Infección articular periprotésica (IAP)

Cada año, millones de personas en todo el mundo se benefician de una cirugía de reemplazo articular. Un reemplazo articular que funciona bien alivia el dolor, restaura la función y la independencia y mejora la calidad de vida del paciente. Si bien la implantación de prótesis ya es una cirugía común, se espera que sea más común en el futuro. En 2010, se realizaron 333 000 artroplastias totales de cadera y 720 000 de rodilla total solo en los Estados Unidos. Se espera que los reemplazos de cadera y rodilla lleguen a 572.000 y 3,5 millones para 2030, respectivamente. En Europa, la artroplastia primaria de cadera es más común que la artroplastia primaria de rodilla. Las artroplastias de hombro, codo y tobillo ahora son accesibles además del reemplazo de cadera y rodilla. El número de pacientes que se han sometido a artroplastias en el pasado sigue aumentando.

Si bien la mayoría de las artroplastias articulares funcionan sin dolor, un pequeño porcentaje de pacientes tendrá fallas en el dispositivo y requerirá cirugía adicional en algún momento durante la vida útil del dispositivo. El aflojamiento en la interfaz hueso-cemento, la fractura periprotésica, la fractura del material protésico, el desgaste, la mala posición del implante, la dislocación-inestabilidad o la fatiga de los materiales son causas de falla aséptica. La infección articular periprotésica (IAP), también conocida como infección periprotésica, es una infección que afecta a la prótesis articular y al tejido circundante. Durante el último cuarto de siglo, los avances en la comprensión de la epidemiología, el diagnóstico, la terapia y la prevención de la IAP han dado como resultado mejores resultados para esta difícil infección.

Infección de las articulaciones

La artritis séptica es una forma grave y posiblemente destructiva de artritis causada por una infección bacteriana de una articulación. Las infecciones articulares bacterianas pueden ser causadas por una variedad de bacterias y pueden afectar tanto a las articulaciones naturales como a las artificiales (p. ej., después de un reemplazo de rodilla).

Neisseria gonorrhoeae, la bacteria de transmisión sexual que causa la gonorrea, causa un tipo común de infección articular conocida como infección articular gonocócica. La artritis bacteriana no gonocócica (séptica) es causada por una infección articular con bacterias distintas de Neisseria gonorrhoeae. Una infección de prótesis articular es una infección de una articulación artificial.

Patogenia de la infección de la articulación periprotésica

El hecho de que las prótesis sean cuerpos extraños que pueden estimular la producción de biopelículas por varios organismos notables está en la raíz de la fisiopatología de la infección articular periprotésica. En superficies de implantes y tejidos necróticos, estos organismos forman colonias en una matriz polimérica hidratada. La principal causa de infección articular periprotésica son los agregados bacterianos, los cuales presentan una resistencia intrínseca a los tratamientos antimicrobianos. La biopelícula es una capa delgada de glucocáliz (exopolisacáridos) incrustados en microorganismos que recubre la superficie de la prótesis y actúa como una barrera antibacteriana. Además, ciertas cepas de Staphylococcus aureus, una causa común de infecciones en articulaciones protésicas, pueden producir variantes de colonias pequeñas que crecen lentamente y están relacionadas con infecciones recurrentes y difíciles de tratar. El desarrollo de biopelículas tarda cuatro semanas. La infección proviene de las siguientes fuentes:

La diseminación hematológica con los siguientes son los focos de infección informados con mayor frecuencia, así como las especies más comúnmente involucradas:

• Infecciones que afectan la piel y los tejidos blandos (p. ej., Staphylococcus aureus).
• Infecciones de las vías respiratorias (p. ej., Streptococcus pneumoniae).
• Infecciones del tracto urinario (p. ej., Klebsiella, Escherichia coli, Enterobacter spp.).
• Infecciones del tracto gastrointestinal (p. ej., Bacteroides, Salmonella, Streptococcus gallolyticus)
• Procedimientos dentales (p. ej., estreptococos Viridans).
• Infección de dispositivos intravasculares (p. ej., Staphylococcus epidermidis).

Propagación directa a través de una ruta que conecta la prótesis con el mundo exterior, como el tracto sinusal o una fractura periprotésica abierta.

Propagación local desde un foco séptico adyacente, como osteomielitis o una infección de tejidos blandos.

Epidemiología de la infección articular periprotésica

Actualmente, los médicos realizan aproximadamente un millón de artroplastias totales de cadera y rodilla en los Estados Unidos, pero se prevé que esta tasa se cuadruplicará en las próximas una o dos décadas. Se prevé que a medida que aumente el número de procedimientos, también lo hará la frecuencia de infecciones. Las tasas de infección de las articulaciones periprotésicas varían según el centro, pero por lo general oscilan entre el 0,5 y el 1,0 por ciento para las prótesis de cadera y hombro, y entre el 0,5 y el 2 por ciento para la cirugía de reemplazo de rodilla.

Las tasas de infección son más altas en los primeros dos años después de la cirugía que después de dos años. Esto se debe a la gran vascularización del tejido periprotésico, que lo hace vulnerable a la diseminación hematógena en los primeros años posteriores al procedimiento inicial.

Factores de riesgo de infección articular periprotésica

La artroplastia de revisión previa o la infección previa de la articulación periprotésica en el mismo sitio, el tabaquismo, la obesidad, la artritis reumatoide, el cáncer, la inmunosupresión y la diabetes mellitus son factores de riesgo relacionados con el paciente para la infección de la articulación periprotésica.

Las complicaciones en la cicatrización de heridas (que incluyen infección superficial, hematoma, cicatrización retardada de heridas, necrosis de heridas o dehiscencia), fibrilación auricular, infarto de miocardio, infección del tracto urinario, hospitalización prolongada y bacteriemia por Staphylococcus aureus en cualquier momento después de la cirugía son factores de riesgo postoperatorios. Al determinar el riesgo de IAP posoperatoria, se deben tener en cuenta todos estos factores potenciales.

Causas de la infección de la articulación periprotésica

La infección de la articulación periprotésica se produce en el 1-2 % de las ocasiones en las artroplastias primarias y en el 5 % de las ocasiones en las artroplastias de revisión.

Las bacterias asociadas con la infección de prótesis articulares se pueden dividir en tres grupos según la probabilidad de que se identifiquen utilizando materiales de cultivo durante la duración del implante.

• Infección temprana. Se define como que ocurre dentro de las primeras cuatro semanas después de la operación inicial. Los organismos altamente agresivos como Staphylococcus aureus, bacilos aerobios gramnegativos, estreptococos beta-hemolíticos y enterococos son comúnmente responsables.
• Infección tardía. Los organismos poco virulentos, como el estafilococo coagulasa negativo, el Propionibacterium acnes y los enterococos, son comúnmente responsables de la infección tardía, que puede durar entre tres meses y un año. S. aureus también puede estar involucrado, pero en menor medida.
• Infección tardía. Staphylococcus aureus, Staphylococcus coagulasa-negativo, Streptococcus viridans, enterococos y, con poca frecuencia, bacilos gramnegativos inducen la infección tardía (más de un año; algunos autores dicen que más de dos años).

En conclusión, los estafilococos son responsables de más de la mitad de todas las infecciones de prótesis articulares. Alrededor del 25% de los casos son polimicrobianos, el 15% son causados por bacterias gramnegativas y el 12% son cultivos negativos.

Síntomas de infección articular periprotésica

Como se indicó anteriormente, la presentación puede ser temprana, retrasada o tardía. Las infecciones tempranas, la mayoría de las cuales se contraen alrededor del momento de la cirugía y aparecen de forma aguda con edema, enrojecimiento, induración en el sitio de la incisión y secreción de la herida, con frecuencia son causadas por bacterias virulentas. Las infecciones tardías pueden ocurrir alrededor del momento de la cirugía, pero generalmente son causadas por bacterias poco virulentas. Las infecciones tardías, por otro lado, generalmente son hematógenas, sin fiebre, heridas con fugas u otros signos visibles de infección. En general, los síntomas no son específicos y la mayoría de los pacientes experimentan inflamación de las articulaciones o dolor crónico que empeora con el tiempo. La dehiscencia de la herida, la purulencia alrededor de la prótesis, el trayecto sinusal que conecta con la cavidad articular, la inestabilidad articular y los problemas de deambulación son manifestaciones clínicas comunes.

Diagnóstico de infección de la articulación periprotésica

Múltiples variables, como síntomas, signos, recuento de células del líquido sinovial, marcadores inflamatorios séricos y cultivo se usan comúnmente para hacer un diagnóstico apropiado de infección de la articulación periprotésica.

Cuando se compara con la artritis séptica de una articulación nativa, la línea de base para diagnosticar una infección articular periprotésica usando algunos de estos marcadores es mucho más baja. Un recuento de glóbulos blancos (WBC) del líquido sinovial de más de 4200 células/microlitro representa una infección de la articulación periprotésica de la cadera, mientras que un recuento de WBC de más de 1700 células/microlitro respalda una infección de la articulación periprotésica de la rodilla, a diferencia de la artritis séptica, donde los recuentos de células del líquido sinovial son generalmente en las decenas de miles. El predominio de neutrófilos es una ocurrencia común.

Es necesario el uso de cultivo en la identificación de la infección articular periprotésica.

Se deben enviar varios conjuntos de medios de cultivo con cultivo de líquido articular aspirado. También se recomienda obtener varias muestras de cultivo intraoperatorio. Esto es bastante importante para la recuperación y el diagnóstico adecuado de la infección de prótesis articular causada por un organismo de baja virulencia porque un solo cultivo positivo es insuficiente para hacer un diagnóstico. Debido a que el cultivo de líquido sinovial tiene una sensibilidad de solo el 86 %, un cultivo negativo no excluye la infección. El cultivo de líquido sinovial, por otro lado, tiene una especificidad del 95%, y los cultivos positivos frecuentemente indican la presencia de infección de prótesis articular.

Aunque las imágenes pueden ayudar con el diagnóstico, generalmente se usan como un complemento.

El estudio más importante son las radiografías simples. Las imágenes simples pueden proporcionar pistas valiosas sobre el derrame articular, la alineación articular, la transparencia de la interfaz hueso-cemento o metal-hueso, las reacciones periósticas y la osteopenia en parches, a pesar de su baja sensibilidad y especificidad general. También puede revelar pérdida de hueso alrededor del implante, así como tractos de senos transcorticales.

Los médicos rara vez solicitan tomografías computarizadas y resonancias magnéticas, pero cuando lo hacen, pueden revelar erosión ósea, abscesos, trayecto sinusal o deslizamiento de la prótesis.

Hay varias modalidades de gammagrafías óseas con tecnecio que se utilizan cuando se sospecha médicamente una infección pero no se puede confirmar mediante artrocentesis o pruebas de laboratorio. Tiene una especificidad pobre de 30-40 por ciento, pero es extremadamente sensible hasta un 99 por ciento. El Tc-99m (tecnecio) se puede usar para detectar inflamación, mientras que el In-111 (indio) se puede usar para detectar leucocitos. Una exploración triple también puede distinguir la infección de las fracturas o la remodelación ósea.

La exploración FDG-PET (que utiliza glucosa fluorada para detectar áreas de alta actividad metabólica) es una técnica muy sensible y precisa.

Criterios diagnósticos de infección periprotésica articular

La Sociedad de Infecciones Musculoesqueléticas (MSIS) revisó recientemente la literatura y estableció un conjunto de criterios para definir la infección articular periprotésica.

Existe un PJI definitivo cuando se cumplen los siguientes criterios:

• Un trayecto sinusal que conecta la prótesis.
• Un patógeno se identifica a partir de dos o más muestras de tejido o líquido diferentes recolectadas de la articulación protésica infectada mediante cultivo.

O cuando se cumplen cuatro de los seis criterios:

• Aumento de la tasa de sedimentación de eritrocitos (VSG) y de los niveles de proteína C reactiva (PCR) en la sangre
• El recuento de glóbulos blancos sinoviales es alto
• Aumento de la proporción de polimorfonucleares en el líquido sinovial
• Secreción purulenta de la articulación afectada
• Aislamiento de una bacteria a partir de tejido o líquido periprotésico en un solo cultivo
• El estudio histológico del tejido periprotésico con un aumento de 400x reveló más de 5 neutrófilos por campo de gran aumento.

La PJI puede estar presente si no se cumplen menos de cuatro de estos criterios, y varios de estos criterios pueden no cumplirse a pesar de la presencia de PJI en ciertas infecciones causadas por organismos poco virulentos como Propionibacterium acnes.

Tratamiento de infecciones articulares periprotésicas

Se requiere una estrategia de equipo interdisciplinario para manejar las infecciones articulares periprotésicas. Con frecuencia se utiliza tratamiento médico (antibióticos a largo plazo) y cirugías repetidas.

Los siguientes son algunos de los principios del tratamiento:

• Cura (tratamiento de la infección, restauración de la función articular y alivio de los síntomas)
• Tratamiento paliativo (puede incluir antibióticos, fusión de articulaciones y control de síntomas).

Con frecuencia se requiere tratamiento antimicrobiano; sin embargo, debe posponerse hasta que se hayan recolectado muestras de cultivo (al menos cultivo de aspiración conjunta). La única excepción es en el caso de sepsis o infección potencialmente mortal. El tratamiento con antibióticos debe adaptarse al momento de la infección utilizando evidencia empírica. Los antibióticos deben, como regla general, brindar una cobertura adecuada contra Staphylococcus aureus (incluido Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA)), estafilococos coagulasa negativos y bacilos aerobios gramnegativos. La rifampicina y las fluoroquinolonas, que tienen una buena actividad antibiopelícula, se utilizan con frecuencia en el tratamiento. La minociclina, la linezolida y la trimetoprima-sulfametoxazol son otras opciones de antibióticos orales para la infección de las articulaciones periprotésicas.

Las opciones quirúrgicas se dividen además en cinco categorías, de la siguiente manera:

• Desbridamiento y retención. El implante se deja en su lugar, pero se desbrida el espacio articular, ya sea con o sin la eliminación del revestimiento de polietileno sinovial. Si el implante es estable, la duración de la enfermedad es inferior a 3 semanas, no hay trayectos sinusales y el patógeno aislado responde a los antibióticos de biopelícula activa, este suele ser el método quirúrgico para la infección temprana de prótesis articular. Otra indicación es la infección hematógena aguda con síntomas que duran menos de 72 horas. Con frecuencia se requieren antibióticos durante 3 a 6 meses (tres meses para la cadera retenida y 6 meses para la articulación de la rodilla retenida).
• Intercambio de una etapa. Es un procedimiento quirúrgico que se usa de forma rutinaria en Europa pero que no se considera un estándar de atención en los Estados Unidos. Consiste en retirar la prótesis infectada y sustituirla por una nueva al mismo tiempo. Esto es apropiado cuando el paciente no está inmunocomprometido, tiene pocas comorbilidades médicas y tiene tejidos blandos sanos. No se deben usar antibióticos durante un período prolongado de tiempo y no se deben insertar injertos óseos. Preoperatoriamente, el organismo debe ser de baja virulencia y sensibilidad antibiótica. Dos semanas de antibióticos intravenosos suelen ir seguidas de tres a seis meses de antibióticos orales. Este método ofrece las ventajas de ser menos costoso, tener una estancia hospitalaria más corta e inmovilizar al paciente. Sin embargo, esto tiene el costo de una posibilidad significativa de recurrencia de la infección.
• Intercambio en dos etapas . Este es el estándar de oro de la atención en los Estados Unidos y proporciona la mejor posibilidad de curación, en particular para las infecciones articulares periprotésicas retrasadas y tardías. En su forma más básica, implica la extracción completa de la prótesis infectada, la implantación de un espaciador articular impregnado de antibiótico, tratamiento antibiótico de dos a ocho semanas y la inserción de una nueva prótesis. Los pacientes deben estar lo suficientemente en forma y saludables para someterse a muchos procedimientos y tener suficiente reserva ósea. La reimplantación debe confirmarse mediante un examen físico, pruebas de laboratorio normales y cultivos negativos dos semanas después de que se complete el tratamiento con antibióticos.
• Artroplastia de resección (Extracción del implante sin reemplazo). Esta es una opción razonable para pacientes de edad avanzada, no ambulatorios con altos riesgos operativos o cuando es poco probable que el intercambio de prótesis proporcione una ventaja funcional. La reserva ósea y los tejidos blandos inadecuados, las infecciones repetidas y varias cirugías de revisión fallidas en el pasado son todas posibles causas. Con frecuencia se acompaña de artrodesis.
• Amputación por encima de la rodilla. Esto se recomienda cuando una infección de la articulación de la prótesis de rodilla ha resistido todos los métodos de tratamiento conservadores y quirúrgicos y el paciente todavía tiene un dolor significativo. También se usa para tratar la pérdida severa de hueso y tejido blando, así como problemas vasculares.
• Tratamiento antibiótico crónico. Cuando la cirugía no es una posibilidad, como en individuos severamente discapacitados o aquellos con varias comorbilidades severas, se usa un tratamiento antibiótico supresor crónico.

Pronóstico de la infección articular periprotésica

En infecciones de prótesis articulares, no hay grandes estudios clínicos aleatorizados, y los resultados se limitan a pequeños estudios de casos retrospectivos e informes de casos. El éxito de varios procedimientos varía de 0% a 100%, según la gravedad de la infección, la duración del tratamiento, la comorbilidad del paciente y la duración de la infección. Cuando se trata de infecciones articulares periprotésicas, el problema es retirar todo el hardware, lo que deja al paciente discapacitado. Aunque el uso de espaciadores ha demostrado ser beneficioso, no es una panacea para todos los tipos de infecciones de prótesis articulares. En general, la artroplastia de intercambio diferido ha mostrado resultados positivos, con tasas de éxito que van del 40 al 80 por ciento. Desafortunadamente, después de una infección, la mayoría de los pacientes tienen molestias, inestabilidad articular y función articular limitada.

Prevención de infecciones articulares periprotésicas

La corrección de la desnutrición, el sobrepeso, la buena regulación de la glucosa en sangre, las dosis más bajas de medicamentos inmunosupresores, el tratamiento de infecciones en sitios remotos y la evaluación preoperatoria dental y del tracto urinario son parte de la mejora preoperatoria del huésped. Se ha demostrado que el uso de una ducha antiséptica antes de la cirugía y la aplicación de mupirocina en las fosas nasales reducen la infección posoperatoria por Staphylococcus aureus. La profilaxis con antibióticos debe iniciarse antes de la cirugía y administrarse dentro de las dos horas posteriores a la incisión. El riesgo de infección posoperatoria de la herida se reduce con una buena incisión, un tamaño de prótesis adecuado, hemostasia de la herida, un tiempo operatorio más corto, aire ultralimpio y tráfico mínimo en el quirófano.

La profilaxis con antibióticos se recomienda en pacientes con prótesis articulares que se someten a procedimientos dentales, según la Asociación Dental Estadounidense y la Academia Estadounidense de Cirujanos Ortopédicos:

• Pacientes que toman medicamentos inmunosupresores.
• Pacientes con diabetes insulinodependiente, hemofilia, lupus eritematoso sistémico (LES) y artritis reumatoide.
• Pacientes que hayan tenido anteriormente una infección de prótesis articular.
• Pacientes que hayan tenido un reemplazo articular en los últimos dos años.

Conclusión

Millones de personas se benefician del reemplazo articular. El diagnóstico y tratamiento de infecciones causadas por estos dispositivos requiere un enfoque único. Varias organizaciones han sugerido esquemas de clasificación de PJI, que se espera que se modifiquen con el tiempo a medida que haya más datos disponibles. Ha habido avances significativos en la determinación de la mejor técnica para diagnosticar la IAP, y ahora existen pruebas de diagnóstico específicas para la IAP. En los próximos años, se esperan nuevos diagnósticos para PJI, así como una mejor comprensión de la etiología de lo que ahora se conoce como PJI con cultivo negativo. Aunque los estudios multiinstitucionales grandes y de alta calidad que utilizan un lenguaje común son esenciales para identificar con mayor precisión las mejores técnicas de tratamiento, los algoritmos de tratamiento actuales brindan tasas de éxito general satisfactorias. Los laboratoristas y los médicos pueden esperar un aumento de las IAP en los próximos años, dado el creciente número de personas que se someterán a una cirugía de reemplazo articular. La epidemiología de la PJI ahora se comprende bien, y las investigaciones futuras deberían usar esta información para identificar a las personas con alto riesgo de infección y prevenir la infección. Finalmente, se requerirán avances en la prevención de la IAP para abordar el aumento esperado de casos de IAP en los próximos años.