Batteri Gram-negativi multi-drug resistant ed ECMO veno-venoso: incidenza ed impatto sugli outcome. Studio osservazionale multicentrico.

Background. Veno-venous extracorporeal membrane oxygenation (V-V ECMO) is a rapidly increasing life-support technique worldwide. The most common indications are severe hypoxemia and/or hypercapnia, unresponsive to conventional treatment, predominantly in cases of acute respiratory distress syndrome. In terms of possible contraindications, no mention is made of the microbiological history, especially related to multi-drug resistant (MDR) bacteria, prior to V-V ECMO placement. Aim of the study. Our multicenter study aims to investigate: (i) the incidence of MDR Gram-negative (GN) bacteria isolation in a cohort of V-V ECMOs; (ii) the risk of 1-year mortality, adjusted for the time of MDR GN bacteria isolation (i.e., ‘precolonized MDR GN bacteria’ group, which includes patients with MDR GN bacteria prior to V-V ECMO connection; ‘V-V ECMO-acquired MDR GN bacteria’ group, and ‘non-MDR GN bacteria’ group); (iii) the impact of annual hospital V-V ECMO volume on the probability of acquiring MDR GN bacteria. Material and methods. All consecutive adult patients requiring V-V ECMO for respiratory failure and admitted to the Intensive Care Units of 5 Italian university-affiliated hospitals (01/2017-12/2022) were screened. Exclusion criteria were age < 18 years, pregnancy, mixed ECMO-setting (V-V and veno-arterial), incomplete records (absent mortality and/or microbiological surveillance), and survival < 24 hours after ECMO connection. A routine protocol of microbiological surveillance was applied and MDR GN bacteria were identified using in vitro susceptibility tests. Cox-regression models and case-adjusted analysis were provided. Results. Two hundred and seventy-nine patients (mean age 52 years; 72% male) were enrolled. The overall incidence of MDR GN bacteria was 51%, including 49 (18%) precolonized patients and 90 (33%) subjects with V-V ECMO-acquired MDR GN bacteria. The overall 1-year mortality was 42%, with a higher risk of mortality in precolonized patients compared to ‘non-MDR GN bacteria’ group (aHR 2.50 [1.53 - 4.10], p-value <0.001) and ‘V-V ECMO-acquired MDR GN bacteria’ group (aHR 1.72 [1.05 – 2.84], p-value 0.032), respectively. A larger number of hospital V-V ECMOs per year was associated with a lower probability of acquiring MDR GN bacteria (aOR 0.89, 95% CI 0.84 - 0.94, p<0.001). Conclusions. In this multicenter study the incidence of MDR GN bacteria was 18% before and 33% after V-V ECMO connection. The isolation of MDR GN bacteria before V-V ECMO was an independent risk factor for 1-year mortality. A smaller annual hospital V-V ECMO volume was a risk factor for the acquisition of MDR GN bacteria.

Premessa. L'ossigenazione extracorporea a membrana veno-venosa (V-V ECMO) è una tecnica di supporto vitale in rapida diffusione in tutto il mondo. Le indicazioni più comuni al trattamento con V-V ECMO sono l'ipossiemia grave e/o l'ipercapnia non responsiva al trattamento convenzionale, prevalentemente nei casi di sindrome da distress respiratorio acuto. Per quanto riguarda le possibili controindicazioni, non vi è alcuna menzione in merito alla storia microbiologica precedente al posizionamento dell’ECMO V-V, in particolare quella legata ai batteri multi-resistenti (MDR). Scopo dello studio. Questo studio multicentrico mira a investigare: (i) La ricorrenza degli isolamenti di batteri Gram-negativi multi-drug-resistant (MDR GN) in una coorte di pazienti sottoposti a ECMO veno-venosa (V-V); (ii) il rischio di mortalità ad 1 anno per ogni gruppo individuato sulla base del momento dell'isolamento dei batteri MDR GN (ovvero: il gruppo 'precolonizzato da MDR GN', che include pazienti con MDR GN isolati prima della connessione a V-V ECMO; il gruppo 'MDR GN acquisiti durante V-V ECMO', e il gruppo 'non-MDR GN'); (iii) l'impatto che il volume annuo di pazienti sottoposti a V-V ECMO all’interno dell’ospedale ha sulla probabilità di contrarre batteri MDR GN. Materiali e metodi. Sono stati esaminati tutti i pazienti adulti che necessitavano di ECMO veno-venosa (V-V) per insufficienza respiratoria e che erano stati ammessi nelle unità di terapia intensiva di cinque ospedali universitari italiani nel periodo compreso tra gennaio 2017 e dicembre 2022. I criteri di esclusione sono stati: età <18 anni, gravidanza, configurazione mista dell'ECMO (V-V e veno-arteriosa), cartelle cliniche incomplete (sorveglianza microbiologica e/o mortalità assenti) e sopravvivenza inferiore a 24 ore dopo la connessione all'ECMO. È stato applicato un protocollo di sorveglianza microbiologica di routine e i batteri MDR GN sono stati identificati mediante test di suscettibilità in vitro. Sono stati forniti modelli di regressione di Cox e analisi statistiche adeguate al caso in esame. Risultati. Sono stati arruolati 279 pazienti (età media 52 anni; 72% maschi). La percentuale complessiva di batteri MDR GN è stata del 51%, inclusi 49 pazienti precolonizzati (18%) e 90 soggetti con batteri MDR GN acquisiti durante V-V ECMO (33%). La mortalità complessiva a 1 anno è stata del 42%, con un rischio più elevato di mortalità nei pazienti precolonizzati in confronto, rispettivamente, al gruppo 'batteri non-MDR GN' (aHR 2.50 [1.53 - 4.10], p-value <0.001) e al gruppo 'batteri MDR GN acquisiti durante V-V ECMO' (aHR 1.72 [1.05 - 2.84], p-value 0.032). Inoltre, un maggior numero di pazienti sottoposti a V-V ECMO ogni anno nell'ospedale è stato associato a una minore probabilità di contrarre batteri MDR GN (aOR 0.89, 95% IC 0.84 - 0.94, p<0.001). Conclusioni. In questo studio multicentrico, la prevalenza dei batteri MDR GN era del 18% prima della connessione a V-V ECMO, mentre l’incidenza di MDR GN acquisiti durante il trattamento è stata del 33%. L'isolamento di batteri MDR GN prima dell’ECMO V-V è risultato essere un fattore di rischio indipendente per la mortalità ad 1 anno. Un volume ospedaliero annuo più basso di pazienti sottoposti a V-V ECMO è stato identificato come un fattore di rischio per l'acquisizione di batteri MDR GN.