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Métodos de Diagnóstico Laboratorial de Fungos Invasivos: - ASPERGILOSE - Dr. Alexandre M. Fuentefria Prof. Adjunto do Departamento de Análises / Faculdade de Farmácia / UFRGS Orientador de Mestrado e Doutorado nos programas PPGMAA/UFRGS e PPGCF/UFRGS Coordenador do Laboratório de Micologia Aplicada da UFRGS QUAIS OS RISCOS DE SITUAÇÕES COMO ESTAS ? QUAIS OS RISCOS DE SITUAÇÕES COMO ESTAS ? QUE GRUPO DE FUNGOS SÃO ESTES ? DEPENDE DO QUE PARA NOS INFECTARMOS COM ELES ? CLASSIFICA-SE EM QUAIS TIPOS DE MICOSE ? HIFAS HIALINAS ASPERGILOSE (ângulos de 45oC) DERMATÓFITOS* LARGAS (ângulos de 90oC) ZIGOMICOSE ENTOMOFTOROMIC OSE HIALOHIFOMICOSE (ângulos de 45oC) DEMÁCEAS FEOHIFOMICOSE Rhizopus sp. Mucor sp. Absidia sp. Rhizomucor sp. QUANDO ENCONTRAMOS HIFAS, O QUE FAZEMOS? Pseudallescheria boydii (Scedosporium apiospermum) Fusarium sp. ASPERGILOSE Definição, Sinônimos e Agentes Etiológicos Hialohifomicose Mais de 200 espécies Fungo anemófilos A. fumigatus* A. niger A. flavus A. terreus A. nidulans A. clavatus IMPORTÂNCIA MÉDICA ASPERGILOSE Ecologia Microbiana - Ubíquos na natureza - Saprófitas em restos vegetais, solo - Conídios se dispersam no ar - Flora anemófila (1-6%) - Cabeça conidial libera 1 x 103 propágulos Onde são encontrados no ambiente domiciliar e hospitalar? Celulose dos móveis; Papel de parede; Pó doméstico; Plantas interiores; Cozinhas; Filtros de ar condicionado FATORES PREDISPONENTES Tuberculose Abscessos Fibrose cística Neutropenia RESPOSTA IMUNE DO HOSPEDEIRO GRAU DE INÓCULO INALADO ARQUITETURA DO PULMÃO HOSPEDEIRO IMUNOSSUPRIMIDO Quimioterapia Uso corticóides AIDS ASPERGILOSE Fisiopatogenia DOSE de esporos inalados Inalação Infecção (imunodeprimidos) Disseminação ASPERGILOSE Fisiopatogenia ASPERGILOSE Fisiopatogenia ASPERGILOSE Fisiopatogenia RISCOS PARA ASPERGILOSE INVASIVA NEUTROPENIA USO DE CORTICÓIDES DPOC IMUNODEFICIÊNCIA 1. ASPERGILOSE IMUNOALÉRGICA 2. ASPERGILOMA OU BOLA FÚNGICA 3. ASPERGILOSE PULMONAR INVASIVA 4. ASPERGILOSE PULMONAR NECROTIZANTE 5. SINUSITE ASPERGILAR 6. OUTRAS FORMAS DE ASPERGILOSE 6.1 – Otomicose 6.2 - Orbital 6.3 – Cerebral 6.4 - Onicomicose ASPERGILOSE Aspectos Clínicos QUAIS SÃO AS FORMAS CLÍNICAS DA ASPERGILOSE? 1. ASPERGILOSE IMUNOALÉRGICA Características: formação de tampões de muco contendo hifas de Aspergillus, nos brônquios, além do aumento da IgE total Tampões = geram sintomas brandos até bronquiectasias e fibrose Patogênese: É o resultado de reações dos tipos I, III, IV frente a antígenos de Aspergillus, colonizando a árvore brônquica. Sintomas: febre, asma intratável, tosse produtiva, expectoração de tampões mucosos contendo micélio. 2. ASPERGILOMA OU BOLA FÚNGICA Características: Colonização das cavidades pulmonares em forma de um “novelo” de hifas; Predisposição Doença pulmonar crônica com cavitação (Tuberculose ou fibrose cística) imunodepressão Sinais radiológicos típicos Bola fúngica intracavitária; 10% dos casos cura espontânea; Complicações: • Evoluir para ASPERGILOSE PULMONAR NECROTIZANTE ou ASP. PULM. INVASIVA; • OXALOSE: Aspergillus produz ácido oxálico + Cálcio tecidual Oxalato de Ca (deposição tecidual) e insuficiência renal 2. ASPERGILOMA OU BOLA FÚNGICA Conidióforos de Aspergillus fumigatus em massa da bola fúngica cercado por micélio (HE, x400) Características: A. fumigatus (90%); A. flavus (10%); Patogênese: • Fungo invade áreas saudáveis do pulmão; tropismo vascular trombose, necrose isquêmica • pacientes imunocomprometidos graves (neutropênicos); 3. ASPERGILOSE PULMONAR INVASIVA Sintomas: febre >38°C refratária a antimicrobianos; dor pleurítica, tosse. Características: - bola fúngica e presença de Precipitinas (+) Patogênese: O fungo ataca o pulmão de pacientes razoavelmente imunocompetentes 4. ASPERGILOSE PULMONAR NECROTIZANTE SINUSITE ASPERGILAR ALÉRGICA: Reconhecimento recente; Ocorre em pacientes atópicos; Causa: obstrução intermitente uni ou bilateral; Sintomas: cefaléia, dor facial; 5. SINUSITE ASPERGILAR SINUSITE INVASIVA AGUDA: Acomete pacientes neutropênicos; Aspectos clínicos similares a zigomicose: a) Lesões necróticas no palato b) Destruição desfigurante do tecido facial c) Disseminação para órbita ocular e cérebro 6. OUTRAS APERGILOSES 6.1. OTOMICOSE Olhos CERATITE 6.2. ASPERGILOSE ORBITÁRIA 6.2. ASPERGILOSE CEREBRAL 6.3. ONICOMICOSE ASPERGILAR - Decorrente de infecção pulmonar com disseminação; - 10-20% dos casos de Aspergilose disseminada - Diagnóstico: TC localiza lesões, entretanto líquor é pouco útil DERMATOMICOSE de unhas: - 1° lugar: Scopulariopsis brevicaulis - 2° lugar: Aspergillus spp Ocorre em pacientes c/ traumatismos ungueais ou transtornos circulatórios nos M.I. Aspergillus só afeta unhas previamente distróficas; ASPERGILOSE Epidemiologia Possuem distribuição mundial; Aspergilose ocorre em pacientes: a) Imunocomprometidos: HIV, transplantados b) com terapêutica a base de corticosteróides São fungos anemófilos = relacionados com infecções oportunistas pelo ar; Porta de entrada no organismo: Inalação de esporos (pulmões, seios) Implantação traumática (córnea, acidente) Incidência de aspergilose invasive no ambiente hospitalar? Cornillet et al, Clin Infect Dis 2006;43:577 POR QUÊ É TÃO DIFÍCIL O DIAGNÓSTICO LABORATORIAL DA ASPERGILOSE ? Característica clínica inespecífica; O agente etiológico é raramente isolado do sangue; As biópsias geralmente contra-indicadas; Diagnóstico imunológico inconsistente; Diagnóstico Laboratorial COMO DIAGNOSTICAR ENTÃO ? Diagnóstico Laboratorial ASPERGILOSE Coleta e Exame Direto Escarro: útil só na aspergilose alérgica “Abundante micélio septado com hifas dicotômicas” Lavado Bronco Alveolar: tem valor diagnóstico na aspergilose invasiva; Biópsia: melhor material “Hifas hialinas septadas, com ramificações dicotômicas” Fragmento de Lesões Cutâneas: Material necrótico com hifas hialinas Lavado dos seios paranasais: tem valor diagnóstico na sinusite aspergilar Escarro, LBA, Biópsia, Fragmentos de lesões cutâneas e Lavados ANÁLISE A FRESCO • Lâmina e lamínula + KOH 10-40% • Hialinas • Regulares • Septadas • Dicotômicas (filamentos em ângulo agudo) • ± 4 mm de diâmetro HIFAS Visualização de CONÍDIOS no exame direto NÃO TEM VALOR DIAGNÓSTICO (contaminação) ASPERGILOSE Exame Direto a fresco HISTOPATOLOGIA (biópsias em geral/ fluidos corporais/ unhas) • Colorações: PAS, HE, Grocott-Gomori A) © G. Armstrong, Hope Hospital, Manchester. Published in Denning, D.W. Invasive aspergillosis. Clin Infect Dis 1998; 26: 781-805. B) Dr H M Doran, University Hospital of South Manchester, Manchester, UK. A) Hifas em escarro (Papanicolau, x500) B) Tecido necrótico de pulmão - cabeças de conídios (HE, x500) ASPERGILOSE Exame Histopatológico • Ágar Sabouraud (com cloranfenicol / sem cicloheximida) • Temperatura ambiente (25-30°C) • Crescimento em 2-4 dias (colônias maduras cabeças aspergilares montadas) Características macromorfológicas da colônia + achados micromorfológicos DIAGNÓSTICO MICOLÓGICO Cultura ASPERGILOSE MORFOLOGIA DA COLÔNIA • Fase inicial: textura algodonosa/ coloração branca • Após: textura veludosa/ coloração cinza esverdeada • Reverso branco ou acastanhado EXAME MICROSCÓPICO CULTURAL • Conidióforo: liso, incolor (tendendo para o verde na parte terminal), vesículas hemisféricas, uma só rede de fiálides muito densa (3/4 superiores da vesícula) • Conídios: globulosos (rugosos/ equinulados) Aspergillus fumigatus MICROMORFOLOGIA COLONIAL Aspergillus niger MORFOLOGIA DA COLÔNIA • Fase inicial: textura algodonosa/ coloração branca ou amarela • Após: textura arenosa (grânulos grandes)/ coloração preta EXAMEMICROSCÓPICO CULTURAL • Conidióforo: paredes lisas e espessas, coloração variável (hialino ao castanho), vesícula perfeitamente globosa, duas fileiras radiais de fiálides •Conídios: globulosos (lisos/ equinulados), castanho escuro MICROMORFOLOGIA COLONIAL Aspergillus flavus MORFOLOGIA DA COLÔNIA • Fase inicial: textura algodonosa/ coloração branca • Após: textura arenosa (grãos grandes)/ coloração amarelo-esverdeada • Reverso branco ou cinza (esclerócitos castanho escuro) EXAME MICROSCÓPICO CULTURAL • Conidióforo: incolor, mais ou menos rugoso, vesícula hemoesférica, coroa birradiada formada de fiálides •Conídios: globulosos (lisos/ rugosos) MICROMORFOLOGIA COLONIAL Aspergillus fumigatus niger flavus Caracte -rística A. niger A. fumigatus A. flavus Coloraçã o das Colônias Pretas, lado inferior pálidas Verde-azulado claro até verde-escuro e marrom-escuro Verde- amarelado-claro, verde-amarelado escuro, marrom-oliva, acastanhado Tamanho dos conídios 4-5 mm 2-5 mm 4 mm Formato dos Conídios Cadeias compactas Cadeias compactas Cadeias soltas e divididas Conídios Marrom- escuros Esféricos, pontiagudos, até pouco ásperos Esféricos, lisos, até ásperos, tamanhos variados Formato dos Fialoconí- dios Redondas e espinhosas Redondas Redondas Hifas (largura) 6 mm 3-8 mm 5-6 mm Comprim ento dos Conidiófo -ros ≤ 3 mm 150-300 mm ≤ 850 mm Forma dos conidiófo -ros Largo, com matiz marrom na metade superior Paredes lisas e paralelas Paredes grosseiras e paralelas Conidiós poros Liso, incolores até marrons Liso, terminações verdes, 300- 500 µm Desbastados, incolores Vesícula Diâmetro médio (60 mm) e esférica 25 mm de diâmetro, forma de frasco, fiálides na metade superior Média 40 mm, globosa, subglobosa, fiálides na superfície Esterigm a Mono ou duplo nível Um só nível Mono ou duplo nível Aspergillus flavus Aspergillus niger Aspergillus fumigatus Fundamental para confirmação ASPERGILOMA ASPERGILOMA IMUNOALÉRGICA IMUNODIFUSÃO DIRETA IMUNOBLOTTING ELISA DIRETA ASPERGILOSE IMUNOENSAIOS Resultado falso negativo ASPERGILOSE INVASIVA (positividade aparece muito tarde) DETECÇÃO DE GALACTOMANANAS: Podem ser detectadas no soro em estágio inicial, anterior a sinais clínicos e RX. ELISA (Platelia Aspergillus Bio Rad): • Sensibilidade: 50-90 % ; Especificidade: 81-93% HÁ POSSIBILIDADE DE SE PESQUISAR ANTÍGENOS NO DIAGNÓSTICO DA ASPERGILOSE ? • Amostras: escarro, sangue total, • Primers universais p/ fungos (Panfungal PCR) • Sensibilidade: 1-10 fg de DNA fúngico PCR REAL TIME: permitirá controle tratamento! Problmas: risco de contaminação ambiental COMO USAR A BIOLOGIA MOLECULAR NO DIAGNÓSTICO DA ASPERGILOSE ? PCR NESTED Sequenciamento do DNA PCR RFLP (Polimorfismo do Tamanho do Fragmento de Restrição) RFLP DIAGNÓSTICO LABORATORIAL (molecular) DETECÇÃO AMBIENTAL DE ANTÍGENOS ANEMÓFILOS – UMA OPORTUNIDADE ?? Métodos de Diagnóstico Laboratorial de Fungos Invasivos: - ZIGOMICOSE - Dr. Alexandre M. Fuentefria Prof. Adjunto do Departamento de Análises / Faculdade de Farmácia / UFRGS Orientador de Mestrado e Doutorado nos programas PPGMAA/UFRGS e PPGCF/UFRGS Coordenador do Laboratório de Micologia Aplicada da UFRGS HIFAS HIALINAS ASPERGILOSE (ângulos de 45oC) DERMATÓFITOS* LARGAS (ângulos de 90oC) ZIGOMICOSE ENTOMOFTOROMIC OSE HIALOHIFOMICOSE (ângulos de 45oC) DEMÁCEAS FEOHIFOMICOSE Conidiobolus sp. Basidiobolus sp. Rhizopus sp. Mucor sp. Absidia sp. Rhizomucor sp. Alternaria sp. Bipolaris sp. Cladophialophora sp. Curvularia sp. Exophialla sp. Phialophora sp. ONDE LOCALIZAM-SE OS ZIGOMICETOS ? Pseudallescheria boydii (Scedosporium apiospermum) Fusarium sp. QUEM É A FAMÍLIA MUCORACEAE? • Fungos ubíquos, cosmopolitas; • Patógenos raros; • Oportunistas; • Presença de hifas cenocíticas largas no tecido; Reação de Hoeppli-Splendore • Infecção de rápida evolução; • Predisposição: Diabetes descompensada (cetoacidose), doença linfoproliferativa, pós-transplantados, imunodeprimidos, uso de corticoides, etc.; CARACTERÍSTICAS DOS ZIGOMICETOS ? Esporângio contendo os esporos • Forma Rino-orbital-cerebral: MAIS FREQUENTE – Inalação de esporos -> seios paranasais; – Quadro semelhante a sinusite (febre, congestão nasal, secreção purulenta, cefaléia e dor nos seios nasais); – Envolvimento de palato, orbita e cérebro rápida progressão! PATOGENIA • Forma Pulmonar: – Inalação de esporos -> bronquíolos e alvéolos; – Pneumonia e infartamento -> necrose; – Disseminação das estruturas para mediastino, coração e via hematogênica para outros órgãos (Forma Sistêmica). • Forma Subcutânea – Inoculação de esporos na derme trauma; – Cateter, picada de insetos, local de aplicação de insulina, queimaduras; – Celulite dolorosa, infarto isquêmico e necrose. PATOGENIA Sítios de infecção da Zigomicose Sítio de infecção % em 1000 Pacientes Mortalidade (%) Rinocerebral 21 62 Sino-orbital 8 24 Sinusite 8 16 Pulmonar 24 76 Cutâneo 19 31 Disseminado 3 100 Gastrointestinal 7 85 Cerebral 9 79 Roden MM et al., Clin Infect Dis (2005) 41:634-653 Esporângio Esporangiosporo Columela Esporangióforo Apófise RizóideEstolão MORFOLOGIA • Rhizopus oryzae: • Ágar-Sabouraud: crescimento rápido, T0 = 250C; • Colônia branca, com o tempo fica amarelada; • Hifas largas, asseptadas, presença de rizóides; • Esporangióforos simples e/ou ramificados (hialinos a marrom); • Esporângios globosos, escuros, com cogumela. AGENTES ETIOLÓGICOS Rizóide Esporângio • Mucor: • Ágar-Sabouraud: crescimento rápido, T0 = 250C; • Colônia branca, posteriormente cinza e/ou amarela; • Micélio cenocítico, hialino AUSÊNCIA de rizóides • Esporangióforos simples e/ou ramificados, terminando em cogumelas; • Esporangiosporos esféricos ou elípticos. AGENTES ETIOLÓGICOS • Rhizomucor sp. • Colônias de crescimento rápido. • RIZÓIDES distantes dos esporangiófaros / COLUMELA desnuda • Textura algodonosa inicialmente brancas com o decorrer da esporulação tornam-se acinzentas. • As espécies de Rhizomucor são TERMOFÍLICAS (50 – 58°C). AGENTES ETIOLÓGICOS Colônia: branca, amarelada a marrom Colônia: branca, amarelada a marrom Colônia: branca, algodonosa Colônia: branco- cinza, cotonosa presença de nós, estolões e rizóides. Zigosporos escuros Esporângios escuros globosos – no ápice do Esporangióforo. sem estolões e rizóides Zigosporos escuros Esporângio s globosos, escuros Esporangióforo marrom, com ramificações do tipo monopodial e/ou simpodial esporangiosporos esféricos a elípticos, lisos dos estolões elevam-se esporangiófaros simples e/ou ramificados. Rizóides - nos nós dos estolões Zigosporos com parede celular espessa equinulada e filamentos circinados. • HISTOPATOLÓGICO • Coloração de HE, etc; • Visualização de hifas cenocíticas largas; • Ramificações em ângulo reto. • EXAME DIRETO • CULTURAL • Falsos-negativos! • IMAGEM • Ressonância, tomografia, raio X; • BIOLOGIA MOLECULAR • Primers IT1, ITS4, ZM1 e ZM2. • IMUNOENSAIOS Imunodifusão e Imunofluorescência DIAGNÓSTICO • Homem, 27 anos, LES com pneumonite e glomerulite lúpica, uso de corticoide sistêmico; • Hepatite medicamentosa, insuficiência renal e hepática; • 20 dias após internação apresentou EDEMA PERIORBITAL, mais intenso no olho esquerdo; • 1 dias depois apresentou necrose cutânea no canto interno do olho esquerdo, necrose de palato e necrose de seios paranasais; • Biopsia da lesão: presença de hifas largas tortuosas, com ramificações em ângulo reto e raras septações. • Invasão fúngica nos vasos de pequeno calibre, formação de trombos. RELATO DE CASO • TTO: Anfotericina B (25mg/dia 75mg/dia); • Sinais de comprometimento SNC; • Óbito, 8 dias após manifestação inicial de edema.
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