fibrosis quística (viii/05) - neumomadrid · 2018-11-22 · de éstas y la aparición de...

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RESUMENEl conocimiento microbiológico de la colo-

nización e infección en el paciente con fibro-sis quística ha sido determinante para esta-blecer las pautas de seguimiento y tratamientode estos pacientes. Se han elaborado diferen-tes teorías etiopatogénicas de la enfermedadque tratan de explicar, entre otros aspectos, lafacilidad con la que se produce la colonizacióndel pulmón en estos pacientes. Pseudomonasaeruginosa constituye el patógeno por exce-lencia en la FQ y es el que está más relacio-nado con el progresivo deterioro de la funciónpulmonar. Otros patógenos importantes sonStaphylococcus aureus, Haemophilus influenzaey el complejo Burkholderia cepacia. La aplica-ción de técnicas moleculares ha contribuido ala descripción de posibles nuevos patógenos,aunque su papel en el deterioro de la funciónpulmonar está aún por definir. El seguimien-to microbiológico de los pacientes con fibro-sis quística incluye el cultivo de las secrecio-nes y el estudio de la sensibilidad a losantimicrobianos de los patógenos aislados.Además, el estudio del estado inmunológicofrente a algunos patógenos (P. aeruginosa yAspergillus fumigatus) es frecuentemente uti-lizado como indicador de la colonización cró-nica en estos pacientes y del riesgo de apari-ción de exacerbaciones. El seguimientomicrobiológico continuo en este tipo de enfer-mos constituye una práctica clínica adecuadae imprescindible para el control de la coloni-zación y su progresión.

INTRODUCCIÓNEl estudio microbiológico de las secrecio-

nes respiratorias ha constituido durante años

una parte importante del seguimiento de lospacientes con fibrosis quística (FQ) y conti-núa vigente en las recomendaciones para sumanejo(1-6). El conocimiento de los patronesde colonización y el control de la infecciónmediante el tratamiento antimicrobiano hancontribuido al aumento de la calidad y expec-tativa de vida en estos pacientes. Asimismo,la aplicación de las nuevas técnicas de biolo-gía molecular al estudio microbiológico y elanálisis de los patrones de colonización bajoel prisma de la biología de poblaciones ha con-tribuido a la definición de los diferentes esta-dios de la enfermedad (primoinfección, colo-nización esporádica y colonización e infeccióncrónica) con proyección práctica en el trata-miento antimicrobiano. Además, el conoci-miento microbiológico ha sido imprescindi-ble para la estructuración de las diferentesteorías etiopatogénicas de la enfermedad y laconstatación de las implicaciones que presentala colonización bacteriana persistente en eldeterioro de la función pulmonar. En este capí-tulo se revisarán las diferentes teorías etio-patogénicas y se definirán los diferentes esta-dios de la enfermedad, los métodos de estudiomicrobiológicos y la valoración de los datosdel cultivo y serología frente a P. aeruginosapara el seguimiento de los pacientes con FQ.

COLONIZACIÓN / INFECCIÓN PULMONAREN EL PACIENTE CON FQ

EtiopatogeniaEn condiciones normales, el líquido situa-

do en la superficie de la vía aérea está cons-tituido por dos capas: una formada por el líqui-do periciliar y otra capa mucosa más viscosa

MICROBIOLOGÍA

Rafael Cantón Moreno, Auxiliadora Molina García, Luis Máiz Carro

NeumoFibrosis 15/12/05 10:10 Página 57

(Fig. 1). El volumen de la primera está estre-chamente regulado para proporcionar una vis-cosidad baja que permita una adecuada lubri-cación de las mucinas y que los cilios puedanbatir sin dificultad y eliminar los posibles micro-organismos que hayan alcanzado el aparatorespiratorio. La capa mucosa está formada pormucinas de alto peso molecular cuyas pro-piedades se alteran según el contenido de agua,las concentraciones de iones y el pH. La diver-sidad de las cadenas laterales de los carbohi-dratos dentro del gel de mucina permite atra-par una gran variedad de partículas yeliminarlas de la vía aérea(7).

La FQ es el resultado de una alteración delgen CFTR que determina la formación de unaglicoproteína, denominada cystic fibrosis trans-membrane conductance regulator, que se sitúasobre todo en la membrana apical de las célu-las epiteliales y exocrinas. Se trata de un trans-portador de cloro que también se relacionacon la regulación de los canales de transpor-te de sodio y potasio y con la hidrólisis de ATP.El defecto de esta proteína ocasiona una alte-ración en el transporte iónico a través de lasuperficie del epitelio de múltiples órganosy sistemas que expresan el CFTR, entre los

que destacan páncreas y pulmón. Este últimoes el que se afecta de manera más llamati-va. Una consecuencia de la alteración en eltransporte de iones es la deshidratación yaumento de la viscosidad de las secrecionesde la vía aérea con lo que se crea un excelentemedio de cultivo que favorece el crecimien-to bacteriano.

Los pulmones en el paciente con FQ nopresentan ninguna alteración histológica alnacer. Poco después, las bacterias colonizan einfectan las vías aéreas de estos pacientes yeste hecho se asocia a una intensa, aunqueineficaz, respuesta inflamatoria con predomi-nio de neutrófilos que se localiza en los tejidosendo y peribronquiales(8-10). Además, existe unaelevación de interleucina (IL) 8 y elastasa neu-trofílica que produce una importante quimio-taxis de neutrófilos al pulmón(11). Estudios rea-lizados en niños con FQ demuestran una granrespuesta inflamatoria en la vía aérea tanto delos pacientes con cultivos bacterianos positi-vos como en los que los presentan negativos.Asimismo, parece ser que esta respuesta esmayor cuando el recuento bacteriano en lasmuestras obtenidas por lavado broncoalveo-lar es de al menos 5x104 ufc/mL(12). Al final,

R. CANTÓN MORENO ET AL.

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FIGURA 1. Flujo del moco del tracto respiratorio inferior en individuos normales y pacientes con fibrosisquística.


debido a la proteólisis de los tejidos que sos-tienen las vías aéreas, se favorece la dilataciónde éstas y la aparición de bronquiectasias, conlo que hay predisposición a la infección bac-teriana crónica.

Los mediadores de la afluencia de neutró-filos al pulmón del paciente con FQ incluyenIL-8, IL-1, TNF, leucotrieno B4 y factores deri-vados del complemento. IL-8 es producida porla estimulación de las células epiteliales, macró-fagos y neutrófilos, y constituye el principalfactor quimiotáctico en la vía aérea. Los neu-trófilos activados son las células que juegan elpapel más importante en la patogénesis dela enfermedad pulmonar en la FQ. Estas célu-las liberan elastasa y otras proteasas que blo-quean las defensas locales del huésped. Cuan-do los neutrófilos se rompen, se liberangrandes cantidades de DNA de alto peso mole-cular que aumentan la viscosidad de la secre-ción endobronquial, con lo que se reduce laeliminación mucociliar(11).

En la actualidad, la infección pulmonarsigue siendo la principal causa de morbilidady mortalidad en el paciente con FQ, aunqueson pocos los microorganismos que estánimplicados en ella. Los patógenos más fre-cuentemente aislados son Pseudomonas aeru-ginosa y Staphylococcus aureus y, en menormedida, Haemophilus influenzae, Stenotropho-monas maltophilia, Achromobacter xylosoxidansy Burkholderia cepacia(13,14).

Se han generado algunas hipótesis que rela-cionarían las mutaciones en el CFTR con eldesarrollo de las infecciones pulmonares y queintentarían explicar la cantidad excesiva democo en las vías aéreas, la aparición de infec-ciones bacterianas, especialmente por P. aeru-ginosa, y la intensa respuesta inflamatoria quese observa en el tracto respiratorio de estospacientes:

1. Hipótesis de la inflamación primaria.Inmunidad innata y persistencia de infeccionesbacterianas. La respuesta inmunitaria innata,junto con la eliminación mucociliar, consti-tuyen la primera línea de defensa contra lainfección en la vía aérea. Además, el líquido

que existe en la superficie de la vía respira-toria está compuesto por proteínas y pépti-dos (lisozima, lactoferrina, fosfolipasa A2),con actividad antibacteriana. En la FQ no hayevidencia de que exista déficit en su produc-ción. Sin embargo, se ha descrito una dismi-nución en la concentración de una proteínasérica (mannose-binding lectin) importante enla inmunidad innata frente a bacterias y virusya que, al unirse a la manosa y a la N–acetil-glucosamina de la superficie de los microor-ganismos, activa el complemento y favorecela fagocitosis. Este déficit podría contribuir aldeterioro más rápido de la función pulmonary a la menor supervivencia de aquellospacientes colonizados por P. aeruginosa y B.cepacia(4,15). Esta hipótesis sugiere que la infla-mación en la vía aérea del paciente con FQestaría presente desde los primeros meses devida, incluso antes de la aparición de la infec-ción. Otros investigadores consideran que lainflamación es posterior. Existen evidenciasde que muestras obtenidas por lavado bron-coalveolar presentarían bajas concentracio-nes de IL10, una citocina antiinflamatoriacuyo déficit podría dar lugar a inflamaciónpulmonar severa(16).

2. Hipótesis del receptor celular. Adherenciabacteriana anormal en las células epiteliales. Lainfección inicial puede estar relacionada conun incremento en la adherencia de patógenos,principalmente P. aeruginosa, a receptoressituados en la superficie apical de las célulasepiteliales en la vía aérea del paciente con FQ.Esta hipótesis defiende que las organelas celu-lares en la FQ tienen modificado el pH, lo quereduciría la sialización de glucoconjugados.Este hecho conduciría al incremento en elnúmero de moléculas de asialo-GM1 (asialo-gangliósido-1), un receptor para muchas bac-terias, y que estaría aumentado en las célu-las que expresan la mutación en el CFTR, conlo que se favorecería la unión de P. aeruginosay S. aureus. Sin embargo, se ha demostradoque asialo-GM1 no es un receptor para formasmucoides sin pilli o flagelos, variantes habi-tuales en la FQ.

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Por otra parte, se ha sugerido que el CFTRno alterado podría servir como receptor paraP. aeruginosa en el proceso de internalización,fagocitosis y eliminación por descamación enel epitelio de la vía aérea. En la FQ, estaría dis-minuida la unión de estos patógenos al CFTRcon mutaciones como la F508del, lo que per-mitiría la libre multiplicación de P. aerugino-sa(16,17). Es poco probable que la fagocitosis delas células epiteliales juegue un papel impor-tante en el establecimiento de la infección yaque, tanto S. aureus como P. aeruginosa, seobservan al principio en el moco endobron-quial y no adheridas al epitelio.

3. Hipótesis asociada a la concentración desal y alteración de las defensinas. En condicio-nes normales el epitelio de la vía aérea regulala concentración de sal del líquido que existeen su superficie y que es crítica para un correc-to funcionamiento de los péptidos naturalescon actividad antimicrobiana que aparecen enel pulmón. En la FQ, el líquido de la superficiede la vía respiratoria tendría una mayor con-centración de sal comparada con los individuosno afectados con lo que se inactivarían los pép-tidos antimicrobianos y esto permitiría el ini-cio de la colonización bacteriana. Esta hipóte-sis se basa en el hecho de que las célulasepiteliales de la vía aérea de los pacientes conFQ tienen propiedades similares a las glándu-las sudoríparas. Debido a que las defensinasson inactivadas por una concentración de salsuperior a 50 mmol/L, las bacterias podríanmultiplicarse en la superficie del epitelio res-piratorio de los pacientes con FQ(16,18).

4. Hipótesis de la disminución del fluido iso-tónico y moco anóxico. El epitelio de la vía aérea,permeable al agua, controla el volumen del líqui-do que existe en su superficie a través de untransporte isotónico que mantendría una ade-cuada capa mucosa y una óptima eliminaciónmucociliar. Esta teoría propone la concentra-ción isotónica de sal como resultado de la absor-ción anormal de sodio desde la luz de la víaaérea junto con el fallo del CFTR para secretarclorhídrico, conduciendo a deshidratación dellíquido periciliar. La pérdida de agua aumenta

la viscosidad del moco y perjudica la elimina-ción mucociliar. Las bacterias que invaden elpulmón del paciente con FQ son atrapadas enesta viscosa capa mucosa de la zona apical delas células epiteliales respiratorias, en las queencuentran unas condiciones de crecimientomicroaerófilo o anaeróbico atribuible al consu-mo anormal de oxígeno de las células en la FQ.Estas condiciones de crecimiento desencade-nan un cambio de P. aeruginosa no mucoide amucoide, el principal fenotipo en la FQ(16,19,20).

Aunque estas hipótesis pueden ser discu-tidas, es un hecho aceptado que el pulmón enla FQ presenta una exagerada, sostenida yextendida respuesta inflamatoria como con-secuencia de la presencia de patógenos víri-cos y bacterianos. La inflamación está presenteincluso en los pacientes clínicamente establesy en niños diagnosticados por cribado neo-natal. La inflamación endobronquial persis-tente es deletérea para el curso de la enfer-medad pulmonar.

Por otra parte, la eliminación mucociliar esun mecanismo de defensa innata en las víasrespiratorias que muchos estudios muestranque está disminuida en la FQ. Existe una regu-lación alterada del volumen del líquido de lasuperficie de la vía aérea que contribuye a redu-cir el aclarado mucociliar. El descenso del volu-men del líquido periciliar favorece la interac-ción entre el gel mucinoso y la capa mucosacon mucinas de la superficie celular que entor-pecen la eliminación de las partículas desdelas vías aéreas. En condiciones normales, esteproceso requiere unas 6 horas. Pero en las víasaéreas afectadas en la FQ, este tiempo pue-de estar aumentado. La alteración de la vis-cosidad y regulación de las glándulas submu-cosas también alteran las defensas delhuésped. Parece ser que estas glándulas juga-rían un papel importante en la patofisiologíade la enfermedad. El CFTR se expresa enmayor cantidad en el epitelio de las glándulassubmucosas. Las secreciones de éstas en lospacientes con FQ presentan un pH y un con-tenido de sodio similar a los tejidos controlpero con el doble de viscosidad.


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En resumen, en el epitelio respiratorio nor-mal, la presencia de una capa periciliar conbaja viscosidad y volumen normal favorece laeliminación mucociliar. Un consumo normalde oxígeno por parte de las células epitelia-les provoca que no aparezca un gradiente enla presión parcial de oxígeno dentro del líqui-do de la superficie de las vías aéreas. En el trac-to respiratorio en la FQ, la depleción isotóni-ca del volumen del líquido de su superficiefacilita una disminución del transporte muco-ciliar y persistencia de hipersecreción de mococon lo que aumenta la altura de la capa muco-sa. Esto genera un excesivo consumo de oxí-geno por parte de las células epiteliales y, comoconsecuencia, se produce un gradiente de hipo-xia en esta capa de moco tan engrosada. P.aeruginosa, al llegar a esta superficie mucosahipóxica, penetra activa o pasivamente, adap-tándose a este ambiente aumentando la expre-sión de alginato y la formación de microcolo-nias con posterior evolución a biopelículas. Deesta forma las bacterias en la capa mucosaresistirían las defensas pulmonares del hués-ped, incluyendo neutrófilos, con lo que se pro-duciría la infección crónica(20,21).

La enfermedad pulmonar en la FQ es unreflejo del fallo en la respuesta inmunitaria inna-ta. No hay evidencias que demuestren que enla FQ existan inmunodeficiencias que expli-quen la infección crónica. Tampoco existe unaumento de la frecuencia o gravedad de lasinfecciones fuera del aparato respiratorio. Qui-zás sí presentarían una significativa respuestahumoral dirigida frente a los antígenos de P.aeruginosa (aunque el huésped sería incapazde eliminar este patógeno de la vía aérea) y losanticuerpos dirigidos contra esta bacteria podrí-an ser el primer marcador de infección por estemicroorganismo en los niños con FQ.

Hay muchos factores que contribuirían ala ineficacia de la respuesta inmunitaria adqui-rida. La opsofagocitosis bacteriana estaría dis-minuida. La reducción en la eliminación muco-ciliar disminuye la efectividad de la respuestainmune para eliminar P. aeruginosa de las víasaéreas. La exposición crónica a los antígenos

de esta bacteria en los pacientes con FQ pro-duce una falta de maduración de los anti-cuerpos anti-P. aeruginosa con lo que tambiéndisminuiría su eliminación(22,23).

Cronoinfección pulmonarLos patógenos bacterianos que colonizan la

vía aérea en los pacientes con FQ lo hacen fre-cuentemente siguiendo una secuencia, más omenos establecida, dependiente de la edad. Lamayoría son colonizados en los estadios ini-ciales por S. aureus y H. influenzae, que sonmicroorganismos que pueden ser detectados enniños con enfermedades crónicas y en adultoscon bronquiectasias no debidas a la FQ(13). Enesta fase, la profilaxis con agentes antimicro-bianos es controvertida ya que, no sólo no exis-ten evidencias claras sobre los beneficios deri-vados de este enfoque terapéutico, sino quepodría adelantar la colonización por P. aerugi-nosa.

S. aureus es a menudo el primer microor-ganismo que se aísla en los niños pequeñoscon FQ, aunque su significado en la patogé-nesis de la infección pulmonar sigue siendomotivo de debate. Mientras que la coloniza-ción por S. aureus decrece con la edad de lospacientes, la debida a P. aeruginosa se incre-menta de forma gradual hasta convertirse enel patógeno más frecuente.

Debido a la mayor expectativa de vida deestos pacientes y al hecho de que se utilicenciclos repetidos de antibióticos para controlarlas exacerbaciones, se ha favorecido la colo-nización por otros patógenos oportunistas mul-tirresistentes como B. cepacia, A. xylosoxidanso S. maltophilia. Hay una tendencia general aincrementar su incidencia a partir de los 10años y se alcanzan valores máximos a partirde los 18 años para S. maltophilia y B. cepa-cia y de los 24 para Achromobacter spp.

Patógenos más importantes en lacolonización / infección en el paciente con FQ

La infección pulmonar crónica en el pacien-te con FQ se asocia con un número limitado

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de microorganismos. Los más frecuentes sonS. aureus y P. aeruginosa. Otros con menor fre-cuencia de aparición son H. influenzae y Strep-tococcus pneumoniae. En los últimos años se haincrementado el aislamiento de otras bacterias(S. maltophilia, B. cepacia y A. xylosoxidans) queen algunos pacientes se asocian a un peor pro-nóstico de la enfermedad. No es raro encon-trar en el tracto respiratorio Aspergillus spp,diversas especies de Candida y micobacteriasatípicas (sobre todo Mycobacterium avium).Otros microorganismos, como micoplasmas,virus respiratorios y Chlamydia spp, puedenaparecer sin que su papel en la enfermedadpulmonar esté totalmente aclarado. El hechode que se encuentre un mayor número demicroorganismos se debe en parte al incre-mento de la expectativa de vida en estos pacien-tes, al uso de antibióticos y a la utilización demedios más selectivos que permite el aisla-miento de nuevas especies bacterianas. Detodos ellos, son pocos los claramente asocia-dos con infección pulmonar en la FQ. En esteapartado se incluirían S. aureus, P. aeruginosay B. cepacia. De los microorganismos causan-tes de infección en la FQ, sólo S. aureus puedeser patógeno en inmunocompetentes. El restose consideran patógenos oportunistas y no pro-ducen enfermedad en el huésped sano. S. mal-tophilia y A. xylosoxidans se han visto con másfrecuencia que B. cepacia en pacientes con FQy enfermedad pulmonar avanzada. Pero songeneralmente menos virulentos. En la figura 2se presentan los patógenos más frecuente-mente aislados en los pacientes con FQ segui-dos por la Unidad de FQ del Hospital Ramón yCajal.

Staphylococcus aureusFue el primer patógeno reconocido como

causa de infección pulmonar crónica en la FQy es a menudo también el primero que se aís-la en los pacientes afectados por esta enfer-medad. Hoy en día continúa el debate sobresu importancia en la patogénesis de la enfer-medad pulmonar. Durante la era preantibióti-ca fue responsable de una elevada tasa de mor-

talidad pero, con la aparición de penicilinasantiestafilocócicas, la morbilidad y mortalidaddebida a este microorganismo ha descendidoaunque sigue siendo un patógeno frecuente,sobre todo en los pacientes menores de 10años. Algunos de estos enfermos están cró-nicamente infectados por esta bacteria, mien-tras que otros sólo presentan una infeccióntransitoria(24).

La virulencia de S. aureus depende de dosfactores:

1. Capacidad para adherirse al epitelio res-piratorio. Esto lo lleva a cabo gracias al ácidoteicoico y a la producción de slime, que es unpolisacárido asociado a la pared y que contie-ne azúcares, ácidos urónicos y aminoácidos.

2. Habilidad para evadir al sistema inmu-ne a través de la producción de factores devirulencia como leucocidinas, hemolisinas, hia-luronidasa, catalasa, coagulasa y varias exo-toxinas(24).

La frecuencia de aislados de S. aureus resis-tentes a la meticilina (SARM) está aumentan-do en estos pacientes posiblemente debido alamplio uso de antibióticos y a la mayor inci-dencia de infecciones por SARM en los hospi-tales(25). La hospitalización frecuente o pro-


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FIGURA 2. Pacientes (%) colonizados por los pató-genos más comunes durante el año 2000 en lospacientes con cultivo positivo (84 pacientes) segui-dos durante el año 2002 por el Servicio de Micro-biología y la Unidad de Fibrosis Quística del Hos-pital Universitario Ramón y Cajal de Madrid.

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longada y la realización de procedimientos qui-rúrgicos son factores de riesgo para la coloni-zación por SARM que en muchos centros y, aligual que ocurre con B. cepacia, puede con-traindicar el trasplante, aunque no pareceaumentar la morbimortalidad en la FQ. Enestos pacientes existe una importante limita-ción terapéutica ya que la mayoría de estosaislamientos son también resistentes a ami-noglucósidos, macrólidos y quinolonas.

El uso continuo de antibióticos antiestafi-locócicos ha sido una práctica común duran-te la última mitad del siglo XX ya que se creíaque contribuía a disminuir la mortalidad enpacientes jóvenes. En la actualidad, tanto porensayos clínicos aleatorizados como por estu-dios retrospectivos se cuestiona su validez aligual que la profilaxis antiestafilocócica, ya quealgunos autores han demostrado que podríaacelerar la adquisición de P. aeruginosa.

El aislamiento de formas auxótrofas de S.aureus en estos pacientes ha aumentado en losúltimos años. Los pacientes generalmente hanrecibido tratamiento antiestafilocócico prolon-gado, sobre todo trimetoprim-sulfametoxazol.Son aislados de crecimiento lento, no hemolí-ticos, no pigmentados y que no crecen en todoslos medios de cultivo, por lo que a veces es difí-cil su reconocimiento. Actualmente se deno-minan small colony variants y tienen repercu-sión en el tratamiento antimicrobiano(26). Estasvariantes probablemente aparecen como resul-tado de la presión antibiótica junto con el entor-no único de las vías aéreas que existe en la FQ.Esta variedad fenotípica deficiente de paredtiene la habilidad de sobrevivir intracelular-mente en los neutrófilos evadiendo las defen-sas del huésped. Además, algunos antibióticosson menos activos, incluyendo aminoglucósi-dos, trimetoprim-sulfametoxazol y agentes queactúan sobre la pared celular (β-lactámicos).No se conoce el papel que desempeñan en laprogresión de la enfermedad.

Pseudomonas aeruginosaEs, con diferencia, el microorganismo más

prevalente y característico de todos los pató-

genos implicados en la infección pulmonar enla FQ y ha sido claramente relacionado con elempeoramiento del estado pulmonar(27,28). Esla principal causa de mortalidad y morbilidaden estos pacientes y, una vez establecida en eltracto respiratorio inferior, es prácticamenteimposible erradicarla a pesar del tratamientoantibacteriano. Más del 80% de los pacientescon FQ, están infectados por este microorga-nismo(13).

Según los estudios de respuesta inmune(anticuerpos anti-P. aeruginosa) en los niñospequeños, la colonización parece producirseantes de que se obtengan los cultivos positivosen las muestras respiratorias. Este hecho se hapodido también demostrar por técnicas mole-culares. Los factores de riesgo para la infecciónpulmonar inicial por este microorganismo enlos pacientes con FQ diagnosticada por criba-do neonatal, serían sexo femenino, genotipohomocigoto F508del y aislamiento previo deS. aureus. No está aclarado totalmente cuál esla fuente de donde proceden los aislados de P.aeruginosa en el paciente con FQ, aunque seha sugerido que podrían adquirirse desde reser-vorios medioambientales.

Los aislados de P. aeruginosa que seencuentran en el pulmón del paciente con FQtienen características distintas a las que cau-san infección aguda en otros pacientes. Losaislados en las fases precoces tienen un feno-tipo muy parecido a los de los aislados ambien-tales, son rugosos (Fig. 3), móviles, sensiblesa los antimicrobianos, prototrópicos y con lipo-polisacáridos lisos. Sólo en este momento conun tratamiento antibacteriano agresivo es posi-ble erradicar al microorganismo(29). Más tarde,P. aeruginosa presenta cambios fenotípicostales como resistencia a los antibióticos, mor-fotipos mucoides (Fig. 3), pierden la motilidaddependiente de los flagelos y las cadenas late-rales(30). Además, son capaces de formar bio-películas generalmente ante situaciones deestrés (antibióticos, deprivación de oxígenoy nutrientes)(31). En biopelículas la bacteria per-manece en un estado de semilatencia con pocatensión de oxígeno y replicándose a un nivel

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bajo. La hipoxia desencadena el paso de la bac-teria desde el fenotipo no mucoide al mucoi-de y así favorece la producción de una gruesacapa de alginato, que formaría la matriz dela biopelícula y que permitiría a la bacteriaresistir a su eliminación por parte del sistemainmune. Este proceso, denominado de quorumsensing, está regulado por señales en las queparticipan pequeños péptidos regulados pordos grupos de genes: R/lasl y rhlR/rhll(20,32). Laaparición de aislados mucosos es señal delcomienzo de la fase crónica de la infección quese caracteriza por exacerbaciones y la necesi-dad de tratamiento antibacteriano(33).

Algunas de las características de las bac-terias con crecimiento en biopelículas son: len-to crecimiento, estimulación de la producciónde anticuerpos ineficaces para eliminar la bac-teria, resistencia intrínseca a los antibióticosy la imposibilidad de erradicación incluso enun huésped con el sistema inmune intacto.Esto sería debido a varios hechos:

1. Determinados mecanismos de resis-tencia (bombas de eflujo, β-lactamasas) pue-den hiperexpresarse cuando cambia el modode crecimiento, proporcionando a la bacteriamayor resistencia a los antibióticos(34)

2. La mayoría de los antimicrobianos ac-túan mejor sobre microorganismos que se

encuentran en la fase de crecimiento rápido.Como el ambiente anaeróbico en las biopelí-culas conlleva a un crecimiento más lento, laeficacia antibiótica disminuiría y se reduciríala capacidad de transporte de sustancias a tra-vés de la membrana celular, un mecanismoque es crítico para que los aminoglucósidossean eficaces(32).

Muchas de las consecuencias que se pro-ducen durante la infección crónica por P. aeru-ginosa en el pulmón son debidas a una impor-tante respuesta inmune dirigida contra sucrecimiento en biopelículas. En los pacientescon FQ se pueden detectar altos niveles de cito-cinas y proteasas derivadas de los leucocitosen el fluido de las vías respiratorias que oca-sionan daño pulmonar(33). Asimismo, existeuna correlación entre el deterioro de la fun-ción pulmonar, las exacerbaciones y el incre-mento de los recuentos de P. aeruginosa.

Los mecanismos por los cuales P. aerugi-nosa se hace resistente a los antibióticos sonprincipalmente: a) utilización de las bombasde expulsión que eliminan el antibiótico de labacteria; b) inducción e hiperproducción deβ-lactamasas; c) alteración de la permeabili-dad; y d) aparición de mutaciones en las topoi-somerasas(35). La producción de la β-lactama-sa AmpC confiere resistencia a ampicilina,


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FIGURA 3. Morfotipos rugoso (A) y mucoso (B) característicos de P. aeruginosa.

A B


amoxicilina-clavulánico y cefalosporinas deprimera, segunda y tercera generación (conla excepción de la ceftazidima). No se afectanlas carboxi y ureidopenicilinas (ticarcilina ypiperacilina), ceftazidima y cefalosporinas decuarta generación (cefepime), los monobac-támicos (aztreonam) y los carbapenems (imi-penem y meropenem). La hiperproducción deesta β-lactamasa cromosómica es el meca-nismo más habitual de resistencia a estos anti-bióticos, excepto carbapenems, cuya resis-tencia aparece cuando P. aeruginosa expresaun nivel moderado o alto de AmpC y ademásmanifiesta alteraciones en la permeabilidado hiperexpresión de los sistemas de expul-sión(36). La resistencia a los aminoglucósidosen la FQ se debe a bombas de expulsión yla de las quinolonas, a mutaciones en las topoi-somerasas (37,38).

Haemophilus influenzaeEs un comensal que aparece en el tracto

respiratorio superior de muchos individuossanos, siendo el tercer patógeno más fre-cuentemente aislado en el tracto respirato-rio del paciente con FQ. Suele aparecer de for-ma precoz por lo que es típico en los pacientesde menor edad e infrecuente en adultos, aun-que es probable que en estos pacientes su cre-cimiento esté frenado por la presencia de P.aeruginosa mucosa(39). Está implicado en lainfección pulmonar crónica y en las exacer-baciones agudas en estos pacientes. Segúnestudios recientes, la mayoría de los pacien-tes colonizados crónicamente con H. influen-zae presentan varios clones a lo largo del tiem-po y sólo en un pequeño porcentaje persisteel mismo clon. La adquisición de este micro-organismo se produciría por transmisión depersona a persona, ya que sólo sobrevivepequeños periodos de tiempo sobre las super-ficies inanimadas.

El riesgo de aparición de resistencias eneste microorganismo en los pacientes con FQes más elevado que en la población normal,sobre todo por la amplia utilización de anti-bióticos en este grupo y la posibilidad de un

aumento de la frecuencia de mutación(40). Esde resaltar que el primer aislamiento de estemicroorganismo resistente a ciprofloxacina enEspaña, se obtuvo de un paciente con FQ. Laproducción de la β-lactamasa plasmídica TEM-1 es el mecanismo más importante por el cualH. influenzae es resistente a los antibióticos β-lactámicos. Esta enzima confiere resistencia alas penicilinas y es inhibida por el ácido cla-vulánico(41). La presencia de mutaciones en lasproteínas fijadoras de penicilinas (PBP) con-fiere resistencia a amoxicilina-ácido clavulá-nico, cefalosporinas de primera y segundageneración y, a veces, disminución en la acti-vidad de cefalosporinas de tercera generacióny carbapenems(42).

Streptococcus pneumoniaeNo es un microorganismo exclusivo de la

FQ y rara vez produce infección crónica enestos pacientes. Como en el resto de la pobla-ción, es capaz de originar infecciones respi-ratorias agudas y presenta el mismo patrón deresistencia. En España existe una tasa eleva-da de resistencia a la penicilina (40-45%) quea veces va asociada a resistencia a eritromi-cina, claritromicina y azitromicina(43).

Burkholderia cepaciaLa mayoría de los pacientes infectados por

este patógeno tienen un mayor deterioro dela función pulmonar y elevada mortalidad.Aproximadamente un 20% de los pacientescolonizados por esta bacteria desarrollan el“síndrome cepacia” que se caracteriza por unrápido y fatal deterioro de la función pulmo-nar, frecuentemente acompañado de bacte-riemia y, por último, muerte por fallo respi-ratorio(44). Estudios recientes han demostradoque B. cepacia no es una única especie sinomás bien un grupo estrechamente relacio-nado (B. cepacia complex) compuesto de dife-rentes “genomovares” o microorganismosgenéticamente distintos pero difíciles de dis-tinguir fenotípicamente y que sólo pueden serdiferenciados por técnicas moleculares. Almenos se han identificado nueve genomo-

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vares distintos de este microorganismo (Tabla1); a ocho se les ha dado la categoría de espe-cies según su caracterización fenotípica ygenómica. La mayoría de las infecciones res-piratorias en pacientes con FQ son causadaspor el genomovar II (B. multivorans), III (B.cenocepacia) y V (B. vietnamiensis). Los geno-movares II y III representan el 85% de los ais-lados de B. cepacia complex en los pacientescon FQ (representando B. cenocepacia el50%)(45). Generalmente es el genomovar III elcausante de las infecciones más graves, el quese ha diseminado en epidemias y el que seasocia con un mal pronóstico después del tras-plante. Por ello se ha sugerido que sólo lospacientes que están colonizados por B. ceno-cepacia deberían ser excluidos del trasplantepulmonar(46). La mayor virulencia de este geno-movar se ha asociado a dos factores de viru-lencia específicos, una adhesina denominadacable pilus y un marcador epidémico deno-minado B. cepacia epidemic strain marker(33).Es importante resaltar la demostración de latransmisión de este patógeno entre pacientescon FQ(47). El reservorio de esta bacteria inclu-ye lugares contaminados en centros para el

cuidado de estos pacientes y ambientes natu-rales como el suelo.

B. cepacia complex presenta un perfil demultirresistencia que incluye las cefalospori-nas y los aminoglicósidos debido a la com-binación de varios mecanismos, entre elloslas bombas de eflujo, la inactivación enzi-mática y la permeabilidad selectiva(39). Esresistente a penicilinas (con sensibilidad varia-ble a las asociaciones de penicilinas e inhi-bidores de β-lactamasas), a las cefalospori-nas de primera, segunda y tercera generación,sin afectar por completo a ceftazidima, cefe-pima, moxalactam y aztreonam, y a los ami-noglucósidos(48).

Stenotrophomonas maltophiliaAunque el significado clínico que tiene la

colonización por S. maltophilia no está del todoclaro, varios estudios han demostrado que lospacientes que adquieren este microorganismotienen mayor edad, peor función pulmonar,son con más frecuencia mujeres, tienen másexacerbaciones y mayor número de consultasy hospitalizaciones. Sin embargo no se haencontrado asociación con hospitalizaciones


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TABLA 1. Clasificación taxonómica de Burkholderia cepacia complexy su implicación en la fibrosis quística

Genomovar Implicación en fibrosis quística (%a de aislados)

B. cepacia genomovar I +

B. multivorans (genomovar II) –

B. cenocepacia (genomovar III) +++

B. stabilis (genomovar IV) ++

B. vietnamiensis (genomovar V) +

B. cepacia (genomovar VI) –

B. ambifaria (genomovar VII) –

B. anthina (genomovar VIII) –

B. pyrrocinia (genomovar IX) +

a: – = <1%; += <5%; ++ = 5-10%; +++ = >50%.


recientes ni con tener un hermano coloniza-do por este microorganismo(49). Los aisladosde S. maltophilia en FQ presentan una granvariabilidad clonal(50).

S. maltophilia es intrínsecamente resistentea la mayoría de los antimicrobianos debido ala superposición de diferentes mecanismos,esencialmente los que están implicados enla permeabilidad y la expulsión activa. Pre-sentan un perfil de resistencia a β-lactámicospor la producción de β-lactamasas L1 y L2 quehidrolizan las carbapenemas y las cefalospo-rinas, respectivamente(51). Son buenas opcio-nes terapéuticas las nuevas fluoroquinolonas(moxifloxacino y levofloxacino) ya que pre-sentan baja resistencia (inferior al 10%) y elcotrimoxazol que se considera de elección,aunque se recomienda asociarlo con otros fár-macos como colistina, ticarcilina-ácido cla-vulánico o doxiciclina, dado el aumento deresistencias(50). La existencia de una enzimamodificante constitutiva y sistemas de bom-beo condiciona que los aminoglucósidos nosean una buena alternativa.

Achromobacter (Alcaligenes) xylosoxidansAl igual que los dos anteriores, es un pató-

geno oportunista multirresistente. No está acla-rado su significado clínico debido al bajo núme-ro de pacientes que presentan una colonizacióncrónica por A. xylosoxidans. Se han docu-mentado casos de deterioro clínico con exa-cerbaciones agudas, pero suele producirse deforma concomitante a una colonización con P.aeruginosa. Tampoco se tienen muchos datossobre cómo se adquiere este microorganismo,aunque parece que el contacto persona a per-sona no es el principal mecanismo de trans-misión(49). La utilización previa de antibióticosde amplio espectro y las hospitalizaciones fre-cuentes se han propuesto como factores deriesgo para la colonización por este patógeno.Presenta resistencia a colistina, aminoglucó-sidos, penicilinas y cefalosporinas de primeray segunda generación(52). La resistencia al imi-penem y meropenem puede llegar hasta el40%(49), mientras que las nuevas fluoroquino-

lonas, minociclina y doxiciclina, son algo másactivas(53).

Micobacterias no tuberculosasSu aislamiento en las secreciones respira-

torias en los pacientes con FQ ha aumentan-do en frecuencia, pero su impacto sobre laenfermedad pulmonar es aún desconocido.Las más comunes son Mycobacterium aviumcomplex y Mycobacterium abscessus. Los pacien-tes que presentan un cultivo positivo para mico-bacterias no tuberculosas son generalmentede mayor edad y tienen una mayor frecuen-cia de colonización por S. aureus y una fre-cuencia más baja de P. aeruginosa si lo com-paramos con los pacientes que tienen cultivosnegativos. Los hallazgos que sugieren infec-ción más que colonización son: múltiples cul-tivos positivos y la ausencia de respuesta altratamiento antibacteriano convencional o larealización de un TAC de alta resolución quedemuestre nódulos pulmonares periféricos y/obiopsia de mucosa que demuestre enferme-dad granulomatosa(54,55).

HongosLa colonización/infección fúngica de las vías

respiratorias de los pacientes con FQ no debesorprender al tratarse de una población expues-ta frecuentemente al tratamiento antimicro-biano(56). Aunque es frecuente su aislamientoen las secreciones respiratorias, sobre todo dehongos levaduriformes, se desconoce su papelen la patogénesis de la enfermedad pulmonar.Los hongos que con más frecuencia se aíslanen el paciente con FQ son Candida albicans yAspergillus fumigatus. En la FQ la colonizaciónde la vía aérea por estos hongos estaría favore-cida por la existencia de bronquiectasias.

Candida spp y en concreto, C. albicans seaísla en estos pacientes entre un 50-75% delos casos y se considera un comensal inofen-sivo, desconociéndose su implicación en eldeterioro de la función pulmonar(57). Aspergi-llus spp y, sobre todo Aspergillus fumigatus,aparece en más del 25% de los pacientes conFQ. Éstos presentan títulos de anticuerpos fren-

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te a este hongo más alto que la población gene-ral. La infección invasiva causada por este hon-go es rara en pacientes con FQ inmunocom-petentes, no así en los trasplantados. Laaspergilosis broncopulmonar alérgica (ABPA)se produce por sensibilización a alergenos deA. fumigatus presentes en el ambiente. En elpaciente con FQ existe un aumento de la res-puesta inmune frente a este hongo y una pre-valencia elevada de ABPA(58).

Otros hongos filamentosos aislados conrelativa frecuencia del tracto respiratorio delpaciente con FQ y con significado incierto son:Scedosporium apiospermum, Wangiella derma-titidis y Penicillium emersonii(42).

VirusExisten pocos estudios que aclaren el

potencial significado de los virus respiratorios.Algunos de ellos sugieren que alrededor de un40% de las exacerbaciones en la FQ estaríanasociadas a algún virus respiratorio (virus res-piratorio sincitial e influenza, principalmente).Estos virus conducirían al deterioro de la fun-ción pulmonar y a la progresión de la enfer-medad(59). Algunos autores han sugerido quelas infecciones por estos microorganismos pre-disponen secundariamente a la infección ycolonización bacteriana, sobre la base de quelas infecciones respiratorias virales originaríandaño en el epitelio respiratorio con lo queaumentaría su predisposición para la adhe-rencia de bacterias como S. aureus, H. influen-zae, S. pneumoniae y P. aeruginosa(60,61).

PATRONES DE COLONIZACIÓN EN ELPACIENTE CON FQ

Desde un punto de vista microbiológico sehan definido diferentes situaciones o patronesen la colonización/infección del tracto respi-ratorio en el paciente con FQ, en particularcuando ésta se produce por P. aeruginosa. Elestablecimiento de estos patrones tiene impor-tancia para su tratamiento antimicrobiano y elseguimiento microbiológico(50,62-64).

Se conoce como colonización inicial, pri-mocolonización o colonización pionera a

aquella situación en la que se obtiene un pri-mer cultivo positivo por P. aeruginosa. No sue-le acompañarse de respuesta inmunológicaespecífica frente a este patógeno. Es muyimportante definir este momento ya que sóloen este caso es posible erradicar P. aerugino-sa del tracto respiratorio. Para ello se emple-an tratamientos agresivos, generalmente cipro-floxacina oral y tobramicina inhalada. Lacolonización esporádica es un estadio tran-sitorio en el que un patógeno se aísla ocasio-nalmente en el curso de un seguimiento con-tinuo con cultivos frecuentes. Cuando serealizan cultivos con recuentos, la colonizaciónesporádica suele asociarse a recuentos bajos(50).En el caso de la colonización crónica, los cul-tivos son persistentemente positivos con inde-pendencia de los recuentos bacterianos(63)

durante al menos 6 meses. En este caso la res-puesta inmunológica frente a P. aeruginosaes claramente positiva. En el caso de coloni-zación crónica por P. aeruginosa los protoco-los de tratamiento recomiendan tobramicinao colistina inhalados. En general, durante lasexacerbaciones se produce un aumento de losrecuentos bacterianos, sobre todo en los casosen los que se asocia a P. aeruginosa. Tambiénpuede producirse un aumento de los títulos deanticuerpos frente a este patógeno(65).

La definición de persistencia de un mismoclon durante el curso de una colonización cró-nica requiere la utilización de técnicas de bio-logía molecular para demostrar este hecho. Laaplicación de técnicas de tipado molecular parael estudio de la clonalidad también ha per-mitido demostrar que la erradicación de P.aeruginosa tras el tratamiento antimicrobianono siempre es real ya que en numerosas oca-siones reaparece el mismo clon después deperiodos con cultivos negativos y se producesu sustitución por nuevos clones(62).

PROTOCOLOS DE ESTUDIOMICROBIOLÓGICO EN EL PACIENTE CON FQ

El estudio microbiológico de la coloniza-ción del tracto respiratorio en el paciente con


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FQ tiene como objetivos: a) definir el patrónde colonización y su relación con el deterio-ro pulmonar además de facilitar el seguimientoclínico de los pacientes; b) establecer y ade-cuar las pautas de tratamiento antimicrobia-no valorando su efectividad y; c) conocer laestructura de las poblaciones microbianas y laecología de la infección en estos pacientes(66).La consecución de estos objetivos requiere ladisponibilidad de muestras adecuadas para elcultivo, técnicas optimizadas y criterios de eva-luación de los resultados. En el año 1995 laFundación Americana para la Fibrosis Quísti-ca publicó un documento de consenso en elque se establecían las bases del seguimientomicrobiológico de estos pacientes(24,67). En estedocumento se resumían las muestras necesa-rias para el estudio microbiológico, los mediosimprescindibles para el aislamiento de los pató-genos más relevantes y la interpretación delos cultivos microbiológicos. Este aspecto hasido revisado recientemente por Miller et al.(39).

Muestras para el estudio de lacolonización/infección respiratoria

La muestra más habitual en el estudiomicrobiológico de los pacientes con FQ es elesputo. En los niños pequeños también se reco-mienda, en ausencia de secreciones de víasbajas, la toma de muestras retrofaríngeas yaque los hallazgos en esta localización suelenconsiderarse representativos de los micro-organismos presentes en el espacio bron-quial(24,66). Otras muestras utilizadas con pocafrecuencia, sobre todo en pacientes con esca-sa expectoración, son las obtenidas por bron-coaspirado y lavado broncoalveolar(1,66-71).

Muestras retrofaríngeasSon particularmente útiles cuando se aís-

la P. aeruginosa y S. aureus(66,67), aunque enocasiones los resultados no son concluyentes.En el caso de P. aeruginosa y en los pacientesmenores de cinco años, el valor predictivopositivo es cercano al 95% y el valor predic-tivo negativo del 40%, siendo algo inferio-res para S. aureus. En los pacientes jóvenes

sin expectoración el valor predictivo positivopara P. aeruginosa es inferior (83%) y algomayor el valor predictivo negativo (70%), sien-do los valores correspondientes para S. aureusdel 91 y 80%, respectivamente(66). Se hademostrado que el valor diagnóstico aumen-ta cuando se incrementa el número de mues-tras estudiadas.

Lavado broncoalveolarEn teoría evita contaminaciones con micro-

organismos habituales de la orofaringe. Com-pite con el esputo en rentabilidad y su tomase recomienda en los pacientes con escasaexpectoración, antibioterapia prolongada, cuan-do se sospecha colonización por B. cepacia ocuando es necesario aplicar técnicas de bio-logía molecular. Asimismo, se recomienda enel seguimiento de los pacientes sometidos atrasplante pulmonar(1,66,68).

EsputoEs la muestra que mejor refleja la ecología

microbiana del tracto respiratorio del pacien-te con FQ. En algunos trabajos el cultivo deesputo se considera superior al lavado bron-coalveolar debido a que es más representati-vo de las diferentes localizaciones de la colo-nización pulmonar(72), incluso cuando seaplican técnicas de biología molecular paradefinir estadios de primocolonización(73). Sutoma ha de evitar la contaminación con micro-biota orofaríngea; debe recogerse en envasesestériles y remitirse con celeridad al laborato-rio para su estudio. A temperatura ambientela viabilidad de S. aureus y P. aeruginosa no seve comprometida en las primeras 24-48 horasaunque puede afectar a los recuentos bacte-rianos. En el caso de H. infuenzae y S. pneu-moniae los recuentos disminuyen con el tiem-po y los cultivos pueden ser negativos. Paraevitarlo, deben congelarse hasta su procesa-miento.

El número de muestras respiratorias estu-diadas por paciente y año varía dependiendode la edad del paciente, de su situación clíni-ca y del tipo de tratamiento que esté reali-

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zando. En el caso de pacientes diagnosticadospor cribado neonatal se recomienda un culti-vo mensual para detectar el primer cultivo posi-tivo por P. aeruginosa. En el resto de los pacien-tes son necesarios al menos un esputo cadados o tres meses y en todos aquellos casos enlos que se produzcan exacerbaciones o ingre-sos hospitalarios.

Métodos microbiológicos

Tinción de Gram y cultivo microbiológicoLas muestras respiratorias de los pacien-

tes con FQ, y en particular los esputos, debensometerse a un proceso de homogeneizaciónantes de realizar su cultivo. En general seemplea N-acetilcisteína o ditiotreitol comoagentes mucolíticos(24), aunque también serecomienda una homogeneización mecánicapara evitar un posible efecto deletéreo sobrelos microorganismos de los productos ante-riormente mencionados. En general, en la valo-ración de los pacientes con FQ no se consi-dera imprescindible la realización de unatinción de Gram a partir del esputo. No es sufi-cientemente ilustrativa de los microorganis-mos presentes, ya que éstos pueden no dis-tribuirse homogéneamente al formar acúmulosen las secreciones(25) y no refleja adecuada-mente el componente inflamatorio, puestoque las células inflamatorias (polimorfonucle-ares) no siempre se distribuyen de formahomogénea. Se estima que con los criterioshabituales de valoración de la tinción de Gramen el esputo, hasta el 40% de las muestras enestos pacientes se definirían como inadecua-das para el cultivo y, sin embargo, el cultivoofrece resultados valorables. Por ello, no serecomienda su realización, sobre todo en loscasos en los que se realicen cultivos cuanti-tativos o semicuantitativos. La concordanciaentre la tinción de Gram y el cultivo micro-biológico es del 90-95% para P. aeruginosa,85-90% para H. influenzae, 85% para S. pneu-moniae y 80% para S. aureus(74,75).

El cultivo de los esputos de los pacientescon FQ debe incluir medios generales y selec-

tivos-diferenciales y una incubación más pro-longada que la que se realiza con las muestrasrespiratorias de otros pacientes(25). Se reco-mienda una incubación de al menos 48 horas,las primeras 24 h a 35-37º C y posteriormentea 30º C, para facilitar el crecimiento de losbacilos Gram negativos no fermentadores. Losmedios selectivos-diferenciales son eficacesen el caso de B. cepacia (agar cepacia o simi-lar) y de H. influenzae (agar chocolate con baci-tracina y colistina)(76-78). La inclusión de estosmedios facilita la recuperación de microorga-nismos con recuentos bajos, sobre todo en loscasos en los que exista una colonización simul-tánea con P. aeruginosa(79). En la tabla 2 se indi-can los medios que deben utilizarse en el pro-cesamiento de las muestras respiratorias en elpaciente con FQ.

Cultivos cuantitativosAlgunos autores consideran imprescindi-

ble la siembra de los esputos y aspirados bron-quiales de los pacientes con FQ de forma cuan-titativa. Otros sólo recomiendan su realizaciónen caso de exacerbaciones o cuando se preci-sa documentar la efectividad del tratamientoantimicrobiano(76). La realización de recuentospermite, no sólo obtener un recuento de losdiferentes microorganismos, sino que tambiénfacilita el reconocimiento de los diferentes mor-fotipos, incluyendo los de P. aeruginosa y ladetección de microorganismos que estén enproporción baja en el tracto respiratorio ya queen muchas ocasiones el sobrecrecimiento deP. aeruginosa mucosa puede ocultar la pre-sencia de otros patógenos. El incremento delos recuentos bacterianos y el aumento delnúmero de morfotipos también se han rela-cionado con un deterioro de la función pul-monar(80). Además, su estudio permite unmejor control del efecto de la terapia antimi-crobiana.

Estudio de sensibilidad a losantimicrobianos

El estudio de sensibilidad a los antimicro-bianos en los patógenos aislados en los pacien-


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tes con FQ adquiere una gran importancia parael seguimiento de los mismos y la adecuacióndel tratamiento(81). Las técnicas habitualmen-te utilizadas en los laboratorios de microbio-logía también son útiles para el estudio de sen-sibilidad en estos patógenos. No obstante, hande tenerse en cuenta algunas consideracionesparticulares de los microorganismos que seobtienen en las muestras respiratorias de lospacientes con FQ y que pueden afectar a lainterpretación de los resultados y a su utilidadclínica. Algunas de ellas se indican a conti-nuación:

– En general se recomienda la utilizaciónde técnicas cuantitativas; determinación de laconcentración mínima inhibitoria (CMI) y pos-terior interpretación clínica de los resultadosen detrimento de técnicas cualitativas que sóloofrecen categorías interpretativas (sensible,intermedio o resistente). Por ello se prefierenlas técnicas de microdilución y dilución en agary no las de difusión con discos(81).

– Las técnicas de microdilución son utili-zadas habitualmente por los sistemas auto-máticos de sensibilidad comúnmente emple-ados en España. Se recomienda prolongar eltiempo de incubación hasta 24 horas en el caso

de que estudiemos aislados de P. aeruginosacon morfotipo mucoso(81).

– Como alternativa a la microdilución pue-de emplearse la técnica de E-test, que es unatécnica de difusión pero que facilita la obten-ción del valor de la CMI. Esta técnica tienecomo ventaja el poder discriminar las pobla-ciones de P. aeruginosa mutadoras (asociadasa un mayor riesgo de selección de resistenciasdurante el tratamiento), de las normomuta-doras (con menor riesgo de selección de resis-tencia)(82).

– En el caso de que se obtengan diferen-tes morfotipos de un mismo microorganismoen el cultivo microbiológico, como suele suce-der con P. aeruginosa, todos ellos deben estarrepresentados en el estudio de sensibilidad(24,83).

– Las técnicas habitualmente empleadasen la determinación de la sensibilidad a losantimicrobianos utilizan bacterias planctóni-cas y no aquellas en crecimiento en biopelí-culas. Se ha constatado la mayor resistenciade P. aeruginosa a los antimicrobianos cuandoésta se desarrolla en biopelículas, por lo quese están ensayando sistemas de estudio dela sensibilidad que emplean bacterias con estetipo de crecimiento(84,85).

TABLA 2. Medios generales y selectivos-diferenciales recomendados en el estudiomicrobiológico de los esputos de los pacientes con fibrosis quística

Microorganismos Medio de cultivo Condiciones de incubación

Staphylococcus aureus Manitol-sal 35° C 18-48 h

Streptococcus pneumoniae Sangre 35° C 18-48 h

Haemophilus influenzae Chocolate con bacitracina y colistina 35° C 18-72 h ± anaerobiosis

Burkholderia cepacia PC, OFPBL 30-35° C 48-72 h

Pseudomonas aeruginosa Agar cetrimida 35° C 18-48 h

Pseudomonas aeruginosa,Stenotrophomonas maltophilia, MacConkey 35° C 18-48 hy otros bacilos Gram-negativos

Hongos filamentosos Sabouraud-cloranfenicol 30° C y 35° C mínimo 72 hy levaduriformes

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– En el caso de estudiar la sensibilidad deantimicrobianos que habitualmente se emple-an por vía inhalada, como la tobramicina, espreciso adecuar los criterios de interpretaciónde los resultados, ya que en general se utilizanlos de la vía endovenosa(82).

Aplicación de las técnicas de biologíamolecular y estudios de clonalidad

La utilización de técnicas de biología mole-cular en las muestras microbiológicas de lospacientes con FQ permite: a) detectar micro-organismos de forma directa en las secrecio-nes respiratorias sin necesidad de tener queesperar al cultivo microbiológico(73,86); b) detec-tar microorganismos de crecimiento difícil,cuyo cultivo con las técnicas habituales se pro-duce con escasa o nula rentabilidad, o en casosde bajos recuentos o colonizaciones mixtas; c)identificar patógenos con taxonomía incier-ta(87-89,91); d) documentar la persistencia y varia-bilidad de la clonalidad en un mismo pacien-te así como de posibles infecciones cruzadasentre distintos pacientes(87,90) y; e) facilitar elseguimiento del tratamiento antimicrobiano ycontrol de la erradicación.

La detección de microorganismos de for-ma directa en las muestras respiratorias sinnecesidad de tener que esperar al cultivomicrobiológico ha permitido detectar la pre-sencia de P. aeruginosa en los periodos ven-tana (en los que, debido al tratamiento anti-microbiano, pueden disminuir los recuentos)y encontrarse por debajo del límite de detec-ción del cultivo y también en los periodos ini-ciales (en los que su bajo número escapa asu detección con el cultivo)(92). Recientemen-te se han constatado las ventajas que tendríaen la detección precoz de la primocoloniza-ción ya que se adelantaría al cultivo conven-cional(73). También se ha aplicado en el estu-dio de la colonización por S. maltophilia(93) y B.cepacia cuyo crecimiento es, en ocasiones,escaso y se ve minimizado por el sobrecreci-miento de P. aeruginosa(94).

Las técnicas de biología molecular han per-mitido demostrar que la colonización por P.

aeruginosa y S. maltophilia persiste aun cuan-do los cultivos son negativos, siendo de granayuda en la valoración del tratamiento anti-microbiano a pesar de obtenerse cultivos nega-tivos(92,93). Estas técnicas también han ayuda-do recientemente a identificar nuevosmicroorganismos que colonizan la vía aéreaen los pacientes con FQ, entre ellos Inquilinuslimosus, Herbaspirillum spp, Pandoraea spp,Ralstonia spp (Ralstonia pickettii, Ralstoniamannitolilytica, Ralstonia solancearum, Rals-tonia gilardii), Bordetella hinzii, Comamonastestosteronii, Moraxella osloensi y Achromo-bacter piechaudii(87-89,91). Asimismo, se han esta-blecido las diferentes genospecies del com-plejo B. cepacia y la identificación de nuevasespecies pertenecientes a este género (Burk-holderia gladioli, Burkholderia cocovenenans,Burkholderia plantarii y Burkholderia fungo-rum)(88,90,94).

El análisis de la clonalidad en el segui-miento de los pacientes con FQ ha demos-trado la elevada variabilidad que existe entreaislados procedentes de diferentes pacientesy la persistencia de un único tipo clonal de P.aeruginosa a lo largo del tiempo en un mismoindividuo, siendo rara la colonización simul-tánea por diferentes clones. También ha com-probado la escasa transmisión de P. aerugino-sa entre los diferentes pacientes, situacióncontraria a lo que acontece entre hermanoscon FQ, en los que es frecuente reconocer losmismos clones(95,96). Una situación similar seha descrito con S. maltophilia en la que se hademostrado una elevada variabilidad clonal(50).En el caso de B. cepacia, el análisis de los fac-tores de riesgo demostró que el contacto conpacientes previamente colonizados se asocia-ba con su adquisición(44,97), hecho corrobora-do posteriormente con estudios molecula-res(98,99). Por el contrario, Achromobacter sppparece seguir el mismo patrón que P. aerugi-nosa y S. maltophilia(49). El estudio de la clo-nalidad también debería ser utilizado paradocumentar la eficacia de los tratamientos anti-microbianos, sobre todo en los casos en losque se precise definir la erradicación.


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Estudio serológico El estudio de la respuesta de anticuerpos

frente a antígenos bacterianos es frecuente-mente utilizado en el diagnóstico de las enfer-medades infecciosas. En el caso del pacientecon FQ tiene particular interés en el diagnós-tico de la infección por P. aeruginosa y la exa-cerbación(65) y para la monitorización de la res-puesta inmune frente a A. fumigatus, sobretodo en los pacientes con ABPA(100). Por el con-trario, no tiene interés en el caso de Candidaalbicans(101). Con el resto de los patógenos laexperiencia es menor y no existen recomen-daciones explícitas o estudios de suficienteentidad en los pacientes con FQ para estable-cer criterios diagnósticos.

Se han utilizado diferentes antígenos y téc-nicas para monitorizar la respuesta inmunefrente a P. aeruginosa. Entre los antígenosempleados destacan proteínas de membranaexterna conservados en los 17 serotipos dife-rentes de P. aeruginosa, elastasa, proteasa, exo-toxina A, e incluso β-lactamasa cromosómicade este patógeno. Entre las técnicas emplea-das destaca la contrainmunoelectroforesis (pre-cipitinas), el enzimoinmunoensayo (ELISA) yla técnica de Western blot. Con estas técnicasse ha podido evidenciar que en los periodosiniciales de la enfermedad la respuesta sero-lógica frente a P. aeruginosa suele ser negati-va, aunque los títulos pueden positivizarseincluso antes de que el cultivo ofrezca resul-tados positivos(102). El aumento de los títulosdurante el curso de la enfermedad es indica-tivo de la colonización crónica y de un dete-rioro de la función pulmonar. Además, estosanticuerpos no confieren protección frente ala infección y la formación de inmunocom-plejos puede tener un efecto lesivo para el teji-do pulmonar(65,103).

La detección de anticuerpos frente a P.aeruginosa puede utilizarse con criterio diag-nóstico en los pacientes con FQ sin cultivomicrobiológico(102,104), empleándose para ellomuestras de sangre seriadas y técnicas tan dis-pares como la detección de precipitinas o elenzimoinmunoensayo para la detección de

anticuerpos frente a lisados celulares, exoto-xina A o elastasa(65,105). Estas determinacionesno se realizan habitualmente de rutina en lamayoría de los centros y el acceso a esta infor-mación queda limitada a unas pocas unidadesde FQ.

En los pacientes con FQ la determinaciónde la respuesta inmune frente a A. fumigatusincluye la detección de precipitinas y el estu-dio de títulos específicos de IgG, IgA e IgE(100,101).Los pacientes con FQ sin ABPA tienen res-puesta inmune variable en el tiempo frente aA. fumigatus. Incluso en algunos pacientes sinABPA puede producirse una pérdida espontá-nea de las precipitinas, de IgG, y un descensosignificativo de los títulos de IgE. En los pacien-tes con ABPA, las cifras séricas de IgE puedendisminuir en un importante porcentaje depacientes (cerca del 35%) a las 6-8 semanasde inicio del tratamiento, pudiendo elevarseante un nuevo brote(106).

UTILIDAD DE LOS DATOSMICROBIOLÓGICOS EN EL SEGUIMIENTODE LOS PACIENTES CON FQ

Recientemente se ha establecido una con-troversia sobre la utilidad de los datos del cul-tivo microbiológico y de la sensibilidad a losantimicrobianos para el seguimiento de lospacientes con FQ y su relación con los episo-dios de exacerbación, en particular cuando seasocian con el aislamiento de P. aeruginosa(107).En la valoración de los cultivos microbiológi-cos han de tenerse en cuenta muchos de losaspectos comentados con anterioridad: situa-ción clínica del paciente, momento en el quese realizó el cultivo, tratamiento antimicro-biano recibido por el paciente, muestra pro-cesada y protocolo microbiológico utilizado enel estudio de las secreciones respiratorias. Esun hecho demostrado la asociación de la apa-rición de determinados patógenos con el dete-rioro de la función pulmonar así como la mayorcarga bacteriana cuando se producen las exa-cerbaciones.

En la actualidad se recomienda la realiza-ción de un cultivo mensual en los pacientes con

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cribado neonatal para monitorizar la posibleprimoinfección por P. aeruginosa y al menosun esputo cada dos o tres meses para el segui-miento de los pacientes ya colonizados. Estecultivo y la sensibilidad a los antimicrobianosde los posibles patógenos se utilizan para modi-ficar el tratamiento antimicrobiano en el casode cambio de los patrones de colonización (apa-rición de nuevos patógenos), aparición de mul-tirresistencia (sobre todo en el caso de P. aeru-ginosa) o exacerbaciones. En el caso de losdatos de sensibilidad es imprescindible cono-cer las limitaciones de los métodos de estu-dio utilizados. Además, las bacterias estudia-das pueden no representar a la totalidad de lapoblación que coloniza el pulmón del pacien-te con FQ.

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