8] Bien que des mesures en série des niveaux sériques de protéine C-réactive et les taux de sédimentation des érythrocytes sont couramment utilisés pour observer la réponse à la thérapie, les di La valeur agnostique de ces tests est limitée en raison de leur faible spécificité

Infections articulaires

L’analyse du liquide articulaire est utile pour déterminer la cause des épanchements, bien qu’il puisse y avoir chevauchement dans les résultats cliniques et de laboratoire chez les patients ayant des articulations infectées et celles ayant des arthropathies cristallines. Le liquide articulaire doit être cultivé, et les deux l’analyse des cristaux doit être effectuée. La coloration de Gram du liquide peut être utile, mais la sensibilité est faible [9] Les cultures bactériennes aérobies sont généralement suffisantes; Étant donné que la plupart des levures pathogènes courantes se développent bien sur les milieux de culture bactérienne aérobie de routine, les milieux fongiques ne sont que rarement nécessaires. Les flacons de culture de sang ne doivent pas être utilisés pour cultiver le liquide articulaire; Ces flacons sont conçus pour maximiser la récupération des bactéries et des champignons du sang et aucun fabricant ne recommande d’utiliser des flacons d’hémoculture pour la culture du liquide articulaire. De plus, les flacons inoculés dans des flacons de culture sanguine ne sont pas disponibles pour la coloration de Gram. les articulations doivent être prélevées de manière aseptique, transférées dans un récipient stérile ou laissées dans la seringue, et envoyées immédiatement au laboratoire pour traitement. Les cultures de Neisseria gonorrhoeae doivent être inoculées dans des milieux sélectifs au point de collecte ou transportées immédiatement au laboratoire. soumis pour culture mycobactérienne ne nécessitent pas de manipulation spéciale

Infections des tissus mous

Ils sont plus fréquents dans les pays tropicaux et subtropicaux et sont rares aux États-Unis. Parmi les 366 isolats d’actinomycètes aérobies soumis aux Centres de contrôle et de prévention des maladies dans les années 1980, les 2 agents les plus courants étaient Nocardia asteroides et Actinomadura madurae [11] le plus commun dans les pieds et les mains, les sites qui sont plus susceptibles que les autres d’être blessés [12, 13] Le diagnostic peut généralement être posé cliniquement, mais des radiographies sont nécessaires pour évaluer l’atteinte osseuse et articulaire [12] fournir des informations préliminaires rapides quant à savoir si l’infection est bactérienne ou fongique Si des granules sont présents, ils doivent être concassés et cultivés pour les champignons et les actinomycètes aérobies Si les granules ne sont pas présents, une biopsie excisionnelle pour culture et examen histopathologique peut être nécessaire. peut être contaminé par des bactéries ou des champignons provenant des voies cutanées ou des sinus, une corrélation avec les coupes histologiques peut être nécessaire. Pour éliminer les granules à analyser, le matériau des voies sinusales ne doit pas être cultivé car ce matériel est susceptible de proliférer. La flore mixte ne représente pas la cause de l’infection. Fasciite nécrosanteLa plupart des cas de fasciite nécrosante sont causés par Streptococcus pyogenes ou Clostridium. Les infections à S pyogenes sont traitées par la pénicilline et la clindamycine, alors que les pénicillines et autres β-lactamines ne jouent aucun rôle dans le traitement des infections causées par la méthicilline. S aureus résistant, diagnostic microbiologique de l’agent causal est impératif pour guider la thérapie Une coloration de Gram d’un frottis tissulaire ou d’un frottis d’empreinte d’un échantillon de biopsie est souvent diagnostique: les cas causés par S pyogenes montrent des cocci Gram positif chaînes sans grappes, les cas causés par S aureus résistant à la méthicilline montrent des caractéristiques typiques de gram-p Il est utile de rappeler que la fasciite nécrosante peut évoluer si rapidement que la nécrose tissulaire se produit avant qu’un infiltrat inflammatoire ne se développe et / ou que les toxines produites par les bactéries puissent se disséminer dans les tissus inflammatoires. cellules; ainsi, une coloration de Gram peut montrer un grand nombre de bactéries avec peu ou pas de neutrophiles. Le rôle du diagnostic de la section congelée est limité aux cas où les résultats cliniques et radiographiques ne sont pas diagnostiques. 95% des cas dans les zones tropicales et ~ 70% des cas dans les zones tempérées Le reste est causé par un grand nombre d’autres bactéries et champignons Le muscle squelettique qui est près de la peau, comme dans les membres ou le tronc superficiel, est facilement accessible L’accès aux muscles squelettiques profonds, tels que les muscles profonds des membres ou les muscles psoas, nécessite l’utilisation d’une biopsie à l’aiguille fine guidée par TDM ou d’une biopsie ouverte à la biopsie. une biopsie par exérèse ou une biopsie par aspiration à l’aiguille fine est indiquée lorsque la lymphadénopathie est inexpliquée Les biopsies supérieures sont préférables, car les biopsies par aspiration à l’aiguille fine Les nodules lymphatiques excisés doivent être divisés pour l’examen histopathologique, la culture et, si nécessaire, les analyses de cytométrie de flux et de cytogénétique. Les préparations tactiles sont utiles à la fois Diagnostiquer et déterminer si le tissu doit subir un examen histopathologique et / ou une culture Les sections congénitales des ganglions lymphatiques sont déconseillées, à la fois en raison du risque de contamination des cryostats par des agents infectieux et en raison du risque d’erreur de diagnostic. des ganglions lymphatiques, et la congélation n’est pas recommandée. L’analyse histopathologique peut distinguer une lymphadénopathie bénigne, réactive, maligne, primaire ou métastatique, ou infectieuse. L’interprétation histopathologique permet un diagnostic préliminaire rapide ou, dans de nombreux cas, un diagnostic définitif. Le diagnostic différentiel de la lymphadénite granulomateuse est le tableau 1, incluant les infections bactériennes, mycobactériennes et fongiques, la toxoplasmose, la sarcoïdose, le lymphome hodgkinien et le lymphome non hodgkinien. Les cliniciens qui demandent une biopsie des ganglions lymphatiques doivent communiquer directement et d’avance avec le chirurgien, le pathologiste et le microbiologiste pour assurer la collecte, la manipulation et le traitement appropriés des échantillons. Trop souvent, les ganglions lymphatiques sont déjà présents dans le formol, excluant les cultures microbiologiques, la cytométrie de flux et la cytogénétique; dans certains cas, même l’examen histopathologique est compromis

Tableau 1View largeTélécharger les lames de lymphadénite granulomateuseTable 1View largeTarifs de lymphadénite granulomateuse Bien qu’il n’existe pas de grandes séries récentes sur les caractéristiques microbiologiques des ganglions lymphatiques infectés, les études antérieures fournissent des recommandations suffisantes. Les cultures les plus importantes sont fongiques et mycobactériennes, quel que soit le patient. âge, statut immunitaire et emplacement géographique [15] Les cultures d’espèces de Bartonella sont indiquées dans les cas suspects de maladie des griffes du chat; les tests sérologiques sont une méthode de diagnostic alternative

Infections cutanées

n sites distants [16] Le diagnostic se fait généralement sur la base de critères cliniques seuls. Dans la plupart des cas de cellulite, le rendement d’une aiguille aspirée est faible pour la coloration de Gram ou la culture [17, 18]. l’identité des bactéries responsables ou pour les tests de sensibilité aux antimicrobiens, une biopsie à l’emporte-pièce de la peau peut être effectuée et l’échantillon soumis à culture et, si cliniquement indiqué, analyse histopathologique Il est impératif que les échantillons de culture soient contigus à la peau. Le rôle des hémocultures chez les patients atteints de cellulite n’est pas clair Plusieurs études suggèrent que les hémocultures ne sont pas nécessaires pour la plupart des patients, seulement pour les patients présentant certains résultats cliniques. Un rapport indique que les hémocultures ne sont nécessaires qu’en cas d’infection sévère. ou lorsque le patient a certains facteurs prédisposants [18] Un autre rapport suggère que les hémocultures sont indiquées pour pa les patients atteints de cellulite qui ont un lymphœdème, une cellulite buccale ou périorbitaire, des frissons et une fièvre élevée, ou une infection associée à une source d’infection d’eau douce ou salée [19] Un rapport récent suggère que les patients bactériémie lorsque l’infection est associée à l’absence de traitement antibiotique antérieur, à la présence de com2 facteurs de comorbidité, à la durée de la maladie <2 jours et à l'atteinte proximale [20] Ecthyma gangrenosumLe diagnostic d'ecthyma gangrenosum est basé sur résultats de l'examen physique Une biopsie cutanée pour analyse histopathologique peut être indiquée, mais le diagnostic n'est pas fait en utilisant des cultures microbiologiques d'échantillons cutanés. ImpetigoLe diagnostic d'impétigo est basé sur les antécédents cliniques, les résultats de l'examen physique et, si nécessaire, la culture et la coloration de Gram. aujourd'hui sont causées par S aureus, avec moins de cas causés par les streptocoques Il n'y a pas de rôle pour l'analyse histopathologique Les consommateurs de drogues injectables sont susceptibles de développer des abcès cutanés et sous-cutanés au niveau des sites d'injection. Ces abcès peuvent être causés soit par la flore cutanée normale au site d'infection, soit par la flore buccale sur les aiguilles utilisées pour le traitement. Les patients atteints d'infections graves peuvent devenir bactériémiques, auquel cas l'agent causal peut être isolé par hémoculture. Infections virales Si la présentation clinique d'une infection cutanée virale est suffisamment caractéristique Par exemple, la varicelle classique, les tests diagnostiques ne sont pas nécessaires En général, les lésions maculaires ou maculopapulaires nécessitent des tests sérologiques ou la culture d'échantillons prélevés sur d'autres parties du corps telles que l'urine ou les sécrétions respiratoires. évident, la détection du virus dans la lésion est le m Une approche simple [20] La détection moléculaire du virus dans les lésions cutanées par RT-PCR est disponible et représente l'approche diagnostique du futur [21]; Bien que la trypanosomiase apparaisse comme étant la méthode la plus sensible pour la détection du virus de l'herpès simplex, la culture virale conventionnelle est un moyen sensible de détection des virus de l'herpès simplex. La culture est cependant beaucoup moins efficace pour isoler le virus varicelle-zona. Il convient de noter que la culture est la modalité diagnostique la plus spécifique et est également essentielle si l'on doit effectuer des tests de sensibilité des isolats. 72 h après l'inoculation, et la moitié est récupérée le premier jour. Le virus varicelle-zona se développe lentement et peut nécessiter de 7 à 10 jours d'isolement par culture cellulaire [20] La récupération des deux virus peut être plus rapide grâce à l'amplification avec des flacons [22] L'inclusion de cellules rénales de singe rhésus dans la batterie de culture conventionnelle améliorera également la détection du virus varicelle-zona [23] ion, la détection directe du virus par immunofluorescence ou immunoperoxydase offre une méthode rapide plus sensible que la culture [21] L'immunofluorescence directe est l'équivalent du test microscopique Tzanck, mais elle offre une plus grande sensibilité et distingue le virus varicelle-zona du virus de l'herpès simplex. , d'autres virus, tels que les poxvirus, peuvent présenter des lésions cutanées vésiculaires. Des antécédents d'immunisation contre la variole ou de contact avec une personne récemment vaccinée doivent porter attention au risque d'infection par le virus de la vaccine. après contact avec un site d'inoculation cutanée [24] Si la variole est une considération clinique, les échantillons doivent être référés directement à un laboratoire de confirmation au sein du réseau d'intervention en laboratoire.

Considérations particulières: Infections résultant de maladies vasculaires périphériques

À ses débuts, la gestion des manifestations infectieuses de la maladie vasculaire périphérique implique généralement une thérapie médicale guidée par des cultures microbiologiques. Dans ses étapes ultérieures, la gestion implique généralement un débridement chirurgical avec ou sans amputation, auquel cas il peut y avoir peu ou pas de cultures microbiologiques. Dans tous les cas, il n’y a aucune justification pour la collecte de spécimens superficiels d’ulcères: les cultures d’ulcères produisent généralement des bactéries mixtes aérobies et anaérobies et ne peuvent être utilisées pour guider la thérapie. Plusieurs laboratoires de microbiologie signalent des espèces prédominantes pour des cultures mixtes, souvent des bactéries telles que S aureus, Pseudomonas aeruginosa, ou Bacteroides fragilis, parce que ces bactéries sont perçues comme ayant une plus grande importance clinique que les autres bactéries. Même cette pratique est peu scientifique: il n’existe aucun moyen pratique de déterminer si une espèce donnée est un agent étiologique ou Flore superficielle Les hémocultures peuvent être indiqué pour les patients chez qui l’infection streptococcique du groupe B est plus probable Prélèvement d’échantillons de culture de tissu infecté avant l’amputation ou le débridement, car il n’existe aucun moyen fiable et cohérent de prédire si un micro-organisme particulier apparaîtra

Conclusions

Bien que la plupart des infections osseuses, articulaires, cutanées et des tissus mous soient causées par un nombre limité d’agents pathogènes bactériens et fongiques, les manifestations cliniques et radiographiques se chevauchent souvent suffisamment pour que les cultures microbiologiques soient nécessaires pour guider la thérapie médicale et chirurgicale. ces infections sont causées par une flore normale, les échantillons doivent être collectés de manière à éviter la contamination par la flore de la peau ou des voies gastro-intestinales, urogénitales ou des voies respiratoires supérieures. Les échantillons de tissus ou de fluides aspirés doivent être soumis à la culture; Le rôle des tests d’amplification des acides nucléiques n’est pas clair, car il n’existe pas d’essais cliniques contrôlés à grande échelle utilisant des systèmes commerciaux pour établir les caractéristiques de performance de ces tests. dosages Ces tests ne doivent pas être utilisés de manière routinière comme substitut à la culture, mais ils peuvent jouer un rôle complémentaire au diagnostic d’infections causées par des mycobactéries, des champignons ou des bactéries exigeantes.

Remerciements

Conflits d’intérêts potentielsMLW et WW: no conflicts

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