SYNOVIAL FLUID D-LACTATE — BACTERIAL-SPECIFIC MARKER FOR INFECTION OF NATIVE AND PROSTHETIC JOINTS

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Infection  of native  and prosthetic joints  remains  a critical  disease, associated  with  both  significant  mortality and morbidity. The diagnosis of joints infection is extremely  difficult since presentation and preoperative tests are not always obvious and precise, while correct  and timely diagnosis of septic etiology is crucial. In this case a rapid and accurate  test would be helpful.

Purpose of the study — тo evaluate  the analytical performance  and diagnostic  capabilities  of measuring  the synovial fluid D-lactate for early diagnosis of infection in native and prosthetic joints.

Material and methods. Test group of patients (n = 86) contained two subgroups – patients with periprosthetic infection (PPI) (n = 58) and patients with bacterial arthritis (BA) (n = 28). Control group (n = 104) also included two subgroups – patients with aseptic instability of implant components (n = 75) and patients with osteoarthritis (OA) (n = 29).

Results. The authors  observed  that  SF D-lactate ≥1,2 mmol/l was the optimal  cutoff value for identifying patients with bacterial  causes. The higher SF levels of D-lactate were observed in patients with BA compared  to aseptic causes, (p<0,0001), as well as in patients with PJI in contrast to aseptic loosening of prosthesis (p<0,0001). In patients with native joints,  SF D-lactate had better sensitivity (92,8%)  compared  to SF leucocytes  (66,6%)  and percentage of neutrophils (44,4%).  D-lactate had  better sensitivity for diagnosis  of PJI  (96,5%, 89,6% and  60,3% respectively). There  were no significant differences in SF D-lactate levels due to different bacterial  strains.

Conclusion. The study demonstrated high analytical performance and diagnostic  capabilities  of measuring of synovial fluid D-lactate for diagnosis of BA and PJI. It is a rapid and accurate  test for differentiating bacterial  joint infection from the aseptic  inflammatory joint diseases. This procedure can be carried  out within  less than  one hour and be helpful in outpatient setting.

About the authors

S. B. Karbysheva

Federal Center of Traumatology, Orthopedics and Arthroplasty

Author for correspondence.
Email: Ksb28@mail.ru

Svetlana   B.  Karbysheva   –  Clinical   Microbiologist  of the Clinical  Diagnostic Laboratory.

1/3, ul. Lyapidevskogo, Barnaul, 656045

Russian Federation

L. G. Grigoricheva

Federal Center of Traumatology, Orthopedics and Arthroplasty

Email: fake@neicon.ru

Ludmila  G.  Grigoricheva  – Cand.  Sci.  (Med.),   Medical Director.

1/3, ul. Lyapidevskogo, Barnaul, 656045

Russian Federation

I. V. Zhyltsov

Vitebsk State Medical University

Email: fake@neicon.ru

Ivan V. Zhyltsov – Dr. Sci. (Med.),  Professor.

27, pr-t Frunze, Vitebsk, 210023

Belarus

V. M. Semenov

Vitebsk State Medical University

Email: fake@neicon.ru

Valery  M.  Semenov  – Dr.  Sci.  (Med.),   Professor,  Head of the Infectious Diseases Department.

27, pr-t Frunze, Vitebsk, 210023

Belarus

A. G. Zolovkina

Federal Center of Traumatology, Orthopedics and Arthroplasty

Email: fake@neicon.ru

Anna G. Zolovkina – Cand. Sci. (Med.), Head of the Clinical Diagnostic Laboratory.

1/3, ul. Lyapidevskogo, Barnaul, 656045

Russian Federation

I. S. Veremei

Vitebsk State Medical University

Email: fake@neicon.ru

Igor  S.  Veremei  – Senior  Researcher  of  the  Infectious Diseases Department.

27, pr-t Frunze, Vitebsk, 210023

Belarus

А. Trampuz

Center for Musculoskeletal Surgery, Charité – Universitätsmedizin Berlin

Email: fake@neicon.ru

Andrej Trampuz – Dr. Sci. (Med.),  Head of the Center, Research  group Leader  of the  Biofilm Research  Laboratory.

1, Augustenburger Platz, Berlin, 13353

Germany

References

  1. Белов Б.С. Бактериальный (септический) артрит и инфекция протезированного сустава: современные аспекты. Современная ревматология. 2010;4(3):10-17. doi: 10.14412/1996-7012-2010-613.
  2. Белов Б.С., Макаров С.А., Бялик Е.И. Бактериальный (септический) артрит и инфекция протезированного сустава. Consilium Medicum. 2016;8(12):110-112.
  3. Винклер Т., Трампуш А., Ренц Н., Перка К., Божкова С.А. Классификация и алгоритм диагностики и лечения перипротезной инфекции тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2016;(1):33-45. doi: 10.21823/2311-2905-2016-0-1-33-45.
  4. Григоричева Л.Г., Кореняк Н.А. Определение потребности субъектов Сибирского федерального округа в высокотехнологичной помощи по профилю «Травматология и ортопедия». Современные проблемы науки и образования. 2016;(4). URL: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=24993.
  5. Карбышева С.Б., Жильцов И.В., Григоричева Л.Г., Семенов В.М., Веремей И.С., золовкина А.Г. Определение D-лактата в синовиальной жидкости в дифференциальной диагностике артритов и инфекции протезированных суставов. Клиническая лабораторная диагностика. 2016;61(9):623.
  6. Лю Бо, Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Разоренов В.Л., Денисов А.О., Божкова С.А., Артюх В.А., Клиценко О.А., Тотоев З.А. эффективность первого этапа двухэтапной ревизии при параэндопротезной инфекции тазобедренного сустава. Травматология и ортопедия России. 2014;(3):5-14. doi: 10.21823/2311-2905-2014-0-3-5-14.
  7. Лю Бо, Тихилов Р.М., Шубняков И.И., Божкова С.А., Артюх В.А., Денисов А.О. Анализ эффективности санирующих операций при параэндопротезной инфекции. Травматология и ортопедия России. 2014;(2):22-29. doi: 10.21823/2311-2905-2014-0-3-5-14.
  8. Середа А.П., Кавалерский Г.М., Мурылев В.Ю., Рукин Я.А. Диагностика перипротезной инфекции. Часть 1: Серология. Травматология и ортопедия России. 2014; (4):115-126. doi: 10.21823/2311-2905-2014-0-4-115-126.
  9. Слободской А.Б., Бадак И.С., Воронин И.В., Дунаев А.Г., Быстряков П.А. Первичное эндопротезирование тазобедренного сустава по эСИ. Современная медицина. 2013; 1(9):29-25. Slobodskoi A.B., Badak I.V., Voronin I.V. [Primary hip arthroplasty with ESI]. Sovremennaya meditsina [Modern medicine]. 2013;1(9):29-25. (in Russian).
  10. Carpenter C.R., Schuur J.D., Everett W.W. Pines J.M. Evidence-based Diagnostics: Adult Septic Arthritis. Acad Emerg Med. 2011;18(8):781-796. doi: 10.1111/j.1553-2712.2011.01121.
  11. Chen Z., Wang Y., Zeng A., Chen L., Wu R., Chen B., The clinical diagnostic significance of cerebrospinal fluid D-lactate for bacterial meningitis. Clinica Chimica Acta. 2012;413(19-20):1512-1515. doi: 10.1016/j.cca.2012.06.018.
  12. Corvec S., Portillo M.E., Pasticci B.M, Borens O., Trampuz A. Epidemiology and new developments in the diagnosis of prosthetic joint infection. Int J Artif Organs. 2012;35(10):923-934. doi: 10.5301/ijao.5000168.
  13. Evangelopoulos D.S., Stathopoulos I.P., Morassi G.P., Koufos S., Albarni A., Karampinas P.K., Stylianakis A., Kohl S., Pneumaticos S., Vlamis J. Sonication: A Valuable Technique for Diagnosis and Treatment of Periprosthetic Joint Infections. ScientificWorld Journal. 2013;2013:375140. doi: 10.1155/2013/375140.
  14. Eka A., Chen A.F. Patient-related medical risk factors for periprosthetic joint infection of the hip and knee. Ann Transl Med. 2015; 3(16):233. doi: 10.3978/j.issn.2305-5839.2015.09.26.
  15. Gratacós J., Vila J., Moyá F., Marcos M.A., Collado A., Sanmartí R., Brancós M.A., Jimenez De Anta M.T., Muñoz-Gómez J. D-Lactic Acid in synovial fluid. A rapid diagnostic test for bacterial synovitis. J Rheumatol. 1995;22(8):1504-1508.
  16. Kortekangas P., Peltola O., Toivanen A., Aro H.T. Synovialfluid D-Lactic Acid in Bacterial and other Acute Joint Effusions. Scand J Rheumatol. 1994;23(4):203-205.
  17. Larsen L.H., Lange J., Xu Y., Schønheyder H.C. Optimizing culture methods for diagnosis of prosthetic joint infections: a summary of modifications and improvements reported since 1995. J Med Microbiol. 2012;61(Pt 3):309-316. doi: 10.1099/jmm.0.035303-0.
  18. Lee K., Goodman S.B. Current state and future of joint replacements in the hip and knee. Expert Rev Med Devices. 2008;5(3):383-393. doi: 10.1586/17434440.5.3.383.
  19. Schwotzer N., Wahl P., Fracheboud D., Gautier E., Chuard С. Optimal culture incubation time in orthopedic device-associated infections: a retrospective analysis of prolonged 14-day incubation. J Clin Microbiol. 2014;52(1):61-6. doi: 10.1128/JCM.01766-13.
  20. Smolen J.S., Aletaha D. Rheumatoid arthritis therapy reappraisal: strategies, opportunities and challenges. Nat Rev Rheumatol. 2015;11(5):276-89. doi: 10.1038/nrrheum.2015.8.
  21. Szalay L., Umar F,, Khadem A., Jafarmadar M., Fürst W., Ohlinger W., Redl H., Bahrami S. Increased plasma D-lactate is associated with the severity of hemorrhagic/ traumatic shock in rats. Shock. 2003;20(3):245-250.
  22. Wellmer A., Prange J., Gerber J,, Zysk G., Lange P., Michel U. D And L-Lactate in rabbit and human bacterial meningitis. Scand J Infect Dis. 2001;33(12): 909-913.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Traumatology and Orthopedics of Russia

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».