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Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 1 Diagnóstico microbiológico de la Meningitis y Encefalitis virales Introducción La mayoría de las meningitis linfocitarias (ML), principalmente las de evolución aguda y benigna, están producidas por virus. Las meningitis en general producen un gran impacto sanitario. Aunque la tasa de mortalidad asociada a las meningitis virales es baja, la morbilidad que producen estos cuadros es elevada. Importancia del diagnóstico virológico En la actualidad no se cuestiona la importancia del diagnóstico virológico en numerosas situaciones clínico-epidemiológicas. El diagnóstico de certeza es fundamental para decidir una intervención terapéutica, establecer el pronóstico en la evolución de un paciente, monitorear la respuesta a los tratamientos antivirales específicos, indicar la necesidad de una vacunación, y desde un punto de vista epidemiológico, adoptar medidas de sanitarias en una comunidad. Actualmente se dispone de numerosos procedimientos diagnósticos rápidos y eficaces, de técnicas moleculares de exquisita sensibilidad y de drogas antivirales específicas que deben ser administradas tempranamente en el curso de algunas infecciones virales. Por estas razones, la afirmación de que el diagnóstico virológico se obtiene tardíamente y resulta inútil, resulta como mínimo, relativa. Por otro lado el diagnóstico virológico permite disminuir costos innecesarios en antibióticos y en otros procedimientos diagnósticos, realizar el aislamiento en cohortes de pacientes con la misma infección para evitar la diseminación Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 2 intrahospitalaria, determinar el estado inmune para indicar la vacunación sólo a los pacientes susceptibles y adoptar medidas epidemiológicas para evitar la diseminación de ciertos virus. Fundamento de la utilización de métodos directos e indirectos Para obtener las muestras adecuadas para el diagnóstico virológico es necesario conocer la patogenia de cada enfermedad. Si bien existen variaciones, el período de incubación de la mayoría de las enfermedades virales es de alrededor de 7 días. Luego de un período prodrómico, aparecen los síntomas (período de estado). En esta etapa, el virus se encuentra replicando activamente y por esta razón pueden emplearse para detectarlo métodos directos (aislamiento en cultivos y métodos moleculares) para el caso de las meningitis y encefalitis (ME) virales. Durante las últimas etapas del período de estado y en la convalecencia temprana aparecen los anticuerpos específicos antivirales, siendo la IgM la primer Inmunoglobulina detectable y la que permitirá hacer el diagnóstico de infección reciente. La seroconversión (o conversión serológica), se estudia en dos muestras, la primera obtenida en período de estado y la segunda a los 14 - 21 días. Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 3 Tabla 1: Agentes causales de las meningoencefalitis (ME) virales, muestras de elección y técnicas de detección utilizadas Obtención de las muestras para diagnóstico de las ME virales Para el caso de las ME de origen viral, el liquido cefalorraquideo (LCR) constituye la muestra de elección, debiéndose obtener en forma estéril para evitar contaminación con microorganismos de la piel. Se debe recolectar al menos 1 mL de LCR por punción lumbar y luego enviar la muestra rápidamente al laboratorio. Como se puede observar en la tabla 1, a las muestras de LCR con sospecha de ME de origen viral, se les podrá detectar Enterovirus (Echovirus y Coxsackie), Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 4 Herpes virus I y II, Varicela-Zoster, Epstein Barr, Citomegalovirus, Herpes VI, Parotiditis, Arbovirus, virus de la Coriomeningitis linfocitaria y Rabia . En determinadas situaciones es importante remitir al laboratorio suero o sangre entera. La sangre debe obtenerse mediante una venopuntura realizada en una superficie cutánea luego de efectuada la asepsia de la zona, utilizando aguja y jeringa esterilizados. La sangre se colocará en tubos con anticoagulante (plasma) o sin anticoagulante (suero). Luego se enviarán al laboratorio. En ningún caso se deberán congelar las muestras. Conservación y transporte al laboratorio a) Muestras para estudios de biología molecular en ME virales En muestras para estudios con RNA (ejemplo: enterovirus, virus del Nilo occidental, VIH, etc.) se debe tener en cuenta la significativa labilidad del mismo en condiciones ambientales, así como su fácil degradación por ribonucleasas (que pueden estar presentes en las manos del operador). El envío del LCR al laboratorio debe ser inmediato y preferiblemente, el médico solicitante debe avisar de esta circunstancia al sector microbiología. Si no se puede enviar el LCR rápidamente al laboratorio, el mismo puede conservarse a 4 °C, si se va a procesar en un tiempo inferior a 48 horas. Si fuera a procesarse en períodos de tiempo mayores, se recomienda conservarlo congelado a –80 °C. No deben conservarse a –20 °C para el estudio viral, ya que esta temperatura puede tener un efecto deletéreo para los virus ARN. Si bien el DNA es bastante estable en condiciones ambientales, se recomienda el transporte inmediatamente después de ser obtenida, de toda muestra clínica para estudios de biología molecular. Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 5 En el laboratorio, las muestras clínicas que no son procesadas inmediatamente para estudios de biología molecular, son habitualmente guardadas en congeladoras que mantienen el frío entre -70°C y -80°C. b) Muestras para estudios serológicos en ME virales Con el objeto de reducir la pérdida por degradación del RNA viral en las muestras para suero y plasma, es recomendable que estas muestras lleguen al laboratorio dentro de las 3 horas de realizada la extracción. Es importante considerar que si la muestra ha sido obtenida adecuadamente pero es conservada y/o transportada en condiciones inadecuadas, la posibilidad de obtener el diagnóstico etiológico puede perderse. El envío al laboratorio debe realizarse siempre en condiciones de bioseguridad. Esto implica el uso de tubos tapados herméticamente y el transporte en gradillas o recipientes rígidos. Cada muestra debe enviarse debidamente rotulada con los datos del paciente dentro de una bolsa plástica herméticamente cerrada. Por fuera debe adjuntarse una orden que indique el estudio que se solicita, el tipo demuestra enviada, y la ficha epidemiológica con datos de viajes, vacunas recientes, fecha de comienzo de síntomas y fecha de toma de la muestra. Recordar enviar siempre los datos del médico remitente dado que en muchas situaciones es necesaria una comunicación directa con el mismo. Diagnóstico de laboratorio en ME virales Hasta hace muy poco, el diagnóstico de laboratorio de las ME virales se realizaba mediante técnicas serológicas o cultivo celular. Sin embargo, el cultivo celular en muchos casos tiene muy pobre sensibilidad u ofrece un resultado demasiado tardío para la mayoría de los virus en consideración. Además, la muestra idónea Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 6 para diagnosticar la etiología viral de las ME mediante cultivo celular, es el LCR, en el cual las cargas virales no suelen ser elevadas. Una demora en el transporte o en el procesamiento de la muestra disminuye aún más el número mínimo de virus viables necesarios para replicarse en líneas celulares. La serología, por otra parte, es un método indirecto que no permite establecer un diagnóstico de certeza. Por todo ello, las técnicas de amplificación de ácidos nucleicos (TAAN) son, hoy en día, el método de referencia para el diagnóstico de laboratorio de estas infecciones. El uso de métodos automáticos de extracción de ácidos nucleicos y de formatos de PCR en tiempo real y PCR Multiplex simplifica enormemente todo el proceso. Es fundamental la participación de los laboratorios en controles de calidad tanto externos como internos, porque que permite asegurar la validez y la reproducibilidad de los métodos diagnósticos. Gráfico 1: Infección viral aguda: métodos directos e indirectos de diagnóstico (el día 0 indica el comienzo de los síntomas) Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 7 Métodos directos Se denominan métodos directos de diagnóstico virológico a aquellos que detectan la presencia del virus (o alguno de sus componentes) en muestras clínicas, lo que puede realizarse a través de diversas técnicas. En muestras con con sospecha de ME de origen viral, se investiga la presencia del agente viral (aislamiento viral) o de su genoma. 1) Investigación de la presencia del agente viral (mediante la observación de su replicación en cultivos celulares) El aislamiento viral es la técnica clásica y fue una de las primeras utilizadas en virología. Permite la obtención de la cepa viral, lo que presenta gran importancia no solo para el diagnóstico de un caso individual sino para estudios epidemiológicos. Sus desventajas son: el tiempo de espera de los resultados (días o semanas), su alto costo y la compleja realización. 2) Investigación del genomas viral (PCR real time, PCR multiplex , etc) Son procedimientos rápidos de diagnóstico virológico que permiten obtener un resultados a pocas horas de obtenida la muestra, lo que resulta de gran valor clínico. Estos procedimientos son de mas fácil ejecución y no requieren infraestructura para aislamiento del virus en cultivos celulares. PCR en tiempo real Es una variante de la PCR convencional con extrema importancia en el diagnóstico virológico. Su utilidad se funda en la rápida amplificación, detección y cuantificación simultaneas del DNA mediante fluorescencia durante el evento de la Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 8 amplificación. Básicamente, consiste en una PCR acoplada a un lector de fluorescencia. Ventajas: 1) Menor tiempo requerido para la amplificación, por la tanto brinda un resultado rápido. 2) Utilización de un sistema cerrado con menor chance de contaminación, evitando así resultados falsos positivos. 3) Mayor precisión y mayor rango dinámico. 4) Simultaneidad de ensayos cuali-cuantitativos, múltiples y de detección de mutaciones. Film-Array Meningitis/Encephalitis Panel ® Este panel es una prueba de diagnóstico multiplexada y cualitativa de ácido nucléico in vitro, prevista para utilizarse con los sistemas Film-Array®. Permite la detección e identificación simultáneas de múltiples ácidos nucleicos de bacterias, virus y levaduras directamente de especímenes de líquido cefalorraquídeo (LCR) obtenidos a través de una punción lumbar procedente de individuos con signos o síntomas de meningitis o encefalitis. Mediante este panel se han identificado los siguientes organismos: Bacterias: Escherichia coli K1 Haemophilus influenzae Listeria monocytogenes Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 9 Neisseria meningitidis Streptococcus agalactiae Streptococcus pneumoniae Virus: Cytomegalovirus Enterovirus Herpes simplex virus 1 Herpes simplex virus 2 Herpes virus humano 6 Parechovirus humano Virus varicella-zoster virus Levaduras: Cryptococcus neoformans/gattii El panel está indicado como una ayuda en el diagnóstico de agentes específicos de meningitis o encefalitis y sus resultados deberán utilizarse, junto con otros datos clínicos, epidemiológicos y de laboratorio. Los resultados del panel no se deberán usar como la base exclusiva del diagnóstico, del tratamiento o de otras decisiones de gestión que afecten al paciente. Los resultados positivos no Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 10 descartan la infección simultánea con organismos no incluidos en el FilmArray ME Panel®. El agente detectado puede que no sea la causa definitiva de la enfermedad. El FilmArray ME Panel® está diseñado para su uso junto con cultivos estándar para recuperar el organismo, determinar el serotipo y realizar pruebas de susceptibilidad a los antibióticos. Métodos Indirectos Se denominan métodos indirectos o serológicos a aquellos que investigan la respuesta inmune humoral mediada por anticuerpos específicos antivirales en el suero o plasma del paciente. Por ende no detectan la presencia del agente etiológico. Para realizar un diagnóstico virológico sustentado en la virología es necesario determinar la conversión serológica o bien la presencia de IgM específica antiviral. Se define a la conversión serológica como la aparición o aumento de 4 o más veces del título de anticuerpos de tipo IgG entre dos muestras pareadas de suero, la primera obtenida en período agudo y la segunda en la convalecencia (14-21 días después del comienzo de los síntomas) y procesadas simultáneamente. Esta técnica permite un diagnóstico de certeza, aunque habitualmente es tardío (retrospectivo). Esta característica le resta utilidad como método de diagnóstico clínico, si bien es de suma utilidad para obtener datos epidemiológicos. La detección de IgM específica antiviral en una única muestra de suero obtenida en el período agudo o en la convalecencia temprana, permite realizar un diagnóstico de certeza en muchas infecciones virales, conla enorme ventaja sobre Sociedad Argentina de Infectología CURSO A DISTANCIA: Infecciones del Sistema Nervioso Central Buenos Aires - Argentina SADI VIRTUAL www.sadi -virtual .com.ar Módulo Nro. 2: Diagnóstico microbiológico en ME virales Dr. Diego Arrigo 11 el procedimiento anterior de que el resultado estará disponible en tiempos clínicamente relevantes (procedimiento rápido). Las técnicas de ELISA comerciales son generalmente las preferidas para el diagnóstico serológico por su buena sensibilidad y capacidad de analizar un gran volumen de muestras. Otros métodos serológicos que se utilizan para la detección de anticuerpos específicos son, la reacción de fijación de complemento, el immunoblot y la inmunofluorescencia indirecta. Hay que tener en cuenta la posibilidad de que se produzcan reacciones cruzadas cuando se trata de la detección de anticuerpos frente a virus de la misma familia. Lecturas recomendadas: 1) Libro de G. Oubiña, J.R Carballal (2014), Virología Médica, 4ta Edición 2) J.M-Navarro Martí ,(2010) Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica 28(Supl1):56-61 3) Kimberly E. Hanson,(2016) The first Automated Molecular Diagnostic Panel for Meningitis and Encephalitis: How well does It perform, and when should It be used? J.Clin Microbiol 54:2222-2224 USA. 4) Leber AL, Everhart K, Balada-Llasat J-M, Cullison J, Daly J, Bourzac KM. (2016). evaluation of BioFire FilmArray Meningitis/Encephalitis Panel for detection of bacteria, viruses, and yeast in cerebrospinal fluid specimens. J Clin Microbiol 54:2251–2261.
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