Diagnóstico de Aspergilosis Pulmonar invasiva y semiinvasiva

Transcripción

1 Diagnóstico de Aspergilosis Pulmonar invasiva y semiinvasiva Dr. Pedro Pablo España Yandiola Servicio de Neumología Hospital de Galdakao. Se denomina aspergilosis a todas aquellas enfermedades producidas por diversas especies del hongo aspergillus (1). El género aspergillus está constituido por más de 150 especies diferentes, aunque sólo una veintena son capaces de afectar al hombre, habitualmente por inhalación de sus esporas. El aspergillus fumigatus es la especie que con mayor frecuencia se aísla en el entorno humano, siendo el agente causal de las mayorías de las infecciones invasivas, seguido por A. flavus, A.niger, A. terreus, A. nidulans entre otros (2). El aspergillus, hongo filamentoso ubícuo, se transmite principalmente por el aire, por lo que estas enfermedades se suelen asociar al aparato respiratorio y constituyen lo que se denomina aspergilosis pulmonar. El desarrollo de una infección por aspergillus en el pulmón dependerá de la interacción de varios factores: virulencia del hongo, tipo y cantidad de exposición, presencia de enfermedad pulmonar subyacente y del estado inmunológico del paciente. Al tratarse de un patógeno oportunista suele afectar principalmente a pacientes con mecanismo de defensa comprometidos. El ser humano tiene una notable capacidad para eliminar al aspergillus con la ayuda del macrófago alveolar el cual fagocita y destruye las esporas inhaladas.(fig.1) Si estas esporas no son destruidas y germinan transformándose en hifas, serán los neutrófilos los encargados de bloquearlas. Así pues, los factores de riesgo para la infección invasiva estarán asociados con la alteración funcional de la actividad de macrófagos y neutrófilos. La aspergilosis produce una enfermedad pulmonar que varía en función del estado inmune de los pacientes a los que afecta. Tradicionalmente ha sido clasificada en cuatro formas diferentes : Aspergiloma, aspergilosis broncopul-monar alérgica, aspergilosis necrotizante crónica o semi-invasiva y asper-gilosis pulmonar invasiva (figura 1). El más grave de estos procesos es la aspergilosis invasiva, enfermedad que afecta primordialmente a pacientes inmunodeprimidos, aunque cada vez se van describiendo más casos en pacientes gravemente enfermos no inmunodeprimidos. En los últimos años hemos asistido a un incremento de la aspergilosis, particularmente de las formas invasivas, debido a varias causas como el envejecimiento de la población, desarrollo de regímenes de quimio-terapia intensiva para tumores sólidos y hematopatías malignas, el cada vez más sofisticado

2 tratamiento utilizado para las enfermedades autoinmunes, el SIDA y el uso de altas dosis de corticoterapia. De todas formas, su incidencia está subestimada por la baja sensibilidad y especificidad de las pruebas diagnósticas, siendo en muchos casos el diagnóstico realizado en la necropsia. El diagnóstico de la aspergilosis debe basarse como en todo proceso infeccioso, en la sospecha clínica inicial, acompañarse de técnicas de imagen lo suficientemente sensibles y confirmarse por estudio microbiológico. En el caso de la aspergilosis invasiva, para la interpretación correcta de un cultivo positivo, se precisa habitualmente la utilización conjunta de la histiología. Recientemente se han desarrollado métodos diagnósticos alternativos al cultivo que facilitan un rápido diagnóstico en las formas invasivas para la instauración de un tratamiento precoz. Entre estos métodos tenemos la detección de componentes estructurales del aspergillus así como la detección de su ADN mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Figura 1:

3 ASPERGILOSIS PULMONAR INVASIVA Principalmente existen dos formas de presentación. 1.- TRAQUEOBRONQUITIS ASPERGILAR Es una enfermedad invasiva limitada al árbol bronquial, que se ha descrito en pacientes con SIDA y en transplantados de órgano sólido (3). Se caracteriza por la presencia de hifas de aspergillus que desbordan la membrana basal de la vía aérea, lo que le diferencia de la aspergilosis broncopulmonar alérgica. Se han descrito dos formas de invasión de árbol traqueobronquial, una superficial con formación de seudo-membranas y tapones intraluminares de material necrótico que ocasionalmente provocan oclusión de la vía aérea, y otra ulcerativa que es más grave y puede provocar hemorragia. La clínica inicialmente es asintomática y posteriormente aparece fiebre, tos, hemoptisis, disnea y en ocasiones estridor secundario a la obstrucción de la luz bronquial. Radiológicamente la única alteración suele ser la presencia de imágenes parcheadas de atelectasia. El diagnóstico de presunción se realiza al aislar el aspergillus en las muestras respiratorias tras la realización de broncoscopia y el de certeza con la demostración histológica de la biopsia bronquial. 2.- ASPERGILOSIS ANGIOINVASIVA Es la forma de presentación más grave y frecuentemente fatal. Afecta mayoritariamente a pacientes inmunodeprimidos. Desde un punto de vista patológico se caracteriza por la proliferación del aspergillus en el parénquima pulmonar provocando una neumonitis necrosante y posterior invasión de los vasos sanguíneos. La elevada mortalidad y mal pronóstico de esta enfermedad hacen necesario un diagnóstico precoz para la instauración de un tratamiento lo más temprano posible. Los pacientes suelen presentar fiebre que no responde al tratamiento antibiótico, tos, producción de esputo, disnea, y en ocasiones dolor pleurítico ( debido a la invasión vascular con infarto pulmonar) y hemoptisis. Dado que los síntomas son tardíos e inespecíficos, es preciso tener una alta sospecha clínica.

4 DIAGNÓSTICO MICROBIOLÓGICO El fundamento del diagnóstico etiológico de todo proceso infeccioso es el cultivo de la muestra que permite el aislamiento e identificación del microorganismo causal y la realización de las pruebas de sensibilidad antimicrobiana. El cultivo de la muestra requiere habitualmente 4-5 días para detectar el crecimiento. La sensibilidad del cultivo microbiológico de muestras respiratorias como el esputo no es muy elevada (11-80%), mejorando en muestras respiratorias procedentes de broncoscopia. El cultivo positivo de muestras obtenidas por procedimientos no estériles, tiene el inconveniente de no descartar la contaminación ni diferenciar claramente entre colonización e invasión, ya que la colonización del tracto respiratorio es frecuente por la ubicuidad del aspergillus (4). De todas formas un aislamiento de aspergillus, en pacientes inmunodeprimidos sobre todo en neutropénico, con alto riesgo de padecer aspergilosis invasiva, es muy sugestivo de infección. En la tabla 1 sacada del trabajo de Perfect (5) se refleja el riesgo de aspergilosis invasiva en enfermos con cultivo positivo de aspergillus en función de su patología de base y estado inmunitario. Además del cultivo microbiológico, debe realizarse siempre un examen microscópico directo de la muestra que facilitará un diagnóstico más precoz (el cultivo tarda 4-5 días) y la instauración más temprana del tratamiento en los pacientes con riesgo de aspergilosis invasiva. La técnica más sencilla y asequible es la visualización directa en fresco añadiendo una solución de KOH, que actúa de aclarante, facilitando la observación de las hifas. La sensibilidad global del examen microscópico no es muy elevada (50%), pero la visualización de hifas tabicadas, no muy anchas y que se ramifican en ángulo agudo (45º), en un paciente de riesgo, es altamente sugestiva de aspergilosis. TABLA 1. RIESGO DE ASPERGILOSIS INVASIVA EN ENFERMOS CON CULTIVO POSITIVO DE ASPERGILLUS SPP Riesgo alto Trasplante de médula ósea alogénico Neutropenia Cáncer hematológico 64% 64% 50% Riesgo intermedio Trasplante de médula ósea autólogo Esteroides VIH Trasplante de órgano sólido Diabetes Enfermedad pulmonar Cáncer no hemtológico 28% 20% 19% 17% 11% 9% 8%

5 DIAGNÓSTICO ANATOMOPATOLÓGICO El diagnóstico histopatológico de una muestra de tejido pulmonar, permanece como gold standard en el diagnóstico de aspergilosis invasiva. No obstante, en muchos pacientes neutropénicos la obtención de este tipo de muestra puede estar contraindicada por presentar transtornos de la coagulación. El diagnóstico ideal de toda micosis debe establecerse sobre la evidencia anatomopatológica combinada con el aislamiento en cultivo del agente causal. La detección del hongo en el tejido y la confirmación de la invasión tisular son necesarias para llegar al diagnóstico de certeza en muchas micosis oportunistas, como la aspergilosis (6). Es importante destacar que si no se emplean técnicas especiales (de inmunofluorescencia o de inmunohisto-química) o si el hongo implicado no muestra estructuras muy características (casi patognomónicas), el diagnóstico definitivo de certeza del agente etiológico no es factible mediante el estudio anatomopatológico. Para el diagnóstico histopatológico de las micosis se utilizan tinciones especiales que colorean específicamente las estructuras fúngicas, tales como la tinción argéntica o con metenamina de plata (tinción de Gomori- Grocott) o la del ácido peryódico de Schiff (tinción de PAS). La tinción de Gomori-Grocott tiene la ventaja de teñir también los elementos fúngicos más viejos o no viables. Las tinciones histológicas habituales, como la tinción de Hematoxilina-Eosina, no tiñen adecuadamente las estructuras fúngicas pero resultan muy útiles para visualizar la respuesta tisular en estas infecciones. Por lo que es aconsejable combinar ambos tipos de tinciones cuando se sospeche la existencia de una micosis invasora (7). Al visualizar una muestra histológica hay que tener presente que, aunque ciertos tipos de alteraciones tisulares pueden sugerir una infección fúngica, ninguna reacción inflamatoria es característica de ningún hongo en particular. Además, la respuesta en los tejidos en estas infecciones se encuentra muy condicionada por el estado inmunológico del huésped. Las distintas especies de Aspergillus no pueden distinguirse histológicamente entre sí y tampoco se diferencian en las muestras histológicas de otros hongos hialinos, como Fusarium o Scedosporium, por lo que suele ser necesario el cultivo y posterior identificación del agente causal. DIAGNÓSTICO RADIOLÓGICO La Rx de tórax ofrece información inespecífica y suelen ser de aparición tardía. La TAC de alta resolución identifica de una forma más temprana imagenes muy sugestivas de aspergilosis invasiva (8-10). Son típicos los nódulos pulmonares en ocasiones rodeados por un área de baja atenuación lo que le confiere un aspecto conocido como el signo de halo. Este signo corresponde a necrosis hemorrágica e infartos pulmonares debidos a la invasión vascular por aspergillus. Su presencia es precoz (4º al 10º día) y transitorio, durando aproximadamente 5días. Conforme avanza el proceso los nódulos tienden a cavitarse, dando el signo del aire creciente o de la media luna, que aparece entre el pulmón infartado y retraído y el pulmón adyacente (FIGURAS 2-7). Este signo suele aparecer con la recuperación de la neutropenia y es más tardío (después del 10º día). También pueden

6 aparecer condensaciones aéreas e infiltrados intersticiales. Es importante resaltar que el volumen de las lesiones radiográficas puede aumentar en la primera semana de tratamiento antifúngico, sin que ello conlleve un fracaso terapéutico. Figuras 2-5: Signo del halo Signo del halo Fig 2. Múltiples nódulos pulmonares hemorrágicos asociados al signo del halo Fig. 3 Sección de nódulo pulmonar reflejo del infarto pulmonar en la AIP Signo del halo Semiluna Fig 4. Múltiples nódulos pulmonares hemorrágicos asociados al signo del halo Fig. 5. Cavidad de pared fina con la correspondiente formación air crescent

7 Figuras 6-7: Consolidación localizada Consolidación localizada Fig 6 TAC lesiones ramificantes de predominio periférico asociadas con áreas de consolidación en el lóbulo inferior derecho Fig 7 Consolidación por Aspergillus DIAGNÓSTICO DE LABORATORIO El valor de los hemocultivos en la aspergilosis es excepcional, representando el 0.5-2% de las fungemias y suelen ser de aparición tardía. Dentro de las aspergilemias el 90% se consideran no significativas, debiéndose a contaminaciones (11). Dentro del diagnóstico serológico podemos detectar anticuerpos, antígenos y el ADN del aspergillus mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). La detección de anticuerpos es útil para el diagnóstico de aspergiloma y la aspergilosis broncopulmonar alérgica, pero es limitada en el diagnóstico de aspergilosis invasiva por su baja sensibilidad. Los más recientes avances en el diagnóstico de la aspergilosis son la detección de antígenos. Aunque el aspergillus fumigatus tiene más de 100 antígenos, los de mayor utilidad diagnóstica son el galactomanano y el (1-3)-ß-D-glucano. El galactomanano es un componente de la pared celular del género Aspergillus, siendo el principal exoantígeno liberado durante la angioinvasión. Se utiliza un ELISA de doble sándwich que emplea un anticuerpo monoclonal de rata EBA 2 contra el galactomanano. Es una técina sencilla, reproducible y rápida (aproximadamente 4 horas). La rentabilidad de esta técnica parece estar en relación con la obtención prospectiva (antes de la aparición de síntomas) y regular del suero (2 veces por semana) coincidiendo con el periodo en que el enfermo tiene más riesgo de desarrollar una aspergilosis invasora (12-14). Se considera que la prueba es positiva cuando se obtienen al menos dos determinaciones consecutivas positivas, siendo el punto de corte inicialmente recomendado en suero de 1,5 ng/ml en Europa, mientras que en EE.UU. La misma casa comercial

8 recomienda 0,5 ng/ml. También de ha comentado que la detección de este antígeno, podría ser una herramienta útil en la monitorización terapéutica, ya que un aumento sobre el valor basal puede predecir un fallo terapéutico. En poblaciones de pacientes con menor inmunosupresión, hasta un 36% de enfermos tienen anticuerpos anti- Aspergillus, que por formar inmunocomplejos, ocasionarían falsos negativos, disminuyendo la sensibilidad de la técnica: incluso se ha llegado a plantear la necesidad de realizar conjuntamente pruebas serológicas para antígenos y anticuerpos en enfermos con sospecha de aspergilosis invasora (15) Esta prueba puede presentar aproximadamente un 8-10% de falsos positivos y negativos. El (1-3)-ß-D-glucano, aunque no posee capacidad inmunógena, es otro componente de la pared celular fúngica formado por monómeros de glucosa unidos con enlaces (1 3)-ß y (1 6)-ß. Su detección mediante colorimetría se basa en la activación proteolítica de la coagulación del cangrejo de herradura. El (1 3)-ß-D-glucano se libera durante la infección y puede detectarse en el plasma de pacientes con varias micosis (candidiasis, aspergilosis y neumocistosis, pero no criptococosis y mucormicosis). Por tanto, una prueba positiva puede utilizarse como marcador de infección fúngica, pero no permite identificar la especie (16). La validez de esta prueba está limitada por la escasez de estudios en aspergillosis invasiva. La máxima utilidad de la detección de estos antígenos es actualmente en pacientes neutropénicos considerados de alto riesgo, estando por definir su utilidad en grupos de enfermos no neutropénicos. En la última década se han desarrollado técnicas para la detección de ADN de spergillus mediante la reacción en cadena de la polimerasa, aunque al no existir todavía técnicas comercializadas, no se han implantado de forma rutinaria en el laboratorio asistencial (17-20). La característica más importante de la reacción en cadena de la polimerasa es su enorme sensibilidad, que permite la detección de concentraciones muy pequeñas, 1 10 fg ( g) de ADN fúngico ó 1-5 unidades formadoras de colonias por mililitro, lo que hace que sea unas 20 veces más sensible que el cultivo. Aunque se puede detectar este ADN, en la mayoría de muestras clíneas, los trabajos más relevantes han sido realizados en muestras respiratorias como el lavado broncoalveolar (20) y en sangre entera (19). Las muestras respiratorias pueden presentar problemas para su estudio por la reacción en cadena de la polimerasa porque es difícil diferenciar al portador asíntomático o transitorio de Aspergillus spp. del que presenta una aspergilosis invasora. La cuantificación de la carga fúngica mediante la realización de la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real puede ayudar a solucionar este problema. Dada la gran sensibilidad de la detección por PCR, esta técnica también podría ser útil como herramienta de monitorización del tratamiento (21) Actualmente se requieren más estudios prospectivos para poder definir cuales son los métodos diagnósticos, o combinación de ellos, que nos lleven a un diagnóstico óptimo y temprano de infección por aspergillus. De momento existe un consenso de definiciones de aspergilosis invasiva (probada, posible y probable) (ver tabla 2) realizado por la EORT (European Organization for Research and Treatment of Cancer) y el Mycoses Study Group del NIAID (National Institute of Allergy and Infectius Diseases de EEUU (22). Estas definiciones se basan en factores dependientes del huésped (tabla3) criterios microbiológicos (tabla 4) y criterios clínicos (tabla 5).

9 TABLA 2. ASPERGILOSIS INVASORA (consenso EORTC y NIAID) Infección fúngica invasora probada por Aspergillus spp. Invasión tisular: Infección fúngica invasora probable por Aspergillus spp. Infección fúngica invasora posible por Aspergillus spp. La presencia histo/citopatológica de hifas tabicadas procedentes de aspiración con aguja o bipsia con evidencia (mircroscópica o por imagen) de daño tisular asociado. Cultivo positivo de Aspergillus spp. Procedente de una localización habitualmente estéril donde existen datos clínicos o radiológicos compatibles (excluyendo orina y mucosas) Deben cumplirse al menos un criterio de la sección de factores del huésped + un criterio microbiológico + un criterio clínico mayor (o dos criterios clínicos menores) compatibles con infección. Deben cumplirse al menos un criterio de la sección de factores del huésped+ un criterio microbiológico o un criterio clínico mayor (o dos criterios clínicos menores) compatibles con infección. TABLA 3. FACTORES DEL HUÉSPED Neutropenia < 500 neurófilos/mm3 > 10 días Fiebre persistente (>96 h ) refractaria a antibióticos de amplio espectro en pacientes de alto riesgo. Temperatura > 38ºC ó < 36ºC y alguno de los factores predisponentes: Neutropenia (> 10 días) en los 60 días anteriores Uso de inmunosupresores en los 30 últimos días Infección fúngica invasora (probada o porbable) durante un episodio neutropénico previo. Coexistencia de SIDA sintomático Signos y síntomas de nefermedad injerto contra huésped severa (grado > 2) o enfremedad extensa crónica Uso prolongado (> 3 semanas) de corticosteroides en los 60 días previos. TABLA 4. CRITERIOS MICROBIOLÓGICOS Cultivo positivo para Aspergillus spp a partir de esputo o lavado broncoalveolar. Cultivo positivo o citología o microscopia directa positiva para Aspergillus spp. de aspirado sinusal, esputo o lavado broncoalveolar. Antígeno de Aspergillus spp. positivo en muestras de lavado broncoalveolar, líquido cefalorraquídeo o dos o más muestras de sangre.: Citología o microscopía directa positiva para Aspergillus spp. en muestras habitualmente estériles. TABLA 5. CRITERIOS CLÍNICOS DE LA ASPERGILOSIS INVASIVA. Mayores Cualquiera de los siguientes hallazgos de la TAC: - Signo del halo - Signo del aire creciente o de la media luna - Cavitación sin consolidación aérea (excluyendo Mycobacterium, Legionella o Nocardia) Menores Síntomas: - Fiebre, tos, disnea, dolor torácico, hemoptisis Signos: - Nuevo infiltrado, roce pleural, derrame pleural

10 En recientes comunicaciones, cada vez se van describiendo más casos de aspergilosis invasiva en pacientes inmunocompetentes o con inmunodepresión leve. Dos son los grupos más descritos: pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) en tratamiento con corticoides (23), y pacientes gravemente enfermos ingresados en UCI (24-25). Los factores que hacen más susceptible a una infección invasiva a los pacientes con EPOC serían los cambios estructurales del parénquima pulmonar, uso prolongado de corticoides, frecuentes hospitalizaciones con tratamiento antibiótico, y comorbilidades como diabetes mellitus, alcoholismo y malnutrición. Los pacientes graves ingresados en la UCI son propensos a desarrollar alteraciones de la inmunorregulación, haciéndoles más vulnerables a infecciones fúngicas. Esto puede ser explicado por el patrón bifásico inmunológico que ocurre durante la sepsis: una primera fase con respuesta inflamatoria aumentada seguida por una fase de respuesta antinflamatoria compensadora, llevando a un estado hipoinflamatorio llamado inmunoparálisis, facilitando las infecciones oportunistas. ASPERGILOSIS PULMONAR NECROTIZANTE CRÓNICA O SEMIINVASIVA Es un proceso destructivo del parénquima pulmonar pero a nivel local, sin invasión de vasos sanguíneos por lo que no hay diseminación a otros órganos. Al contrario que la aspergilosis invasiva, es un proceso crónico de progresión lenta en meses o años (27). Afecta a pacientes con inmuno-depresión moderada como diabetes mellitus, alcoholismo, malnutrición, enfermedades del tejido conectivo o EPOC en tratamiento con corticoides. Los síntomas evolucionan de forma lenta con tos, expectoración, astenia, perdida de peso y disnea. En la radiografía de tórax se aprecia consolidación de los lóbulos superiores y engrosamiento pleural, que lentamente por invasión local evoluciona hacia la cavitación. La cavitación puede tener una opacidad interna que recuerda al aspergiloma, aunque a diferencia de éste, la cavidad preexistente no es necesaria. El TAC demuestra con mayor precisión una consolidación irregular en lóbulos superiores con cavitación. La mayoría de los pacientes tienen anticuerpos IgG contra A.fumigatus, aunque pueden negativizarse durante el curso de la enfermedad. También presenta elevación de marcadores de respuesta inflamatoria como la proteína C reactiva o la velocidad de sedimentación. La reacción cutánea inmediata contra el antígeno aspergillus suele ser positiva. La confirmación diagnóstica requiere la demostración histológica de la invasión del tejido pulmonar y el cultivo positivo de las muestras. Ante la ausencia de resultados histológicos, hallazgos clínico radiológicos, resultados serológicos y cultivo positivo para aspergillus de muestras respiratorias, sobre todo broncoscópicas, son altamente sugestivos de la enfermedad.

11 BIBLIOGRAFÍA 1. Latge J.P. Aspergillus fumigatus and aspergillosis. Clin Microbiol Rev. 1999; 12: Abarca ML. Taxonimia e identificación de especies implicadas en la aspergillosis nosocomial. Rev Iberoam Micol 2000:17:S79-S84 3. Mehrad B, Paciocco G, Martinez Fj, et al. Spectrum of aspergillus infection in lung transplant recipients. Case series and review of the literature. Chest 2001;119: Barnes AJ, Denning Dw. Aspergillii-significance as pathogens. Rev. Med Microbiol 1993;4: Perfect JR, Cox GM, Lee JY et al. The impact of culture isolation of Aspergillus species: a hospitalbased survey of aspergillosis. Clin Infect Dis 2001; 33: Kaufman L.,Standard M, Kraft DE. Inmunohistologic identification of Aspergillus spp and other hyaline fungi by using polyclonal fluorescent antibodies. J Clin Microbiol 1997;35: Schwartz J. Thediagnosis of deep mycoses by morphologic methods. Human Pathol 1982;13:519: Caillot D, Casanovas O, Bernard A, et al. Improved managemente of invasive aspergillosis in neutropenic patientes using early thoracic computed tomographic scan and surgery. J Clin Oncol 1997; 15: Caillot D, Cauaillier JF, Bernard A. et al. Increasing volume and changing characteristics of invasive pulmonary aspergillosis on secuential thoracic computed tomography scans in patients with neutropenia. J Clin Oncol 2001; 19: Caillot D, Mannone L, Luisenier B, et al. Role of early diagnosis and agressive surgery in the management of invasive pulmonary aspergillosis in neutropenic patientes. Clin Microbiol Infect Dis 2001; 7 (Suppl.2) : Duthie R, Denning W. Aspergillus fungemia:report of two cases and review. Clin infect Dis 1995; 20: Maertens J, Van Eldere J. Verhaegen J et al. Ude of circulating galactomannan screening for early diagnosis of invasive aspergillosis in allogenic stem cell transplant recipientes J. Infect Dis 2002; 186: Maertens J, Verhaegen J, Lagrou K. Screeening for circulating galactomannan as a noninvasive diagnosis tool for invasive aspergillosis in prolonged neutropenic patient and stem cell transplantation recipients: a prospective validation. Blood 2001;97: