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Cultura de sangre
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Un trabajador de laboratorio descarga los frascos de hemocultivo de una máquina BACT / Alert, un sistema automatizado que se utiliza para incubar hemocultivos y detectar el crecimiento microbiano.
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LOINC600-7
MedlinePlus003744

Un hemocultivo es una prueba de laboratorio médico que se usa para detectar bacterias u hongos en la sangre de una persona . En condiciones normales, la sangre no contiene microorganismos : su presencia puede indicar una infección del torrente sanguíneo como bacteriemia o fungemia , que en casos graves puede resultar en sepsis . Al cultivar la sangre, los microbios pueden identificarse y probarse para determinar su resistencia a los fármacos antimicrobianos , lo que permite a los médicos proporcionar un tratamiento eficaz.

Para realizar la prueba, se extrae sangre en botellas que contienen una fórmula líquida que mejora el crecimiento microbiano . Por lo general, se recolectan dos contenedores durante una extracción, uno de los cuales está diseñado para organismos que requieren oxígeno y otro para organismos que no lo necesitan . Estos dos recipientes se denominan conjuntos de hemocultivos. En ocasiones, se obtienen dos conjuntos de hemocultivos de dos sitios de extracción de sangre diferentes. Si un organismo solo aparece en uno de los dos conjuntos, es más probable que represente una contaminación con la flora de la piel que una verdadera infección del torrente sanguíneo. Pueden ocurrir resultados falsos negativos si la muestra se recolecta después de que la persona haya recibido medicamentos antimicrobianoso si los frascos no están llenos de la cantidad de sangre recomendada. Algunos organismos no crecen bien en los hemocultivos y requieren técnicas especiales para su detección.

Los recipientes se colocan en una incubadora durante varios días para permitir que los organismos se multipliquen. Si se detecta crecimiento microbiano, se realiza una tinción de Gram desde la botella de cultivo para confirmar que los organismos están presentes y proporcionar información preliminar sobre su identidad. Luego , la sangre se subcultiva , lo que significa que se esparce sobre una placa de agar para aislar las colonias microbianas para una identificación completa y pruebas de susceptibilidad antimicrobiana. Debido a que es esencial que las infecciones del torrente sanguíneo se diagnostiquen y traten rápidamente, se han desarrollado métodos de prueba rápidos utilizando tecnologías como la reacción en cadena de la polimerasa y la EM MALDI-TOF..

Los procedimientos para cultivar la sangre se publicaron ya a mediados del siglo XIX, pero estas técnicas eran laboriosas y se parecían poco a los métodos contemporáneos. La detección del crecimiento microbiano implicó el examen visual de los frascos de cultivo hasta que en la década de 1970 se introdujeron los sistemas de hemocultivo automatizados, que controlan los gases producidos por el metabolismo microbiano. En los países desarrollados, los métodos manuales de hemocultivo han quedado obsoletos en gran medida por los sistemas automatizados.

Usos médicos [ editar ]

La sangre normalmente es estéril . [1] La presencia de bacterias en la sangre se denomina bacteriemia y la presencia de hongos se denomina fungemia . [2] Daños menores en la piel [3] o las membranas mucosas , que pueden ocurrir en situaciones como cepillarse los dientes o defecar , [4] [5] pueden introducir bacterias en el torrente sanguíneo, pero esta bacteriemia es normalmente transitoria y rara vez se detecta en cultivos. porque el sistema inmunológico y el sistema reticuloendotelialsecuestrar y destruir rápidamente los organismos. [3] [6] Las bacterias pueden ingresar a la sangre a partir de infecciones como celulitis , infecciones urinarias y neumonía ; [7] y las infecciones dentro del sistema vascular , como la endocarditis bacteriana o las infecciones asociadas con las vías intravenosas , pueden resultar en una bacteriemia constante. [4] La fungemia se presenta con mayor frecuencia en personas con sistemas inmunitarios que funcionan mal . [2] Si las bacterias u hongos no se eliminan del torrente sanguíneo, pueden diseminarse a otros órganos y tejidos, [3] o provocar unrespuesta inmune que conduce a una condición inflamatoria sistémica llamada sepsis , que puede poner en peligro la vida. [8] [9]

Cuando se sospecha sepsis, es necesario extraer hemocultivos para identificar el agente causal y proporcionar una terapia antimicrobiana dirigida . [10] Las personas que están hospitalizadas y tienen fiebre, temperatura corporal baja , un recuento alto de glóbulos blancos o un recuento bajo de granulocitos (una categoría de glóbulos blancos ) suelen tener cultivos para detectar una posible infección del torrente sanguíneo. [11] [12] Los hemocultivos se utilizan para detectar infecciones del torrente sanguíneo en la neutropenia febril , una complicación común de la quimioterapia en la que se presenta fiebre junto con un recuento muy bajo deneutrófilos (glóbulos blancos que se defienden contra patógenos bacterianos y fúngicos). [13] [14] [15] La bacteriemia es común en algunos tipos de infecciones, como meningitis , artritis séptica y abscesos epidurales , por lo que los hemocultivos están indicados en estas afecciones. En infecciones menos fuertemente asociadas con bacteriemia, el hemocultivo aún puede estar indicado si el individuo tiene un alto riesgo de contraer una infección intravascular o si no se pueden obtener cultivos rápidamente del sitio principal de infección (por ejemplo, un urocultivo en pielonefritis o un cultivo de esputo en neumonía adquirida en la comunidad grave). [16] [17] El hemocultivo puede identificar una causa microbiana subyacente en casos de endocarditis [18] y fiebre de origen desconocido . [11] [19]

Los patógenos identificados con mayor frecuencia en los hemocultivos incluyen Staphylococcus aureus , Escherichia coli y otros miembros de la familia Enterobacteriaceae , especies de Enterococcus , Pseudomonas aeruginosa y Candida albicans . [20] [21] Los estafilococos coagulasa negativos (SNC) también se encuentran comúnmente, aunque a menudo no está claro si estos organismos, que constituyen parte de la flora normal de la piel, [22] son verdaderos patógenos o simplemente contaminantes. [21] En hemocultivos tomados de recién nacidos y niños, el SNC puede indicar infecciones importantes. [23] La epidemiología de las infecciones del torrente sanguíneo varía con el tiempo y el lugar; Por ejemplo, los organismos Gram-positivos superaron a los Gram-negativos como la causa predominante de bacteriemia en los Estados Unidos durante las décadas de 1980 y 1990, [24] y las tasas de fungemia han aumentado considerablemente en asociación con una población creciente de personas que reciben tratamientos inmunosupresores como como quimioterapia. [25] La sepsis por gramnegativos es más común en América Central y del Sur, Europa del Este y Asia que en América del Norte y Europa Occidental; y en África, Salmonella enterica es una de las principales causas de bacteriemia. [26]

Procedimiento [ editar ]

Frascos de hemocultivo aeróbico, anaeróbico y pediátrico

Colección [ editar ]

Los hemocultivos se obtienen típicamente mediante venopunción . No se recomienda recolectar la muestra de una vía intravenosa, ya que esto se asocia con tasas de contaminación más altas, aunque se pueden recolectar cultivos tanto de la venopunción como de una línea intravenosa para diagnosticar infecciones asociadas al catéter. [11] [27] Antes de la extracción de sangre, la parte superior de cada botella de recolección se desinfecta con un hisopo con alcohol para evitar la contaminación. [11] Luego, se limpia la piel alrededor del sitio de punción y se deja secar; algunos protocolos recomiendan la desinfección con un antiséptico a base de alcohol seguido de clorhexidina o una preparación a base de yodo , [nota 1] [27] [28]mientras que otros consideran que usar solo un antiséptico que contenga alcohol es suficiente. [17] [29] Si se debe extraer sangre para otras pruebas al mismo tiempo que un hemocultivo, primero se extraen los frascos de cultivo para minimizar el riesgo de contaminación. [30] Debido a que la terapia antimicrobiana puede causar resultados negativos falsos al inhibir el crecimiento de microbios, se recomienda que se extraigan hemocultivos antes de administrar los medicamentos antimicrobianos, aunque esto puede no ser práctico en personas críticamente enfermas. [10]

Una colección de hemocultivo típica implica extraer sangre en dos botellas, que juntas forman un "cultivo" o "conjunto". Una botella está diseñada para mejorar el crecimiento de organismos aeróbicos y la otra está diseñada para cultivar organismos anaeróbicos . En los niños, la infección por bacterias anaeróbicas es poco común, por lo que se puede recolectar una sola botella aeróbica para minimizar la cantidad de sangre necesaria. [31] Se recomienda que se recolecten al menos dos conjuntos de dos lugares separados de punción venosa. Esto ayuda a distinguir la infección de la contaminación, ya que es menos probable que aparezcan contaminantes en más de un grupo que los verdaderos patógenos.. Además, la recolección de grandes volúmenes de sangre aumenta la probabilidad de que se detecten microorganismos si están presentes. [32]

Los frascos de hemocultivo contienen un medio de crecimiento que estimula la multiplicación de los microorganismos y un anticoagulante que evita que la sangre se coagule . [33] El polianetol sulfonato de sodio (SPS) es el anticoagulante más utilizado [33] porque no interfiere con el crecimiento de la mayoría de los organismos. [28] La composición exacta del medio de crecimiento varía, pero las botellas aeróbicas utilizan un caldo enriquecido con nutrientes, como la infusión cerebro-corazón o el caldo de soja tripticasa , [34] y las botellas anaeróbicas suelen contener un agente reductor como el tioglicolato.. El espacio vacío de una botella anaeróbica se llena con una mezcla de gases que no contiene oxígeno. [33] [35]

Muchas botellas fabricadas comercialmente contienen una resina que absorbe antibióticos para reducir su acción sobre los microorganismos de la muestra. [11] Los frascos para uso pediátrico están diseñados para adaptarse a volúmenes de sangre más bajos y tienen aditivos que mejoran el crecimiento de patógenos que se encuentran más comúnmente en los niños. [36] Se pueden usar otros frascos especializados para detectar hongos y micobacterias . [35] En países de ingresos bajos y medianos , los frascos de cultivo pre-formulados pueden ser prohibitivamente costosos y puede ser necesario preparar los frascos manualmente. Puede resultar difícil acceder a los suministros e instalaciones adecuados [37].y en algunas regiones, puede que no sea posible realizar hemocultivos en absoluto. [38]

Es importante que las botellas no estén ni de forma insuficiente ni excesiva: el llenado insuficiente puede dar lugar a resultados falsos negativos ya que hay menos organismos presentes en la muestra, mientras que el llenado excesivo puede inhibir el crecimiento microbiano porque la proporción de medio de crecimiento a sangre es comparativamente menor. Se sugiere una proporción de sangre a medio de cultivo de 1:10 a 1: 5 para optimizar el crecimiento microbiano. [28] [39] Para hemocultivos de rutina en adultos, el Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) recomienda la recolección de dos juegos de frascos de dos extracciones diferentes, con 20 a 30 ml de sangre extraídos en cada juego. [11] En los niños, la cantidad de sangre que se extrae a menudo se basa en la edad o el peso del niño. [36] [40]Si se sospecha endocarditis, se pueden recolectar un total de seis frascos. [41]

Cultivando [ editar ]

Signos de crecimiento en sistemas de hemocultivo manuales: a) una película de crecimiento ( película ) en la superficie; b) burbujas de producción de gas; c) turbidez por crecimiento microbiano (en el frasco de la derecha); d) colonias microbianas visibles [42]

Después de recolectar la sangre, las botellas se incuban a temperatura corporal para estimular el crecimiento de microorganismos. Los frascos se incuban habitualmente hasta cinco días en sistemas automatizados, [43] aunque la mayoría de los patógenos del torrente sanguíneo se detectan en 48 horas. [44] El tiempo de incubación puede extenderse aún más si se utilizan métodos de hemocultivo manual o si se sospecha de organismos de crecimiento más lento, como ciertas bacterias que causan endocarditis. [43] [45] En los sistemas manuales, las botellas se examinan visualmente en busca de indicadores de crecimiento microbiano, que pueden incluir turbidez, producción de gas, presencia de colonias microbianas visibles o un cambio de color debido a la digestión de la sangre, que se llamahemólisis . Algunos sistemas de hemocultivo manual indican el crecimiento utilizando un compartimento que se llena de líquido cuando se producen gases, o una placa de agar en miniatura que se inocula periódicamente inclinando la botella. [46] Para garantizar que no se pierdan los hemocultivos positivos, a menudo se inocula una muestra de la botella en una placa de agar ( subcultivada ) al final del período de incubación, independientemente de si se observan o no indicadores de crecimiento. [47]

En los países desarrollados, los métodos de cultivo manuales han sido reemplazados en gran medida por sistemas automatizados que proporcionan un monitoreo computarizado continuo de los frascos de cultivo. [48] Estos sistemas, como BACTEC, BacT / ALERT y VersaTrek, consisten en una incubadora en la que los frascos de cultivo se mezclan continuamente. El crecimiento se detecta mediante sensores que miden los niveles de ciertos gases dentro de la botella, más comúnmente dióxido de carbono, que sirven como indicador del metabolismo microbiano. [46] Una alarma o un indicador visual alerta al microbiólogo de la presencia de un frasco de hemocultivo positivo. [49] Si la botella sigue siendo negativa al final del período de incubación, generalmente se desecha sin subcultivarla. [47]

Se puede utilizar una técnica llamada método de lisis-centrifugación para mejorar el aislamiento de organismos exigentes o de crecimiento lento , como hongos, micobacterias y Legionella . [50] [51] En lugar de incubar la sangre en una botella llena de medio de crecimiento, [52] este método implica recolectar sangre en un tubo que contiene un agente que destruye ( lisa ) los glóbulos rojos y blancos, luego centrifugar la muestra en un centrifugar . Este proceso concentra el contenido sólido de la muestra, incluidos los microorganismos si están presentes, en un sedimento, que se utiliza para inocular el medio de subcultivo. Mientras que la lisis-centrifugación ofrece una mayor sensibilidadque los métodos de hemocultivo convencionales, es propenso a la contaminación porque requiere una manipulación extensa de la muestra. [53]

Identificación [ editar ]

Izquierda: tinción de Gram directa de un frasco de hemocultivo positivo, que muestra bacterias esféricas ( cocos ) que se tiñen de púrpura ( grampositivas ). Derecha: Crecimiento de Staphylococcus aureus , un coco grampositivo y un patógeno comúnmente aislado de hemocultivos, en agar sangre .

Si se detecta crecimiento, un microbiólogo realizará una tinción de Gram en una muestra de sangre de la botella para una rápida identificación preliminar del organismo. [54] La tinción de Gram clasifica a las bacterias como Gram-positivas o Gram-negativas y proporciona información sobre su forma, ya sea en forma de varilla (denominada bacilo ), esférica (denominada cocos ) o en forma de espiral ( espiroquetas ) —Así como su disposición. [55] Los cocos grampositivos agrupados, por ejemplo, son típicos de las especies de Staphylococcus . [56] Levaduray también se pueden identificar otros hongos a partir de la tinción de Gram. [57] [58] Una tinción de Gram que identifica el crecimiento microbiano a partir de un hemocultivo se considera un resultado crítico y se debe informar de inmediato al médico. [59] La tinción de Gram proporciona información sobre la posible identidad del organismo, lo que ayuda al médico en la selección de un tratamiento antimicrobiano más apropiado antes de que se completen los resultados del cultivo completo y la sensibilidad. [54]

En los métodos tradicionales, la sangre se subcultiva luego en placas de agar para aislar el organismo para realizar más pruebas. Los resultados de la tinción de Gram informan a los microbiólogos sobre qué tipos de placas de agar deben usarse y qué pruebas podrían ser apropiadas para identificar el organismo. [60]En algunos casos, no se ven organismos en la tinción de Gram a pesar de que el frasco de cultivo muestra indicadores de crecimiento o se informa como positivo por instrumentos automatizados. Esto puede representar un resultado falso positivo, pero es posible que haya organismos presentes pero que no se puedan visualizar microscópicamente fácilmente. Los frascos positivos con tinciones de Gram negativas se subcultivan antes de devolverlos a la incubadora, a menudo utilizando medios de cultivo especiales que promueven el crecimiento de organismos de crecimiento lento. [61]

Por lo general, se necesitan de 24 a 48 horas para que se produzca un crecimiento suficiente en las placas de subcultivo para que sea posible la identificación definitiva. [57] En este punto, el microbiólogo evaluará la apariencia de las colonias bacterianas o fúngicas [62] y realizará pruebas que brinden información sobre las características metabólicas y bioquímicas del organismo, que permitan la identificación a nivel de género o especie. Por ejemplo, la prueba de catalasa puede distinguir estreptococos y estafilococos (dos géneros de cocos grampositivos) [63] entre sí, y la prueba de coagulasa puede diferenciar Staphylococcus aureus, un culpable común de las infecciones del torrente sanguíneo, de los estafilococos coagulasa negativos menos patógenos. [29] [64]

Carga de una placa de destino que contiene muestras microbianas en un Bruker Biotyper, un instrumento utilizado para el análisis MALDI-TOF en microbiología

Los microorganismos también pueden identificarse utilizando sistemas automatizados, como instrumentos que realizan paneles de pruebas bioquímicas, [65] o espectrometría de masas de tiempo de vuelo de ionización / desorción láser asistida por matriz (MALDI-TOF MS), en la que se ionizan proteínas microbianas. y caracterizados sobre la base de sus relaciones masa-carga ; cada especie microbiana exhibe un patrón característico de proteínas cuando se analiza mediante espectrometría de masas . [66]

Dado que las infecciones del torrente sanguíneo pueden poner en peligro la vida, el diagnóstico y el tratamiento oportunos son fundamentales, [67] y con este fin se han desarrollado varios métodos de identificación rápida. [57] MALDI-TOF se puede utilizar para identificar organismos directamente de frascos de hemocultivo positivos después de los procedimientos de separación y concentración, [68] o del crecimiento preliminar en la placa de agar unas pocas horas después del subcultivo. [69] Los métodos genéticos como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y los microarrays pueden identificar microorganismos mediante la detección de secuencias de ADN.específico de determinadas especies en muestras de hemocultivo. Varios sistemas diseñados para la identificación de patógenos comunes de hemocultivos están disponibles comercialmente. [70] Algunas pruebas bioquímicas e inmunológicas se pueden realizar directamente en hemocultivos positivos, como la prueba de coagulasa en tubo para la identificación de S. aureus [57] o las pruebas de aglutinación en látex para Streptococcus pneumoniae , [71] y a diferencia de la PCR y MALDI-TOF , estos métodos pueden resultar prácticos para laboratorios de países de ingresos bajos y medios. [42]También es posible inocular directamente los paneles de identificación microbiana con sangre de una botella de cultivo positivo, aunque esto no es tan confiable como probar bacterias subcultivadas porque los aditivos de los medios de cultivo pueden interferir con los resultados. [72]

Se podría lograr un diagnóstico aún más rápido evitando el cultivo por completo y detectando patógenos directamente a partir de muestras de sangre. Algunos sistemas de prueba directa están disponibles comercialmente a partir de 2018, pero la tecnología aún está en su infancia. La mayoría de los paneles detectan solo un número limitado de patógenos y la sensibilidad puede ser baja en comparación con los métodos de hemocultivo convencionales. El cultivo sigue siendo necesario para realizar una prueba completa de sensibilidad a los antimicrobianos. [73]

Prueba de susceptibilidad a los antibióticos [ editar ]

Más información: pruebas de susceptibilidad a los antibióticos
Izquierda: prueba manual de sensibilidad a los antibióticos mediante la prueba de difusión en disco . Derecha: Paneles pre-formulados cargados en un BD Phoenix M50, un instrumento utilizado para pruebas automatizadas de sensibilidad a antibióticos.

El tratamiento antimicrobiano de las infecciones del torrente sanguíneo es inicialmente empírico , lo que significa que se basa en la sospecha del médico sobre el agente causante de la enfermedad y los patrones locales de resistencia a los antimicrobianos. La realización de pruebas de susceptibilidad a los antibióticos (AST) en patógenos aislados de un hemocultivo permite a los médicos proporcionar un tratamiento más específico y suspender los antibióticos de amplio espectro , que pueden tener efectos secundarios indeseables. [8] [10] En los métodos tradicionales de AST, como la prueba de difusión en disco , las colonias puras del organismo se seleccionan de la placa de subcultivo y se utilizan para inocular un medio secundario. Estos métodos requieren incubación durante la noche antes de poder obtener resultados.[74] Existen sistemas automatizados que utilizan paneles de antibióticos pre-formulados, miden automáticamente el crecimiento microbiano y determinan los resultados de sensibilidad mediante algoritmos; algunos de estos pueden proporcionar resultados en tan solo cinco horas, pero otros también requieren incubación durante la noche. [65] [75]

La administración rápida de fármacos antimicrobianos eficaces es fundamental en el tratamiento de la sepsis, [8] por lo que se han desarrollado varios métodos para proporcionar resultados más rápidos de sensibilidad a los antibióticos. Los métodos convencionales de AST se pueden llevar a cabo en crecimiento joven de la placa de subcultivo, [76] gránulos de microorganismos obtenidos de la concentración y purificación del hemocultivo positivo, o directamente del frasco de cultivo. [77] [78] Debido a que los métodos de prueba directos no aíslan los organismos, no brindan resultados precisos si hay más de un microorganismo presente, aunque esto es poco frecuente en los hemocultivos. [76] Otra fuente de error es la dificultad para estandarizar la cantidad de bacterias en la muestra (elinóculo ), que tiene un efecto profundo en los resultados de la prueba. [79]

Las pruebas genéticas se pueden utilizar para la detección rápida de ciertos marcadores de resistencia a los antimicrobianos. [80] Métodos como la PCR y los microarrays, que se pueden realizar directamente en muestras de hemocultivo positivas, [70] detectan secuencias de ADN asociadas con genes que confieren resistencia, como el gen mecA que se encuentra en Staphylococcus aureus resistente a la meticilina o vanA y genes vanB de enterococos resistentes a la vancomicina . [68]MALDI-TOF se ha explorado como un método rápido de prueba de sensibilidad a los antimicrobianos; Los principios implican medir el crecimiento microbiano en presencia de antibióticos, identificar la degradación de los antibióticos por enzimas microbianas y detectar los espectros de proteínas asociados con cepas bacterianas que exhiben resistencia a los antibióticos. [79] Algunos de estos métodos se pueden realizar en gránulos de frascos de hemocultivo positivos. [81] Sin embargo, la falta de metodologías establecidas para AST por MALDI-TOF limita su uso en la práctica clínica, [82] y AST directo por MALDI-TOF, a diferencia de los métodos de pruebas genéticas, no había sido aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos como de 2018. [81]

Limitaciones [ editar ]

Los hemocultivos están sujetos a errores tanto falsos positivos como falsos negativos. En los sistemas de cultivo automatizados, la identificación de botellas positivas se basa en la detección de gases producidos por el metabolismo celular, por lo que las muestras con un alto número de glóbulos blancos pueden reportarse como positivas cuando no hay bacterias presentes. La inspección de la curva de crecimiento producida por el instrumento puede ayudar a distinguir entre cultivos positivos verdaderos y falsos, pero la tinción de Gram y el subcultivo siguen siendo necesarios para cualquier muestra marcada como positiva. [61]

Los hemocultivos pueden contaminarse con microorganismos de la piel o del medio ambiente, que se multiplican dentro del frasco de cultivo, dando la falsa impresión de que esos organismos están presentes en la sangre. [11] La contaminación de los hemocultivos puede provocar un tratamiento con antibióticos innecesario y hospitalizaciones más prolongadas. [29] La frecuencia de la contaminación se puede reducir siguiendo los protocolos establecidos para la recolección de hemocultivos, pero no se puede eliminar por completo; [83] por ejemplo, las bacterias pueden sobrevivir en capas más profundas de la piel incluso después de una desinfección meticulosa del sitio de extracción de sangre. [29] El CLSI define una tasa de contaminación aceptable como no mayor al 3% de todos los hemocultivos. [11]La frecuencia de la contaminación varía mucho entre instituciones y entre diferentes departamentos del mismo hospital; [83] estudios han encontrado tasas que oscilan entre el 0,8 y el 12,5 por ciento. [29]

Cuando se enfrentan a un resultado de hemocultivo positivo, los médicos deben decidir si el hallazgo representa una contaminación o una infección genuina. Algunos organismos, como S. aureus o Streptococcus pneumoniae , generalmente se consideran patógenos cuando se detectan en un hemocultivo, mientras que es más probable que otros representen contaminación con la flora cutánea; pero incluso los organismos cutáneos comunes, como los estafilococos coagulasa negativos, pueden causar infecciones del torrente sanguíneo en determinadas condiciones. Cuando tales organismos están presentes, la interpretación del resultado del cultivo implica tener en cuenta la condición clínica de la persona y si varios cultivos son positivos o no para el mismo organismo. [29]

Los falsos negativos pueden deberse a la extracción de hemocultivos después de que la persona haya recibido antibióticos o al recolectar una cantidad insuficiente de sangre. El volumen de sangre extraído se considera la variable más importante para garantizar la detección de patógenos: cuanta más sangre se recolecta, más patógenos se recuperan. [11] Sin embargo, si la cantidad de sangre recolectada excede con creces el volumen recomendado, el crecimiento bacteriano puede ser inhibido por inhibidores naturales presentes en la sangre y una cantidad inadecuada de medio de crecimiento en la botella. El llenado excesivo de los frascos de hemocultivo también puede contribuir a la anemia iatrogénica . [28]

No todos los patógenos se detectan fácilmente con los métodos de hemocultivo convencionales. Los organismos particularmente exigentes , como las especies de Brucella y Mycobacterium , pueden requerir tiempos de incubación prolongados o medios de cultivo especiales. Algunos organismos son extremadamente difíciles de cultivar o no crecen en cultivo en absoluto, por lo que se prefieren las pruebas serológicas o los métodos moleculares como la PCR si se sospecha una infección con estos organismos. [45] [84]

Historia [ editar ]

Un sistema de tubo de vacío temprano para la recolección de hemocultivos, descrito por CE Simon y CCW Judd en 1915 [85]

Los primeros métodos de hemocultivo eran laboriosos. [86] Uno de los primeros procedimientos conocidos, publicado en 1869, recomendó que se usaran sanguijuelas para recolectar sangre del paciente. [87] Un libro de texto de microbiología de 1911 señaló que la descontaminación del sitio de extracción y el equipo podría llevar más de una hora, y que debido a la falta de métodos efectivos para preservar la sangre, los cultivos a veces tendrían que prepararse junto a la cama del paciente. Además de subcultivar el caldo, algunos protocolos especificaron que la sangre se mezclaba con agar fundido y la mezcla se vertía en una placa de Petri. [86] En 1915, un sistema de recolección de hemocultivos que constaba de tubos de vidrio al vacío que contenían glucosase describió caldo y un anticoagulante. Robert James Valentine Pulvertaft publicó un trabajo fundamental sobre hemocultivos en 1930, [88] especificando, entre otras ideas, una proporción óptima de sangre a caldo de 1: 5, que todavía se acepta en la actualidad. [87] El uso de SPS como anticoagulante y conservante se introdujo en las décadas de 1930 y 1940 y resolvió algunos de los problemas logísticos con métodos anteriores. [86] Desde la década de 1940 hasta la de 1980, se llevó a cabo una gran cantidad de investigación sobre formulaciones de caldos y aditivos, con el objetivo de crear un medio de crecimiento que pudiera acomodar todos los patógenos comunes del torrente sanguíneo. [87]

En 1947, MR Castañeda inventó un frasco de cultivo "bifásico" para la identificación de especies de Brucella , que contenía tanto caldo como un agar inclinado, lo que permitía que el agar se subcultivara fácilmente del caldo; [42] Este fue un precursor de algunos sistemas contemporáneos para hemocultivos manuales. [43] EG Scott en 1951 publicó un protocolo descrito como "el advenimiento del conjunto de hemocultivos moderno". [86]El método de Scott consistió en inocular sangre en dos botellas de vidrio selladas con goma; uno para aerobios y otro para anaerobios. La botella aeróbica contenía caldo de tripticasa de soja y un agar inclinado, y la botella anaeróbica contenía caldo de tioglicolato. El método de lisis-centrifugación fue introducido en 1917 por Mildred Clough, pero rara vez se utilizó en la práctica clínica hasta que se desarrollaron sistemas comerciales a mediados de la década de 1970. [86] [89]

Los sistemas de hemocultivo automatizados estuvieron disponibles por primera vez en la década de 1970. [90] El primero de ellos, los sistemas BACTEC, producidos por Johnston Laboratories (ahora Becton Dickinson ), utilizaba caldos de cultivo que contenían nutrientes marcados con isótopos radiactivos . Los microbios que se alimentan de estos sustratos producirían dióxido de carbono radiactivo y el crecimiento podría detectarse controlando su concentración. [50] [91] Antes de que esta técnica se aplicara a los hemocultivos, la NASA la había propuesto como un método para detectar vida en Marte. [86] A lo largo de las décadas de 1970 y 1980, varios fabricantes intentaron detectar el crecimiento microbiano midiendo los cambios en elconductividad eléctrica del medio de cultivo, pero ninguno de estos métodos tuvo éxito comercial. [91]

Un problema importante con los primeros sistemas BACTEC era que producían desechos radiactivos , que requerían procedimientos especiales de eliminación, [50] por lo que en 1984 se lanzó una nueva generación de instrumentos BACTEC que usaban espectrofotometría para detectar CO 2 . [91] El sistema BacT / ALERT, que detecta indirectamente la producción de CO 2 midiendo la disminución del pH del medio, fue aprobado para su uso en los Estados Unidos en 1991. A diferencia de los sistemas BACTEC disponibles en ese momento, el BacT / ALERT no requieren que se introduzca una aguja en la botella para el muestreo; esto redujo la frecuencia de contaminación [91]y lo convirtió en el primer sistema en proporcionar una monitorización verdaderamente continua de los hemocultivos. [92] Este método de medición no invasivo fue adoptado en 1992 por la serie BACTEC 9000, que utilizaba indicadores fluorescentes para detectar cambios de pH. [93] El Difco ESP, un predecesor directo del sistema VersaTREK contemporáneo [86] que detecta la producción de gas midiendo los cambios de presión, también fue aprobado por primera vez en 1992. [91] En 1996, un estudio internacional encontró que el 55% de 466 laboratorios Los encuestados utilizaban los sistemas BACTEC o BacT / ALERT, y otros sistemas automatizados representaban el 10% del total. [94]

Notas [ editar ]

  1. ^ No se recomienda el uso de clorhexidina en bebés menores de dos meses, y los antisépticos a base de yodo están contraindicados en bebés con bajo peso al nacer. [28]

Referencias [ editar ]

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