Cateteri ombelicali: lotta contro le infezioni catetere correlate

Ogni anno nel mondo, più di un milione di neonati muore a causa di infezioni [1]. 

In particolare, nei neonati pretermine si registra un alto rischio di infezione nosocomiale del flusso sanguigno (BSI) che aumenta la loro mortalità, l’esposizione agli antibiotici e la durata della degenza in ospedale [2].  

È stato dimostrato che l’uso diffuso di cateteri venosi centrali (CVC) nelle unità di terapia intensiva neonatale (NICU) aumenta il rischio di sviluppare infezione del flusso sanguigno catetere-correlata (CRBSI), che rappresentano circa il 73% delle BSI [4]. 

I dati provenienti dai Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie mostrano che i CRBSI possono verificarsi nel 13 – 20% dei neonati cateterizzati e possono essere associati al posizionamento di cateteri ombelicali (arteriosi e venosi) e cateteri centrali all’inserimento periferico (PICC), con conseguenze che portano al precipitare della prognosi del neonato e, nei peggiori dei casi, alla morte [4],[5],[6],[7]. 

L’insorgere delle CRBSI causa, inoltre, l’incremento della durata del ricovero del paziente [8] e l’aumento dei costi di gestione del neonato [9]. 

Meccanismi di contaminazione 

I meccanismi patogeni di CRBSI comprendono la colonizzazione extra e intra-luminale dei cateteri [10]: organismi microbici, come stafilococchi coagulasi negativi (CoNS), Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa e Candida, possono aderire e integrarsi in un biofilm. Ciò potenzia la patogenicità di vari microbi permettendo loro di resistere alla difesa dell’ospite o di essere meno sensibili agli agenti antimicrobici. 

La sorgente dell’infezione può essere intra-luminare o extra-luminare. 

Come prevenire le contaminazioni?  

I principali strumenti forniti agli operatori sanitari per la riduzione dei rischi di contaminazione dei cateteri ombelicali sono rappresentati da bundles e checklist elaborati ad hoc. 

Esempio di Bundle per l’inserzione di CVO: 

1. Indicazione appropriata al CVO 

2. Scelta del dispositivo appropriato (calibro/lumi) 

3. Antisepsi appropriata del moncone e della cute circostante con clorexidina in alcol + MPB 

4. Progressione del CVO sotto controllo ecografico (neo- ECHOTIP) 

5. Posizionamento finale della punta alla giunzione cavo-atriale inferiore sotto controllo ecografico (neo-ECHOTIP) 

6. Fissaggio appropriato del CVO 

È inoltre possibile utilizzare dei cateteri ‘ingegnerizzati’ in cui viene cioè appositamente inserito un agente battericida con lo scopo di limitare la proliferazione batterica. 

La tecnologia AgION^TM 

La tecnologia AgION^TM consiste in una ceramica bio-inerte, chiamata zeolite, alla quale sono legati atomi di argento. La zeolite è una polvere bianca morbida miscelata con il poliuretano (PUR) prima dell’estrusione, per una completa integrazione nella struttura del catetere, sia internamente che esternamente. 

Inoltre, essendo la zeolite bio-inerte, non vi è interazione con il PUR.  

L’argento, invece, viene scelto in quanto essere un agente antimicrobico naturale, già noto ed utilizzato negli ospedali (ad esempio nel trattamento delle ustioni). Il rilascio degli ioni di Ag+ da parte della zeolite avviene nel momento in cui il catetere viene inserito nel vaso ed uno ione Na+, naturalmente presente nel sangue, entra nella zeolite. Si verifica quindi un semplice scambio ionico. 

Questo meccanismo si innesca nell’immediato, non appena il catetere viene inserito, momento in cui si osserva la più alta concentrazione di argento ionico. L’obiettivo è quello di attaccare massivamente i patogeni in modo da garantire un’inibizione continua. 

Evidenze cliniche 

Secondo uno studio condotto in vitro [11] la quantità residua di argento all’interno del catetere è significativa anche dopo 30 giorni di utilizzo: la quantità totale di argento rilasciato in 30 giorni è stata di 6,63×10^-6 grammi, mentre la quantità totale di argento incorporato nel catetere è 2,5×10^-3 grammi. 

Nel caso dei cateteri ombelicali, il rilascio di argento ionico sarà quindi efficace per l’intera durata del dispositivo che, secondo linee guida, deve rimane in sede per meno di una settimana. 

L’argento ionico è altamente efficace contro microrganismi e funghi grampositivi e gram-negativi. Questo spettro include i patogeni più comuni correlati alle infezioni nelle NICU: S. Aureus, S. Apidermidis, K Pneumoniae, Faecalis, P. Aeruginosa, E. Coli e C. Albicans. 

L’argento è un antimicrobico sicuro ed efficace. Tra tutti i metalli, infatti, è quello con la più alta tossicità contro i microrganismi e la più bassa tossicità per le cellule umane. È ampiamente usato nei farmaci: ad esempio, la sulfadiazina d’argento topica è un trattamento comune per le ustioni di secondo grado, l’argento contenente idrocolloide viene utilizzato per trattare le ulcere del piede diabetico e la soluzione diluita con argento viene utilizzata per prevenire la congiuntivite nei neonati.  

Nei neonati, lo studio italiano [12] ha dimostrato la non tossicità dell’argento:  

“Non vi è stato alcun caso di intolleranza ai cateteri AgION^TM e nessuno di questi cateteri ha dovuto essere rimosso a causa di infezione cutanea locale. Inoltre, nessuno dei pazienti nel gruppo catetere AgION^TM ha mostrato segni di tossicità da argento.”  

Test in vitro [11] dimostrano che dopo 1 mese di utilizzo di un catetere Expert da 5 lumi, il livello di argento rimanente è di 10.000 inferiore alla dose più bassa che potrebbe essere tossica per il paziente. 

Numerosi studi inoltre hanno dimostrato una riduzione significativa del tasso di CRBSI grazie all’uso di cateteri ionici integrati d’argento. 

Nella terapia intensiva neonatale, l’uso di UVC con sistema antimicrobico AgION^TM ha ridotto la presenza di CRBSI dal 22% al 2%, secondo lo studio randomizzato monocentrico condotto dall’ospedale universitario Carregi di Firenze [12] su 86 neonati pretermine, 45 trattati con Silver-UVC e 41 con PUR UVC standard.  

Altri 2 studi con CVC nell’adulto hanno anche mostrato una riduzione significativa della colonizzazione del catetere [13][14]. 

Perché affidarsi alla tecnologia AgION^TM? 

I vantaggi derivanti dall’uso della tecnologia AgION^TM sono molteplici: 

• Tecnologia chimicamente inerte: la zeolite è altamente biocompatibile con il PUR e non ne altera le proprietà 
• Tecnologia biocompatibile e sicura: è ampiamente utilizzata in medicina, non mostra segni di tossicità né di resistenza batterica 
• Tecnologia efficace: la somministrazione di argento prosegue anche dopo il primo picco di rilascio 
• Tecnologia duratura, resistente al contatto e alle abrasioni 

L’uso della tecnologia d’argento nel cateterismo ombelicale è inoltre riconosciuto dall’organismo internazionale SHEA – Society for Healthcare Epidemiology of America [15]: 

“[…] i cateteri ombelicali impregnati di antimicrobici sembrano essere sicuri ed efficaci nei pazienti della NICU” 

Bibliografia 

1. Stronati et al. Neonatal sepsis: new preventive strategies. Minerva Pediatr. 2013 Feb;65(1):103-10. 

2. Sohn AH et al. Prevalence of nosocomial infections in neonatal intensive care unit patients: results from the first national pointprevalence survey – The Journal of pediatrics. 2001/12; 139(6): 821-827. 

3. Neonatal rates and risk factors of device-associated bloodstream infection in a tertiary care center in Saudi Arabia.Balkhy HH1, Alsaif S, El-Saed A, Khawajah M, Dichinee R, Memish ZA. 

4. C. Geffers et al. Incidence of healthcare-associated infections in high-risk neonates: results from the German surveillance system for very-low- birthweight infants. Journal Hosp Infect. 2008 Mar;68(3):214-21. 

5. Kanti Mallicki. A Prospective Study of Nosocomial Infection in a Neonatal ICU (NICU). Pediatrics. 2015 Feb;135 Suppl 1:S8-9. doi: 10.1542/ peds.2014-3330N. 

6. W McGuire et al. Infection in the preterm infant. BMJ. 2004 Nov 27; 329(7477): 1277–1280. 

7. Stoll BJ et al. Late-onset sepsis in very low birth weight neonates: the experience of the NICHD Neonatal Research Network. Pediatrics. 2002 Aug;110(2 Pt 1):285-91 

8. Additional hospital stay and charges due to hospital-acquired infections in a neonatal intensive care unit. J Hosp Infect. 2001 Mar;47(3):223-9. Mahieu LM1, Buitenweg N, Beutels P, De Dooy JJ 

9. Donovan EF, et al.; Ohio Perinatal Quality Collaborative. The investment case for preventing NICU-associated infections. Am J Perinatol. 2013 Mar;30(3):179-84. doi: 10.1055/s-0032-1322516. Epub 2012 Jul 26 

10. Garland, J. S., Alex, C. P., Sevallius, J. M., Murphy, D. M., Good, M.J., Volberding, A. M., … & Maki, D. G. (2008). Cohort study of the pathogenesis and molecular epidemiology of catheter-related bloodstream infection in neonates with peripherally inserted central venous catheters. Infection Control & Hospital Epidemiology, 29(3),243-249 

11. Efficacy study final report – Protocol number GLP-I-2001-002 

12. Bertini, G., Elia, S., Ceciarini, F., & Dani, C. (2013). Reduction of catheter-related bloodstream infections in preterm infants by the use of catheters with the AgION antimicrobial system. Early human development, 89(1), 21-25. 

13.  Khare, M. D., Bukhari, S. S., Swann, A., Spiers, P., McLaren, I., & Myers, J. (2007). Reduction of catheter-related colonisation by the use of a silver zeolite-impregnated central vascular catheter in adult critical care. Journal of Infection, 54(2), 146-150. 

14. Loertzer, H., Soukup, J., Hamza, A., Wicht, A., Rettkowski, O., Koch, E., & Fornara, P. (2006, April). Use of catheters with the AgION antimicrobial system in kidney transplant recipients to reduce infection risk. In Transplantation proceedings (Vol. 38, No. 3, pp. 707 -710). Elsevier.