Relationship Between Risk Factors, Causative Microorganisms, and Prognosis in Pediatric Patients with Neutropenic Fever

Öz

Objective: Febrile neutropenia (FN) is a major cause of morbidity and mortality in children with hematological malignancies and requires prompt empirical antimicrobial therapy. The study aimed to evaluate clinical characteristics, laboratory findings, microbiological profiles, treatment responses, and outcomes of FN episodes in pediatric patients. Materials and Methods: A retrospective review of 397 FN episodes in 88 children aged 0–18 years treated at Baskent University Hospital was conducted. Clinical findings, laboratory parameters, and microbiological results were analyzed to identify causative organisms and predictors of adverse outcomes. Results: Secondary FN episodes were more likely to persist for seven days or longer and required modification of empirical antibiotic therapy more frequently than primary episodes. Thrombocytopenia, low absolute monocyte counts, and elevated total and direct bilirubin levels were observed more commonly during secondary episodes. Clinically documented infections were identified in more than half of all FN episodes, and microbiological pathogens were isolated in 54.9% of cases. Gram-positive organisms predominated, followed by Gram-negative bacteria. Poor or delayed early response to empirical antibiotic therapy was frequently associated with severe infection and bacteremia. Conclusion: These findings indicate that FN remains a significant clinical challenge in pediatric hematological malignancies. Secondary FN episodes, prolonged neutropenia, thrombocytopenia, elevated bilirubin levels, and inadequate early treatment response were associated with more severe clinical courses. Early recognition of high-risk features and adaptation of empirical therapy based on local microbiological patterns may improve clinical outcomes.

Anahtar Kelimeler

• Febrile neutropenia
• hematologic neoplasms
• infectious agents
• pediatric
• prognosis

Destekleyen Kurum

There is no financial support.

Proje Numarası

KA12-117

Etik Beyan

This retrospective study was approved by the Baskent University Non-Interventional Clinical Research Ethics Committee (Date: 2012/5/22, decision no: KA 12/117) and was conducted in accordance with the Declaration of Helsinki.

Teşekkür

I sincerely thank my thesis advisor, Prof. Dr. İsmail Zafer Ecevit, for his guidance and support, and Prof. Dr. Esra Baskın for her inspiring mentorship and ethical example. I am grateful to Prof. Dr. Namık Özbek for his encouragement, and to Dr. Ayşe Canan Yazıcı and M. Agah Tekindal for their help with the statistical analysis. I also thank all the faculty who generously shared their knowledge and experience throughout my training.

Nötropenik Ateş Tanılı Çocuk Hastalarda Risk Faktörleri, Etken Mikroorganizmalar ve Prognozun Değerlendirilmesi

Öz

Amaç: Febril nötropeni (FN), hematolojik maligniteli çocuklarda önemli bir morbidite ve mortalite nedenidir ve acil ampirik antimikrobiyal tedavi gerektirir. Bu çalışma, pediatrik hastalarda FN epizotlarının klinik özelliklerini, laboratuvar bulgularını, mikrobiyolojik profillerini, tedavi yanıtlarını ve sonuçlarını değerlendirmeyi amaçlamıştır. Materyal ve Metot: Başkent Üniversitesi Hastanesi’nde 0–18 yaş aralığında izlenen 88 çocuk hastada gözlenen toplam 397 FN epizodu retrospektif olarak incelendi. FN epizodlarına ait klinik bulgular, laboratuvar parametreleri ve mikrobiyolojik sonuçlar analiz edilerek etken mikroorganizmalar ve olumsuz klinik sonuçların öngördürücüleri araştırıldı. Bulgular: Sekonder FN epizodlarının, primer epizodlara kıyasla yedi gün veya daha uzun sürme olasılığının daha yüksek olduğu ve ampirik antibiyotik tedavisinde değişiklik gereksiniminin daha sık görüldüğü saptandı. Trombositopeni, düşük mutlak monosit sayısı ve total ile direkt bilirubin düzeylerinde artış sekonder epizodlarda daha sık izlendi. FN epizodlarının yarıdan fazlasında klinik olarak belgelenmiş enfeksiyon saptanırken, olguların %54,9’unda mikrobiyolojik etken izole edildi. Gram-pozitif mikroorganizmalar en sık izole edilen etkenler olup, bunu Gram-negatif bakteriler izledi. Ampirik antibiyotik tedavisine erken dönemde yetersiz veya gecikmiş yanıt, sıklıkla ciddi enfeksiyon ve bakteriyemi ile ilişkili bulundu. Sonuç: Bu bulgular, hematolojik malignitesi olan çocuk hastalarda FN’nin önemli bir klinik sorun olmaya devam ettiğini göstermektedir. Sekonder FN epizodları, uzamış nötropeni, trombositopeni, yüksek bilirubin düzeyleri ve ampirik antibiyotik tedavisine yetersiz erken yanıt, daha ağır klinik seyir ile ilişkili bulunmuştur. Yüksek riskli hastaların erken dönemde tanınması ve yerel mikrobiyolojik dağılım ile direnç paternlerine göre ampirik tedavinin uyarlanması, klinik sonuçların iyileştirilmesine katkı sağlayabilir.

Anahtar Kelimeler

• Febril nötropeni
• hematolojik malignite
• infeksiyoz ajanlar
• pediatrik
• prognoz

Destekleyen Kurum

Herhangi bir finansal destek bulunmamaktadır.

Proje Numarası

KA12-117

Etik Beyan

Bu retrospektif çalışma, Baskent Üniversitesi Girişimsiz Klinik Araştırma Etik Komitesi tarafından onaylanmış (Tarih: 5.2012.22, karar no: KA 12/117) ve Helsinki Bildirgesi'ne uygun olarak yürütülmüştür.

Teşekkür

Tez danışmanım Prof. Dr. İsmail Zafer Ecevit’e rehberliği ve desteği için, Prof. Dr. Esra Baskın’a ilham verici mentörlüğü ve etik duruşu için içtenlikle teşekkür ederim. Destek ve teşvikleri için Prof. Dr. Namık Özbek’e, istatistiksel analizlerdeki katkıları için Dr. Ayşe Canan Yazıcı ve M. Agah Tekindal’e teşekkürlerimi sunarım. Ayrıca, eğitim sürecim boyunca bilgi ve deneyimlerini cömertçe paylaşan tüm öğretim üyelerine teşekkür ederim

Kaynakça

1. 1. Düzenli Kar Y, Özdemir ZC, Bör Ö. Evaluation of febrile neutropenic attacks of pediatric hematology-oncology patients. Turk Pediatri Ars. 2017;52(4):213-220. doi:10.5152/TurkPediatriArs.2017.5312
2. 2. Freifeld AG, Bow EJ, Sepkowitz KA, et al. Clinical practice guideline for the use of antimicrobial agents in neutropenic patients with cancer: 2010 update by the Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis. 2011;52(4):e56-e93. doi:10.1093/cid/cir073
3. 3. Castagnola E, Fontana V, Caviglia I, et al. A prospective study on the epidemiology of febrile episodes during chemotherapy-induced neutropenia in children with cancer or after hematopoietic stem cell transplantation. Clin Infect Dis. 2007;45(10):1296-1304. doi:10.1086/522533
4. 4. Lehrnbecher T, Fisher BT, Phillips B, et al. Guideline for antibacterial prophylaxis administration in pediatric cancer and hematopoietic stem cell transplantation. Clin Infect Dis. 2020;71(2):226-236. doi:10.1093/cid/ciz1082
5. 5. Lehrnbecher T, Phillips B, Alexander S, et al. Guideline for the management of fever and neutropenia in children with cancer and hematopoietic stem-cell transplantation recipients. J Clin Oncol. 2012;30(35):4427-4438. doi:10.1200/JCO.2012.42.7161
6. 6. Avilés-Robles M, Schnur JJ, Dorantes-Acosta E, et al. Predictors of septic shock or bacteremia in children experiencing febrile neutropenia post-chemotherapy. J Pediatric Infect Dis Soc. 2022;11(11):498-503. doi:10.1093/jpids/piac080
7. 7. Haeusler GM, Slavin MA, Bryant PA, et al. Management of fever and neutropenia in children with cancer: a survey of Australian and New Zealand practice. J Paediatr Child Health. 2018;54(7):761-769. doi:10.1111/jpc.13899
8. 8. Lehrnbecher T, Averbuch D, Castagnola E, et al. 8th European Conference on Infections in Leukaemia: 2020 guidelines for the use of antibiotics in paediatric patients with cancer or post-hematopoietic cell transplantation. Lancet Oncol. 2021;22(6):e270-e280. doi:10.1016/S1470-2045(20)30725-7

9. 9. Ammann RA, Hirt A, Lüthy AR, et al. Identification of children presenting with fever in chemotherapy-induced neutropenia at low risk for severe bacterial infection. Med Pediatr Oncol. 2003;41(5):436-443. doi:10.1002/mpo.10367
10. 10. Alali M, Prather C, Danziger-Isakov LA, et al. Absolute monocyte count as early and safe marker for antibiotic cessation in febrile neutropenia without etiology in pediatric oncology patients. J Pediatr Hematol Oncol. 2023;45:e702-e709. doi:10.1097/MPH.0000000000002696
11. 11. Beyter MB, Kantar M, Ataseven E, Bal ZS, Tunger A, Metin DY. Evaluation of febrile episodes in children with or without neutropenia undergoing chemotherapy. J Pediatr Hematol Oncol. 2025;47(7):e332-e338. doi:10.1097/MPH.0000000000003082
12. 12. Sonis ST. The pathobiology of mucositis. Nat Rev Cancer. 2004;4(4):277-284.
13. 13. Öztekin Güntaş S, Köse V, Koca Yozgat A, et al. Microbiologically documented infection-related mortality in children with acute leukemia: a single-center experience. J Pediatr Acad. 2023;4(4):122-127. doi:10.4274/jpea.2023.222
14. 14. Gudiol C, Aguado JM, Carratalà J. Bloodstream infections in patients with solid tumors. Virulence. 2016;7(3):298-308. doi:10.1080/21505594.2016.1141161
15. 15. Alali M, David MZ, Ham SA, et al. Febrile neutropenia syndromes in children: risk factors and outcomes of primary, prolonged, and recurrent fever. J Pediatr Hematol Oncol. 2021;43(7):e962-e971. doi:10.1097/MPH.0000000000002221
16. 16. Alali M, Mayampurath A, Dai Y, et al. A prediction model for bacteremia and transfer to intensive care in pediatric and adolescent cancer patients with febrile neutropenia. Sci Rep. 2022;12:7429. doi:10.1038/s41598-022-11576-z
17. 17. Erbaş IC, Güzin AC, Alataş SO, et al. Etiology and factors affecting severe complications and mortality of febrile neutropenia in children with acute leukemia. Turk J Haematol. 2023;40(3):143-153. doi:10.4274/tjh.galenos.2023.2023.0185
18. 18. Thangthong J, Anugulruengkitt S, Lauhasurayotin S, et al. Predictive factors of severe adverse events in pediatric oncologic patients with febrile neutropenia. Asian Pac J Cancer Prev. 2020;21(12):3487-3492. doi:10.31557/APJCP.2020.21.12.3487
19. 19. Faria Lima MA, Rodrigues KES, Vanucci MF, et al. Bloodstream infection in pediatric patients with febrile neutropenia induced by chemotherapy. Hematol Transfus Cell Ther. 2023;45(2):170-175. doi:10.1016/j.htct.2021.08.005