R e v i s t a d a S o c i e d a d e B r a s i l e i r a d e M e d i c i n a T r o p i c a l 2 7 ( 3 ) : 1 8 1 - 1 8 3 , j u l - s e t , 1 9 9 4 .
RESUMO DE TESE
ESTUDO MICROBIOLÓGICO EM
PACIENTES COM FIBROSE CÍSTICA
E FENOTIPAGEM DE AMOSTRAS
DE
P S E U D O M O N A S A E R U G IN O S ANÃO MUCOÍDES E MUCOÍDES
O estudo da flora microbiana respiratória de 90
pacientes com fibrose cística mostrou-nos ser a P .
a e r u g i n o s a o germe mais freqüente, tendo sido
isolado o morfotipo NM em 47,7 % e mucóide em
30% dos pacientes, seguido de S . a u r e u s (66,7 %).
Enterobactérias, H a e m o p h i l u s s p . e C a n d i d a s p . foram encontradas em cerca de 30% dos pacientes. Outros microrganismos foram isolados em menos de 10% dos pacientes.
O grupo controle, constituído por pacientes
com outras patologias respiratórias, mostrou os m e sm o s g e r m e s, p o rém , em p ercen tu ais significativamente inferiores, além de não ter sido
encontrado em nenhum deles a P . a e r u g i n o s a
m ucóide.
A prevalência e a incidência dos patógenos respiratórios em 5 anos de observação nos mesmos pacientes mostrou índices relativamente estáveis para alguns dos germes, porém, para outras houve uma tendência a um aumento, especialmente para
P . a e r u g i n o s a mucóide.
A evolução da colonização pulmonar dos p rin c ip a is germ es a sso cia d o s às in fecç õ es respiratórias, em 22 pacientes estudados por até 8 anos, revelou que a associação mais freqüente e
também a mai s persistente se dá entre P . a e r u g i n o s a
e S . a u r e u s . Em alguns dos pacientes estão presentes
os dois morfotipos, já em outros apenas as formas
NM ou M junto com o S . a u r e u s . A este perfil de
colonização somou-se o H . i n f l u e n z a e que em
muitos pacientes mostrou-se persistente.
S om en te em d o is p acien tes estudados,
encontramos unicamente as duas variantes de P .
a e r u g i n o s a sem associação com nenhum germe.
Na maioria dos pacientes, o S . a u r e u s foi o
colonizador inicial precedendo P . a e r u g i n o s a , que
também na maior parte dos casos mostrou-seprimeiro com o não m ucóide. Porém, em 3 pacientes encontramos a forma mucóide precedendo o
R e c e b id o p a r a p u b lic a ç ã o e m 1 1 /0 3 /9 4 .
MICROBIOLOGICAL STUDY IN
PATIENTS WITH CYSTIC FIBROSIS
AND PHENOTYPING OF SAMPLES
OF BOTH NON-MUCOID A ND
MUCOID
P S E U D O M O N A SA E R U G IN O S A
Ninety patients with cystic fibrosis were studied looking for their bacterial constituent flora.
P s e u d o m o n a s a e r u g i n o s a was most frequently
found. The non-mucoid morphotype was found in 47.7 % and the mucoid one in 30 % o f the patients.
S t a p h y l o c o c c u s a u r e u s (66.7% ) was the second
m ost frequent sp ecies. E n t e r o b a c t e r i a c e a e ,
H a e m o p h i l u s sp. and C a n d i d a sp. were also found
in about 30% o f the patients. Other bacterial microrganisms were present in less than 10 % o f the cases.
The same microrganisms were found in a control group, that was constituted o f patients with other respiratory disorders but the frequency was
significatively lower. Mucoid P . a e r u g i n o s a was
not found among strains o f the control group. The prevalence and frequency o f respiratory pathogens observed during five years in the analysed p a tien ts w ere r e la tiv e ly sta b le fo r som e microrganisms. However, for others, there was a
tendency to increase, mainly for mucoid P .
a e r u g i n o s a .
The pattern o f pulmonary colonization was followed in 22 patients during eight years. P.
a e r u g i n o s a and S . a u r e u s were the most frequent
and persistent association. Some patients were
infected with the morphotypes o f P . a e r u g i n o s a
simultaneously, but in other patients only one
morphotype co-existed with S . a u r e u s . In several
patients, w e found persistently H . i n f l u e n z a e in association with P . a e r u g i n o s a and S . a u r e u s .
Mucoid and non-mucoid P . a e r u g i n o s a were
isolated in pure culture in only two patients. The initial colonizer in the majority o f the
patients, was S . a u r e u s preceding the non-mucoid
P . a e r u g i n o s a . In 3 patients, however, mucoid
strains preceded the non-mucoid morphotype. In
R e s u m o d e T ese . M a r q u e s E A . E s tu d o m ic r o b io ló g ic o em p a c ie n te s c o m f i b r o s e c ís tic a e f e n o ti p a g e m d e a m o s tr a s d e P se u d o m o n a s ae ru g in o sa n ã o m u c ó id e s e m u c ó id e s . R e v is ta d a S o c ie d a d e B r a s ile ir a d e M e d ic in a T r o p ic a l 2 7 : 1 8 1 -1 8 3 , j u l - s e t , 1 9 9 4 .
morfotipo N M . Em alguns pacientes houve o
desaparecimento de S . a u r e u s .
A freqüência de isolamento dos patógenos respiratórios em diferentes materiais do trato respiratório mostrou que o escarro é o espécime de
escolha paraP. a e r u g i n o s a . Na ausência de escarro,
a secreção do orofaringe pode ser usada como substituto no isolamento deste germe, porém para S . a u r e u s e S . p n e u m o n i a e a secreção do nasofaringe é o material de escolha. Entretanto, todos os espécimes clínicos mostraram percentuais de falso- negativos, o que indica o uso associado desses materiais para aumentar as chances de maior positividade.
A análise das culturas de escarro pelos métodos qualitativo e quantitativo mostrou que as taxas de isolamento foram semelhantes, para a maioria dos germes, nas duas metodologias. Entretanto, ambas deixaram de idenficar importantes patógenos. A técnica convencional mostrou-se mais inadequada para P . a e r u g i n o s a NM e H a e m o p h i l u s s p , enquanto a quantitativa deixou de detectar um maior número
de casos positivos de S . a u r e u s .
A correlação entre as duas metodologias foi maior nos casos negativos e, naqueles positivos, o aumento da copositividade relacionou-se com o aumento da densidade microbiana, especialmente
em contagens superiores a 105UFC/ml para S .
a u r e u s , P . a e r u g i n o s a e H a e m o p h i l u s s p . Assim é possível que o seu uso associado melhore os índices de isolamento desses patógenos.
Determinamos a contagem de leucócitos PM N/ mm3 e a densidade dos diferentes microrganismos no escarro dos pacientes, com o propósito de verificarmos se o número daquelas células no escarro poderia ser usado como indicador dos quadros de exacerbações ou rem issões pulmonares. Não encontramos correlação entre esses dois parâmetros.
A tipagem realizada em 1183 amostras de P .
a e r u g i n o s a , pela determinação depadrão fisiológico
frente a 15 provas bioquímicas, mostrou que existe grande diversidade de biotipos tanto entre as NM com o entre as M, porém dois biotipos foram mais freqüentes: 47813 e 47513. Estes corresponderam a resultados não usuais para essa espécie, para algumas provas bioquímicas.
Além disso, encontramos que a população
infectante de P . a e r u g i n o s a pode ser fenotipicamente
heterogênea em alguns pacientes, não havendo,
some patients initially colonized with S . a u r e u s ,
these strains were no more found in subsequent cultures.
The frequency o f isolation o f the respiratory pathogens in diferent specimens showed that sputum was the specimen o f choice for P . a e r u g i n o s a . If the sputum was not avaiable samples from oropharynx were the second specimen o f choice. Specimens
from nasopharynx were best when looking for S .
a u r e u s and S . p n e u m o n i a e .
In all types o f specimens false negative results were obtained. This indicates that the concomitant use o f three speciemens is most useful to enhance the sensitivity o f the bacteriological examination.
Results were similar both in the qualitative and quantitative sputum cultures considering the predominant o f respiratory pathogens.
Qualitative sputum cultures were inadequate
for the isolation o f non mucoid P . a e r u g i n o s a and
H a e m o p h i l u s s p, whereas quantitative cultures were
negative in several specimens with S . a u r e u s .
The correlation between both techniques was high for negative cultures and positive results were
related with higher microbial density, specially in
sputa with colonies counts above 105UFC/ml for S .
a u r e u s , P . a e r u g i n o s a and H a e m o p h i l u s s p . The
associated use o f both metodologies possibly would enhance the frequency o f positive cultures.
To evaluate if the number o f PM N leucocytes in sputum w ould be an useful indicator o f exacerbations and remissions, o f the pulmonary
infection, the number o f such cells was determined besides the microbial density in sputa collected from fibrocystic patients. N o correlation was found.
The phenotyping o f 1183 strains o f P .
a e r u g i n o s a was determined by the use o f 15
biochemical tests. W e observed there was a great diversity o f biotypes among the non-mucoid and as w ell as in the mucoid morphotypes. Tw o biotypes designated 47813 and 47513 were most frequent and their physiological pathems did not correspond to the commonly observed within these species.
Multiples phenotypes in the P . a e r u g i n o s a
population in the same patients were found. The
heterogenous o f the P . a e r u g i n o s a population was
R e s u m o d e T e s e . M a r q u e s E A . E s tu d o m ic r o b io ló g ic o em p a c i e n te s c o m f i b r o s e c ís tic a e f e n o ti p a g e m d e a m o s tr a s d e P se u d o m o n a s a e ru g in o sa n ã o m u c ó id e s e m u c ó id e s . R e v is ta d a S o c ie d a d e B r a s ile ir a d e M e d ic in a T r o p ic a l 2 7 : 1 8 1 -1 8 3 , j u l - s e t , 1 9 9 4 .
porém, correlação entre o encontro de populações mistas e o grau de variabilidade fenotípica com a gravidade do quadro clínico do paciente. Entretanto, verificamos que o biotipo 47813 associou-se à melhor condição clínica enquanto o tipo 47513 foi mais comum nos pacientes com o pior quadro.
Com o acompanhamento prospectivo dos pacientes através da biotipagem, foi possível mostrar
que a população éflutuante, podendo ser mista e/ou
homogênea. Com a evolução da doença existe uma tendência à substituição de alguns biotipos que não ressurgiram posteriormente, revelando um quadro bastante dinâmico e de adaptabilidade desses microrganismos. A análise fenotípica semelhante
com cepas de P . a e r u g i n o s amucóides de infecções
do trato u rin á r io não m o stro u o m esm o comportamento.
Todos os outros métodos de tipagem usados por n ós (p io cin o tip a g em , an tibiotipagem e sensibilidade à ação bactericida do soro humano normal) também mostraram que alguns pacientes
a lb erg a m p o p u la ç õ e s de P . a e r u g i n o s a
f e n o tip ic a m e n te heterogêneas. A semelhança do que encontramos na biotipagem , o teste de
sensibilidade a antibióticos mostrou maior
freqüência de três antibiotipos.
As populações fenotipicamente mistas, e também a estreita relação entre os dois biotipos mais freqüentes com a condição clínica do paciente poderão refletir diferenças entre as cepas em relação a vários aspectos como adesão, fatores de virulência e outros que possam contribuir para manutenção desses microrganismos no ambiente pulmonar.
not associated with the clinical conditions o f the patients. Nevertheless, biotype47813 was associated with the more favorable clinical condition whereas the biotype 47513 was more frequent among patients
with the poorest clinical conditions.
The prospective follow-up o f patients by the use o f biotyping had shown that the bacterial population is fluctuant and may or may not be homogeneous. With progression o f the disease a tendency develops for substitution o f some biotypes. Those did not reappear lately, revealing a very dynamic situation in the adaptability o f these microrganisms. The same phenotypical analyses
done with mucoid strains o f P . a e r u g i n o s a isolated
from the urinary tract did not reveal a similar behaviour.
Other methods which were used (piocinotyping, antibiotyping and sensibility to bactericidal action o f normal serum) pointed out that some patients lodge populations o f phenotypically heterogeneous
P . a e r u g i n o s a . As with biotyping, antibiotic
sensibility showed the presence o f three antibiotypes. The phenotypically mixed populations and also the narrow relationship between two more frequent biotypes and the patient clinical conditions may reflect differences among strains considering several distinctive characteristics such as adhesion, virulence factors and other biological markers that contribute to the maintenance o f the microrganisms in the respiratory tract.
E liza b e th d e A n d r a d e M a r q u e s
T ese ap resentada ao Instituto d e M icrobiologia da U niversidade F ederal do Rio d e Jan eiro ,
p a ra obtenção do Título d e D outor. Rio d e Jan eiro , RJ, B rasil, 1993.
