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UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE KINESIOLOGÍA “Análisis de la Reacción de la Polimerasa en Cadena para la detección de Mycoplasma pneumoniae en adultos mayores con neumonía adquirida en la comunidad” Yenifer Elizabeth Pino Pino. Tania Verónica Salazar Berríos. 2004

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Page 1: “Análisis de la Reacción de la Polimerasa en Cadena ... · de Reacción de la Polimerasa en Cadena para ambos genes y la técnica de Serología ... Williamson e Ieven y cols,

UNIVERSIDAD DE CHILE

FACULTAD DE MEDICINA

ESCUELA DE KINESIOLOGÍA

“Análisis de la Reacción de la Polimerasa en Cadena

para la detección de Mycoplasma pneumoniae en adultos

mayores con neumonía adquirida en la comunidad”

Yenifer Elizabeth Pino Pino.

Tania Verónica Salazar Berríos.

2004

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“Análisis de la Reacción de la Polimerasa en Cadena para la detección de Mycoplasma

Pneumoniae en Adultos Mayores con Neumonía Adquirida en la Comunidad”

Tesis

Entregada a la

UNIVERSIDAD DE CHILE

En cumplimiento parcial de los requisitos

para optar al grado de

LICENCIADO EN KINESIOLOGÍA

FACULTAD DE MEDICINA

por

Yenifer Elizabeth Pino Pino

Tania Verónica Salazar Berríos

2004

DIRECTOR DE TESIS: Profesor Asociado Dra. María Angélica Martínez Tagle

PATROCINANTE DE TESIS: Profesora Sylvia Ortiz Zúñiga.

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FACULTAD DE MEDICINA

UNIVERSIDAD DE CHILE

INFORME DE APROBACION

TESIS DE LICENCIATURA

Se informa a la Escuela de Kinesiología de la Facultad de Medicina que la Tesis de

Licenciatura presentada por el candidato:

Yenifer Elizabeth Pino Pino

Tania Verónica Salazar Berríos

Ha sido aprobada por la Comisión Informante de Tesis como requisito de Tesis para optar

al grado de Licenciado en Kinesiología, en el examen de defensa de Tesis rendido el:

........................................................................................................................................

DIRECTOR DE TESIS:

Profesor Asociado Dra. María Angélica Martínez .............................................................

COMISION INFORMANTE DE TESIS.

NOMBRE FIRMA

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

Page 4: “Análisis de la Reacción de la Polimerasa en Cadena ... · de Reacción de la Polimerasa en Cadena para ambos genes y la técnica de Serología ... Williamson e Ieven y cols,

A mi madre y a mi tío Waldo, por su apoyo incondicional y por darme siempre la

fortaleza para seguir adelante pase lo que pase.

Yenifer

A mis padres, que me han apoyado en todo lo que he querido lograr. En especial a mi

madre, que con su entereza siempre me ha ayudado a salir adelante.

Tania

Page 5: “Análisis de la Reacción de la Polimerasa en Cadena ... · de Reacción de la Polimerasa en Cadena para ambos genes y la técnica de Serología ... Williamson e Ieven y cols,

Agradecemos a la Dra. María Angélica Martínez por permitirnos participar

en la investigación “Estudio clínico y microbiológico de las neumonías

adquiridas en la comunidad en el adulto mayor”, lo cual nos permitió

conocer otros aspectos relacionados con el área de la salud.

También damos las gracias a la Enfermera María Angélica Espinoza, del

Servicio de Enfermedades Respiratorias del Hospital José Joaquín Aguirre y

a todos aquellos que con su opinión aportaron a sacar adelante esta Tesis.

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INDICE

Resumen............................................................................................................................i

Abstract ...........................................................................................................................ii

Abreviaturas...................................................................................................................iii

Introducción.................................................................................................................... 1

Importancia del Problema............................................................................1

Pregunta de Investigación.............................................................................4

Marco Teórico.................................................................................................................5

Revisión Bibliográfica...................................................................................5

• Biología de los Mycoplasmas......................................................5

Taxonomía y hábitat

Estructura y fisiología

• Mycoplasma pneumoniae.............................................................7

Epidemiología

Mecanismos de patogenicidad

Manifestaciones clínicas

Tratamiento

• Diagnóstico de infecciones por M. pneumoniae.......................12

Estudio radiológico

Diagnóstico de laboratorio

Page 7: “Análisis de la Reacción de la Polimerasa en Cadena ... · de Reacción de la Polimerasa en Cadena para ambos genes y la técnica de Serología ... Williamson e Ieven y cols,

Objetivos.......................................................................................................17

• Generales

• Específicos

Hipótesis.......................................................................................................17

Materiales y Métodos....................................................................................................18

Población......................................................................................................18

Muestra.........................................................................................................18

Tipo de Estudio............................................................................................18

Procedimientos.............................................................................................19

Variables.......................................................................................................23

Análisis Estadístico......................................................................................24

Resultados......................................................................................................................25

• Análisis de la Reacción de la Polimerasa en Cadena..............25

• Análisis Microbiológico.............................................................29

Discusión........................................................................................................................34

Conclusiones..................................................................................................................37

Proyecciones...................................................................................................................38

Bibliografía....................................................................................................................39

Anexos............................................................................................................................44

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LISTA DE TABLAS

Tabla I: Sensibilidad analítica encontrada por diversos autores.........................................25

Tabla II: Especificidad analítica de la PCR con partidores para el gen de la adhesina P1 y

gen del rRNA de 16S de M. pneumoniae..............................................................................27

Tabla III: Características microbiológicas de los diagnósticos de laboratorio de M.

pneumoniae, en pacientes con NAC atendidos en el Hospital Clínico de la Universidad de

Chile en el periodo comprendido entre Septiembre de 2002 y Agosto de 2004 ..................30

Tabla IV: Muestras positivas detectadas por cada una de las técnicas................................32

Tabla V: Comparación de la IFI con PCR en pacientes con diagnóstico de

neumonía...............................................................................................................................47

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i

RESUMEN

A Mycoplasma pneumoniae se le atribuye entre un 15 a 20% de las neumonías adquiridas

en la comunidad en los adultos mayores. Este estudio, el primero realizado en Chile para

adultos mayores, se hizo para conocer la frecuencia, mediante la técnica de Reacción de la

Polimerasa en Cadena, de Mycoplasma pneumoniae en este grupo etario y para probar la

sensibilidad y especificidad analítica de ésta usando los partidores para el gen de la

adhesina P1 y el gen del rRNA de 16S en el diagnóstico de dicho microorganismo, datos

que no han sido estandarizados, como sí lo son las pruebas diagnósticas de Serología. Sin

embargo, las pruebas de Serología no cuentan con una sensibilidad lo suficientemente

buena, por lo que es necesario aplicar técnicas más sensibles y rápidas para la detección de

Mycoplasma pneumoniae como lo es la Reacción de la Polimerasa en Cadena. Para llevar a

cabo el estudio se tomaron muestras de expectoración y de sangre a 84 adultos mayores con

neumonía adquirida en la comunidad, pertenecientes al Hospital Clínico de la Universidad

de Chile, entre Agosto de 2002 a Septiembre de 2004, a los cuales se les realizó la técnica

de Reacción de la Polimerasa en Cadena para ambos genes y la técnica de Serología

Inmunofluorescencia Indirecta para IgM e IgG. A partir de los datos obtenidos se determinó

que el porcentaje de Mycoplasma pneumoniae presente en los pacientes con neumonía fue

de 8.3%, cifra inferior a la citada por la literatura y a la obtenida mediante la

complementación de las técnicas de Reacción de la Polimerasa en Cadena y serología.

Entre ambos partidores no existen diferencias significativas en cuanto a su sensibilidad y

especificidad analítica. No obstante, se requiere de más estudios que verifiquen la calidad

de estas técnicas para que lleguen a estandarizarse y constituir así técnicas de diagnóstico

rápido de Mycoplasma pneumoniae, lo cual contribuiría importantemente a la clínica.

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ii

ABSTRACT

15 to 20% of the pneumonias acquired by the elderly community are attributed to

Mycoplasma pneumoniae. This study, the first ever made in Chile on the elderly, was

developed to know the frequency of Mycoplasma pneumoniae in this group using the

polymerase chain reaction, and test the sensitivity and its analytic specificity using starters

to the adhesine P1 gene and 16S rRNA gene in the diagnosis of such microorganism, the

data has not been standarized, unlike the serologic diagnostic tests. However, the serologic

tests do not have a sufficient sensitivity, which makes necessary to apply methods with

better sensitivity and that require less time to detect Mycoplasma pneumoniae, like the

polymerase chain reaction. In order to perform the study, we collected expectoration and

blood samples from 84 elderly patients with pneumonia acquired in the community, who

were treated at Hospital Clínico de la Universidad de Chile, during August 2002 to

September 2004, and polymerase chain reaction was performed for both genes and the

serologic method of indirect inmunoflourescence for IgM and IgG. The data revealed that

the percentage of Mycoplasma pneumoniae presents in patients with pneumonia with

Polymerase Chain Reaction was an 8.3%, which is lower than that shown by literature y

also lower to the figure obtained when combining both methods. There are no significative

differences between the two starters when it comes to sensitivity and analytic specificity.

However, we require more studies to verify the quality of these methods so they can be

standarized and that way they can constitute quick diagnostic techniques for Mycoplasma

pneumoniae, which would be a great contribution to clinical practice.

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ABREVIATURAS

ºC: Grados Celsius

cc: Centímetros Cúbicos

dNTP: Desoxirribonucleótido Trifosfato

DNA: Ácido Desoxirribonucleico

EIA: Enzimoinmunoensayo

FC: Fijación de Complemento

g: Gramos

IFI: Inmunofluorescencia Indirecta

IgG: Inmunoglobulina G

IgM :Inmunoglobulina M

IRA: Infecciones Respiratorias Agudas

kpb: Kilopares de bases

MDa: Megadalton

min: minutos

NAC: Neumonía Adquirida en la Comunidad

pb: Pares de bases

PBS: Solución Buffer Fosfato

PCR: Reacción de la Polimerasa en Cadena

pg: Picogramos.

RNA: Ácido Ribonucleico

rRNA: Ácido Ribonucleico Ribosomal

sem: Semanas

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Taq: Thermus aquaticus

µl: Microlitros

µM: Micromolar

µm: Micrómetros

U: Unidad Enzimática

UV: Ultravioleta

V: Volt

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INTRODUCCION

Importancia del Problema

Mycoplasma pneumoniae constituye uno de los patógenos respiratorios de mayor

frecuencia en el mundo. Es causa de infecciones respiratorias agudas altas y bajas, siendo

la neumonía una de las manifestaciones clínicas más frecuentes. Aunque M. pneumoniae

causa infecciones respiratorias en personas de todas las edades, se considera que los niños y

los adultos jóvenes son los grupos más frecuentemente afectados. Sin embargo, existe

escasa información epidemiológica en el adulto mayor. El diagnóstico de laboratorio

oportuno de M. pneumoniae es útil para confirmar el diagnóstico clínico, lo que puede

tener utilidad terapéutica, disminuyendo el empleo de antimicrobianos inapropiados y

también el impacto epidemiológico, al permitir conocer mejor la prevalencia de las

neumonías atípicas (Lieberman, 1997). No obstante, el diagnóstico de M. pneumoniae por

las técnicas clásicas de diagnóstico como cultivo y fijación del complemento tiene escaso

rendimiento, lo que ha dificultado su aplicación en la clínica y el conocimiento del

verdadero impacto que tiene como causa de neumonía y otras IRA. Es así como el

aislamiento de este agente infeccioso a través de cultivo, aunque es 100% específico, tiene

alrededor de 60% de sensibilidad y requiere de varias semanas para obtener resultados,

por lo que no es útil en la clínica (Kenny y Kaiser, 1990).

La reacción de fijación de complemento tiene baja sensibilidad y requiere muestras

pareadas de suero para demostrar seroconversión. Su especificidad es limitada, ya que

emplea como antígeno a una mezcla de glicolípidos de membrana, que conduce a la

producción de reacciones falso-positivas (Joklik y cols, 1997).

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También se ha tratado de diagnosticar M. pneumoniae a través de la búsqueda de

anticuerpos específicos con técnicas de “ELISA” o “Inmunofluorescencia Indirecta”, las

que permiten la detección de IgM e IgG separadamente. Esto ha permitido el diagnóstico

rápido y eficiente de neumonía en niños, mediante la detección de IgM. No obstante, la

producción de IgM va disminuyendo con la edad, debido principalmente a las

reinfecciones, lo que obliga a tomar muestras pareadas de suero (Sillis, 1990; Jacobs,

1993; Dorigo-Zetsma, 2001). También se ha señalado que la capacidad de la respuesta

inmune humoral es menor en adultos mayores, lo que limita la utilidad de la serología

(Dorigo-Zetsma y cols, 2001).

Por las limitaciones que tienen estas técnicas, es preciso dilucidar procedimientos

de diagnóstico más sensibles y rápidos para el diagnóstico de M. pneumoniae. La Reacción

de la Polimerasa en Cadena, técnica basada en la amplificación de los ácidos nucleicos,

permite contar con una aproximación diferente para identificar secuencias de DNA de

agentes infecciosos. Se caracteriza por poseer una gran sensibilidad y especificidad con

relación a las otras técnicas antes mencionadas, proporcionando resultados en sólo horas,

por lo que tiene un gran potencial de aplicación para el diagnóstico de microorganismos,

que como M. pneumoniae, crecen lentamente en medios de cultivo.

Existen varios blancos para la amplificación del DNA de M. pneumoniae, como los

genes del rRNA de 16S y el gen de la adhesina P1. Ambos han sido utilizados para el

diagnóstico de este microorganismo, demostrando tener mayor sensibilidad que el

aislamiento en cultivo (Tjhie y cols, 1994; Ieven y cols, 1996; Abele-Horn y cols, 1998). Al

comparar ambos partidores, Williamson e Ieven y cols, encontraron resultados discrepantes

en cuanto a la sensibilidad, el primero afirma haber encontrado mayor número de muestras

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3

positivas con los partidores para el gen del rRNA de 16S, mientras que el segundo encontró

que los partidores para el gen de la adhesina P1 son más sensibles.

Debido a las diferencias encontradas en estos estudios es que nos interesa dilucidar

cual de los dos blancos presenta mayor precisión en el diagnóstico de dicho

microorganismo.

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4

Pregunta de Investigación

¿Cuál es el porcentaje de detección de Mycoplasma pneumoniae en adultos mayores

con neumonía adquirida en la comunidad?

¿Existen diferencias entre la técnica de la Reacción de la Polimerasa en Cadena que

utiliza como blanco el gen del rRNA de 16S y la que usa al gen P1, en cuanto a

sensibilidad analítica y especificidad para el diagnóstico de Mycoplasma pneumoniae en

muestras respiratorias de adultos mayores con neumonía adquirida en la comunidad?

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MARCO TEORICO

Revisión Bibliográfica

• Biología de los Mycoplasmas

Taxonomía y hábitat:

Los mycoplasmas son uno de los microorganismos procariotas más pequeños capaces de

crecer y multiplicarse en forma libre. La propiedad singular que los diferencia de las

bacterias clásicas es la ausencia de pared celular. Pertenecen a la clase Mollicutes (Mollis:

blando; Kutis: piel), y en lo que a Mycoplasma pneumoniae respecta, éste pertenece a la

familia Mycoplasmataceae y al orden Mycoplasmatales (Pinto, 1986). El genoma de los

miembros de la familia Mycoplasmataceae consiste en una molécula circular de DNA de

doble cadena, de 500 MDa (alrededor de 750 kpb) distinguiéndose del genoma de otras

bacterias por su bajo contenido de guanina y citosina (Joklik y cols.,1997).

Los mycoplasmas son microorganismos ubicuos que existen como parásitos en

muchas especies animales y vegetales. Son patógenos oportunistas que causan una amplia

variedad de enfermedades infecciosas. En el hombre, M. pneumoniae es el representante

más importante, siendo la causa de alrededor del 15-20% de las NAC (Foy, 1993). Fue

identificado por primera vez en el año 1962 como agente etiológico de “neumonía primaria

atípica” en humanos (Pinto, 1986).

Estructura y fisiología:

Los mycoplasmas son células pleomórficas rodeadas por una membrana celular que

contiene colesterol. Su tamaño oscila entre 0,2 y 0,8 µm de diámetro. La replicación es

básicamente por fisión binaria, pero la replicación del genoma no necesariamente está

sincronizada con la división celular, lo que origina la formación de formas filamentosas.

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6

La forma de la célula depende de la especie de mycoplasma, de la calidad nutricional, de la

presión osmótica del medio de crecimiento y de la fase de crecimiento del cultivo, pero en

general destacan las formas cocoides ó las formas filamentosas. Varias especies de

mycoplasma, entre las cuales destaca M. pneumoniae, poseen una estructura terminal con

un centro electrodenso denominada “tip” que les permite adherirse y colonizar las mucosas

respiratorias del hospedero.

Este organelo de adherencia participa también en la movilidad por “gliding” ó

deslizamiento y en la división celular. Varias adhesinas de naturaleza proteica: HMW 1-3,

P30, P40, P65 y P90, han sido localizadas en este organelo junto a la proteína principal, P1

(Seto y Miyata,, 2003).

Los mycoplasmas son uno de los grupos bacterianos de mayores requerimientos

nutritivos. Su crecimiento en estrecho contacto con la célula hospedera ha contribuido

probablemente a su dependencia por una amplia gama de nutrientes. Ellos carecen de las

vías enzimáticas que sintetizan purinas y pirimidinas y requieren además colesterol para la

síntesis de la membrana. Por consiguiente, para el aislamiento in vitro se requieren medios

de cultivo complejos como el caldo con infusión de corazón de buey suplementado con

suero de caballo y extracto de levadura.

El cultivo de M. pneumoniae es lento, requiriendo 3 – 6 semanas para dar origen a

colonias visibles al microscopio, lo cual se debe a que el tiempo de generación del

microorganismo, 1 a 6 horas, es más largo que el de las bacterias clásicas (Joklik y cols.,

1997).

M. pneumoniae se adsorbe a los eritrocitos de varias especies y los aglutina, lo que

permite identificar rápidamente las colonias que forma en agar.

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7

• Mycoplasma pneumoniae

Epidemiología:

Las infecciones producidas por M. pneumoniae tienen distribución universal. Las

infecciones se presentan durante todo el año, con una mayor incidencia a fines del verano

y durante el otoño. Con intervalos de 4 a 6 años se presentan períodos epidémicos en los

cuales la incidencia suele elevarse hasta 5 veces sobre los niveles endémicos (Pinto, 1986).

No obstante, la diseminación habitualmente es lenta y las verdaderas epidemias son raras

excepto en poblaciones confinadas de personas, grupos en que M. pneumoniae es el

responsable de la mitad de las neumonías. La transmisión se produce por vía aérea, a través

de gotitas de aerosol.

M. pneumoniae ha sido detectado como causa de las NAC en los adultos en un 9-

29%. Existe escasa información epidemiológica en el adulto mayor ya que tradicionalmente

ha sido considerado un patógeno respiratorio frecuente en niños y adultos menores de 40

años; siendo un grupo rara vez afectado los menores de 6 meses, postulándose la existencia

de anticuerpos maternos (Pinto, 1986).

Lieberman y cols. investigaron mediante serología la etiología bacteriana y viral de

la NAC en 346 adultos en Israel. M. pneumoniae fue detectado globalmente en 38.2% de

los casos, con valores de prevalencia de 14.8% y 13.0% en adultos entre 55-64 años y entre

65-74 años, respectivamente. A su vez, Dorigo-Zetsma y cols. diagnosticaron a M.

pneumoniae mediante PCR o serología, en 12.5% de 144 adultos, con un promedio de

edad de 68 años, hospitalizados por NAC en Holanda.

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Mecanismos de patogenicidad:

M. pneumoniae tiene predilección por el tracto respiratorio inferior, con la invasión

del torrente sanguíneo como un episodio raro, al igual que la extensión a otros tejidos. Aún

no se ha determinado claramente en qué forma penetra en el gel de mucina que recubre el

epitelio respiratorio, pero se piensa que su movilidad por deslizamiento facilita la

penetración, mientras que su tamaño diminuto y plasticidad le permiten adaptar su forma

para conformarse a los contornos de la superficie de la célula huésped. (Joklik y cols.,

1997).

Una vez adherido en tráquea, bronquios y sus divisiones se mantiene en forma

epicelular. La destrucción del epitelio respiratorio y la parálisis de los cilios explica la tos

intensa y prolongada que acompaña a los cuadros clínicos. El mecanismo preciso del daño

celular es desconocido, pero existen evidencias de que tanto el peróxido de hidrógeno

como el anión superóxido producido por el microorganismo causarían la alteración

metabólica y citonecrosis de las células respiratorias. En una primera etapa la catalasa del

huésped contrarrestaría el efecto de los radicales oxidativos, pero el progresivo daño por

oxidación produciría una importante lesión, especialmente de la membrana celular y la

consecuente muerte celular (Pinto, 1986).

Manifestaciones clínicas:

El síndrome clínico más común es la traqueobronquitis, la cual es responsable de

alrededor del 70 al 80% de las infecciones por mycoplasmas. La neumonía es la segunda

manifestación clínica en frecuencia, presentándose en un tercio de las personas enfermas

(Joklik y cols., 1997). Esta patología tiene especial relevancia, ya que constituye una

importante causa de morbi-mortalidad en Chile y el mundo (INE, 2000)

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La Sociedad Chilena de Enfermedades Respiratorias en el año 2004, define a la

neumonía adquirida en la comunidad como una enfermedad pulmonar de origen infeccioso

que afecta principalmente a niños menores de 2 años y ancianos, que según su gravedad

puede llegar a ser mortal y que se adquiere en la comunidad. Se trata de una infección o

inflamación aguda del parénquima pulmonar, que comienza a llenarse de líquido y exudado

purulento, lo que interfiere con la entrega de oxígeno a la circulación sanguínea y los

tejidos, afectando el metabolismo celular.

En cuanto a los agentes etiológicos de las NAC, ellos son posibles de identificar en

un porcentaje regular de los casos. La mayor parte de los estudios publicados coinciden en

que el Streptococcus pneumoniae es el principal germen involucrado en las NAC

(Niederman y cols., 2001), estando implicado en alrededor de un tercio de los casos de

NAC. Otro tercio es causado por las bacterias atípicas como M. pneumoniae y Chlamydia

pneumoniae y por virus respiratorios. Además, microorganismos como Haemophilus

influenzae, Moraxella catarrhalis, Staphylococcus aureus, bacilos Gram negativos y

Legionella spp. , se asocian a NAC con menor frecuencia (Cruz Mena y Moreno, 1999).No

obstante, en no menos del tercio de los casos de NAC no se ratifica el agente causal (Ewig,

1997).

La importancia de conocer el agente causal de esta patología, se debe a que la NAC

constituye la primera causa de muerte por enfermedades infecciosas en Chile y el mundo

(Acuña y cols., 1999). Incluso, en 1998, el 60,1% de la mortalidad por causas respiratorias

en Chile se debió al diagnóstico de neumonía en sus diferentes categorías. De estas

categorías diagnósticas, el 97% de los casos fatales correspondió a neumonías bacterianas

en las que no hubo identificación del agente causal del cuadro respiratorio. La baja cifra de

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identificación del agente causal confirma las limitaciones en los métodos de diagnóstico

utilizados masivamente (Valdivia, 2004).

La neumonía causada por M. pneumoniae es habitualmente leve. Luego de un

periodo de incubación de 2 a 3 semanas se produce un comienzo gradual de fiebre

moderada (37.8ºC a 39ºC), malestar general, cefalea, mialgias y una tos persistente no

productiva, seca y entrecortada, la que persiste por 3 a 4 semanas y cuya ausencia en

forma importante debe hacer dudar del diagnóstico. Tales síntomas se dan en casi el 90%

al 100% de los pacientes (Hammerschlag, 1995).

Al examen pulmonar lo más destacable es la presencia de crepitaciones gruesas

bilaterales (75% de los casos), roncus y sibilancias (40% de los casos).

El recuento de leucocitos periféricos durante los estadios tempranos de la

enfermedad puede encontrarse dentro de límites normales y elevarse a medida que ésta

progresa. Los anticuerpos proporcionan protección contra la enfermedad alrededor de 5

años, después de los cuales puede haber reinfección (Joklik y cols., 1997).

La proteína P1 constituye la principal adhesina de M. pneumoniae y además, un

importante inmunógeno. Los pacientes con neumonía por este microorganismo siempre

desarrollan anticuerpos contra esta proteína, lo que respalda su uso potencial como vacuna.

Los anticuerpos anti P1 son detectados durante la convalecencia tanto en forma sérica

como en las secreciones respiratorias (Joklik y cols., 1997).

La infección por M. pneumoniae se ha asociado a un sinnúmero de manifestaciones

extrapulmonares, tales como manifestaciones hematológicas, dermatológicas, cardiacas y

neurológicas (en este último grupo la mortalidad llega a un 10% y las secuelas son

frecuentes). La presentación de ellas se observa en un plazo que oscila entre 1 y 21 días de

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iniciada la infección respiratoria. Son generalmente de naturaleza benigna y no dejan

secuelas (Pinto, 1986).

Tratamiento:

En los pacientes jóvenes con NAC, sin otras afecciones, puede bastar con la

administración de antibióticos tales como penicilinas, cefalosporinas de tercera generación

y macrólidos. En el tratamiento de la neumonía por M. pneumoniae son los inhibidores de

la síntesis proteica, como las tetraciclinas y la eritromicina (activo también sobre otros

patógenos bacterianos atípicos como Chlamydia pneumoniae y Legionella pneumophila),

los que surten efecto debido a que reducen el curso clínico en términos de fiebre, número

de días de internación y resolución sobre la base de las radiografías (Pinto, 1986).

En el hospital, es posible que sean necesarios los tratamientos kinésicos para eliminar

secreciones, lo cual contribuye a la permeabilización de la vía aérea, optimizando así la

llegada de oxígeno y por tanto la función del macrófago alveolar el cual ha sido

considerado la única célula eficientemente fagocítica que barre la superficie alveolar,

creando un frente de defensa contra partículas inhaladas y microbios, lo que le da el rol de

célula efectora (Nathan, 1987). También es necesario en algunos casos la administración

de oxígeno, antibióticos intravenosos y ocasionalmente, se pueden utilizar medicamentos

esteroidales para reducir sibilancias si existe una enfermedad pulmonar subyacente. (Acuña

y cols., 1999)

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• Diagnóstico de infecciones por M. pneumoniae

Estudio radiológico:

El patrón radiológico inicial es reticular e intersticial, más tarde se observa una

distribución en parches o con compromiso segmentario, especialmente hacia las bases.

(Pinto, 1986).

Diagnóstico de laboratorio:

En los estadios tempranos de la infección el diagnóstico debe hacerse sobre bases

clínicas, pero la confirmación microbiológica permite disminuir los tratamientos

inapropiados, acortar el tiempo e intensidad de la sintomatología y evitar la diseminación

de la infección a la comunidad. No existe una técnica de referencia para el diagnóstico de

M. pneumoniae. Las técnicas clásicas de diagnóstico: cultivo y serología mediante fijación

del complemento, tienen limitaciones para ser usadas en la práctica clínica.

Fijación de Complemento: Es una técnica que mide una mezcla de IgM e IgG. El antígeno

que se dispone comercialmente contiene glicolípidos de la membrana de M. pneumoniae,

los que están relacionados con una variedad de microorganismos y tejidos, lo que causa

reacciones inespecíficas y es poco sensible. Dado que suele existir un nivel de IgG alto en

la población, producto de infecciones anteriores, la FC requiere la toma de muestras

pareadas de suero para demostrar seroconversión (Jacobs y cols., 1986).

Enzimoinmunoensayo e Inmunofluorescencia Indirecta: Permiten la detección de IgM e

IgG en forma separada, facilitando la diferenciación entre una infección activa y una

previa.

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13

Luego de la infección por M. pneumoniae, la IgM aparece entre los 7 y 10 días

post infección, permitiendo efectuar diagnóstico de infección activa en una muestra única

de suero en fase aguda (Jacobs y cols.,1986; Sillis, 1990). La detección de IgM es por ello

un punto fundamental en el diagnóstico oportuno de infección por este microorganismo en

pediatría, con una sensibilidad ≥80% (Waris y cols., 1998). Sin embargo, en adultos con

reinfecciones por M. pneumoniae, se detecta IgM con menor frecuencia, ó no se detecta,

lo que reduce su utilidad diagnóstica (Jacobs y cols., 1986; Sillis, 1990). Thacker y

Talkington, en un estudio realizado el año 2000, compararon 4 técnicas serológicas

comerciales (tres EIA y una FC) en adultos durante un brote de infecciones por M.

pneumoniae, demostrando solamente 23-47% de sensibilidad en aquellas técnicas

específicas para IgM, mientras que la combinación de detección de IgM e IgG en muestras

pareadas de suero en fase aguda y fase convaleciente permitió mejorar la sensibilidad de

diagnóstico de M. pneumoniae a valores de 94-99%.

La IFI es una técnica clásica para el diagnóstico de M. pneumoniae. Consiste en una

técnica de dos pasos que tiene como objetivo la demostración de anticuerpos circulantes en

el suero del paciente. Para ello se incuba el suero del paciente en estudio y posteriormente

se incuba con anticuerpos marcados con fluoresceína dirigidos contra las

inmunoglobulinas. Es uno de los procedimientos más usados para el diagnóstico de este

microorganismo en nuestro país, pero se emplea poco en el extranjero con fines de

diagnóstico, probablemente, porque es una técnica que requiere personal técnico muy bien

entrenado para su lectura.

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14

Técnicas de Amplificación de los Ácidos Nucleicos: Son aquellas que permiten

amplificar secuencias de ácidos nucleicos, DNA o RNA, específicos de cada

microorganismo. Su aplicación en microbiología clínica surge como una necesidad para

detectar microorganismos de difícil crecimiento en cultivo, o desarrollo tardío, y donde las

técnicas serológicas de detección de antígenos y anticuerpos carecen de suficiente

sensibilidad y especificidad diagnóstica. (Simposio Internacional Infectología Aplicada

para el Cono Sur, 1999). Es por los motivos antes mencionados que estas técnicas tienen

un gran potencial para el diagnóstico de M. pneumoniae. Incluso en el diagnóstico en

niños, pueden proporcionar resultados en sólo 24 horas (Skakni y cols., 1992; Williamson

y cols., 1992; Tjhie y cols., 1994; Ieven y cols., 1996; Abele-Horn, y cols., 1998). Han

demostrado ser también útiles para el diagnóstico de infecciones por M. pneumoniae en

niños inmunocomprometidos, ó menores de 12 meses, en los cuales hay una menor

respuesta inmune humoral a este organismo (Skakni y cols., 1992). En adultos, los

protocolos han sido comparados con el cultivo y la serología, demostrando ser más

sensibles que el cultivo y complementarios a la serología (Waring y cols., 2001; Tjhie y

cols., 1994; Petitjean y cols., 2002).

Reacción de la Polimerasa en Cadena: Procedimiento dado a conocer en Abril de 1983 por

Kary Mullis (Lozada, 1997). Es una técnica para la síntesis "in vitro" de secuencias

específicas de DNA y se basa en la capacidad que actualmente se dispone para amplificar

un segmento predeterminado de DNA, un número tal de veces (105 a 106) que es posible

identificarlo mediante procedimientos muy sencillos (Lozada, 1997). Este método permite

la amplificación de DNA de cualquier origen, teniendo como requisito para su máxima

eficiencia y especificidad, conocer previamente la secuencia de bases nitrogenadas que

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forman parte total o parcialmente de un gen específico del agente que se desea estudiar. El

método es tan sensible que se pueden identificar genes específicos de células individuales

(Lozada , 1997). Para mayores detalles de la técnica dirigirse a anexo.

En lo que a M. pneumoniae respecta, según estudios realizados tanto por Dorigo-

Zetsma y Abele-Horn en los años 2001 y 1998 respectivamente, la PCR ha resultado tener

mayor sensibilidad que la serología en inmunocomprometidos y adultos mayores.

Se han desarrollado varios protocolos de PCR para el diagnóstico de este

microorganismo. Loens y cols, en un estudio realizado en el año 2003, revisaron la

literatura disponible con relación a las técnicas de amplificación, observando que muchos

de los protocolos de PCR empleados no han sido lo suficientemente evaluados. Por otra

parte, es difícil comparar la sensibilidad y especificidad de las técnicas de PCR utilizadas

en distintos estudios, ya que existen diferencias en las muestras clínicas obtenidas, en el

protocolo de extracción de DNA, en la cantidad de templado incluido ó en el blanco de

amplificación escogido.

Entre los blancos de amplificación del DNA de M. pneumoniae utilizados,

destacan el gen de la adhesina P1, el gen del rRNA de 16S, el factor de elongación Tu (tuf)

y secuencias de librería génica (Ieven y cols., 1996; Thjie y cols.,1994). Dos blancos de

amplificación han sido comparados entre sí; el gen del rRNA de 16S y el gen de la adhesina

P1. El par de partidores utilizados reconocen secuencias del gen de la adhesina P1 y del

rRNA de 16S respectivamente (Ieven y cols., 1996; Tjhie y cols., 1994) y generan

fragmentos de amplificación correspondientes a 209 pb para el gen de la adhesina P1 y

277 pb para el gen del rRNA de16S (Ieven y cols, 1996; Tjhie y cols., 1994).

Williamson encontró un mayor número de muestras positivas con partidores para el

gen del rRNA de 16S, mientras que Ieven y cols. encontraron mayor sensibilidad de la PCR

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con partidores para el gen de la adhesina P1 (Ieven y cols., 1996; Williamson y cols.,

1992). Existen ventajas y desventajas para el empleo de ambos marcadores moleculares

como blanco de amplificación. El gen que codifica para la adhesina P1, está en un múltiple

número de copias constituyendo el 8.5% del genoma y por ello otorga en teoría mayor

sensibilidad (Himmelreich y cols., 1996). En lo que respecta al gen del rRNA de 16S, se

sabe que los Mycoplasmatales sólo cuentan con dos operones ribosomales y por lo tanto se

esperaría que este blanco de amplificación otorgara a la PCR menor confiabilidad.

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Objetivos

• Generales:

1. Determinar la frecuencia de infección por M. pneumoniae en muestras respiratorias de

adultos mayores de 60 años o más, con diagnóstico clínico confirmado

radiológicamente de NAC, atendidos en el Hospital Clínico de la Universidad de Chile.

2. Comparar la sensibilidad y especificidad analítica de la técnica de PCR, con partidores

para los genes del rRNA de 16S y de la adhesina P1 en la amplificación del DNA de M.

pneumoniae.

• Específico:

1. Comparar los resultados obtenidos de la técnica de PCR, con los obtenidos con la

serología mediante inmunofluorescencia indirecta para el diagnóstico de M.

pneumoniae en adultos con NAC

Hipótesis

H1: Mycoplasma pneumoniae participa en la etiología de 10-15% de los casos de neumonía

adquirida en la comunidad en pacientes mayores de 60 años.

H2 : : La PCR con partidores para el gen de la adhesina P1 tiene mayor sensibilidad que la

PCR que utiliza partidores para el gen rRNA de 16S para el diagnóstico de M. pneumoniae.

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MATERIAL Y METODO.

Población:

Criterios de inclusión:

- Pacientes mayores de 60 años, con diagnóstico clínico de NAC confirmado mediante

radiología.

- Pacientes atendidos en el Hospital Clínico Universidad de Chile entre Septiembre del

año 2002 y Agosto del año 2004.

- Pacientes que aprobaron el consentimiento informado.

Criterios de exclusión:

- Pacientes con inmunocompromiso severo o cáncer de origen broncogénico.

Muestra:

Correspondió a un muestreo no probabilístico por conveniencia, el que consideró a

84 pacientes.

Tipo de Estudio:

Según el análisis y el alcance de los resultados, este estudio se clasificó como:

Estudio de tipo Descriptivo transversal.

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Procedimiento:

Pacientes: Se incorporaron en el estudio 84 pacientes de ambos sexos mayores de 60 años,

enrolados en los Servicios de Urgencia o de Medicina del Hospital Clínico de la

Universidad de Chile, entre Septiembre de 2002 y Agosto de 2004.

Muestras Clínicas: Después de presentado el consentimiento informado, las muestras

tomadas consistieron en dos tipos:

a) Una muestra de lavado faríngeo, obtenido mediante enjuague faríngeo (gargarismo) con

5cc de solución de Hanks.

b) Una muestra de 5 cc de sangre venosa sin anticoagulante. Se trató de obtener, una

segunda muestra de suero en fase convaleciente (4-6 sem después)

Ambos tipos de muestras fueron transportados de inmediato y conservadas a – 30ºC

hasta su procesamiento.

Serología: Este estudio se efectuó con la técnica de Inmunofluorescencia indirecta con el

kit comercial ZeusMR, E.U.A de acuerdo a las instrucciones del fabricante. La técnica

consistió en efectuar diluciones decimales del suero en estudio, en solución buffer fosfato

(PBS) las que se aplicaron al portaobjetos conteniendo el antígeno de M. pneumoniae.

Luego de incubar a 35ºC por 60 min. en una cámara húmeda, los portaobjetos se lavaron

dos veces por 5 min. cada vez en PBS. Posteriormente, se retiró el exceso de humedad y se

aplicaron los conjugados: anti IgG y anti IgM marcados con isotiocianato de fluoresceína.

Luego de incubar a 35ºC por 30 min. en una cámara húmeda, los portaobjetos se lavaron

nuevamente dos veces por 5 min. cada uno en PBS. Los portaobjetos se analizaron de

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inmediato por observación en microscopio de epifluorescencia, equipado con filtro B (con

objetivos de 20 y 40 X). Se consideró reacción positiva, a aquella que mostró cúmulos de

M. pneumoniae, con un patrón de fluorescencia verde brillante y homogénea. Se

incluyeron sueros controles positivos y negativos en cada oportunidad.

Estas pruebas diagnósticas de serología son un complemento para confirmar el

diagnóstico de M. pneumoniae al momento de obtener los resultados de la PCR.

Criterio Diagnóstico: Se consideró diagnóstico serológico de certeza de M. pneumoniae a

la demostración de un título de IgM ≥1:16, o al alza de 4 veces en el título de IgG en la

segunda muestra pareada de suero (seroconversión). Se consideró diagnóstico probable de

M. pneumoniae a la presencia de un título único de IgG ≥1:128.

Reacción de la Polimerasa en Cadena:

Se amplificó el DNA de M. pneumoniae con dos pares de partidores:

P1A: 5’-GCC ACC CTC GGG GGC AGT CAG-3’

P1B: 5'- GAG TCG GGA TTC CCC GCG GAG G-3'

16S1: 5'- AAG GAC CTG CAA GGG TTC GT -3 '

16S2: 5'- CTC TAG CCA TTA CCT GCT AA-3'

Ambos pares de partidores reconocen secuencias del gen de la adhesina P1 y del rRNA

de 16S respectivamente (Ieven 1996, Tjhie 1994). Los partidores generaron fragmentos de

amplificación correspondientes a 209 pb para el gen de la adhesina P1 y 277 pb para el

gen del rRNA de 16S (Ieven 1996, Tjhie 1994). Las muestras clínicas fueron procesadas

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mediante el kit comercial de extracción de DNA, QIAmp Minikit (QIAGEN, USA). Las

amplificaciones fueron efectuadas en un volumen de 50 µl conteniendo 2.5 U de Taq DNA

polimerasa (BioTools, España), 200 µM de cada nucleótido trifosfato, 2.5 mM MgCl2 y 1

µM de cada partidor. Los ciclos de amplificación consistieron en 1 min. de denaturación a

94ºC, seguido por 40 ciclos de 1 min. de denaturación a 94ºC, 1 min. de hibridación a 65ºC

y 1 min. de extensión a 72ºC y un ciclo final de 7 min. de extensión a 72ºC. Para la

amplificación del gen del rRNA de 16S la temperatura de hibridación fue 60ºC. Las

amplificaciones fueron efectuadas en un termociclador MJ Research, Modelo

MiniCyclerMR, USA. Los productos de amplificación fueron analizados por electroforesis

en geles de agarosa al 1.5 %, teñidos con bromuro de etidio y visualizados en un

transiluminador de luz UV. Como patrón de peso molecular se utilizó DNA ladder de 100

pb.

Criterio diagnóstico: Se consideró un diagnóstico positivo de M. pneumoniae mediante

PCR, a la amplificación del DNA del microorganismo con cualquiera de los pares de

partidores utilizados. La detección de DNA de M. pneumoniae en las muestras

respiratorias fue considerada diagnóstico probable de infección.

Análisis de la PCR: Se efectuaron los siguientes controles de calidad del proceso de

amplificación del DNA:

Control positivo: Como control positivo se amplificó el DNA de la cepa FH de M.

pneumoniae, la cual fue donada gentilmente por el Prof. Dr. Wolfgang Bredt (Alemania).

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Control negativo: Como control negativo de la reacción se incluyó un tubo conteniendo

todos los reactivos excepto DNA, por cada 8 muestras de DNA sometidas a PCR.

Control de calidad del DNA: Para verificar la calidad del DNA y la ausencia de sustancias

inhibitorias en las muestras analizadas, se amplificó un fragmento de 326 pb del gen de la

β-globina humana, previo a la amplificación del DNA de M. pneumoniae (Tjhie, 1994).

Sensibilidad analítica: Para el cálculo de la sensibilidad analítica de la PCR, diluciones

seriadas preparadas a partir de una muestra de DNA de la cepa FH de M. pneumoniae, de

concentración conocida (3µM), fueron sometidas a PCR, determinando la máxima dilución

capaz de amplificar.

Especificidad analítica: Para verificar la especificidad analítica de la técnica de PCR se

amplificó el DNA de los siguientes microorganismos: Mycoplasma genitalium,

Mycoplasma orale, Mycoplasma hominis, Ureaplasma spp., Streptococcus pneumoniae,

Streptococcus viridans, Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae, Chlamydia

pneumoniae, Chlamydia trachomatis y Chlamydia psittaci.

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Variables:

H1: Variable Independiente: Mycoplasma pneumoniae.

Variables Dependientes: Porcentaje de detección.

H2:Variable Independiente: Partidores para el gen del rRNA de 16S.

Partidores para el gen P1.

Variables Dependientes: Sensibilidad y especificidad analítica.

Variables de Control: Edad, NAC.

Variables Extrañas: Contaminación de muestras respiratorias, consumo de antibióticos.

Definición Conceptual:

o M. pneumoniae: Microorganismo patógeno que carece de pared celular.

o Partidores para el gen del rRNA de 16S: Pareja de oligonucleótidos sintetizados de

manera que sean complementarios a cada uno de los extremos 3´ del gen del rRNA

de 16S.

o Partidores para el gen P1: Pareja de oligonucleótidos sintetizados de manera que

sean complementarios a cada uno de los extremos 3´ del gen de la adhesina P1.

o Sensibilidad analítica: Mínima cantidad de DNA que la técnica de PCR es capaz de

resolver.

o Especificidad: Posibilidad de que las técnicas de PCR no amplifiquen el DNA de

otros mycoplasmas, ni de otros microorganismos taxonómicamente relacionados

con el M. pneumoniae ó de otros microorganismos que pueden aislarse de muestras

respiratorias.

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Definición Operacional:

o M. pneumoniae: Número de muestras respiratorias que lo presentaban.

o Porcentaje: Se midió a través de una regla de tres simple.

o Partidores para el gen P1: Amplificación del gen P1.

o Partidores para el gen del rRNA de 16S: Amplificación del gen del rRNA de 16S

o Sensibilidad analítica: Se calculará haciendo diluciones seriadas de una cantidad

conocida de DNA puro obtenida en el laboratorio a partir de la cepa FH.

o Especificidad: Se midió calculando el porcentaje del número de microorganismos

amplificados mediante PCR, valor que se resta al 100%.

Análisis Estadístico

La significación estadística del porcentaje de detección de M. pneumoniae se

detectó con la Prueba de Distribución Normal para proporciones o tasas. Se usó esta prueba

debido a que la frecuencia de M. pneumoniae muestra muy pocos casos que se alejan del

promedio teórico. La significación para la detección de M. pneumoniae por PCR, se

estableció en p<0.0436.

En cuanto a la significación estadística de la comparación entre sensibilidad y

especificidad de la técnica de PCR en la amplificación de los genes P1 y del rRNA de 16S,

ésta se debería detectar mediante la Prueba de Distribución Normal para 2 tasas, sin

embargo al no existir diferencias entre ambas técnicas, se estableció una Paridad Absoluta.

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RESULTADOS

• Análisis de la PCR:

La amplificación del DNA con los dos tipos de partidores tuvo igual sensibilidad,

detectando el mismo número de muestras positivas.

La sensibilidad analítica de la técnica de PCR para ambos genes fue la misma, con

una capacidad de detección mínima de 7.4 pg de DNA (74 x10-11 g), lo cual es similar a lo

encontrado por otros autores (Tabla I)

Además no se detectaron muestras con efecto inhibitorio en la reacción de PCR en

ningún microorganismo.

Tabla I: Sensibilidad analítica encontrada por diversos autores.

Autor y Año Sensibilidad

analítica (pg)

Abele-Horn M. y cols.

(1998)

30

Ieven M. y cols.

(1996)

23.68

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Con la finalidad de determinar la sensibilidad del método se analizó el DNA de M.

pneumoniae utilizando cantidades variables de DNA molde desde 3 µg hasta 7.4 pg con los

partidores para el gen del rRNA de 16S (figura 1).

Figura 1: Gel de agarosa al 1.5%, teñido con 0.5µg/ml de bromuro de etidio,

mostrando la amplificación de diluciones de DNA de la cepa FH de M. pneumoniae, con

partidores para el gen del rRNA de 16S. Carril 1: DNA ladder 100 pb, Carriles 2-5: M.

pneumoniae, Carril 6: Control negativo

1 2 3 4 5 6

277 pb 300 pb

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La especificidad de la técnica de PCR para la amplificación de los genes P1 y del

rRNA de 16S resultó ser 100% para ambos genes, permitiendo la amplificación específica

del DNA de M. pneumoniae, pero no el de otros microorganismos incluidos.

Tabla II: Especificidad analítica de la PCR con partidores para el gen de la

adhesina P1 y gen del rRNA de 16S de M. pneumoniae.

Bacteria PCR: gen del rRNA de 16S PCR: gen de la adhesina P1

Haemophilus influenzae - -

Micoplasma genitalium - -

Mycoplasma orale - -

Mycoplasma pneumoniae + +

Mycoplasma hominis - -

Ureaplasma spp - -

Chlamydia trachomatis - -

Clhamydia pneumoniae - -

Clhamydia psittaci - -

Streptococcus pneumoniae - -

Streptococcus pyogenes - -

Streptococcus viridans - -

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La Figura 2 muestra la especificidad analítica para el gen de la adhesina P1 :

Figura 2: Gel de agarosa al 1.5%, teñido con 0.5µg/ml de bromuro de etidio,

mostrando la especificidad analítica para M. pneumoniae, con partidores para el gen de la

adhesina P1. Carril 1: DNA ladder 100 pb, Carril 2: Cepa control FH de M. pneumoniae,

Carril 3: Cepa clínica de M. pneumoniae, Carril 4: C. trachomatis, Carril 5: C. psiattaci,

Carril 6: C. pneumoniae, Carril 7: M. hominis, Carril 8: M. genitalium.

1 2 3 4 5 6 7 8

209 pb 200 pb

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• Análisis Microbiológico:

M. pneumoniae fue diagnosticado mediante serología o PCR en 11 de 84 pacientes

(13.1%) con diagnóstico de NAC (Tabla V). En 8 casos el diagnóstico fue de certeza y en

tres casos probable.

La Tabla III muestra los resultados microbiológicos de los 11 pacientes en los que se

detectó infección por M. pneumoniae. La serología fue positiva en 8 pacientes (72.7%),

mientras que la PCR fue positiva en 7 pacientes (63.6%).

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Tabla III: Características microbiológicas de los diagnósticos de laboratorio de M.

pneumoniae, en pacientes con NAC atendidos en el Hospital Clínico de la Universidad de

Chile en el periodo comprendido entre Septiembre de 2002 y Agosto de 2004.

Nº de caso PCR1/ PCR2 IgM IgG aguda IgG convalesciente Diagnóstico

8 (+) (-) < 1:64 No se toma 2º suero Probable

13 (+) (-) 1:32 1:128 Certeza

15 (-) (+) (-) (-) Certeza

16 (+) (+) < 1:64 No se toma 2º suero Certeza

17 (+) (-) < 1:64 No se toma 2º suero Probable

18 (+) (+) < 1:64 No se toma 2º suero Certeza

26 (-) (+) < 1:64 No se toma 2º suero Certeza

31 (+) (-) < 1:64 No se toma 2º suero Probable

34 (+) (-) 1:32 1:128 Certeza

67 (-) (-) 1:64 1 :256 Certeza

70 (-) (-) 1:32 1:128 Certeza

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En la Figura 3 se muestran las siete amplificaciones del DNA de M. pneumoniae en

las muestras positivas con partidores para el gen del rRNA de 16S:

Figura 1. Amplificación del gen del rRNA de 16S para la detección de M.

pneumoniae en muestras de lavado faríngeo de pacientes con NAC. Carril 1: 1-kb

ladder, carril 2: control positivo, carril 3*: control negativo, carriles 4-10: muestras

de pacientes.

* Si bien este control negativo muestra que el gen del rRNA de 16S no se amplicó, en el gel

se observa un barrido que indica contaminación de esa muestra, lo cual no invalida la

técnica de PCR.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

277 pb 300 pb

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32

La serología en la muestra de suero en la fase aguda fue positiva en 4 de 11

pacientes por la presencia de IgM. En sólo 4 pacientes con diagnóstico de infección por M.

pneumoniae se obtuvieron muestras con suero en fase convaleciente y las cuatro

demostraron seroconversión (Tabla IV).

Tabla IV: Muestras positivas detectadas por cada una de las técnicas.

Técnicas

Diagnósticas

Nº de Muestras

Positivas

Serología IgM 4

Serología IgG 4

PCR 7

Cabe destacar que los resultados obtenidos mediante serología no siempre se

correspondieron con los casos positivos detectados por PCR. Es así como en algunos casos

en donde la serología resultó ser positiva, PCR dio negativa. (3 casos) Asimismo la PCR

fue positiva en tres pacientes con serología negativa. Estos tres casos correspondieron a un

diagnóstico probable de infección por M. pneumoniae.

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El porcentaje de detección de M. pneumoniae en las muestras respiratorias de

pacientes con NAC, mediante la técnica de PCR, fue de un 8.3%. mientras que la serología

correspondió a un 9.5%. Al sumar los porcentajes de detección de M. pneumoniae mediante

serología y PCR, se obtuvo que el microorganismo estaba presente en un 13.1% ,

porcentaje que se acerca más al indicado por la literatura. (Figura 4).

Figura 4: Porcentaje de detección de M. pneumoniae mediante dos técnicas diagósticas y su comparación con la teoría

8,339,52

13,115

02468

10121416

PCR Serología Serología +PCR

Serología +PCR (teórico)

Técnicas diagnósticas

% de detección

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34

DISCUSION

Los resultados obtenidos mediante las técnicas de PCR y serología mostraron que

fue posible detectar M. pneumoniae en el 13.1% de los pacientes con NAC, cifra que es

similar a la obtenida en la literatura, la cual fluctúa entre un 15 y un 20% (Foy, 1993). Esta

disparidad probablemente se deba a que la mayoría de los pacientes admitidos en el estudio

habían recibido antimicrobianos, lo que redujo el rendimiento de detección del

microorganismo de la muestra de expectoración y por tanto también el resultado obtenido

por PCR. Esto se podría deber a que el uso de Levofloxacino inhibe la síntesis del DNA al

bloquear a la subunidad A de la DNA girasa (Morejón y cols, 2003). A diferencia de lo que

ocurre con la Serología, en que la respuesta inmune del organismo permanece por más

tiempo, ésta no se ve afectada por el consumo de fármacos. Para evitar alterar los resultados

de la técnica de PCR por el uso de antibióticos se deberían tomar las muestras de

expectoración antes de comenzar con el tratamiento antibiótico o inmediatamente iniciado

el tratamiento.

Sin embargo, en el 66.7% de los casos con M. pneumoniae detectados por PCR, los

pacientes habían consumido Levofloxacino, indicando que el uso del antibiótico previo a la

toma de la muestra no es totalmente invalidante del método.

Es importante destacar, que la presencia de M. pneumoniae se asocia con una buena

evolución de los pacientes, ya que en este estudio fue posible detectar que el 88.9% de los

pacientes mejoraron, lo que reafirma lo indicado por la literatura en cuanto a que M.

pneumoniae no se caracteriza por ser letal.

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35

Al comparar ambas técnicas, serología y PCR, se encontraron casos en que habían

muestras positivas por PCR mientras que esas mismas muestras eran negativas con la

serología. Esto se podría deber a que la muestra de sangre fue tomada en un período en que

aún el organismo no había desarrollado una respuesta inmune o que la cantidad de M.

pneumoniae era insuficiente para la detección por serología, lo que está directamente

relacionado con la sensibilidad de este método. Ambas justificaciones dejan en claro que la

PCR es capaz de detectar a este microorganismo aún en etapas muy tempranas de la

infección, e incluso cuando el microorganismo está en bajas cantidades en el organismo,

dejando de manifiesto su mayor sensibilidad al compararla con la serología. Por lo tanto,

sería una técnica útil para detectar con mayor precisión la presencia de M. pneumoniae y así

orientar el diagnóstico.

También hubo casos con muestras serológicas positivas y PCR negativas (4 de 11

casos), lo cual se pudo deber al tratamiento antibiótico previo que habiendo tenido el efecto

farmacológico esperado, evitó la detección del microorganismo.

Los procedimientos efectuados permitieron la comparación de la técnica de PCR para el

gen de la adhesina P1 y del rRNA de 16S, observándose un igual rendimiento en ambas. No

obstante, se han informado ventajas y desventajas para el empleo de los distintos partidores

en la amplificación del DNA de M. pneumoniae. El gen que codifica para la adhesina

principal P1, está en un múltiple número de copias y por ello, esta PCR otorga en teoría

mayor confiabilidad. En lo que respecta al gen del rRNA de 16S, se sabe que los

Mycoplasmatales sólo cuentan con dos operones ribosomales y por lo tanto en teoría esta

PCR podría tener menor confiabilidad que el gen que amplifica para la adhesina P1. Por

otro lado, el gen del rRNA de 16S está muy conservado en estos microorganismos, por lo

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36

que una PCR con partidores que reconocen estos genes sería capaz de reconocer todas las

cepas del microorganismo independientemente de su ubicación geográfica, mientras que el

gen P1 que codifica una proteína de superficie, tendría una mayor variabilidad. Además, la

visualización de los productos de la PCR para el gen del rRNA de 16S es muy clara.

No obstante, pese a que los blancos de amplificación fueron distintos, las condiciones

en que se llevó a cabo la técnica de PCR para ambos genes fueron muy similares lo que

resultó en una sensibilidad común para los dos blancos amplificados.

Debido a las discrepancias antes mencionadas, no existe un procedimiento de referencia

para el diagnóstico de M. pneumoniae, ya que si bien la serología es el método difundido

universalmente para la detección de este microorganismo, presenta una baja sensibilidad y

requiere de más tiempo para obtener una seroconversión en el caso de la IgG, mientras que

en el caso de la IgM es una respuesta inmune que en los adultos mayores se encuentra

disminuida. Y por otro lado la PCR aún no ha sido lo suficientemente reconocida como un

método válido para realizar diagnóstico de M. pneumoniae.

Si se quisiera obtener datos significativos y extrapolables a niveles epidemiológicos

nacionales de prevalencia de M. pneumoniae en los pacientes con NAC, se debería realizar

un estudio completamente aleatorio y contar con un tamaño muestral de 306 pacientes,

considerando un nivel de significación estadística p = 0.04. Sin embargo, esto involucra un

estudio de grandes dimensiones en cuanto a tiempo, recursos humanos y económicos, y

necesariamente involucraría la participación de más de un hospital.

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37

CONCLUSIONES

El diagnóstico de M. pneumoniae requeriría idealmente el uso combinado de

técnicas serológicas y de PCR simultáneamente para mejorar la sensibilidad en la fase

aguda de la infección.

La PCR con partidores que reconocen el gen del rRNA de 16S sería la PCR de

elección para este microorganismo.

El uso de la técnica de PCR, como una herramienta de diagnóstico, es válida para la

detección de M. pneumoniae. Es importante señalar que el éxito de la técnica es

dependiente del uso de antibióticos antes de la toma de la muestra.

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38

PROYECCIONES

Los resultados obtenidos en este estudio, de detección de M. pneumoniae en

pacientes adultos mayores con NAC, podrían orientarse a la realización de estudios clínicos

y microbiológicos en donde se abarque un mayor número de muestras respiratorias, las

cuales involucren a un mayor número de pacientes y hospitales para que así la muestra sea

más representativa de la población y se puedan obtener resultados epidemiológicos

significativos. Además esto serviría para probar si existen periodos de variación en la

prevalencia de M. pneumoniae.

Es importante destacar que los M. pneumoniae cada día constituye un patógeno más

frecuente de NAC, por lo que se hace importante el conocimiento de técnicas que

contribuyan a su rápido diagnóstico como las técnicas de PCR, lo que lleva a los clínicos a

tomar decisiones más acertadas en cuanto al tratamiento que seguirán los pacientes con

NAC.

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39

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ANEXO

Técnica de PCR:

Técnica de laboratorio con la que se pueden producir múltiples copias de un

fragmento de DNA específico. Estos procesos se pueden realizar con equipos comerciales o

con técnicas home made. Los primeros tienen la ventaja de poseer todos los componentes

listos, estandarizados y hasta automatizados, y la desventaja es su costo elevado y estar sólo

disponibles para algunas determinaciones. En cambio las segundas son aquellas elaboradas

por el propio laboratorio basándose en trabajos bibliográficos previos. Las ventajas son su

costo y versatilidad, pero pueden carecer de la suficiente estandarización y evaluación

necesarias para la obtención de resultados válidos y reproducibles. (Simposio Internacional

Infectología Aplicada para el Cono Sur, 1999)

Para crear la región de doble cadena se usan los denominados partidores (primers),

que corresponden a una pareja de oligonucleótidos sintetizados de manera que sean

complementarios a los extremos 3’ y 5’ del fragmento de DNA que se desea amplificar.

La PCR se basa en la repetición de un ciclo formado por tres etapas:

1ª Denaturalización del DNA: Este procedimiento se realiza a 95-97 °C con el propósito de

separar las hebras del DNA y así permitir la obtención de un DNA molde.

2ª Hibridación de los partidores: Los partidores se unen a las zonas 3’ y 5’

complementarias al fragmento de DNA que se desea amplificar. Para ello se utiliza una

temperatura de alineamiento que depende de la composición de bases de los partidores,

generalmente entre 50 y 65 °C y durante un min. o más aproximadamente.

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3ª Extensión del partidor: En esta etapa se produce la síntesis de una cadena sencilla de

DNA en la dirección 5´- 3´ mediante la enzima DNA polimerasa, la cual incorpora los

desoxinucleótidos fosfato presentes en el medio siguiendo la cadena molde. (Masengi-

Rumopa 2003).

La realización de estos 3 pasos, se desarrolla en presencia del DNA molde a

amplificar, los dos partidores, los dNTPs y la enzima DNA polimerasa seleccionada para la

técnica. (Mönckeberg, 1990).

Todo este proceso se lleva a cabo en un equipo llamado termociclador, el cual

realiza los ciclos en los tiempos y temperaturas programadas de forma exacta. Una vez

completado el primer ciclo, se disponen de 2 copias de la muestra original, al final del

segundo ciclo hay 4 y al final del tercero 8. Si los ciclos se producen un número "n" de

veces y suponiendo que el número de copias de ADN se duplica en cada ciclo, obtenemos

una cantidad de ADN de 2n, por lo que la amplificación se realiza en forma de progresión

geométrica. Los productos obtenidos son de dos tipos: "producto corto" y "producto largo".

El primero tiene una longitud perfectamente definida y contiene exactamente la secuencia

que se desea amplificar, generándose de manera exponencial durante la reacción. El

producto largo es el que incorpora las cadenas de DNA originales de la muestra y cuyos

extremos 3´ no están definidos. Sin embargo, al final de la PCR, la cantidad del producto

corto sintetizado es muy superior en comparación con el producto largo.

La detección del producto de la PCR se realiza normalmente mediante

electroforesis. Dependiendo del tamaño de la amplificación y según la resolución que se

desee se utilizan diferentes medios como agarosa o poliacrilamida. La posterior

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visualización se puede realizar con bromuro de etidio, tinción de plata, fluorescencia o

radioactividad (Lozada, 1997).

Para que esta técnica pueda llevarse a cabo de manera óptima, el DNA no puede

estar fragmentado en trozos más pequeños de lo que queremos amplificar. Además, la

muestra no debe llevar agentes quelantes, ya que éstos reducen la concentración de ión

Mg++ en la solución. Tampoco debe haber factores que inhiban la actividad de la

polimerasa. Otro factor importante es que la cantidad de la muestra debe ser suficiente para

la amplificación de DNA.

DNA Polimerasa: Existen diferentes tipos: Termolábiles: T° óptima de 37-42º C, se

desnaturalizan con el calor; Termoestables: T° óptima de 74 ºC, resiste durante 40-50 a 96

ºC. Actualmente se utiliza la Taq polimerasa, la cual es una enzima termoestable aislada de

Termus aquaticus (Taq), una bacteria termofílica. Esta enzima ha simplificado

enormemente la técnica de la PCR, ya que permitió su automatización.

Deoxinucleósidos trifosfato (dNTPs): Son cuatro: dATP, dGTP, dCTP y dTTP. Se deben

añadir en la solución de la reacción en concentraciones iguales. Los dNTPs quelan Mg++,

por lo que las concentraciones de ambos componentes deben guardar siempre la misma

relación (Lozada, 1997).

Número de ciclos: Depende de la cantidad de ADN que existe en la muestra una vez que el

resto de los factores han sido optimizados.

Contaminación de la PCR: Como la PCR es una técnica muy sensible, es de gran

importancia evitar contaminaciones, ya que es posible que DNA no deseado (aunque se

encuentre en una cantidad muy pequeña) se amplifique y obtengamos un resultado que no

es real. Para evitar las contaminaciones hay que tener en cuenta que el lugar físico debe ser

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exclusivo para realizar la PCR, al igual que el instrumental utilizado. Los reactivos y los

tubos deben ser estériles, el manipulador debe usar guantes y se deben realizar controles de

los blancos (se añade agua en lugar de DNA).

Tabla V: Comparación de la IFI con PCR en pacientes con diagnóstico de neumonía.

Identificación del

Paciente

Serología PCR Diagnostico

IgM IgG fase

aguda

IgG fase

convaleciente

Gen del rRNA

de 16S

Gen

P1

1 E. V. - - - - - Negativo

2 M. O. - - - - - Negativo

3 C. L. - - - - - Negativo

4 I. S. - - - - - Negativo

5 G. A. - - - - - Negativo

6 M. M. - - - - - Negativo

7 M. M. - - - - - Negativo

8 R. T. - <1: 64 No se toma + + Probable

9 D. J. - - - - - Negativo

10 M. M. - - - - - Negativo

11 Z. V. - - - - - Negativo

12 M. E. - - - - - Negativo

13 M. E. - 1: 32 1: 128 + + Certeza

14 C. C. - - - - - Negativo

15 B. S. + - - - - Certeza

16 M. B. + <1: 64 No se toma + + Certeza

17 H. T. - <1: 64 No se toma + + Probable

18 A. H. + <1: 64 No se toma + + Certeza

19 L. D. - - - - - Negativo

20 E. G. - - - - - Negativo

21 H. R. - - - - - Negativo

22 D. A. - - - - - Negativo

23 E. G. - - - - - Negativo

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24 J. S. - - - - - Negativo

25 M. H. - - - - - Negativo

26 L. N. + <1 : 64 No se toma - - Certeza

27 M. A. - - - - - Negativo

28 M. C. - - - - - Negativo

29 J. C. - - - - - Negativo

30 M. M. - - - - - Negativo

31 M. H. - < 1: 64 No se toma + + Probable

32 O. O. - - - - - Negativo

33 M. R. - - - - - Negativo

34 E. R. - 1 : 32 1 : 128 + + Certeza

35 M. G. - - - - - Negativo

36 N. V. - - - - - Negativo

37 A. M. - - - - - Negativo

38 M. M. - - - - - Negativo

39 S. Q. - - - - - Negativo

40 E. B. - - - - - Negativo

41 V. A. - - - - - Negativo

42 S. M. - - - - - Negativo

43 L. S. - - - - - Negativo

44 J. S. - - - - - Negativo

45 H. H. - - - - - Negativo

46 A. S. - - - - - Negativo

47 V. C. - - - - - Negativo

48 M. A. - - - - - Negativo

49 S. C. - - - - - Negativo

50 M. B. - - - - - Negativo

51 M. G. - - - - - Negativo

52 L. C. - - - - - Negativo

53 B. C. - - - - - Negativo

54 C. P. - - - - - Negativo

55 V. D. - - - - - Negativo

56 R. S. - - - - - Negativo

57 E. R. - - - - - Negativo

58 W. A. - - - - - Negativo

59 C. C. - - - - - Negativo

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60 C. M. - - - - - Negativo

61 R. H. - - - - - Negativo

62 B. O. - - - - - Negativo

63 L. U. - - - - - Negativo

64 F. M. - - - - - Negativo

65 A. C. - - - - - Negativo

66 Ch. F. - - - - - Negativo

67 G. A. - 1: 64 1: 256 - - Certeza

68 Z. B. - - - - - Negativo

69 A. D. - - - - - Negativo

70 D. P. - 1 : 32 1 : 128 - - Certeza

71 M. S. - - - - - Negativo

72 N. P. - - - - - Negativo

73 R. M. - - - - - Negativo

74 M. V. - - - - - Negativo

75 E. F. - - - - - Negativo

76 P. P. - - - - - Negativo

77 M. P. - - - - - Negativo

78 L. N. - - - - - Negativo

79 H. R. - - - - - Negativo

80 R. R. - - - - - Negativo

81 R. S. - - - - - Negativo

82 I. M. - - - - - Negativo

83 O. R. - - - - - Negativo

84 E. H. - - - - - Negativo