Transfusion sanguine et risque bactérien

Transfus Clm Blol2000,7 Suppl 1 55-62 0 2000 Edltlons scientifiques et mkdlcales Elsewer SAS Tous drolts reserks

Vigilantes

Mise au point

Transfusion I? Morel

‘, MI

Leconte

sanguine des Floris

et risque ‘, L. Bardiaux

6actMen

‘, F. Pouthier

‘, P. Herv6

2

’ hoblrssement de transfislon sangurne de Franche-Comtk, BP I937, 25020 Besancon cedex ; ’ Agence fianqarse du sang, 6, rue Alexandre-Cabonel, 750 I.5 Parrs cedex, France

bactCries / effets indbsirables / hCmovigilance transfusionnel / transfusion sanguine

/ infection

bacthrienne

/ risque

Summay Transfusion of blood components and bacterial risk Imtial hemovtgilance data confirm the inctdence and severity of transfusion reactions due to the bacterial contamination of blood components (TRBC). With 18 deaths reported through the French hemovtgdance network over the past 5 years, bacterial risks represent one of the major immediate complications of blood components (BC) transfusion. BC contamination may lead to more or less severe TRBC, depending on their origin: bacteria growth, the BC itself or unknown origin. Although the rate of donated blood or BC contamination is known (0.5% and 0.05%, respectively) it is stall difficult to assessthe actual incidence of TRBC, as it is difficult to identtfy them and relate them to transfusion. Likewise, better knowledge of bacteria, symptoms and outcome is required to improve prevention methods. Better prevention can reduce BC contammation and proliferation of bacteria at each stage of blood transfusion. Methods to detect BC contamination are still under investtgation. Through continuous educatton of hemovigilance actors in tdentifying and dealing with TRBC, as well as drawing up procedures to perform mquiries and specific bacterial analyses, case reporting can be further improved in order to achieve more eficzent preventton. 0 2000 Editzons scienttfiques et medzcalesElsevier SAS bacteria / bacterial infection untoward effects

/ blood transfusion

L’existence et la gravitk des complications bacthiennes likes h la transfusion sanguine sont connues de longue date, mais leur frkquence et les facteurs qui les dkterminent restent ma1 connus [l, 21. Avant l’avknement de la preparation moderne des prodults sanguins labiles PSL) en conteneur souple et en systeme clos, lorsque les flacons de verre ktaient encore en usage, le taux de contamination bactkrienne pouvait attemdre 2 & 4,5 % des EL 131. Un

/ hemovigilance

/ transfusion

risk /

&at des connaissances actuelles, publie dans la revue Transfusion Clinique et Btologique en fevrier 2000 (Transfus Clin Biol2000 ; 7 : 15-23) est repris ciaprk. 11repose sur les donnkes de la littkrature relatives aux incidents transfusionnels lies B la contamination bacterienne (ITCB) des EL. Le dispositif national francais mis en en place pour prhenir les ITCB a permis non seulement une remise en cause des connaissances concernant ce type d’accident,

56s

P. Morel et al.

notamment en termes de definition, d’incidence, de facteurs de survenue et de batteries impliquees, mais egalement de proposer des ameliorations notables de leur prise en charge ]4,51. De mai 1994 a la fin de l’annee 1998, 730 incidents transfusionnels ont ete declares a l’Agence francaise du sang, comme pouvant @trelies a une contamination bacterienne des PSL. Seuls 185 (25 %) ont et& retenus comme tels. Dans 10 % des cas le receveur du PSL est de&de, dans 26 % l’ITCB a mis en jeu le pronostic vital et dans 64 % des cas les symptomes ont ete mineurs. Ces donnees uniques en termes de frequence et de gravite reposent sur la notification obligatoire des incidents transfusionnels (IT). Les cas publies dans la litterature relatent essentiellement les ITCB graves, ce qui conduit a une perception incomplete du risque. En effet, l’hemovigilance a revele que plus de la moitie des ITCB ne presentent qu’une symptomatologie mineure, qui est limitee dans 33 % des cas mineurs aux seuls fievre et/ ou frissons. Cette expression clinique peut @tre la consequence d’une absence ou d’une faible proliferation de la bacterie dans le PSL. Mais le meme PSL utilise plus tard (apres proliferation de la bacterie) pourrait engendrer des consequences autrement plus severes. Yersinia enferocolifica ou Pseudomonas fluoyescens sont decrits dans la litterature comme &ant impliques dans trois quarts des ITCB dus a la transfusion de concentres de globules rouges. L’hemovigilance a permis de montrer que les staphylocoques coagulase negative et les streptocoques representaient plus de 50 % des batteries en cause avec ce type de PSL. Les bacilles Gram negatif, qui representent pres de 32 % des batteries impliquees, sont generalement en cause dans les ITCB graves. Mais il apparait que la prevention des ITCB lies a la transfusion de CGR doit prendre en compte cette nouvelle donnee. Pour les ITCB lies a la transfusion de concentres de plaquettes, les observations du reseau national d’hemovigilance confirment les don&es de la litterature en termes de gravite et de batteries impliquees. Les produits plaquettaires sont responsables d’ITCB graves (55 % des d&es, 52,5 % des cas de menace vitale sur la totalite des ITCB). Les ITCB mineurs, leur frequence, l’implication des cocci Gram positif dans la contamination de tous les PSL constituent de precieuses informations qui,

d’une part, posent de nouvelles questions et, d’autre part, illustrent la necessite de progresser dans la connaissance des ITCB, en particulier de leurs facteurs de risque. DSnition Sous l’intitule (
d’apparition

des ITCB

L’inoculation de la bacterie est consecutive, soit a une bacteriemie asymptomatique ou a une infection preexistante chez le donneur, soit a I’introduction de batteries de la flore cutanee au moment de la ponction veineuse [ll-141. D’autres origines, beaucoup plus rares, ont ete d&rites, liees a la contamination du contenant (kit de prelevement) ou lors des &apes de preparation des produits sanguins labiles [15]. Au tours du stockage du produit sanguin, les batteries pourront, ou ne pourront pas, proliferer. La cinetique de croissance bacterienne reste a etudier. La connaissance des facteurs impliques pourrait permettre une meilleure prevention [16-181.

Transfusion sanguine et risque bacterien

Frequence Frkqoence

de contamination

des dons

Une etude multicentrique francaise pour determiner l’interet d’eliminer les 30 premiers millilitres des dons de sang, coordonnee par 1’Etablissement de transfusion sanguine (ETS) de Tours, a permis de reveler que 2,2 % (de 2 a 4 %) des dons de sang total etaient contamines par des batteries de la flore cutanee 1191.Cette observation confirme les descriptions hollandaises qui font etat dune prevalence de contamination comprise entre 0,6 et 3 % des dons [20]. Frhquence

de contamination

des produits

sanguins

Les mesures preventives mises en ozuvre au tours du processus de preparation des produits sanguins labiles (modalites de transport, etapes de prestockage, deleucocytation, etc.) permettent de reduire la prevalence de contamination des produits sanguins labiles issus des dons, qui ne serait plus que de l’ordre de 0,5 % [211. Toutefois, des variations importantes de 0,04 a 2,5 % sont observees en fonction des etudes [22-241. Frkquence

des ITCH

Elle reste difficile a estimer en raison, d’une part, de la difficult6 d’un recueil exhaustif des observations et, d’autre part, de la necessite d’une reconnaissance certaine de l’implication de la transfusion dans les accidents observes. Les donnees de la Food and Drug Administration, qui ne concernent que les d&es, font &at de 55 de&s de 1976 a 1991 aux EtatsUnis [251. Dans une revue de la litterature de langue anglaise, Morduchowicz et al. rappelaient, en 1990, que 81 cas ont ete publies depuis 1941 Ill. Pour les concentres de globules rouges, le Center for Disease Control (CDC) d’Atlanta a suggere que le risque etait de l’ordre de l/l 000 000 d’unites transfusees 1261.Une etude recente faisait etat, pour la seule bacterie Yersinia enterocolitica, d’un incident toutes les 65 000 unites et d’un cas mortel toutes les 104 000 unites transfusees [27]. En France, sur les 6 875 fiches d’incidents transfusionnels parvenues avant le 1” janvier 1997 (soit 30 mois de recueil), 572 concernaient

d’eventuels incidents bacteriens. L’analyse de ces fiches a permis de retenir 144 ITCB possibles, dont 23 de&. Sur ces 23 de&s, seuls 12 ont pu etre retenus

57s

comme ayant une origine bacterienne transfusionnelle d’imputabilite possible, probable ou certaine [281. L’incidence des ITCB pour cette periode est estimee a 2/100 000 unites de produits sanguins labiles distribuees 1291. Les produits

sanguins

en cause

Les concentres de plaquettes ont ete les plus etudies, compte tenu de leur mode de conservation, plus propice a la proliferation bacterienne. Par ailleurs, la preparation des melanges de concentres de plaquettes standards, dans lesquels interviennent plusieurs prelevements, contribue a accroitre le risque de contamination du produit fini 1301. Dans la litterature, l’incidence des ITCB par unite transfusee serait de 0,06 a 0,28 % pour les melanges de concent& de plaquettes standards [31, 321. Pour les concentres de plaquettes d’apherese obtenus a partir d’un seul donneur, l’incidence serait de 0,005 a 0,03 % [32,331. Les concentres de globules rouges sont responsables d’ITCB graves, lorsqu’ils sont contamines par des batteries cryophiles, capables de proliferer h +4 “C. L’incidence des ITCB par unite de globules rouges transfusee serait de 0,03 % [331. Restent a etudier les consequences pour les malades des contaminations avec des batteries qui n’ont pas prolifere, mais qui ont survecu a la conservation du produit sanguin tels que Bacillus cereus, Propionibacterium acnes, etc. Les principales

bacthies

ITCB Ii& ir des produits 6 +4%

sanguins

en cause labiles

consew&

Selon les donnees de la litterature, ils sont pour les trois quarts provoques par Yersinia enterocolitica ou Pseudomonas fluorescense. Les 25 % restants sont principalement dus a des batteries Gram negatifs Pseudomonas spp., Flavobacterium, Campylobacter, Serratia, Enterobacter, Escherichia coli 111, 14, 34, 351. L’hemovigilance a permis de montrer que si les bactkries Gram negatifs etaient les plus frequemment en cause, les staphylocoques coagulase negative pouvaient egalement @trea l’origine d’ITCB avec ce type de produits sanguins labiles 1361.

I’ Morel et al

58s ITCB conskcutifs

6 la transfusion

de plaquettes

Avec ce type de prod&s sanguins labiles, stock& a 22 “C, une plus grande van&e d’especes bacteriennes est impliquee, en raison des conditions de conservation plus favorables a leur proliferation Wore cutanee, batteries de l’environnement et enterobacteries). Les Staphylococcus epidermidis et autres staphylocoques coagulase negative sont les plus frequents, responsables de 25 % des ITCB. Parmi les autres especes impliquees, on retrouve les Staphylococcus aureus, Streptococcus, Escherichia coli, Enferobatter, Salmonella, Bacillus, Flavobacterium Ill, 14,341. Contamination

des kits ci prklhement

Deux epidemics, l&es a la contamination du kit de prelevement par Serratia marcescens, ont ete rapportees 137,381. Diagnostic Diagnostic

clinique

Le tableau clmique, decrit en general pour un ITCB, correspond au tableau d’une contamination bacterienne massive du produit sanguin [2,61. La semiologie est celle d’un choc septique ou endotoximque precede ou non de signes non specifiques. En marge de ce tableau severe, il existe une symptomatologie moins evocatrice, composee de signes cutanes, fievre, frissons, nausees, voire vomissements, qui pourrait @tre due a des ITCB 139, 401. L’absence de signes pathognomoniques rend difficile leur reconnaissance, ce qui a conduit Blajchman a proposer en 1998 que tout incident transfusionnel qui presente les symptomes resumes dans le tableau I soit consid&e comme un ITCB et entraine les mesures de sauvegarde et les investigations a vi&e bacteriologique 161. Tableau I. Quand suspecter un ITCB ? Symptomatologle au cows ou dans les deux heures qua swent la transfusion. D’aprks Blalchman

PI 1 2 3 4

Fievre 38 c ou plus (ou une augmentation de 1 C) et/au Survenue de fnssons et/au Tachycardie > 120/minutes (ou ? 30/min) et/au Chute de la tension artkielle (L 30 mm pour la systolique) et/au 5 SymptBmes suivants : nausbes, vomissements, diarrhee, dyspnbe, hemorragie, oligune et/au ktat de choc

Diagnostic

positif

Trois questions sont posees : le malade est-il infect6 ? le produit sanguin labile est-il contamine ? le produit sanguin labile est-il en cause dans l’infection du malade ? La preuve incontestable d’un ITCB repose sur la mise en evidence de la contamination du malade et de la presence de la bacterie en cause dans le produit sanguin labile et de la transmission par le produit sangum labile au malade. Les hemocultures effect&es chez le malade, l’analyse bacteriologique des produits transfuses et d’autres echantillons informatifs (produits sanguins labiles issus du m@me don, echantillon du produit sanguin labile conserve a l’ETS, tubes-echantillons preleves chez le donneur et chez le malade avant transfusion, etc.) doivent conduire au diagnostic de certitude. Ce diagnostic de certitude, illustre par un cas schematise sur la figure 2, repose sur la mise en evidence de la meme bacterie phenotype, genotype dans les hemocultures du malade et dans le produit sanguin labile transfuse, corroboree eventuellement par la presence de la bacterie dans un autre produit du don 151. Diagnostic

diffkentiel

I1 ne s’agit pas d’une septicernie : la symptomatologie peut @tre due a une toute autre cause (mcompatibilite immunohematologique, immunologique, etc.). 11 s’agit d’une septicemie, mais les produits sanguins ne sont pas en cause. Cette situation est frequente, compte tenu de l’etat clinique des malades auxquels sont generalement destines les produits sanguins labiles. La frequence avec laquelle des septicemies sont decouvertes a l’occasion de la transfusion doit retenir l’attention. Dans notre experience, a l’occasion de 349 incidents transfusionnels presentant fievre et/au frissons, 44 septicemies ont etc. revelees, saris que les produits sanguins labiles ne soient incrimines [ll]. 11 est possible de proposer l’hypothese d’une action de la transfusion, susceptible de favoriser l’expression d’une infection jusquela asymptomatique. Des etudes sont a mener, d’une part pour explorer chez les malades transfuses l’immunite non specifique, chimiotactisme, phagocytose et/au bactericidie des polynucleaires neutrophiles ou une alteration de l’actwite lytique totale du

Transfusion

59s

sanguine et nsque bacthen

Diagnostic

CAS CONCRET: Mme M. 76 am FCv. 1996

0 r i g i

Escherichia coli l

M&me phknotype

r

m e Figure

I. Dlagnostlc

de certitude

i propos

d’un cas schkmatk

complement et, d’autre part, pour evaluer le role des molecules HLA solubles. Une contammation des produits sanguins labiles peut @tredecouverte en l’absence de septicemie chez le receveur (hemocultures du receveur negatives). 11 peut s’agir d’un ITCB vrai, comme d’une contamination accidentelle du produit sanguin labile apres l’incident transfusionnel (lors des investigations). On peut rappeler le risque de contammation retrograde du produit sanguin labile, susceptible de conduire a tort a la conclusion d’ITCB 1421.Dans ce cas, 11est essentiel de pousser les investigations bacteriologiques sur le maximum de documents (produits sanguins labiles issus du m@me don, tube echantillon pre-transfusionnel, etc.) pour disposer d’arguments coherents, qui permettent de confirmer la contammation du produit sanguin labile et d’affirmer l’ITCB 15,431. Prbention

des ITCB

La prevention vise quatre cibles : - prevenir l’introduction de batteries dans le produit sanguin, notamment a l’etape du prelevement ; - prevenir la prohferation si des batteries etaient introduites dans le produit sanguin ;

- detecter la presence des batteries dans le produit sanguin, notamment si elles ont pu proliferer ; - steriliser les produits sanguins. Limiter labiles

la contamination

des produits

sanguins

Les bonnes pratiques, recommandations et differents referentiels utilises en transfusion, visent a limiter l’introduction de batteries aux differentes &apes qui conduisent a l’obtention des produits sanguins labiles. 11faut rappeler que le prelevement est effect& a l’aide d’un kit sterile a usage unique et que toute la preparation des produits sanguins labiles est realisee en systeme ~10s. L’etape de prelevement du don fait logiquement l’objet d’une attention particuliere. Des mesures de precaution concernent la selection medicale et biologique des donneurs [5, 441. La ponction veineuse necessite l’application de regles d/hygiene et de procedures de d&infection de la peau strictes 141, 45, 461. Une attention particuliere est egalement portee h l’hygiene de l’environnement des produits sanguins labiles dans l’ETS 1471.De plus, les observations de l’etude relative au detournement des 30 premiers millilitres du don ont conduit plusieurs ETS a adopter cette mesure, qui tend a se generaliser 1191.

60s Empdcher

P Morel et al

la prolif’ration

des bactCries

Cela apparait comme indispensable, tant il semble a ce stade que la contamination des produits sanguins labiles est ineluctable. Les premieres &apes de stockage, d&s le prelevement termme, jusqu’a la preparation des produits sanguins, visent 6 utiliser au mieux le pouvoir bactericide des polynucleaires contenus dans le sang total [16, 48, 491. La deleucocytation contribue egalement a reduire le risque de contamination des prodmts sanguins labiles et a redmre le risque de proliferation [9, 161. La proliferation bacterienne s’effectuant au tours de la periode de conservation des produits sangums labiles, il faut souligner l’importance de la qualite du stockage. Une attention particuliere doit etre apportee aux p&lodes sensibles, notamment celles des transports vers les etablissements de soins et de conservation dans les unites de soins. Lorsque la rupture du systeme clos est necessau-e a la realisation de transformations des produits sangums labiles, la reduction des delais d’utilisation est systematiquement appliquee pour empecher la proliferation des batteries. La dktection

des produits

sanguins

contaminbs

Cela constitue le dernier rempart capable d’eviter la transfusion d’un produit sanguin labile a risque dans lequel des batteries ont ete introduites et ont reussi h proliferer. 11faut rappeler le role fondamental de l’examen visuel du produit, avant sa distribution et avant sa transfusion, qui doit permettre de reveler des anomalies de couleur, de texture.. .qm peuvent etre symptomatiques d’une contammation bacterienne [50, 511. La plupart des techniques de mise en evidence des batteries, ou de leur prohferation dans les produits sanguins labiles, sont a l’etude : des methodes directes (&at frais sensibilise a l’acridine orange, coloration de Gram, hemocultures automatisees, detection des antigenes bacteriens (peptidoglycane) par technique Elisa, detection des batteries en cytometric de flux) et indirectes (la mesure du pH, de la PO,, le dosage du glucose, le dosage des endotoxines, le depistage genomique) 126, 511. Toutes ces methodes se heurtent a de nombreuses difficult&, likes a la variete des batteries impliquees, des prodmts sanguins labiles et a la comprehension encore imparfaite des cinetiques de croissance bacterienne au sein des produits san-

gums labiles. Des pistes interessantes, comme la cytometric de flux utilisant des antibiotiques marques, la culture automatisee ou le depistage genomique bacterien, continuent a @tre explorees. Mais aucune ne peut actuellement etre presentee comme une panache [26,51 I. L’inactivation

des agents infectieux

Cela pourrait apporter une solution radicale a la contamination des produits sanguins labiles par des batteries. L’adjonction d’antibiotiques dans les produits sanguins labiles n’est plus d’actualite [511. Lutilisation d’une methode de decontammation, faisant appel a la photo-inactivation, est a l’etude depuis plusieurs an&es pour les produits cellulaires. Plusieurs psoralenes ont et& etudies B ce jour (8MOP, AMT, PSR-Br). L’apparition de nouvelles molecules telles que le psoralene S-59, semble ouvrir de nouvelles perspectives en terme d’inactivation des agents infectieux, notamment des bacteries presentes dans les prodmts sangums labiles 152, 531.

L’importance du risque bacterien transfusionnel est confirmee aujourd’hm. De nombreuses questions restent posees, concernant les facteurs de risque des ITCB et les moyens de prevention les mieux adapt&. Le systeme d’alerte mis en place, qui vise en premier lieu a eviter les accidents en chaine (plusieurs produits sanguins labiles a partir d’un don), doit encore progresser pour ameliorer la comprehension des ITCB. 11apparait indispensable de travailler a la standardisation des enquetes etiologiques par la mise en place de procedures qm, du service de soin jusqu’au laboratoire de bacteriologie, permettent un recueil exhaustif et fiddle des informations necessaires a la reconnaissance et a l’imputabilite de l’ITCB. Une enquete rigoureuse lors de chaque suspicion et une documentation de l’incident doivent permettre d’etablir de facon formelle l’infection du malade, la contamination du produit sanguin labile, et de mettre en cmvre l’enquete en vue de decouvrir l’origine de la contamination du produit sanguin labile. Lorsque le produit sanguin labile n’est pas massivement contamine, 11 faut imaginer que la symptomatologie puisse etre mineure et l’on peut craindre que

Transfusion sanguine et risque bactkrlen

d’authentiques ITCB ne soient pas reconnus et done pas explores. Les ITCB sont des incidents transfusionnels relativement rares au sens statistique du terme et toute perte d’information, ou toute information inexploitable, contribuent a en retarder la comprehension et done la prevention. Remerciements Nous remerclons le r&eau d’h6movigilance, Luc Noel pour son soutien, les membres du groupe Incidents back?-

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riens, l’AFS et le reseau d’hemovigilance pour leur aide. Rkfk-ences I

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