LE INFEZIONI DI CRANIOPLASTICA: BASI SPERIMENTALI PER LA SOSTITUZIONE IMMEDIATA DEI SOSTITUTI CRANICI INFETTI IN RELAZIONE ALLE DIFFERENTI SPECIE BATTERICHE ED ALL'EVIDENZA CLINICA

Cranioplasty infections are one of the major challenges of modern Neurosurgery. Their treatment requires a complex balance between medical and surgical strategies, especially in case of frequent relapses, requiring unconventional procedures. The improvement of antibiotic therapy did not meet operators’ expectations, due to the appearance of multidrug resistant germs, able to form biofilm. Aim of this work was to investigate the growth preferences of some MDR species on the 4 more common cranioplasty materials, to be then compared to human results. Four germs were selected, Klebsiella Pneumoniae, Acinectobacter Baumanii, Pseudomonas Aeruginosa, Staphylococcus Aureus, sensitive to treatment with only one antibiotic. Staphylococcus showed preference for growth in Hydroxyapathite and when allowed to grow on the same material and on acrylic resin, PEEK and titanium, its preference remained unchanged. Klebsiella behaved similarly , but preferring PEEK and titanium. On the counterside, Pseudomonas, although showing a propensity for growth on PEEK, was also effective on titanium and hydroxyapathite, where Acinetobacter was able to grow similarly everywhere. We wanted to know if patients presenting with an active infection of their cranioplasty could successfully undergo its immediate replacement. Our results suggested that this could happen with Stph Aureus and Klebsiella, in some case with Pseudomonas, never with Acinetobacter. Data from our clinical series confirmed these results. Although the capacity of surgery and antibiotics to inferfere with bacterial growth on cranioplasty can be confirmed only for some species, further studies requiring a metabolic-based evaluation and confocal microscopy observation of bacterial growth will be needed to substantiate these data.

Le infezioni di cranioplastica rappresentano una delle pià complesse sfide della moderna neurochirurgia. Il loro trattamento presuppone un complesso equilibrio fra strategia di trattamento medico, revisione chirurgica, decisioni in merito alla possibilitò in caso di recidive multiple, di optare per procedure non convenzionali. Il miglioramento delle terapie antibiotiche in questo campo non ha fornito i risultati sperati, poichè si è accompagnato ad una progressiva comparsa di germi ad elevata resistenza in grado di formare biofilm . Scopo di questo lavoro è stato quello di investigare le affinità di proliferazione di diversi germi multiresistenti sulle quattro tipologie principali di materiali da cranioplastica usati, per poi confrontare i risultati del trattamento in laboratorio e sull'umano. Abbiamo considerato 4 germi, la Klebsiella Pneumoniae, l'Acinetobacter Baumanii, la Pseudomonas Aeruginosa e lo Stafilococco Aureo, come già detto tutti multiresistenti, con senbilità ad una sola famiglia antibiotica. Siamo partiti per lo Stafilococco dal materiale di crescita maggiore (idrossiapatite), dal quale abbiamo poi provveduto ad infettare gli altri materiali (resina acrilica, PEEK, Titanio) e ancora una volta l'idrossiapatite stessa, testata senza e con terapia antibiotica. Lo stafilococco ha mostrato una affinità specifica per l'idrossiapatite, modificata solo dalla terapia antibiotica. La Klebsiella, nelle stesse condizioni, ha mostrato di preferire il PEEK, seguito dal titanio, con scarsa affinità al contrario per l'idrossiapatite. La Pseudomonas ha mostrato una tendenza ad affinità verso il PEEK ed il titanio, sebbene non costante, laddove al contrario l'Acinetobacter è risultato essere in grado di crescere aspecificamente su qualunque terreno. In clinica, questi dati sono stati confermati, mostrando come nelle infezioni da Stafilococco e Klebsiella la sostituzione immediata del materiale infetto a maggiore affinità con uno a bassa affinità, supportata dalla terapia antibiotica, abbia permesso di non lasciare il paziente privo di copertura cranica, indipendentemente dalla severità dell'infezione. Al contrario, Pseudomonas ed Acinetobacter si sono mostrati particolarmente resistenti, lasciando scarse ( nel caso di Penudomonasd) e nessuna (per Acinetobacter) possibilità di effettuare la stessa procedura con successo. Questi risultati rappresentano solo una fase preliminare, basata sulla numerificazione delle colonie sviluppate, pertanto necessiteranno di essere sostanziati da un ulteriore approfondimento con coloranti per l'attività metabolica ed una eventuale valutazione di microscopia confocale per identificare le modalità di crescita batterica.