Clinical approach and management of bacterial infections of the central nervous system related to hydrocephalus

Abstract

[eng] INTRODUCTION: Community-acquired bacterial meningitis is a relevant entity related to a high morbidity and mortality, despite of the adjuvant and antibiotic treatments available. Morbidity and mortality are caused by neurological complications, being hydrocephalus one of the less investigated one and related to Listeria monocytogenes meningoencephalitis episodes, which increase have been reported in the last decade. Moreover, the devices used for treatment of hydrocephalus have a high risk of infection. These infections have a high personal and economic costs, and their prevention and treatment management can be optimised.

HYPOTHESIS: Studying certain aspects of community-acquired bacterial and device-related infections of the central nervous system might improve management and outcome of these patients.

OBJECTIVES: 1. To describe the impact on outcome with hydrocephalus complicating community acquired bacterial meningitis patients. 2. To evaluate prognostic factors related to sequelae and mortality in L. monocytogenes meningoencephalitis. 3. To assess efficacy of different treatment strategies on a cohort of patients with ventriculoperitoneal shunt infections. 4. To evaluate, in vitro, a new antibiotic-impregnated external ventricular drainage catheter to prevent Acinetobacter baumannii infections.

METHODS: Observational clinical study of a cohort of community-acquired bacterial meningitis and ventriculoperitoneal shunt infection patients during more than 35 years in a university reference hospital. Experimental study of efficacy of an antibiotic-impregnated external ventricular catheter tested by a dynamic in vitro model.

RESULTS: Among 790 community-acquired bacterial meningitis patients, 22 (3%) presented complicating hydrocephalus. 7/22 (32%) episodes were caused by L. monocytogenes and Streptococcus pneumoniae. Mortality of patients with complicating hydrocephalus was 50%. Age, time to illness and L. monocytogenes aetiology were risk factors related to development of hydrocephalus. L. monocytogenes episodes increased in the last decade (from 0.73 episodes/1000 admissions to 1.02/1000 admissions per year). Mortality was 24% and neurological sequelae 18%. Seizures were present in 14% and hydrocephalus in 16% of patients. The addition of gentamicin to ampicillin, use of adjuvant dexamethasone and antiepileptic prophylaxis with phenytoin did not influence outcome. Risk factors related to a worse outcome were the presence of hydrocephalus and the inappropriate empirical antibiotic treatment. Among 86 episodes of ventriculoperitoneal shunt infections: 6 received only antibiotic therapy; 24 were managed with a shunt removal without replacement; 37 were managed with a shunt replacement in 2 steps; and 19 with a shunt replacement in one step. The most effective strategy was shunt replacement in 2 steps (89% cure). 6/9 (67%) external ventricular drainage catheters impregnated with trimethoprim, rifampin and triclosan were free of colonisation at least for 3 weeks after several inoculations with 104 A. baumannii in an in vitro model.

CONCLUSIONS: The development of hydrocephalus complicating an episode of community acquired bacterial meningitis causes a worse rate of mortality and sequelae. The outcome of L. monocytogenes patients could be improved if the empirical antibiotic treatment is accurate and if a precise suspicion and management of potential hydrocephalus occurs. Shunt removal, particularly in 2 steps when the patient is not shunt-dependant, is the best strategy in the treatment of a ventriculoperitoneal shunt infection, without increasing morbidity. A new external ventricular drainage catheter impregnated with triclosan, rifampin and trimethoprim might prevent multirresistant A. baumannii ventriculitis.

[spa] INTRODUCCIÓN: La meningitis bacteriana adquirida en la comunidad es una enfermedad asociada a una elevada morbimortalidad a pesar de los tratamiento adyuvantes y antibióticos disponibles. Su principal causa son las complicaciones neurológicas. La hidrocefalia secundaria es de las menos estudiadas y además está asociada a la etiología Listeria monocytogenes, de reciente incremento en países desarrollados. Por otra parte, los dispositivos utilizados para el tratamiento de la hidrocefalia, drenajes ventriculares temporales y permanentes, tienen alto riesgo de infección. Cuando esto sucede, las consecuencias de la infección, tanto en el paciente como en el sistema sanitario, son importantes, siendo las estrategias de prevención y tratamiento de estas infecciones mejorables. Hipótesis: Estudiar aspectos concretos de las infecciones bacterianas del sistema nervioso central, tanto comunitarias como asociadas a dispositivos, puede ayudar a mejorar el manejo y pronóstico de los pacientes.

OBJETIVOS: 1. Determinar el impacto de la hidrocefalia secundaria en el pronóstico de los pacientes con meningitis bacteriana adquirida en la comunidad. 2. Analizar los factores pronósticos de mortalidad y secuelas en la meningoencefalitis por L. monocytogenes. 3. Evaluar la eficacia de diferentes estrategias de tratamiento en una cohorte de pacientes con infecciones de shunt ventriculoperitoneal. 4. Evaluación in vitro de un nuevo drenaje ventricular externo impregnado con antibióticos para prevenir las infecciones por Acinetobacter baumannii multiresistente.

MÉTODOS: Estudio clínico observacional de una cohorte de pacientes con meningitis bacteriana adquirida en la comunidad e infecciones de shunt ventriculoperitoneal durante más de 35 años en un Hospital universitario de referencia para infecciones del sistema nervioso central. Estudio experimental de la evaluación de la eficacia de un drenaje ventricular externo impregnado en antibióticos en un modelo dinámico in vitro. Resultados: De 790 pacientes con meningitis bacteriana adquirida en la comunidad, 22(3%) presentaron hidrocefalia como complicación. 7/22(32%) episodios fueron causados por L. monocytogenes y Streptococcus pneumoniae. La mortalidad de los pacientes que presentaron hidrocefalia fue del 50%. La edad, un tiempo de enfermedad avanzado y la etiología L. monocytogenes fueron factores de riesgo asociados a desarrollar hidrocefalia. Los episodios de meningoencefalitis por L. monocytogenes se incrementaron en los últimos 10 años (de 0.73 episodios/1000 admisiones a 1.02/1000 admisiones). La mortalidad fue 24% y las secuelas neurológicas 18%. La frecuencia de crisis comicial fue del 16% y de hidrocefalia del 14%. La adicción de gentamicina al tratamiento con ampicilina no modificó el pronóstico, al igual que el uso de dexametasona ni de profilaxis con fenitoína. Los factores asociados a mal pronóstico fueron la presencia de hidrocefalia y el tratamiento antibiótico empírico inadecuado. De 86 episodios de infección de shunt ventriculoperitoneal: 6 episodios se manejaron sólo con antibióticos; en 24 se retiró el shunt sin recambio; en 37 se realizó un recambio en 2 tiempos del shunt; y en 19 un recambio en un tiempo. La estrategia más efectiva fue el recambio en 2 tiempos (89% de curación). 6/9(67%) drenajes ventriculares externos impregnados en trimetroprim, rifampicina y triclosan permanecieron libre de colonización al menos 3 semanas tras varias inoculaciones con 104 A. Baumannii en un modelo in vitro.

CONCLUSIONES: La hidrocefalia secundaria a un episodio de meningitis bacteriana adquirida en la comunidad conlleva una mayor gravedad neurológica y un peor pronóstico en cuanto a mortalidad y secuelas. El pronóstico de la meningoencefalitis por L. Monocytogenes podría mejorar si se administra un tratamiento antibiótico empírico adecuado y si se sospecha y se maneja correctamente la potencial hidrocefalia secundaria. La retirada del shunt , concretamente en dos tiempos cuando el paciente es shunt dependiente, es la estrategia de elección en el tratamiento en una infección de shunt ventriculoperitoneal, sin aumentar la morbilidad. Un nuevo drenaje ventriuclar externo impregnado con triclosan, rifampicina y trimetroprim podría prevenir las ventriculitis por A. baumannii multiresistente.