Fattori di rischio per lo sviluppo di shock settico in pazienti con infezione del tratto urinario

Abstract

Introduzione. La sepsi grave e lo shock settico sono associati a una mortalità sostanziale. Tuttavia, pochi studi hanno valutato il rischio di shock settico tra i pazienti che soffrivano di infezione del tratto urinario (UTI). Materiali e metodi. Questo studio retrospettivo ha reclutato casi di UTI da un ospedale per acuti tra gennaio 2006 e ottobre 2012 con raccolta dati prospettica. Risultati. Dei 710 partecipanti ammessi per UTI, 80 pazienti (11,3%) hanno avuto shock settico. Il tasso di batteriemia è del 27,9%; il danno renale acuto è del 12,7% e il tasso di mortalità è dello 0,28%. Le analisi di regressione logistica multivariata hanno indicato che malattia coronarica (CAD) (OR: 2,521, IC 95%: 1,129-5,628,), insufficienza cardiaca congestizia (CHF) (OR: 4,638, IC 95%: 1,908-11,273,) e acuta danno renale (AKI) (OR: 2.992, 95% CI: 1.610-5.561,) sono stati associati indipendentemente a shock settico nei pazienti ricoverati con UTI. Inoltre, insufficienza cardiaca congestizia (femmina, OR: 4.076, 95% CI: 1.355–12.262,; maschio, OR: 5.676, 95% CI: 1.103–29.220,, risp.) E AKI (femmina, OR: 2.995, 95 % CI: 1.355-6.621,; maschi, OR: 3.359, 95% CI: 1.158-9.747,, risp.) Erano significativamente associati al rischio di shock settico in entrambi i gruppi di genere. Conclusione. Questo studio ha dimostrato che i pazienti con una storia medica di CAD o CHF hanno un rischio più elevato di shock quando vengono ammessi per il trattamento UTI. Anche l’AKI, una complicanza dell’IVU, è stata associata a shock settico. Pertanto, si raccomanda una gestione tempestiva e aggressiva per coloro che presentano rischi maggiori per prevenire il successivo fallimento del trattamento nei pazienti con UTI.

1. Introduzione

L’infezione del tratto urinario (UTI) è una delle principali infezioni batteriche tra gli adulti. È stato stimato che il 20-30% delle donne sperimenta uno o più episodi di disuria all’anno e la maggior parte di questi episodi rappresentava UTI. L’incidenza annuale di IVU tra gli adulti, inoltre, è stata del 3% per i maschi e del 12,6% per le femmine. Inoltre, il focolaio di infezione tra il 20-30% di tutti i pazienti settici era stato identificato come originato rispettivamente dal tratto urogenitale.

È noto che sepsi grave e shock settico si associano a mortalità sostanziale e possono provocare al consumo di quantità significative di risorse sanitarie. Le infezioni del tratto urinario sono caratterizzate da una varietà di sintomi che vanno dal completamente asintomatico alla sepsi, alla sepsi grave e persino allo shock settico. Sebbene i pazienti con urosepsi abbiano il tasso di mortalità più basso tra i pazienti che hanno sofferto di tutte le cause di shock settico, l’urosepsi può comunque provocare un tasso di mortalità dal 25% al 60% in gruppi di pazienti specifici. Pertanto, il riconoscimento dei fattori di rischio per le complicanze e il fallimento del trattamento con un intervento precoce di una corretta somministrazione di antimicrobici ad ampio spettro può migliorare significativamente il risultato.

Ci sono pochissimi studi, tuttavia, che esaminano i fattori di rischio per lo shock settico tra i pazienti con UTI. Pertanto, abbiamo condotto questo studio al fine di identificare i gruppi di pazienti con un rischio maggiore di urosepsi, che può portare a una mortalità sostanziale.

2. Materiali e metodi

2.1. Ambito clinico e soggetti

Questo studio retrospettivo è stato condotto al Chiayi Christian Hospital, un centro di riferimento terziario situato nella parte sud-occidentale di Taiwan con una popolazione di 547.000 abitanti. L’ospedale è dotato di 1.000 posti letto per acuti con un reparto ambulatoriale che serve circa 3.800 pazienti al giorno e un pronto soccorso che serve 260 pazienti al giorno. Questo studio osservazionale retrospettivo è conforme alle linee guida della Dichiarazione di Helsinki ed è stato approvato dal Comitato Etico Medico. Tutti i dati sono stati protetti in modo sicuro (scollegando le informazioni di identificazione dai set di dati principali). Inoltre, tutti i dati primari sono stati raccolti secondo le procedure delineate nelle linee guida STROBE che rafforzano il reporting degli studi osservazionali.

2.2. Definizioni e valutazione dei soggetti

Da gennaio 2006 a ottobre 2012, abbiamo studiato consecutivamente pazienti ospedalizzati con diagnosi di UTI al Chiayi Christian Hospital. I criteri di UTI in questo studio si basano su sintomi clinici e diagnosi di laboratorio, inclusi dolore durante la minzione (disuria), lombalgia o febbre con isolamento batterico di oltre 104 unità formanti colonie (CFU) / mL. Lo shock settico è stato definito come sepsi con ipotensione (pressione sanguigna sistolica (SBP) < 90 mmHg o pressione arteriosa media (MAP) < 70 mmHg o diminuzione SBP > 40 mmHg o meno di due deviazioni standard al di sotto del normale per l’età in assenza di altre cause di ipotensione) nell’arco di un’ora, nonostante un’adeguata rianimazione con liquidi al momento del ricovero o durante ricovero in ospedale.Sono stati esclusi casi asintomatici, UTI concomitante con altre infezioni, pazienti in terapia dialitica e shock diversi dallo shock settico, come mostrato nella Figura 1. Tutti i dati sono stati raccolti in modo prospettico con un modulo standard.

Figura 1
Criteri di inclusione ed esclusione dei nostri soggetti di studio.

2.3. Corso ospedaliero

La misurazione dei segni vitali, il prelievo di sangue e due o più serie di emocolture erano le procedure standard per i pazienti ospedalizzati con sospetta UTI. Dati di laboratorio completi, caratteri dei pazienti e condizioni mediche di base, inclusi età, sesso, diabete mellito (DM), ipertensione, malattia coronarica (CAD), insufficienza cardiaca congestizia (CHF), malattia renale cronica (CKD), vecchia malattia cerebrovascolare ( CVA), cirrosi epatica e cancro sono stati valutati dopo il ricovero. Gli antibiotici empirici sono stati somministrati entro la prima ora in tutti i casi sospettati di UTI. Per i pazienti emodinamici stabili, inizialmente come antibiotico empirico sono state prescritte cefalosporina di prima generazione per via endovenosa più aminoglicoside (in assenza di funzionalità renale compromessa) o cefalosporina di seconda generazione. Per i pazienti con condizioni emodinamiche instabili, invece, sono stati somministrati antibiotici ad ampio spettro con sostituzione aggressiva del volume intravascolare. L’aggiustamento antibiotico in base ai risultati della coltura e alla suscettibilità antimicrobica è stato ulteriormente organizzato durante il ricovero. I segni vitali giornalieri inclusi pressione sanguigna, temperatura, polso e frequenza respiratoria sono stati registrati ogni 8 ore dall’infermiere per i pazienti che erano emodinamicamente stabili. Per i pazienti che erano emodinamicamente instabili, i segni vitali venivano registrati ogni 2-6 ore al giorno.

2.4. Principali risultati ed endpoint

L’outcome primario era dicotomico. I pazienti sono stati divisi in due gruppi: (1) casi con shock settico al momento del ricovero o durante il ricovero e (2) casi senza shock settico. Abbiamo studiato le condizioni mediche sottostanti del paziente con il potenziale per contribuire allo shock mediato da UTI. Questi includono (1) condizioni generali sottostanti (età e sesso) e comorbidità (DM, ipertensione, CHF, CAD, CKD, cirrosi epatica, vecchia CVA e neoplasia), (2) funzionalità renale di base, (3) catetere a permanenza delle vie urinarie prima dell’UTI, (4) AKI durante il ricovero e (5) urosepsi. La CAD è stata diagnosticata dal cardiologo in base a elettrocardiogramma a riposo ed esercizio fisico, ecocardiografia, scansioni di radionuclidi e angiografia coronarica. La CHF è stata diagnosticata secondo la classificazione funzionale della New York Heart Association. A AKI è stata diagnosticata una diminuzione della velocità di filtrazione glomerulare (GFR) di oltre il 50% o un raddoppio della creatinina sierica durante il ricovero rispetto alla funzionalità renale basale secondo i criteri RIFLE, proposti dal gruppo Acute Dialysis Quality Initiative (ADQI). La GFR è stata stimata sulla base della creatinina sierica e dell’equazione Modification of Diet in Renal Disease (MDRD). Secondo la classificazione KDOQI CKD, lo stadio di CKD è stato assegnato in base al livello di funzionalità renale di base e indipendentemente dalla diagnosi. La batteriemia è un’invasione del flusso sanguigno da parte di batteri confermata dall’emocoltura. Le comorbilità sono state ottenute attraverso la revisione della cartella clinica e l’intervista al paziente.

2.5. Analisi statistica

Le statistiche descrittive sono state espresse come media ± deviazione standard per variabili continue e percentuale per variabili categoriali. Le differenze delle variabili categoriali tra i gruppi sono state analizzate dal test chi-quadrato e le variabili continue sono state analizzate dal test ANOVA unidirezionale. Sono state applicate analisi di regressione logistica multivariata per identificare i fattori di rischio associati allo shock durante il ricovero. La bontà di adattamento del modello di regressione logistica è stata valutata mediante il test di Hosmer e Lemeshow e il potere esplicativo è stato riportato con lo pseudo quadrato di Nagelkerke. Un valore di probabilità bilaterale inferiore o uguale a 0,05 è stato considerato statisticamente significativo. Le analisi statistiche sono state condotte utilizzando SPSS 15.0 per Windows (SPSS Inc., Chicago, IL).

3. Risultati

4. Discussione

L’infezione delle vie urinarie e lo shock settico sono entrambi i problemi più antichi e urgenti in medicina. Con una maggiore consapevolezza e la medicina moderna avanzata, i medici hanno fatto passi da gigante per ridurre il rischio di morte imminente associata all’urosepsi. Secondo studi precedenti, il tasso di shock settico per i pazienti con UTI può variare dal 20,8% al 32,9% in base alle diverse condizioni sottostanti. Nello studio attuale, l’incidenza di shock settico nei pazienti con UTI che necessitano di ricovero è stata dell’11,3%, con un tasso di batteriemia del 27,9%, AKI del 12,7% e mortalità dello 0,28%. Diversi fattori che attribuiscono lo shock settico sono stati precedentemente segnalati tra i pazienti con UTI, tra cui infezioni associate all’assistenza sanitaria, cirrosi epatica e uso di catetere urinario permanente.Nel nostro studio, abbiamo identificato che una storia di CAD o CHF e AKI sono associati indipendentemente a shock settico per i pazienti con UTI. Proponiamo che i pazienti con IVU con CAD sottostante e CHF abbiano un rischio maggiore di sviluppare shock settico.

Si nota un aumento del carico cardiaco tra i pazienti che soffrivano di sepsi, sepsi particolarmente grave. A causa del calo della resistenza periferica totale, lo sforzo per mantenere una pressione sanguigna adeguata e una pressione arteriosa media deve includere un aumento della gittata cardiaca (CO). Inoltre, la ritenzione di un gran numero di leucociti nel microcircolo coronarico, la disfunzione autonomica, la depressione miocardica intrinseca indotta dall’infiammazione, la disfunzione mitocondriale e l’apoptosi possono tutti contribuire allo sviluppo della disfunzione miocardica indotta dalla sepsi e portare a una contrattilità cardiaca depressa nei pazienti con sepsi . Con l’ecocardiografia transesofagea, Vileillard-Baron et al. ha scoperto che il 60% dei pazienti intubati con shock settico ha manifestato ipocinesia ventricolare sinistra (VS) globale durante i primi 3 giorni di sepsi. Tre importanti eventi cardiovascolari sono stati identificati quando la sepsi progredisce dalla sepsi grave allo shock settico. Ciò include una riduzione del volume intravascolare a causa della perdita capillare, una diminuzione del tono vascolare e una contrattilità cardiaca soppressa. I pazienti con infezione delle vie urinarie con sepsi grave possono presentare sia depressione della frazione di eiezione del ventricolo sinistro (EF) che grave riduzione della gittata sistolica. Quando la CO non è in grado di aumentare in modo appropriato per la compensazione, il calo della pressione arteriosa media porta a shock settico. I pazienti con disfunzione miocardica hanno un tasso di mortalità significativamente più alto rispetto ai pazienti settici senza compromissione cardiovascolare. Tuttavia, a nostra conoscenza, non esiste uno studio precedente che abbia indagato il rischio di disfunzione miocardica nei pazienti con UTI. Nel nostro studio, le percentuali di CAD e CHF tra i soggetti con shock settico erano del 13,8% e del 12,5%, mentre erano del 5,7% e del 2,5% tra i soggetti senza shock settico. Gli odds ratio per lo shock settico tra i pazienti con CAD e CHF erano rispettivamente 3,78 e 4,64. I pazienti con CAD o CHF hanno maggiori probabilità di avere una contrattilità cardiaca ridotta e una disfunzione miocardica. Lo shock settico, inoltre, può portare a un ulteriore deterioramento della contrattilità cardiaca in coloro che non sono in grado di aumentare adeguatamente la gittata cardiaca. Pertanto, i pazienti con CAD o CHF insieme a IVU grave hanno maggiori probabilità di progredire verso lo shock settico rispetto a quelli senza. Per prevenire la mortalità imminente nei pazienti con IVU con CAD sottostante e CHF, possono essere raccomandate la rianimazione con liquidi di vigilanza e una terapia antimicrobica precoce ad ampio spettro.

L’età avanzata è anche associata a un rischio più elevato di shock settico nei pazienti con UTI (rispetto anni) con un odds ratio di 1.021 incrementato ogni anno nel modello di regressione logistica univariata. La prevalenza di IVU negli anziani è molto più alta di quella nei soggetti più giovani. Come riportato, almeno il 20% delle donne e il 10% degli uomini di età pari o superiore a 65 anni hanno batteriuria. Nel nostro studio, il 59,8% (423/710) di tutti i casi ha più di 65 anni. È noto che vari meccanismi di difesa dei patogeni cambiano con l’età. Questi includono recessione dell’immunità cellulo-mediata, uropatia ostruttiva e alterazione della difesa della vescica correlata alla disfunzione neurogena, intensificazione della ricettività batterica delle cellule uroepiteliali, contaminazione correlata all’incontinenza fecale e urinaria, strumentazione uretrale e cateterizzazione e riduzione dei fattori antibatterici correlati agli ormoni nella prostata e nella vagina. Tuttavia, l’età è un fattore di rischio tradizionale noto da tempo per ipertensione, dislipidemia, ridotta tolleranza al glucosio e obesità. Poiché questi rimangono i principali fattori di rischio modificabili per lo sviluppo della malattia coronarica che affligge gli anziani, è ragionevole presumere che, oltre all’alterazione immunitaria dell’ospite, la CAD possa anche contribuire alla progressione dell’urosepsi a shock settico tra gli anziani. Nel nostro studio, i pazienti più anziani (di età pari o superiore a 65 anni) avevano un tasso più elevato di CAD (9,69% (41/423) contro 2,09% (6/287)) e CHF (5,44% (23/423) contro 1,05% ( 3/287)) rispetto ai pazienti più giovani. Inoltre, tutti i pazienti (11/11) con CAD e shock settico correlato a UTI e il 90% (9/10) dei pazienti con CHF e shock settico avevano un’età pari o superiore a 65 anni, rispettivamente. Gli anziani sono decisamente a rischio di shock settico correlato alle UTI nella nostra analisi. Abbiamo ipotizzato che ciò possa essere dovuto alla modifica del meccanismo di difesa o allo sviluppo di malattie cardiache come CHF e CAD.

La sepsi e lo shock settico sono i trigger più comuni di AKI. Tuttavia, la fisiopatologia dell’AKI nella sepsi è complessa e multifattoriale. Ciò include alterazioni emodinamiche intrarenali, disfunzione endoteliale, infiltrazione di cellule infiammatorie nel parenchima renale, trombosi intraglomerulare e ostruzione dei tubuli con cellule necrotiche e detriti.Poiché lo shock settico può attivare ulteriormente il sistema nervoso simpatico e l’asse renina-angiotensina-aldosterone, i pazienti con shock settico hanno maggiori probabilità di avere AKI. Studi precedenti hanno suggerito che lo shock settico può contribuire allo sviluppo di AKI fino al 45-60%, e i pazienti con AKI grave hanno un aumentato rischio di malattia renale allo stadio terminale e persino di morte. Nel nostro studio, abbiamo scoperto che i pazienti con shock settico avevano una maggiore probabilità di AKI rispetto a quelli senza. In particolare, il 26,3% dei pazienti con UTI con shock settico ha sviluppato un episodio di AKI. Poiché l’AKI correlato alla sepsi porta a esiti negativi, una terapia antibiotica precoce e appropriata, una rianimazione aggressiva e un attento monitoraggio dei cambiamenti nella funzione renale sono necessari per rilevare precocemente e prevenire lo sviluppo di AKI nei pazienti con urosepsi.

A causa delle differenze anatomiche, la complessità dell’IVU tra maschi e femmine è notevolmente diversa. Tuttavia, si sa poco sul rischio di shock settico tra i due. In questo documento, abbiamo dimostrato che entrambi i sessi condividevano fattori di rischio simili. CHF è significativamente un fattore di rischio per shock settico e AKI è associato a shock settico in entrambi i sessi. Sebbene l’incidenza di UTI possa variare tra i sessi, il rischio di comorbilità per i pazienti UTI rimane simile tra i due.

Ci sono diversi limiti nel nostro studio. In primo luogo, la raccolta dei dati negli studi retrospettivi può essere parziale e influenzata dai dati mancanti. Tuttavia, nel tentativo di evitare pregiudizi, abbiamo raccolto i dati in modo prospettico con un modulo standard. Inoltre, il processo è stato supervisionato da un nefrologo senior attraverso riunioni settimanali. In secondo luogo, le scelte degli agenti antimicrobici empirici sono state effettuate dai medici curanti senza una stretta unificazione. Tuttavia, la prescrizione di antibiotici è stata supervisionata dall’unità di controllo delle infezioni in ospedale con protocolli che specificano l’uso di antibiotici. Di conseguenza, le variazioni degli antibiotici utilizzati tra i diversi medici non erano profonde in questo studio. Terzo, il nostro studio è stato condotto in un unico istituto e quindi i risultati potrebbero non essere generalizzati. Tuttavia, poiché il nostro ospedale è un ospedale per acuti, i pazienti in questo studio non sono stati altamente selezionati. Ciò riduce la limitante generalizzabilità dei risultati.

In conclusione, abbiamo affermato che i pazienti con una storia medica di CAD o CHF hanno un rischio maggiore di shock settico quando soffrono di UTI nonostante il trattamento. Inoltre, i pazienti con shock settico correlato a UTI avevano il rischio di sviluppare AKI. Pertanto, una gestione precoce e aggressiva è raccomandata per i pazienti con UTI, specialmente quelli nel gruppo ad alto rischio, per prevenire il successivo fallimento del trattamento nei pazienti con UTI.

Divulgazione

Chih-Yen Hsiao e Huang -Yu Yang sono entrambi ugualmente considerati il primo autore.

Conflitto di interessi

Gli autori dichiarano che non vi è conflitto di interessi per quanto riguarda la pubblicazione di questo articolo.

Contributo degli autori

Chih-Yen Hsiao e Huang-Yu Yang hanno contribuito in egual misura a questo lavoro.

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