Riboflavin ile Trombosit Ürünleri ve UV Işık Tedavisi: Yüksek Titre Bakteriyel Kontaminasyon Karşı Etkinliği
Summary
The storage conditions of platelet products create an ideal environment for bacterial contaminants to multiply to dangerous levels. The goal of this study was to use a colony forming assay to evaluate a riboflavin based pathogen reduction process against high titer bacterial contamination in human platelet products.
Abstract
Bakteriler tarafından trombosit birimlerinin kirlenmesi uzun nedeniyle sonrası bağış depolama koşulları önemli bir transfüzyon riski olarak kabul edilmiştir. Ürünler, rutin bir ajite çalkalayıcı üzerinde 22 ° C'de bakteri büyümesini teşvik edebilen bir durum saklanır. Trombosit ürün içine inanılan bakteri sayısı çok düşük olduğu halde, bu bakteriler, ciddi yan etkilere yol, çok yüksek bir titre önce transfüzyon çoğalabilir. Bu çalışmanın amacı, trombosit ürünlerinin ortak kirleticiler olarak tespit edilmiştir bakteri panele karşı riboflavin tabanlı patojen azaltma süreci değerlendirmektir. Bu panel aşağıdaki organizmaları dahil: S. epidermidis, S. aureus, S. mitis, S. pyogenes, S. marcescens, Y. enterocolitica, B. neotomae, B. cereus, E. coli, P. aeruginosa, ve K. pneumoniae. Her trombosit ünite yüksek bakteri yükü ile aşılandı ve numuneler b çıkarıldıtedavi öncesi ve sonrasında oth. Bir koloni deneyi oluşturan bir uç noktası sulandırması şeması kullanılarak ön-işleme ve tedavi sonrası bakteri titrelerini belirlemek için kullanılmıştır. Log azalma tedavi öncesi titresi gelen tedavi sonrası titresi çıkarılarak hesaplandı. Aşağıdaki günlük indirim gözlendi: S. epidermidis 4.7 log (99,998%), S. aureus 4.8 log (99,998%), S. 3.7 log (99.98%) Mitis, S. pyogenes 2.6 log (% 99.7), S. marcescens 4,0 log (% 99,99), Y. enterocolitica 3.3 log (% 99,95), B. neotomae 5.4 log (99,9996%), B. cereus 2.6 log (% 99.7), E.coli ≥5.4 log (99,9996%), P. aeruginosa 4.7 log (99,998%) ve K . pneumoniae 2.8 log (% 99.8). Bu çalışmanın sonuçları süreci bakteriyel kontaminasyon ile ilişkili ciddi yan transfüzyon olay riskini azaltmak için yardımcı olabilir öneririz.
Introduction
Trombositlerin transfüzyonu, plazma, eritrositler paketlenmiş ve tam kan ürünleri, modern tıpta önemli bir rol oynamaktadır ve çeşitli tıbbi durumların tedavisinde hayati sıvıyı yerine ve sonuçta hayatlarını kurtarmak için kullanılabilir. Trombositler, ya tam kandan izole ve toplanmış bir transfusable doz halinde veya trombosit aferez sürecinde toplanan Hücresel bir ürünüdür. Vücutta trombositlerin ana rolü yara yerlerinde kanamayı durdurmak ve hemostaz korumaya yardımcı olmaktır. Düşük trombosit hücre sayımı (trombositopeni) muzdarip hastalar spontan kanama olaylarına duyarlı ve trombosit hücresi normal aralıkta geri sayım getirmek için trombositler ile transfüzyon. Toplanan trombosit 5-7 günlük bir süre için saklanabilir ve sabit bir ajitasyon altında iken 22 ± 2 ° C'de saklanır.
Trombosit transfüzyonu özelliklerini hayat kurtarıcı orada nedeniyle co transfüzyon alıcıya hafif bir risk olmaya devam rağmenparazitler, bakteriler ve virüsler 11 ile bu ürünlerin ntamination. Viral nükleik asit testleri uygulanması (NAT), hepatit C virüsü (HCV), Hepatit B virüsü (HBV), insan immüno-ve eksikliği virüsü (HIV) gibi büyük kan yoluyla bulaşan maddeler, viral bulaşma riskini anlamlı derecede düşme 5. Bu ajanlar HIV 1000000 8 uyarınca bağış, HCV için 1.000.000 6.7 başına bağış ve HBV 15 1000000 1,7 başına bağış olmak için Kanada Kan Hizmetleri'nden yeni bir yayın kalıntı riski tahmin ediyor.
Trombosit ürünleri her yıl milyonlarca transfüzyon çünkü birçok alıcı potansiyel olarak yaşamı tehdit eden komplikasyonlara maruz 1000 7 ve: bakteri genellikle kamuoyuna daha az dikkat toplamak rağmen, trombosit ürünleri bakteriyel kontaminasyon sıklığı yüksek 1 olarak tahmin edilmiştir Sepsis 6 gibi. Araştırma zamanda bu bakteri yükü göstermektedirkirlenme düşük bölgesinin <100 koloni oluşturan birim (CFU) / ürün 2,16, ancak besin açısından zengin ortam ve oda sıcaklığında depolama öncesinde transfüzyon tehlikeli yüksek titreleri için çoğalırlar bakterilerin kirletici sağlar. Şu anda, trombosit alıcı ulaşmasını bakteri bulaşmış ürünlerin önlemek için yalnızca onaylanmış yöntemler kültür tabanlı sistemler ve bakım testi hızlı noktası kullanımı geçer. Kısaca, kültür tabanlı sistemler için trombosit ürünleri 4-8 ml örnek bir şişe içine trombosit üründen çıkarılır ve inoküle edilir, bunun üzerine bakterilerin ürün olarak çoğalma izin 12-24 saat için 22 ° C'da bir çalkalayıcı üzerinde saklanır besleyici ortamı ihtiva etmektedir. Şişe bakteri üremesi için şişe izleyen bir alet yerleştirilir. Gösterge şişe bakteri üremesini tespit ederse bayraklı ve karşılık gelen trombosit ünitesi atılır. Bu süreç hızlı gro tespit etmede oldukça başarılı ikenkanat organizmalar, yavaş büyüyen türlerin birçoğu böylece transfüzyonu 7,12,14,16,22 için çıkacak yanlış negatif birimler için potansiyel yaratıyor, tespit için yeterince yüksek bir titreye büyümek yok. Bakteriyel yükü önemli ölçüde artmıştır zaman kültür tabanlı algılama sistemlerinin aksine, bakım testi hızlı noktası genellikle trombosit saklama dönemi daha sonra yapılır. Yüksek titreleri bakım testlerinin noktası kültürü temelli sistemlere göre daha az duyarlı olduğu için gerekli ve onlar bir titreye ≥1 x 10 3 CFU / ml 17 ulaştıktan sonra sadece güvenilir bakteri tespit edilmiştir. Ancak bu tür testler örnekleme 1 saat içinde sonuçlar sağlayabilir. Bu testlerin performansı değişkenlik alıcı 9 ölümcül septik reaksiyona neden yalancı negatif ürünün salınımına yol açmıştır.
Trombosit ürünleri bakteriyel kontaminasyon sorununu mücadele için alternatif bir yol patojen azaltma proc rutin kullanımı yoluylakirletici bakterilerin inaktive yerine onları tespit deneyebilirsiniz ess. UV ışığı ile bir arada, bir photosensitizer olarak riboflavin kullanarak, bakteri 3,4,8,10,19-21 riboflavin ve UV .bir kullanımı dahil olmak üzere patojenik kan yoluyla bulaşan kirletici maddelerin geniş bir enfeksiyon oluşturma azaltmak için gösterilmiştir Patojen azaltılması için hafif toksik olmayan mutajenik ve riboflavin ve UV ışığı ile muamele edilmiş bileşenler transfüzyon alıcı hem de kan ürünleri 18 taşıma olanlar için güvenli olduğu gösterilmiştir. Kısaca, riboflavin moleküller, bakteri, parazit, virüs ve herhangi bir çekirdekli hücre (örneğin, beyaz kan hücreleri) nükleik asitleri (DNA ve RNA) ile ilişkilendirebilir. UV ışığına maruz kalma ve böylece nükleik asitlerin replikasyonu ve / veya transkripsiyon önlenmesi ve 13 inaktive organizmanın bırakarak, nükleik asitler (öncelikle guanin bazlar) fonksiyonel gruplarının bir kimyasal değişimini neden riboflavin etkinleştirir. Plaka gibi çekirdeklerini kaybetmiş hücrelersağlar ve kırmızı kan hücreleri, bağlı nükleik asidin eksikliği riboflavin kimyası ile etkilenmez.
Riboflavin ve UV ışığı teknolojisi ile önceki çalışma klinik olarak anlamlı bakteri yükü (<20 CFU / ürün) 8 kontamine trombosit ürünü taklit etmek amaçlanan bir deney tasarımı kullanılarak bakterilerin seçilmiş bir grup değerlendirdi. Bu çalışmanın amacı, yüksek titre bakteriyel kirlenmeye karşı riboflavin ve UV ışığı sürecini değerlendirmektir (> 1.0 x 10 5 CFU / ml) sistemin toplam bakteri azaltma kapasitesini ölçmek amacıyla plazmada tedavi trombosit ürünleri. Hemovigilance çalışmaları 1 ile toplanan verilere dayalı olarak, genel olarak ortaya çıkan gram negatif ve gram pozitif organizmaların panel bu çalışmada değerlendirme için seçilir ve aşağıdaki türler dahil: Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Streptococcus mitis, Streptococcus pyogenes, Serratia marcescens, Yersinia enterocolitica ,Brucella neotomae, B.cereus (vejetatif formu), Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa ve Klebsiella pneumoniae. B. dışındaki tüm canlılar, cereus, ATCC'den elde edilmiştir ve öncelik kan bileşenlerinden izole edildiğini tespit edilmiş bakteri türleri elde üzerine yerleştirilmiştir. B. cereus bu çalışmada test kontamine trombosit ürününden içten izole klinik türdür.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bakteriyel tarama kan bankacılığı kurumlarında yaygın bir uygulama haline geldi ve birçok yerde için bakteri bulaşmış trombositlerin transfüzyonu önlemek için birincil yöntem olarak hizmet vermektedir. Bakteriyel tarama genellikle S. gibi hızlı büyüyen Gram negatif bakterilerin çoğunluğu yasaklamakta rağmen marcescens, E. E. coli, E. cloacae, bu S. gibi yavaş büyüyen Gram pozitif bakteriler tespit için mücadele aureus, Streptococcus spp., ve S. epidermidis 8. Ne yazık ki, bu üç Gram pozitif bakteriler, hasta mortalite 1 yol açmıştır Kirlenmiş trombosit birimleri ve bu üç organizmalar içeren trombosit ürünleri transfüzyonu% 50 yukarı sorumlu tutulmaktadır.
En az bir organizma, tipik 4-8 mi tarama numunesi içinde bulunan ve böylece bakteriyel tarama kadar yeterince yüksek olması için trombosit ürün bakteriyel titresi dayanır. Bir bakteri 4-8 ml'lik numune hacminde çekilecek için bakteriyel titre yeterince yüksek değilse, cihaz yanlış negatif olarak işaretlenmesi ve transfüzyon için serbest bırakılır. Bakteriyel tarama için alternatif bir yaklaşım, tüm trombosit birimler yapılabilir ve bu işlevsel olmayan olarak kirlenmesine neden olan organizmaları hale getirebilir proaktif bir süreç istihdam olabilir.
Bu çalışmada, bakterilerin yüksek titerleri bilerek riboflavin ve UV ışığı patojen indirgeme işleminin toplam redüksiyon kapasitesini test etmek için trombosit birimlere ilave edildi. Bakteriyel yükleri, bu çalışmada test edilen, ancak çok normal bağış esnasında kan ürünlerinde bulunan edilen miktarlardan, bu çalışma riboflavin ve UV ışığı işlemi önemli bir kontamine trombosit biriminde canlı bakteri titresi azaltmak mümkün olduğunu göstermeye yarar 5.4 log (bakteri kontamine 99,7-99,9996% azalma) (Şekil 2) 2.6. Bir sahih edinmek içinte log azalma değeri, bakteri titre adımları yaparken operatör hassas pipetleme becerileri ile birlikte iyi aseptik teknik olması çok önemlidir. Seri seyreltmeler performans Imprecise pipetleme hataların birikmesi, böylece doğru titre ölçümüne neden olabilir.
Bu çalışmada toplanan veriler düşük seviyede, klinik olarak anlamlı bakteriyemi (<20 CFU / birim) karşı sistemi meydan riboflavin ve UV ışınlarına, önceki çalışmaları destekler. Bir önceki çalışmada gerçek bir klinik kirlenme olayı taklit etmek için tasarlanmış ve sonuçlar riboflavin gösterdi ve UV ışığı 7 günlük trombosit saklama süresi boyunca bakteri gelişimini önlemede etkili oldu. Önceki çalışmada elde edilen verilere dayanarak Modelleme trombosit ürünleri bakteriyel kontaminasyon mevcut risk tahminleri mevcut seviyeleri 8'den kadar 98 kadar% azalma olabileceğini düşündürmektedir. Riboflavin ve UV ışığı süreci bakteriyel ekrana olumlu karşılaştırırSadece klinik olarak anlamlı bakteri yükü 8 ile meydan okuduğunda trombosit birimlerinde bakteriyel kirleticileri tespit etmek için bir% 66 etkinliğini göstermiştir ing.
Bütün teknolojiler gibi, trombosit ürünleri PRT tedavisi bakteri bulaşmış trombosit birimleriyle kendi sınırlamaları vardır ilişkili komplikasyonları önlemek için. PRT sistemleri bakteri sporlarına karşı etkili değildir ve PRT sistemi kalan endotoksin hala alıcı septik çarpmasına neden olabilir Gram negatif bakterilerin yüksek titreleri inaktive olabilir böylece bile endotoksin inaktive yok. Bakteriler yüksek titreleri yaymak için önce PRT iyi depolama sırasında erken yapılır.
Bu iki çalışmanın kombinasyonu ile gösterildiği gibi, sonuç olarak, riboflavin ve UV ışığı işlemi hem Gram negatif ve Gram pozitif organizmaların bakteri yüklerini azaltan, ve bakteriyel tarama için uygun bir alternatif sunar. Rutin davranıyorriboflavin ve UV ışığı ile g trombosit ürünleri de virüsler ve parazitler gibi diğer kan yoluyla bulaşan ajanların potansiyel iletimini azaltarak yararı vardır.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors have no acknowledgements.
Materials
| Mirasol Illuminator | Terumo BCT | N/A | |
| Mirasol Treatment/Storage Bag | Terumo BCT | N/A | |
| Hematology Analyzer | Beckman-Coulter | Ac•T diff | |
| Blood Gas Analyzer | Siemens | RapidLab 1265 | |
| Sterile Docking Device | Terumo BCT | TSCD | |
| Platelet Incubator | Helmer | PC2200 | |
| Orbital Incubator Shaker | Lab-Line | 4628 | |
| Dry Incubator | Fisher | Iso-temp | |
| Class II A/B3 Biosafety Cabinet | Thermo-forma | 1286 | |
| Tubing Sealer | Sebra | Smart Sealer II | |
| Table Top Centrifuge | IEC | Centra GP8R | |
| 10 mL Syringe | BD | 309604 | |
| 30 mL Syringe | BD | 309650 | |
| 5 mL Dilution Tube | VWR | 211-0058 | |
| 50 mL Conical Tube | Corning | 430290 | |
| Micropipette | Gilson | P-200 | |
| Micropipette | Rainin | R-200 | |
| Repeat Pipette | Eppendorf | 4780 | |
| 1-200 µL Filter Tip | Costar | 4810 | |
| 25 mL Disposable Serrological Pipette | Costar | 4489 | |
| 5 mL Disposable Serrological Pipette | Costar | 4487 | |
| 35 mL 500 µM Riboflavin | Terumo BCT | 35 mL 500 µM | |
| Brucella Agar with 5% Horse Blood | BBL | 221547 | |
| Brain Heart Infusion | Teknova | B9993 | |
| Peptone Water | BD | 257087 | |
| Trypticase Soy Broth | BD | 299113 | |
| Trypticase Soy Agar | Remel | R01917 | |
| Heat Inactivated Horse Serum | Gibco | 26050 |
References
- Brecher, M. E., Hay, S. N. Bacterial contamination of blood components. Clin. Microbiol. Rev. 18 (1), 195-204 (2005).
- Brecher, M. E., Holland, P. V., Pineda, A. A., Tegtmeier, G. E., Yomtovian, R. Growth of bacteria in inoculated platelets: implications for bacteria detection and the extension of platelet storage. Transfusion. 40 (11), 1308-1312 (2000).
- Cardo, L. J., et al. Pathogen inactivation of Leishmania donovani infantum in plasma and platelet concentrates using riboflavin and ultraviolet light. Vox Sang. 90 (2), 85-91 (2006).
- Cardo, L. J., Salata, J., Mendez, J., Reddy, H., Goodrich, R. Pathogen inactivation of Trypanosoma cruzi in plasma and platelet concentrates using riboflavin and ultraviolet light. Transfus. Apher. Sci. 37 (2), 131-137 (2007).
- Dodd, R. Y. Current viral risks of blood and blood products. Ann. Med. 32 (7), 469-474 (2000).
- Dodd, R. Y. Bacterial contamination and transfusion safety: experience in the United States. Transfus. Clin. Biol. 10 (1), 6-9 (2003).
- Dumont, L. J., et al. Screening of single-donor apheresis platelets for bacterial contamination: the PASSPORT study results. Transfusion. 50 (3), 589-599 (2010).
- Goodrich, R. P., Gilmour, D., Hovenga, N., Keil, S. D. A laboratory comparison of pathogen reduction technology treatment and culture of platelet products for addressing bacterial contamination concerns. Transfusion. 49 (6), 1205-1216 (2009).
- Greco-Stewart, V. S., et al. Serratia marcescens strains implicated in adverse transfusion reactions form biofilms in platelet concentrates and demonstrate reduced detection by automated culture. Vox Sang. 102 (3), 212-220 (2012).
- Keil, S. D., et al. Inactivation of Plasmodium spp. in plasma and platelet concentrates using riboflavin and ultraviolet light. Transfusion. 53 (10), 2278-2286 (2013).
- Kleinman, S., Chan, P., Robillard, P. Risks associated with transfusion of cellular blood components in Canada. Transfus. Med Rev. 17 (2), 120-162 (2003).
- Larsen, C. P., Ezligini, F., Hermansen, N. O., Kjeldsen-Kragh, J. Six years’ experience of using the BacT/ALERT system to screen all platelet concentrates, and additional testing of outdated platelet concentrates to estimate the frequency of false-negative results. Vox Sang. 88 (2), 93-97 (2005).
- Mundt, J. M., Rouse, L., Van den Bossche, J., Goodrich, R. P. Chemical and Biological Mechanisms of Pathogen Reduction Technologies. Photochem. Photobiol. , (2014).
- Murphy, W. G., et al. Screening platelet concentrates for bacterial contamination: low numbers of bacteria and slow growth in contaminated units mandate an alternative approach to product safety. Vox Sang. 95 (1), 13-19 (2008).
- Brien, S. F., et al. Current incidence and residual risk of HIV, HBV and HCV at Canadian Blood Services. Vox Sang. 103 (1), 83-86 (2012).
- Pearce, S., Rowe, G. P., Field, S. P. Screening of platelets for bacterial contamination at the Welsh Blood Service. Transfus. Med. 21 (1), 25-32 (2011).
- Ramirez-Arcos, S., Kou, Y., Perkins, H. Evaluation of a universal point-of-issue assay for bacterial detection in buffy coat platelet components. Vox Sang. 107 (2), 192-195 (2014).
- Reddy, H. L., et al. Toxicity testing of a novel riboflavin-based technology for pathogen reduction and white blood cell inactivation. Transfus. Med. Rev. 22 (2), 133-153 (2008).
- Ruane, P. H., et al. Photochemical inactivation of selected viruses and bacteria in platelet concentrates using riboflavin and light. Transfusion. 44 (6), 877-885 (2004).
- Tonnetti, L., Proctor, M. C., Reddy, H. L., Goodrich, R. P., Leiby, D. A. Evaluation of the Mirasol pathogen reduction technology system against Babesia microti in apheresis platelets and plasma. Transfusion. 50 (5), 1019-1027 (2010).
- Vanlandingham, D. L., et al. Photochemical inactivation of chikungunya virus in plasma and platelets using the Mirasol pathogen reduction technology system. Transfusion. 53 (2), 284-290 (2013).
- Walther-Wenke, G., et al. Monitoring bacterial contamination of blood components in Germany: effect of contamination reduction measures. Vox Sang. 100 (4), 359-366 (2011).
