Assurance Qualité de la production d'eau par hémodialyse et du dialysat

Quality assurance of water for hemodialysis and dialysate production

Laboratoire Baxter, Thérapies Rénales, 6, av. Louis-Pasteur, B.P. 56, 78311 Maurepas

Résumé

Malgré l'optimisation constante des techniques de traitement de l'eau pour hémodialyse et de production des concentrés de sels minéraux, le risque d'altération de la qualité du dialysat par des micro-organismes et les produits de leur paroi persiste.

Le générateur-moniteur d'hémodialyse demeure en effet le maillon le plus faible de la chaîne d'hémodialyse et apparaît aujourd'hui comme la source majeure de la contamination microbienne du dialysat du fait de l'efficacité aléatoire de sa désinfection chimique.

La contamination microbienne du dialysat est à l'origine du développement d'un biofilm sur la surface du circuit hydraulique, facteur majeur de bio-incompatibilité et de dysfonctionnement du générateur-moniteur d'hémodialyse.

Une recherche de biofilm a été réalisée sur des tubulures véhiculant l'eau pour hémodialyse et le dialysat frais de générateurs de différentes marques, en service depuis 1 à 3 ans. L'examen par microscopie électronique à balayage de la surface interne des tubulures a mis en évidence la présence d'un biofilm constitué de nombreux dépôts bactériens associés à un glycocalyx à différents stades de formation alors qu'aucun germe était décelé dans le dialysat frais prélevé et que la concentration en endotoxines était inférieure au seuil de détection. Le biofilm a été quantifié après sonification des tubulures par des analyses microbiologiques et chimiques. Les germes viables et totaux ont été dénombrés respectivement par filtration sur membrane et incubation sur gélose trypticase-soja pendant 48 heures à 37°C puis 72 heures à 30°C et par la méthode d'épi fluorescence. La concentration en endotoxines a été déterminée par le test du LAL. Le taux de polysaccharides, composant le glycocalyx, a été évalué par la méthode colorimétrique de Dubois.

Le biofilm contenait de 10 à 30 CFU/cm² et de 1.10² à 1.10⁶ bactéries totales/cm² et présentait une concentration en endotoxines de 0,3 à 15 EU/cm² et un taux de polyosides de 7 à 100 µg/cm².

L'étude menée a ainsi permis de démontrer qu'un biofilm pouvait se constituer dès la première année de mise service du générateur malgré la désinfection chimique pratiquée selon les recommandations du fabricant et qu'un risque de décharge de germes et d'endotoxines dans le dialysat échappant au contrôle microbiologique n'était pas à exclure.

Par conséquent, la mise en place d'un programme d'Assurance Qualité globale de la chaîne d'hémodialyse s'avère nécessaire afin de garantir la fiabilité du dialysat produit.

Abstract

Although water treatment and concentrates production engineering have improved over the last decade, hemodialysis fluid quality is still commonly damaged by numerous microorganisms and derivatives from cells membranes.

The major source of microbial contamination is the dialysis machine which remains the weakness of the hemodialysis chain because of the complexity of its hydraulic circuit on which germs can adsorb and proliferate. Microbial contamination can persists despite regular chemical dinsinfection between each dialysis session.

Dialysate contamination induces the development of biofilm within the dialysis fluid pathway. Such biofilm commonly found within dialysis machine and sometimes even visible as a creamy yellowish deposit coating the inner surface of semi-transparent fluid pipes may be a major bio-incompatibility factor.

Tubing drawn from the fluid pathways within dialysis machines of various models with an elapsed time ranging from 1 to 3 years were investigated for biofilm. Scanning electron microscopy revealed tubing covered by biofilm consisting in numerous microbial deposits and glycocalyx at different stages of formation. Biomass on tubing surfaces were evaluated after sonification in an ultrasound washtub for 10 min to insure sloughing of the biofilm. Living and total bacteria were counted by plating on nutrient agar media and incubation for 48 h at 37°C and 72 h at 30°C and epifluorescence method respectively. Endotoxin levels were determined by the LAL test. Polysaccharide contents were evaluated by the colorimetric method of Dubois.

Biofilms detached from tubing samples drawn from the water and fresh dialysate path contained aproximately 10 to 30 CFU/cm² and 1.10² to 1.10⁶ total bacteria/cm². Endotoxin levels ranged from 0.3 to 15 EU/cm². Polysaccharide contents ranged from 7 to 100 µg/cm². In contrast, in the dialysate fluid, no bacteria were found, and the endotoxin content was under the detection level.

It is concluded that a biofilm can develop within hydraulic circuit of dialysis machine as soon as 1 year of elapsed times despite regular chemical disinfections according to the recommandations of the manufacturer. In addition, a germ - and endotoxin - free dialysate does not exclude the risks of bacteria and endotoxin discharge from biofilm.

Consequently, a total Quality Assurance program of the hemodialysis chain including the water treatment and the dialysis machine is proposed as a solution to garantee the reliability of the dialysate produced.