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Comunicación corta
Valoración de la adhesión bacteriana en implantes orbitarios expuestos mediante microscopia electrónica y cultivo microbiológico
Evaluation of bacterial adhesion in exposed orbital implants using electron microscopy and microbiological culture
A. Toribioa,
Autor para correspondencia
draltor@gmail.com

Autor para correspondencia.
, M.A. Ferrerob, L. Rodríguez-Apariciob, H. Martínez-Blancob
a Servicio de Oftalmología, Hospital Universitario de León, León, España
b Departamento de Biología Molecular, Universidad de León, León, España
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especialmente en el caso de los implantes integrables &#40;polietileno poroso&#44; hidroxiapatita&#44; al&#250;mina&#44; etc&#46;&#41;&#44; que permiten el crecimiento fibrovascular a su trav&#233;s y&#44; por tanto&#44; su recubrimiento con injertos&#46; Cuando el implante orbitario muestra signos evidentes de infecci&#243;n &#40;abundante secreci&#243;n mucosa procedente del interior del implante&#41; se aconseja su extracci&#243;n<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0050"><span class="elsevierStyleSup">1&#44;2</span></a>&#46; En caso contrario&#44; se considera adecuado el recubrimiento del implante expuesto con injertos &#40;dermograso&#44; pericr&#225;neo&#44; fascia temporal&#44; etc&#46;&#41; y&#47;o colgajos locales &#40;conjuntiva y c&#225;psula de Tenon&#41;<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0050"><span class="elsevierStyleSup">1&#44;2</span></a>&#46; Es decir&#44; se asume que los implantes porosos sin signos de infecci&#243;n pueden ser directamente recubiertos por injertos o colgajos&#44; ya que probablemente presentar&#225;n escasos microorganismos sobre su superficie que podr&#225;n ser f&#225;cilmente eliminados con los antis&#233;pticos habituales&#46;</p><p id="par0015" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Sin embargo&#44; dada la elevada capacidad de adhesi&#243;n y de formaci&#243;n de biofilms que han demostrado las bacterias habituales de la flora conjuntival<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0060"><span class="elsevierStyleSup">3</span></a>&#44; nos planteamos la hip&#243;tesis de que los implantes orbitarios expuestos puedan presentar microorganismos firmemente adheridos&#44; aunque no presenten signos cl&#237;nicos de colonizaci&#243;n microbiana&#46;</p></span><span id="sec0010" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0030">Material y m&#233;todos</span><p id="par0020" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se estudiaron mediante cultivo microbiol&#243;gico y a trav&#233;s del microscopio electr&#243;nico de barrido &#40;MEB&#41; las muestras obtenidas de la superficie expuesta del implante orbitario de tres pacientes anoft&#225;lmicos&#44; a fin de determinar la presencia de microorganismos adheridos a los implantes&#46;</p><p id="par0025" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los espec&#237;menes para cultivo microbiol&#243;gico se obtuvieron en el &#225;rea de consultas mediante frotis de la superficie expuesta con un hisopo est&#233;ril de ray&#243;n &#40;Copan Diagnostics Inc&#44; Murrieta&#44; CA&#44; EE&#46;UU&#46;&#41;&#46; Inmediatamente el hisopo fue llevado al laboratorio de microbiolog&#237;a cl&#237;nica del Hospital Universitario de Le&#243;n&#44; donde se procedi&#243; a su cultivo e identificaci&#243;n siguiendo la metodolog&#237;a habitual&#46;</p><p id="par0030" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las muestras de los implantes orbitarios para estudio mediante MEB se obtuvieron durante el procedimiento quir&#250;rgico para la reparaci&#243;n de la exposici&#243;n&#46; La muestra del paciente n&#250;mero<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>1 se obtuvo despu&#233;s de extraer el implante&#44; cortando la superficie expuesta con un bistur&#237;&#46; La muestra del paciente n&#250;mero<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>2 se obtuvo extrayendo la superficie expuesta sin retirar el implante&#46; En ambos casos las muestras no fueron lavadas&#44; para evitar la eliminaci&#243;n de las posibles c&#233;lulas adheridas a su superficie&#46; En el paciente n&#250;mero<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>3 se modific&#243; la t&#233;cnica de obtenci&#243;n de la muestra&#46; A pesar de que se hab&#237;a decidido extraer completamente el implante&#44; se emple&#243; inicialmente un punz&#243;n sacabocados dermatol&#243;gico de 4<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm&#44; con el cual&#44; mediante movimientos rotatorios&#44; se consigui&#243; una muestra cil&#237;ndrica del implante&#46; Tras extraer el cilindro del sacabocados&#44; se realiz&#243; un lavado profuso de la superficie del mismo con soluci&#243;n salina balanceada &#40;BSS&#41; para eliminar los restos de moco&#44; fibrina y sangre&#44; asumiendo que con ello se pudiera eliminar parte del biofilm formado&#46;</p><p id="par0035" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las muestras fueron identificadas y minuciosamente marcadas a fin de poder orientar correctamente las mismas tras su preparaci&#243;n&#46; De este modo se hizo corresponder la superficie de observaci&#243;n del MEB con la superficie del implante en contacto con la mucosa conjuntival&#46;</p><p id="par0040" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Cada una de las muestras se introdujo en un frasco con glutaraldeh&#237;do al 2&#44;5&#37; en tamp&#243;n fosfato salino &#40;PBS&#41; durante 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h a 4<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C&#46; Despu&#233;s&#44; las muestras se lavaron tres veces con el mismo tamp&#243;n durante 30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>min cada lavado&#46; A continuaci&#243;n se posfijaron en oscuridad y a temperatura ambiente con tetr&#243;xido de osmio al 2&#37; en PBS durante 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h&#46; Posteriormente se realizaron tres lavados de 30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>min con PBS&#46; Las muestras se deshidrataron en cadena de etanol acuoso a concentraciones crecientes durante 30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>min cada paso &#40;30&#37;&#44; 50&#37;&#44; 70&#37;&#44; 90&#37;&#44; 3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>96&#37; y 3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>100&#37;&#41;&#46; El secado de cada muestra se realiz&#243; siguiendo el &#171;m&#233;todo del punto cr&#237;tico&#187;&#46; Las muestras&#44; correctamente orientadas&#44; se fijaron a soportes met&#225;licos y se procedi&#243; a su recubrimiento mediante pulverizaci&#243;n cat&#243;dica de &#225;tomos de oro&#46; Finalmente&#44; las muestras se introdujeron en el MEB modelo JSM-6480 LV de JEOL &#40;Tokio&#44; Jap&#243;n&#41;&#44; perteneciente al servicio de Microscopia de la Universidad de Le&#243;n&#46;</p></span><span id="sec0015" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0035">Resultados</span><p id="par0045" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los tres pacientes estudiados eran varones y todos eran portadores de implantes de polietileno poroso&#46; El paciente n&#250;mero<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>1 era un var&#243;n de 30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>a&#241;os&#44; eviscerado 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>a&#241;os antes en otro centro por estallido ocular&#46; Present&#243; una exposici&#243;n precoz &#40;a los 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>meses de la evisceraci&#243;n&#41;&#44; que se intent&#243; resolver con dos injertos dermograsos en un segundo centro&#46; Cuando se remiti&#243; a nuestro servicio &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>A&#41;&#44; se tom&#243; una muestra microbiol&#243;gica de la superficie expuesta del implante que result&#243; positiva para <span class="elsevierStyleItalic">Streptococcus pneumoniae</span>&#46; Se decidi&#243; extraer el implante de 18<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de di&#225;metro de polietileno poroso y colocar en el mismo acto un implante esf&#233;rico no poroso de silicona de 20<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de di&#225;metro&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0005"></elsevierMultimedia><p id="par0050" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El paciente n&#250;mero<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>2 era un var&#243;n de 60<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>a&#241;os con artritis reumatoide&#44; eviscerado 32<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>a&#241;os antes por traumatismo ocular&#46; Despu&#233;s de 14<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>a&#241;os se le coloc&#243; de forma secundaria un implante orbitario&#46; Tras permanecer 18<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>a&#241;os asintom&#225;tico&#44; el paciente fue remitido a nuestra unidad por presentar una exposici&#243;n de unos 6<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de di&#225;metro m&#225;ximo de 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>meses de evoluci&#243;n &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>B&#41;&#46; El cultivo de la superficie expuesta fue negativo&#44; por lo que se decidi&#243; como tratamiento el fresado de la superficie expuesta del implante y su recubrimiento con un injerto de pericr&#225;neo aut&#243;logo&#46;</p><p id="par0055" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El paciente n&#250;mero<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>3 era un var&#243;n de 49<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>a&#241;os eviscerado 4<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>a&#241;os antes por endoftalmitis secundaria a absceso corneal&#44; al que se le introdujo un implante esf&#233;rico de polietileno poroso de 18<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de forma primaria&#46; En la revisi&#243;n anual se observ&#243; una exposici&#243;n de 10<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de di&#225;metro &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>C&#41;&#46; El cultivo microbiol&#243;gico de la superficie expuesta fue negativo&#46; No obstante&#44; dado el antecedente de endoftalmitis que motiv&#243; la evisceraci&#243;n&#44; se decidi&#243; extraer el implante orbitario y sustituirlo en el mismo acto por un implante esf&#233;rico de silicona de 22<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de di&#225;metro&#46;</p><p id="par0060" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La evoluci&#243;n postoperatoria de los tres pacientes fue buena &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>D-F&#41;&#46; En los tres casos se mantuvo seguimiento durante 48<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>meses&#44; sin que se observaran complicaciones&#46;</p><p id="par0065" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las im&#225;genes obtenidas mediante MEB mostraron microorganismos adheridos a todos los implantes expuestos estudiados&#46; No obstante&#44; los microorganismos se apreciaron con dificultad en los dos primeros pacientes&#44; debido a la abundante presencia de fibrina y hemat&#237;es &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>&#41;&#46; Por el contrario&#44; en el paciente n&#250;mero<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>3 se observaron con gran nitidez micrococos adheridos a la superficie del implante&#44; al haber sido eliminados los restos de fibrina y sangre &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">fig&#46; 3</a>&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0010"></elsevierMultimedia><elsevierMultimedia ident="fig0015"></elsevierMultimedia></span><span id="sec0020" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0040">Discusi&#243;n</span><p id="par0070" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los tres implantes orbitarios analizados en este trabajo han mostrado presencia de microorganismos mediante MEB&#44; siendo m&#225;s f&#225;ciles de identificar en las im&#225;genes de la muestra del paciente n&#250;mero<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>3&#44; que fue sometida a un lavado profuso&#46; Sin embargo&#44; los cultivos microbiol&#243;gicos habituales &#40;agar sangre&#44; agar chocolate y agar MacConkey&#41; no mostraron crecimiento bacteriano en dos de los tres pacientes&#46; Estos resultados son similares a los publicados por Samimi et al&#46;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0065"><span class="elsevierStyleSup">4</span></a>&#44; quienes estudiaron varios materiales oculopl&#225;sticos explantados &#40;4 implantes orbitarios expuestos&#44; 5 placas de fractura orbitaria&#44; 2 tubos de Lester-Jones y 10 intubaciones lagrimales de silicona&#41;&#44; aunque estos autores obtuvieron cultivos positivos de todos los materiales y solo apreciaron formaci&#243;n de biofilm mediante MEB en 10 de 12 materiales&#46;</p><p id="par0075" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Tradicionalmente se ha considerado que las causas isqu&#233;micas &#40;cierre a tensi&#243;n de los tejidos&#44; radioterapia orbitaria previa&#44; zonas localizadas de presi&#243;n de la pr&#243;tesis ocular&#44; etc&#46;&#41; son las principales responsables de la exposici&#243;n de los implantes orbitarios<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0050"><span class="elsevierStyleSup">1&#44;2</span></a>&#46; Sin embargo&#44; una vez que se produce una exposici&#243;n&#44; los microorganismos de la flora conjuntival&#44; que a su vez proceden de la flora cut&#225;nea<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0070"><span class="elsevierStyleSup">5</span></a>&#44; tienen acceso directo a la superficie abi&#243;tica del implante&#44; donde pueden adherirse de forma irreversible en pocas horas<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0060"><span class="elsevierStyleSup">3&#44;6</span></a>&#46; Adem&#225;s&#44; se ha demostrado que las cavidades anoft&#225;lmicas presentan una mayor densidad de microorganismos<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0080"><span class="elsevierStyleSup">7</span></a>&#44; predominando especies bacterianas pat&#243;genas y con mayor resistencia antibi&#243;tica<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0085"><span class="elsevierStyleSup">8</span></a>&#46;</p><p id="par0080" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las bacterias adheridas se organizan en comunidades recubiertas de matriz extracelular&#44; denominadas biofilms&#46; Estas bacterias se dividen de forma muy lenta&#44; por lo que no suelen ser detectadas en los medios de cultivo habituales<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0075"><span class="elsevierStyleSup">6&#44;9</span></a>&#46; Para formar un biofilm&#44; las bacterias deben modificar m&#225;s de la mitad de su proteoma adapt&#225;ndose a sobrevivir bajo unas condiciones similares a la inanici&#243;n<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0075"><span class="elsevierStyleSup">6</span></a>&#46; Por el contrario&#44; los medios de cultivo microbiol&#243;gicos son ricos en nutrientes y est&#225;n dise&#241;ados para el crecimiento de c&#233;lulas en fase planct&#243;nica que presentan una tasa de replicaci&#243;n muy elevada&#46; Por ello&#44; no son adecuados para el desarrollo de las bacterias del biofilm&#44; ya que la mayor&#237;a de ellas apenas muestran actividad metab&#243;lica&#44; dividi&#233;ndose muy lentamente&#44; aunque de forma persistente<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0090"><span class="elsevierStyleSup">9</span></a>&#46; Esto hace que la microscopia sea en general superior al cultivo microbiol&#243;gico en la identificaci&#243;n de biofilms<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0075"><span class="elsevierStyleSup">6&#44;9</span></a>&#46; En concreto&#44; la MEB produce im&#225;genes al analizar la reflexi&#243;n de los electrones sobre una superficie conductora de la electricidad&#44; lo que permite observar estructuras tridimensionales con un gran rango de aumentos y&#44; por tanto&#44; detectar microorganismos y valorar su disposici&#243;n espacial por visualizaci&#243;n directa&#46; La principal desventaja de la MEB es su dif&#237;cil acceso por su elevado coste&#44; dada la necesidad de equipos materiales y humanos altamente especializados&#46; Esto hace que sea una t&#233;cnica com&#250;n en investigaci&#243;n b&#225;sica&#44; aunque no en la pr&#225;ctica cl&#237;nica diaria&#46; Adem&#225;s&#44; respecto a otras t&#233;cnicas microsc&#243;picas&#44; requiere la deshidrataci&#243;n de la muestra para su estudio&#44; lo que impide la visualizaci&#243;n de biofilms <span class="elsevierStyleItalic">in vivo</span>&#46;</p><p id="par0085" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Por otro lado&#44; los biofilms son muy resistentes a las sustancias bactericidas y adem&#225;s provocan un efecto opsonizante&#44; que atrae a macr&#243;fagos y linfocitos al biofilm<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0090"><span class="elsevierStyleSup">9</span></a>&#46; Estas c&#233;lulas liberan agentes citot&#243;xicos que da&#241;an el tejido sano del hu&#233;sped sin conseguir eliminar los microorganismos&#44; lo que aumenta el &#225;rea de exposici&#243;n y la extensi&#243;n del biofilm&#46;</p><p id="par0090" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En conclusi&#243;n&#44; la ausencia de cultivos microbiol&#243;gicos o de signos de infecci&#243;n activa no descarta la presencia de microorganismos en forma de biofilm sobre la superficie de un implante orbitario expuesto&#46; A pesar del peque&#241;o tama&#241;o de nuestra serie&#44; debemos considerar que existe una alta probabilidad de que la superficie de los implantes expuestos est&#233; colonizada por microorganismos&#46; Esto implica que&#44; en caso de querer realizar un recubrimiento del implante&#44; debemos eliminar mec&#225;nicamente la superficie expuesta&#44; bien con fresado o con laminado de la misma&#44; antes de corregir el defecto con injertos o colgajos&#46; En caso contrario&#44; si existen microorganismos sobre la superficie se producir&#225; un crecimiento lento del biofilm&#44; que terminar&#225; con la disoluci&#243;n del tejido de recubrimiento y una nueva exposici&#243;n&#44; independientemente del estado de vascularizaci&#243;n de la superficie del implante&#46;</p></span><span id="sec0025" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0045">Financiaci&#243;n</span><p id="par0095" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Este trabajo ha podido realizarse gracias a la financiaci&#243;n aportada por la Direcci&#243;n General de Investigaci&#243;n &#40;SAF 2015-64&#44; 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Información del artículo
ISSN: 03656691
Idioma original: Español
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