MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS

Doença

Este organismo causa a tuberculose. Em nível mundial, M. tuberculosis causa mais mortes do que qualquer outro agen- te microbiano. Aproximadamente um terço da população mundial encontra-se infectada por esse organismo. Anual- mente, estima-se que 3 milhões de pessoas morrem devido à tuberculose, com a ocorrência de 8 milhões de novos casos a cada ano.

Propriedades importantes

M. tuberculosis cresce lentamente (i.e., seu tempo de gera-

ção corresponde a 18 horas, contrariamente à maioria das bactérias, que são capazes de duplicar seu número em 1 hora ou menos). Pelo fato de o crescimento ser tão lento, as cul- turas de espécimes clínicos devem ser mantidas por 6-8 se- manas antes de serem consideradas negativas. M. tuberculosis pode ser cultivado em meios bacteriológicos, ao contrário de M. leprae. Os meios utilizados para seu crescimento (p. ex., meio de Löwenstein-Jensen) contêm nutrientes complexos (p.ex., gema do ovo) e corantes (p. ex., verde malaquita). Os corantes inibem a microbiota normal indesejada presente em amostras de escarro.

M. tuberculosis é um organismo aeróbio obrigatório,

o que explica sua preferência em causar doenças em tecidos altamente oxigenados como o lobo superior do pulmão e rins. Sua parede celular contém vários lipídeos complexos: (1) ácidos graxos de cadeia longa (C78-C90), denominados ácidos micólicos, que contribuem para a acidorresistência

do organismo; (2) cera D, um dos componentes ativos do adjuvante de Freund, empregado para intensificar a respos- ta imune contra vários antígenos em animais experimen- tais; e (3) fosfatídeos, que desempenham papel na necrose caseosa.

O fator corda (dimicolato de trealose) está correlacio-

nado à virulência do organismo. Linhagens virulentas cres- cem em um padrão característico, similar a uma corda com aspecto de “serpentina”, não observado em linhagens não virulentas. O organismo também contém diversas proteí- nas que, quando combinadas com as ceras, promovem uma hipersensibilidade tardia. Essas proteínas são os antígenos utilizados no teste cutâneo de PPD (do inglês, purified protein derivative, derivado proteico purificado) (também

localizado na parede celular bacteriana, denominado tiocerol dimicoserosato, é requerido para a patogênese no pulmão.

M. tuberculosis é relativamente resistente a ácidos e ál- calis. NaOH é utilizado para concentrar espécimes clínicos; destrói bactérias indesejadas, células humanas e muco, po- rém não o organismo. M. tuberculosis é resistente à desidra- tação, de modo que sobrevive em escarro expectorado seco; essa propriedade pode ser importante em sua transmissão por aerossóis.

Linhagens de M. tuberculosis resistentes ao principal fár- maco antimicobacteriano, a isoniazida (hidrazida de ácido isonicotínico, INH; do inglês, isonicotinic acid hydrazide),

bem como linhagens resistentes a múltiplos antibióticos (de- nominadas linhagens resistentes a múltiplos fármacos ou MDR; do inglês, multidrug resistant), tornaram-se um pro-

blema mundial. Essa resistência é atribuída a uma ou mais mutações cromossomais, uma vez que não foram encon- trados plasmídeos nesse organismo. Uma dessas mutações ocorre em um gene envolvido na síntese de ácido micólico, enquanto outra ocorre no gene de catalase-peroxidase, enzi- ma necessária à ativação da INH no interior da bactéria.

Transmissão e epidemiologia

M. tuberculosis é transmitido interpessoalmente por aeros- sóis respiratórios, sendo o pulmão o sítio inicial de infecção. No corpo, o micro-organismo localiza-se principalmente no interior de células reticuloendoteliais, por exemplo, macró- fagos. Os humanos correspondem ao reservatório natural

de M. tuberculosis; não há reservatório animal. A transmis- são ocorre principalmente por aerossóis gerados pela tosse de indivíduos com “esfregaço-positivo”, isto é, aqueles cujo escarro contém bacilos detectáveis pela coloração acidorre- sistente. No entanto, cerca de 20% dos indivíduos são infec- tados por aerossóis produzidos pela tosse de indivíduos com “esfregaço-negativo”.

Nos Estados Unidos, a tuberculose é uma doença pra- ticamente exclusiva de humanos. Em países em desenvolvi- mento, Mycobacterium bovis também causa tuberculose em humanos. M. bovis é encontrado em leite de vaca, o qual,

exceto quando pasteurizado, pode causar tuberculose gas- trintestinal em humanos. A tuberculose ocorre somente em um pequeno número de indivíduos infectados. Nos Esta- dos Unidos, a maioria dos casos de tuberculose está asso- ciada à reativação em homens idosos mal nutridos. O risco de infecção e doença é maior em indivíduos de baixo poder sócio-econômico, com moradia precária e má nutrição. Es- ses fatores, em vez de fatores genéticos, são provavelmente responsáveis pela alta taxa de infecção entre americanos nati- vos, afro-americanos e esquimós.

Patogênese

M. tuberculosis não produz exotoxinas, assim como não con- tém endotoxina em sua parede celular. De fato, nenhuma micobactéria produz toxinas. O organismo infecta preferen- cialmente macrófagos e outras células reticuloendoteliais. M. tuberculosis sobrevive e multiplica-se no interior de um vacúolo celular, denominado fagossomo. O organismo sin- tetiza uma proteína denominada “proteína repetitiva expor- tada” que impede a fusão do fagossomo com o lisossomo, permitindo, assim, que o organismo escape das enzimas de- gradativas do lisossomo.

As lesões são dependentes da presença do organismo e da resposta do hospedeiro, havendo dois tipos:

(1) Lesões exsudativas, que consistem em uma resposta

inflamatória aguda e ocorrem principalmente nos pulmões, no sítio inicial da infecção;

(2) Lesões granulomatosas, que consistem em uma área

central com células gigantes contendo bacilos tuberculosos, circundada por uma zona de células epitelioides. Essas célu- las gigantes, denominadas células gigantes de Langhans,

são um importante achado patológico das lesões tuberculo- sas. Um tubérculo consiste em um granuloma circundado

por tecido fibroso que sofreu necrose caseosa central. Os tu- bérculos cicatrizam por fibrose e calcificação.

A lesão primária da tuberculose usualmente ocorre nos pulmões. A lesão exsudativa parenquimal e os linfonodos adjacentes são conjuntamente denominados complexo de

Tabela 21-1 Micobactérias de importância médica

Espécie Crescimento em meios bacteriológicos Temperatura preferencial in vivo (ºC) Fonte ou mecanismo de transmissão

M. tuberculosis Lento (semanas) 37 Gotículas respiratórias

M. bovis Lento (semanas) 37 Leite de animais infectados

M. leprae Ausente 32 Contato próximo prolongado Micobactérias atípicas1

M. kansasii Lento (semanas) 37 Solo e água

M. marinum Lento (semanas) 32 Água Complexo M. avium– intracellulare Lento (semanas) 37 Solo e água Complexo M. fortuitum-chelonei Rápido (dias) 37 Solo e água

1

Ghon. As lesões primárias geralmente ocorrem nos lobos in-

feriores, enquanto as lesões por reativação geralmente ocor- rem nos ápices. As lesões de reativação ocorrem também em outros sítios bem oxigenados, como rins, cérebro e ossos. A reativação é observada principalmente em pacientes imuno- comprometidos ou debilitados.

A disseminação do organismo pelo corpo ocorre por dois mecanismos:

(1) Um tubérculo pode erodir em um brônquio, per- der seu conteúdo caseoso e, desse modo, disseminar o or- ganismo para outras regiões dos pulmões, para o trato gas- trintestinal, se deglutido, e para outros indivíduos quando expectorado.

(2) Pode se disseminar através da corrente sanguínea até vários órgãos internos. A disseminação pode ocorrer em um estágio precoce se a imunidade mediada por células for inca- paz de conter a infecção inicial, ou em um estágio tardio se o indivíduo tornar-se imunocomprometido.

Imunidade e hipersensibilidade

Após a recuperação da infecção primária, a resistência ao or- ganismo é mediada pela imunidade celular, isto é, por cé-

lulas T CD4-positivas e macrófagos. Anticorpos circulantes também são formados, porém não desempenham qualquer papel na resistência e não são utilizados para fins diagnósti- cos. Pacientes com deficiências na imunidade celular, como pacientes com AIDS, exibem maior risco de tuberculose dis- seminada e de risco à vida. Mutações no gene do receptor de γ-interferon são outra causa de imunidade celular defectiva que predispõe à tuberculose severa, o que enfatiza a impor- tância da ativação de macrófagos por γ-interferon na defesa do hospedeiro contra M. tuberculosis.

A infecção prévia pode ser detectada por um resultado positivo no teste cutâneo de tuberculina, o qual é decor-

rente de uma reação de hipersensibilidade tardia. O PPD é

utilizado como antígeno no teste cutâneo de tuberculina. A preparação de PPD de intensidade intermediária, que con- tém 5 unidades de tuberculina, é geralmente utilizada. O teste cutâneo é avaliado medindo-se o diâmetro da indura- ção ao redor do sítio do teste cutâneo. Observe que deve ser

encontrada induração (espessamento), e não apenas eritema

(vermelhidão).

O diâmetro necessário para julgar o teste como positivo depende do estado do indivíduo submetido ao teste. Indu- rações de 15 mm ou mais são positivas para um indivíduo

que não apresenta fatores de risco conhecidos. A induração de 10 mm ou mais é positiva para um indivíduo que apre- senta fatores de alto risco, como um indivíduo desabrigado, usuários de fármacos intravenosos, ou residentes de asilos. A induração de 5 mm ou mais é positiva para um indivíduo que apresenta deficiência na imunidade mediada por célu- las, por exemplo, pacientes com AIDS, ou indivíduos que estabeleçam contato próximo com uma pessoa apresentando tuberculose ativa.

Um teste cutâneo positivo indica infecção prévia

pelo organismo, porém não necessariamente doença ativa. O teste de tuberculina mostra-se positivo 4-6 semanas após a infecção. A imunização com a vacina BCG (ver página 166) pode provocar um teste positivo, porém as reações ge- ralmente apresentam 5-10 mm e tendem a diminuir com o tempo. Indivíduos apresentando reações de PPD com 15 mm ou mais são consideradas infectadas por M. tuber- culosis, mesmo que tenham recebido a vacina BCG. Um teste cutâneo positivo reverte-se para negativo em cerca de 5-10% dos indivíduos. Atualmente, a reversão para negati- vo é mais comum nos Estados Unidos que há alguns anos, uma vez que, nos dias atuais, existe menor probabilidade de um indivíduo ser exposto ao organismo e, consequente- mente, menor probabilidade de receber um estímulo para o sistema imune.

O teste cutâneo por si não induz uma resposta positiva em uma pessoa que não tenha sido exposta ao organismo. Este pode, no entanto, “estimular” uma resposta fraca ou ne- gativa em um indivíduo que tenha sido exposto, produzindo uma reação positiva. As implicações clínicas desse “efeito de reforço” estão além do objetivo deste livro.

A reatividade à tuberculina é mediada pelo ramo celu- lar do sistema imune, e pode ser transferida por células T CD4-positivas, mas não pelo soro. A infecção pelo vírus do sarampo pode suprimir a imunidade mediada por células, resultando em uma perda de reatividade ao teste cutâneo de tuberculina e, em algumas circunstâncias, na reativação de organismos dormentes e da doença clínica.

Um gene denominado Nramp determina a resistência natural à tuberculose. Indivíduos que apresentam mutações no gene Nramp exibem taxa muito mais elevada de tubercu- lose clínica em comparação àqueles com o alelo normal. A proteína NRAMP localiza-se na membrana do fagossomo de macrófagos e desempenha importante papel na morte do organismo no interior do fagossomo.

Tabela 21-2 Características clínicas de micobactérias importantes

Organismo

Principal sítio de infecção

Teste cutâneo em uso

Uso de terapia com múltiplos fármacos

Disponibilidade de vacina

M. tuberculosis Pulmões Sim Sim Sim

M. avium-intracellulare Pulmões Não Sim Não

Achados clínicos

Os achados clínicos são múltiplos e vários órgãos podem es- tar envolvidos. Febre, fadiga, suores noturnos e perda de peso são comuns. A tuberculose pulmonar provoca tosse e hemop- tise. A escrófula corresponde à adenite cervical micobacteria- na que se apresenta na forma de linfonodos intumescidos e que não são sensíveis, geralmente com distribuição unilate- ral. Tanto M. tuberculosis como Mycobacterium scrofulaceum causam escrófula. O eritema nodoso, caracterizado por nó- dulos sensíveis ao longo das superfícies extensoras da tíbia e da ulna, é uma manifestação de infecção primária observada em pacientes que estão controlando a infecção por meio de uma resposta potente mediada por células. A tuberculose mi- liar caracteriza-se por múltiplas lesões disseminadas, similares a grãos de alpiste. A meningite tuberculosa e a osteomielite tuberculosa, especialmente a osteomielite vertebral (doença de Pott), são importantes formas disseminadas.

A tuberculose gastrintestinal caracteriza-se por dor

abdominal e diarreia, acompanhadas por sintomas mais ge- rais de febre e emagrecimento. Pode ocorrer obstrução ou hemorragia intestinal. A região ileocecal corresponde ao sí- tio mais frequentemente envolvido. A tuberculose do trato GI pode ser causada por M. tuberculosis deglutido após ter sido expectorado a partir de uma lesão pulmonar, ou por M. bovis ingerido a partir de produtos lácteos não pasteuri- zados. A tuberculose orofaríngea tipicamente apresenta-se

na forma de uma úlcera indolor, acompanhada por adeno- patia local.

Na tuberculose renal, ocorrem disúria, hematúria e

dor de flanco. A “piúria estéril” é um achado característico. A urina contém leucócitos, no entanto as culturas de pa- tógenos bacterianos comuns do trato urinário não exibem crescimento. Entretanto, as culturas micobacterianas são fre- quentemente positivas.

Observe que a maioria (aproximadamente 90%) das infecções por M. tuberculosis são assintomáticas. Embora possam existir algumas diferenças quanto à virulência entre linhagens do organismo, o determinante de maior impor- tância da manifestação da doença corresponde à adequação da resposta imune mediada por células do hospedeiro. Por exemplo, pacientes com AIDS exibem uma taxa muito ele- vada de reativação a partir de uma infecção assintomática prévia, com rápida progressão da doença. Nesses pacientes, a doença causada por M. tuberculosis não tratada exibe taxa de mortalidade de 50%. Além disso, a administração de infli- ximab, um anticorpo monoclonal que neutraliza o fator de necrose tumoral (TNF, do inglês, tumor necrosis factor), pro- moveu a ativação de tuberculose latente em alguns pacientes. Infliximab é utilizado no tratamento de artrite reumatoide (ver Capítulo 66).

Diagnóstico laboratorial

A coloração acidorresistente do escarro ou de outros espé-

cimes corresponde ao teste inicial usual. Para fins de avalia-

ção rápida, o corante auramina, que pode ser visualizado por microscopia de fluorescência, pode ser utilizado.

Após a digestão do espécime pelo tratamento com NaOH e concentração por centrifugação, o material é culti- vado em meios especiais, como ágar Löwenstein-Jensen, por até 8 semanas. Esse micro-organismo não cresce em placa de ágar sangue. No meio líquido BACTEC, metabólitos radio- ativos são incorporados e o crescimento pode ser detectado pela produção de dióxido de carbono radioativo em cerca de 2 semanas. Um meio líquido é preferido para o isolamen- to, uma vez que o organismo cresce de forma mais rápida e reprodutível que em meio sólido. Se houver crescimento, o organismo pode ser identificado por meio de testes bio- químicos. Por exemplo, M. tuberculosis produz niacina, ao

contrário de praticamente todas as demais micobactérias, sintetizando, também, catalase. Testes de identificação mais rápidos, que empregam sondas de DNA, encontram-se tam- bém disponíveis.

Uma vez que a resistência a fármacos, especialmente contra INH (ver a seguir), representa um problema, testes de suscetibilidade devem ser realizados. Todavia, o organis- mo cresce de forma muito lenta e os testes de suscetibilidade geralmente demandam várias semanas, período muito longo para orientar a escolha inicial dos fármacos. O ensaio de lu- ciferase, capaz de detectar em poucos dias organismos resis-

tentes a fármacos, consiste em um importante avanço. A lu- ciferase é uma enzima isolada de vagalumes, que produz luz na presença de adenosina trifosfato (ATP). Se o organismo isolado do paciente for resistente, este não será danificado pelo fármaco, isto é, produzirá quantidade normal de ATP, e a luciferase produzirá a quantidade normal de luz. Quando o organismo for sensível ao fármaco, haverá menor produção de ATP, bem como de luz.

Há duas abordagens para o diagnóstico de infecções la- tentes. Uma consiste no teste cutâneo de PPD, conforme descrito anteriormente neste capítulo, na seção “Imunida- de e Hipersensibilidade”. Uma vez que existem dificuldades para a interpretação do teste PPD, assim como para o retor- no do indivíduo para a leitura do teste cutâneo, um teste la- boratorial quantitativo mostra-se útil. Esse teste laboratorial consiste no teste de liberação de interferon gama, denomina- do QuantiFERON-TB. Nesse ensaio, as células sanguíneas do paciente são expostas a antígenos de M. tuberculosis, sen- do medida a quantidade de interferon gama liberada pelas células.

Tratamento e resistência

A terapia com múltiplos fármacos é utilizada para prevenir

a emergência de mutantes resistentes a fármacos durante a longa duração do tratamento (de 6 a 9 meses). (Organismos que se tornam resistentes a um dos fármacos serão inibidos pela outro.) A isoniazida (INH), um fármaco bactericida,

corresponde à base do tratamento. O tratamento da maioria dos pacientes acometidos por tuberculose pulmonar é rea-

lizado com três fármacos: INH, rifampina e pirazinamida. INH e rifampina são administradas por 6 meses, entretanto o tratamento com pirazinamida é interrompido após 2 me- ses. Em pacientes imunocomprometidos (p. ex., pacientes com AIDS), que apresentam doença disseminada, ou que provavelmente albergam organismos resistentes a INH, um quarto fármaco, o etambutol, é acrescentado, sendo todos os quatro fármacos administrados por um período de 9-12 meses. Embora a terapia seja geralmente administrada du- rante meses, o escarro do paciente torna-se não infeccioso no período de 2-3 semanas. A necessidade de terapia pro-

longada é atribuída (1) à localização intracelular do orga- nismo, (2) ao material caseoso, que bloqueia a penetração do fármaco, (3) ao crescimento lento do organismo, e (4) às formas “persistentes” metabolicamente inativas no interior da lesão. Uma vez que os organismos metabolicamente inati- vos podem não ser mortos pelos fármacos antituberculose, o tratamento pode não erradicar a infecção, podendo ocorrer a reativação da doença no futuro.

O tratamento de infecções latentes (assintomáticas) con- siste na administração de INH por 6-9 meses. (Esse regime era considerado profilático por reduzir o risco de surgimento de infecção sintomática no futuro.) Essa abordagem é em- pregada com maior frequência em pacientes assintomáticos, cujo teste cutâneo de PPD converteu-se recentemente a um resultado positivo. O risco de infecção sintomática é maior nos primeiros 2 anos após a infecção, de modo que a INH é particularmente indicada para estes “convertidos recentes”. A INH é também utilizada em crianças expostas a pacientes com tuberculose sintomática. Pacientes que recebem INH devem ser avaliados quanto à presença de hepatite induzida por fármacos, especialmente aqueles com idade acima de 35 anos. A rifampina pode ser utilizada em indivíduos expostos a linhagens resistentes a INH. Uma combinação de rifampi- na e pirazinamida não deve ser utilizada, uma vez que esta foi responsável por elevada taxa de dano hepático severo.

A resistência à INH e a outros fármacos antituberculo- se é observado com frequência crescente nos Estados Uni- dos, especialmente em imigrantes do sudeste asiático e da América Latina. Linhagens de M. tuberculosis resistentes a múltiplos fármacos (linhagens MDR) emergiram, princi-

palmente em pacientes com AIDS. O padrão mais comum corresponde à resistência à INH e a rifampina, mas alguns isolados são resistentes a três ou mais fármacos. O tratamen- to de organismos MDR geralmente envolve o uso de qua- tro ou cinco fármacos, incluindo ciprofloxacina, amicacina, etionamida e cicloserina. As recomendações exatas depen- dem do padrão de resistência do isolado e não fazem parte do objetivo deste livro.

O tratamento prévio contra a tuberculose predispõe à seleção desses organismos MDR. A não adesão ao trata- mento, isto é, pacientes que não completam o curso total da

terapia, representa um fator importante para a sobrevivência de organismos resistentes. Uma abordagem para o problema

da não adesão corresponde à terapia diretamente observada (TDO), na qual profissionais da área de saúde observam o paciente que está recebendo a medicação.

As linhagens de M. tuberculosis resistentes a INH, ri- fampina, uma fluoroquinolona e, pelo menos, um fármaco adicional são denominadas linhagens XDR (altamente re- sistentes a fármacos, do inglês, extensively drug resistant). As linhagens XDR emergiram em 2005 na África do Sul, entre pacientes infectados por HIV.

Prevenção

A incidência da tuberculose começou a diminuir significati- vamente antes mesmo do advento da terapia medicamentosa nos anos 1940. Esse fato é atribuído às melhores condições de moradia e nutrição, que aumentaram a resistência dos hospedeiros. Atualmente, a prevenção da disseminação do organismo depende, em grande parte, da rápida identifica- ção e do tratamento adequado de pacientes que expelem o organismo pela tosse. O uso de máscaras e outros procedi- mentos de isolamento respiratório para impedir a dissemina- ção da doença para os profissionais médicos também é im- portante. A identificação de indivíduos expostos a pacientes com doença pulmonar ativa com tosse deve ser realizada.

Um componente importante da prevenção consiste na aplicação do teste cutâneo de PPD a fim de detectar con- vertidos recentes e realizar o tratamento de infecções laten- tes conforme descrito anteriormente. Grupos que devem ser avaliados com o teste cutâneo de PPD incluem indi-