Clinical aspects and the isolation of environmental mycobacteria in pulmonary and extrapulmonary samples

Abstract
Infections provoked by atypical mycobacteria, non-tuberculosis bacteria and the recently denominated environmental or opportunistic bacteria have played an important role in clinical diagnosis in recent years. These species are generally related with immune suppressed stage in patients. In this work 136 strains isolated from patients with specific pulmonary and extrapulmonary symptoms, including those infected with human immunodeficiency virus (HIV), were identified and studied at National Reference Laboratory for Tuberculosis, Leprosy and Mycobacterium Research from January 2011 to December 2012. It is important to point out that 72.79% of isolations were from HIV patients. Total number of strains isolated were analyzed according to the Runyon classification, and the groups with major frequency were Group III and Group IV; by species the highest isolation percentages were for Mycobacterium avium-intracellulare Complex, Mycobacterium malmoense, Mycobacterium fortuitum and Mycobacterium chelonae, respectively. These studies are important from a diagnostic point of view in the mycobacteriology laboratories because it is thus possible to know which mycobacterium species are predominant in the population allowing surveillance of these kinds of infections in immunosuppressed patients who could be the cause of a dangerous dissemination of the disease.

Key words
atypical mycobacterium, environmental or opportunistic bacterium, human immunodeficiency virus, HIV, Runyon's classification

Artículo completo
Introducción

La tuberculosis es una enfermedad cuya presencia ha sido constante en la historia de la humanidad. Quizá la primera “cita bibliográfica” que se pueda hallar en relación con ella se encuentre en los libros del Antiguo Testamento, donde se hace referencia a la enfermedad consuntiva que afectó al pueblo judío durante su estancia en Egipto, tradicional zona de gran prevalencia de la enfermedad. Conocida también como “peste blanca” es una de las enfermedades que mayor número de muertes ha ocasionado en toda la historia de la humanidad, y continúa causando estragos, a pesar de encontrarnos en el siglo XXI.
En la actualidad, sigue siendo una de las enfermedades infecciosas más importantes.^1-5 Dentro del género Mycobacterium, la tuberculosis es la más conocida de las enfermedades ocasionadas por micobacterias; sin embargo, con el tiempo se han identificado más de cien especies de micobacterias, muchas de las cuales se ha comprobado que están involucradas en enfermedades de los seres humanos. Estas especies han recibido diferentes denominaciones, de las cuales las más utilizadas son las de micobacterias atípicas, micobacterias no tuberculosas (MNT) y, más recientemente, micobacterias ambientales u oportunistas (MAO), estas son responsables de una serie de procesos patológicos que pueden ser fácilmente confundidos con otras enfermedades, lo que lleva a errores diagnósticos que en algunos casos han tenido un fatal desenlace. Las MAO pueden ser aisladas en casi todos los hábitat, y en muchos casos son causa de infección en el ser humano.^6-9

El aumento de las infecciones producidas por estas especies coincide en muchos casos con el declive de la infección tuberculosa y el incremento de la infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), sobre todo en los países desarrollados, donde se está produciendo un aumento global de la incidencia de enfermedad por MAO, principalmente en pacientes inmunodeficientes. Durante muchos años estas enfermedades, denominadas “micobacteriosis”, era sólo un hecho ocasional; sin embargo, en las últimas décadas han pasado a ser una patología relativamente frecuente, sobre todo condicionada a la aparición de la pandemia del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida).^10-12
El objetivo de este trabajo fue realizar el aislamiento, clasificación e identificación micobacteriana a partir de muestras clínicas pulmonares y extrapulmonares procedentes de pacientes sintomáticos incluyendo los pacientes con VIH/sida atendidos en nuestra institución hospitalaria, para lograr llegar a conocer cuáles son las especies micobacterianas predominantes con el fin de establecer una vigilancia sobre este tipo de infecciones, particularmente en los pacientes “inmunodeficientes”, en los que la diseminación de estas infecciones en muchos casos puede ser fatal.


Materiales y método

El presente trabajo se realizó en el período comprendido entre enero de 2011 y diciembre de 2012, en el Laboratorio Nacional de Referencia e Investigaciones de Tuberculosis/Micobacterias/Lepra del Instituto de Medicina Tropical Pedro Kourí (IPK), Ciudad de La Habana, Cuba.

En este estudio se aislaron, clasificaron e identificaron 136 cepas obtenidas de pacientes con sintomatología específica, tanto pulmonar como extrapulmonar, incluyendo también personas infectadas con el virus de inmunodeficiencia humana (VIH+) tratados en nuestra institución: Hospital Nacional de Referencia a Atención al paciente VIH/Sida, IPK.
Todas las muestras fueron analizadas por las técnicas convencionales establecidas, examen directo o baciloscopia y examen por cultivo. Las muestras pulmonares fueron descontaminadas por el método de Petroff modificado, en las muestras extrapulmonares que requerían descontaminación se utilizó el método del ácido sulfúrico al 4%. Todas las cepas fueron aisladas y cultivadas en medio de Löwenstein-Jensen modificado, incubándose a 37°C durante ocho semanas; ante la aparición de colonias en los tubos de cultivo, de inmediato se realizó tinción de Zielh-Neelsen, esta vez a partir del cultivo para comprobar la presencia de bacilos ácido-alcohol resistentes (BAAR). Con posterioridad al aislamiento micobacteriano se realizó la clasificación e identificación de especies según el esquema bioquímico establecido; este consistió en el análisis de diferentes pruebas; caracterización fenotípica, morfología, producción de pigmentos, tiempo de crecimiento, determinación de algunas enzimas, crecimiento en presencia de diferentes sustratos; siguiendo el protocolo de identificación bioquímica recomendado, éstas fueron; determinación de pigmento, tiempo de crecimiento, nitratasa, catalasa 68°C, catalasa vertical, ureasa, pirazidamidasa, arilsulfatasa, lipasa, niacina, telurito de potasio, tolerancia al cloruro de sodio 5%, y toma de hierro. Las cepas analizadas, fueron identificadas utilizando las tablas de identificación establecidas.^13-16

Resultados y discusión

La Figura 1 describe comparativamente el total de aislamientos de micobacterias ambientales u oportunistas durante el período enero 2011-dicembre 2012, por tipo de paciente.






Al observar y comparar estos resultados, podemos notar un sustancial aumento en el número de aislamientos durante 2012, este aumento se debe principalmente al alza de infección por MAO en pacientes VIH+, estos resultados concuerdan con los descritos en la literatura, lo cual reafirmando la “emergencia” de este tipo de infección, cuyo diagnóstico fue, por muchos años, erróneamente ignorado por la clínica.^17-23

En la Tabla 1 se observa el total de aislamientos micobacterianos obtenidos durante el período de estudio, en este caso, según el “tipo de muestra”.






Como podemos observar, la muestra por excelencia sigue siendo el esputo, por orden ascendente le siguen las biopsias procedentes de tejido ganglionar, descrita como la infección extrapulmonar más frecuente en seres humanos (tanto en niños como en adultos), orina, líquido cefalorraquídeo, biopsia hepática, biopsia perianal, biopsia pulmonar, hemocultivo, y líquidos corporales. Es importante señalar los aislamientos obtenidos a partir de muestras como hemocultivo, biopsia hepática, biopsia perianal, líquido cefalorraquídeo y ascítico, pues éstos indican el grado de diseminación de la infección.^24-28
Como confirmación diagnóstica de los casos de infección, en todos los aislamientos respiratorios hubo repetitividad del aislamiento, en ningún aislamiento, tanto pulmonar como extrapulmonar, fue encontrado Mycobacterium tuberculosis, y en los casos como las biopsias de tejido se confirmó la presencia de BAAR por anatomía patológica.^21,22,25

En la Figura 2 encontramos los porcentajes de aislamientos según la clasificación micobacteriana realizada por Runyon. Si analizamos los resultados obtenidos, se puede observar que durante este período el porcentaje más elevado correspondió a las especies pertenecientes al grupo III, seguido por las especies pertenecientes al grupo IV de crecimiento rápido. Debemos señalar que durante el año 2012 hubo un significativo aumento de las especies pertenecientes al grupo III; estos resultados concuerdan con los comunicados anteriormente por nuestro laboratorio y con la literatura revisada, donde Mycobacterium avium-intracellulare complex emerge cada vez más como agente infeccioso en el ser humano.^28-35







En la Figura 3 encontramos los porcentajes encontrados según especies identificadas. Al observar estos resultados vemos que las especies más aisladas fueron Mycobacterium avium-intracellulare (43%) y Mycobacterium malmoense (12%), pertenecientes al grupo III, y Mycobacterium fortuitum (16%).







Debemos destacar que el 72.79% (n = 99) de los aislamientos eran procedentes de pacientes con sida; mayoritariamente, las especies encontradas eran pertenecientes a los grupos III y IV de la clasificación de Runyon, entre ellas; Mycobacterium avium-intracellular complex, Mycobacterium malmoense, Mycobacterium fortuitum y Mycobacterium chelonae, respectivamente.
Los primeros cuadros clínicos producidos por MAO descritos en la literatura datan de la década de 1950, y durante muchos años fueron considerados aislamientos ocasionales. En los últimos 20 años han pasado a ser una afección frecuente, concomitante o no con la infección por el VIH, aunque al no ser enfermedad de declaración obligatoria la incidencia de las micobacteriosis en muchos casos no es conocida.
Las MAO presentan una gran heterogeneidad en su forma de presentación clínica y pueden producir afección pulmonar progresiva, infecciones en piel y tejidos blandos, linfadenitis y diseminaciones, especialmente en individuos con algún tipo de deterioro en su barrera inmunológica. Un estudio prospectivo realizado en los Países Bajos sobre las infecciones producidas por estas especies estimó una incidencia anual de 77 casos cada 100 000, la mayoría fueron adenitis cervicales (53 casos, 87%) provocadas por Mycobacterium avium-intracellulare.^{25-28, 37}
La literatura internacional mantiene a Mycobacterium avium-intracellulare complex y Mycobacterium fortuitum como las especies micobacterianas de mayor incidencia de aislamiento en seres humanos; éstas son las especies que más se asocian con casos de micobacteriosis intrapulmonar y extrapulmonar, se han encontrado también otras especies micobacterianas asociadas con diferentes patologías. En el 80% de las linfadenitis producidas por micobacterias ambientales se aísla el complejo Mycobacterium avium-intracellulare. En Australia y los Estados Unidos le sigue en frecuencia Mycobacterium scrofulaceum, mientras que en el norte de Europa es más frecuente Mycobacterium malmoense.^32-34 En los niños, sólo en el 10% de las linfadenitis periféricas producidas por micobacterias se aísla Mycobacterium tuberculosis, el resto los aislamientos más frecuentes han sido Mycobacterium avium-intracellulare y Mycobacterium scrofulaceum.^28,35-39
La frecuencia de micobacteriosis producidas por especies de crecimiento rápido es menor, sin embargo, entre las especies pertenecientes al grupo IV de la clasificación de Runyon se encuentran las pertenecientes al complejo Mycobacterium fortuitum. Estos microorganismos son muy resistentes, pues sobreviven en ausencia de nutrientes, resisten un amplio margen de temperatura, y son resistentes a muchos desinfectantes clorados y al glutaraldehído, estos hechos contribuyen a explicar su presencia en diferentes ambientes hospitalarios y el hacho de que causen algunos brotes epidémicos de infecciones nosocomiales. La mayoría de estas infecciones son debido a inoculación postraumática accidental, extracción dentaria, por cirugía o inyección. Las infecciones pulmonares pueden producirse por aspirados o por vía hematógena, hasta el momento no hay evidencias de transmisión de persona a persona.^26,38-40
Otras de las especies micobacterianas encontradas en este estudio, con un porcentaje representativo, fue Mycobacterium malmoense. A pesar de que esta especie no tiene la misma frecuencia de aislamiento, los cuadros clínicos mayormente encontrados fueron respiratorios, pero también se ha visto asociada a linfadenitis, principalmente en pacientes con sida.^22,28,41
Como observación final podemos afirmar que estos estudios deben mantenerse en los laboratorios de micobacteriología, pues para poder enfrentar el correcto diagnóstico y tratamiento de estas infecciones es necesario conocer las especies predominantes en la población. Además, se debe poner especial interés en los aislamientos micobacterianos encontrados en el grupo de riesgo que constituyen los pacientes inmunodeficientes, incluyendo los aislamientos de aquellas especies a las que generalmente no se les atribuye interés clínico, pues las consecuencias encontradas en este grupo de riesgo son muy complejas, en muchos casos letales, debido al deterioro inmunológico que presentan estos enfermos, pues los factores de riesgo, las características clínicas que presentan, y la evolución de la enfermedad constituyen para estos pacientes una infección frecuente y en muchos casos diseminada.

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