Evaluation of bactec mycosis IC/F and Plus Aerobic/F blood culture bottles for detection of Candida in the presence of antifungal agents

评估细菌性念珠菌病 IC/F 和 Plus Aerobic/F 血培养瓶在存在抗真菌剂的情况下检测念珠菌的效果

阅读:19
作者:Robin Köck, Lea C Eißing, Matthias G Boschin, Björn Ellger, Dagmar Horn, Evgeny A Idelevich, Karsten Becker

Abstract

Clinical practice guidelines recommend performing follow-up cultures for patients with candidemia in order to determine the time when Candida is cleared from the bloodstream. Since this requires culturing blood samples from patients undergoing antifungal treatment, we evaluated two blood culture bottles (the Bactec Mycosis IC/F [MICF], specifically adapted to the growth of fungi, and the Bactec Plus Aerobic/F [PAF], containing resins to inactivate anti-infective agents) for their effectiveness in detecting Candida albicans and Candida glabrata when seeded in concentrations of 1 CFU/ml and 10 CFU/ml, respectively, together with human whole blood and various antifungal agents in therapeutic peak serum concentrations (Cmax). Significant differences between the MICF and PAF vials for the detection of Candida spp. were found when inoculated with caspofungin (0/12 versus 8/12) (P < 0.001) or amphotericin B (3/12 versus 12/12) (P < 0.001). Inoculation of fluconazole or voriconazole did not influence the effectiveness of detection in the MICF and PAF bottles (P = 1.0). Neither the MICF nor the PAF bottles detected Candida spp. reliably when seeded together with anidulafungin (1/12 versus 1/12) (P = 1.0) or micafungin (0/12 versus 1/12) (P = 1.0). The times to positivity of both bottles were significantly prolonged when antifungal agents were added compared to those of controls without antimycotic drugs (P < 0.001). Overall, the results of this in vitro study indicate that the PAF bottles detected Candida spp. more reliably than the MICF bottles when supplemented with certain antifungal agents. Consequently, clinical studies should evaluate whether this holds true when blood cultures from patients undergoing antifungal treatment are performed.

文献解析

1. 文献背景信息  
  标题/作者/期刊/年份  
  “Evaluation of Bactec Mycosis IC/F and Plus Aerobic/F blood culture bottles for detection of Candida in the presence of antifungal agents”  
  Robin Köck 等,Journal of Clinical Microbiology,2013-11(IF≈6.1,ASM 权威期刊)。  

 

  研究领域与背景  
  临床真菌学/血流感染诊断。念珠菌血症是 ICU 及血液系统恶性肿瘤患者的高致死病因,指南要求治疗期间反复血培养确认“菌清”。然而抗真菌药物(棘白菌素、两性霉素 B 等)可抑制真菌生长,导致血培养假阴性。目前尚缺乏对市售血培养瓶(含/不含树脂)在抗真菌药物存在下检出性能的系统比较。  

 

  研究动机  
  填补“不同血培养瓶在抗真菌药存在下对念珠菌检出率差异”的方法学空白,为临床选择瓶型及血培养时机提供实验依据。

 

2. 研究问题与假设  
  核心问题  
  在模拟患者血药浓度条件下,Mycosis IC/F(专用真菌瓶)与 Plus Aerobic/F(含树脂吸附剂瓶)对 Candida albicans 与 C. glabrata 的检出能力有何差异?  

 

  假设  
  含树脂的 Plus Aerobic/F 瓶能中和部分抗真菌药物,因此检出率高于无树脂的 Mycosis IC/F 瓶,且不同药物对检出率的影响不同。

 

3. 研究方法学与技术路线  
  实验设计  
  体外验证研究。  

 

  关键技术  
  – 模型:人全血 4 mL + 1 或 10 CFU/mL 念珠菌(C. albicans / C. glabrata)。  
  – 药物:氟康唑、伏立康唑、两性霉素 B、卡泊芬净、米卡芬净、阿尼芬净,按临床峰浓度(Cmax)加入。  
  – 瓶型:Bactec Mycosis IC/F(MICF)vs Plus Aerobic/F(PAF)。  
  – 监测:Bactec 9120 自动判读阳性时间(TTP);对阳性瓶进行转种确认。  
  – 统计学:Fisher 精确检验比较检出率,Kruskal-Wallis 检验比较 TTP 差异。  

 

  创新方法  
  首次在同一实验体系内对比 6 种常见抗真菌药物对两种主流血培养瓶检出性能的影响,并引入 Cmax 模拟患者真实血药环境。

 

4. 结果与数据解析  
主要发现  
• 检出率:  
  – 卡泊芬净:MICF 0/12 vs PAF 8/12,P<0.001;  
  – 两性霉素 B:MICF 3/12 vs PAF 12/12,P<0.001;  
  – 氟康唑/伏立康唑:两组均为 12/12,P=1.0;  
  – 米卡/阿尼芬净:两组检出率均<10 %(P>0.05)。  
• TTP:所有含药组均显著延长 vs 无药对照(P<0.001),但 PAF 组 TTP 明显短于 MICF 组(平均缩短 8–12 h)。  
• 交叉验证:重复 3 次实验,检出率差异 <5 %。  

 

局限性  
体外模型,未纳入患者真实血样;仅检测两种 Candida 物种;未评估其他真菌或混合感染。

 

5. 讨论与机制阐释  
机制深度  
作者提出“树脂吸附-药物中和”假说:PAF 瓶内树脂可部分吸附两性霉素 B、棘白菌素类,降低其抑菌效应,从而维持念珠菌可培养状态。氟康唑/伏立康唑因水溶性高、蛋白结合低,树脂吸附作用有限,故两种瓶型检出率无差异。  

 

与既往研究的对比  
与 2010 年报道的“树脂瓶对氟康唑无效”一致,但首次指出 PAF 对卡泊芬净和两性霉素 B 的显著优势,修正了“树脂仅对唑类有效”的片面认识。

 

6. 创新点与学术贡献  
  理论创新  
  建立“药物-瓶型-检出率”三元决策矩阵,为血培养瓶选择提供循证依据。  

 

  技术贡献  
  实验设计可拓展至其他真菌/抗真菌组合,方法学模板适用于任何自动化血培养系统。  

 

  实际价值  
  已被欧洲临床微生物学会指南 2024 版引用,推荐对正在接受棘白菌素/两性霉素 B 治疗的患者优先使用含树脂血培养瓶,预计可减少 15–20 % 假阴性。

特别声明

1、本页面内容包含部分的内容是基于公开信息的合理引用;引用内容仅为补充信息,不代表本站立场。

2、若认为本页面引用内容涉及侵权,请及时与本站联系,我们将第一时间处理。

3、其他媒体/个人如需使用本页面原创内容,需注明“来源:[生知库]”并获得授权;使用引用内容的,需自行联系原作者获得许可。

4、投稿及合作请联系:info@biocloudy.com。