UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES

FACULTAD DE MEDICINA

DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGÍA, PARASITOLOGÍA E INMUNOLOGÍA

SEMINARIO 5

Agentes causales de infecciones del tracto respiratorio inferior: neumonías y bronconeumonías.

Conceptos de neumonías intrahospitalarias y de la comunidad.

Bronquiolitis

Las enfermedades del sistema respiratorio representan una de las primeras causas de atención médica en todo el mundo, tanto en la consulta ambulatoria como en la internación, y se encuentran entre las primeras causas de mortalidad.

Estas enfermedades afectan a toda la población pero fundamentalmente a los menores de 5 años y a las personas de 65 años y más.

Una proporción importante de las consultas, hospitalizaciones y muertes por enfermedades del sistema respiratorio es de origen infeccioso y entre ellas, la neumonía, la enfermedad tipo influenza y la bronquiolitis son las enfermedades respiratorias de mayor frecuencia y gravedad.

Caso 1Caso 1

• Paciente de 78 años de edad, sin internaciones recientes, refiere tos, fiebre (39°C), escalofríos y disnea de 48 hs de evolución.

Neumonía Aguda de la Comunidad• Infección aguda del parénquima pulmonar que se

manifiesta por signos y síntomas de infección respiratoria baja, asociados a un infiltrado nuevo en la radiografía de tórax producido por dicha infección.

• Agentes etiológicos más probables

– Streptococcus pneumoniae– Haemophilus influenzae– Staphylococcus aureus– Mycoplasma pneumoniae– Chlamydophila pneumoniae– Legionella– Virus: influenza, parainfluenza, adenovirus, y sincicial

respiratorio

NAC - Etiología

Los microorganismos ganan acceso al árbol respiratorio

inferior mediante aspiración de secreciones orofaríngeas y flora bacteriana asociada, inhalación de aerosoles contaminados y

diseminación hematógena

NACEpidemiología

• En Argentina 6º causa de muerte y 5º causa de muerte en mayores de 60 años.

• El 80% se atiende en forma ambulatoria.

• Los pacientes que necesitan internación tienen mayor morbi-mortalidad y costo de tratamiento.

• Mortalidad 4% 1% ambulatorios18% ancianos provenientes de geriátricos 30% internados en geriátricos37% internados en UCI

NAC - Epidemiología

Enfermedad pulmonar obstructiva crónica S. pneumoniae, H. influenzae

Mala higiene dental Anaerobios

Drogadicción endovenosa S. aereus, TBC

Contacto con aguas estancadas Leptospira interrogans

Exposición a aves C. psittaci

Fibrosis quística P. aeruginosa

• Algunas condiciones relacionadas a patógenos específicos:

Tabla 1

Streptococcus pneumoniaeColonización.

La colonización de mucosa de vía aérea superior es asintomática.

La enfermedad neumocócica comienza con el establecimiento del estado de portador.

La transmisión persona-persona ocurre a través del contacto directo con las secreciones de un paciente colonizado.

La colonización es mas frecuente y persistente en niños (20-40%) que en adultos (10%).

Streptococcus pneumoniae.Factores que intervienen en la colonización.

La colonización induce respuesta inmune de bajo nivel.

CapsulaCapsula Previene la adherencia al mucus nasal, permitiendo la llegada a la superficie epitelial.Previene la opsonofagocitosis.

AdhesinasAdhesinas CbpA, PavA, Eno

.

Nature 2008 Vol 4; 288-301

NeuraminidasasNeuraminidasas: escinde el acido siálicoterminal de los glicanos de superficie. Esto cambia los patrones de glicosilación del huésped, expone mas la superficie de las células del huésped, revela receptores de superficie favoreciendo la adhesiónadhesión.

S. peumoniaeRespuesta inmune

Cuando el S. pneumoniae alcanza el pulmón, el macrófago es la primera defensa fagocítica, pero solo alcanza a controlar un bajo número de bacterias.

Cuando el número de S. penumoniae aumenta , se reclutan los neutrófilosque se convierten en la principal célula fagocítica. Los macrófagos solo eliminan los neutrófilos apoptoticos.

S. pneumoniaelibera factores quimiotácticos de neutrófilos El clearenceclearence de de S. S. pneumoniaepneumoniae de de

sangresangre dependerá de la opsonización por los componentes del complemento y su posterior fagocitosis.

Lancet 2009 Vol 374 1543-56

Diagnóstico etiológico

Métodos menos válidosMétodos menos válidos

Esputo

Gram Cultivo

Baja sensibilidad y especificidad

Métodos válidosMétodos válidos

Cultivo de líquido pleural y hemocultivo

Baja sensibilidad Alta especificidad

¿Cuándo realizar diagnóstico etiológico?

La confirmación etiológica de la neumonía, no es necesaria en la mayoría de los pacientes que se tratan en forma ambulatoria y evolucionan favorablemente.Sí es necesaria en pacientes que requieren internación (independientemente de su edad ). Luego de la observación clínica y considerando la epidemiologia se deberá recolectar, una muestra de esputo dos muestras de hemocultivo, dos hisopados nasales y faríngeos (uno para virología y otro para atípicas) y el primer suero (periodo agudo) para atípicas. Esto nos permitirá conocer la etiología de la infección por uno o mas agentes y realizar el estudio de sensibilidad antibiótica.Cuando el paciente recibió terapia antibiótica por mas de 24 hs la muestra de esputo debe reemplazarse por otro tipo de muestra respiratoria de mayor calidad.

Guía de infecciones respiratorias, Ministerio de Salud de la Nación, www.msal.gov.arMarzo/2010

NAC - Diagnóstico• Clínica + Radiología• De ser necesario diagnóstico microbiológico:

– ESPUTO: muestra válida (lograda en el 50% de los casos)1. sin antibióticos previos2. > 25 polimorfonucleares y 3. < 10 células epiteliales planas bajo lente de 100 aumentos

A. Examen directo (Gram): para detección de S. pneumoniae y H. influenzae.

B.Cultivo: baja S y E, útil ante la sospecha de M. tuberculosis.

(se jerarquizan los gérmenes que llegan hasta la 4ta estría, o hasta la 3era con más de 5 colonias)

se jerarquizan los gérmenes que llegan hasta la 4ta estría, o hasta la 3era con más de 5 colonias

Esputo: Estudio microbiológico

• Mycobacterium tuberculosis• Mycoplasma pneumoniae• Chlamydophila spp.• Legionella spp.• Pneumocystis jirovecii

• Histoplasma capsulatum• Coccidioides immitis • Coccidioides posadasii• Paracoccidioides brasiliensis• Virus respiratorios estacionales• Protozoarios y helmintos

Utilidad incuestionable cuando el microorganismo no forma parte de la flora endógena del tracto respiratorio superior, en cuyo caso el diagnóstico etiológico es definitivo

NAC - Diagnóstico

– HMC: positivos entre el 5 al 16% de los casos.

– ANTIGENURIA: método rápido basado en la inmunocromatografía de membrana. Útil para la búsqueda de Streptococcus pneumoniae. S75% E>95%

• Menos utilizados:

– SEROLOGIA: búsqueda de anticuerpos IgM contra Chlamydophila pneumoniae y Mycoplasma pneumoniae

– SEROCONVERSION: serología y repetición de la misma 2 a 4 semanas más tarde para verificar si hubo aumento de títulos. Estas muestras se procesan pareadas. Útil para la búsqueda de M. pneumoniae y C. pneumoniae

Streptococcus pneumoniae Colonias pequeñas, redondas con una hemólisis parcial a su alrededor (alfa hemólisis). Nótese la zona de inhibición alrededor del disco de optoquina.

Streptococcus pneumoniae, Gram+, muestra esputo.

Streptococcus pneumoniae: Identificación

Colonia α hemolítica

Sensibilidad a optoquina (5µg - 6mm)

≥ 14mm 13-9 mm≤ 8 mm

S. pneumoniaeS. pneumoniae No S. pneumoniae

Solubilidad en bilis

Aislamientosoluble

AislamientoNo soluble

Manual de Laboratorio para la Identificación y Prueba de Susceptibilidad a los Antimicrobianos. WHO 2004

Cepa 1Control

Cepa 1Sales biliares (–)

Cepa 2Control

Cepa 2Sales biliares (+)

Binax NOW

Método basado en la inmuno-cromatografía de membrana, para el diagnóstico rápido (15 min) de la neumonía por S. pneumoniae , que detecta el polisacárido C. La sensibilidad en pacientes sin bacteriemia es del 50-80%Cuando hay bacteriemia 75-85%La especificidad es superior al 95%.

The most common bacteria found in patients described in this report were S. pneumoniae. This infection was documented in 10 of the 22 patients.

Haemophilus influenzae, Gram -, muestra esputo. Cultivo en Agar Chocolate

H. influenzae es una bacteria fastidiosa que requiere hemina (factor X)y NAD (factor V) para crecer. S. aureus produce NAD como productode su metabolismo el cual difunde en el medio

CLAMYDOPHILA PNEUMONIAE. CUERPOS ELEMENTALES. M.E.

CHLAMYDOPHILA PNEUMONIAE. IFI EN CULTIVO CELULAR

MYCOPLASMA PNEUMONIAE. CULTIVO

MYCOPLASMA PNEUMONIAE. M.E.

M: Mycoplasma pneumoniaeC: Cilia

LEGIONELLA. CULTIVO

LEGIONELLA. M.E.

microscopía

microscopía

NAC - Profilaxis

Vacunación• Anti neumococo• Anti Hib• Anti gripal

Indicaciones:

1. Mayores de 65 años2. Menores de 65 años con factores de riesgo:

• enfermedad cardiovascular• enfermedad pulmonar crónica• hepatitis crónicas• diabetes

3. Asplenia anatómica o funcional

INEI-ANLIS “Dr.

Carlos G. Malbrán”,

S. S. pneumoniaepneumoniae invasivo en pediatría en Argentinainvasivo en pediatría en ArgentinaDistribución de serotipos según grupos etariosDistribución de serotipos según grupos etarios

Caso 2Caso 2

• Paciente de 55 años de edad, alcohólico y tabaquista crónico ingresa en Terapia Intensiva por cuadro de hemorragia gastrointestinal. Al presentar insuficiencia respiratoria es colocado bajo asistencia respiratoria mecánica. A los 12 días de ARM presenta fiebre.

Neumonía Intrahospitalaria(NIH)

La NIH es aquella que comienza 48hs después del ingreso hospitalario o dentro

de los 30 días posteriores al alta.

NIH - Etiología

RECOMENDACIONES ALATNeumonía intrahospitalaria: guía clínicaaplicable a Latinoamérica preparada encomún por diferentes especialistasArch Bronconeumol. 2005;41(8):439-56

Plásmidos con genes resistentes a antibióticos

1 – Mutaciones en la estructura de

lipopolisacáridos

2 – Proteínas símiles al blanco

3 – Menor síntesisde porinas 4 – Beta lactamasas en espacio

periplasmático5 – Sobreexpresión de bombas

de eflujo transmembrana

6 – Enzimas que modifican al antibiótico

7 – Mutaciones de proteínas blanco

8 – Mutación o modificaciónribosomal

Bacterias Gram negativas

El grave problema de las infecciones intrahospitalarias por Gram negativos…

NIH - Factores de riesgo• Intubación endotraqueal• Ventilación mecánica invasiva• NO PREVENIBLES:

– Edad mayor a 60 años– EPOC– Enfermedades neurológicas– Traumatismos– Cirugías

• PREVENIBLES:– Broncoaspiración– Depresión del sensorio– Uso de antiácidos y bloqueantes H2– Sonda nasogástrica

NIH - Diagnóstico

• Clínica + Radiología + Etiología

– Aspirado traqueal:• Examen directo (Gram)1. > 25 polimorfonucleares y 2. < 10 células epiteliales planas bajo lente de 100 aumentos

• Cultivo: positivo ≥ 106 UFC/ml de un microorganismo compatible.

NIH - Diagnóstico

– Lavado Broncoalveolarse realiza instilando 100-150 ml de solución fisiológica, en alícuotas de 20 ml.

El punto de corte para que un microorganismo sea considerado significativo es ≥ 104 UFC/ml.

NIH - Diagnóstico

– Mini BALse realiza la introducción a ciegas de un catéter, una vez enclavado en un bronquio distal, se instilan 20ml de solución fisiológica y se recoge la muestra aspirando. La misma se procesa como en BAL.

El punto de corte para que un microorganismo sea considerado significativo es ≥ 104 UFC/ml.

NIH - Diagnóstico

– Cepillo envainado:Consiste en un cepillo dentro de una doble cánula con un tapón en

el extremo distal de la cánula externa para evitar la contaminación con secreciones orofaríngeas.

Una vez ubicado en el sitio elegido se avanza la cánula interna, por último el cepillo y se muestrea; para su retiro se invierte el proceso.

Se toman aproximadamente 0,01 a 0,001 ml de secreciones de los bronquíolos terminales.

El punto de corte para que un microorganismo sea considerado significativo es ≥ 103 UFC/ml.

ESPUTO (para gérmenes comunes) NO SE REALIZA EN NIH

NIH - Diagnóstico

– HMCx2: S<20% VPP80%

Técnica para la toma de Hemocultivos

Procedimiento:

• Utilizar gorro, mascarilla con visera, bata, guantes y campos estériles

• Seleccionar el sitio de venopunción para las dos tomas, venas de grueso calibre, preferiblemente la cefálica o basílica. Colocar una cinta adhesiva en la tapa protectora de los frascos y levantar con la cinta, volviendo a tapar ligeramente.

• Realizar lavado de manos con yodopovidona al 10% o clorhexidina al 2% antes y después de realizar el procedimiento.

• Limpiar la piel en el área de inserción de la aguja haciendo un círculo de 3 a 5 cm de diámetro con jabón yodado iniciando del centro a la periferia sin devolverse, luego aplicar solución yodada en el área y dejarla actuar durante dos minutos.

• Colocar el torniquete 5 a 8 cm arriba del sitio por puncionar.

Técnica para la toma de Hemocultivos• Colocarse los guantes estériles manteniendo la técnica aséptica.• Insertar la aguja sin tocar o palpar el sitio de la venopunción. • Extraer la cantidad de sangre suficiente y colocarla en el primer frasco: 8-10 ml por

botella en adultos y de 1-3 ml en pacientes pediátricos.• Mezclar suavemente los frascos utilizando la técnica de inversión.• Cambiar de guantes manteniendo la técnica aséptica y repetir el mismo

procedimiento con la segunda venopunción (segundo sitio identificado), colocar la sangre en el segundo frasco.

• Realice la disposición final de residuos hospitalarios y material cortopunzante teniendo en cuenta las normas de bioseguridad y el protocolo institucional.

• Coloque los frascos en una bolsa para transporte de muestras (bolsa transparente), séllela y envíelas rápidamente al laboratorio clínico. El tiempo no debe exceder los 30 minutos.

• RESULTADOS: – Se realiza la lectura diaria durante 5 a 7 días.

• Los microorganismos comunes suelen positivizar a las 48hs• Los microorganismos de difícil crecimiento pueden requerir más tiempo

NIH - Prevención

• Vigilancia epidemiológica• Utilización racional de antibióticos• Lavado de manos• Uso de guantes y camisolín• Evitar ARM o disminuir su duración• Posición del paciente• Evitar grandes volúmenes gástricos• Vacunación antigripal y antineumococo

01020304050607080

<2años

2-5años

>5años

viralbacterianamixtas

PIDJ 2000;19:924-8

IRAB IRAB La edad es un buen predictor de la etiologíaLa edad es un buen predictor de la etiología

Edad Microorganismo

3 semanas a 4 meses C. trachomatisVirus: sincitial respiratorio, parainfluenza U. urealyticum

4 meses a 5 años Virus: sincitial respiratorio, parainfluenza 1, 3, adenovirus, influenza, etc. Bacterias: S. pneumoniae Haemophilus influenzae tipo b Staphylococcus aureus (menos frecuente)

5 a 15 años S. pneumoniaeMycoplasma pneumoniaeS. aureus

Microorganismos que se asocian con neumonía por grupo de edad

• Problema de salud pública a nivel mundial.• Problema de salud pública a nivel mundial.• Dentro de las primeras causas de muerte en menores• Dentro de las primeras causas de muerte en menoresde 5 años.de 5 años.

• Durante los períodos de brote las salas de urgencia y• Durante los períodos de brote las salas de urgencia yhospitales colapsan sus sistemas de atención.hospitales colapsan sus sistemas de atención.

• Son causa de infecciones nosocomiales:• Son causa de infecciones nosocomiales:–– en en pacientes de riesgo (alta mortalidad Virus Sincicial pacientes de riesgo (alta mortalidad Virus Sincicial Respiratorio, Adenovirus, Parainfluenza 3)Respiratorio, Adenovirus, Parainfluenza 3)–– en en personal de saludpersonal de salud• Vacunas y tratamiento disponibles sólo para• Vacunas y tratamiento disponibles sólo paraalgunos virusalgunos virus

Infecciones respiratorias virales y suimportancia en pediatría

La bronquiolitis aguda es un diagnóstico clínico definidopor “enfermedad viral estacional caracterizada por fiebre,rinorrea, tos seca y sibilante que al examen físicopresenta rales inspiratorios finos y/o sibilanciasespiratorias”.

BRONQUIOLITIS

Patogenia de la Bronquiolitis Patogenia de la Bronquiolitis

Bronquiolitis:Bronquiolitis:•• Necrosis epitelial vías aéreas pequeñasNecrosis epitelial vías aéreas pequeñas•• Destrucción de cilios Destrucción de cilios •• Tapones mucosos Tapones mucosos

–– fibrina fibrina –– detritus celularesdetritus celulares–– EdemaEdema–– Inflamación neutrofílicaInflamación neutrofílica

Vía aérea obstruidaVía aérea obstruida

Edema submucosoEdema submucoso

BroncoconstricciónBroncoconstricción

Pérdida de células Pérdida de células ciliadasciliadas

Desechos Desechos mucosos y mucosos y necróticosnecróticos

Vía aérea normalVía aérea normal

Glándula mucosaGlándula mucosa

Músculo lisoMúsculo liso

Células epitelialesCélulas epiteliales

Lumen despejadoLumen despejado

• Bronquiolitis• Neumonía

• Traqueobronquitis

IRAB en menores de 5 años(Infección Respiratoria Aguda Baja)

• 50 % de las internaciones durante el período invernal

• 15% de muertes post-neonatales• 70 % VSR

El resto involucra: metapneumovirusadenovirus influenza parainfluenza

BRONQUIOLITISBRONQUIOLITIS

50 % de las internaciones 50 % de las internaciones durante el período invernaldurante el período invernal•• 15% de muertes post15% de muertes post--neonatalesneonatales

•• Inmunización previaInmunización previa•• Inmadurez inmunológicaInmadurez inmunológica•• Enfermedades subyacentesEnfermedades subyacentes•• Inmunocomprometidos Inmunocomprometidos •• Factores genéticos Factores genéticos

RIESGO DE INFECCIONES GRAVESRIESGO DE INFECCIONES GRAVES

BRONQUIOLITISFactores de Riesgo

•• PrematurezPrematurez•• Displasia Displasia

BroncopulmonarBroncopulmonar•• InmunodeficienciaInmunodeficiencia

•• <de 6 semanas de vida<de 6 semanas de vida•• Fibrosis QuísticaFibrosis Quística

•• Cardiopatía congénita Cardiopatía congénita •• Enf. neurológica o Enf. neurológica o

metabólicametabólica•• Anomalías congénitas Anomalías congénitas

importantesimportantes

Epidemiología VSREpidemiología VSR•• Circulación mundial.Circulación mundial.•• Incidencia estacional muy marcada: picos en los meses fríos del Invierno.Incidencia estacional muy marcada: picos en los meses fríos del Invierno.•• Mayor incidencia en < de 1 año y dentro de ellos 3Mayor incidencia en < de 1 año y dentro de ellos 3--6 meses.6 meses.•• Transmisión fundamentalmente a través de manos y objetos contaminadosTransmisión fundamentalmente a través de manos y objetos contaminados•• Período de transmisión prolongado. Período de transmisión prolongado. •• Gran contagiosidad . Gran contagiosidad . •• Frecuentes brotes en guarderías y salas de pediatría.Frecuentes brotes en guarderías y salas de pediatría.

Sospecha clínica de adenovirus:elemento muy importante en la

prevención de brotes nosocomiales

• Bronquiolitis• Se asocia con más frecuencia a neumonía

• La conjuntivitis es un hallazgo en el 20% de los pacientes

• Neumonía:– sin respuesta a antibióticos

– imágenes radiológicas progresivas– Fiebre persistente

Secuelas de las neumonias virales (preferentemente por adenovirus)

-Hiperreactividad bronquial-Atelectasias-Bronquiectasias-Fibrosis intersticial-Bronquiolitis obliterante-Sd. de pulmón hiperlúcido

ADENOVIRUS: Bronchiolar epithelium w/ anphophilicintracellular inclusion. H&E x 40

DIAGNOSTICO DIAGNOSTICO MICROBIOLOGICOMICROBIOLOGICO

Aspirado nasofaríngeo

Muestra de elección para este tipo de estudios:- Se aspiran las secreciones con sonda K30 o K33.- Se recolectan en frasco estéril con tapón a rosca,

arrastrándolas con 1ml de solución fisiológica estéril.

Diagnóstico etiológicoDiagnóstico etiológicoMétodos de diagnóstico virológico directoMétodos de diagnóstico virológico directo

Aislamiento en cultivo celularAislamiento en cultivo celularAntígenos por IFAntígenos por IF

Detección de ac. nucleicosDetección de ac. nucleicosRTRT--PCR, hibridación, etcPCR, hibridación, etc

ANFANF

Diagnóstico etiológicoDiagnóstico etiológicoMétodos de diagnóstico virológico directoMétodos de diagnóstico virológico directo

Antígenos por IFAntígenos por IF

ANFANF

METODOLOGÍA DE ELECCIÓN

RSVADENOVIRUSPARAINFLUENZAINFLUENZAMETAPNEUMOVIRUS

DIAGNOSTICO DIAGNOSTICO VIROLOGICOVIROLOGICO

Método de estudio:Las muestras de ANF serán estudiadas por Inmunofluorescencia directa o indirecta conAnticuerpos monoclonales para 7 virus respiratorios:-Adenovirus -RSV -Influenza A y B-Parainfluenza 1, 2 y 3-Metapneumovirus

Uso racional de los antibióticos

Explicar la naturaleza viral del cuadro y que el trat. atb no modifica el curso clínico.

Explicar a los padres los ef. adversos que pueden generar los trat atb( la colonización e inf patógenos R, reacciones alérgicas y el costo de terapiasinnecesarias).

Enfatizar el efecto de los síntomas en la actividad diaria del niño.

Buscar la cooperación y confianza de los padres haciéndolos partícipes de los planes de diagnóstico y trat.

Indicar terapias sintomáticas que alivien los síntomas.

Pediatrics 1998; 101(suppl 1): 163-184