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ESCHERICHIA COLI ENTEROHEMORRÁGICO: A PROPÓSITO DE 2 CASOS. CASO 631 Caso 1 Mujer de 86 años que acude al Servicio de Urgencias por presentar desde 15 días antes un cuadro de diarrea con 15 deposiciones al día, rojo vinosas sin moco, que no cede durante la noche. El cuadro se acompaña de náuseas con vómitos y dolor tipo retortijón antes de las deposiciones, y se alterna con episodios de rectorragia. La paciente refiere sensación distérmica aunque no fiebre termometrada. Se decide ingreso y se solicita analítica ordinaria, colonoscopia, coprocultivo, parásitos en heces y estudio de Clostridium difficile toxigénico. Se pauta antibioterapia con ciprofloxacino y metronidazol vía intravenosa y dieta absoluta a la espera de los resultados de laboratorio. La analítica no muestra datos de interés mientras que en la colonoscopia se encuentran lesiones compatibles con colitis isquémica, apoyado por el informe anatomo-patológico posterior de la biopsia, y diverticulosis colónica. El resto de pruebas complementarias son negativas, excepto el coprocultivo en el que se aísla una cepa de Escherichia coli que no fermenta el sorbitol en agar MacConkey sorbitol (SMAC) y que aglutina con el antisuero del serotipo O157:H7. Se realiza la identificación y el estudio de sensibilidad mediante el sistema Microscan® Walkaway (Siemens). La cepa, resistente a ampicilina y cotrimoxazol, y sensible a ciprofloxacino, se remite al Centro Nacional de Microbiología (CNM) para estudio toxigénico. Desde el tercer día de ingreso la paciente refiere mejoría gradual de la sintomatología gastrointestinal con cese de las deposiciones, aunque en un coprocultivo de control 6 días después se objetiva probable disbacteriosis, que se trata con probióticos. Progresivamente se reintroduce dieta oral y a los 10 días se retira el metronidazol y se pasa a ciprofloxacino vía oral hasta completar 14 días de tratamiento. Tras 15 días de ingreso se decide alta hospitalaria con control posterior donde muestra evolución satisfactoria con ausencia de síntomas. Caso 2 Niña de 4 años que es llevada al Servicio de Urgencias con fiebre de hasta 38ºC de 24 horas de evolución junto con 3-4 vómitos y varias deposiciones líquidas con sangre en las últimas horas. Presenta dolor abdominal periumbilical de tipo cólico y rechazo total de la ingesta. Los padres refieren clínica catarral en los días previos. A la exploración presenta síntomas de deshidratación leve y se decide su ingreso. Se pauta dieta absoluta y ondansetrón intravenoso. Se solicita analítica (urea 27 mg/dL, creatinina 0,46 mg/dL, plaquetas 261.000/µL, LDH 380 U/L) y coprocultivo. Desde el ingreso empeoran tanto la situación clínica, realizando hasta 9 deposiciones durante la noche, como los datos analíticos. Con el diagnóstico de gastroenteritis enteroinvasiva y dada la sospecha de síndrome hemolítico urémico (SHU) se traslada a la unidad de cuidados intensivos pediátricos (UCIP) a las 36 horas de ingreso. En el coprocultivo se aísla E. coli O157:H7 sensible a ampicilina y cotrimoxazol. La cepa se envía al CNM. La paciente continua con vómitos y deposiciones sanguinolentas frecuentes. Se produce una disminución progresiva de la diuresis llegando a oligoanuria con empeoramiento de los parámetros de función renal y hemólisis (urea 103 mg/dL, creatinina 2,22 mg/dL, plaquetas 24.000/µL, LDH 2.227 U/L, esquistocitos 4-5%). Dado el cuadro de insuficiencia renal aguda y la necesidad de técnicas de depuración extrarrenal se decide traslado a la UCIP del Hospital la Paz en Madrid. Caracterización de las cepas En ambos casos el informe del CNM confirmaba la identificación de las cepas, así como el serotipo y la presencia de los siguientes genes: intimina (gen eae), intimina gamma 1 (gen eae-y1), enterohemolisina y plásmido ECEH. Se detectaron los genes de las verotoxinas tipo 1 y 2 en la cepa del caso 1 y únicamente el de la tipo 2 en la cepa del caso 2. ¿Cuál es el cuadro clínico habitual relacionado con estas cepas? ¿Y las complicaciones y el pronóstico de la infección? Mientras que la diarrea sanguinolenta no complicada es el cuadro clínico típico de la infección por E. coli enterohemorrágico (ECEH), algunos pacientes progresan al SHU, definido por la triada de anemia hemolítica microangiopática no inmune, trombocitopenia e insuficiencia renal aguda. El periodo de incubación suele ser de 3 días (2-12). El dolor abdominal agudo de tipo calambre, que empeora con la defecación, y la diarrea suelen aparecer en los primeros 3 días de la infección y pueden ir acompañados de vómitos. En la mitad de los pacientes puede aparecer fiebre. En aproximadamente el 80-90% de los casos la diarrea sanguinolenta sigue a esta primera fase y suele ser el motivo de consulta médica. Entre el 5-10% de los infectados desarrollan enfermedad sistémica grave, como el SHU. La presencia de vómitos y leucocitosis previos al ingreso hospitalario se han asociado con un mayor riesgo de SHU. La colitis hemorrágica es una manifestación local grave que puede progresar a colitis isquémica, perforación intestinal, peritonitis o sepsis. Es común la afectación neurológica (convulsiones, deterioro cognitivo, afasia). La incidencia de la infección, así como del SHU, es superior en niños menores de 5 años y en mujeres. En los pacientes ancianos a menudo se desarrolla enfermedad neurológica y hay mayor mortalidad. El pronóstico general suele ser bueno: la mortalidad es menor del 1% en los pacientes con gastroenteritis y del 3-5% en los casos de SHU; se obtiene la recuperación clínica completa en el 80% de los pacientes. Hasta en el 20% de los niños que padecen SHU se han descrito secuelas graves a largo plazo como enfermedad renal terminal (<5%), hipertensión, proteinuria, reducción en el índice de filtración glomerular, deterioro neurológico o diabetes mellitus. Por esto se recomienda realizar al menos un control anual a estos pacientes. ¿Cuáles son los factores de virulencia y la fisiopatogenia de las cepas de ECEH? ECEH combina los factores de virulencia de otros dos tipos de E. coli que también causan diarrea en humanos: con las cepas productoras de toxinas tipo Shiga (ECTS) comparte la producción de las toxinas Shiga 1 y 2 o verotoxinas codificadas por bacteriófagos; y con las cepas enteropatogénicas (ECEP) la isla de patogenicidad LEE (locus cromosómico de supresión de enterocitos) que codifica para proteínas (entre otras las intiminas y un sistema de secreción tipo III) que favorecen la unión de la bacteria a las células del epitelio intestinal, lo que induce la pérdida de las vellosidades de la superficie apical de éstas. Por ello hay una disminución de la absorción y un aumento relativo de la secreción de líquidos. Una vez adherido, ECEH produce y libera las toxinas (la de tipo 2 y algunos de sus subtipos se asocian con mayor frecuencia a la infección por ECEH y SHU) que son transportadas por neutrófilos circulantes hasta su receptor, el glucolípido globotriaosilceramida (Gb3), especialmente abundante en riñones, colon y cerebro. Una elevada concentración intracelular de toxina puede causar la muerte celular mientras que bajas concentraciones dan lugar a la alteración de la expresión genética y por tanto del fenotipo endotelial. Ambos mecanismos se objetivan en la lesión típica del SHU, la microangiopatía trombótica (MAT), caracterizada por el engrosamiento e inflamación de la pared vascular, desprendimiento de células endoteliales, ensanchamiento subendotelial por acúmulos de proteínas y material de lisis celular, y la presencia de trombos plaquetarios que ocluyen las luces vasculares de arteriolas y capilares. La vasculopatía también se puede observar en pulmones, corazón y páncreas. Por tanto, mientras que la diarrea es el resultado de la interacción directa de ECEH con el epitelio intestinal, la diarrea sanguinolenta y el SHU son consecuencia de la acción de la toxina Shiga sobre el endotelio microvascular del riñón y del tracto gastrointestinal. La presencia de Gb3 en el sistema nervioso central explicaría las manifestaciones neurológicas de la enfermedad. ¿Cuál es el tratamiento recomendado? El tratamiento de la infección por ECEH es completamente de soporte. Todos los pacientes con SHU deben ser ingresados con monitorización frecuente de los marcadores de enfermedad. Se deben aplicar terapias de reposición de líquidos, renal (incluyendo diálisis), antihipertensiva e incluso la transfusión de concentrados de hematíes o plaquetas en caso de requerirse. El uso de fármacos antimotilidad está desaconsejado ya que se han asociado con un mayor riesgo de desarrollo de SHU o manifestaciones neurológicas, y mayor duración de la diarrea sanguinolenta en pacientes sin SHU en algunos estudios. Los antiinflamatorios no esteroideos también se deben evitar por el riesgo teórico de empeorar el sangrado intestinal o el daño renal agudo. Muchos estudios han comunicado una fuerte asociación entre el uso de antibióticos y el desarrollo de SHU, mientras que otros y algún metanálisis no encontraron esta relación. In vitro se ha comprobado que ciertos antibióticos, particularmente las quinolonas y el trimetoprim, pueden estimular una respuesta SOS en la bacteria que induciría el bacteriófago que codifica para la verotoxina, dando lugar a un aumento en su producción, la muerte celular y la liberación de la misma. Se ha visto que la azitromicina no produce este efecto y que su uso en pacientes que ya habían desarrollado SHU se asociaba a una menor duración en la eliminación de la bacteria en heces. A día de hoy, y aunque continúa siendo un tema controvertido, no está recomendado el uso de antibióticos en pacientes con infección por ECEH. El uso de plasmaféresis, clave en otros síndromes con MAT, no ha resultado efectivo en ningún ensayo controlado. Eculizumab, un anticuerpo monoclonal que se une al factor C5 del complemento y evita la activación de la cascada, se utilizó durante el brote de E. coli O104:H4 en 3 niños con SHU grave y el resultado fue satisfactorio. Sin embargo, no hay evidencia suficiente para recomendar su uso. ¿Cómo se detecta ECEH en el laboratorio? El coprocultivo es el método de referencia para el diagnóstico de la infección por ECEH. Los pacientes no suelen desarrollar bacteriemia, incluso durante el SHU, por tanto los hemocultivos no son útiles. Tampoco la detección de las toxinas Shiga en sangre está recomendada ya que éstas sólo se encuentran de manera temporal en ella. A diferencia del resto de cepas de E. coli que se encuentran habitualmente en las muestras de heces, el serotipo O157:H7 no suele fermentar el sorbitol, por tanto el uso de un medio diferencial y selectivo como el agar SMAC es útil para seleccionar colonias incoloras y confirmar el serotipo de las mismas mediante aglutinación con partículas de látex. La identificación bioquímica, necesaria por posibles falsos positivos o reacciones cruzadas en la aglutinación, y el estudio de la sensibilidad antibiótica se pueden realizar como en cualquier otra cepa. No obstante, algunas cepas O157:H7, así como el resto de ECEH no-O157, fermentan tanto el sorbitol como la lactosa, y por tanto desarrollarían colonias rosas en SMAC. Dada la importancia clínica creciente de estos serotipos en los últimos años, el brote de O104:H4 de 2011 en Europa afectó a 4.075 personas, algunos organismos han recomendado que en toda muestra de heces de consistencia diarreica se busquen cepas de cualquier serotipo de ECEH. Las cepas de los serotipos no-O157 se pueden cultivar en agar MacConkey habitual y confirmar posteriormente la producción de verotoxina mediante enzimoinmunoensayo o detección de los genes stx1 y stx2 utilizando técnicas de PCR. La aglutinación con antisueros específicos para los serotipos más comunes puede ser útil aunque sería necesario el estudio toxigénico de los aislados. En la mayoría de los laboratorios no están disponibles estas técnicas y por tanto las muestras o cepas, ante cualquier sospecha, deberían ser remitidas al laboratorio de referencia correspondiente. El diagnóstico habitual se suele hacer mediante el cribado con SMAC y, según el laboratorio, sólo en muestras con hematoquecia clara o bajo petición expresa del personal clínico. Este enfoque, sumado a la dificultad y el coste de la detección del resto de serotipos de ECEH, O157:H7 y no-O157, podrían explicar en parte el infradiagnóstico que hay de la infección. Bibliografía Page AV, Liles WC. Enterohemorrhagic Escherichia coli infections and the hemolytic-uremic syndrome. Med Clin North Am 2013; 97: 681-95. Agradecimientos A Silvia Herrera León, María Teresa Llorente Rodríguez y al resto del equipo del Laboratorio de Enterobacterias, del Centro Nacional de Microbiología, Instituto de Salud Carlos III, por el estudio toxigénico y la caracterización final de las cepas. Caso descrito y discutido por: María Martínez Serrano y Ángel Escudero Jiménez Servicio de Microbiología y Parasitología Complejo Hospitalario Universitario de Albacete Albacete Correo electrónico: mariamartinezserrano@hotmail.com Palabras Clave: Escherichia coli, Diarrea, Síndrome hemolítico urémico.