Le infezioni della protesi di anca e ginocchio: il vero nemico è il biofilm

Che cos’è l’infezione della protesi di anca o ginocchio? Epidemiologia e classificazione

 

Con il termine di infezione della protesi di anca o ginocchio (detta anche periprotesica) si intende la presenza di un microrganismo patogeno all’interno dell’articolazione. L’incidenza delle infezioni periprotesiche varia a seconda delle casistiche, con una percentuale variabile tra lo 0,4% e il 1,7% per il ginocchio e lo 0,3% e il 1,3% per l’anca: ovviamente la variabilità è legata alla presenza di fattori di rischio come l’età, l’obesità, il diabete, il fumo di sigaretta, l’artrite reumatoide, la presenza di mezzi di sintesi ecc, oltre che dall’ospedale che ha raccolto i dati, dall’esperienza delle équipe chirurgiche e del numero di interventi eseguiti ogni anno.

I numeri sono però destinati inevitabilmente a salire a causa dell’aumento del numero degli impianti protesici realizzati ogni anno, a sua volta dovuto all’aumento della vita media e delle richieste ed aspettative dei pazienti. 

Le infezioni periprotesiche possono essere suddivise in 3 categorie a seconda del tempo di insorgenza dall’intervento chirurgico:

  • Infezioni precoci, che compaiono tra le 4 settimane ed i 3 mesi dall’intervento; si pensa siano dovute ad una contaminazione in sala operatoria piuttosto che ad altri focolai infettivi. Sono spesso causate da germi ad alta patogenicità come lo Staphylococcus Aureus;
  • Infezioni ritardate, che compaiono tra i 3 e i 24 mesi dall’evento chirurgico; anch’esse spesso causate da una contaminazione in sala operatoria. I germi in causa possono essere molto variabili ed aver ormai formato un biofilm che rende difficile un trattamento conservativo;
  • Infezioni tardive, che compaiono oltre i 2 anni dall’intervento chirurgico. Nella maggior parte dei casi sono infezioni ematogene, cioè portate attraverso il circolo sanguigno da altri focolai infettivi del paziente, come infezioni dentarie non curate. In questo tipo di infezioni è importantissima la diagnosi precoce dall’insorgenza dei sintomi (early diagnosis): tre/quattro settimane dall’inizio dei sintomi è l’arco di tempo all’interno del quale si ipotizza che il biofilm non si sia ancora strutturato e possa quindi avere senso eseguire una pulizia chirurgica senza rimuovere la protesi ma sostituendo solo le parti mobili in plastica o ceramica. 

 

 

Quali le cause, i fattori di rischio e la prevenzione?

 

Nella maggior parte dei casi si tratta di una contaminazione che si verifica in sala operatoria. Più raramente, soprattutto nelle forme ad insorgenza tardiva, si tratta di germi che provengono da altri focolai e raggiungono la protesi attraverso il sangue.

I fattori di rischio sono rappresentati da: obesità, diabete, pregresse fratture, pregressi traumi, presenza di mezzi di sintesi, patologie come l’artrite reumatoide, l’anemia e la malnutrizione.

La prevenzione è però possibile solo in alcuni dei fattori di rischio, detti appunto modificabili, che sono:

  • il peso corporeo: è fondamentale ridurre il peso prima di un intervento di chirurgia protesica, sia di ginocchio che di anca. L’indice di massa corporea, detto BMI, è il rapporto tra il peso e l’altezza del paziente: è considerato un indice affidabile per valutare il rischio perioperatorio. Il range di normalità è tra 18 e 25, mentre tra 25 e 30 di parla di sovrappeso, sopra i 30 di obesità, sopra i 35 di obesità grave. Negli Stati Uniti è stato scelto come limite alla chirurgia protesica di anca e ginocchio un valore di 38, sopra il quale vi è quindi una controindicazione assoluta;
  • il fumo di sigaretta: è importante sensibilizzare il paziente e metterlo a conoscenza dei rischi che tale agente esterno può causare, oltre a tutte le ben note conseguenze sul nostro corpo;
  • il diabete, anch’esso considerato modificabile, nel senso che il controllo perioperatorio della glicemia è molto importante e direttamente correlato al rischio di infezione periprotesica;
  • l’anemia e quindi il rischio di trasfusioni. Prima dell’intervento è fondamentale integrare i fattori di cui si è carenti, come il ferro nel caso dell’anemia, in modo da ridurre il più possibile il rischio di trasfusioni di sangue, oppure l’acido folico o la vitamina B12.

Purtroppo ci sono dei fattori di rischio detti non modificabili, come l’artrite reumatoide, i mezzi di sintesi o gli esiti traumatici e chirurgici. 

 

 

Come si raggiunge la diagnosi di infezione della protesi di anca o ginocchio?

 

Secondo i criteri esposti da Parvizi, la diagnosi di infezione della protesi di anca o ginocchio prevede la presenza di uno dei seguenti elementi:

  • Fistola comunicante con l’articolazione;
  • Isolamento dello stesso microrganismo da due o più colture di liquido articolare o biopsie di tessuto periprotesico;
  • Oppure la presenza di uno dei seguenti criteri:
  • elevata velocità di eritrosedimentazione (VES) o concentrazione di proteina C-reattiva (PCR)
  • elevato numero di leucociti nel liquido articolare
  • elevata percentuale di neutrofili nel liquido articolare 
  • liquido purulento nell’articolazione
  • isolamento di un germe patogeno nel liquido articolare 
  • flogosi acuta dei tessuti periprotesici all'esame istologico.

Ovviamente si tratta di linee guida che non hanno la pretesa di essere applicate a tutti i casi clinici ma comunque sono un importante orientamento. Esistono quindi dei casi che fuoriescono da questi dettami e davanti ai quali si esegue una diagnosi di infezione o comunque vi è il forte sospetto di infezione anche in assenza dei criteri sopra citati. 

Per quanto riguarda invece gli esami radiografici, la scintigrafia ossea total body con leucociti marcati od in alternativa la PET (Tomografia a emissione di positroni) rimangono gli esami di prima scelta nel sospetto di infezione periprotesica di anca o ginocchio.

 

 

Quali sono i sintomi di una infezione della protesi di anca o ginocchio?

 

I sintomi di una infezione di una protesi articolare, del ginocchio o dell’anca, possono essere molto variabili e dipendono anche dalla percezione che ne ha il paziente. Possono essere schematizzati in questo elenco:

  • dolore e limitazione funzionale: il dolore può essere presente solo al carico o anche a riposo, perfino la notte;
  • arrossamento cutaneo intorno alla cicatrice e calore;
  • febbre (più spesso presente nelle forme precoci, rara in quelle tardive);
  • secrezione della ferita;
  • diastasi dei margini o ritardata guarigione dei lembi cutanei;
  • fistola con o senza secrezione di materiale purulento.

 

 

Il trattamento chirurgico delle infezioni periprotesiche di anca o ginocchio

 

Nelle infezioni ritardate e tardive con durata dei sintomi > di 3 settimane è ormai considerato come gold standard il trattamento chirurgico in 2 tempi (detto two stage) che prevede la rimozione della protesi e l’impianto di uno spaziatore in cemento antibiotato nel primo tempo e la rimozione dello spaziatore e il posizionamento della protesi definitiva nel secondo tempo, mediamente a distanza di 6-8 settimane (questo intervallo di tempo dipende dalla negativizzazione degli indici di flogosi, cioè leucociti, VES ma soprattutto PCR, ossia proteina C-reattiva). 

Nelle infezioni precoci e ritardate/tardive ma con durata dei sintomi < alle 3 settimane può essere indicato eseguire una pulizia chirurgica aggressiva con sostituzione delle componenti mobili (inserti in plastica, testina femorale ecc..) detta DAIR (acronimo inglese che sta per debridement, antibiotic and implant retention), che se eseguita nei giusti tempi ha delle percentuali di successo molto alte. Il razionale è dato dal fatto che nelle prime 3-4 settimane il biofilm è ancora in una fase reversibile.

La procedura consiste in una pulizia aggressiva e lavaggio articolare con rimozione delle membrane cicatriziali, multipli prelievi per esame colturale (possibilmente con un periodo di almeno 15 giorni in assenza di terapia antibiotica), sostituzione delle parti mobili ed inizio di una terapia antibiotica empirica in attesa di quella specifica elaborata sulla base dell’antibiogramma ottenuto dall’analisi del biofilm periprotesico.

 

 

Il biofilm fotografato al microscopio elettronico.

 

 

La terapia conservativa

 

C’è un accordo unanime sul fatto che la terapia conservativa a base di antibiotici vada riservata solo alle infezioni comparse entro le prime 3-4 settimane dall’intervento, nelle infezioni tardive oltre i 2 anni con protesi stabile ed in tutti quei pazienti che per diversi motivi (età, comorbidità ecc) non possano rimuovere l’impianto protesico.