Polmoniti associate alla ventilazione meccanica e patogeni multiresistenti: confronto tra una coorte pre-pandemica e i pazienti critici affetti da COVID-19

BACKGROUND: during the COVID-19 pandemic, an unprecedented number of patients were admitted to intensive care units (ICUs) with COVID-19-related respiratory failure and underwent invasive mechanical ventilation (IMV). IMV, especially if prolonged, is a risk factor for the occurrence of ventilator associated pneumonia (VAP). Although VAP is a known complication among COVID-19 critical patients, a comparison between the impact of VAP in a COVID-19 cohort and a control group is lacking. OBJECTIVE: to assess the occurrence, clinical and microbiological characteristics, and outcomes of VAP in a COVID-19 cohort and control group, focusing on multi-drug resistant microorganisms. METHODS: in this monocentric, retrospective, cohort study, we compared COVID-19 patients admitted to the ICU at the “Città della Salute e della Scienza” University Hospital of Turin (Northern Italy) between March 2020 and December 2021, with a retrospective cohort of ICU-mixed patients admitted between June 2016 and March 2018 (non-COVID-19 control group). The first episode of VAP was documented in both populations and all isolated pathogens were defined as multidrug-resistant (MDR), extensive drug-resistant (XDR) or pandrug-resistant (PDR). A univariate model analysis was conducted and the effects of different prognostic factors on mortality were estimated using Cox models. RESULTS: a total of 493 patients were enrolled. Among 252 non-COVID-19 patients and 241 COVID-19 patients, microbiologically confirmed VAP occurred in 78 (31%) and 125 (52%) patients, respectively. IMV lasted a median of 20 (IQR 9-43) and 18 (IQR 13-25) days in the non-COVID-19 and COVID-19 group, respectively (p=0.296). ICU and in-hospital mortality were higher in COVID-19 patients (71% and 74%, respectively) compared to non-COVID-19 patients (33 % and 43%, respectively, p<0.001). Microbiology-wise, Gram-negative microorganisms were the most frequently isolated pathogens in both populations, the majority of VAP being caused by one Gram-negative microorganism (63% of non-COVID-19 patients and 66% of COVID-19 patients, p=0.316). Carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae (KPC-Kp) was more frequently identified in non-COVID-19 patients (34.6% vs 16.8%), carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii (CR-Ab) was more common among COVID-19 patients (11.5% vs 36.8%). No statistically significant difference was found regarding resistance to beta-lactams, carbapenems and fluoroquinolones, whereas resistance to colistin was found to be higher in the non-COVID-19 cohort (17% vs 6%, p=0.010). No statistically significant difference was found concerning the rate of MDR, XDR and PDR microorganisms. COVID-19 infection (HR 5.5 [IC 95%: 2.5-11.7], p<0.001), renal replacement therapy (HR 2.9 [IC 95%: 1.5-5.9], p=0.002) and SOFA score calculated at VAP onset (HR 1.1 [IC 95%: 1.0-1.2], p=0.010) emerged as predictors of mortality, whereas tracheostomy during stay (HR 0.5 [IC 95%: 0.2-0.9], p=0.031) appeared as a protective factor. CONCLUSIONS: our analysis showed that VAP was more frequent in the COVID-19 cohort and ICU and in-hospital mortality were higher in COVID-19 patients. During the pre-pandemic era the hospital ecology was already burdened by a high prevalence of antimicrobial resistance, and this certainly affected nosocomial infections during the pandemic period. KPC-Kp-related and CR-Ab-related infections remained frequent but had no direct impact on mortality, severe COVID-19 pneumonia emerged as the strongest predictor of mortality.

INTRODUZIONE: durante la pandemia di COVID-19 un numero senza precedenti di pazienti è stato ricoverato in terapia intensiva (TI) per grave insufficienza respiratoria con necessità di ventilazione meccanica (VM), fattore di rischio noto per l’insorgenza di polmoniti associate alla ventilazione (VAP). Benché sia ormai noto come la VAP abbia rappresentato una importante complicanza nei pazienti critici con COVID-19, mancano in letteratura dati diretti di confronto sull’impatto delle VAP in casi COVID-19 e NON-COVID-19. OBIETTIVO: descrivere l’incidenza, le caratteristiche cliniche e microbiologiche, e gli outcome delle VAP all’interno di due coorti di pazienti (NON-COVID-19 e COVID-19), con particolare attenzione al ruolo dei microrganismi multiresistenti. METODI: nel presente studio, monocentrico, di coorte e retrospettivo, presso le TI del Presidio Molinette dell’Azienda Ospedaliera Universitaria “Città della Salute e della Scienza” di Torino, una coorte di pazienti con diagnosi confermata di COVID-19, ricoverati tra Marzo 2020 e Dicembre 2021, è stata confrontata con una coorte pre-pandemica di pazienti ricoverati tra Giugno 2016 e Marzo 2018. Si è considerato il primo episodio di VAP e i patogeni isolati sono stati classificati come multiresistenti (Multidrug-Resistant, MDR), a resistenza estesa (Extensive Drug-Resistant, XDR) o panresistenti (Pandrug-Resistant, PDR). È stata condotta un’analisi univariata e un’analisi di sopravvivenza secondo il modello di Cox. RISULTATI: sono stati arruolati 493 pazienti, 252 NON-COVID-19 e 241 COVID-19. Di questi, 78 (31%) e 125 (52%), rispettivamente, hanno sviluppato una VAP. La durata della VM non differiva tra le due popolazioni (20 [IQR 9-43] giorni nei pazienti NON-COVID-19 e 18 [IQR 13-25)] nei pazienti COVID-19 (p=0.296). La mortalità in TI e ospedaliera sono state, rispettivamente, del 33% e 43% nei pazienti NON-COVID-19 e del 71% e 74% nei pazienti COVID-19 (p<0.001). In entrambe le coorti i Gram-negativi hanno rappresentato il maggior numero di isolati (infezioni monomicrobiche da Gram-negativo nel 63% dei pazienti NON-COVID-19 e nel 66% dei pazienti COVID-19, p=0.316). L’incidenza di Klebsiella pneumoniae resistente ai carbapenemi (KPC-Kp) era maggiore nei pazienti NON-COVID-19 (34.6% vs 16.8%), quella di Acinetobacter baumannii resistente ai carbapenemi (CR-Ab) nei pazienti COVID-19 (11.5% vs 36.8%). Non sono state riscontrate differenze significative tra le due popolazioni per quanto riguarda la resistenza a beta-lattamici, carbapenemi e fluorchinoloni, mentre la resistenza alla colistina era maggiore nella popolazione COVID-19 (17% vs 6%, p=0.010). Non sono state osservate differenze rispetto ai patogeni MDR, XDR, PDR. All’analisi di sopravvivenza, l’infezione da COVID-19 è risultata essere il più potente predittore di mortalità (HR 5.5 [IC 95%: 2.5-11.7], p<0.001), seguita dalla terapia di sostituzione renale (HR 2.9 [IC 95%: 1.5-5.9], p=0.002) e dal punteggio SOFA al momento della VAP (HR 1.1 [IC 95%: 1.0-1.2], p=0.010). La tracheostomia ha mostrato un impatto positivo sulla sopravvivenza (HR 0.5 [IC 95%: 0.2-0.9], p=0.031). CONCLUSIONI: i pazienti affetti da COVID-19 ricoverati in TI presentano un elevato rischio di VAP e un maggior rischio di mortalità rispetto ai pazienti NON-COVID-19. L’ecologia locale, gravata da una elevata incidenza di antimicrobico-resistenza già in epoca pre-pandemica, ha certamente influenzato le infezioni nel periodo pandemico, mantenendosi elevata soprattutto per KPC-Kp e CR-Ab, senza però impatto diretto sulla mortalità. Tuttavia, lo sviluppo di COVID-19 grave è stato il fattore determinante nella definizione della mortalità di tali pazienti.