Investigarea Etiologica a Infectiilor Invazive la Pacientii Neurologici

CUPRINS

CAPITOLUL I

I.1. Introducere………………………………………………………………………………………….4

I.2. Considerații etio-patogenice și clinice ………………………………………………5

I.3. Clasificare. Patogeneză ……………………………………………………..7

I.4. Etiologie……………………………………………………………………………………..9

I.5. Hemoculturile……………………………………………………………….12

I.6. Aspecte neurologice ale septicemiei……………………………………….18

CAPITOLUL I

I.1. INTRODUCERE

Bacteriemia reprezintă existența bacteriilor viabile în torentul circulator, care poate fi demonstrată prin efectuarea hemoculturii. Bacteriile sau fungii circulanți provin fie dintr-un focar septic, fie de pe o mucoasă lezată; bacteriemia subsecventă este potențial generatoare atât de sepsis sever, cât și de soc septic.

Sepsisul definește o stare clinico-biologică gravă care rezultă dintr-un răspuns sistemic al gazdei la o afecțiune de cauză infecțiosă. Are o incidență în creștere și constituie a doua cauză de deces în unitățile de terapie intensivă non-coronariene precum și cea de-a zecea cauză de deces globală în țările dezvoltate, în pofida progreselor din domeniul antibioterapiei. Răspunsul la agresiunea microbiană se desfășoară în mai multe etape, care se pot succeda rapid și pot antrena deteriorarea, uneori severă și ireversibilă a stării generale și în final decesul pacientului. Din aceste motive, diagnosticul precoce și țintit, precum și prognosticarea evoluției spre stadii avansate sau deces au o importanță deosebită în adaptarea timpurie a măsurilor terapeutice.

Hemocultura este o metodă importantă de diagnostic în bolile infecțioase, care urmărește izolarea și identificarea bacteriilor sau fungilor antrenați în torentul circulator în anumite situații patologice. Procedura standard de lucru presupune însămânțarea și incubarea unei probe de sânge într-un mediu de cultură adecvat, în scopul evidențierii agenților patogeni implicați în procesul septic investigat și orientării corecte a terapiei antimicrobiene.

Scopul acestui studiu a fost determinarea incidenței hemoculturilor pozitive în anul 2014 în SUU Elias –București, dar și a infecțiilor invazive la pacientii neurologici.

i.

I.2. CONSIDERAȚII ETIO-PATOGENICE ȘI CLINICE

Sepsisul este declanșat de stimuli bacterieni diverși și ulterior întreținut și modulat de o multitudine de mediatori endogeni activați într-o cascadă de evenimente imunologice complexe. Sinteza și eliberarea excesivă a acestor mediatori circulanți poate conduce la activarea necontrolată a diferite subseturi leucocitare, a sistemului complementului, a căilor de activare ale coagulării și sistemului fibrinolitic, care în final pot genera leziuni microvasculare care rezultă în ischemie tisulară și disfuncție de organ.

Primul caz de bacteriemie a fost descris de Brill în 1899, fiind determinat de Bacilluspyocyaneus (azi Pseudomonas aeruginosa), în următorii zece ani fiind raportate încă 40 de cazuri. Între 1950 și 2003 rata mortalității datorată septicemiilor a crescut de 40 de ori, septicemia generând în 2006 în SUA 1,4% din totalul deceselor. Incidența socului septic a variat de la 10% la 30%, depinzând de agentul patogen, de sursa bacteriemiei,de imuosupresie, de prezența sau absența unor comorbidități.

În epoca utilizării pe scară largă a antibioticelor, sepsisul sever rămâne o cauză majoră de mortalitate, datorită incapacității antibioticelor de a controla inflamația sistemică. Pe de altă parte, este posibilă prezența unei etiologii neinfecțioase (traume severe, arsuri aseptice, interventii chirurgicale majore, pancreatite acute) care să determine un sindrom clinico-biologic asemănător sindromului septic.

Folosirea necontrolată și pe scară largă a antibioticelor a determinat creșterea incidenței bacteriilor rezistente la antibiotice, ceea ce reprezintă o complicație majoră în strategia de tratament a infecțiilor sistemice bacteriene. Sepsisul este declanșat de componente bacteriene, dar este întreținut și modulat de o multitudine de mediatori endogeni activați într-o cascadă de evenimente imunologice complexe.

Sinteza și eliberarea excesivă a acestor mediatori circulanți poate însă conduce la activarea necontrolată a diferitelor subpopulatii leucocitare, a sistemului complement, a căilor de activare a coagulării și a sistemului fibrinolitic, care în final pot genera leziuni microvasculare care rezultă în ischemie tisulară și disfuncție de organ.

Răspunsul la agresiunea microbiană se desfășoară în mai multe etape, care se pot succeda rapid și pot antrena deteriorarea, uneori severă și ireversibilă a stării generale și în final la decesul pacientului

Pentru a limita efectele stimularii excesive a cascadei imunologice in scopul conservarii homeostaziei, in sepsis sunt activate mecanisme moleculare de imunosupresie și de toleranța la endotoxine. O serie de molecule bioactive, solubile sau celulare au fost propuse ca markeri ai prezenței severității sau evoluției sepsisului datorită rolului lor fiziopatologic în sepsis. Din nefericire, caracteristicile majorității acestora (dinamică, sensibilitate, specificitate) s-au dovedit nesatisfăcătoare, iar cercetările destinate identificării unui marker al sepsisului continuă.

Factorii de risc în dezvoltarea bacteriemiilor sunt reprezentați de: imunosupresie, neutropene, creșterea procedurilor și manoperelor medicale invazive, vârsta pacienților, splenectomia, HIV+ cu CD4<50-100, tendința de dezvoltare a rezistenței la antibiotice.

Tratamentul sepsisului ramâne o provocare, în condițiile în care în ultima perioadă au fost înregistrate progrese remarcabile, fundamentate pe o mai bună înțelegere a patogenezei sepsisului și a posibilităților de diagnostic. În aceste condiții, se impune monitorizarea paraclinică a pacienților cu infecții sistemice bacteriene și corelarea rezultatelor testelor microbiologice și imunologice cu cele clinice, în vederea elaborării unor norme utile optimizarii diagnosticului și îmbunătățirii prognosticului, ca și a profilaxiei acestor afecțiuni severe

I.3. Clasificare. Patogeneză

Clasic, prezența bacteriilor în sânge este descrisă ca: trecătoare (ocazională), intermitentă sau continuă.

Bacteriemii ocazionale:

Sunt tranzitorii și spontan rezolutive, fiind ocazionate de extracții dentare sau alte intervenții stomatologice, cateterisme uretrale, bronhoscopii, intervenții chirurgicale pe mucoase normal colonizate sau pe focare septice tisulare/genitourinare. Majoritatea sunt determinate de microorganisme din microbiota indigenă. Unele forme pot evolua grav, fiind consecința perfuzării unor soluții contaminate, colonizării unor inserții vasculare sau translocării intestinale de bacili Gram negativi la nou născuți, sugari, pacienți leucemici sau imunosupresați.

Bacteriemii intermitente:

Acestea însoțesc evoluția unor focare variate de infecție: pulmonare (alveolite), urinare (nefrite interstițiale), digestive (colecistite și angiocolecistite, enterocolite), seroase (meningite, peritonite), osoase (osteomielite, artrite), tegumentare (flegmoane si abcese, infecții ale plăgilor, arsurilor sau escarelor).

Focare de infecție și intervenții cu mare risc generator de bacteriemii sunt: infecțiile căilor urinare, cateterisme și intervenții urologice, iar cu risc redus sunt: focarele de infecție osoase, articulare, meningiene, ale căilor respiratorii superioare și ale tractusului genital feminin. Intermitențe sistematice au bacteriemiile din unele boli infecțioase ciclice, așa cum sunt febrele recurente.

Bacteriemii continue:

Apar în evoluția unor boli infecțioase ciclice ca febrile enterice, leptospiroze, în infecții endovasculare cum sunt endocarditele subacute, anevrisme infectate, tromboflebite. Clasic, în septicemie sunt definite ca obligatorii: poarta de intrare, existența diseminării și a focarelor septice secundare. Apariția acestor metastaze septice amplifică procesul bacteriemic amorsat de focarul infecțios inițial.

Septicemia este termenul clinic prin care individualizăm o bacteriemie importantă cu evoluție clinică neregulată, imprevizibilă și gravă, acompaniată de frisoane și febră neregulată, leucocitoză/tablou leucoeritroblastic/leucopenie, hipoglicemie, toxemie, hipotensiune,tahipnee, prostrație, erupții cutanate polimorfe,variate metastaze septice tisulare sau viscerale și fenomene de CID (coagulare intravasculară diseminată).

Toate aceste manifestari ale sindromului inflamator sistemic sunt determinate de mediatori chimici reprezentați de citokine și chemokine (TNFalfa, IL2, IL6, IL8, IFN gamma), care modulează fenotipul și activitatea diferitelor subseturi leucocitare și a altor tipuri de celule (fibroblaste,celule endoteliale). În cazul bacililor Gram negativi, triggerul în producerea fenomenelor de sepsis sever îl constituie prezența LPS (lipopolizaharidul sau endotoxina), în timp ce pentru Gram pozitivi peptidoglicanul și acizii lipoteichoici joacă rol de inducere a acestor fenomene. Gravitatea sindromului septicemic lasă pe al doilea plan simptomatologia focarului infecțios primar, care trebuie însă întotdeauna căutat.

Diagnosticul, monitorizarea, tratamentul pacienților cu sepsis precum și stratificarea în funcție de gravitate și prognostic necesită criterii și definiții precise. 45% dintre bacteriemii evoluează spre sepsis acompaniat de insuficiență multiplă de organ, factorii de risc fiind reprezentați de: vârste extreme, imunodeficiențe(neoplasme, diabet zaharat, HIV), disfuncții renale, ciroză hepatică,leziuni cutanate (escare de decubit /arsuri infectate), medicație imunosupresivă și corticoterapia.

Bacteriemiile și fungemiile adulților evoluează, în general, cu un număr mic de microorganisme circulante, apreciat de diferiți autori între 1 și 30 de UFC/mL de sânge. La nou-născuți, sugari sau copilul mic concentrația depășește frecvent 100 UFC/mL. În general, între gravitatea condiției clinice, a prognosticului și concentrația bacteriilor din sânge, există o relație direct proportională. (Tabelul 1.)

Tabelul 1. Rata mortalității și factori de risc asociate cu bacteriemie (Weinstein și colab., 1983)

I.4. Etiologie

O mare varietate de bacterii, atât Gram-pozitive cât și Gram-negative, sunt recuperate din hemoculturi (Tabelul 2.). Numărul de microorganisme anaerobe izolate a scăzut în ultimii ani, în comparație cu numărul de fungi și de stafilococi coagulază-negativi, care a crescut semnificativ. Până la 10% din bacteriemii pot fi pluribacteriene, asociate cu o rată crescută a mortalității, apărând mai ales la consumatorii de droguri iv, în arsuri și infecții gastrointestinale. În grupa de risc sunt incluși și pacienți alcoolici, diabetici, granulocitopenici sau dializați.

Există diferențe între spectrul etiologic al bacteriemiilor, legate de: reactivitatea imună (variate organisme oportuniste, inclusiv stafilococi coagulazo-negativi la gazda imunocompromisă), poarta de intrare sau focarul infecțios (frecvența bacteriilor anaerobe după intervenții chirurgicale pe colon; a streptococilor viridans și enterococilor în endocarditele subacute bacteriene; a stafilococilor coagulazo-negativi la pacienții cu proteze valvulare cardiace sau cu inserții intravenoase), vârsta pacienților (predominanța bacililor Gram-negativi facultativ anaerobi intestinali la nou-nascuți și sugari).

Etiologia cea mai comună este reprezentată la nou născut de: E. coli, Streptococcus agalactiae și Listeria monocytogenes, iar la copilul preșcolar și școlar de: Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae. La vârstnici uzual sunt izolați: E. coli (focar urinar), Enterococcus spp., Bacteroides spp., Streptococcus pneumoniae.

Bacteriemiile însoțesc în ~40% infecțiile înalte de tract urinar (pielonefrite acute), sunt produse de E. coli și apar în mod particular la pacienți vârstnici. Infecțiile de tract respirator inferior generează ~12% din bacteriemii, fiind implicați S. pneumoniae, H.influenzae, S. aureus, P. aeruginosa și E. aerogenes. Până la 25% din pacienții cu pneumonie pneumococică prezintă hemoculturi pozitive și risc crescut de mortalitate. Infecțiile intraabdominale acompaniază ~5% din bacteriemii.

Peritonita primitivă, care frecvent apare la pacienți cu ciroză hepatică, este asociată cu bacteriemia în 75% din cazuri, implicând bacterii aerobe, patogenii cei mai întâlniți fiind E. coli, K. pneumoniae, S. pneumoniae, Enterococcus spp. Peritonitele secundare perforațiilor gastrointestinale determină bacteriemii intermitente cu E.coli, anaerobi și enterococi. Infecțiile tegumentare determină bacteriemii în 2% din situații, fiind frecvent izolați S. aureus, Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae. Pentru pacienții diabetici cu ulcere trofice cutanate cel mai frecvent sunt incriminați Proteus mirabilis, E. coli, S. aureus, B. fragilis, Pseudomonas spp, Clostridium spp..

Infecțiile musculoscheletale și osteomielitele sunt acompaniate de bacteriemii tranzitorii generate de S. aureus. Infecțiile de cateter generează bacteriemii cu implicarea stafilococilor coagulază-negativi și, desi acestora li se atribuie o virulență scazută, bacteriemia declanșată în astfel de situații la pacienți neutropenici sau imunosupresațieste ascociată cu o rată a mortalității între 13% -18%. Ocazional, diverse soluții perfuzabile administrate prin cateter pot fi contaminate și declanșează infecții, microorganismele tipic asociate cu astfel de bacteriemii fiind Gram negative și reprezentate de: P. aeruginosa, Enterobacter cloacae sau Stenotrophomonas maltophilia.

Toate bacteriemiile care se dezvoltă înainte de internare sau precoce după admisia în spital sunt încadrate ca și comunitare; convențional, cele care apar la peste 72 ore după internare sunt încadrate ca nosocomiale- diagnosticul acestora fiind vital, deoarece germenii incriminati aparțin fondului microbian de spital și prezintă rezistență multiplă la antibiotice, infecțiile produse fiind dificil de tratat și eradicat.

Tabelul 2. Microorganisme izolate cu semnificație clinică din hemoculturi, în ordinea aproximativă a frecvenței actuale(Buiuc, 2009)

I.5. Hemoculturile

Hemoculturile sunt indicate la următoarele categorii de pacienți:

Suspiciune de sindrom septicemic.

Nou-născuți, sugari, gazde imunocompromise la orice vârstâ, inclusiv drogații pe cale intravenoasă, cu semne clinice sugestive (chiar minime).

Cu endocardită infecțioasă.

Cu sindrom sugestiv pentru infecție sistemică cu patogeni specifici (febra enterică, bruceloza, leptospiroza, etc.).

Cu sindroame febrilefără etiologieprecizată.

Cu infecții bacteriemice plurietiologice (alveolite pulmonare, meningite, peritonite, pielonefrite acute, infecții puerperale, angio-colecistite, infecții ale plăgilor și arsurilor).

Cu stări febrile după intervenții chirurgicale pe intestin, focare infecțioase cronice, cateterisme venoase prelungite, dializă peritoneală.

Mediile pentru hemocultură

Pentru hemoculturi sunt recomandate medii cu mare valoare nutritivă: bulion infuzie cord-creier, bulion tripticază-soia, bulion Columbia sau bulion Brucella. Cultivarea și a bacteriilor anaerobe necesită bulion Columbia cu 0,01-0,05% cisteină sau bulion cu tioglicolat.Izolarea bacteriilor cu perete defectiv impune folosirea unui bulion hiperton (osmotic protector) cu 6% sorbitol sau 10% zaharoză.Adăugarea la mediul pentru hemocultură de “liquoid” (sodium polyanethyl sulphonate) în concentrație finală de 0,025-0,050% are un dublu avantaj:

Efect anticoagulant, prin care evită formarea cheagului de sânge în care pot fi mascate colonii bacteriene.

Completează efectul diluției pentru neutralizarea fagocitelor, a complementului și a unor antibiotice ca aminoglicozidele și polimixinele. “Liquoidul” este coagulantul cu cele mai restrânse efecte inhibitoare antibacteriene: limitate numai la meningococi, gonococci, Streptobacillus moniliformis și Gardnerella vaginalis. Utilizarea unor anticoagulante (citrate, oxalate, EDTA) este formal contraindicată pentru efectul lor inhibitor.

Rășinile anionice (antimicrobial removal device) pot absorbi până la 100 μg de antibiotic-cu excepția imipenemului- dar sunt avantajoase numai pentru izolarea stafilococilor de la pacienții sub tratament antimicrobian.

Condiționarea mediilor

Flacoanele pentru hemocultură:

Sunt indicate flacoane speciale cu membrane de cauciuc sau plastic fixate cu capac înșurubat, care permit însămânțarea fără îndepărtarea capacului. Volumul de mediu per flacon este de 50-100 de mL pentru prelevarea sângelui de la adulți și de 20-50 de mL pentru prelevarea de la copii. Cea mai eficace și mai eficientă economic este folosirea mediilor comercializate cu certificate de garanție (sterilitate și calități nutritive)..

Criterii de calitate a hemoculturilor

Ideal, o echipă de recoltare pentru hemoculturi, ar trebui să fie formată din personal medical instruit, cu o mare experiență și cu o bună pregătire medicală.

Hemocultura este recomandată atunci când un pacient prezintă semne și simptome caracteristici unei descărcări bacteriene.

Prelevarea înaintea terapiei antimicrobiene sau, dacă nu este posibil, înaintea dozei subsecvente de antibiotic. Precizarea antibioticului utilizat.

Puncționarea altei vene la fiecare hemocultură.

Evitarea prelevărilor prin cateter intravascular.

Recoltarea unui număr suficient de hemoculturi, astfel încât aproximativ 30 de mL de sânge să se regăsească în recipientele utilizate.

Expedierea imediată la laborator sau, dacă nu este posibil, incubarea flacoanelor la 37ºC până în momentul expedierii.

Izolarea aceluiași microorgsnism în mai multe flacoane.

În cererea de analiză vor fi specificate: diagnosticul clinic, ora recoltării; în caz de tratament antimicrobian: antibioticul și ora ultimei administrări înainte de prelevare; dacă prelevarea a fost făcută în cursul frisonului sau puseului febril.

Incubarea și urmărirea hemoculturilor

Sistem convențional:

Se incubează flacoanele de hemoculturi la 37ºC și se examinează macroscopic sau radiometric, microscopic și prin subcultivări timp de 7 zile. Se impune incubare mai prelungită a hemoculturilor de la pacienți cu endocardită subacută, a celor prelevate sub antibioticoterapie (până la 14 zile) sau când urmărim microorganisme cu exigențe particulare.

Se examinează macroscopic, de doua ori pe zi în primele 3 zile, apoi zilnic, supernatantul prin transparență, iar stratul de hematii în lumina reflectantă.În absența creșterii, stratul de hematii apare roșu, nemodificat, acoperit cu bulionul galben și limpede. Semne ale creșterii sunt:

Apariția de colonii sau a unui depozit floconos pe statul de hematii.

Tulburare uniformă sau limitată la suprafața mediului, uneori cu peliculă.

Hemoliza.

Coagularea mediului.

Bule de gaz.

Unele microorganisme pot creste în stratul de hematii fără să modifice supernatantul (meningococi, Haemophilus influenzae, pneumococci, unele pseudomonade, Bacteroides, Fusobacterium), iar pneumococii suferă uneori autoliză precoce. După incubare prelungită pot să apară false semne de creștere: tulburare sterilă a mediului cauzată de modificarea sângelui, prezența “liquoidului”, a agarului.

Sistem automat:

Sunt comercializate sisteme automate computerizate pentru detecția rapidă a microorganismelor în hemoculturi.Acestea costau într-o configurație care cuprinde un calculator, un monitor, un incubator și un cititor de cod de bare. Incubatorul poate prelucra un număr mare de flacoane, prezentând avantajul real al detectării rapide a prelevatelor pozitive decât metodele convenționale, scurtând cu până la 75% perioada de incubare. Este permisă monitorizarea constantă a prelevatului, flaconele fiind agitate continuu, ceea ce facilitează creșterea bacteriană. Microorganismele care cresc în flacon produc CO2 și alți compuși metabolici care reactionează cu un senzor; sistemul detectează modificările la nivelul acsetuia, algoritmii de calcul analizează datele pentru a determina pozitivitatea și laboratorul este anunțat imediat prin alarma vizuală și auditivă.

Principiile pe care se bazează sistemele automate sunt:

Detecția directă a producerii CO2, fie prin prelevare seriată de eșantioane de gaz din flaconul de cultură ca în sistemul BACTEC (Becton Dickinson Instruments Systems, Sparks, USA), fie prin forțarea fluidului de cultură (sub presiunea CO2 degajat) să treacă într-un compartiment semnal de unde poate fi examinat microscopic și subcultivat ca în Oxoid Signal System (Unipath, Basingstoke, Hampshire, England), fie prin difuziunea CO2 printr-o membrană semipermeabilă în compartimentul semnal unde acidifică și schimbă culoarea detectorului de la verde la galben ca în sistemul BacT/Alert (Organon Teknika Corp, Durham, NC, USA).

Detecția producerii de CO2, a variațiilor de pH sau Eh prin extincția fluorescenței unui indicator ca în sistemul Vital (bio-Mérieux, Marcy-l’Etoile, France).

Creșterea pe suprafețele de agar ale unor medii difazice, ca în Septi-Ceck (Roche Diagnostic Systems, Rutherford, NJ, USA) ș.a.

Detecția electronică a turbidității bulionului.

Procesarea probelor pozitive parcurge un algoritm strict, conform procedurilor specifice de lucru, etapele obligatorii fiind exmainarea microscopică și efectuarea de subcultivări.

Microscopia

Se deschid și se manipulează flacoanele strict aseptic, se efectuează și se examinează frotiuri colorate Gram.

Subcultivarea

Sunt posibile două situații:

Hemoculturi cu creștere evidentă în sistem convențional sau semnalate ca pozitive în sistem automat. În raport cu flaconul în care a apărut creșterea, se epuizează o ansă pe agar-sânge chocolat pentru incubare aerobă sau cu agar-sânge pentru anaerobi. Epuizarea îngrijită pe o jumătate de placă este necesară pentru că 10-15% din hemoculuri sunt polimcrobiene. Funcție și de rezultatul bacterioscopiei, se recurge la:

Teste de identificare în cultură primară.

Pentru diplococi sau streptococci: sensibilitate la optochin, la bacitracină, testul cu bila-esculina, toleranța la sare.

Pentru stafilococi: testul coagulazei.

Testul catalazei: pozitiv la stafilococi, negativ la streptococci (când cocii gram-pozitivi apar fără așezare caracteristică)

Pentru bacilii gram-negativi: oxidază, însămânțarea pe mediile politrope(TSI /MIU/MILF/SIM/ citrat/uree).

Identificarea microorganismelor se poate face rapid iîn laboratoare dotate cu echipamente moderne direct din probele pozitive folosind sistemul MALDI Biotyper (Bruker) sau tehnici moleculare (FISH /NAA /PCR).

Antibiograma directă, nestandardizată, aduce rezultate utile în interval de 6-8 ore și are reproductibiliate bună în raport cu antibiograma pe subcultură standardizată .Confirmarea rezultatelor preliminare prin testarea subculturilor pure este obligatorie. Având în vedere posibilitatea bacteriemiilor polimicrobiene, aceste testări trebuie făcute pentru mai multe colonii.

Hemoculturi fără creștere evidentă și controlul final în sistem convențional. Zilnic se epuizeazp câte o ansă pe o placă cu agar-sânge/agar chocolat pentru incubare aerobă și agar-sânge pentru incubare anaerobă.

I.6. Aspecte neurologice ale septicemiei

Una dintre cele mai definitorii caracteristici clinice ale sindromului septic se datorează disfuncției neurologice. Dezorientarea și confuzia fără semne evidente de sepsis, febra mare, reprezinta probleme frecvent intalnite la copiii mici, la adulții cu boli debilitante și la persoanele în vârstă. Patofiziologia disfunctiei cerebrale in sepsis apare, de asemenea, multifactorial, dar prezintă dificultati în a fi înțeleasă.

În faza incipientă, encefalopatia septică este o tulburare acută, reversibilă și generalizată a funcției cerebrale ce manifesta doar modificari ale atenției și vigilenței. Acest lucru este întalnit la un procent mai mare de 70% dintre pacienți, la prezentare și este dificil de explicat numai prin stagnarea la nivel microcirculator. Pe de altă parte, nu există o dovadă elocventă a implicarii directe in SNC a unor bacterii sau toxine. Există o varietate de rapoarte asupra fluxului sanguin cerebral, astfel că se observă o scădere evidentă a acestuia în majoritatea studiilor.

Funcția barierei hemato-encefalică poate fi perturbată de absorbția diferențiată a unor aminoacizi, ceea ce ar putea explica astfel concentrațiile diferite ale neurotransmițatorilor la nivelul creierului. De asemenea, fara indoaială, sunt prezente schimbări microcirculatorii în alte organe.

Există probabil o alterare la nivelul funcției receptorilor opioid si benzodiazepină în encefalopatia septică, care este agravată de utilizarea unor astfel de medicamente în cadrul UTI. Sunt disponibile dovezi în ceea ce privește scăderea raportului între concentrația de aminoacizii ramificați si neramificați/aromatici în septicemia precoce, imagine similară cu cea din encefalopatia hepatică.

Tulbarile de atenție sunt cauzate de modificarea funcției de excitație îndeplinită în mod normal de către neuronii din trunchiul cerebral, neuronii talamici nespecifici și proiecțiile lor în cortex. Este postulat că diferite sinapse neuronale avand componente serotoninergice, adrenergice și colinergice îsi pierd coordonarea între ele. De asemenea, alterarea orientarii duce în cele din urmă la o stare de confuzie, în cazul în care un număr de deficite cognitive sunt suprapuse pe problema deficienței de atenție deja prezentă.

Progesul acestora conduce la opacifierea conștiinței și apoi la o stare de comă. Adesea, există o senzație de delir, agitație și iluzii care intervin între perioada de confuzie și coma. În urma unei examinări, acești pacienți prezintă variate anomalii calitative și cantitative ale funcțiilor principale, mișcări oculare ale corneei, reflexe faringiene. Au fost descrise infarcte cerebrale și microabcese, rigiditate paratonica sau gagenhalten.

Tremorul static, mioclonii și asterixis sunt de notat, iar convulsii sunt remarcate în cazurile care conduc la un prognostic grav. Electroencefalograma (EEG) reprezintă un indicator sensibil al creierului în înregistrarea disfuncțiilor în septicemie. În general, există o reducere în frecvențele rapide și o încetinire a ritmurilor o data cu creșterea severității. In cazurile de comă avansate, sunt observate potențiale convulsiuni epileptiforme multifocale.

Fiziopatologia acestei neuropatii axonale este și în prezent nerezolvată, dar postulat, se pare a se datora unei perturbări în funcția microvasculara, în nervii periferici similare celei întalnite în sindromul septic. În aceste disfuncții neurologice, utilizarea de blocante neuromusculare, cum ar fi pancuroniu, pentru perioade prelungite, și administrarea a numeroase medicamente pentru combaterea septicemiei sunt alte explicații oferite.