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Quesada-Gómez, et al • Bacterias anaerobias como agentes etiológicos de infecciones... artículo original/artigo original Bacterias anaerobias como agentes etiológicos de infecciones intraabdominales en un hospital de Costa Rica Anaerobic bacteria as etiological agents of intraabdominal infections from a Costa Rican hospital Carlos Quesada-Gómez1 María del Mar Gamboa-Coronado2 Evelyn Rodríguez-Cavallini2 Licenciado en Microbiología y Química Clíni ca. Laboratorio de Investigación en Bacteriolo gía Anaerobia, Centro de Investigación en En fermedades Tropicales, Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica. 2 Máster en Microbiología con énfasis en Bacte riología. Laboratorio de Investigación en Bacte riología Anaerobia, Centro de Investigación en Enfermedades Tropicales, Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica. 1 Rev Panam Infectol 2008;10(4):13-17 Conflicto de intereses: ninguno Recibido en 17/10/2007. Aceptado para publicación en 4/11/2008. Resumen Las infecciones intraabdominales son condiciones muy serias que representan un peligro para la vida del paciente, producidas por microflora endógena del tracto gastrointestinal. Aunque el estudio de bacterias anaerobias es importante para el tratamiento de estas infecciones, en Costa Rica y en otros países latinoamericanos, pocos laboratorios lo realizan. Objetivo: Analizar la etiología anaerobia de las infecciones intraabdominales de pacientes de un hospital de adultos en Costa Rica, durante el período de 1999 al 2007. Materiales y métodos: Se investigó la presencia de bacterias anaerobias en 231 muestras de origen intraabdominal. Estas fueron tomadas por personal médico del hospital y transportadas, en anaerobiosis, hasta el Laboratorio de Investigación en Bacteriología Anaerobia. Allí se inocularon en medios prerreducidos y se subcultivaron en anaerobiosis en agar sangre suplementado. Se seleccionaron los morfotipos coloniales anaerobios, se les realizó tinción de Gram, determinación de fluorescencia, producción de pigmento y de hemólisis. La identificación definitiva se completó con el sistema RapID 32A® (bioMérieux). Resultados y conclusiones: Se aislaron 265 cepas de bacterias anaerobias a partir de 129 muestras positivas (56%): 71% Gram positivos y 29% Gram negativos, para un promedio de 2.1 aislamientos anaerobios por muestra. Bacteroides fue el género más frecuente (22%), seguido de Eggerthella y Clostridium (16 y 15%). El grupo B. fragilis fue el más frecuente en todos los tipos de muestras intraabdominales analizadas. Debido a que el conocimiento de los agentes etiológicos involucrados contribuye al éxito terapéutico en las infecciones intraabdominales, el estudio por bacterias anaerobias es recomendable no solo en los hospitales costarricenses, sino también en la región latinoamericana. Palabras clave: Infección, intraabdominal, bacteria, anaerobiosis. Abstract Intraabdominal infections (IAI) are serious life-threatening conditions that endanger patient’s life and are caused usually by the indigenous intestinal flora. The study of the anaerobic bacteria 13 Rev Panam Infectol 2008;10(4):13-17 involved in the IAI contributes for a better treatment; nevertheless, it is performed by few laboratories in Costa Rica as well as other Latin American countries. Objective: Characterize the anaerobic bacteria isolated between 1999 and 2007 from adult hospital patients from Costa Rica. Materials and methods: Two hundred thirty one intraabdominal samples were studied by anaerobic bacteria. Samples were taken by medical staff and sent, under anaerobic conditions, to the Laboratory for Research of Anaerobic Bacteria (LIBA). Once there, each one was inoculated into prereduced media and incubated for 48 h at 35ºC. After this, each sample was streaked in blood agar supplemented with vitamin K and hemin in order to isolate characteristic colonies. These were identified using Gram staining, physical colonial characteristics, and hemolysis. For definitive identification the RapID 32A® (bioMérieux) system was used. Results and conclusions: A total of 265 anaerobic isolates were obtained from 129 positive samples (56%): 71% of the strains were Gram positive and 29% Gram negative; 2.1 isolates per sample. Bacteroides was the genus most frequently isolated (22%), followed by Eggerthella and Clostri dium (16 and 15%). The species of B. fragilis group were the most frequent. Knowledge of the etiological agents involved contributes to the therapeutic success in IAI; so the study of anaerobic bacteria is helpful, not just in Costa Rican hospitals, but in those of the Latin American region. Key words: Infection, intraabdominal, bacteria, anaerobiosis. Introducción Las infecciones intraabdominales se definen como procesos infecciosos localizados en la cavidad abdominal,(1) que incluyen tanto infecciones intraperitoneales como infecciones retroperitoneales.(1,2) Comprenden una amplia variedad de condiciones muy diferentes, que van desde peritonitis primaria y secundaria hasta infección intrahepática, diverticulitis, apendicitis y abscesos intraabdominales, que se agrupan juntas debido a su localización anatómica.(3) Son producidas por microflora mixta endógena, aerobia y anaerobia del propio tracto gastrointestinal.(2) La fuente de contaminación de estas infecciones la constituyen defectos de la pared intestinal secundarios a obstrucción, infarto o trauma directo, que permiten la llegada de bacterias a la cavidad abdominal.(4) La flora predominante de la mayoría de estas infecciones refleja la microbiota del segmento intestinal afectado, aquellas proximales a la válvula ileocecal generalmente presentan cocos y bacilos Gram positivos como peptos treptococos, bifidobacterias y eubacterias, mientras que las distales a la válvula son por bacilos Gram 14 negativos del grupo Bacteroides fragilis, Prevotella y bacilos Gram positivos esporulados como Clostridium septicum, C. cloacae y C. tetani.(5) Las infecciones intraabdominales son condiciones muy serias que pueden representar un peligro para la vida del paciente, por lo que su diagnóstico es de gran relevancia. En Costa Rica, al igual que en otros países latinoamericanos, pocos laboratorios están en capacidad de realizar el estudio por bacterias anaerobias, muy útil para el abordaje de estas infecciones. Con este estudio retrospectivo se pretende analizar la etiología de bacterias anaerobias en las infecciones intraabdominales de pacientes adultos de un hospital costarricense, durante un período de más de siete años. Materiales y métodos Se investigó la presencia de bacterias anaerobias en 231 muestras de origen intraabdominal, obtenidas de junio de 1999 a febrero del 2007 y provenientes de pacientes adultos de un hospital nacional de Costa Rica. En este estudio las muestras fueron agrupadas de la siguiente manera: líquidos intraabdominales (si las muestras eran poco o nada purulentas), secreciones intraabdominales (si las muestras eran purulentas) y abscesos intraabdominales (si eran acumulaciones delimitadas de pus en un tejido). Las muestras fueron tomadas por personal médico del hospital, para el análisis rutinario de bacterias aerobias y remitidas al Laboratorio de Investigación en Bacteriología Anaerobia (LIBA) de la Universidad de Costa Rica para el estudio por bacterias anaerobias. Todas las muestras fueron tomadas por aspiración o drenaje de zonas profundas de la cavidad intraabdominal (3 a 5 mL) y depositadas en tubos de vidrio estériles, que fueron inmediatamente transportados hasta el laboratorio clínico del hospital. Allí fueron inoculadas en tubos prerreducidos de caldo infusión cerebro-corazón con carne picada (CICPP).(6) Los tubos fueron incubados por 48 horas a 35ºC y luego transportados desde el hospital hasta el LIBA, protegidos de la luz y a temperatura ambiente. Aquellos que no mostraron turbiedad fueron reincubados por 72 horas y hasta por una semana a 35ºC. Se consideraron negativas aquellas muestras cuyos tubos permanecieron sin turbiedad después de este período de incubación. A partir de los tubos turbios, se tomó 0.1 mL y se sembró en agar sangre suplementado con vitamina K y hemina (ASS)(6). Todas la placas se incubaron en jarras con sobres de anaerobiosis (Anaerogen®, Oxoid) por 48 horas a 35ºC. Cada uno de los morfotipos obtenidos se subcultivó en dos placas de ASS. Una de las placas se incubó en anaerobiosis y la otra placa en jarra con candela (atmósfera de CO2 aumentada), ambas por 48 horas Quesada-Gómez, et al • Bacterias anaerobias como agentes etiológicos de infecciones... Tabla 1. Aislamientos de bacterias anaerobias según el tipo Tabla 3. Bacterias Gram negativas anaerobias aisladas en de muestra intraabdominal, provenientes de pacientes de un muestras clínicas intraabdominales de pacientes de un hoshospital nacional de adultos en Costa Rica (1999-2007) pital nacional de adultos en Costa Rica (n=78, 1999-2007) Tipo de muestras Líquidos intraabdominales Secreciones intraabdominales Abscesos intraabdominales Totales Muestras positivas 88 23 18 129 Cepas aisladas 177 65 23 265 Aislamientos/ muestra 2.0 2.8 1.3 2.1 Tabla 2. Bacterias Gram positivas anaerobias aisladas en muestras clínicas intraabdominales de pacientes de un hospital nacional de adultos en Costa Rica (n=187, 1999-2007) Bacterias Eggerthella lenta Eubacterium limosum Propionibacterium acnes P. propionicum P. granulosum Actinomyces naeslundii A. meyeri Bifidobacterium adolescentis Bifidobacterium sp. LIA 25 9 17 1 1 4 1 2 0 SIA 13 2 1 1 0 1 0 0 1 AIA 4 0 1 0 0 2 2 0 0 Total 42 11 19 2 1 7 3 2 1 Anaerococcus prevotii 10 7 6 8 6 4 4 4 2 1 1 2 2 2 0 15 13 12 12 7 Total BG+ no esporulados Finegoldia magna Peptoniphilus asaccharolyticus Peptostreptococcus anaerobius Micromonas micros Total CG+ Clostridium perfringens Clostridium bifermentans C. sporogenes C. clostridioforme C. glycolicum C. butyricum C. innocum C. difficile C. fallax C. cadaveris Clostridium sp. 13 3 3 2 3 2 1 0 0 0 2 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 2 0 0 0 1 0 0 1 0 0 Total anaerobios Gram + 126 40 21 Total BG+ esporulados 88 59 14 6 3 3 3 3 2 1 1 1 3 40 187 LIA: líquidos intraabdominales, SIA: secreciones intraabdominales, AIA: abscesos intraabdominales. a 35ºC. Se consideraron como bacterias anaerobias aquellos morfotipos que crecieron mejor o únicamente en anaerobiosis y se subcultivaron nuevamente en ASS para su respectiva identificación. Se realizó una tinción de Gram a cada aislamiento anaerobio para observar la morfología microscópica, se determinó la morfología colonial, la fluorescencia ante la luz ultravioleta, la producción de pigmento y la producción de hemólisis.(6) La identificación definitiva se completó con el sistema RapID 32A® (bioMérieux) siguiendo las recomendaciones del fabricante. Bacterias Bacteroides fragilis B. thetaiotaomicron B. uniformis B. capillosus B. ureolyticus B. vulgatus B. caccae B. merdae B. distasonis Total Bacteroides LIA 9 5 5 4 6 2 2 1 4 SIA 8 3 0 2 0 1 0 0 3 AIA 1 0 1 0 0 0 0 0 0 Total 18 8 6 6 6 3 2 1 7 57 2 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 1 1 1 1 6 0 4 0 4 4 Fusobacterium nucleatum F. necrophorum F. varium Total Fusobacterium 3 1 0 1 0 1 0 0 0 4 1 1 6 Veillonella 4 1 0 5 Total anaerobios Gram - 51 25 2 78 Prevotella buccae P. loescheii P. intermedia P. bivia P. denticola Total Prevotella Porphyromonas asaccharolytica Total Porphyromonas LIA: líquidos intraabdominales, SIA: secreciones intraabdominales, AIA: abscesos intraabdominales. Resultados De las 231 muestras intraabdominales incluidas en el estudio, 129 (56%) fueron positivas por bacterias anaerobias, siendo posible el aislamiento de 265 cepas (en su mayoría provenientes de líquidos intraabdominales), para un promedio de 2.1 aislamientos anaerobios por muestra (tabla 1). El 71% (n=187) de esos aislamientos correspondieron a bacterias Gram positivas, en tanto que el 29% (n=78) a bacterias Gram negativas. Si se analizan los aislamientos según los grupos tradicionales de estudio en bacteriología anaerobia, se obtuvo que el 33% correspondió a bacilos Gram positivos no esporulados (88 aislamientos), 28% a bacilos Gram negativos (73 aislamientos), 22% a cocos Gram positivos (59 aislamientos), 15% a bacilos Gram positivos esporulados (40 aislamientos) y 2% a cocos Gram negativos (5 aislamientos) (tablas 2 y 3). Bacteroides fue el género más frecuente, con 57 aislamientos (22%), seguido de Eggerthella y Clos tridium con 42 y 40 aislamientos, respectivamente (16% y 15%) (figura 1). Por otra parte, los géneros menos frecuentes fueron Porphyromonas con 4 (2%) y Bifidobacterium con 3 aislamientos (1%). La especie 15 Rev Panam Infectol 2008;10(4):13-17 *Prevotella, Fusobacterium, Veillonella, Porphyromonas y Bifidobacterium correspondieron al 2% o menos de los aislamientos. Figura 1. Frecuencias de géneros de bacterias anaerobias aisladas de muestras intraabdominales de pacientes de un hospital nacional de Costa Rica, 19992007 (n=265 aislamientos)* más frecuente dentro de los Gram positivos fue Egger thella lenta, mientras que Bacteroides fragilis fue la más frecuente dentro del grupo de los Gram negativos (tablas 2 y 3). El análisis por tipo de muestra revela que el grupo B. fragilis (especies fragilis, thetaiotaomicron, uniformis, vulgatus, caccae, merdae y distasonis) fue el más frecuente en todas los tipos de muestra (45 aislamientos, tabla 2). Discusión En este estudio se analizaron retrospectivamente 231 muestras de origen intraabdominal a través de más de siete años. El hallazgo de 129 muestras positivas por bacterias anaerobias (56%) y 265 aislamientos es indicativo del papel preponderante que tienen en este tipo de cuadros, pues es sabido que son las bacterias anaerobias las que pueden llevar al desarrollo de abscesos intraabdominales y bacteremias que comprometen la vida del paciente.(4) El promedio de 2.1 aislamientos anaerobios por muestra obtenido en la presente investigación y el alto porcentaje de muestras positivas por bacterias anaerobias, respalda la metodología de recolección de muestras en el hospital de estudio así como su traslado y procesamiento en el LIBA. El promedio es similar al 2.3 obtenido por Goldstein(7) y superior al 1.7 que informan Brook y Frazier(8) y al 0.2 de Soto y colaboradores,(9) todos a partir de muestras intraabdominales. Por otra parte, Lin y colaboradores(10) recuperaron 86 anaerobios a partir de 43 muestras intrabdominales positivas de un total de 113 analizadas (38% positivas por anaerobios, 2 aislamientos/muestra), mientras que Santos y colaboradores(11) recuperaron 71 cepas a partir de 32 muestras positivas de un total de 150 (21.3%, 2.2 aislamientos/muestra). 16 Contrario a otros estudios,(10-13) que informan de una mayor cantidad de bacterias Gram negativas que positivas, nuestros hallazgos indican un porcentaje superior de bacterias Gram positivas (71%). Estos resultados podrían explicarse por diferencias metodológicas, especialmente en lo que se refiere al período de tiempo transcurrido entre la toma de muestra y su inoculación en el medio anaerobio. En nuestro caso, al no estar implementado el protocolo de recolección de muestras por bacterias anaerobias en el hospital (como práctica rutinaria), necesariamente debió transcurrir un tiempo antes de la inoculación de la muestra en atmósfera anaerobia, tiempo que pudo afectar más a las bacterias Gram negativas, cuya sensibilidad al oxígeno usualmente es mayor. Además, un 15% de todos los aislamientos correspondieron a bacilos Gram positivos esporulados, que obviamente serán los más resistentes a cualquier condición adversa. Al respecto, Edmiston y colaboradores(12) y Santos y colaboradores(11) encuentran un 14% y un 15% de bacterias de este grupo, pero Lin y colaboradores(10) solo un 2%. Otra posibilidad es que buena parte de las infecciones en estudio se originaron de sitios cercanos a la válvula ileocecal, pues se ha demostrado que la microbiota indígena en esta zona esta dada fundamentalmente por bacterias anaerobias Gram positivas.(4) Sin embargo, tal y como se señaló previamente, al dividir los aislamientos por grupos tradicionales de estudio en bacteriología anaerobia, los bacilos Gram negativos fueron el segundo grupo más frecuente (28%) solo precedido por los bacilos Gram positivos no esporulados (33%). Un resultado similar nos revela el análisis de los aislamientos por género, pues tal y como se muestra en la figura 1, Bacteroides fue el género más frecuentemente aislado (22%), seguido de Eggerthella y Clostridium (16 y 15%, respectivamente). En los estudios a los que hemos hecho referencia(10-13) también fue Bacteroides el género más frecuente, aunque en porcentajes mayores al nuestro. Con respecto a los géneros menos frecuentes, hubo similitud en cuanto a que Porphyromonas y Actinomyces fueron los menos frecuentes en el estudio de Edmiston y colaboradores,(12) en tanto que Prevotella fue el menos frecuente en el estudio de Lin y colaboradores,(10) todos con una frecuencia de 2%. Tal y como se señaló, el aislamiento de esos géneros en esta investigación fue 2% para Porphyromonas, 4% para Actinomyces y 2% para Prevotella. Estos hallazgos eran de esperar, pues esos grupos no forman parte de la flora normal intestinal, responsable de la mayoría de las infecciones intraabdominales.(6) Dentro del grupo de los Gram positivos, los anaerobios del grupo Peptostreptococci fueron los que se Quesada-Gómez, et al • Bacterias anaerobias como agentes etiológicos de infecciones... aislaron con mayor frecuencia en las muestras clínicas analizadas (59 aislamientos), lo cual concuerda con lo informado por otras investigaciones.(13,14) Respecto a las bacterias Gram negativas, el grupo B. fragilis fue el más frecuente en todos los tipos de muestras intraabdominales, lo que correlaciona con muchos otros estudios(10-12,15,16) quienes lo encuentran como el principal agente y lo señalan como la especie de mayor importancia clínica. La diversidad de especies halladas como agentes etiológicos de infección intraabdominal en este estudio es grande: 25 de Gram positivos y 19 de Gram negativos; algunas de ellas, como E. limosum, P. propionicum, P. granulosum, Bifidobacterium sp., Anaerococcus prevotii y Peptoniphilus asaccharolyticus no fueron aisladas en otros estudios.(11,12) Lo anterior podría explicarse por discrepancias metodológicas, cambios en la nomenclatura o bien a diferencias en la flora intestinal que estarían provocando los cuadros intrabdominales en los sujetos de estudio. El conocimiento de los agentes etiológicos involucrados contribuye al éxito terapéutico en las infecciones intraabdominales, pues se ha demostrado que la sensibilidad a los antimicrobianos varía según los diferentes grupos de bacterias anaerobias.(13) Por ello, creemos que el estudio de bacterias anaerobias en muestras clínicas sería muy deseable para el manejo clínico de los pacientes, no solo en los hospitales costarricenses, sino también en otros hospitales de la región latinoamericana. Agradecimientos A la Vicerrectoría de Investigación y de Acción Social (proyecto ED-239) de la Universidad de Costa Rica por el apoyo económico brindado para el desarrollo del presente trabajo. Al Sr. Pablo Vargas por su ayuda técnica y a la Dra. Edith Barrantes y la Dra. Gloria Badilla por su apoyo logístico en el hospital. Financiamiento El proyecto tuvo financiamiento únicamente de la Universidad de Costa Rica, institución para la cual laboran de forma exclusiva los autores del presente trabajo. Conflictos de intereses Los autores no tuvieron conflictos de intereses en relación con las observaciones y el desarrollo de este trabajo. Referencias 1. Gnocchi CA. Infección intraabdominal y nuevas quinolonas. Medicina 1999;59. 2. Tellado JM, Sitges-Serra A, Barcenilla F, Palomar M, Serrano R, Barberán J et al. Pautas de tratamiento an- tibiótico empírico de las infecciones intraabdominales. Emergencias 2005;17:221-227. 3. Marshall JC. Intra-abdominal infections. Microb Infect 2004;1015-1025. 4. Hamdan G. Infecciones por gérmenes anaeróbicos, Parte II. Rev Med Int Med Crit 2004;1(2):43-55. 5. Walker AP, Krepel CJ, Gohr CM, Edmiston CE. Microflora of abdominal sepsis by locus of infection. J Clinic Microbiol 1994;32:557-558. 6. Jousimies-Somer HR, Summanen P, Citron DM, Baron EL, Wexler HM, Finegold S. Anaerobic Bacteriology Manual. 6th ed. Star Publishing Company. California; 2002. 7. Goldstein E. 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