Abstract

Background

Staphylococcus aureus is the leading cause of prosthetic joint infection (PJI). Beyond the antibiogram, little attention has been paid to the influence of deep microbiological characteristics on patient prognosis. Our aim was to investigate whether microbiological genotypic and phenotypic features have a significant influence on infection pathogenesis and patient outcome.

Methods

A prospective multicenter study was performed, including all S. aureus PJIs (2016–2017). Clinical data and phenotypic (agr functionality, β-hemolysis, biofilm formation) and genotypic characteristics of the strains were collected. Biofilm susceptibility to antimicrobials was investigated (minimal biofilm eradication concentration [MBEC] assay).

Results

Eighty-eight patients (39.8% men, age 74.7 ± 14.1 years) were included. Forty-five had early postoperative infections (EPIs), 21 had chronic infections (CPIs), and 19 had hematogenous infections (HIs). Twenty (22.7%) were caused by methicillin-resistant S. aureus. High genotypic diversity was observed, including 16 clonal complexes (CCs), with CC5 being the most frequent (30.7%). agr activity was greater in EPI than CPI (55.6% vs 28.6%; P = .041). Strains causing EPI were phenotypically and genotypically similar, regardless of symptom duration. Treatment failure (36.5%) occurred less frequently among cases treated with implant removal. In cases treated with debridement and implant retention, there were fewer failures among those who received combination therapy with rifampin. No genotypic or phenotypic characteristics predicted failure, except vancomycin minimal inhibitory concentration ≥1.5 mg/L (23.1% failure vs 3.4%; P = .044). MBEC50 was >128 mg/L for all antibiotics tested and showed no association with prognosis.

Conclusions

S. aureus with different genotypic backgrounds is capable of causing PJI, showing slight differences in clinical presentation and pathogenesis. No major microbiological characteristics were observed to influence the outcome, including MBEC.

Details

Title
Genotypic and Phenotypic Characteristics of Staphylococcus aureus Prosthetic Joint Infections: Insight on the Pathogenesis and Prognosis of a Multicenter Prospective Cohort
Author
Muñoz-Gallego, Irene 1 ; Viedma, Esther 2 ; Esteban, Jaime 3   VIAFID ORCID Logo  ; Mancheño-Losa, Mikel 4 ; García-Cañete, Joaquín 5 ; Blanco-García, Antonio 5 ; Rico, Alicia 6 ; García-Perea, Adelaida 7 ; Patricia Ruiz Garbajosa 8 ; Escudero-Sánchez, Rosa 9 ; Mar Sánchez Somolinos 10 ; Mercedes Marín Arriaza 11 ; Romanyk, Juan 12 ; Barbero, José María 13 ; Vilela, Ana Arribi 14 ; Fernando González Romo 14 ; Pérez-Jorge, Conchita 15 ; Arana, David M 16 ; Monereo, Alfonso 17 ; Domingo, Diego 18 ; Cordero, José 19 ; Sánchez Romero, Mª Isabel 20 ; García Viejo, Miguel Ángel 21 ; Lora-Tamayo, Jaime 22 ; Chaves, Fernando 2 ; Cambero, Raúl Parrón 23 ; Rubio, Álvaro Auñón 23 ; Ricardo Fernández Roblas 3 ; Luis Alcalá Hernández 10 ; Javier Marco Martínez 24 ; Berta Laguna Fonseca 14 ; Cacho, Juana 16 ; Gloria Pérez Caballero 17 

 Servicio de Microbiología, Hospital Universitario 12 de Octubre, Universidad Complutense, Madrid, Spain; Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Madrid, Spain 
 Servicio de Microbiología, Hospital Universitario 12 de Octubre, Universidad Complutense, Madrid, Spain; Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Madrid, Spain; Red Española de Investigación en Patología Infecciosa (REIPI), Instituto de Salud Carlos III, Ministerio de Ciencia e Innovación, Sevilla, Spain 
 Servicio de Microbiología, IIS-Fundación Jiménez Díaz, Madrid, Spain 
 Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Madrid, Spain; Servicio de Medicina Interna, Hospital Universitario 12 de Octubre, Universidad Complutense, Madrid, Spain 
 Servicio de Medicina Interna-Urgencias, Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz, Madrid, Spain 
 Servicio de Medicina Interna, Hospital Universitario La Paz, Madrid, Spain 
 Servicio de Microbiología, Hospital Universitario La Paz, Madrid, Spain 
 Red Española de Investigación en Patología Infecciosa (REIPI), Instituto de Salud Carlos III, Ministerio de Ciencia e Innovación, Sevilla, Spain; Servicio de Microbiología, Hospital Universitario Ramón y Cajal, Madrid, Spain 
 Red Española de Investigación en Patología Infecciosa (REIPI), Instituto de Salud Carlos III, Ministerio de Ciencia e Innovación, Sevilla, Spain; Servicio de Enfermedades Infecciosas, Hospital Universitario Ramón y Cajal, Madrid, Spain 
10  Servicio de Microbiología y Enfermedades Infecciosas, Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Madrid, Spain 
11  Servicio de Microbiología y Enfermedades Infecciosas, Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Madrid, Spain; CIBER de Enfermedades Respiratorias (CIBERES CB06/06/0058), Madrid, Spain 
12  Servicio de Microbiología, Hospital Universitario Príncipe de Asturias, Alcalá de Henares, Madrid, Spain 
13  Servicio de Medicina Interna, Hospital Universitario Príncipe de Asturias, Alcalá de Henares, Madrid, Spain 
14  Servicio de Microbiología, Hospital Clínico San Carlos, Madrid, Spain 
15  Servicio de Microbiología, Hospital Universitario Rey Juan Carlos, Móstoles, Madrid, Spain 
16  Servicio de Microbiología, Hospital Universitario de Getafe, Getafe, Madrid, Spain 
17  Servicio de Medicina Interna, Hospital Universitario de Getafe, Getafe, Madrid, Spain 
18  Servicio de Microbiología, Hospital Universitario de La Princesa, Madrid, Spain 
19  Servicio de Traumatología, Hospital Universitario de La Princesa, Madrid, Spain 
20  Servicio de Microbiología, Hospital Universitario Puerta de Hierro, Majadahonda, Madrid, Spain 
21  Servicio de Medicina Interna, Hospital Universitario Puerta de Hierro, Majadahonda, Madrid, Spain 
22  Instituto de Investigación Sanitaria Hospital 12 de Octubre (imas12), Madrid, Spain; Red Española de Investigación en Patología Infecciosa (REIPI), Instituto de Salud Carlos III, Ministerio de Ciencia e Innovación, Sevilla, Spain; Servicio de Medicina Interna, Hospital Universitario 12 de Octubre, Universidad Complutense, Madrid, Spain 
23  Servicio de Traumatología y Cirugía Ortopédica, Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz, Madrid, Spain 
24  Servicio de Medicina Interna, Hospital Clínico San Carlos, Madrid, Spain 
Publication year
2020
Publication date
Sep 2020
Publisher
Oxford University Press
e-ISSN
23288957
Source type
Scholarly Journal
Language of publication
English
ProQuest document ID
3170949629
Copyright
© The Author(s) 2020. Published by Oxford University Press on behalf of Infectious Diseases Society of America. This work is published under http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ (the “License”). Notwithstanding the ProQuest Terms and Conditions, you may use this content in accordance with the terms of the License.