TEMA 21

Infecciones del torrente sanguíneo.Análisis microbiológico de la sangre.

Tema 21. Infecciones del torrente sanguíneo. Análisis microbiológico de la sangre.

1. Microorganismos que pueden encontrarse en la sangre2. Infecciones del torrente sanguíneo

2.1. Intravasculares2.2. Extravasculares

3. Toma de muestras3.1. Pautas para la extracción correcta de sangre3.2. Volumen de la muestra, número de hemocultivos y ritmo de

recolección3.3. Anticoagulantes, dilución, medios de cultivo y aditivos

4. Técnicas de cultivo4.1. Hemocultivos convencionales4.2. Sistema de subcultivo autónomo4.3. Sistemas instrumentales4.4. Manejo de los hemocultivos positivos

1. Microorganismos que pueden encontrarse en la sangre

Bacterias

Staphylococcus aureus Streptococcus pneumoniae

Staphylococcus sp. Streptococcus sp.

Enterococcus Escherichia

Klebsiella Pseudomonas

Enterobacter Proteus

Bacteroides Clostridium

Bacteriemia: presencia de bacterias en sangre de forma pasiva (rotura delendotelio capilar) (cepillado de dientes, masticación violenta)

Permanecen en sangre hasta eliminación por sistemas de defensa primaria

Septicemia o sepsis: las bacterias o sus productos causan daño en el hospedador(se multiplican en la sangre)

Hongos

Fungemia: presencia de hongos en sangre representa cuadro grave (pacientesinmunodeprimidos, enfermedades graves o terminales)

Candida albicans (especie más frecuente) Blastomyces dermatitidis

Malassezia furfur Coccidioides immitis Histoplasma capsulatum

Llegan a la sangre por pérdida integridad mucosa gástrica o de otro órgano,lesiones cutáneas, en forma secundaria a la invasión del pulmón o de otroórgano, a través de catéteres intravasculares

Pueden ser llevados por la sangre a cualquier órgano del cuerpo donde puedencrecer, invadir tejidos normales y elaborar productos tóxicos

No invaden células sanguíneas, pero su presencia indica foco infeccioso enalguna parte del organismo

Su gran tamaño y contenido en esteroles les hacen resistentes a anticuerpos ycélulas fagocíticas

Parásitos

Parasitemia: presencia de parásitos en sangre

Se encuentran en sangre cuando emigran a otros tejidos u órganos, pero supresencia siempre indica un cuadro patológico

Toxoplasma gondii

Trypanosoma

Plasmodium (invade eritrocitos)

Virus

Viremia: presencia de virus en sangre

Detección de virus circulantes utilizada en diagnóstico de pocas enfermedades

Muchos virus invaden células sanguíneas: virus de Epstein-Barr (linfocitos),citomegalovirus (monocitos, polimorfonucleados y linfocitos), HIV (linfocitos T)

2. Infecciones del torrente sanguíneo

• Intravasculares: originadas dentro del sistema cardiovascular

• Extravasculares: debidas a entrada de bacterias en la circulación a travésdel sistema linfático, provenientes de otro sitio deinfección

La mayoría son causadas por bacterias

Factores contribuyentes

• Agentes inmunosupresores

• Uso prolongado de antibióticos de amplio espectro

• Procedimientos invasivos

• Procedimientos quirúrgicos extensos

• Supervivencia prolongada de pacientes debilitados y con enfermedadesgraves

2.1. Infecciones intravasculares

Endocarditis infecciosa

Streptococcus anginosus, S. sanguis, S. mutans, S. bovisStaphylococcus epidermidis (más frecuente en endocarditis de válvulas protésicas) S. aureusPseudomonasEnterobacteriasHaemophilusCardiobacteriumEikenellaLevaduras

Aneurisma micótico: debilitamiento de la pared arterial y abombamiento(aneurisma) que puede romperse.

Tromboflebitis supurativa: inflamación de la pared venosa con formación decoágulo, se instalan microorganismos y se establece sitio primario de infección.

Bacteriemia intravenosa (asociada con catéteres): desplazamiento de losmicroorganismos desde el sitio de entrada en la piel por el exterior del catéter hasta la punta, o migración por el interior del catéter hasta la punta.

2.1. Infecciones intravasculares

2.2. Infecciones extravasculares

Puertas de entrada más frecuentes para bacteriemia:

• Aparato genitourinario (25%)

• Vías respiratorias (20%)

• Abscesos (10%)

• Infecciones de heridas quirúrgicas (5%)

• Tracto biliar (5%)

• Sitios varios (10%) y no determinados (25%)

Casi todas las bacterias y muchos hongos pueden estar implicadas en infeccionesextravasculares

Más frecuentes: Salmonella typhi (intestino delgado), Streptococcus pneumoniae(meninges, a veces pulmón), Neisseria meningitidis (meninges), Haemophilusinfluenzae tipo b (meninges, epiglotis), Brucella (sistema reticuloendotelial), S.aureus, enterobacterias, cocos anaerobios, Bacteroides, Clostridium, estreptococosβ-hemolíticos, Pseudomonas

3. Toma de muestras

3.1. Pautas para la extracción correcta de sangre

Los medios para hemocultivo promueven la multiplicación de incluso una solabacteria, importante evitar contaminación

• Utilizar siempre guantes

• No obtener nunca a través de catéteres o vías (posible contaminación)

• Si existe vía, extraer sangre por debajo (por encima estará diluida)

• Elegir la vena palpando la piel antes de utilizar antiséptico

• Limpiar la piel alrededor del punto de punción, en un círculo de 5 cm dediámetro, con alcohol 70%

• Aplicar antiséptico en círculos crecientes comenzando por el centro hastacompletar los 5 cm durante al menos 1 minuto

• Insertar la aguja en la vena y extraer la sangre

• Limpiar con alcohol 70% una vez extraída la aguja

3.1. Pautas para la extracción correcta de sangre

3.2. Volumen de la muestra, número de hemocultivos y ritmo de recolección

Volumen de muestra: la mayoría de bacteriemias presentan número bajo de microorganismos

A mayor cantidad de sangre cultivada mayor probabilidad de aislar elmicroorganismo (rendimiento aumenta 3,2% por cada mL de sangre cultivado)

Adultos: 10 – 20 mL sangre (mínimo 10 mL)

Lactantes y niños pequeños: 1 – 5 mL

Número de hemocultivos: con volumen de sangre adecuado, 2 ó 3 hemocultivossuelen ser suficientes

Ritmo de recolección: 2 ó 3 hemocultivos separados por una hora entre sí

Pacientes graves (tratamiento inmediato): 40 mL en dos tomas simultáneas de20 mL de dos sitios de punción venosa diferentes, con dos agujas y dos jeringas

Evaluación inicial de fiebre de origen desconocido: 4 hemocultivos separados, 2 por día en 2 días diferentes detectan la mayoría de los agentes causales

3.3. Anticoagulantes, dilución, medios de cultivo y aditivos

Anticoagulantes

No debe permitirse coagulación de la sangre (microorganismos atrapados eninterior de coágulos pasan desapercibidos)

Heparina, citrato y EDTA no se recomiendan porque inhiben muchosmicroorganismos

Mejor anticoagulante: polianetol sulfonato de sodio (SPS) 0,025 – 0,05%(anticomplementario, antifagocitario, interfiere con algunos antimicrobianos)

Inconvenientes: puede inhibir especies de Neisseria, Gardnerella vaginalis,Streptobacillus moniliformis y todas las cepas de Peptostreptococcus anaerobius

Dilución

En hemocultivos convencionales relación 1:5 de sangre y medio es la adecuada(todos los sistemas de hemocultivo comerciales especifican la dilución apropiada)

Medios de cultivo

Medio para hemocultivo básico contiene: caldo nutritivo y anticoagulante

Caldo base: caldo de tripticasa y soja, caldo deinfusión de cerebro y corazón, caldocomplementado, caldo tioglicolato

Caldos más especializados: caldo Columbia,caldo Brucella

Aditivos

Estabilizadores osmóticos: (sacarosa, manitol, sorbosa), crean medioshipertónicos (aislamiento de Mycoplasma pneumoniae o bacterias deficientesen pared por acción de antibióticos)

Sólo deben utilizarse en casos específicos (hemocultivo difícil de inspeccionar porlisis de eritrocitos, inhiben muchas especies bacterianas)

Resinas: inactivan de forma no selectiva (adsorción) la mayoría de antibióticos

3.3. Anticoagulantes, dilución, medios de cultivo y aditivos

4. Técnicas de cultivo

4.1. Hemocultivos convencionales

Condiciones de incubación

La atmósfera de las botellas para hemocultivosuelen tener un potencial de oxidorreducciónbajo

Permite desarrollo de mayoría de anaerobios facultativos y algunos anaerobios

Para favorecer desarrollo de aerobios estrictos(levaduras, Pseudomonas):

• establecer sistema de ventilación con aguja estéril tapada con algodón

• mantener agitación constante durante primeras 24 horas

Se recomiendan dos botellas: aireación forzada y anaerobiosis

Detección del desarrollo

• Hemólisis de eritrocitos

• Burbujas de gas en el medio

• Turbidez

• Presencia de colonias pequeñas sobre capa de eritrocitos o paredes

Además de examen visual diario, realizar subcultivos ciegos tras primeras 6-12horas de incubación:

• Extraer asépticamente unas gotas del caldo

• Sembrar en agar chocolate

• Incubar a 35ºC, 48 horas, en atmósfera con 5-10% CO2

A las 48 horas de incubación puede realizarse un segundo subcultivo ciego o unatinción con naranja de acridina

4.1. Hemocultivos convencionales

Detección del desarrollo

Los frascos de cultivo negativo se incuban de 5 a 7 días más

El desarrollo de bacterias anaerobias puede ser detectado eficazmente porinspección visual (no se recomiendan subcultivos ciegos)

Cuando se detecta desarrollo en los frascos anaerobios se hacen subcultivos y seincuban en aerobiosis y anaerobiosis

4.2. Sistema de subcultivo autónomo

Sistema Septi-Chek (Benton Dickinson Microbiology Systems)

Permite realizar subcultivo invirtiendo el frasco

Acorta tiempo de detección

Favorece recuperación de S. pneumoniae, pero no de anaerobios

4.3. Sistemas instrumentales

Técnicas convencionales requieren mucho tiempo, son laboriosas y costosas

Los sistemas instrumentales detectan microorganismos con rapidez y precisión ysuponen un abaratamiento de los costes

Sistema BACTEC (Benton Dickinson)

Completamente automatizado

Mide producción de CO2 procedente demicroorganismos metabólicamenteactivos por métodos espectrofotométricoso fluorescencia (los más recientes)

Cada frasco es controlado en formacontinua y la detección es externa

Al no abrirse los frascos se elimina laposibilidad de contaminación cruzada

Sistema BacT/Alert (Organon Teknika)

Mide cambios de pH producidos por el CO2mediante sensor colorimétrico colocado en elfondo de cada frasco

Sensor está separado del medio líquido pormembrana sólo permeable al CO2

A medida que los microorganismos se multiplicanliberan CO2 que difunde a travésde la membrana y se disuelve enel agua presente en la matriz delsensor

Al disolverse el CO2 se generaniones hidrógeno libres que causanun cambio de color en el sensor (deazul a verde claro y amarillo) amedida que disminuye el pH y estecambio es leído por el instrumento

Sistema BacT/Alert (Organon Teknika)

4.4. Manejo de los hemocultivos positivos

Realizar tinción de Gram cuando el desarrollo resulta evidente

• Secar al aire

• Fijar con metanol (preserva morfología bacteriana y celular y mejora ladetección de Gram negativas entre los detritos de glóbulos rojos)

Comunicar al médico toda la información disponible tan pronto como se puedarealizar la descripción morfológica de un microorganismo detectado en sangre

Debe realizarse subcultivo aunque no se observen microorganismos en el examenmicroscópico

Los subcultivos de hemocultivos sospechosos deben hacerse en varios medios quefavorezcan el desarrollo de la mayoría de las bacterias, incluso las anaerobias

4.4. Manejo de los hemocultivos positivos

El subcultivo inicial puede incluir:

• Agar chocolate

• Agar sangre de oveja 5%

• Agar de MacConckey (si se observan bacterias Gram negativas)

• Agar sangre con suplementos para anaerobios

Agar chocolate Agar sangre Agar de MacConkey