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Carla Bertelli – 5° Período Osteomielite 1 – Estudar Osteomielites e seus principais agentes etiológicos 2 – Revisar a fisiopatologia e fatores de risco para Osteomielite 3 – Compreender a formação de biofilmes nos casos crônicos 4 – Verificar a acurácia do método diagnóstico na verificação da disseminação da infecção para partes moles, osso ou articulação. Osteomielite A osteomielite é uma infecção óssea que pode ser causada por diversos agentes etiológicos, incluindo bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, fungos e micobactérias. A patogênese da osteomielite envolve a entrada dos agentes infecciosos no osso, que podem ocorrer por trauma, cirurgia, contaminação hematogênica ou disseminação de infecção a partir de partes moles adjacentes. A osteomielite pode ser classificada com base no mecanismo de infecção (hematogênico versus não hematológico) e na duração da doença (aguda versus crônica). A osteomielite não hematogênica pode ocorrer como resultado da disseminação contígua da infecção ao osso pelos tecidos moles e articulações adjacentes ou via inoculação direta da infecção no osso (como resultado de trauma, feridas por mordida ou cirurgia). A osteomielite hematogênica é causada por microrganismos que semeiam o osso no cenário da bacteremia. Não Hematogênica – Deve-se suspeitar de osteomielite não-hematogênica no cenário de dor musculoesquelética nova ou agravada, particularmente em pacientes com tecidos moles com cicatrização insuficiente ou feridas cirúrgicas adjacentes a estruturas ósseas, em pacientes com sinais de celulite sobrejacente ao material ortopédico previamente implantado e em pacientes com lesão traumática (incluindo mordidas e perfurações). Também deve-se suspeitar de pacientes diabéticos com úlceras que sondam até os ossos. Hematogênica – Deve-se suspeitar de osteomielite hematogênica em situações de dor musculoesquelética nova ou agravada, particularmente em situações de febre e / ou bacteremia recente. A osteomielite vertebral é a forma mais comum de osteomielite hematogênica em adultos. Questões relacionadas à osteomielite vertebral são discutidas separadamente. Mecanismos de infecção: • Inoculação direta: causada por ferimento penetrante, infiltrações, picadas de inseto, fratura exposta, cirurgias e outros • Contiguidade: Infecção por proximidade ou foco infecciosos • Via Hematogênica: por meio da circulação sanguínea por bacteremia É importante salientar que a Osteomielite é mais comum em crianças, podendo ser decorrente de bacteremia em infecções como impetigo, otite média, faringite ou pneumonia. A região metafisária óssea é altamente vascularizada, o que diferencia o osso da criança em relação ao adulto, e a membrana sinovial também é mais vascularizada em crianças, favorecendo nelas o acometimento dos processos infecciosos. O fluxo sanguíneo, ao atingir os ramos terminais das artérias metafisárias, sofre redução da velocidade e do turbilhonamento, o que propicia condição favorável para a bactéria alojar-se nessa região A infecção pode progredir pela cavidade medular até o córtex metafisário, elevando o periósteo e formando um abcesso subperiosteal Osteomielite Carla Bertelli – 5° Período A liberação de citocinas inflamatórias e interleucinas pelo processo inflamatório associado à trombose dos vasos terminais, pode causar necrose e osteólise dentro de 12 a 24h após o início da infecção. Fisiopatologia A osteomielite é uma infecção óssea que resulta de um desequilíbrio entre os mecanismos de defesa do hospedeiro e a virulência dos agentes infecciosos. A fisiopatologia da osteomielite envolve múltiplos processos patológicos que contribuem para a progressão da infecção. Segundo Porth Fisiopatologia (9ª edição), a infecção óssea começa com a aderência dos agentes infecciosos à superfície do osso, seguida da formação de um biofilme microbiano que ajuda a proteger as bactérias da resposta imune do hospedeiro e dificulta a penetração dos antibióticos. O biofilme é formado por uma matriz extracelular composta principalmente de polissacarídeos, proteínas e DNA, produzidos pelas próprias bactérias. A partir daí, ocorre uma reação inflamatória local que é responsável pela destruição do tecido ósseo. Segundo Godmann (25ª edição), essa resposta inflamatória envolve a ativação de células inflamatórias, como macrófagos, neutrófilos e linfócitos, que produzem citocinas e quimiocinas que recrutam ainda mais células inflamatórias. A inflamação também pode causar destruição tecidual e levar à formação de cavidades e abscessos no osso. Além disso, a osteomielite pode resultar em alterações circulatórias no osso afetado, comprometendo a nutrição e a oxigenação dos tecidos. Conforme Cecil Tratado de Medicina Interna (25ª edição), a infecção pode causar trombose e obstrução dos vasos sanguíneos, além de interferir com a atividade das células ósseas e a produção de matriz óssea. Todo esse processo patológico pode levar à necrose e destruição do tecido ósseo, e a formação de abscessos pode facilitar a disseminação da infecção para outras áreas do corpo. Por isso, é importante reconhecer os fatores de risco para a osteomielite e identificar a infecção o mais cedo possível, a fim de prevenir a progressão da doença e minimizar as complicações. Penetração Direta e Osteomielite por Disseminação Contígua A penetração direta ou extensão de bactérias provenientes de uma fonte externa (exógena) atualmente é a causa mais comum de osteomielite nos EUA. As bactérias podem ser introduzidas diretamente no osso por um ferimento penetrante, uma fratura exposta ou cirurgia. A irrigação ou desbridamento inadequados, a introdução de material estranho dentro da ferida e uma lesão tecidual vasta aumentam a suscetibilidade do osso à infecção. As infecções ósseas iatrogênicas são inadvertidamente provocadas por cirurgias ou outros tratamentos. Essas complicações incluem a infecção do trajeto do pino na tração esquelética, as articulações sépticas (infectadas) na artroplastia e as infecções da ferida após uma cirurgia. Os estafilococos e estreptococos ainda são comumente implicados, mas em 25% das infecções pós-operatórias são detectados microrganismos gram-negativos..As medidas para impedir essas infecções incluem preparação da pele para reduzir o crescimento bacteriano antes de cirurgias ou da inserção de dispositivos de tração ou fios, protocolos rigorosos de centro cirúrgico, uso de antibióticos profiláticos Carla Bertelli – 5° Período imediatamente antes e durante 24 h após a cirurgia, bem como irrigação de feridas tópicas e manutenção de técnica estéril após a cirurgia ao lidar com drenos e trocas de curativos. Patogênese – A patogênese da osteomielite resultante da penetração direta ou disseminação contígua difere da infecção hematogênica em que potencialmente qualquer osso traumatizado estará envolvido. Embora o osso saudável seja altamente resistente à infecção, a lesão pela inflamação local e pelo trauma pode desvitalizar o osso e tecido circundante, fornecendo uma matriz inerte na qual crescem os microrganismos introduzidos durante o traumatismo. A Osteomielite Hematogênica pode ser classificada em aguda, subaguda e crônica Patogênese – Difere em crianças e adultos. Em crianças, a infecção geralmente afeta os ossos longos do esqueleto apendicular. Começa na região metafisária próximo da lâmina epifisial, onde a terminação dos vasos sanguíneos nutrientes e o fluxo sanguíneo lento favorecem a fixação das bactérias disseminadas pelo sangue. Com o avanço da infecção, há acúmulo deexsudato purulento no tecido ósseo rigidamente fechado. Por causa da estrutura rígida do osso, há pouco espaço para o edema, e o exsudato purulento se desloca sob o periósteo, secionando as artérias perfurantes que irrigam o córtex, levando à necrose do osso cortical. Por fim, a drenagem purulenta penetra o periósteo e a pele, formando uma cavidade de drenagem. Em crianças de até 1 ano de idade, a articulação adjacente é frequentemente envolvida, porque o periósteo não está firmemente ligado ao córtex.36 A partir de 1 ano de idade até a puberdade, os abscessos subperiosteais são mais comuns. Enquanto o processo continua, a formação de osso periosteal novo e a formação de osso reativo na medula óssea tendem a conter a infecção. Invólucro se refere a uma lesão em que a formação óssea forma uma bainha em torno do sequestro necrótico. Ele é visto mais comumente em casos de osteomielite crônica. Em adultos, a microcirculação dos ossos longos já não favorece a disseminação, e a infecção hematogênica raramente afeta o esqueleto apendicular. Em vez disso, articulações vertebrais, esternoclaviculares e sacroilíacas e a sínfise púbica estão envolvidas. A infecção geralmente envolve primeiro o osso subcondral, espalhando-se para o espaço articular.36 Na osteomielite vertebral, isso causa a destruição sequencial da placa terminal, do disco adjacente e do corpo vertebral contíguo. A infecção menos comumente começa na articulação e se espalha para o osso adjacente. Osteomielite Hematogênica Aguda Forma em que a via de contaminação é hemática, devido a existência prévia de um foco séptico a distância. É mais comum entre crianças e adolescentes. É diagnosticada até duas semanas a partir do início dos sintomas O agente causador da osteomielite hematogênica aguda mais comum é o Staphylococcus aureus. Podemos verificar também: estreptococos (grupo B), Colibacilos, gonococos, salmonela, pseudomonas. Acomete mais o sexo masculino, com distribuição bimodal: menores de 2 anos e dos 5 aos 12 anos. Geralmente é uma lesão única (monostótica) que acomete os membros inferiores em 90% dos casos. Os locais mais afetados em ordem de frequência é: tíbia proximal, fêmur proximal, úmero, rádio, pelve. Em prematuros é comum osteomielite multifocal, devido à imaturidade do sistema imunológico e à necessidade frequente de cateteres intravenosos. O quadro clínico de osteomielite hematogênica aguda varia de acordo com a localização, mas geralmente estão presentes febre alta, astenia e dor localizada. Os sinais e sintomas dependem da gravidade da infecção, da localização, da idade e das condições clínicas do paciente. Manifestações sistêmicas de septicemia aguda (febre alta, calafrios, vômito e desidratação) podem ou não estarem presentes. Nos recém nascidos e lactentes, a febre pode aparecer, sendo a irritabilidade e a recusa alimentar os achados clínicos mais consistentes. O sintomas mais frequente é dor sentida pela movimentação passiva ou ativa e pela palpação. O surgimento de edema depende da proximidade do osso com a pele. Em localizações mais próximas das articulações pode ocorrer limitação da amplitude do movimento. Diagnóstico – Feito por meio de história, exame físico, exames laboratoriais e imagens radiográficas. A característica é de dor, sem trauma, sem relação com movimento ou esforço e aumento do volume do segmento afetado. Queda do estado geral, febre, inapetência e irritabilidade. Carla Bertelli – 5° Período Os exames de rotina são: hemograma, velocidade de hemossedimentação, proteína C reativa, hemocultura. Pode haver leucócitos ou leucopenia, aumento do VHS e PCR. A hemocultura é positiva em apenas 50 a 65% dos casos, mas, associado á punção aspirativa do osso ou abcesso ajuda a identificar o agente em até 70% dos casos. Os exames radiográficos podem ser normais na fase inicial ou mostrar edema nas partes moles. As alterações tornam-se evidentes entre 10 e 14 dias, com elevação do periósteo e das áreas radiotransparentes com esclerose ao redor, devido à formação óssea reativa na metáfise – camadas de osso lamelar por aposição, conhecido como ‘’casca de cebola’’. Área radiotransparente na região metafisária (seta vermelha) e levantamento do periósteo (seta branca) Outros exames podem ser úteis em caso de dúvida diagnóstica, como USG, que pode revelar precocemente o edema de partes moles, deslocamento periosteal ou um abcesso. A cintilografia tem boa sensibilidade, porém baixa especificidade para osteomielite aguda, sendo útil para mostrar áreas de hipercaptação e para identificar múltiplos focos de infecção. A TC é útil na demonstração das pequenas áreas de osteólise na cortical óssea, da periostite e de eventuais corpos estranhos. A RM é o exame mais sensível e específico para o diagnóstico e deve ser considerada em caso específicos. Após os exames de imagem, procede-se à punção aspirativa da área afetada, e o material é encaminhado para análise (cultura e anatomopatológico). Se o aspecto do material for purulento, estará indicado o procedimento de limpeza cirúrgica. Osteomielite Hematogênica Subaguda Quando o diagnóstico é retardado ou o tratamento da osteomielite aguda é inadequado, um germe de baixa agressividade e a imunocompetência do hospedeiro podem determinar uma infecção subaguda, definida quando o diagnóstico é feito entre 2 a 4 semanas do início dos sintomas, compondo um quadro mais indolente e arrastado, sem clínica exuberante. As crianças são tipicamente mais velhas, e ambos os sexos são igualmente afetados. A febre é baixa ou ausente, o leucograma geralmente é normal e VHS pode estar elevada ou norma. A cultura é positiva em 30% dos casos. O diagnóstico geralmente é baseado no aspecto radiográfico da lesão. A imagem radiográfica mais clássica é de lesão ‘’lítica’’ bem delimitada na região metafisária, epifisária e mais raramente difisária de ossos longos, conhecida como abcesso de Brodie. A classificação de Roberts é muito útil na diferenciação de cada tipo de apresentação óssea da lesão. Carla Bertelli – 5° Período Osteomielite Hematogênica Crônica Geralmente resultante da osteomielite aguda não diagnosticada, não tratada ou tratada tardiamente e de maneira inadequada. Apresenta sintomas por semanas a meses e está associado à antibioticoterapia por tempo insuficiente (menos de 3 semanas). Estão presentes sequestros ósseos (tecido desvitalizado, sinal radiológico radiolucente) devido ao prejuízo vascular do osso infectado. Pode ocorrer comunicação do segmento ósseo com o meio externo (fistulização). A fístula não só drena o pus, mas também pode ser porta de entrada para infecção secundária. O antibiótico não alcança o tecido necrótico que serve como meio de cultura para os organismos patogênicos. O paciente geralmente apresenta períodos de regudização e remissão das crises inflamatórias, com frequente formação de fístulas que drenam material purulento. Em algumas formas de cronificação da infecção, encontramos desmineralização óssea intensa, fragilidade e risco de fraturas Mecanismo de Infecção – Waldogel A 1ª etapa decisiva na patogênese da infecção óssea é o acesso do organismo infeccioso ao osso. Depois de ganharem acesso ao osso, os micróbios aderem ao tecido ósseo e então se multiplicam, deflagrando uma resposta inflamatória aguda. O edema e enduração resultantes, aliados ao efeito pró-coagulante da infecção, comprometem os canais vasculares por meio da diminuição do fluxo sanguíneo e trombose, resultando em isquemia e, eventualmente, necrose. A infecção não examinadapode propagar-se pela medula óssea e, em seguida, atingir o osso cortical por meio dos canais harvesianos. A secreção purulenta que se forma junto ao osso esponjoso pode vazar através das brechas existentes no córtex e entrar nos tecidos moles, onde pode formar um abscesso ou migrar via trato sinusal para a superfície da pele. Também pode haver acúmulo de secreção purulenta no espaço subperiósteo, erguendo e desnudando o periósteo da superfície do osso cortical. Este processo, combinado ao suprimento sanguíneo endosteal diminuído, pode acelerar a necrose óssea. A hiperemia reativa, com atividade osteoclástica aumentada, ocorre na borda de infarto e leva à reabsorção óssea. Estes processos são regulados por uma variedade de fatores de crescimento, citocinas e hormônios, podendo ser diretamente desencadeados por alguns produtos bacterianos Embora o osso morto potencialmente possa ser revascularizado e remodelado por meio de uma lenta substituição, as células reabsorvedoras de osso junto à Carla Bertelli – 5° Período zona inflamatória muitas vezes levam o osso morto a se separar do osso vivo. Estes segmentos de osso infartado e frequentemente infectado são denominados sequestros. Com o passar do tempo, os sequestros podem ser parcialmente extrudidos para dentro do tecido mole. Ocasionalmente, a extrusão total de um pequeno sequestro resulta na interrupção espontânea da osteomielite, como mostram achados anatomopatológicos e a experiência clínica. Na maioria dos casos, porém, a infecção evolui e envolve mais ossos e estruturas adjacentes. A perda suficiente de estrutura óssea pode acarretar uma fratura patológica, mas este risco pode ser minimizado pela formação concomitante de osso novo. Isto ocorre quando um periósteo elevado, porém viável, forma osso novo e este origina uma concha circunferencial de osso vivo (um invólucro) em torno de um segmento morto. O “invólucro” pode apresentar defeitos (“cloacas”) pelos quais os sequestros podem ser expelidos via seios para a superfície. A infecção hematogênica é causada por organismos transmissíveis pelo sangue que se alojam na medula óssea, como um êmbolo séptico, frequentemente nas metáfises dos ossos longos de crianças ou vértebras de adultos.1 A osteomielite de origem hematogênica que ocorre em adultos geralmente é uma infecção secundária, em que as bactérias causadoras de infecção em outro local ganham acesso à circulação sanguínea e semeiam o osso. As infecções que ocorrem em adultos também podem representar a reativação de um foco quiescente de osteomielite hematogênica desenvolvido na infância. O sítio de envolvimento mais comum é a tíbia distal, tipicamente uma lesão isolada situada perto da metáfise. Os ossos longos podem ser favorecidos porque as alças capilares metafisárias tortuosas são vulneráveis à trombose, configurando um sítio favorável para a semeadura de bactérias. Uma minoria substancial dos pacientes relata um traumatismo cego no local afetado. Até mesmo traumatismos pequenos podem expor diversas substâncias hematológicas e da matriz óssea à circulação sanguínea. Isto pode permitir que patógenos em potencial, especialmente Staphylococcus aureus, fiquem aderidos às proteínas do hospedeiro via receptores específicos. As cepas isoladas de S. aureus podem expressar receptores para fibronectina, laminina, colágeno ou sialoglicoproteína, que são componentes da matriz óssea. Além disso, S. aureus pode sobreviver por períodos prolongados em um estado dormente, quando é internalizado pelos osteoblastos no osso. A infecção de foco contíguo ocorre por disseminação dos micro-organismos, em geral a partir dos tecidos moles adjacentes e pelo córtex ósseo. A osteomielite de foco contíguo crônica também pode começar como uma infecção aguda, com inoculação direta dos micro- organismos no osso no momento do traumatismo ou durante a realização dos procedimentos de pré ou intraoperatório. O trauma também contribui para o dano direto aos tecidos, aumento da suscetibilidade à invasão bacteriana e diminuição das respostas imunes e inflamatórias à invasão bacteriana A osteomielite no pé diabético, que ocorre com maior frequência em indivíduos com neuropatia, pode ser assintomática. A suspeita desta condição deve ser considerada em casos de indivíduos que tenham uma úlcera ampla, profunda ou crônica e localizada sobre um osso. Ocasionalmente, uma osteomielite que não levanta suspeita é detectada por exames de imagem na ausência de uma ferida aberta no pé ou sem que haja infecção de tecido mole. De modo semelhante, a osteomielite associada a úlceras de pressão (em geral, sacral ou no calcanhar) também pode ser assintomática em pacientes com comprometimento da medula espinal ou outro tipo de comprometimento neurológico, mas quase sempre é acompanhada de perda de tecido mole profundo. Fatores de Risco Os principais fatores de risco para o desenvolvimento de osteomielite incluem diabetes mellitus, doença arterial periférica, insuficiência venosa crônica, imunossupressão e uso prolongado de cateteres intravenosos ou dispositivos médicos implantáveis. Biofilmes Nos casos crônicos de osteomielite, os agentes infecciosos podem formar biofilmes no osso, que são comunidades microbianas altamente organizadas e resistentes aos tratamentos convencionais, como antibióticos e cirurgia. A formação de biofilmes dificulta o tratamento da osteomielite e aumenta a probabilidade de recorrência da infecção. Na natureza, raramente existem bactérias como células individuais flutuando em um meio aquoso. Na verdade, elas preferem se unir e colonizar superfícies ambientais, produzindo comunidades estruturadas chamadas Carla Bertelli – 5° Período biofilmes.9 A organização e a estrutura dos biofilmes possibilitam o acesso a nutrientes e a eliminação de resíduos metabólicos disponíveis. No biofilme, os microrganismos individuais usam a sinalização química como meio de comunicação intercelular primitivo para representar o estado do meio ambiente. Isso é conhecido como detecção de quorum. Esses sinais informam os membros da comunidade quando existem nutrientes suficientes para a proliferação ou quando as condições ambientais demandam quiescência ou evacuação. Diagnóstico O diagnóstico da osteomielite envolve a avaliação clínica do paciente, incluindo a presença de dor óssea, febre e sintomas sistêmicos. Os exames de imagem, como radiografias, tomografia computadorizada e ressonância magnética, são úteis para detectar alterações ósseas e a disseminação da infecção para partes moles, osso ou articulação. A cultura de amostras de tecido ósseo ou de partes moles é necessária para identificar os agentes etiológicos e direcionar o tratamento antimicrobiano adequado. Em geral, o diagnóstico de osteomielite é estabelecido por meio de cultura obtida a partir da biópsia do osso envolvido. Um diagnóstico de osteomielite pode ser inferido nas seguintes circunstâncias. Achados clínicos e radiográficos típicos de osteomielite e hemoculturas positivas com provável patógeno (como Staphylococcus aureus); nesses casos, a biópsia óssea não é necessária, mas pode ser útil, principalmente se for necessário desbridamento terapêutico subsequente. • Histopatologia óssea consistente com osteomielite na ausência de dados positivos da cultura (particularmente no cenário da administração recente de antibióticos). • Achados radiográficos clínicos e típicos sugestivos e marcadores inflamatórios persistentemente elevados, em circunstâncias sem dados positivos de cultura e biópsia, não é viável.
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