, Volume 17, Issue 5, pp 449-456
Date: 08 Feb 2007

Development of a molecular methodology to quantify Staphylococcus epidermidis in surgical washout samples from prosthetic joint replacement surgery

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Abstract

Prosthetic joint infection is a serious complication of total joint arthroplasty that causes great morbidity in affected individuals. The most common cause of prosthesis-associated infections is members of Staphylococcus spp., including Staphylococcus epidermidis. Culture has served as the gold standard for diagnosis, despite obvious shortcomings in terms of sensitivity and time. Bacterial genomic DNA extraction methodologies were evaluated for optimal recovery of genomic DNA from sterilised washout samples, spiked with Staphylococcus epidermidis. Real time PCR assays targeting the Staphylococcus epidermidis specific gseA gene were designed to reliably detect and quantify S. epidermidis. Sixty postoperative washout samples from primary hip and knee arthroplasties were taken aseptically. All were shown to be culture negative using the culture-dependent approach. These samples were subjected to S. epidermidis-specific real time PCR. Standard curve showed good linearity. Sensitivity limit of the assay was less than 10 CFU S. epidermidis/sample. Reproducibility of the assay was confirmed. Staphylococcus epidermidis was not identified in any of the samples taken using the novel species-specific SYBR green real time PCR technique. Results indicated that washout samples were true negatives and did not harbour S. epidermidis. To support this, patients displayed no symptoms of infection. To illustrate the full effectiveness of the novel real time PCR assay, a larger number of samples need to be tested (>1,000 patients).

Résumé

L’infection prothétique est une complication sérieuse des arthroplasties totales total et entraîne une grande morbidité chez les patients qui en sont atteints La cause la plus commune des infections liées aux prothèses sont dues à diverses espèces de staphylocoque, y compris le staphylocoque epidermidis. La culture a servi de gold standard au diagnostic, en dépit des imperfections évidentes en termes de sensibilité et de temps. Des méthodologies géniquo-bactériennesd’extraction d’ADN ont été évaluées pour le rétablissement optimal de l’ADN génique des échantillons stérilisés de lavage, inoculés avec le staphylocoque epidermidis. Des analyses en temps réel de PCR visant le gène spécifique du gseA du staphylocoque epidermidis ont été conçues pour détecter de façon crertaine et pour quantifier le staphylocoque epidermidis. Soixante échantillons de produit de lavage pour des arthroplasties primaires de hanche et de genou ont été prélevés aseptiquement. Toutes les cultures ont étté trouvées stériles en utilisant l’approche culture-dépendante. Des échantillons ont été soumis à une analyse temps réel de PCR au staphylocoque epidermidis. La courbe standard a montré de bonnes linéarités. La limite de sensibilité de l’analyse était inférieure à CFU staphylocoque epidermidis:prélèvement. La reproductibilité de l’analyse a été confirmée. Le staphylocoque epidermidis n’a pas été retrouvé dans l’un quelconque d’entre ces échantillons en utilisant la technique nouvelle spécifique SYBR en temps réel de PCR. Les résultats ont indiqué que les produits de lavage étaient réellement négatifs et e contenaient pas du staphylocoque epidermidis.. Les patients n’ont d’ailleurs montré aucun symptôme d’infection, ce qui conforte cette affirmation. Pour illustrer la pleine efficacité de l’analyse en temps réel du roman PCR, un plus grand nombre d’échantillons doit être examiné (patients >1,000).