Resumen

La infección del sistema nervioso central es un proceso inflamatorio grave, potencialmente mortal, causado principalmente por virus y bacterias. El análisis del líquido cefalorraquídeo ayuda a su diagnóstico; la realización de la reacción en cadena de la polimerasa en el líquido cefalorraquídeo es la técnica elegida para identificar el microorganismo. El objetivo del presente artículo es caracterizar los pacientes con neuroinfección diagnosticada por reacción en cadena de la polimerasa en una clínica en Cali, Colombia. Para ello, se estudiaron 11 pacientes con detección de algún microorganismo por reacción en cadena de la polimerasa en líquido cefalorraquideo, en la Fundación Clínica Infantil Club Noel. Se detectaron: Cytomegalovirus, Streptococcus pneumoniae, Herpes simplex virus 1, Herpes simplex virus 2, Human herpesvirus 6, Enterovirus y Neisseria meningitidis. En 8/11 pacientes hubo cambios en la conducta terapéutica después del resultado de la reacción en cadena de la polimerasa. El comportamiento del hemoleucograma, reactantes de fase aguda y análisis del líquido cefalorraquideo fueron concordantes con lo reportado en los textos consultados dependiendo si es de causa viral o bacteriana. En conclusión, el uso de reacción en cadena de la polimerasa ayuda a detectar el agente causal de la neuroinfección y así usar tratamiento antimicrobiano dirigido.

INTRODUCCIÓN

En la meningoencefalitis ocurre un proceso inflamatorio de componentes del sistema nervioso central (SNC), generando clínicamente alteración de funciones neurológicas, los principales agentes infecciosos son virus primando sobre las bacterias, aunque la identificación etiológica no se logra en la mayoría de los pacientes (1). La causa infecciosa se puede orientar según la edad. En el periodo neonatal son causas virales los enterovirus, Herpes virus (VHS), virus de Epstein-barr (VEB) y citomegalovirus (CMV) principalmente (2,3), y causas bacterianas en este grupo etario corresponden a microorganismos adquiridos en el canal del parto como Streptococcus agalactiae, Listeria monocytogenes y Escherichia coli (2,4); siguiendo con lo anterior, en pacientes mayores de 3 meses la principal etiología bacteriana corresponde a Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae y Haemophilus influenzae (4,5), mientras que las virales son los enterovirus, seguido por VHS y en menor proporción VEB, adenovirus y virus de inmunodeficiencia humana (VIH) (6); en el grupo de edad entre 1 y 3 meses la etiología es mixta (microorganismos de la etapa neonatal y también microorganismos que afectan a mayores de 3 meses) (6).

Clínicamente las manifestaciones de meningoencefalitis dependen de la edad, es inespecífica en neonatos y lactantes, en general es de característica insidiosa, aunque en un porcentaje menor se expresa con deterioro neurológico rápidamente progresivo (7). En recién nacidos se observa inestabilidad térmica, letargia o irritabilidad, emesis, taquipnea, convulsiones, apnea o abombamiento fontanelar. En lactantes aparece fiebre, emesis, decaimiento, irritabilidad, quejido, alteración del sensorio y convulsiones, a partir de los 8 meses, ya puede haber signos de irritación meníngea. En mayores de 1 año fiebre, cefalea, emesis, convulsiones y signos de irritación meníngea son los principales síntomas (4, 8).

Para sospechar un diagnóstico de infección del SNC en pacientes con signos y síntomas relacionados con este sistema, se debe tener en cuenta los antecedentes personales, sus patologías de base o recientes, condiciones predisponentes, procedencia, esquema de vacunación y antecedentes perinatales (2). La realización de exámenes como hemoleucograma y reactantes de fase aguda (proteína C reactiva y procalcitonina) pueden dar una idea entre etiología viral o bacteriana. Los hemocultivos pueden identificar bacteriemia (1,4,9). Se debe realizar punción lumbar (PL) para analizar el líquido cefalorraquídeo (LCR) valorando parámetros como leucorraquia, proteinorraquia, glucorraquia y tinción de Gram que orienten la causa etiológica (10); la realización de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en LCR es la técnica de elección para identificar el microorganismo infeccioso del SNC, y así, dirigir el tratamiento (9,11,12,13,15).

Con el advenimiento de las nuevas técnicas de biología molecular para el reconocimiento de los microorganismos infectantes, se han desarrollado nuevos métodos de detección de los mismos entre los cuales se encuentra la PCR multiplex en tiempo real. El presente artículo muestra el uso de esta técnica para el diagnóstico y maneo dirigido de pacientes con infección del SNC.

El objetivo de este artículo es caracterizar a los pacientes con diagnóstico de infección del sistema nervioso central por PCR Multiplex en tiempo real en un centro de referencia en Cali, Colombia.

PACIENTES Y MÉTODOS

La presente investigación es un estudio observacional descriptivo retrospectivo tipo serie de casos, se tomó como población estudiada a pacientes menores de 18 años con diagnóstico de meningitis de cualquier etiología identificada por PCR Multiplex en tiempo real en LCR tomado por punción lumbar y procesada por el sistema FilmArray de BioMérieux, en la Fundación Clínica Infantil Club Noel de la ciudad de Cali-Colombia en el periodo de tiempo comprendido entre el 1 de enero de 2017 a 30 de junio de 2018; en total fueron 11 pacientes con detección de cualquier tipo de microorganismo por PCR multiplex en tiempo real. Las principales variables que se estudiaron fueron: edad; sexo; signos y síntomas como por ejemplo: fiebre, signos de irritación meníngea y síndrome encefálico/alteración de función neurológica; además, microorganismos detectados por PCR; modificaciones al tratamiento al recibir el resultado de PCR Multiplex en tiempo real; días de hospitalización; número de pacientes fallecidos y hallazgos de diversos examenes realizados en los pacientes con neuroinfección (Hemoleucograma, Proteína C Reactiva, Procalcitonina, Análisis de LCR, hemocultivos, cultivo de LCR). En análisis estadístico, las variables cualitativas o categóricas se reportaron con frecuencias absolutas y porcentajes y las variables cuantitativas continuas, se analizaron con medidas de tendencia central.

La presente investigación se desarrolló con apego a los tratados internacionales de Bioética; fue aprobada por el comité de Ética de la Fundación Clínica Infantil Club Noel de la ciudad de Cali-Colombia.

RESULTADOS

Se identificaron en 11 pacientes resultados positivos para cualquier microorganismo por PCR Multiplex en tiempo real en LCR. Por otra parte, la edad de los pacientes con PCR positiva oscilaba entre 1 mes y 16 años, siendo lactantes menores 5/11, lactantes mayores 2/11, escolares 2/11 y adolescentes 2/11 pacientes. 7/11 correspondían al género masculino y 4/11 al femenino.

Ahora bien, en cuanto a signos y síntomas, se presentó fiebre en 10/11 pacientes, signos de irritación meníngea en 4/11 pacientes, síndrome encefálico o alteración de función neurológica en 7/11 pacientes y la triada de fiebre (signos de irritación meníngea, síndrome encefálico/alteración de función neurológica en 3/11 pacientes).

Los microorganismos detectados por PCR multiplex en tiempo real fueron los siguientes:

Cytomegalovirus: (1/11)

Streptococcus pneumoniae (1/11)

Streptococcus pneumoniae +Herpes simplex virus 1 (1/11)

Herpes simplex virus 2 (1/11)

Human herpesvirus 6 (2/11)

Enterovirus (4/11): correspondiente al 34.6% de las identificaciones

Neisseria meningitidis (1/11)

Transcurrieron 4 días, en promedio, (rango de 1 a 26 días) con moda y mediana de un día desde el ingreso del paciente a la clínica hasta la realización de PCR en LCR.

El promedio de hospitalización fue de 30 días con un rango de 4 a 110 días, siendo la mediana 17 días. 5/11 pacientes requirieron ingreso a unidad de cuidados intensivos y se presentó un caso de mortalidad.

La Tabla No. 1 resume las modificaciones al tratamiento al recibir el resultado de PCR Multiplex en tiempo real (ver Tabla No. 1).

En resumen, con el uso de PCR Multiplex en tiempo real en LCR:

Se hizo omisión de resultado de PCR en 2/11 pacientes.

No se realizó cambio terapéutico con el resultado de PCR, pero sin omitir el resultado de este, en 1/11 pacientes

En 8/11 pacientes el resultado de la PCR indujo un cambio de conducta terapéutica.

En la Tabla No. 2, se describen los hallazgos en los diversos exámenes realizados en los pacientes con neuroinfección, en donde los pacientes con etiología bacteriana presentaron en promedio leucocitosis y neutrofilia en el hemoleucograma, importante aumento de reactantes de fase aguda, y en LCR presencia de pleocitosis a expensas de neutrófilos con hipoglucorraquia e hiperproteinorraquia. En los paraclínicos de los pacientes con etiología viral, en promedio, no hubo significativo aumento de leucocitos y la desviación de la fórmula leucocitaria fue hacia un mayor porcentaje de linfocitos, el aumento de reactantes de fase aguda fue mínimo; y en LCR la pleocitosis no fue tan marcada, su aumento fue a expensas de linfocitos, la glucosa no tuvo alteración y la hiperproteinorraquia fue discreta (ver Tabla No. 2).

Tabla No. 1. Modificaciones al tratamiento en pacientes con infección del SNC según reporte de PCR Multiplex en tiempo real en LCR.

Paciente

Resultado de PCR

Manejo antimicrobiano previo

Manejo antimicrobiano posterior

Observaciones

Enterovirus

Ninguno

Vancomicina Meropenem

Se le realizó neurocirugía 5 días antes del inicio de síntomas, y en LCR había hipoglucorraquia con hiperproteinorraquia, por lo anterior se maneja como etiología bacteriana

Neisseria meningitidis

Cefepima

Vancomicina

Vancomicina + Penicilina G cristalina.

Se administró Vancomicina por presencia de hemocultivos positivos para S. epidermidis en paciente hemodinámicamente inestable

Enterovirus

Ninguno

Ninguno

Confirma no uso de antimicrobianos para este agente infeccioso

Citomegalovirus

Ninguno

Ganciclovir

Se decide manejo dirigido para el microorganismo detectado

Herpes simplex virus 1 y Streptococcus pneumoniae.

Ceftriaxona

Vancomicina

Ceftriaxona

Aciclovir

Coinfección en SNC por agente viral-bacteriano versus posibilidad de falso positivo para Herpes virus activo

Streptococcus pneumoniae

Ceftriaxona

Vancomicina

Ceftriaxona

Se decide manejo dirigido para el microorganismo detectado

Human herpesvirus 6

Vancomicina

Ceftriaxona

Ganciclovir

Se decide manejo dirigido para el microorganismo detectado

Human herpesvirus 6

Vancomicina

Ceftriaxona

Aciclovir

Se decide manejo dirigido para el microorganismo detectado

Herpes simplex 2

Vancomicina

Ceftriaxona

Aciclovir

Aciclovir

Se decide manejo dirigido para el microorganismo detectado

10

Enterovirus

Vancomicina

Ceftriaxona

Ninguno

Se decide no uso de antimicrobianos para este agente infeccioso

11

Enterovirus

Vancomicina

Ceftriaxona

Ninguno

Se decide no uso de antimicrobianos para este agente infeccioso

Tabla No. 2. Comparación de resultados paraclínicos de interés según detección del PCR Multiplex en tiempo real en LCR

Tipo de Paraclínico

Detección viral por PCR (8 pacientes)

Detección bacteriana por PCR (3 pacientes)

Hemoleucograma y Reactantes de Fase Aguda

Leucocitos/(L en cuadro hemático al ingreso

Promedio: 10907 Mediana: 9520

Rango: 6240-17700

Promedio: 16266 Mediana: 17510

Rango: 6590-24700

Neutrófilos/(L en cuadro hemático al ingreso

Promedio: 4493 Mediana: 3940

Rango: 1650-9980

Promedio: 12530 Mediana: 16310

Rango: 4240-17040

Linfocitos/(L en cuadro hemático al ingreso

Promedio: 5218 Mediana: 4525

Rango: 1390-10190

Promedio: 2163 Mediana: 2040

Rango: 770-3680

Monocitos/(L en cuadro hemático al ingreso

Promedio: 1003 Mediana: 860

Rango: 680-1870

Promedio: 1530 Mediana: 410

Rango: 240-3940

Plaquetas/(L en cuadro hemático al ingreso

Promedio: 386000 Mediana: 343000

Rango: 247000-749000

Promedio: 525333 Mediana: 436000

Rango: 184000-959000

Proteína C Reactiva más alta durante la hospitalización (mg/L)

Promedio: 42,6 Mediana: 13

Rango: 0,02 -226

Promedio: 154 Mediana: 70

Rango: 14-378

Procalcitonina más alta durante la hospitalización (ng/ml)

Promedio: 3,29 Mediana: 0,49

Rango: 0,08-12,1

Promedio: 10,95 Mediana: 10,95

Rango: 0,4- 21,5

Líquido Cefalorraquídeo

Conteo de leucocitos / mm3

Promedio: 257,7 Mediana: 204

Rango: 0-775

Promedio: 3019 Mediana: 495

Rango: 13-8550

Porcentaje de Neutrófilos

Promedio: 8% Mediana: 2,5% Moda: 0%

Rango: 0-96

Promedio: 96,6% Mediana: 100% Moda: 100%

Rango: 90-100

Porcentaje de Linfocitos

Promedio: 68,5% Mediana: 87,5% Moda: 100%

Rango: 0-100

Promedio: 3,3 Mediana: 0 Moda: 0

Rango: 0-10

Glucosa (mg/dl)

Promedio: 41,8 Mediana: 43,5

Rango: 5- 66

Promedio: 2,6 Mediana: 1

Rango: 0-7

Proteínas (mg/dl)

Promedio: 94,2 Mediana: 71,5

Rango: 25-311

Promedio: 296,3 Mediana: 287

Rango: 187-415

Bacteriológicos

Positividad de la coloración de Gram en LCR

En cero de ocho pacientes

En dos de tres pacientes

Positividad de cultivos de LCR

En cero de ocho pacientes

En dos de tres pacientes:

Los dos con Streptococcus pneumoniae

Positividad de Hemocultivos

En cero de ocho pacientes

En tres de tres pacientes:

Uno con Staphylococcus epidermidis, y dos con Streptococcus pneumoniae

DISCUSION

La implementación de PCR en procesos diagnósticos adquiere importante utilidad, siendo actualmente una técnica de la biología molecular útil en el diagnóstico médico, en donde su proceso implica la amplificación de un fragmento de ADN y, de esta manera, identifica si en la muestra procesada existen microorganismos patógenos (14,15). Por lo anterior, la realización de la PCR en conjunto con los métodos microbiológicos convencionales de diagnóstico en neuroinfección aumenta la posibilidad de identificar el agente causal (13,15). Gracias al uso de PCR multiplex en tiempo real en el presente artículo logramos la identificación de microorganismos patógenos (Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, Cytomegalovirus, Herpes simplex virus

1, Herpes simplex virus 2, Human herpesvirus 6 y Enterovirus) en LCR de pacientes con neuroinfección; y como se describió, en 8/11 pacientes la realización PCR fue determinante al momento de afinar, afianzar y encaminar una ruta de manejo terapéutico.

En todo paciente con sospecha de meningitis es necesario analizar el citoquímico de LCR y dependiendo de la disponibilidad se puede realizar PCR a la muestra de LCR; inicialmente la terapia antimicrobiana empírica se basa en la edad del paciente, datos importantes de la historia clínica y el estado de la enfermedad subyacente, además de la interpretación del citoquímico de LCR; una vez que se detecta el patógeno infectante (por cultivo o PCR) la terapia antimicrobiana puede modificarse para un tratamiento óptimo y dirigido (15,16). En el presente estudio el resultado de PCR y el análisis del citoquímico de LCR fueron los principales determinantes en el momento de ajustar la terapia antimicrobiana.

Las causas bacterianas de meningitis generan alta morbimortalidad, por lo que requieren de un diagnóstico y tratamiento oportunos para mejorar el pronóstico de los pacientes; afortunadamente la introducción de vacunas (H. influenzae b, N. meningitidis y S. pneumoniae) ha disminuido la incidencia y mejorado el pronóstico de pacientes con meningitis por estas causas (17). En 3/11 pacientes analizados en este artículo la etiología microbiológica fue bacteriana, 2 de ellos con buena respuesta clínica al manejo oportuno (N. meningitidis y S. pneumoniae) pero con mortalidad en 1/11 en donde su detección por PCR multiplex en tiempo real reportó coinfección de Streptococcus pneumoniae + Herpes simplex virus 1.

En Colombia se reportan cada año casos de Neisseria meningitidis, en los cuales la identificación microbiológica es difícil de realizar, afectando principalmente, a menores de 10 años, presentando un curso rápido y síntomas inusuales por lo cual es difícil de reconocer clínicamente y esto genera una alta tasa de letalidad (18); con diagnostico etiológico por PCR multiplex en tiempo real se identificó Neisseria meningitidis en 1/11 pacientes con meningitis, corroborando la presencia de este microorganismo como agente causal de meningitis en la población pediátrica de nuestro medio.

Como manejo antimicrobiano empírico de neuroinfección la guía de la “infectious Diseases Society of America” (IDSA) recomienda: en menores de 1 mes cubrir S. agalactiae - E. coli - L. monocytogenes - Klebsiella, esto con el uso de Ampicilina más Cefotaxima o Ampicilina más un aminoglucósido. Entre 1 y 23 meses de edad cubrir S. pneumoniae - N. meningitidis - S. agalactiae - E. coli - H influenzae, estos con Vancomicina más Cefalosporina de tercera generación. Por su parte, a los mayores de 2 años cubrir principalmente S. pneumoniae -N. meningitidis con Vancomicina más Cefalosporina de tercera generación (9). Identificamos, en general, la adherencia a la guía IDSA en donde los manejos antibacterianos empíricos para neuroinfección fueron Vancomicina más Ceftriaxona en 5/11 pacientes, Vancomicina más Cefepima en 1/11 y solo Ceftriaxona en 2/12 pacientes.

Los estudios al respecto son enfáticos en determinar que la principal causa de neuroinfección es de etiología viral con predominio de enterovirus (1,2,3,6,19). En nuestro estudio se encontró que la etiología viral neuroinfecciosa identificada por PCR Multiplex en tiempo real correspondió a 8/11 pacientes, reportando Cytomegalovirus (1/11), Herpes simplex virus 1 (1/11), Herpes simplex virus 2 (1/11), Human herpesvirus 6 (2/11) y Enterovirus (4/11). La guía IDSA recomienda como tratamiento dirigido para cada uno de estos virus los siguientes planes: Herpes simplex virus: Aciclovir. Cytomegalovirus: Ganciclovir más foscarnet. Human herpesvirus 6: Ganciclovir o foscarnet. Enterovirus no requiere manejo antiviral (19).

Con respecto a los exámenes solicitados con el fin de identificar si la neuroinfección es de causa viral o bacteriana, generalmente se usa el hemoleucograma en donde la elevación de leucocitos a expensas de neutrófilos podría indicar más una causa bacteriana, en comparación con la causa viral donde generalmente la leucocitosis no es tan marcada y la desviación de la fórmula leucocitaria es hacia un mayor porcentaje de linfocitos (2,4,9). En la neuroinfección de etiología bacteriana hay un mayor aumento de reactantes de fase aguda tales como Proteína C Reactiva, Velocidad de Sedimentación Globular (VSG) y Procalcitonina (4,9) en donde Procalcitonina tiene alta sensibilidad y especificidad para un diagnóstico temprano de neuroinfección de causa bacteriana y, de esta manera, es útil como complemento para diferenciar las meningitis de etiología bacteriana y no bacteriana logrando instaurar un manejo antimicrobiano rápido y eficaz (20). Estos mismos datos los encontramos en el presente artículo, en donde en el hemoleucograma en promedio existe mayor leucocitosis en etiología bacteriana a expensas de neutrófilos; por el contrario, en etiología viral se observa linfocitosis sin aumento tan marcado en el conteo total de leucocitos; además de esto, presencia de reactantes de fase aguda Proteína C Reactiva y Procalcitonina más elevados en etiología bacteriana.

Con respecto al citoquímico de LCR de pacientes con etiología bacteriana hubo mayor pleocitosis a expensas de neutrófilos, se encontró hipoglucorraquia importante y mayor hiperproteinorraquia; esto comparado con la etiología viral en donde la pleocitosis no fue tan marcada, su aumento fue a expensas de linfocitos, la glucosa no tuvo alteración y la hiperproteinorraquia fue discreta. Datos similares se describen en los textos referentes al tema, en donde la neuroinfección bacteriana generalmente se manifiesta en el LCR con pleocitosis establecida con predominio de neutrófilos, consumo de glucosa y elevación de proteínas; y la neuroinfección viral con pleocitosis de predominio linfocitario, sin consumo de glucosa y discreta elevación de proteínas (10,21). La realización de punción lumbar para obtención de LCR debe realizarse de una manera aséptica y con protocolos establecidos para su correcta toma y así realizar un diagnóstico más confiable (22).

CONCLUSIONES

Con el uso de PCR multiplex en tiempo real en muestra de LCR de pacientes con neuroinfección, se detectaron microorganismos patógenos (Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae, Cytomegalovirus, Herpes simplex virus 1, Herpes simplex virus 2, Human herpesvirus 6 y Enterovirus) para los cuales en 8 de 11 pacientes la realización de esta técnica de biología molecular fue determinante al momento de afinar, afianzar y encaminar un plan terapéutico.

La realización de hemoleucograma, reactantes de fase aguda y punción lumbar para análisis de LCR y tinción de Gram ayudan a orientar la posible etiología neuroinfecciosa; pero el diagnóstico confirmatorio lo realiza la positividad del cultivo de LCR o la detección de microorganismos por PCR.

FUENTES DE FINANCIAMIENTO

La presente investigación no contó con ningún tipo de financiación, los costos fueron asumidos por todos los autores.

Correspondencia

Jojoa Ríos, José Danilo

Correo: josedanilojojoarios@outlook.com