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.
Contaminação de unidades de plaquetas por bactérias tem sido reconhecida como um risco significativo de transfusão, devido às suas condições de armazenamento pós-doação. Os produtos são rotineiramente armazenadas a 22 ° C num agitador de agitação, uma condição que pode promover o crescimento bacteriano. Embora o número total de bactérias que se acredita ser introduzida num produto de plaquetas é extremamente baixa, estas bactérias podem multiplicar-se a um título muito elevado antes da transfusão, potencialmente resultando em efeitos adversos graves. O objectivo deste estudo foi o de avaliar um processo de redução de agentes patogénicos riboflavina base contra um painel de bactérias que foram identificadas como contaminantes comuns de produtos de plaquetas. Este painel incluiu os seguintes organismos: S. epidermidis, S. aureus, S. mitis, S. pyogenes, S. marcescens, Y. enterocolitica, B. neotomae, B. cereus, E. coli, P. aeruginosa e K. pneumoniae. Cada unidade de plaquetas foi inoculado com uma alta carga bacteriana e as amostras foram removidas bOTH antes e após o tratamento. Um ensaio de formação de colónias, usando um esquema de diluição ponto final, foi usado para determinar os pré-tratamento e pós-tratamento títulos bacterianos. Redução log foi calculada subtraindo-se o título pós-tratamento do título de pré-tratamento. Foram observadas as seguintes reduções de log: S. epidermidis 4,7 log (99,998%), S. aureus 4,8 log (99,998%), S. mitis 3,7 log (99,98%), 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%) e K . pneumoniae 2,8 log (99,8%). Os resultados deste estudo sugerem que o processo pode ajudar a diminuir o risco de eventos adversos graves transfusão associados à contaminação bacteriana.
A transfusão de plaquetas, plasma, glóbulos vermelhos embalados e produtos de sangue total desempenhar um papel importante na medicina moderna e pode ser utilizada para tratar várias condições médicas, substituir fluidos vitais e, finalmente, salvar vidas. As plaquetas são um produto celular que, ou são isoladas a partir de sangue total, e reunido em uma dose ou transfusable são recolhidos através do processo de aférese plaquetária. O principal papel de plaquetas no corpo é para parar o sangramento em locais de feridas e para ajudar a manter a hemostasia. Pacientes que sofrem de uma contagem de células de plaquetas baixa (trombocitopenia) são suscetíveis a eventos hemorrágicos espontâneos e são transfundidos com plaquetas de trazer sua contagem de células de plaquetas para trás em um intervalo normal. Plaquetas recolhidos são armazenados durante um período máximo de 5-7 dias e são armazenadas a 22 ± 2 ° C enquanto sob agitação constante.
Apesar de as propriedades de transfusões de plaquetas salvar a vida continua a haver um pequeno risco para receptores de transfusão devido a contamination desses produtos por parasitas, bactérias e vírus 11. A implementação de teste de ácido nucleico virai (NAT) diminuiu de forma significativa o risco de transmissão viral de sangue suportados agentes principais, tais como o vírus da hepatite C (HCV), vírus da hepatite B (HBV) e o vírus da imuno-deficiência humana (HIV) 5. Uma publicação recente do Canadian Blood Services estima o risco residual para esses agentes a ser de 1 por 8.000.000 doações para HIV, 1 por 6,7 milhões de doações para HCV e 1 por 1.700.000 doações para HBV 15.
Embora as bactérias normalmente angariar menos atenção do público em geral, a frequência de contaminação bacteriana em produtos de plaquetas foi estimado para ser tão alta quanto 1: 1000 7 e porque milhões de produtos de plaquetas são transfundidos cada ano muitos destinatários estão expostos a potenciais complicações fatais como sepse 6. A investigação sugere que a carga bacteriana no momentode contaminação é baixo, <100 unidades formadoras de colónias (UFC) / produto 2,16, no entanto, o ambiente rico em nutrientes e temperatura ambiente de armazenamento permite que bactérias contaminem a proliferar a perigosamente altos títulos antes da transfusão. Atualmente, os métodos só aprovados disponíveis para evitar que os produtos contaminados por bactérias de chegar a um destinatário de plaquetas é através do uso de sistemas de cultura de base e ponto rápido dos testes de cuidado. Resumidamente, para os sistemas de cultura de produtos à base de plaquetas são armazenadas em um agitador a 22 ° C durante 12-24 h, para permitir a proliferação de bactérias no produto, no qual uma amostra de 4-8 mL é retirada a partir do produto de plaquetas e inoculados num frasco contendo meio nutriente. O frasco é colocado num instrumento que monitora o frasco para o crescimento bacteriano. Se o instrumento detecta o crescimento bacteriano dentro da garrafa que é apanhado e a unidade de plaquetas correspondente é descartado. Enquanto este processo é razoavelmente bem sucedida na detecção de gro rápidoasa organismos, muitas das espécies de crescimento lento não crescem a um título suficientemente elevado para ser detectado, criando, assim, o potencial para as unidades de falsos negativos para ser lançado para a transfusão 7,12,14,16,22. Ao contrário dos sistemas de detecção de cultura com base, ponto de teste rápido cuidados é tipicamente realizada no final do período de armazenagem de plaquetas quando a carga bacteriana tem aumentado significativamente. Os títulos mais elevados são necessários dado que o ponto de cuidados testes são menos sensíveis do que os sistemas de cultura de base, e apenas detectar com fiabilidade, uma vez que as bactérias atingir um título ≥1 x 10 3 CFU / ml 17. No entanto, tais testes podem fornecer resultados dentro de 1 hora da amostragem. A variabilidade no desempenho destes ensaios levaram ao lançamento de um produto falso negativo, causando uma reacção séptico fatal no recipiente 9.
Uma forma alternativa para combater o problema da contaminação bacteriana de produtos de plaquetas é através do uso de rotina de um agente patogénico Proc reduçãoess que podem inactivar bactérias contaminantes em vez de tentar detectá-los. Usando riboflavina como um fotossensibilizador, em combinação com luz UV, tem demonstrado reduzir a infecciosidade de uma vasta gama de contaminantes transmitidas pelo sangue patogénicos, incluindo bactérias 3,4,8,10,19-21 .A utilização de riboflavina e UV luz para a redução dos organismos patogénicos é não-tóxico e não-mutagênico, e componentes tratados com luz UV e riboflavina foram mostrados para ser seguro para receptores de transfusão, bem como para aqueles que manipulam produtos derivados de sangue 18. Resumidamente, as moléculas de riboflavina pode associar com os ácidos nucleicos (ADN e ARN) de bactérias, parasitas, vírus e qualquer célula nucleada (por exemplo, células brancas do sangue). A exposição à luz UV ativa riboflavina, causando uma alteração química de grupos funcionais dos ácidos nucleicos (principalmente bases de guanina), impedindo assim a replicação e / ou a transcrição dos ácidos nucleicos e deixando o organismo inactivado 13. Anucleadas como placae permite que as células vermelhas do sangue não são afectados pela química de riboflavina, devido à falta de ácido nucleico.
Trabalhos anteriores com a tecnologia riboflavina e luz UV avaliaram um grupo seleto de bactérias usando um desenho experimental destina-se a imitar um produto de plaquetas contaminadas com uma carga bacteriana clinicamente relevante (<20 UFC / produto) 8. O objetivo deste estudo foi avaliar o processo de riboflavina e luz UV contra a contaminação bacteriana título elevado (> 1,0 x 10 5 UFC / ml) em produtos de plaquetas tratadas no plasma, a fim medir a capacidade de redução bacteriana total do sistema. Com base em dados recolhidos a partir de estudos de hemovigilância 1, um painel de comumente ocorrem organismos gram positivas negativas e gram foi selecionado para avaliação neste estudo e incluiu as seguintes espécies: Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Streptococcus mitis, Streptococcus pyogenes, Serratia marcescens, Yersinia enterocolitica ,Neotomae Brucella, Bacillus cereus (forma vegetativa), Esherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Klebsiella pneumoniae. Todos os organismos, exceto B. cereus, foram obtidas da ATCC e foi colocada uma prioridade na obtenção de estirpes bacterianas que foram identificados como sendo isolado a partir de componentes do sangue. O B. cereus testados neste estudo é uma estirpe clínica isolada internamente a partir de um produto de plaquetas contaminado.
Triagem bacteriana tornou-se prática comum nas instituições bancárias de sangue e para muitos locais que serve como o principal método para evitar a transfusão de plaquetas contaminadas com bactérias. Embora o rastreio bacteriana normalmente interdita a maioria de rápido crescimento de bactérias Gram negativas, como S. marcescens, E. coli e E. cloacae, ele se esforça para detectar crescimento lento bactérias Gram positivas como S. aureus, Streptococcus spp., e S. epidermidis 8. Infelizmente, estes três bactérias Gram-positivas estão implicados em para cima de 50% de todas as unidades de plaquetas contaminadas e transfusão de plaquetas dos produtos contendo estes três organismos tem conduzir a mortalidade dos pacientes 1.
Rastreio bacteriano baseia-se na titulação bacteriana num produto de plaquetas de ser suficientemente elevada de modo a que pelo menos um organismo está contido dentro do típico 4-8 ml da amostra de rastreio. Se o título bacteriana não é suficientemente elevado para uma bactéria para ser capturado no volume de amostra 4-8 ml, a unidade está incorretamente sinalizado como negativa e ele é liberado para transfusão. Uma abordagem alternativa ao rastreio bacteriana pode ser empregar um processo de pró-activo que pode ser realizada em todas as unidades de plaquetas e que pode tornar os organismos contaminantes como não funcional.
Neste estudo, os títulos elevados de bactérias foram propositadamente adicionadas às unidades de plaquetas para testar a capacidade de redução total do processo de redução de luz patógeno riboflavina e UV. Embora as cargas bacterianas testadas neste estudo ultrapassam de longe os normalmente encontrados em produtos de sangue, no momento da doação, este estudo ajuda a demonstrar que o processo de riboflavina e luz UV é capaz de reduzir significativamente a título de bactérias viáveis numa unidade de plaquetas contaminado por 2,6 a 5,4 log (% de redução 99,7-99,9996 bactérias contaminantes) (Figura 2). Para obter uma accuravalor da redução log te, é fundamental que o operador tem boa técnica asséptica, juntamente com habilidades de pipetagem precisos ao realizar as etapas de titulação bacterianas. Pipetagem imprecisa ao realizar diluições em série podem conduzir a uma acumulação de erros, assim, uma medição título impreciso.
Os dados coletados neste estudo apoia o trabalho anterior com riboflavina e luz ultravioleta, que desafiou o sistema contra baixo nível, bacteremia clinicamente relevantes (<20 UFC / unidade). O estudo anterior foi concebido para mimetizar um evento contaminação clínica real e os resultados mostraram riboflavina e luz UV foi eficaz na prevenção do crescimento de bactérias ao longo do período de armazenagem de plaquetas de 7 dias. Modelando com base nos dados do estudo anterior sugere que as estimativas de risco de contaminação bacteriana de corrente de produtos de plaquetas pode ser reduzida em tanto quanto 98% em relação aos níveis de corrente 8. O processo de riboflavina e luz UV compara favoravelmente com tela bacterianaing, que só demonstrou uma eficácia de 66% para detectar contaminantes bacterianos em unidades de plaquetas quando desafiado com uma carga bacteriana clinicamente relevantes 8.
Tal como acontece com todas as tecnologias, o tratamento PRT de produtos de plaquetas para evitar complicações associadas com unidades de plaquetas contaminadas com bactérias tem as suas limitações. PRT sistemas não são eficazes contra os esporos bacterianos e não inactivar endotoxinas, mesmo se, assim, um sistema PRT pode inactivar títulos elevados de bactérias Gram-negativas da endotoxina restante ainda pode causar choque séptico no receptor. PRT é melhor realizada precocemente durante o armazenamento antes que as bactérias podem se propagar para altos títulos.
Em conclusão, conforme demonstrado pela combinação destes dois estudos, o processo de riboflavina e luz UV é eficaz em reduzir as cargas bacterianas de ambas as bactérias gram negativas e gram positivos e podem oferecer uma alternativa viável para a triagem bacteriana. Rotineiramente treatinprodutos g de plaquetas com riboflavina e luz UV também tem o benefício adicional de reduzir o potencial de transmissão de outros agentes transmitidos pelo sangue, como vírus e parasitas.
The authors have nothing to disclose.
The authors have no acknowledgements.
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 |