Yersinia pestis/Plague

Características Gerais

Características básicas da Yersinia pestis

• Estrutura: bacilos/bastonetes
• Coloração Gram: gram negativo
• Outra(s) coloração(ões):
  • Colorações como Wright, Giemsa e Wayson.
  • Coloração bipolar (retém a coloração nas extremidades das células) ou aparência de “alfinete de segurança”
• Formação de esporos: não forma esporos
• Invasão e replicação em relação à(s) célula(s) hospedeira(s): intracelular facultativo(s)
• Necessidade de oxigénio: anaeróbios facultativos
• Enzimas/testes bioquímicos:
  • Oxidase negativo
  • Lactose negativa

Espécies e doenças clinicamente relevantes

• Espécies associadas: Yersinia enteropatogénica causa yersiniosis (discutida separadamente).
• Doença associada: peste (“Peste Negra”)
  • Yersiniapestis(Y. pestis) causa predominantemente doença em roedores; os humanos são geralmente hospedeiros incidentais.
  • Formas:
    • Peste bubónica (a mais comum)
    • Peste pneumónica
    • Peste septicémica

Epidemiologia

Casos de peste em todo o mundo:

• A maioria dos casos são em África.
• Países com os casos mais prevalentes:
  • República Democrática do Congo
  • Madagáscar
  • Peru

Praga nos Estados Unidos:

• Localizações:
  • “4 Corners” (o ponto de junção do Novo México, Arizona, Colorado e Utah)
  • Oeste: Califórnia, sul do Oregon, e oeste do Nevada.
• Período com a maioria dos casos: maio a outubro (as pessoas estão ao ar livre, e existem imensos roedores.)

Patogénese

Reservatório e transmissão

• Peste: infeção zoonótica
• Reservatório: roedores, cães-da-pradaria
• Transmissão:
  • Em áreas com más condições sanitárias e infestações de ratos, a infeção é adquirida por uma picada de pulga (a via mais comum).
  • Manipulação de mamíferos vivos ou mortos
  • Exame post-mortem de um corpo infetado ou manipulação laboratorial de uma amostra infetada
  • A inalação de gotículas infeciosas (como no bioterrorismo) pode levar à peste pneumónica.
• Vetor: Xenopsylla cheopis (a pulga-do-rato-oriental, a pulga mais eficiente como vetor):
  • Y. pestis multiplica-se no intestino da pulga após ingestão de sangue.
  • Os agregados de Yersinia podem obstruir o intestino da pulga.
  • Em seguida, a pulga regurgita a bactéria na ferida da mordida a cada refeição.
  • Em alguns casos, as bactérias são transmitidas logo após a sua refeição de um hospedeiro infetado.

Fatores de virulência

• Endotoxina lipopolissacarídica: leva à toxicidade sistémica na bacteriemia
• Sistema de secreção tipo III:
  • Injeta proteínas da membrana externa de Yersinia (Yops) na célula hospedeira
  • As Yops desencadeiam eventos citotóxicos e inibem a fagocitose, bem como as vias bioquímicas.
• Ilha de alta patogenicidade:
  • Codifica um sideróforo, yersiniabactin
  • A yersiniabactin fornece à bactéria a capacidade de receber moléculas de ferro necessárias para o crescimento e disseminação.
• Regulação da virulência pela temperatura e cálcio:
  • A expressão dos fatores de virulência de Yersinia é afetada pela temperatura e pelo cálcio livre.
  • Fisiologicamente, a temperatura do hospedeiro mamífero difere da de um inseto.
  • Da mesma forma, a concentração de cálcio difere em fluidos intracelulares e em fluidos extracelulares.
  • Yersinia: capaz de ajustar os fatores de virulência com base nas ações acima descritas, com o ciclo de vida a continuar no ambiente ou no hospedeiro
• Y. pestis:
  • pPCP1 (ou pPst): plasmídeo com genes para enzimas com atividade fibrinolítica, de protease e de coagulase
  • pFra/pMT: codifica a proteína capsular Fraction 1 (com função antifagocitária) e a fosfolipase D (facilita a sobrevivência no intestino da pulga)

Evolução da doença

Peste bubónica:

• Quando uma pulga morde um humano e contamina a ferida com sangue regurgitado, a bactéria é transferida para os tecidos.
• As bactérias entram no sistema linfático dérmico.
• Efeitos subsequentes da infeção:
  • Replicação de Yersinia → aumento dos gânglios linfáticos → hemorragia ou necrose → linfadenite supurativa (bubo)
  • Os gânglios linfáticos axilares e das virilhas são frequentemente afetados
• Os gânglios linfáticos ficam sobrecarregados e a infeção passa para a circulação sanguínea.

Peste pneumónica:

• Provém da inalação de gotículas infetadas altamente contagiosas.
• Pode resultar da propagação hematogénica da peste bubónica.
• Pneumonia rapidamente progressiva com bactérias proeminentes nos espaços aéreos (segmentar → lobar → envolvimento pulmonar bilateral)

Peste septicémica:

• As bactérias replicam-se na circulação sanguínea, disseminando-se para os outros órgãos.
• A disseminação para os pulmões levam à pneumonia secundária da peste. (Inicialmente, as bactérias são mais proeminentes no interstício do que nos espaços aéreos).
• Pode ocorrer infeção das meninges (meningite) e do trato gastrointestinal.
• Progride para:
  • Choque bacteriano endotóxico
  • Coagulação intravascular disseminada (CID): cascata de coagulação, trombose com eventual hemorragia por depleção dos fatores de coagulação e plaquetas
  • Necrose isquémica por má perfusão
  • Morte

Apresentação Clínica

Peste bubónica

• Os sintomas surgem na 1ª semana após a inoculação:
  • Cefaleias, mal-estar, mialgias
  • Febre, calafrios
  • Gânglios linfáticos aumentados e dolorosos, com alguns supurativos (bubões)
  • São frequentemente afetados os gânglios linfáticos inguinais (mais frequentes) e axilares
• Sem tratamento, a disseminação hematogénica pode levar a doença grave.

Peste pneumónica

• Na pneumonia primária da peste, os sintomas começam nos primeiros 2-3 dias após a exposição.
• Os sinais iniciais são indistinguíveis de várias outras doenças respiratórias:
  • Febre
  • Cefaleias
  • Fraqueza muscular
• Após 24 horas, surgem tosse, hemoptises e dispneia.

Peste septicémica

• A apresentação inicial numa minoria de casos: choque séptico sem linfadenopatia/bubo
• Fatores de risco para septicemia (para todas as Yersinia spp.):
  • Diabetes mellitus
  • Sobrecarga de ferro ou hemocromatose
• O surgimento de hemorragias noutros órgãos, com os vasos sanguíneos dos tecidos ocluídos por trombos:
  • Lesões purpúricas
  • Hemoptises/hematemeses
  • Gangrenas nas orelhas, dedos das mãos e dos pés
• Difícil de diagnosticar, especialmente na apresentação esporádica sem bubões

Diagnóstico

Ferramentas de diagnóstico

• História e achados clínicos:
  • Viagem para áreas endémicas
  • Contacto com animais
  • Exposição ocupacional
  • Sintomas e exame objetivo sugestivos
• Esfregaço e cultura:
  • Amostras:
    • Bubões: aspiração por agulha do(s) gânglio(s) linfático(s) afetado(s)
    • Pulmões: expetoração, aspirado brônquico/traqueal
    • Sangue
    • Líquido cefalorraquidiano
  • Coloração bipolar (forma de “alfinete de segurança”) nas colorações de Wright, Giemsa, ou Wayson
  • Colorações de fluorescência para anticorpos que têm como alvo o antigénio capsular F1
  • Amostra cultivada em ágar com sangue, placas de ágar MacConkey e caldo de infusão cérebro-coração
  • Meio de cultura específico de Yersinia: ágar com cefsulodina, irgasan e novobiocina (CIN)
• Serologia: Um título > 1:16 é sugestivo de peste.
• Reacão específica em cadeia da polimerase (PCR)

Exames complementares

• Testes laboratoriais:
  • Hemograma completo: pode mostrar leucocitose com desvio esquerdo; em alguns pacientes pode existir leucopenia; trombocitopenia na coagulação intravascular disseminada
  • Painel metabólico: O envolvimento de múltiplos órgãos pode levar a anormalidades da função renal e hepática.
  • Elevação dos produtos de degradação da fibrina e prolongamento do tempo de protrombina na septicemia
• Imagiologia: radiografia de tórax na peste pneumónica

Tratamento

Tratamento

• Alta taxa de mortalidade com o atraso ou sem tratamento
• Antibióticos: aminoglicosídeos (gentamicina)
• Alternativas:
  • Doxiciclina/tetraciclina
  • Estreptomicina (ototóxica e nefrotóxica; não está amplamente disponível)
  • Levofloxacina, moxifloxacina, ciprofloxacina
  • Cloranfenicol
• Isolamento em relação às gotículas do paciente infetado (até exclusão de pneumonia ou > 48 horas de tratamento)
• Profilaxia pós-exposição:
  • Exposição à peste: contacto próximo com um paciente com peste pneumónica ou contacto direto com tecidos/fluidos infetados
  • Com doxiciclina ou levofloxacina.
  • Em mulheres grávidas ou crianças: com trimetoprim-sulfametoxazol.

Prevenção

• Vacina:
  • Não está disponível nos Estados Unidos
  • Utilizado em pessoal militar destacado para áreas endémicas
• Utilização de equipamento de proteção pessoal adequado em profissões de alto risco
• Medidas de saneamento e controlo de roedores
• Em atividades ao ar livre: uso de repelente de insetos, inseticida e roupas de proteção adequadas

Diagnóstico Diferencial

• Antrax: uma infeção causada por Bacillus anthracis. O antrax cutâneo apresenta-se com pequenas vesículas que se transformam em úlceras com uma escara negra. No antrax inalatório, podem surgir dores no peito e dispneia. No antrax gastrointestinal, podem surgir diarreia sanguinolenta, dores abdominais e vómitos. A história clínica, PCR e cultura ajudam no diagnóstico. A antibioterapia e a antitoxina são administrados no tratamento do antrax sistémico.
• Doença da arranhadela do gato: uma infeção causada por Bartonella henselae, um bacilo gram-negativo. Os pacientes apresentam geralmente febre, perda de peso e linfadenopatias dolorosas, após arranhadela ou mordida de um gato infetado. Está recomendado o tratamento sintomático, mas na doença grave deve administrar-se azitromicina.
• Tularemia: uma infeção rara causada por Francisella tularensis adquirida por contacto com tecido animal, de carraças, ou de picadas de moscas. A infeção manifesta-se com uma pápula, seguida de febre, cefaleias e linfadenopatias supurativas. A tularemia pode ter envolvimento multiorgânico. O diagnóstico é feito através da cultura de sangue e tecido infetados. O tratamento consiste em antibioterapia.
• Pneumonia: infeção do parênquima pulmonar, mais frequentemente causada por bactérias (mais comum: Streptococcus pneumoniae) ou vírus. Pneumonia é adquirida na comunidade (PAC) em 80% dos casos. O diagnóstico baseia-se na apresentação clínica de febre, tosse, dispneia, crepitações à auscultação pulmonar e consolidação na radiografia de tórax. A pneumonia atípica pode apresentar-se com sintomas mais ligeiros e imagens radiográficas menos exuberantes.