Serogroups and virulence genotypes of Escherichia coli isolated from patients with sepsis

Sixty strains of Escherichia coli, isolated by hemoculture, from septicemic Brazilian patients were evaluated to determine their serogroup and invasivity to Vero cells. All 60 patients died within 2 days of hospitalization. Furthermore, the molecular study of the following extraintestinal pathogenic E. coli-associated virulence factor (VF) genes was performed by PCR: i) adhesins: type 1 fimbria (fimH), S fimbria (sfaD/E), P fimbria (papC and papG alleles) and afimbrial adhesin (afaB/C); ii) capsule K1/K5 (kpsMTII); iii) siderophores: aerobactin (iucD), yersiniabactin (fyuA) and salmochelin (iroN); iv) toxins hemolysin (hlyA), necrotizing cytotoxic factor type 1 (cnf1) and secreted autotransporter toxin (sat); v) miscellaneous: brain microvascular endothelial cells invasion (ibeA), serum resistance (traT), colicin V (cvaC) and specific uropathogenic protein (usp). Our results showed that isolates are able to invade Vero cells (96.6%), differing from previous research on uropathogenic E. coli (UPEC). The O serogroups associated with UPEC were prevalent in 60% of strains vs 11.7% of other serogroups. The PCR results showed a conserved virulence subgroup profile and a prevalence above 75% for fimH, fyuA, kpsMTII and iucD, and between 35-65% for papC, papG, sat, iroN, usp and traT. The evasion from the immunological system of the host and also iron uptake are essential for the survival of extraintestinal pathogenic E. coli strains. Interestingly, among our isolates, a low prevalence of VF genes appeared. Therefore, the present study contributes to the identification of a bacterial profile for sepsis-associated E. coli.

Purine nucleotides reduce superoxide production by nitric oxide synthase in a murine sepsis model

Sepsis involves a systemic inflammatory response of multiple endogenous mediators, resulting in many of the injurious and sometimes fatal physiological symptoms of the disease. This systemic activation leads to a compromised vascular response and endothelial dysfunction. Purine nucleotides interact with purinoceptors and initiate a variety of physiological processes that play an important role in maintaining cardiovascular function. The purpose of the present study was to investigate the effects of ATP on vascular function in a lipopolysaccharide (LPS) model of sepsis. LPS induced a significant increase in aortic superoxide production 16 h after injection. Addition of ATP to the organ bath incubation solution reduced superoxide production by the aortas of endotoxemic animals. Reactive Blue, an antagonist of the P2Y receptor, blocked the effect of ATP on superoxide production, and the nonselective P2Y agonist MeSATP inhibited superoxide production. Nitric oxide synthase (NOS) inhibition by L-NAME blocked vascular relaxation and reduced superoxide production in LPS-treated animals. In the presence of L-NAME there was no ATP effect on superoxide production. A vascular reactivity study showed that ATP increased maximal relaxation in LPS-treated animals compared to controls. The presence of ATP induced increases in Akt and endothelial NOS phosphorylated proteins in the aorta of septic animals. ATP reduces superoxide release resulting in an improved vasorelaxant response. Sepsis may uncouple NOS to produce superoxide. We showed that ATP through Akt pathway phosphorylated endothelial NOS and “re-couples” NOS function.

Human sepsis-associated Escherichia coli (SEPEC) is able to adhere to and invade kidney epithelial cells in culture

The adhesins of extraintestinal pathogenic Escherichia coli are essential for mediating direct interactions between the microbes and the host cell surfaces that they infect. Using fluorescence microscopy and gentamycin protection assays, we observed that 49 sepsis-associated E. coli (SEPEC) strains isolated from human adults adhered to and invaded Vero cells in the presence of D-mannose (100%). In addition, bacteria concentrations of approximately 2 x 10(7) CFU/mL were recovered from Vero cells following an invasion assay. Furthermore, PCR analysis of adhesin genes showed that 98.0% of these SEPEC strains tested positive for fimH, 69.4% for flu, 53.1% for csgA, 38.8% for mat, and 32.7% for iha. Analysis of the invasin genes showed that 16.3% of the SEPEC strains were positive for tia, 12.3% for gimB, and 10.2% for ibeA. Therefore, these data suggest that SEPEC adhesion to cell surfaces occurs through non-fimH mechanisms. Scanning electron microscopy showed the formation of microcolonies on the Vero cell surface. SEPEC invasiveness was also confirmed by the presence of intracellular bacteria, and ultrastructural analysis using electron transmission microscopy revealed bacteria inside the Vero cells. Taken together, these results demonstrate that these SEPEC strains had the ability to adhere to and invade Vero cells. Moreover, these data support the theory that renal cells may be the predominant pathway through which SEPEC enters human blood vessels.

Effect of chronic ethanol consumption in female rats subjected to experimental sepsis

The objective of this research was to evaluate the interference of ethanol consumption by female rats with cytokines involved in the sepsis process and its correlation with mortality, the main outcome of sepsis. Female Wistar rats in estrus phase were evaluated in three experiments. Experiment 1 (n=40) was performed to determine survival rates. Experiment 2 (n=69) was designed for biochemical analysis, measurement of cytokine and estrogen levels before and after sepsis, and experiment 3 (n=10) was performed to evaluate bacterial growth by colony counts of peritoneal fluid. In all experiments, treated animals were exposed to a 10% ethanol/water solution (v/v) as the single drinking source, while untreated animals were given tap water. After 4 weeks, sepsis was induced in the rats by ip injection of feces. In experiment 1, mortality in ethanol-exposed animals was delayed compared with those that drank water (48 h; P=0.0001). Experiment 2 showed increased tumor necrosis factor alpha (TNF-α) and decreased interleukin-6 (IL-6) and macrophage migration inhibitory factor in septic animals exposed to ethanol compared to septic animals not exposed. Sepsis also increased TNF-α and IL-6 levels in both ethanol- and water-exposed groups. Biochemical analysis showed higher creatinine, alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase and decreased glucose levels in septic animals that were exposed to ethanol. In experiment 3, septic animals exposed to ethanol showed decreased numbers of colony-forming units than septic animals exposed to water. These results suggest that ethanol consumption delays the mortality of female rats in estrus phase after sepsis induction. Female characteristics, most probably sex hormones, may be involved in cytokine expression.

Troponin I serum levels predict the need of dialysis in incident sepsis patients with acute kidney injury in the intensive care unit

Abstract Introduction: Sepsis, an extremely prevalent condition in the intensive care unit, is usually associated with organ dysfunction, which can affect heart and kidney. Objective: To determine whether the cardiac dysfunction and the Troponin I forecast the occurrence of acute renal failure in sepsis. Methods: Cardiac dysfunction was assessed by echocardiography and by the serum troponin I levels, and renal impairment by AKIN criteria and the need of dialysis. Twenty-nine patients with incident sepsis without previous cardiac or renal dysfunction were enrolled. Results and Discussion: Patients averaged 75.3 ± 17.3 years old and 55% were male. Median APACHE II severity score at ICU admission was 16 (9.7 - 24.2) and mortality rate in 30 days was 45%. On the fifth day, 59% had ventricular dysfunction. Troponin serum levels on day 1 in the affected patients were 1.02 ± 0.6 ng/mL compared with 0.23 ± 0.18 ng/mL in patients without heart dysfunction (p = 0.01). Eighteen out of 29 patients (62%) underwent renal replacement therapy (RRT) and the percent of patients with ventricular dysfunction who required dialysis was higher (94% vs. 16%, p = 0.0001). Values of troponin at day 1 were used to develop a ROC curve to determine their ability to predict the need of dialysis. The area under the curve was 0.89 and the cutoff value was 0.4 ng/mL. Conclusion: We found that an elevation in serum troponin levels, while guarding a relationship with ventricular dysfunction, can be a precious tool to predict the need for dialysis in sepsis patients.

A mitochondrial perspective on striated muscle physiopathology: insights from sepsis, denervation, and dystrophinopathies.

La mitochondrie est de plus en plus reconnue pour sa contribution à la dégénerescence musculaire. Les dysfonctions mitochondriales, en plus de causer une défaillance énergétique, contribuent à la signalisation apoptotique, stimule la production de ROS et peuvent induire une surcharge calcique. Ces caractéristiques sont tous reliées à certains types de myopathies. Cette thèse met en lumières comment certaines dysfonctions mitochondriales peuvent intervenir dans la pathogenèse de diverses myopathies. Nous démontrons que les dysfonctions mitochondriales sont impliqués dans l’atrophie dû à la perte d’innervation. Par contre, la désensabilisation de l’ouverture du pore mitochondrial de transition de perméabilité, via ablation génétique de cyclophiline-D, ne prévient ni la signalisation apoptotique mitochondrial ni l’atrophie. Nous avons aussi observé des dysfonctions mitochondriales dans le muscle atteint de dystrophie musculaire de Duchenne qui furent améliorés suite à une transfection de PGC1-α, laquelle résulta aussi en une amélioration de la pathologie. Finalement, nous démontrons que le recyclage de mitochondrie par les voies de mitophagies et de contrôles de la qualité impliquant Parkin et possiblement d’autres voies de signalisation inconnues sont cruciales au recouvrement cardiaqe lors d’un choc septique.

Epidemiologia de la sepsis en la Fundación Cardioinfantil - Instituto de Cardiología - Bogotá

Estudio descriptivo sobre las caracteristicas epidemiologicas de la sepsis en pacientes mayores de 18 años que presentan infecciones de la comunidad o nosocomiales en un periodo de 6 meses desde agosto de 2007 a enero de 2008.

Impacto de la antibioticoterapia empírica temprana en pacientes pediátricos con sepsis en la UCIP de FCI

Introducción: La sepsis es un importante problema de salud a nivel mundial con Incidencia en aumento, las primeras horas de tratamiento tienen un impacto dramático en la sobrevida. Las indicaciones de las guías actuales de manejo en antibioticoterapia temprana se extrapolaron de estudios en adultos. Objetivo: Determinar si existe una asociación entre el tiempo de inicio de antibioticoterapia temprana empírica y la mortalidad en pacientes con sepsis severa y choque séptico atendidos en UCIP de FCI. Métodos: Estudio analítico retrospectivo de casos y controles donde se incluyeron los pacientes de 1 mes a 18 años que cursaron con sepsis severa y/o choque séptico en quienes se conoció la hora del diagnostico por signos clínicos, la de la primera dosis del antibiótico y el desenlace final, fueron excluidos los pacientes que recibieron dosis terapéuticas de antibióticos previos, se comparo la mortalidad con el tiempo al inicio del antibiótico empírico, calculando los OR y controlando otras variables relacionadas con la mortalidad. Resultados: Se evaluaron 108 casos, la mortalidad global fue de 38,9%. El tiempo al antibiótico en el grupo de fallecidos fue de 9,06 horas y 6,1 en los sobrevivientes (p=0,003). Los que recibieron antibioticoterapia empírica tardía (>6h) tuvieron 3.8 veces mayor riesgo de morir (P:0,002). Conservaron asociaron con mayor riesgo de morir: La acidosis persistente OR:10.14(P:0.00001), Injuria renal aguda OR:7.86(P:0.003) y antibioticoterapia tardía OR10.1(P:0.005). Conclusiones: Existe una asociación importante entre el tiempo al inicio del antibiótico empírico y la mortalidad en pacientes con sepsis severa y choque séptico por lo que recomendamos iniciarla lo antes posible en estos pacientes.

Utilidad de la patología placentaria en el diagnóstico de sepsis temprana en recién nacidos pretermino

Antecedentes : la incidencia de sepsis neonatal tempana en prematuros es del 40% en nuestro medio, con mortalidad entre el 15-50% de los casos, el cual aumenta exponencialmente con la prematurez y se relaciona con secuelas neurológicas y pulmonares. Hasta la fecha no se han dado conclusiones definitivas en cuanto a la mejor prueba diagnóstica en este tópico, por lo anterior es de vital importancia encontrar el mejor método para su detección precoz. Objetivo: evaluar la utilidad de la histopatología placentaria en el diagnóstico de sepsis neonatal temprana de los recién nacidos menores de 36 semanas de edad gestacional, de la Fundación Santa Fe de Bogotá. Metodología: estudio de prueba diagnóstica donde se describieron los resultados obtenidos del análisis de la histopatología placentaria de los recién nacidos pretermino con sospecha de sepsis temprana comparados con el diagnostico de sepsis temprana probada. Resultados : se analizaron 114 pacientes con factores de riesgo para sepsis temprana de los cuales 74 tuvieron diagnóstico de sepsis probable confirmándose en cinco casos, encontrándose así para la histopatología placentaria sensibilidad del 100% IC 95% (90%-100%), especificidad 78.9% (IC 95% 70.7-87.0), índice de validez 79.8% (IC 95% 72%-87.6%), VPP 17.7 (IC 95%: 1.89%-33.8%) y VPN 100% (IC:98.7%-100%). Conclusión La corioamnionitis histológica es un biomarcador relevante en el diagnóstico oportuno de sepsis temprana probada en recién nacidos pretermino, ofreciendo una opción de ayuda diagnostica, no invasiva, con resultados definitivos en 24 horas.

Diferencia venoarterial de PCO2 como predictor de disfunción miocárdica en pacientes pediátricos con sepsis severa y choque séptico

El objetivo de este estudio, es determinar la capacidad de la diferencia venoarterial de de pCO2, como predictor de disfunción miocárdica en pacientes pediátricos con sepsis severa y choque séptico en la Unidad de Cuidado Intensivo Pediátrico de la Fundación Cardio Infantil. El documento eviado corresponde a un informe parcial de un estudio en curso en la Fundación CardioInfantil.

Correlacion entre lactato arterial y venoso central en niños con sepsis en estado critico

Este estudio fue conducido para evaluar la correlación entre lactato arterial y venoso central en niños con sepsis y choque séptico de una unidad de cuidado intensivo pediátrico. Se incluyeron 42 pacientes con edades comprendidas entre 1 mes y 17 años 364 días con diagnóstico de sepsis y choque séptico que ingresaron a la Unidad de Cuidado Intensivo en un hospital universitario de referencia. Se registró el valor del lactato obtenido de una muestra de sangre arterial y de sangre venosa central tomadas simultáneamente y dentro de las primeras 24 horas del ingreso a la unidad. Por medio de la prueba de Rho de Spearman se encontró una correlación de 0,872 (p<0,001) y se ajustó al uso de medicamentos, vasoactivos, edad y peso (modelo de regresión no paramétrico quantílico), manteniéndose una correlación fuerte y significativa.

Factores asociados a fracaso terapéutico en pacientes con sepsis abdominal

Introducción: La sepsis severa de origen abdominal es la segunda causa de ingreso a UCI en Colombia con mortalidad de 30%, por lo que es necesario determinar factores asociados a evolución clínica tórpida para su identificación y manejo temprano y establecer pronóstico. Metodología: Se realizó un estudio de casos y controles de pacientes que ingresan a UCI con diagnóstico de sepsis abdominal. Se describieron las variables cuantitativas y cualitativas y se realizó regresión logística con las variables significativas para establecer las asociadas a fracaso terapéutico, definido como mortalidad. Resultados: Se incluyeron 235 pacientes, 62 casos y 173 controles, con edad promedio 58 años, en su mayoría hombres. El origen de infección más frecuente fue gastrointestinal, hígado y vía biliar. Se observó SOFA y APACHE II más elevados en los pacientes que fallecieron, así como persistencia de choque y SIRS a las 96 horas de seguimiento. En la regresión logística se encontraron las siguientes variables asociadas a fracaso terapéutico: edad, falla renal (OR 3.19, p 0.003), complicaciones cardiovasculares (OR 2.3, p 0.029), coagulopatía (OR 3.57, p 0.001, y la presencia de Enterococcus spp (OR 10.5, p 0.004). Discusión: La población descrita en el trabajo presenta características similares previas a lo encontrado en la literatura. Las variables asociadas a fracaso terapéutico encontradas, no están descritas previamente, especialmente falla renal y cardiovascular, y la presencia de Enterococcus spp, lo que permite establecerlos como factores de riesgo asociados a mortalidad en este tipo de pacientes, para hacer intervenciones médicas y quirúrgicas más tempranas.

Comportamiento epidemiológico de la sepsis nosocomial en la Unidad de Recién Nacidos de la Fundación Cardioinfantil

Objetivo. Se realizó un estudio retrospectivo que describe las características demográficas, la etiología, los factores asociados, la mortalidad, la sensibilidad y la resistencia de los microorganismos a los antibióticos usados en sepsis nosocomial. Diseño del estudio. Se realizó la recolección de datos desde el 2004 hasta el primer trimestre del 2006. Se definió infección nosocomial probada como la infección diagnosticada después de 72 horas de hospitalización y que recibe manejo antibiótico mayor a 3 días. Resultados. Se revisaron 60 historias clínicas, en las cuales los gérmenes Gram negativos fueron los principales causantes de sepsis nosocomial, tanto intra como extrainstitucional; de ellos la k. pneumoniae fue el germen más frecuentemente encontrado. Conclusiones. Los gérmenes Gram negativos son los microorganismos predominantemente causantes de sepsis nosocomial en la Unidad de Recién Nacidos (URN) de la Fundación Cardioinfantil (FCI).

Susceptibilidad genética para el desarrollo de la sepsis bacteriana grave y choque séptico

Objetivo: presentar el estado del arte de las investigaciones que, hasta el momento, relacionan el polimorfismo genético del paciente con la evolución de la sepsis, como herramienta diagnóstica y un nuevo enfoque terapéutico de esta condición. Los conceptos actuales basados en investigaciones sostienen que el polimorfismo genético del individuo es relevante en la evolución de la enfermedad y en la respuesta efectiva al tratamiento del paciente en estado crítico, en especial con sepsis bacteriana y choque séptico. Materiales y métodos: se revisó literatura indexada que relaciona los factores genéticos con la evolución de algunas enfermedades del paciente en estado crítico. Resultados: las características particulares de la enfermedad estarían influenciadas por el acervo genético del paciente, condicionando en gran medida la respuesta patofisiológica. Se ha evidenciado la susceptibilidad genética de algunos individuos a desarrollar infección; estos individuos con un tratamiento similar no evolucionan de igual forma, desencadenándose una sepsis bacteriana grave y choque séptico. El polimorfismo en los genes que codifican por el factor de necrosis tumoral -α (TNF-α) las interlucinas- 1 (IL-1), IL-6, IL-10, el factor soluble CD-14, los receptores similares a Toll y el inhibidor tipo 1 del activador del plasminógeno estaría asociado con el desarrollo de sepsis grave y choque séptico, en particular las mutaciones TNF-α 308 G/A, PAI-1 4G/4G, IL-6 174 G/C. Conclusiones: el conocimiento de la susceptibilidad genética, los factores de riesgo y el buen funcionamiento del sistema inmune de cada persona ayudan a reducir y compensar las complicaciones de la sepsis bacteriana. Es claro que el tratamiento oportuno individualizado en los pacientes con sepsis se asocia con disminución de la mortalidad y con reducción en el deterioro de la respuesta inflamatoria.

Muerte celular: blanco terapéutico en neurodegeneración y sepsis

La apoptosis celular se considera el principal mecanismo fisiopatológico asociado a la pérdida neuronal en las enfermedades neurodegenerativas. También durante la fase aguda de sepsis en que se presenta disfunción orgánica, se ha encontrado que existe un incremento en la tasa apoptótica del endotelio parenquimal y microvascular. De tal forma que las estrategias para prevenir la apoptosis (anti-apoptóticas) representan una valiosa herramienta para prevenir y/o retardar la aparición de la sintomatología en estos desórdenes, los cuales ocasionan una gran carga en morbi-mortalidad social y económica a nivel mundial. En la presente revisión se busca evidenciar que las estrategias anti-apoptóticas poseen un gran potencial terapéutico. En tal sentido, se revisarán algunas de estas potenciales terapias como los inhibidores de caspasas, la proteína C activada, la familia Bcl-2 y la vía de señalización mediada por PI3K/Akt.