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TUTORIAL 3 - MÓDULO 2.1 1)Compreender a endocardite por Staphylococcus aureus e sua sensibilidade aos glicopeptídeos, lipopeptíeos e oxazolidinonas Endocardite por S aureus A endocardite infecciosa (EI) é uma infecção microbiana das valvas cardíacas ou do endocárdio mural que leva à formação de vegetações compostas por detritos trombóticos e microrganismos, muitas vezes associada à destruição dos tecidos cardíacos subjacentes. Aorta, aneurismas, outros vasos sanguíneos e dispositivos protéticos também podem ser infectados. Embora fungos e outras classes de microrganismos possam ser responsáveis, a maioria das infecções são bacterianas (endocardite bacteriana). Tradicionalmente, a EI foi classificada clinicamente nas formas aguda e subaguda com base na gravidade e no ritmo (refletindo a virulência microbiana) e se há patologia valvar subjacente. Assim, a EI aguda costuma ser causada por infecção de uma valva cardíaca anteriormente normal por um microrganismo altamente virulento (p. ex., Staphylococcus aureus) que produz lesões destrutivas rapidamente. Essas infecções podem ser difíceis de curar apenas com antibióticos e costumam exigir cirurgia; apesar do tratamento adequado, pode haver morbidade, e mesmo mortalidade, substancial. Por outro lado, a EI subaguda é caracterizada por microrganismos com virulência mais baixa (p. ex., Streptococcus viridans) que causam infecções insidiosas de valvas deformadas, com menos destruição geral. Nesses casos, a doença pode seguir um curso prolongado de semanas a meses e a cura pode ser alcançada apenas com antibióticos. É importante ressaltar que nem sempre existe um delineamento claro entre endocardite aguda e subaguda, e muitos casos se enquadram em algum ponto do espectro entre as duas formas A infecção geralmente ocorre quando um patógeno entra na corrente sanguínea e adere a áreas do endocárdio previamente lesadas, que podem resultar de condições como febre reumática, degeneração valvular, ou dispositivos intracardíacos. A formação de vegetações, que são massas de plaquetas, fibrina, microrganismos e células inflamatórias, caracteriza a endocardite infecciosa. Essas vegetações podem se desprender e causar embolias, ou destruir estruturas cardíacas, levando a insuficiência valvular A endocardite de valvas nativas, mas previamente danificadas ou anormais, costuma ser causada (de 50 a 60% dos casos) por Streptococcus viridans, um componente normal da flora da cavidade oral. Por outro lado, os microrganismos mais virulentos, como S. aureus, comumente encontrados na pele podem infectar valvas saudáveis ou deformadas e são responsáveis por 20 a 30% dos casos em geral; notavelmente, S. aureus é o principal agressor na EI entre usuários de drogas ilícitas intravenosas. Outras causas bacterianas incluem enterococos e o chamado grupo HACEK (Haemophilus, Actinobacillus, Cardiobacterium, Eikenella e Kingella), todos comensais na cavidade oral. Mais raramente, bacilos gram- negativos e fungos podem estar envolvidos. A endocardite de valva protética que ocorre 1 a 2 meses após o implante cirúrgico costuma ser causada por flora cutânea (S. aureus e S. epidermidis); infecções de valva protética que ocorrem 1 ano ou mais após a cirurgia tendem a ser causadas por estreptococos e S. aureus (ver discussão posterior sobre “Valvas protéticas”). Em cerca de 10% de todos os casos de endocardite, nenhum microrganismo pode ser isolado do sangue (endocardite com “cultura negativa”); as razões incluem terapia anterior com antibióticos, dificuldades em isolar o agente agressor ou porque microrganismos profundamente incrustados na vegetação crescente não são liberados no sangue. Vale ressaltar que fatores de risco para o desenvolvimento de EI incluem a presença de valvulopatias, história de endocardite prévia, uso de drogas intravenosas, próteses valvulares, cardiopatia congênita e procedimentos dentários ou cirúrgicos invasivos. Entre os fatores que mais predispõem à endocardite, estão aqueles que causam a disseminação de microrganismos na corrente sanguínea (bacteriemia ou fungemia). A fonte pode ser uma infecção óbvia em outro lugar, um procedimento dentário ou cirúrgico, uma agulha contaminada compartilhada por usuários de drogas ilícitas intravenosas ou quebras aparentemente triviais nas barreiras epiteliais do intestino, cavidade oral ou pele. Em pacientes com anormalidades nas valvas ou com bacteriemia conhecida, o risco de EI pode ser reduzido com profilaxia antibiótica. As valvas aórtica e mitral são os locais mais comuns de infecção, embora as valvas do coração direito também possam estar envolvidas, sobretudo em usuários de drogas ilícitas intravenosas. As vegetações podem ser únicas ou múltiplas e podem envolver mais de uma valva; elas podem, em algumas ocasiões, erodir no miocárdio subjacente e produzir um abscesso (abscesso em anel; Figura 12.24B). As vegetações estão sujeitas à embolização; como os fragmentos embólicos costumam conter microrganismos virulentos, é comum haver desenvolvimento de abscessos no local onde se alojam, levando a sequelas, tais como infartos sépticos ou aneurismas micóticos. As vegetações da endocardite subaguda estão associadas a menos destruição valvar do que as da endocardite aguda, embora a diferença possa ser sutil. Microscopicamente, as vegetações da EI subaguda costumam exibir tecido de granulação em suas bases, indicativo de cura. Com o tempo, pode haver desenvolvimento de fibrose, calcificação e infiltrado inflamatório crônico. A endocardite aguda tem um início tempestuoso, com o aparecimento rápido de febre, calafrios, fraqueza e cansaço. Embora a febre seja o sinal mais consistente de EI, ela pode ser leve ou ausente, sobretudo em adultos mais velhos, e as únicas manifestações podem ser fadiga inespecífica, perda de peso e uma síndrome gripal. Os sopros estão presentes na maioria dos pacientes com EI esquerda, seja por um defeito valvar novo, seja por anormalidade preexistente. Os critérios de Duke modificados facilitam o diagnóstico para indivíduos com suspeita de EI, levando em consideração fatores predisponentes, achados físicos, resultados de hemocultura, achados ecocardiográficos e informações laboratoriais. A bacteremia persistente, característica da endocardite, pode levar a complicações sépticas, como abscessos em diferentes órgãos, sepse, arritmias (sugerindo invasão do miocárdio subjacente e do sistema de condução) e embolização sistêmica são um presságio ruim para o paciente. Se não tratada, a EI costuma ser fatal. No entanto, com antibioticoterapia apropriada a longo prazo (6 semanas ou mais) e/ou substituição valvar, a mortalidade é reduzida. Para infecções envolvendo microrganismos de baixa virulência (p. ex., S. viridans), a taxa de cura é de 98%, e para infecções por enterococos e S. aureus, as taxas de cura variam de 60 a 90%; Pacientes com endocardite causada por Staphylococcus aureus têm um pior prognóstico em comparação com aqueles infectados por Streptococcus entretanto, com infecções causadas por bacilos ou fungos gram- negativos, metade dos pacientes acaba sucumbindo. A taxa de cura para a endocardite que surge em valvas protéticas é uniformemente pior e a substituição da valva costuma ser necessária. O diagnóstico precoce e o tratamento eficaz quase eliminaram algumas manifestações clínicas anteriormente comuns da EI de longa duração – por exemplo, microtromboêmbolos (manifestados como hemorragias em estilhaço ou subungueais), lesões eritematosas ou hemorrágicas não dolorosas nas palmas das mãos ou plantas dos pés (lesões de Janeway), nódulos subcutâneos na polpa dos dedos (nódulos de Osler) e hemorragias retinianasnos olhos (manchas de Roth). Resistência do staphylococus aureas a meticilina O Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) é um tipo de Staphylococcus aureus resistente a maioria dos antibióticos betalactâmicos, a penicilinas antiestafilocócicas (por exemplo, meticilina, oxacilina) e a cefalosporinas. A resistência à meticilina é definida como uma concentração inibitória mínima de oxacilina ≥4 microgramas/mL. A oxacilina pertence à mesma classe da meticilina e foi escolhida como agente para testar a sensibilidade do S aureus no início dos anos 1990. A meticilina ainda é usada para descrever a resistência devido a seu papel histórico. As infecções por MRSA podem incluir síndromes de bacteremia, pneumonia, endocardite, infecções nas articulações, na pele e nos tecidos moles. A oxacilina é da mesma classe que a meticilina (penicilinas semissintéticas resistentes à penicilinase). Ela é mais estável e confiável para os testes laboratoriais. Assim, quando o laboratório testa a sensibilidade do S. aureus à oxacilina, está indiretamente avaliando se ele seria resistente à meticilina → por isso o nome histórico MRSA (Methicillin- Resistant S. aureus) continua sendo usado. Como a penicilina atua normalmente A penicilina (e outros β-lactâmicos) age na parede celular bacteriana. Seu alvo são as PBPs (Penicillin-Binding Proteins) — enzimas que fazem a ligação cruzada do peptidoglicano, fundamental para dar rigidez à parede bacteriana. Quando a penicilina se liga covalentemente a essas PBPs, ela as inativa → a bactéria não consegue manter a parede celular → ocorre lise bacteriana. PBPs do Staphylococcus aureus: O S. aureus tem quatro PBPs (PBP1 a PBP4). PBP1, PBP2 e PBP3 → essenciais e com alta afinidade pelos β-lactâmicos → facilmente inativadas por penicilina, meticilina, etc. PBP4 → ajuda no entrecruzamento do peptidoglicano, mas tem baixa afinidade por β-lactâmicos. Isso significa que, mesmo com antibiótico, a bactéria ainda pode ter alguma atividade residual de parede celular via PBP4. O problema do MRSA A meticilina foi criada em 1959 para resistir às β-lactamases do S. aureus (enzimas que destruíam a penicilina). Mas logo surgiu uma nova forma de resistência: o MRSA (Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus). Mecanismo principal de resistência: O gene mecA, localizado em um fragmento cromossômico de 40-60 kb (SCCmec). Esse gene codifica uma nova PBP → chamada PBP2a. A PBP2a tem baixa afinidade por todos os β-lactâmicos. Resultado: mesmo na presença de penicilina, oxacilina, meticilina ou até cefalosporinas, o S. aureus continua formando parede celular. Produção de β-lactamases Além do gene mecA, o S. aureus ainda pode produzir quatro tipos de β- lactamases (A, B, C e D), que: Hidrolisam a anel β-lactâmico, inativando penicilinas naturais, penicilinas semissintéticas e até algumas cefalosporinas. Isso aumenta ainda mais a resistência da bactéria. Uma cepa sensível pode adquirir resistência por meio de mutações que diminuem a afinidade das PLP pelo antibiótico ou por meio da aquisição da capacidade de expressar novas PLP de baixa afinidade (p. ex., por transferência de plasmídeos). As PLP alteradas com menor afinidade pelos antibióticos β-lactâmicos também podem ser adquiridas por recombinação homóloga entre genes das PLP de diferentes espécies bacterianas (Zapun et al., 2008). Quatro das cinco PLP de alto peso molecular das cepas de Streptococcus pneumoniae mais resistentes à penicilina têm afinidade diminuída pelos antibióticos β-lactâmicos, em decorrência de eventos de recombinação homóloga entre espécies. Por outro lado, as cepas isoladas com alto nível de resistência às cefalosporinas de terceira geração contêm alterações em apenas duas das cinco PLP de alto peso molecular, visto que as outras PLP demonstram afinidade intrinsecamente baixa pelas cefalosporinas dessa geração. O S. aureus resistente à meticilina (MRSA) é resistente por meio da aquisição de uma PLP de alto peso molecular adicional (por intermédio de um transpóson), que apresenta afinidade muito baixa por todos os antibióticos β-lactâmicos. Glicopeptídeos Os glicopeptídeos oferecem outro mecanismo pelo qual a via de síntese da parede celular nas bactérias pode ser usada como alvo. O fármaco original da classe dos glicopeptídeos é a vancomicina, um antibiótico glicopeptídico tricíclico produzido por Streptococcus orientalis. Recentemente, foi introduzida na prática clínica uma nova geração de congêneres de glicopeptídeos, os lipoglicopeptídeos. Esses agentes incluem a telavancina, a dalbavancina e a oritavancina. A vancomicina possui atividade contra a grande maioria das bactérias Gram-positivas, incluindo MRSA, estreptococos resistentes à penicilina e enterococos resistentes à ampicilina. Os microrganismos Gram-positivos intrinsecamente resistente à vancomicina incluem Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus e Erysipelothrix; a sensibilidade à vancomicina entre espécies de Enterococcus é variável. Essencialmente, todas as espécies de bactérias Gram-negativas e micobactérias são resistentes aos glicopeptídeos. Em geral, a atividade da teicoplanina, telavancina, dalbavancina e oritavancina é semelhante à da vancomicina; esses agentes também são ativos contra alguns enterococos resistentes à vancomicina Mecanismo de ação: Os glicopeptídeos inibem a síntese da parede celular em bactérias sensíveis por meio de ligação não covalente de alta afinidade à extremidade terminal d-alanil-d-alanina das unidades precursoras da parede celular. Isso provoca bloqueio direto por impedimento estérico da polimerização mediada por transglicosidase e da ligação cruzada mediada por PLP das unidades da parede celular (de forma semelhante aos β- lactâmicos). Em virtude de seu grande tamanho molecular, são incapazes de penetrar na membrana externa das bactérias Gram-negativas. Os lipoglicopeptídeos são capazes de sofrer dimerização e ancorar suas porções lipídicas na membrana bacteriana, permitindo uma maior ligação ao sítio-alvo de d-Ala-d-Ala e maior potência. A telavancina e a oritavancina possuem um segundo mecanismo de ação: a ruptura direta da membrana bacteriana. Esse efeito leva a uma atividade bactericida mais rápida que a da vancomicina. Como agem na parede celular das bactérias: É formada por peptidoglicano, uma rede de açúcares (NAM ácido acetil murâmico e NAG acetilglucosamina) interligados por cadeias curtas de aminoácidos. Cada subunidade nova de peptidoglicano termina com uma sequência característica: D-alanil-D-alanina (D-Ala- D-Ala). Para a parede se formar, essas unidades precisam ser encaixadas e entrecruzadas por enzimas (as transpeptidases/PBPs). Onde os glicopeptídeos agem: Os glicopeptídeos não se ligam às PBPs (como fazem os β-lactâmicos). Em vez disso, eles se ligam diretamente ao substrato, ou seja, à extremidade terminal D-Ala-D-Ala das cadeias de peptidoglicano. Essa ligação é não covalente, mas de altíssima afinidade → o antibiótico “abraça” a extremidade e impede que as PBPs façam a ligação cruzada. Consequência: Se as PBPs não conseguem acessar o D-Ala-D-Ala, o peptidoglicano não é entrecruzado. A parede celular fica frágil e instável → a bactéria não resiste à pressão osmótica → lise celular. Resistência: Algumas bactérias desenvolveram resistência substituindo o D-Ala-D-Ala por D-Ala-D-Lactato (ou D-Ala-D-Serina). Esse pequeno detalhe reduz muito a afinidade da vancomicina → é o caso dos enterococos resistentes à vancomicina (VRE). Administração dos glicopeptídeos: Todos os glicopeptídeos são pouco absorvidos após administração oral; a formulação oral de vancomicina é exclusivamente usadaem pacientes com colite por C. difficile. A vancomicina só deve ser administrada por via intravenosa, e não por via intramuscular, devido à dor causada pela injeção intramuscular. Cerca de 30% da vancomicina liga-se às proteínas plasmáticas. A vancomicina aparece em vários líquidos corporais, incluindo no LCS quando as meninges estão inflamadas (7- 300%), na bile e nos líquidos pleural, pericárdico, sinovial e ascítico. Cerca de 90% de uma dose de vancomicina injetada é excretada por filtração glomerular; a t1/2 de eliminação é de cerca de 6 horas na presença de função renal normal. O fármaco acumula-se se houver comprometimento da função renal, e é necessário efetuar ajustes da dose. O fármaco pode ser depurado do plasma com hemodiálise. Endocardite e infecções de cateteres vasculares: A vancomicina é a terapia-padrão para a endocardite estafilocócica quando a cepa é resistente à meticilina ou quando o paciente apresenta alergia grave à penicilina A vancomicina há muito tempo é um pilar no tratamento de infecções de pele/tecidos moles e ossos/articulações, em que os principais patógenos são microrganismos Gram-positivos, incluindo MRSA Lipopeptídeos A daptomicina, o único membro dessa classe, é um antibiótico lipopeptídico cíclico derivado de Streptomyces roseosporus com atividade bactericida contra bactérias Gram-positivas, incluindo cepas resistentes à vancomicina. A daptomicina é um antibiótico bactericida seletivamente ativo contra bactérias Gram-positivas aeróbias, facultativas e anaeróbias. A daptomicina pode ser ativa contra cepas resistentes à vancomicina, embora as CIM tendam a ser maiores para esses microrganismos do que para seus congêneres sensíveis à vancomicina (Critchley et al., 2003). A daptomicina carece de atividade clinicamente útil contra microrganismos Gram-negativos. Mecanismo de ação: A daptomicina liga-se à membrana interna das bactérias, resultando em despolarização, perda do potencial de membrana e morte celular. Tem atividade bactericida dependente da concentração. O alvo da daptomicina Diferente dos β-lactâmicos e glicopeptídeos, que agem na parede celular, a daptomicina age na membrana plasmática (interna) das bactérias Gram-positivas. Ela é um lipopéptido cíclico → tem uma parte lipídica que permite interagir diretamente com a membrana. Como ela se ativa: A daptomicina precisa de íons cálcio (Ca²⁺) para se inserir na membrana bacteriana. Na presença de Ca²⁺, ela sofre uma alteração conformacional que expõe sua “parte lipídica”, que se insere no fosfolipídio da membrana. O que acontece na membrana: Várias moléculas de daptomicina se agregam e formam poros/transitórios canais iônicos na membrana. Esses poros permitem a saída de íons potássio (K⁺) e outros íons essenciais. Consequência: despolarização A membrana bacteriana mantém um potencial elétrico fundamental para: síntese de ATP, transporte de nutrientes, manutenção da homeostase. Quando a daptomicina causa perda de K⁺, a célula perde o potencial de membrana (fica despolarizada). Sem energia → falha do metabolismo → morte celular rápida. Bactericida dependente da concentração Quanto maior a concentração de daptomicina, mais moléculas se inserem na membrana → mais poros → efeito bactericida mais potente. Isso é diferente de antibióticos tempo-dependentes (ex.: β-lactâmicos), em que importa mais o tempo acima da concentração inibitória. Resumão: Bactericida (morte celular dependente da concentração): A cauda lipofílica liga-se às membranas bacterianas (dependente de cálcio) → cria um orifício ou canal na membrana, fazendo com que os iões de potássio extravazem Despolarização rápida → perda de potencial de membrana → inibição de proteínas, síntese de RNA e DNA Os processos iniciados levam à morte celular. Atividade apenas contra bactérias gram- positivas Absorção e distribuição: Má absorção oral e tóxico para o músculo (não se pode administrar IM) → apenas administrado IV Semi-vida sérica: 8–9 horas (adultos) Altamente ligado a proteínas, com diferentes farmacocinéticas de órgãos: • Boa penetração na pele e nos tecidos moles • Trato urinário: a maior parte da daptomicina é excretada inalterada na urina, portanto, é uma opção nas infeções complicadas do trato urinário. • Trato respiratório: a daptomicina é inativada pelo surfactante pulmonar, portanto, não é útil para a pneumonia. • SNC: penetração limitada do LCR, mesmo com inflamação Metabolismo e excreção: Primariamente excretada por via renal como um fármaco ativo São necessários ajustes de dose se clearance de creatininaGram-positivos, como Corynebacterium spp., Nocardia spp. e L. monocytogenes. Possui baixa atividade contra a maioria das bactérias Gram- negativas. Ela é bacteriostática contra enterococos e estafilococos, porém pode exercer efeito bactericida contra estreptococos. O Mycobacterium tuberculosis é moderadamente sensível, assim como as micobactérias de crescimento rápido, porém o MAI é frequentemente resistente. Os dados disponíveis até o momento sugerem que a tedizolida apresenta atividade semelhante à linezolida. Resistência às oxazolidinonas A resistência dos enterococos e estafilococos é mais comumente decorrente de mutações pontuais do rRNA 23S. Como as bactérias possuem múltiplas cópias de genes de rRNA de 23S, uma resistência significativa geralmente requer mutações em duas ou mais cópias. Recentemente, foi descrita uma metiltransferase transferível que confere resistência por meio de modificação ribossômica. A resistência da linezolida permanece relativamente baixa entre os organismos normalmente sensíveis, embora alguns sítios mostrem uma frequência crescente nos enterococos, incluindo casos de transferência nosocomial. Dados limitados sugerem que a tedizolida pode ser ativa contra alguns isolados resistentes à linezolida, embora não haja relatos de uso clínico para isolados resistentes à linezolida. A linezolida pode ser utilizada para o tratamento da pneumonia, septicemia e infecções da pele e dos tecidos moles. Seu uso é restrito às infecções bacterianas graves nas quais outros antibióticos não tiveram sucesso, e, até o momento, houve poucos relatos de resistência. Como a penicilina atua normalmente PBPs do Staphylococcus aureus: O S. aureus tem quatro PBPs (PBP1 a PBP4). PBP1, PBP2 e PBP3 → essenciais e com alta afinidade pelos β-lactâmicos → facilmente inativadas por penicilina, meticilina, etc. O problema do MRSA Produção de β-lactamases Onde os glicopeptídeos agem: Consequência: Resistência: O alvo da daptomicina O que acontece na membrana: Várias moléculas de daptomicina se agregam e formam poros/transitórios canais iônicos na membrana. Esses poros permitem a saída de íons potássio (K⁺) e outros íons essenciais. Consequência: despolarização Bactericida dependente da concentração A síntese proteica bacteriana (resumindo o processo) O que os oxazolidinonas fazem