Bibliotecă NCBI. Un serviciu al Bibliotecii Naționale de Medicină, Institutele Naționale de Sănătate.

microbiologia

Baron S, editor. Microbiologie medicală. Ediția a IV-a. Galveston (TX): filiala medicală a Universității din Texas la Galveston; 1996.

Microbiologie medicală. Ediția a IV-a.

Lawrence L. Pelletier, Jr.

Concepte generale

Microbemia

Etiologie

Bacili enterici gram negativi, Staphylococcus aureus, și Streptococcus pneumoniae sunt cei mai comuni agenți patogeni din Statele Unite. Dintre aceștia, cel mai probabil agent al unui caz dat de microbemie depinde de caracteristicile gazdei (vârstă, număr de granulocite, afecțiuni asociate, terapie antimicrobiană anterioară) și de stabilirea epidemiologică (comunitate vs. dobândită în spital, călătorie, expunere la animale etc.).

Patogenie

Microbii pătrund în general în sistemul circulator prin intermediul limfaticelor din zonele cu infecție localizată sau din pielea și membranele mucoase bolnave colonizate de membrii florei bacteriene normale.

Manifestari clinice

Microbemiile pot fi asimptomatice, simptomatice, tranzitorii, continue sau intermitente. Microbemiile datorate unui număr mic de microorganisme relativ nepatogene sunt de obicei asimptomatice. Inoculele mai mari sau mai multe organisme patogene pot produce semne și simptome sistemice: febră, frisoane, rigori, transpirații, stare de rău, somnolență și oboseală.

Diagnosticul microbiologic

Tehnicile utilizate în diagnostic includ culturi ale locurilor localizate de infecție, hemoculturi multiple și (rar) serologie a sângelui.

Prevenire și tratament

Prevenirea în spitale constă în spălarea mâinilor de către personalul în contact cu pacienții și evitarea cateterismului urinar și intravenos inutil. După prelevarea probelor pentru cultivare, tratamentul cu agenți antimicrobieni cu spectru larg intravenos este de obicei cerșit, pe baza unei estimări a celor mai probabile organisme și a modelelor lor obișnuite de susceptibilitate antimicrobiană. Această terapie empirică este modificată, dacă este necesar, atunci când agentul patogen și modelul său de susceptibilitate sunt identificate.

Șoc septic

Etiologie

Bacilii enterici gram negativi sunt cele mai frecvente cauze ale șocului septic, dar sindromul poate fi produs de o gamă largă de microorganisme.

Patogenie

Leziunea vasculară de la microbi și eliberarea mediatorilor inflamatori provoacă insuficiență circulatorie locală și insuficiență multiorganică.

Manifestari clinice

Manifestările șocului septic sunt răspândite; acestea includ hipotensiune arterială, hipoxie, insuficiență respiratorie, acidoză lactică, insuficiență renală, coagulare intravasculară diseminată și sângerare.

Diagnosticul microbiologic

Diagnosticul se face prin cultivarea infecțiilor locale considerate a fi sursa microbemiei și prin cultivarea sângelui.

Prevenire și tratament

Măsurile preventive sunt aceleași ca și în cazul microbemiei. Tratamentul constă din agenți antimicrobieni cu spectru larg intravenos cu doze mari, fluide intravenoase, oxigenoterapie suplimentară, ventilație mecanică, hemodializă și transfuzii de produse sanguine și factori de coagulare, după cum este necesar.

Endocardita infecțioasă

Etiologie

Staphylococcus aureus, streptococii viridani și enterococii sunt cele mai frecvente cauze ale endocarditei.

Patogenie

Microbii care intră în sânge se depun pe valvele cardiace. Valvele cardiace deteriorate anterior sunt mai susceptibile. Coloniile bacteriene se acoperă cu fibrină și trombocite, care protejează organismele de fagocite și complement. Cheagurile pot fi dislocate ca emboli infectați.

Manifestari clinice

Endocardita infecțioasă poate afecta valvele cardiace native sau anormale, valvele protetice și, în al doilea rând, alte zone intravasculare. Manifestările includ febră, stare generală de rău, oboseală, scădere în greutate, petechii ale pielii, infarct embolic al organelor vitale și disfuncție valvulară cu insuficiență congestivă. Infecția metastatică în endocardita acută este cauzată de organisme virulente.

Diagnosticul microbiologic

Endocardita infecțioasă este diagnosticată prin hemoculturi.

Prevenire și tratament

Profilaxia antimicrobiană este administrată pacienților cu valve cardiace defecte care sunt supuse unor proceduri dentare și de altă natură cunoscute pentru a produce bacteremie. Terapia constă în tratament intravenos prelungit cu antibiotice bactericide pentru eradicarea bacteriilor din cheagul protector. Poate fi necesară înlocuirea chirurgicală a supapelor infectate pentru a vindeca infecțiile protetice.

Introducere

Sistemul circulator, format din sânge, vase de sânge și inimă, este în mod normal lipsit de organisme microbiene. Izolarea bacteriilor sau ciupercilor din sângele bolnavilor bolnavi semnifică de obicei o infecție gravă și necontrolată care poate duce la moarte. Prezența bacteriilor (bacteriemiei) și a ciupercilor (fungemiei) în sânge apare la peste 250.000 de indivizi pe an în Statele Unite și provoacă cel puțin 50.000 de decese anual. Deoarece izolarea rapidă, identificarea și efectuarea testelor de susceptibilitate antimicrobiană pot duce la inițierea măsurilor de salvare a vieții, cultivarea sângelui pentru a detecta microbemia este una dintre cele mai importante proceduri de laborator clinic de microbiologie. Bacteremia poate fi prevenită în unele cazuri prin recunoașterea timpurie a infecției localizate și inițierea tratamentului adecvat cu agenți antimicrobieni și drenarea chirurgicală a abceselor.

Sindroame clinice

Microbemia

Microbemia asimptomatică

Microbii intră în sistemul circulator prin drenaj limfatic din locurile localizate de infecție sau suprafețele mucoasei care sunt supuse traumei și sunt colonizate cu membri ai florei bacteriene normale. Organismele pot fi, de asemenea, introduse direct în fluxul sanguin de ace sau catetere intravenoase infectate sau de perfuzii intravenoase contaminate. O serie de infecții virale diseminate sunt, de asemenea, răspândite prin organism prin fluxul sanguin. Viremiile sunt discutate în capitolul 45. Un număr mic de organisme sau microbi nevirulenți sunt îndepărtați din circulație prin macrofage fixe în ficat, splină și ganglioni limfatici. Fagocitele sunt asistate de anticorpi circulanți și factori de complement prezenți în ser. În anumite condiții, anticorpii și factorii complementari pot ucide bacteriile Gram-negative prin liza peretelui celular. De asemenea, pot promova fagocitoza prin acoperirea bacteriilor (opsonizare) cu factori de anticorp și complement care au situsuri de receptori pentru neutrofile și macrofage.

Atunci când mecanismele de apărare elimină în mod eficient un număr mic de organisme, este posibil să nu apară semne clinice sau simptome de microbemie (microbemie asimptomatică). Bacteremiile asimptomatice cauzate de membrii florei bacteriene endogene au fost observate la indivizi normali după mestecarea viguroasă, curățarea dentară sau extracția dinților, inserarea cateterelor vezicii urinare, intervenția chirurgicală a colonului și alte proceduri manipulative. Bacteremiile asimptomatice pot apărea dacă infecțiile localizate sunt supuse unor traume sau intervenții chirurgicale.

Majoritatea bacteremiilor asimptomatice nu au nicio consecință; cu toate acestea, ocazional, organisme virulente care provoacă o infecție localizată (cum ar fi a Staphylococcus aureus fierbere a pielii) poate produce infecție la un loc îndepărtat (de exemplu, infecție osoasă) prin intermediul bacteriemiei asimptomatice. În mod similar, valvele cardiace artificiale sau deteriorate pot fi colonizate de streptococi viridani în timpul bacteriemiei asimptomatice induse de manipulare dentară. Infecția valvei cardiace (endocardita infecțioasă) este fatală dacă nu este tratată. Prin urmare, persoanelor cu boli cardiace valvulare cunoscute care sunt supuse unor lucrări dentare sau alte proceduri care produc bacterii asimptomatice li se administrează antibiotice pentru a preveni colonizarea inimii.

Microbemia simptomatică

Atunci când un număr suficient de organisme sunt introduse în fluxul sanguin, o persoană va dezvolta febră, frisoane, frisoane (rigori) și transpirație (diaforeză). Pacienții cu microbemii simptomatice arată de obicei și se simt rău. Deoarece macrofagele și leucocitele polimorfonucleare fagocitează microbii, ele sintetizează și eliberează interleukina-1 în circulație. Această mică proteină acționează asupra centrului de reglare a temperaturii din creier și setează termostatul corpului la un nivel superior. Centrul termoreglator acționează pentru a reduce pierderile de căldură prin reducerea fluxului de sânge periferic către piele (aspect palid) și crește producția de căldură prin activitate musculară (tremurând), rezultând o creștere a temperaturii corpului. Când fie se atinge un nivel ridicat de temperatură corporală, fie microbemia se termină, termostatul sistemului nervos central devine resetat la un nivel inferior și acționează pentru a reduce temperatura corpului prin creșterea fluxului de sânge periferic către piele (aspect roșu) și prin transpirație.

Figura 94-1

Cauze frecvente ale microbemiei simptomatice.

Tabelul 94-1

Condiții predispozante la microbiemia simptomatică.

Microbemiile tranzitorii sunt de sine: limitate și adesea datorate manipulării țesuturilor infectate, cum ar fi incizia și drenarea unui abces; fazele incipiente ale infecției localizate, cum ar fi bacteremia pneumococică în pneumonia pneumococică; sau bacteremiile asociate cu traume la suprafețele mucoasei colonizate de flora gazdă normală. Atunci când mai multe hemoculturi sunt pozitive pe o perioadă de 12 ore sau mai mult, este prezentă o microbemie continuă. Prezența microbemiei continue sugerează o infecție răspândită severă care a copleșit apărarea gazdei. O microbemie continuă poate proveni dintr-un loc de infecție intravasculară în care organismele sunt vărsate direct în fluxul sanguin (de exemplu, endocardită infecțioasă sau un cateter intravascular infectat) sau dintr-o fază timpurie a unei infecții specifice caracterizată printr-o microbemie continuă (de exemplu, tifoidă febră).

Microbemiile pot persista în ciuda tratamentului cu agenți antimicrobieni la care organismele sunt susceptibile. Prin urmare, hemoculturi repetate trebuie efectuate la pacienții care nu par să răspundă la un tratament antimicrobian susținut. În primele 3 zile de tratament, hemoculturile pozitive sunt adesea asociate cu o dozare antimicrobiană inadecvată. Microbemiile care persistă mai mult de 3 zile pot fi cauzate de organisme rezistente la mai mulți agenți antimicrobieni, de abcese nedrenate sau de focare de infecție intravasculare. Când hemoculturile pozitive cu același organism sunt separate de culturi negative, este prezentă o microbemie intermitentă.

Șoc septic

Șocul septic apare la aproximativ 40% dintre pacienții cu bacteremie bacilară Gram-negativă și la 5% dintre pacienții cu bacteremie Gram-pozitivă. Sindromul șocului septic constă într-o scădere a tensiunii arteriale sistemice, rezultând scăderea fluxului sanguin efectiv către organele vitale. Pacienții cu șoc septic dezvoltă frecvent insuficiență renală și pulmonară și comă ca parte a unei insuficiențe metabolice generalizate cauzate de un flux sanguin inadecvat. Supraviețuirea depinde de instituirea rapidă a terapiei antimicrobiene cu spectru larg, a fluidelor intravenoase și a altor măsuri de susținere. Pacienții vârstnici și cei cu boli chirurgicale sau medicale subiacente grave sunt mai puțin susceptibili de a supraviețui. Mortalitatea prin șoc septic Gram negativ variază de la 40 la 70 la sută. Șocul septic poate apărea și în cazul infecțiilor cu rickettsie, virale și fungice .

Șocul septic datorat bacteremiilor bacilare Gram-negative constituie cea mai frecventă problemă gravă a bolilor infecțioase la pacienții spitalizați. Frecvența ridicată a șocului septic în infecția bacilară Gram-negativă este atribuită efectului toxic asupra sistemului circulator al lipopolizaharidelor (endotoxină) constatat în peretele celular al organismelor Gram-negative (Fig. 94-2). Endotoxina din sistemul circulator are efecte multiple și complexe asupra neutrofilelor, trombocitelor, complementului, factorilor de coagulare și mediatorilor inflamatori din sânge. Simptomele bacteriemiei și șocului septic sunt reproduse atunci când endotoxina purificată a peretelui celular este injectată în circulație.

Figura 94-2

Patogenia șocului septic.

Endocardita infecțioasă

Infecțiile cu valve cardiace sunt clasificate în general ca endocardită acută, endocardită subacută și endocardită valvulară protetică. Dacă nu sunt tratate, aceste infecții sunt fatale. Odată cu tratamentul, mortalitatea are în medie 30 la sută; este mai mare în infecțiile valvulare acute și protetice.

Endocardita acută apare de obicei atunci când valvele cardiace sunt colonizate de bacterii virulente în cursul microbemiei (Fig. 94-3). Cea mai frecventă cauză a endocarditei acute este Staphylococcus aureus; alte cauze mai puțin frecvente sunt Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae, Streptococcus pyogenes, și Enterococcus faecalis. Pacienții cu endocardită acută au de obicei febră, prostrație marcată și semne de infecție în alte locuri. Valvele cardiace infectate pot fi distruse rapid, ducând la insuficiență cardiacă prin perforarea prospectului valvei și insuficiență valvulară acută. Bucățile infectate de fibrină și vegetații trombocitare de pe valve se pot desprinde în circulație și se pot depune în locuri îndepărtate, producând daune organelor țintă. Infecția metastatică datorată embolilor poate implica pereții arteriali (anevrism micotic) sau poate produce abcese.

Figura 94-3

Endocardita infecțioasă: infecții metastatice datorate embolilor.

Pacienții cu endocardită subacută au, de obicei, o boală cardiacă valvulară subiacentă și sunt infectați de organisme mai puțin virulente, cum ar fi streptococi viridani, enterococi, streptococi grup D nonenterococici, streptococi microaerofili și Haemophilus specii. Frecvent, sursa și debutul infecției nu sunt clare, iar pacienții consultă medicii cu probleme de febră, scădere în greutate sau simptome legate de fenomenul embolic și insuficiența cardiacă congestivă.

Endocardita valvulară protetică poate prezenta debutul acut sau subacut, iar organismele infectante diferă, în funcție de evoluția endocarditei în decurs de 2 luni de la operație sau mai târziu (Tabelul 94-1). În timp ce infecțiile de pe supapele neprotetice sunt de obicei eradicate doar prin terapia antimicrobiană, infecțiile cu proteze ale supapelor necesită frecvent îndepărtarea chirurgicală a supapei infectate înainte de eliminarea infecției. Terapia antimicrobiană a endocarditei este prelungită și trebuie ghidată de studii de susceptibilitate. Endocardita fungică este rară, dar Candida infecțiile apar la cei cu valve protetice și la dependenții de droguri. Aspergillus endocardita poate apărea după intervenția chirurgicală a valvei cardiace.

Culturi de sânge

Deoarece mai multe sisteme comerciale de hemocultură sunt utilizate de laboratoarele clinice de microbiologie, specimenele de hemocultură pot fi prelucrate diferit de diferite laboratoare. Majoritatea laboratoarelor clinice vor prezenta un raport preliminar al unei culturi negative dacă nu se detectează o creștere după 4 zile de incubație. Un raport negativ final se face dacă nu există creștere după 7 zile de incubație.

Clinicienii ar trebui să știe când este necesar ca laboratorul să utilizeze tehnici de hemocultură speciale sau nonroutine pentru a detecta microorganismele. Nerespectarea laboratorului clinic despre necesitatea unor condiții speciale de cultură poate duce la rapoarte fals negative asupra hemoculturii.

Dacă pacientul a primit agenți antimicrobieni înainte de obținerea probei de sânge, laboratorul clinic poate adăuga penicilinază pentru a îndepărta antibioticele β-lactamice, poate folosi un dispozitiv de îndepărtare antimicrobiană sau o sticlă specială de rășină pentru a îndepărta sau inactiva agentul antimicrobian sau prelungi incubarea sângelui pentru 2 săptămâni pentru a îmbunătăți șansele de a obține o cultură pozitivă. Dacă se suspectează endocardită infecțioasă, sticlele de hemocultură trebuie incubate timp de 2 săptămâni pentru a permite creșterea microorganismelor cu creștere lentă sau fastidioase. Când se suspectează fungemia, se folosesc medii și tehnici speciale pentru cultivarea ciupercilor. Când Mycobacterium avium-intracellulare bacteriemia este suspectată la pacienții cu infecție cu virusul imunodeficienței umane (HIV), laboratorul trebuie să fie alertat pentru a utiliza sticle și medii speciale de cultură pentru micobacterii. Pentru izolarea brucelelor sunt necesare tehnici speciale de cultură sau medii, Listeria monocytogenes, leptospire, Francisella tularensis, și Mycoplasma hominis.

Dacă se suspectează o infecție cu cateter venos central, sângele trebuie extras atât din linie, cât și dintr-o venă periferică, iar rezultatele culturilor cantitative trebuie comparate. Dacă hemocultura cu cateter are un număr de 10 ori mai mare decât hemocultura periferică sau are mai mult de 100 CFU/ml, cateterul este probabil infectat. Cultura semicantitativă a cateterelor intravenoase periferice poate ajuta, de asemenea, la stabilirea faptului dacă acestea sunt portalul de intrare pentru bacteriemie. Când rezultatele hemoculturilor nu se potrivesc cu starea clinică a unui pacient infectat, clinicianul trebuie să revizuiască situația cu directorul laboratorului de microbiologie clinică sau cu un specialist în boli infecțioase.