Detection of Cutibacterium acnes in Tissue Samples from Primary Clean Shoulder Surgeries - Part I.

Objective  The present study aimed to identify bacterial agents in shoulder surgery specimens from patients with no history of previous shoulder infection or surgery. Methods  Tendon, bursa, and bone specimens were collected during surgery, stored in sterile dry bottles, and sent to a hospital-associated laboratory for culture growth analysis in media for aerobic and anaerobic agents. Findings from 141 samples from 47 shoulders were analyzed. Results  The cultures were negative in 46 cases (97.8%) and in 140 samples (99.2%). The culture was positive in a single patient, with growth of Staphylococcus hominis from one of three specimens collected. Conclusions  The rates of bacterial growth were not consistent with the international literature, indicating the low effectiveness of laboratory methods used in Brazil. Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia. This is an open access article published by Thieme under the terms of the Creative Commons Attribution-NonDerivative-NonCommercial License, permitting copying and reproduction so long as the original work is given appropriate credit. Contents may not be used for commecial purposes, or adapted, remixed, transformed or built upon. ( https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ).

Introduction

Infection is one of the most feared complications related to orthopedic surgeries, as it increases morbidity and treatment costs. 1 2 3 4 5 The rates of shoulder arthroplasty-associated infection are up to 9.5% in the Brazilian literature 6 and 15% in the international literature. 7 This rate can reach 3.4% in arthroscopies and up to 1.9% in open surgeries for rotator cuff repair or osteosynthesis. 7 Some authors discuss the meaning of bacterial growth and its real pathophysiological role in prosthetic components loosening, joint stiffness, pseudoarthrosis, instability, and residual pain in operated shoulders. 8 9 10

Cutibacterium acnes , a gram-positive, lipophilic, nonsporulated, slow-growing anaerobic bacterial organism, 3 9 11 has a special role in this scenario. It has been isolated in up to 41.8% of primary shoulder surgeries in patients with no previous clinical signs of infection. 4 8 12 13 14

This organism is part of the commensal flora of the skin, colonizing hair follicles and sebaceous glands; it is traditionally considered nonpathogenic. 10 However, C. acnes has been demonstrated in a series of infections, mainly related to bacterial adhesion in orthopedic implants and biofilm formation. 15 Shoulder surgery involves a great risk due to the proximity of the surgical site to the axilla, with an abundance of hair follicles and sebaceous glands. 7 This is why shoulder colonization is greater when compared with other joints, such as the knee and hip. For the same reason, the incidence of C. acnes infections is higher in males. 14

The most common C. acnes contamination route is the migration of organisms colonizing the skin adjacent to the surgical site to deeper tissues after incision. Other potential contamination occurs due to the manipulation of the surgical site and surgical materials by the hospital team, in addition to the hematogenous spread of the organism adhered to previous implants. For these cases, the most important method for bacteriological diagnosis is culture from deep specimens. 15 16

The present study aimed to identify bacterial growth in arthroscopies and open surgeries in shoulders not previously operated on.

Casuistry and Methods

This is a prospective, cross-sectional, sequential, observational study evaluating culture findings from specimens obtained during shoulder surgery and surveying clinical data from patients, complemented by a statistical analysis.

Culture findings of 64 shoulders from 63 patients who underwent primary shoulder surgery between April 2019 and May 2020 were analyzed. The mean age of the patients was 59 years old, ranging from 18 to 85 years old. Thirty-three (52.4%) patients were males and 30 (47.6%) were females. Shoulder arthroscopy was performed in 46 (71.9%) patients. Among those submitted to an open procedure, 6 (9.4%) underwent osteosynthesis, 6 (9.4%) underwent surgery for instability, 4 (6.2%) underwent shoulder arthroplasty, and 2 (3.1%) underwent rotator cuff repair ( Table 1 ).

Table 1

Study participants according to length of clinical follow-up, surgical technique, diagnosis, gender, age, and bacterial growth in cultures

#	Follow-up (months)	Technique	Diagnosis	Gender	Age	Culture
1	19	A	3	F	79	(-)
2	19	A	3	F	67	(-)
3	18	B	1	M	54	(-)
4	18	B	1	F	69	(-)
5	18	B	1	M	66	(-)
6	18	A	3	M	18	(+)
7	18	B	1	F	68	(-)
8	18	B	1	F	60	(-)
9	17	B	3	F	43	(-)
10	17	B	1	M	36	(-)
11	17	B	3	M	30	(-)
12	17	A	2	F	85	(-)
13	17	B	1	F	71	(-)
14	16	A	3	M	77	(-)
15	16	B	1	M	51	(-)
16	16	B	1	M	71	(-)
17	16	B	1	F	41	(-)
18	16	A	3	M	37	(-)
19	16	A	1	M	53	(-)
20	15	A	1	M	54	(-)
21	15	A	1	M	72	(-)
22	15	A	1	F	68	(-)
23	14	A	1	M	75	(-)
24	14	B	3	M	40	(-)
25	14	A	1	M	75	(-)
26	14	A	1	M	58	(-)
27	13	A	1	M	68	(-)
28	13	A	1	M	70	(-)
29	13	A	1	F	65	(-)
30	13	A	1	F	66	(-)
31	12	A	1	F	75	(-)
32	12	A	1	F	74	(-)
33	12	A	1	F	77	(-)
34	11	B	3	M	28	(-)
35	11	A	1	M	55	(-)
36	11	A	1	M	56	(-)
37	11	B	3	M	63	(-)
38	10	A	1	F	55	(-)
39	10	A	1	M	60	(-)
40	10	A	1	M	31	(-)
41	9	A	3	M	21	(-)
42	9	B	1	F	80	(-)
43	9	B	2	F	77	(-)
44	9	A	3	M	34	(-)
45	9	A	1	F	46	(-)
46	8	A	1	F	58	(-)
47	8	A	1	F	84	(-)

Abbreviations: A, arthroscopic technique; B, open technique; 1, rotator cuff injury; 2, arthrosis; 3, trauma; (+), positive bacterial growth in culture; (-), negative bacterial growth in culture; 0, unavailable culture result.

The inclusion criteria were patients > 18 years old, with no previous history of shoulder infection and who underwent primary shoulder surgery. Patients with a history of previous shoulder surgery and/or infection were excluded.

For open procedures, skin preparation followed the pattern used in patients undergoing osteosynthesis or arthroplasty: careful degermation of the shoulder, arm, forearm, hand, and axilla with 10% povidone-iodine (PVP-I) solution, preparation of the surgical site with a 10% PVP-I alcoholic solution in 2 layers, and surgical site enveloping with an incisional antimicrobial field of hypoallergenic acrylic adhesive impregnated with iodine (Ioban).

For patients undergoing arthroscopic surgery, the preparation followed another protocol, consisting of careful degermation of the shoulder, arm, forearm, hand, and axilla with a 4% chlorhexidine gluconate solution and preparation of the surgical site with a 2% alcoholic chlorhexidine solution in 2 layers, with no enveloping.

All patients receive an infusion of cefuroxime, 1.5 g, during anesthetic induction and for 24 hours after the procedure.

Intraoperatively, 0.5-cm 3 specimens of bone (humerus, acromion, or clavicle), tendon (long head of the biceps tendon or joint tendon), and subacromial pouch were sent for laboratory analysis of bacterial proliferation in culture media. These specimens were collected in dry sterile bottles, with no addition of another substrate or contact with the surgical field, gloves, aprons, or any other equipment. In < 1 hour, the bottles were taken by the hospital support team to a hospital-associated laboratory.

At the laboratory, the samples were manipulated in a microbiological safety cabinet. Bone fragments were inoculated only in thioglycolate medium ( Figure 1 ). The medium was incubated for up to 72 hours at 36°C ± 1°C. In case of turbidity, the medium was subcultured in 5% sheep blood agar ( Figure 2 ) and incubated for up to 72 hours in a 5% CO 2 atmosphere at 36°C ± 1°C. Non-bone tissues were homogenized aseptically, using a sterile disposable scalpel, and ∼ 0.5 mL of sterile 0.9% saline solution. For aerobic culture, aliquots of ∼ 0.05 mL of the homogenate were placed in thioglycolate medium and supplemented chocolate agar ( Figure 2 ). The thioglycolate medium was incubated for up to 72 hours at 36°C ± 1°C. The plates were incubated for up to 72 hours in a 5% CO 2 atmosphere at 36°C ± 1°C and inspected daily for the presence of colonies. For anaerobic culture, the homogenate was placed on Brucella agar with equine blood and supplemented with hemin and NAD, in addition to the thioglycolate medium. The plates and the tubes were incubated for up to 7 days in anaerobiosis.

Fig. 1

Tube with thioglycolate medium used for clinical samples culture.

Fig. 2

Chocolate agar and blood agar plates used for clinical samples culture.

Colonies present in solid media were identified by mass spectrometry. In cases of absence of colonies on the plates and turbidity of the thioglycolate medium in aerobic culture, the samples were subcultured on sheep blood agar and incubated for up to 72 hours in a 5% CO 2 atmosphere at 36°C ± 1°C; the plates were inspected daily for the presence of colonies. For the anaerobic routine, in the absence of colonies on the plates and thioglycolate medium turbidity, the broth was subcultured in supplemented blood agar and incubated in anaerobiosis for 72 hours. Colonies obtained on a solid medium were identified by mass spectrometry.

In total, 189 tissue fragments from the 63 operated shoulders were collected and sent to culture. Sixteen individuals were excluded: 15 had no culture results, as samples were lost, and 1 patient did not meet the inclusion criteria (he had previously undergone a shoulder arthroplasty). The final sample consisted of 47 shoulders (141 specimens).

The present work was approved by the Research Ethics Committee (CAAE: 34265620.5.0000.0070). All patients signed an informed consent form to participate in the study; there are no conflict of interests.

Results

Of the 47 shoulders included in the study, totaling 141 tissue fragments for analysis, negative cultures were found in 46 cases (97.8%) and in 140 samples (99.2%).

Only one patient had a positive result, with bacterial growth of Staphylococcus hominis in one of the three samples collected. This patient, a male, underwent open surgery for anterior shoulder instability. Clinical data and supplementary tests (serial radiographs, complete blood count, C-reactive protein, and erythrocyte sedimentation rate) revealed a diagnosis of an infectious clinical condition of the shoulder. At the end of the present study, the patient presented with 12 months of postoperative follow-up with no loosening of the synthesis material (cannulated screws with washers), increased inflammatory parameters or complaints of residual pain, functional limitation, or instability recurrence.

During follow-up, no other patient presented any clinical complaint suggestive of infection (pain, hyperemia, edema, heat, or secretion drainage).

Table 1 shows the total study population. Table 2 shows the findings of the study.

Table 2

Results of intraoperative samples cultures. The lines indicate the results of the samples collected from each patient (positive or negative); the columns indicate the surgeries performed (open or closed procedures)

	Open surgery	Closed surgery	Total
Positive culture	1	0	1
Negative culture	9	37	46
Total	10	37	47

Discussion

We emphasize the importance of our study in initiating the scientific approach to C. acnes in the Brazilian literature. This organism is a bacterial agent attributed to the high incidence of postsurgical infection of the shoulder. The samples were sent from surgery to a specialized, hospital-associated laboratory, which uses a protocol to investigate aerobic and anaerobic bacteria; this is one of the largest, most important, reputable laboratory centers in our country.

Hudek et al. 12 demonstrated a 36.4% incidence of C. acnes -positive postoperative samples from patients with no previous history of infection who underwent primary open surgery for rotator cuff repair, subacromial decompression, arthroplasty, and anterior shoulder instability correction. These authors found an even higher rate for primary shoulder arthroplasties, at 41.8%. 14 Our findings were not consistent with their study. Methodologically, these studies followed similar criteria for patient selection. Antisepsis and asepsis were also similar, except for the use of an iodinated solution for degermation instead of chlorhexidine in our study. Regarding specimen selection, 12 the study base was expanded, collecting specimens from superficial sites, while other authors 14 included samples from deep tissues alone. Another difference was the use of vials containing thioglycolate solution (a medium suitable for anaerobic agent culture) for immediate specimen storage by Hudek et al., 12 while other authors 14 immediately placed the specimens in dry vials. Both the storage and the material collection methodology of our study followed the model used by Levy et al. 14

An important factor to consider for C. acnes detection is the incubation time. The literature shows an average of 6 days for growth, ranging from 2 to 15 days. 16 At the laboratory from our study, the standard culture time for anaerobic agents is up to 5 days. This period, lower than the one required by C. acnes , 1 17 allows only the growth of a smaller series of organisms. The unique finding of S. hominis demonstrates the inefficiency of the 7-day incubation period for extensive research and suggests the underdiagnosis of deep tissue contamination by C. acnes , since coagulase-negative staphylococci are the most associated agents. 16 We believe that the research protocol is inefficient for the correct analysis of bacterial agents, mainly C. acnes .

The storage medium used for the specimens from collection to laboratory processing also deserves attention, mainly for the research of anaerobic agents. Immediate inoculation in a nutrient medium and the prevention of contact with ambient air, with vial sealing, can preserve survival and favor anaerobic bacterial growth.

The literature shows lower rates of shoulder infection after arthroscopies compared with open procedures; 7 this occurs because arthroscopies have more limited incisions and less tissue manipulation, in addition to the intense rising process of wounds with saline solution virtually during the whole surgery. In our study, most surgical procedures were arthroscopies (71.9%), but this fact, alone, does not justify the lack of bacterial growth. For open surgeries, the most used surgical route in our study was the deltopectoral approach, which is associated with a two-fold lower rate of C. acnes growth compared with the anterolateral approach to the shoulder, since it is assumed that colonization is greater next to the acromion. 12 We emphasize that, although these considerations are important for the analysis of the lower incidence of C. acnes in comparison with that reported in the literature, there was no statistical significance between open and closed surgery for culture positivity ( p  = 0.213).

The typically insidious, frustrating clinical picture of C. acnes infections does not indicate a potential long-term postoperative complication, although it is known that its significant housing adjacent to the surgical site increases the risk in shoulder surgeries. 16 In a review of 75 patients who underwent revision arthroplasty of the shoulder due to material failure, Topolski et al. 18 showed 60% growth of C. acnes . This highlights the importance in identifying and studying this organism to improve antiseptic and aseptic techniques for the therapeutic success of shoulder surgery.

Regarding the only case with bacterial growth, we emphasize that it was not consistent with a shoulder infection since no clinical, laboratory or radiographic criteria were met; as such, the diagnosis of specimen contamination is evident. 19

The greatest importance of the present study is to alert for the low effectiveness of the methods currently used in Brazil for bacterial identification, even in the largest laboratories.

Further studies, following well-defined antisepsis and asepsis standards, but with a new laboratory methodology, standardizing the selection of storage medium and proper culture for anaerobes, with longer incubation time than that conventionally employed for anaerobic agents, in addition to evaluation and comparison with most recent microbiological research methodologies (mass spectrometry and genetic sequencing) are essential for a more reliable analysis of the real activity and importance of C. acnes in our environment. To contemplate all these factors, our group has a new study in progress, using tubes with thioglycolate broth for immediate specimen storage after surgical collection, a minimum incubation time of 14 days, and routine mass spectrometry for positive cultures.

Conclusion

We did not evidence bacterial growth rates consistent with the international literature in tissue samples from shoulders undergoing primary surgery, which were collected and cultured in a laboratory considered a reference in our country, following the usual methods.

Introdução

A infecção é uma das mais temidas complicações relacionadas às cirurgias ortopédicas, pois agrega grande morbidade e elevação dos custos do tratamento. 1 2 3 4 5 Na literatura nacional, a taxa de infecção associada a uma artroplastia do ombro é de até 9,5%, 6 e chega a até 15% na literatura internacional 7 ; nas artroscopias, esta taxa pode chegar a 3,4% e, em cirurgias abertas para reparo do manguito rotador ou osteossíntese, ela é de até 1,9%. 7 Alguns autores discutem o significado do crescimento bacteriano e seu real papel fisiopatológico na soltura de componentes protéticos, na rigidez articular, na pseudoartrose, na instabilidade e na dor residual dos ombros operados. 8 9 10

O Cutibacterium acnes , germe bacteriano anaeróbio gram-positivo, lipofílico, não esporulado e de crescimento lento, 3 9 11 possui especial papel neste cenário. Ele tem sido isolado em até 41,8% das cirurgias primárias do ombro em pacientes sem clínica prévia de infecção. 4 8 12 13 14

Embora esta bactéria seja componente da flora comensal da pele, onde coloniza os folículos pilosos e glândulas sebáceas, e tradicionalmente seja considerada não-patogênica, 10 sua participação em uma série de infecções foi demonstrada, sobretudo relacionada a adesão bacteriana nos implantes ortopédicos e formação de biofilme. 15 As cirurgias no ombro envolvem grande risco, devido à proximidade do sítio cirúrgico à axila, sede de numerosos folículos pilosos e glândulas sebáceas; 7 por isso, existe maior colonização no ombro do que em outras articulações, como o joelho e o quadril. Pelo mesmo motivo, verifica-se maior incidência de infecções pelo C. acnes no sexo masculino. 14

A contaminação mais comum do C. acnes é por meio da migração do germe que coloniza a pele adjacente ao sítio cirúrgico para os tecidos mais profundos após a incisão. Outras possíveis contaminações ocorrem pela manipulação do sítio cirúrgico e dos materiais cirúrgicos pela equipe hospitalar e pela disseminação hematogênica do microrganismo aderido aos implantes prévios. Dentre os métodos desenvolvidos para o diagnóstico bacteriológico, destaca-se a cultura de amostras profundas. 15 16

O objetivo do presente estudo é tentar identificar o crescimento bacteriano em cirurgias abertas e por artroscopia em ombros que não foram previamente operados.

Casuística e Métodos

Trata-se de um estudo prospectivo, transversal, sequencial, observacional, com avaliação dos resultados de culturas obtidas nas cirurgias de ombro e levantamento de dados clínicos dos pacientes, com análise estatística.

Foram analisados os resultados das culturas de 64 ombros de 63 pacientes submetidos a cirurgia primária do ombro entre abril de 2019 e maio de 2020. A média de idade dos pacientes foi de 59 anos, variando de 18 a 85 anos. Destes pacientes, 33 (52,4%) eram do sexo masculino e 30 (47,6%) eram do feminino. Foi realizada artroscopia do ombro em 46 (71,9%) pacientes. Dentre os submetidos a procedimento aberto, 6 (9,4%) realizaram osteossíntese, 6 (9,4%) realizaram cirurgia para instabilidade, 4 (6,2%) realizaram artroplastia do ombro e 2 (3,1%) realizaram reparo do manguito rotador ( Tabela 1 ).

Tabela 1

Indivíduos incluídos no estudo, segundo tempo de seguimento clínico, técnica cirúrgica, diagnóstico, gênero, idade e crescimento bacteriano nas culturas

n°	Seguimento (em meses)	Técnica	Diagnóstico	Gênero	idade	Culturas
1	19	A	3	F	79	(-)
2	19	A	3	F	67	(-)
3	18	B	1	M	54	(-)
4	18	B	1	F	69	(-)
5	18	B	1	M	66	(-)
6	18	A	3	M	18	(+)
7	18	B	1	F	68	(-)
8	18	B	1	F	60	(-)
9	17	B	3	F	43	(-)
10	17	B	1	M	36	(-)
11	17	B	3	M	30	(-)
12	17	A	2	F	85	(-)
13	17	B	1	F	71	(-)
14	16	A	3	M	77	(-)
15	16	B	1	M	51	(-)
16	16	B	1	M	71	(-)
17	16	B	1	F	41	(-)
18	16	A	3	M	37	(-)
19	16	A	1	M	53	(-)
20	15	A	1	M	54	(-)
21	15	A	1	M	72	(-)
22	15	A	1	F	68	(-)
23	14	A	1	M	75	(-)
24	14	B	3	M	40	(-)
25	14	A	1	M	75	(-)
26	14	A	1	M	58	(-)
27	13	A	1	M	68	(-)
28	13	A	1	M	70	(-)
29	13	A	1	F	65	(-)
30	13	A	1	F	66	(-)
31	12	A	1	F	75	(-)
32	12	A	1	F	74	(-)
33	12	A	1	F	77	(-)
34	11	B	3	M	28	(-)
35	11	A	1	M	55	(-)
36	11	A	1	M	56	(-)
37	11	B	3	M	63	(-)
38	10	A	1	F	55	(-)
39	10	A	1	M	60	(-)
40	10	A	1	M	31	(-)
41	9	A	3	M	21	(-)
42	9	B	1	F	80	(-)
43	9	B	2	F	77	(-)
44	9	A	3	M	34	(-)
45	9	A	1	F	46	(-)
46	8	A	1	F	58	(-)
47	8	A	1	F	84	(-)

Abreviações: A, técnica artroscópica; B, técnica aberta; 1; lesão do manguito rotador; 2, artrose; 3, trauma; (+), houve crescimento bacteriano nas culturas; (-), não houve crescimento bacteriano nas culturas; 0, resultado das culturas indisponível.

Os critérios de inclusão foram: pacientes > 18 anos, sem história prévia de infecção no ombro e submetidos a cirurgia primária nesta articulação. Foram excluídos os pacientes com história de cirurgia e/ou infecção prévias no ombro.

Nos procedimentos abertos, a preparação da pele seguiu o padrão utilizado para pacientes que são submetidos a osteossíntese ou artroplastia: degermação cuidadosa do ombro, braço, antebraço, mão e axila com solução iodopovidona (PVP-I) a 10%, preparação do sítio cirúrgico com PVP-I a 10% alcoólica em 2 camadas e envelopagem do sítio cirúrgico com campo incisional antimicrobiano de adesivo acrílico hipoalergênico impregnado de iodo (Ioban).

Nos pacientes submetidos a cirurgia artroscópica, a preparação seguiu outro protocolo, composto por degermação cuidadosa do ombro, braço, antebraço, mão e axila com solução de gluconato de clorexidina a 4% e preparação do sítio cirúrgico com clorexidina alcoólica a 2% em 2 camadas, sem envelopagem.

Todos os pacientes receberam infusão de cefuroxima 1,5 g durante a indução anestésica e durante 24 horas após o procedimento.

As amostras intraoperatórias de 0,5 cm 3 de osso (úmero, acrômio ou clavícula), tendão (tendão da cabeça longa do bíceps ou tendão conjunto) e bolsa subacromial foram utilizadas para análise laboratorial da proliferação de bactérias em meios de cultura. Estas amostras foram coletadas em frascos estéreis a seco, sem adicional de outro substrato, sem permitir contato com o campo cirúrgico, luvas, aventais ou qualquer outro equipamento. Em < 1 hora de intervalo, os frascos foram levados pela equipe de apoio hospitalar ao laboratório credenciado do hospital.

No laboratório, as amostras foram manipuladas em cabine de segurança microbiológica. Os fragmentos ósseos foram inoculados apenas em meio de tioglicolato ( Figura 1 ). O meio foi incubado por até 72 horas a 36°C ± 1°C. Em caso de turvação, o meio foi subcultivado em ágar sangue de carneiro a 5% ( Figura 2 ) e incubado por até 72 horas em atmosfera de 5% de CO 2 a 36°C ± 1°C. Os tecidos não ósseos foram homogeneizados assepticamente, utilizando-se bisturi descartável estéril e ∼ 0,5 ml de solução salina fisiológica estéril. Para a cultura para aeróbios, alíquotas de ∼ 0,05 ml do homogeneizado foram semeadas em meio de tioglicolato e ágar chocolate suplementado ( Figura 2 ). O meio de tioglicolato foi incubado por até 72 horas a 36°C ± 1°C. As placas foram incubadas por até 72 horas em atmosfera de 5% de CO 2 a 36°C ± 1°C, sendo inspecionadas diariamente quanto à presença de colônias. Para cultura para anaeróbios, o homogeneizado foi semeado em ágar Brucella com sangue de equino e suplementado com hemina e NAD, e foi também semeado em meio de tioglicolato. As placas e o tubo foram incubados por até 7 dias em anaerobiose.

Fig. 1

Tubo com meio de tioglicolato utilizado na semeadura de amostras clínicas.

Fig. 2

Placas de ágar chocolate e ágar sangue utilizadas na semeadura de amostras clínicas.

Em caso de presença de colônias nos meios sólidos, estas foram identificadas por espectrometria de massas. Em casos de ausência de colônias nas placas e de turvação do meio de tioglicolato na cultura para aeróbios, este foi subcultivado em ágar sangue de carneiro e a placa foi incubada por até 72 horas em atmosfera de 5% de CO 2 a 36°C ± 1°C, sendo inspecionadas diariamente quanto à presença de colônias. Na rotina de anaeróbios, em caso de ausência de colônias nas placas e de turvação do meio de tioglicolato, o caldo foi subcultivado em ágar sangue suplementado e incubado em anaerobiose por 72 horas. As colônias obtidas em meio sólido foram identificadas por espectrometria de massas.

Foram coletados e enviados para cultura 189 fragmentos de tecido dos 63 ombros operados. Dezesseis indivíduos foram excluídos: 15 não apresentavam resultados de culturas, pois houve extravio das amostras, e 1 paciente foi excluído por não se enquadrar nos critérios de inclusão (realizou artroplastia do ombro previamente). Restaram 47 ombros (141 amostras), os quais constituíram nossa casuística final.

O presente trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa (CAAE: 34265620.5.0000.0070). Todos os pacientes do presente estudo assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido para participar do estudo. O presente estudo não apresenta conflito de interesses.

Resultados

Dos 47 ombros incluídos no estudo, totalizando a coleta e a análise de 141 fragmentos de tecidos, obtivemos resultados de culturas negativas em 46 casos (97,8%) e em 140 amostras (99,2%).

Apenas um paciente apresentou resultado positivo, com crescimento bacteriano do Staphylococcus hominis em uma das três amostras coletadas. Este paciente é do sexo masculino e foi submetido a cirurgia aberta para instabilidade anterior do ombro. Ele foi avaliado de acordo com dados clínicos e exames complementares (radiografias seriadas, hemograma, proteína C reativa e velocidade de hemossedimentação) para o diagnóstico de eventual quadro clínico infeccioso do ombro. Na finalização do presente estudo, o paciente apresenta-se com 12 meses de seguimento pós-operatório e não apresentou soltura do material de síntese (parafusos canulados com arruelas), nem aumento das provas inflamatórias, queixas de dor residual, limitação funcional ou recidiva da instabilidade.

Em relação ao seguimento dos demais pacientes, nenhum apresentou qualquer queixa clínica sugestiva de infecção (dor, hiperemia, edema, calor ou drenagem de secreção).

A população total do estudo encontra-se disposta na Tabela 1 . A disposição dos resultados encontra-se na Tabela 2 .

Tabela 2

Resultados de culturas de amostras intraoperatórias. As linhas indicam os resultados das amostras coletadas por paciente (positivo ou negativo); as colunas indicam as cirurgias realizadas (abertas ou fechadas)

	Abertas	Fechadas	Todas
Culturas positivas	1	0	1
Culturas negativas	9	37	46
Todas	10	37	47

Discussão

Salientamos a importância do nosso estudo em iniciar na literatura nacional a abordagem científica do C. acnes, agente bacteriano atribuído a grande incidência de infecção pós-cirúrgicas do ombro. As amostras foram enviadas da cirurgia para o laboratório especializado e credenciado do hospital, que utiliza protocolo para pesquisa de bactérias aeróbicas e anaeróbicas, sendo considerado um dos maiores e mais importantes e conceituados centros laboratoriais do nosso país.

Hudek et al. 12 demonstraram uma incidência de 36,4% de amostras intraoperatórias positivas para C. acnes em pacientes sem história prévia de infecção submetidos a cirurgias primárias abertas para reparo do manguito rotador, descompressão subacromial, artroplastia e correção de instabilidade anterior do ombro. Para artroplastias primárias do ombro, Levy et al. 14 evidenciaram uma taxa ainda maior: 41,8%. No nosso estudo, não observamos a replicação de tais valores. A análise das metodologias desses estudos nos mostra que a seleção dos pacientes seguiu critérios semelhantes. As medidas de antissepsia e assepsia desses estudos foram semelhantes às nossas, com o diferencial do uso da solução iodada na degermação em vez de clorexidina no nosso estudo. Quanto à escolha de amostras, 12 Hudek et al. ampliaram a base do estudo, realizando coleta de sítios superficiais, enquanto Levy et al. 14 selecionaram amostras apenas de tecidos profundos. Outro diferencial entre esses estudos foi a utilização por Hudek et al. 12 de frascos contendo solução de tioglicolato (meio próprio para o cultivo de agentes anaeróbios) para armazenamento imediato das amostras, enquanto Levy et al. 14 realizaram armazenamento imediato a seco das amostras. Tanto o armazenamento quanto a metodologia de coleta de materiais do nosso estudo seguiram o modelo de Levy et al. 14

Um fator importante a se considerar para a pesquisa de C. acnes é o tempo de incubação das culturas. A literatura evidencia uma média de 6 dias para o seu crescimento, variando entre 2 e 15 dias. 16 A pesquisa para agentes anaeróbios realizada pelo laboratório utilizado no nosso estudo possui como padrão um tempo de cultura de até 5 dias. Este intervalo, inferior ao necessário para o crescimento do C. acnes , 1 17 permite apenas o crescimento de uma menor série de agentes. O achado único do S. hominis demonstra a ineficiência da incubação em 7 dias para uma pesquisa ampla e sugere o subdiagnóstico de contaminação de tecidos profundos pelo C. acnes, uma vez que os estafilococos coagulase-negativos são os agentes mais associados ao mesmo. 16 Consideramos que o protocolo de pesquisa se mostra ineficiente para a análise correta de agentes bacterianos, principalmente do C. acnes .

O meio de armazenamento das amostras imediatamente após a coleta até o processamento laboratorial também merece atenção, principalmente na pesquisa de agentes anaeróbios. A inoculação em meio nutritivo imediato e a prevenção do contato com o ar ambiente, vedando-se os frascos, podem preservar a sobrevivência e favorecer o crescimento bacteriano anaeróbio.

A literatura evidencia taxas menores de infecção no ombro após artroscopias em relação aos procedimentos abertos, 7 já que as artroscopias possuem incisões mais limitadas, menor manipulação de tecidos, e as feridas são submetidas a um intenso processo de lavagem com soro fisiológico durante praticamente todo o ato operatório. No nosso estudo, a maioria dos procedimentos cirúrgicos foi artroscópica (71,9%). Isoladamente, isso não justifica o fato de não termos obtido nenhum caso de crescimento bacteriano nas artroscopias. Nas cirurgias abertas, a via cirúrgica mais utilizada no nosso estudo foi a deltopeitoral. Tal via implica uma taxa duas vezes menor de crescimento do C. acnes do que nas vias anterolaterais do ombro, uma vez que se supõe haver maior colonização ao redor do acrômio. 12 Ressaltamos que, apesar destas considerações serem importantes para a análise da menor incidência de C. acnes em relação à literatura, não houve significância estatística entre a relação da cirurgia aberta ou fechada para a positividade da cultura ( p  = 0,213).

O típico quadro clínico insidioso e frustro das infecções pelo C. acnes não nos guia quanto à possibilidade de estarmos diante de uma possível complicação pós-operatória ao longo prazo, embora saibamos que sua significativa habitação adjacente ao sítio cirúrgico seja um risco aumentado nas cirurgias do ombro. 16 Em revisão de 75 pacientes submetidos a revisão artroplástica do ombro por falha do material, Topolski et al. 18 evidenciaram 60% de crescimento de C. acnes . Desse modo, observamos a importância da identificação e do estudo deste agente para a adaptação de melhores medidas antissépticas e assépticas para o sucesso terapêutico da cirurgia do ombro.

Com relação ao único caso em que ocorreu crescimento bacteriano, salientamos que ele não apresentou quadro compatível com infecção no ombro, uma vez que não preencheu nenhum critério clínico, laboratorial ou radiográfico, ficando evidente o diagnóstico de contaminação da amostra. 19

Consideramos que a grande importância do presente estudo é a de alertar a baixa eficácia dos métodos atualmente utilizados no Brasil para identificação bacteriana, mesmo nos maiores laboratórios.

Estudos adicionais, seguindo padrões de antissepsia e assepsia bem definidos como no nosso estudo, mas alterando a metodologia laboratorial, com padronização da seleção de meio de armazenamento e cultivo próprio para anaeróbios, maior tempo de incubação de culturas do que o empregado convencionalmente pelos laboratórios para pesquisa de agentes anaeróbios, e que proporcionem avaliação e comparação das metodologias de pesquisa microbiológica mais recentes (espectrometria de massa e sequenciamento genético) são essenciais para uma análise mais fidedigna da real atividade e importância do C. acnes em nosso meio. Visando contemplar todos esses fatores, nosso grupo possui um novo estudo em andamento, utilizando tubos com caldo de tioglicolato para o armazenamento imediato de amostras após a coleta cirúrgica, tempo de incubação de amostras mínimo de 14 dias e espectrometria de massa de rotina para as culturas positivas.

Conclusão

Não evidenciamos taxas de crescimento bacteriano condizentes com a literatura internacional nas amostras de tecidos de ombros submetidos a cirurgias primárias que foram coletadas e cultivadas em um laboratório considerado referência no meio, seguindo os métodos habituais.