Características das bactérias que causamira nas crianças: considerações atuaispara seu diagnóstico

Características das bactérias que causamira nas crianças: considerações...

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SECCIÓN I109

Lúcia Martins Teixeira, Ph.D.

As infecções respiratórias agudas (IRA) constituem uma das causas principais de morbidade e mortalidade infantil na maior parte do mundo. Calcula-se que mais de quatro milhões de crianças menores de 5 anos morrem a cada ano devido a alguma IRA. Isto representa cerca de 30% dos 14,25 milhões de óbitos anuais de crianças desse grupo de idade registradas no mundo em desenvolvimento a cada ano (1, 2).

A maioria das mortes relacionadas com as IRA é atribuída a infecções agudas graves das vias respiratórias inferiores, especialmente a pneumonia de causa bacteriana (3-5). No entanto, devido à grande variedade de agentes microbianos capazes de ocasionar quaisquer das síndromes respiratórias, não é fácil avaliar a função quantitativa de cada microorganismo patogênico específico como causador de uma IRA. Para obter um diagnóstico etiológico exato seria preciso ter acesso a laboratórios de diagnóstico clínico dotados do equipamento necessário para isolar e identificar bactérias e agentes não bacterianos, por meio de procedimentos padronizados em todo o mundo. Como estas condições nem sempre estão presentes, especialmente nos países menos desenvolvidos, a magnitude dos problemas gerais e específicos causados pelas IRA poderia até ser maior do que sugerem os dados disponíveis.

Por outro lado, muitas das bactérias que causam as IRA podem ser isoladas como parte da flora normal de pessoas sadias. Em certas circunstâncias, provavelmente relacionadas com dano anterior do epitélio respiratório ou devido à perda de imunidade do hóspede, estes microorganismos colonizadores são capazes de causar doença.

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Ainda assim, apesar dos obstáculos para definir com precisão a causa, é óbvio que as bactérias figuram proeminentemente – desempenhando funções tanto de primeira como de segunda ordem – nas infecções agudas das vias respiratórias superiores e inferiores.

As infecções bacterianas das vias respiratórias podem ser agrupadas conforme sua sintomatologia e sua predileção anatômica. Alguns dos agentes causais estão associados a síndromes específicas (5-1).

As infecções agudas das vias respiratórias superiores geralmente são benignas, transitórias e remitem espontaneamente, ainda que em alguns casos, como a epiglote e a laringotraqueíte, possam ser doenças graves em crianças pequenas e neonatos. A maioria dos casos graves de epiglotite bacteriana são devidos à Haemophilusinfluenzae. Outras infecções bacterianas graves das vias respiratórias superiores são a coqueluche, causada por Bordetellapertussis, e a difteria, causada por Corynebacterium diphtheriae. A faringite, uma das infecções bacterianas mais comuns, especialmente no grupo de idade pediátrica, costuma ser causada com mais freqüência por Streptococcus pyogenes. Ainda que muitas vezes se isole Haemophilusinfluenzae, Staphilococcus aureuse Streptococcus pneumoniae em espécimens nasofaríngeos e da garganta, não se demonstrou que causem faringite. No entanto, o fato de ser portador de qualquer um destes organismos, assim como de Neisseria meningitidis, pode ter importância clínica para alguns pacientes ou seus contactos. O Haemophilusinfluenzaee o Streptococcus pneumoniae são repensáveis pela grande maioria dos casos de sinusites. As bactérias patogênicas mais comuns obtidas do ouvido médio de crianças com otite média aguda são S. pneumoniae, H. influenzae e Branhamella catarrhalis.

A pneumonia é a principal infecção das vias respiratórias inferiores, com características muito mais graves que a maioria das infecções agudas das vias respiratórias superiores. Os agentes causais das pneumonias adquiridas na comunidade variam segundo a idade e o estado de saúde do paciente, mas considera-se que a maioria dos casos seja bacteriano. A determinação do agente causal de pneumonia nas crianças é um problema de diagnóstico especial, pois raras vezes podese obter espécimens representativos apropriados e a sensibilidade das hemoculturas é baixa em termos gerais. No intuito de evitar este problema, em vários estudos recentes investigou-se a causa da pneumonia bacteriana em crianças demonstrando a presença de antígenos específicos de agentes causais em secreções respiratórias, soro e urina, ou estudando as reações de anticorpos (12-18).Alguns deste estudos revelaram que cerca da metade das crianças com pneumonia adquirida na comunidade sofre infecções mistas, o que ressalta a natureza polimicrobiana das IRA na infância (14, 18).

Em lugares mais desenvolvidos do mundo foram melhor definidas as causas de IRA grave nos lactentes menores (5, 1, 19).Ao nascer, quando o recém-nascido é susceptível a microorganismos adquiridos do aparelho genital da mãe, predominam como agentes causais estreptococos do grupo B, Escherichia colie outros Gram-negativos, como Klebsiella pneumoniae, Proteus e outros; Listeria monocytogenes, Chlamidiae outros estreptococos e estafilococos. Até o terceiro mês de vida, o quadro clínico parece ser igual ao dos lactentes maiores: S. pneumoniaee H. influenzaesão as bactérias dominantes.

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Conta-se com menos informação dos países em desenvolvimento. A maioria dos estudos baseou-se em hospitais, e sugere queS. aureus, Klebsiella sp., E. colie Salmonellasp. são as causas mais freqüentes no primeiro mês de vida, seguidas de S. pneumoniaee H. influenzae que se convertem muito pouco tempo depois nos microorganismos patogênicos dominantes. Indicou-se que S. aureuse K. pneumoniaesão as bactérias patogênicas mais freqüentes em certas comunidades do Terceiro Mundo (20, 21),o que provavelmente tem relação com o uso indiscriminado de antibióticos. A elevada prevalência da desnutrição também pode ser um fator que contribui ao aparecimento desses agentes "necrotizantes" de pneumonia. Em conseqüência, as diferenças nos resultados de distintas regiões sublinham quão inadequada é a extrapolação massiva de dados microbiológicos de uma comunidade para outra e destacam a necessidade local de uma vigilância microbiológica freqüente das infecções respiratórias agudas.

Neste capítulo resumimos algumas das características das principais bactérias que causam as

IRA contraídas pelas crianças na comunidade. Também apresentam-se comentários sobre as estratégias gerais para detectá-las e identificá-las a nível de laboratório clínico. Para informação detalhada sobre estes temas, os leitores devem referir-se às publicações específicas (2, 23).

O isolamento e a identificação de um possível microorganismo patogênico no local da infecção é ideal para estabelecer a causa das IRA. Vários passos são cruciais para fazer uma diagnóstico correto e preciso: seleção, coleta e transporte (se for necessário) adequados do espécimen ou espécimens, bem como a seleção dos meios de cultura e de procedimentos apropriados para o isolamento e identificação.

Diferentes classes de cotonetes como os de ponta de algodão, dacron ou alginato da cálcio, são apropriados para recolher espécimens das vias respiratórias superiores para o diagnóstico da maioria das bactérias. Se o cotonete é mantido úmido, não é necessário tomar mais precauções para os espécimens que são inoculados dentro das quatro horas seguintes à sua coleta. Uma vez transcorrido este período, deve-se usar certo tipo de meio de transporte para manter sua viabilidade e evitar o crescimento excessivo de contaminantes. A exceção são os cotonetes usados para a detecção do estreptococo do grupo A, pois este microorganismo é sumamente resistente à secagem e permanecerá viável por até 48 horas em um cotonete seco. Os esfregaços de garganta (exsudato faríngeo) servem para recuperar estreptococos ß-hemolíticos, espécies de Haemophiluse C. diphtheriae. Recomendam-se esfregaços nasofaríngeos para obter espécimens de B. pertussise espécies de Neisseria.

Para o diagnóstico das infecções de vias respiratórias inferiores, os espécimens devem incluir escarro, líquido pleural (se houver) e sangue. Os lavados bronquiais, a aspiração traqueal, a aspiração pulmonar, a toracocentese, a aspiração pulmonar percutânea e a biópsia do pulmão devem ser consideradas quando seja necessário e adequado, pois são bons representantes do local da infecção. No entanto, como alguns destes procedimentos implicam possíveis técnicas invasivas, são vistos com certa reserva.

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Os resultados das culturas de escarro são sumamente polêmicos quando empregados para o diagnóstico de infecções agudas das vias respiratórias inferiores de adultos ou crianças. Nestas últimas é ainda mais crítico, pois geralmente não é possível obter escarro de crianças menores de 5 anos (pois as crianças pequenas ingerem suas secreções), e também porque têm uma taxa alta de colonização das vias respiratórias superiores por importantes agentes de infecções agudas das vias respiratórias inferiores, como S. pneumoniaee H. influenzae. Ainda assim, um esfregaço de escarro obtido pelo método de Gram ajuda a obter informação imediata sobre a possível bactéria patogênica. A presença de um número considerável de microorganismos associados ou ingeridos por leucócitos polimorfonucleares sugere o provável microorganismo patogênico, enquanto a presença de células epiteliais indica que o espécimen é mais representativo das vias aéreas superiores e conseqüentemente, não deve ser considerado satisfatório para o diagnóstico.

Já existem provas de diagnóstico rápidas para a detecção de antígenos específicos de várias bactérias que causam IRA em secreções e humores corporais, como soro e urina. A maioria baseia-se em provas de aglutinação de partículas (látex ou célulasS. aureus) ou de imunossorção enzimática (ELISA). O êxito destes métodos sorológicos é ainda limitado, e eles apresentam, além disso, dificuldades técnicas. Em particular são recomendados quando o paciente já recebeu tratamento antimicrobiano e, portanto, é pouco provável o isolamento satisfatório de bactérias. Também se dispõe de provas baseadas na tecnologia do DNA, algumas das quais estão em vias de desenvolvimento.

A Bordetellapertussisé uma pequena bactéria Gram-negativa cocoidal ou ovóide em forma de bastão que se encontra encapsulada e é uma aeróbio restrito. O agente causal da coqueluche produz vários fatores de virulência, como a toxina da coqueluche (PTX, uma toxina ADN- ribosilante), toxina de adenilato ciclase (CYA), proteína da membrana exterior (pertactina), fímbrias, hemaglutina filamentosa e hemolisina (24). A coqueluche, uma infecção sumamente infecciosa em todo o mundo, é principalmente uma infecção das crianças, extremamente perigosa nos primeiros 6 meses de vida. Em contraste com a situação nos países que contam com programas generalizados de vacinação, a coqueluche continua sendo uma importante causa de doença da infância nas regiões onde estes procedimentos não são seguidos fielmente. Parece que a crescente incidência de coqueluche observada recentemente nos países desenvolvidos é devida a uma diminuição no uso de vacinas, mais do que a mudanças na virulência da bactéria (25,26).

A coqueluche pode ser diagnosticada com rapidez por um procedimento de imunofluourescência direta em esfregaços nasofaríngeos. O agar de Bordet-Gengou recém preparado é o meio preferido para isolar a B. pertussis. Há outros meios que também são úteis (24). Os espécimens devem ser semeados diretamente sobre os meios em placas, se for possível, pois o microorganismo é extremamente delicado. A B. pertussisem geral começa a multiplicarse depois de três ou quatro dias da incubação a 37º C, em forma de colônias pequenas e transparentes. O rendimento das culturas positivas de casos clínicos de coqueluche pode variar de

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20 a 98%, segundo a etapa da doença, o tratamento anterior do paciente e as técnicas de laboratório. Recentemente foi estudada a sensibilidade antimicrobiana da B. pertussis(27). A resistência aos agentes antimicrobianos é rara, e é possível que esteja limitada à tetraciclina. A eritromicina ainda é considerada o medicamento preferido para o tratamento. No entanto, a eficácia dos medicamentos antimicrobianos nos pacientes durante a fase paroxísmica da doença não é convincente e tem pouca influência em seu curso.

O Corynebacterium diphtheriaeé uma bactéria Gram-positiva pleomórfica e móvel, em formato de bastão, que é tingida metacromaticamente pelo método de Albert-Laybourn. Algumas cepas produzem uma toxina potente que causa difteria. A incidência da difteria diminuiu consideravelmente devido à vacinação massiva que ocorreu depois da Segunda Guerra Mundial, motivo pelo qual é uma doença rara nas populações imunizadas. Antes, a difteria era uma doença típica de crianças. No entanto, ela ainda é endêmica em regiões da África, Ásia e América do Sul (28-31).

O diagnóstico confirmatório da difteria depende de que sejam detectadas cepas toxigênicas de

C. diphtheriaeem espécimens da pele, do nariz e da garganta, em combinação com sinais clínicos. Os enfoques terapêuticos específicos baseiam-se geralmente em resultados clínicos e epidemiológicos, porque qualquer atraso representa um grave risco para o paciente. Entretanto, o diagnóstico exato depende do isolamento do microorganismo ou da detecção de produção de toxina diftérica.

O exame de esfregaços diretos de lesões diftéricas segue sendo um complemento importante do exame clínico, embora amiúde inexato. Deve-se notificar o laboratório da possibilidade de difteria, para que se empreguem os procedimentos e meios de cultura adequados. Os espécimens pertinentes devem ser semeados em placas sobre ágar-sangue de carneiro (para ajudar no diagnóstico diferencial de infecção estreptocócica), assim como sobre meios especiais para isolar a C. diphtheriae, tal como o de Loefler ou o meio inclinado de Pai, bem como em uma placa de ágar de cisteína-telutiro. A recuperação da C. diphtheriae melhora cultivando espécimens da garganta e da nasofaringe de pacientes infectados.

A identificação dos bacilos da difteria baseia-se em várias características fisiológicas; todas as cepas recuperadas devem ser examinadas por meio de avaliações in vitro ou in vivopara detectar sua toxigenicidade (30, 32-34). A avaliação de virulência in vitromais comum é o teste de imunodifusão de Elek e suas variações. A produção de toxina diftérica também pode ser detectada com testes em culturas de tecido. Os ensaios in vivo, como o teste de confrontação com cobaias ou o da pele de coelho, são considerados sumamente sensíveis. Ainda que os antibióticos como a penicilina e a eritromicina sejam empregados para a erradicação da C. diphtheriae, não são um substituto para o tratamento específico de difteria com antitoxina.

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O Haemophilusinfluenzaeé responsável anualmente por um elevado número de infecções invasivas, incluindo bacteremia, meningite e pneumonia. Esta espécie é considerada a segunda causa mais importante de pneumonia bacteriana em várias partes do mundo (34-36).As infecções agudas das vias respiratórias causadas porH. influenzaeincluem não apenas a pneumonia (amiúde com empiema) e a epiglotite, mas também mastoidite, sinusite e otite média. Uma das características mais surpreendentes das infecções por H. influenzaeé a relação entre a idade e a susceptibilidade. As infeções invasivas predominam durante a idade de imunodeficiência humoral relativa (3 meses a 3 anos). A incidência da pneumonia é maior nas crianças menores de 5 anos, com uma incidência máxima entre os 4 e 7 meses de idade.

O H.influenzaeé um cocobacilo pleomórfico Gram-negativo que é sumamente difícil de cultivar e se apresenta em forma encapsulada e não encapsulada. As cepas isoladas de infecção invasiva são em geral encapsuladas. Estas dividem-se em seis tipos capsulares (do a ao f) conforme seus polissacárideos. O sorotipo b é responsável pela maioria das doenças invasivas nas crianças(34- 37). As cepas não encapsuladas normalmente habitam a nasofaringe e raras vezes causam doenças bacterianas ou pneumonia nas crianças, ainda que sejam uma causa importante de otite média, sinusite e infecções da mucosa das vias respiratórias superiores.

Para fazer o diagnóstico no laboratório deve-se obter espécimens representativos do local infectado. Devido à dificuldade de trabalhar com H.influenzaee também ao fato de que este morre rapidamente no material clínico, tanto à temperatura ambiente como refrigerado, os espécimens devem ser cultivados imediatamente. A maioria dos meios convencionais de ágar não favorece à multiplicação desta bactéria, e por isso os espécimens devem ser semeados em estrias em um ágar de chocolate, no meio de Levinthal ou outros meios idôneos, e logo incubados durante

18 a 24 horas em uma atmosfera de 5 a 10% de CO2. Como a maioria das infecções por H.influenzaeestá relacionada com bacteremia, as amostras sangüíneas são fontes importantes para o isolamento. A identificação baseia-se em provas para demonstrar a necessidade específica dos fatores X e V, e em outras provas fisiológicas. A identificação sorológica é realizada utilizando antisoros específicos para os antígenos capsulares (37).

A ampicilina era o medicamento preferido para o tratamento das infecções por H.influenzae, até que surgiram cepas resistentes. A resistência à ampicilina em Haemophilusé devida principalmente à produção de ß-lactamase, pelo que pode ser detectada com facilidade e rapidez mediante uma prova de produção de ß-lactamase. Também continuam chegando informes sobre a resistência a outros medicamentos, como cloranfenicol, eritromicina e tetraciclina (34,38-39). Causou inquietude o descobrimento de cepas resistentes à ampicilina e ao cloranfenicol em diferentes partes do mundo (34). Em algumas regiões, o surgimento dessas cepas de resistência múltipla obrigou o emprego de outro tipo de antimicrobiano, como a nova e mais custosa terceira geração de cefalosporinas. A maioria das cepas é sensível à segunda e terceira geração de cefalosporinas, amoxicilina/ácido clavulínico, algumas quinolonas e macrolídeos.

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Ainda que agora seja considerada uma bactéria, por muitos anos pensou-se que o M. pneumoniae era um vírus. Os micoplasmas são considerados como as bactérias auto-replicantes menores e mais simples. Ao contrário de outros procariócitos, não têm paredes celulares, e por isso fazem parte da classe dos M. mollicutes. A forma celular básica dos micoplasmas em cultura é cocoidal, mas também ocorrem formas alargadas ou filamentosas. Uma das características marcantes mais úteis dos micoplasmas é a forma peculiar de ovo frito das colônias na superfície dos meios de ágar (40).

Dados atuais sugerem que oM. pneumoniaepode estar envolvido em 5 a 30% de todos os casos de pneumonia contraída na comunidade (41-43).A distribuição por idades dos pacientes é uma característica interessante das infecções por M. pneumoniae. Um enforme recente revelou que as infecções por M. pneumoniaesão mais freqüentes nas crianças pequenas (3 a 6 anos) que nas de outras idades e em adultos (43). No entanto, estes dados contrastam com o conceito anteriormente aceito de que o M. pneumoniaeocorre com mais freqüência nas crianças em idade escolar e nos jovens adultos, de 5 a 19 anos (4). Por outro lado, o M. pneumoniae não parece ser observado com freqüência em lactentes menores de 6 meses, o que sugere imunidade conferida pela mãe. Os dados sobre a incidência de infecções por micoplasma provavelmente ajustar-se-ão mais à realidade quando se possa contar com técnicas de diagnóstico mais simples e seu uso seja generalizado.

A cultura é essencial para o diagnóstico definitivo no laboratório. Um meio comum para micoplasma consiste de infusão de coração, peptona, extrato de levedura, sais, glicose ou arginina e soro de bezerro ou cavalo. Agrega-se penicilina ou outras substâncias como agentes seletivos para evitar a hiperproliferação de bactérias de crescimento rápido presentes nos espécimens (40). As secreções das vias respiratórias são inoculadas em um meio difásico seletivo feito de caldo de micoplasma e ágar, complementado com glicose e vermelho de fenol como indicadores do crescimento. O caldo do meio difásico deve ser subcultivado em ágar de micoplasma quando ocorre uma mudança de cor, ou a intervalos semanais por um mínimo de 8 semanas. As colônias que aparecem na superfície do ágar podem ser identificadas como M. pneumoniaemediante provas sorológicas com anticorpos específicos. Os métodos para diagnóstico rápido, como a detecção direta do microorganismo no escarro por meio de imunofluorescência, microscópio eletrônico ou teste ELISA, encontram-se em etapas diversas de desenvolvimento (40,45). Novos enfoques baseados no uso de sondas específicas de DNA são promissores e espera-se que superem as dificuldades encontradas na cultura e sorodiagnóstico de infecções (46).

Em geral, os micoplasmas são sensíveis à maioria dos antibióticos de amplo espectro, como o cloranfenicol e a tetraciclina, mas resistentes aos medicamentos que inibem a síntese da parede celular bacteriana, como as ß-lactamase (47). A tetraciclina combinada com eritromicina reduz a duração dos sintomas nos pacientes com infecção por M. pneumoniae. No entanto, o tratamento eficaz dos sintomas, geralmente não é seguido da erradicação do microorganismo do hóspede infectado.

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O Streptococcus pneumoniaecontinua sendo a principal causa de pneumonia, meningite e otite média em pessoas de todas as idades; considera-se como a bactéria que mais freqüentemente causa pneumonia adquirida na comunidade. Estima-se que nos Estados Unidos ocorram a cada ano aproximadamente 500.0 a 1.0.0 de casos de pneumonia pneumocócica com 50.0 mortes. Calcula-se que nos países em desenvolvimento ocorram ao redor de 1.0.0 de óbitos por ano entre crianças menores de 5 anos devido à pneumonia pneumocócica(48).

Os pneumococos também são a causa mais freqüente de otite média e bacteriana, e um agente importante de sinusite nas crianças. A falta de dados exatos impede os cálculos das taxas de doenças pneumocócicas nas crianças. No entanto, há provas que sugerem que a maioria das crianças sofre algum tipo de infecção pneumocócica durante sua vida. Aproximadamente 80% das crianças apresenta pelo menos um ataque de otite média antes dos 3 anos de idade (49), e os pneumocócos são responsáveis por quase metade destes casos. Apesar da existência de um grande volume de informação, ignora-se muitos aspectos das infecções pneumocócicas. De fato, a contínua freqüência e gravidade destas infecções, assim como o aparecimento recente de cepas de pneumococo resistentes aos antimicrobianos, evidenciam a necessidade de entender melhor estas infecções, assim como o desenvolvimento e o uso de medidas terapêuticas e preventivas mais apropriadas.

O isolamento dos pneumococos de certas secreções corporais estabelece um diagnóstico firme de IRA. Portanto, deve-se cultivar espécimens como o sangue, o líquido pleural e as secreções do ouvido médio. Desconhece-se a prevalência exata da bacteremia associada com pneumonia pneumocócica. Somente em uma minoria destes casos se demonstra bacteremia. Como conseqüência, ainda que se acredite que a bacteremia ocorre em todos os pacientes de pneumonia pneumocócica, ela deve ser transitória. Algumas das possíveis limitações para a detecção são o momento das culturas, o volume de sangue extraído para a cultura e as características próprias da infecção (49).

O S. pneumoniae é um coco Gram-positivo que geralmente se apresenta em pares (diplococo) e ocasionalmente em cadeias curtas. É uma bactéria frágil e difícil de cultivar. O crescimento ótimo ocorre em uma atmosfera rica em CO2. Um dos melhores meios para o isolamento do S. pneumoniaeé o caldo de tripticasa soja (TSB, usado para hemoculturas) ou ágar com 5% de sangue de ovelha ou de cavalo (TSA, usado para cultivar outros espécimens). Também pode-se usar ágar chocolate. As hemoculturas devem ser subcultivadas em placas de ágar dentro das 12 a 18 horas posteriores à incubação. Os pneumococos aparecem como pequenas colônias mucóides grisáceas rodeadas de uma zona esverdeada de ∂-hemólise. À medida em que a cultura envelhece, as colônias se aplanam e a parte central se afunda. A identificação presumida de S. pneumoniae baseia-se nos resultados de sensibilidade à optoquina e nas provas de solubilidade da bile (50). A identificação pode ser confirmada mediante reação sorológica com um anti-soro polivalente que contém anticorpos para os diferentes sorotipos (conhecidos como omni-soro).

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