Empiema pleural. Revisión y tratamiento
R. Menéndez Villanueva y M.J. Cremades Romero
Servicio de Neumología, Hospital La Fe, Avda. Campanar 21, 46009 Valencia.
CONCEPTO Y CLASIFICACIÓN
El término "empiema" proviene del griego y significa pus en una cavidad, definido como un fluido
espeso y purulento. Por ello, en un sentido estricto, empiema pleural hace referencia a la presencia de
pus en la cavidad pleural, a consecuencia de su infección, iniciada en más del 50% de los casos en el
pulmón, ya que en condiciones normales la pleura es estéril. Sin embargo, la tendencia actual es
incluirlo en un concepto más amplio como son los derrames paraneumónicos, en cuyas fases más
avanzadas aparecería el empiema (1, 2). De hecho, la clasificación propuesta por Light, que tiene una
base fisiopatológica, ofrece la ventaja de estratificar de forma muy precisa a los pacientes con derrame
paraneumónico con vistas al enfoque terapéutico inicial. La justificación de esta propuesta radica en el
hecho de que hasta un 40% de los pacientes con neumonía bacteriana aguda tienen además un derrame
pleural. Este derrame debe intentar clasificarse ya en la primera evaluación del paciente, puesto que
existe la posibilidad de que evolucione rápidamente hacia un derrame complicado o empiema (3, 4).
Para realizar la clasificación es necesario disponer de un análisis macroscópico (líquido turbio o claro),
bioquímico (pH, glucosa y LDH) y microbiológico del líquido pleural (Gram o cultivo), así como
información radiológica en cuanto al tamaño del derrame pleural y presencia o no de loculaciones. El
pH puede valorarse de forma absoluta o relativa (5, 6). En este último caso, cuando es 0,3 menor que el
pH sanguíneo es indicación de drenaje. Para una correcta medición del pH la muestra debe ser
trasladada con tapón y con hielo. En presencia de Proteus productor de urea puede haber una elevación
espúrea del pH del líquido pleural (7).
De esta forma se obtienen 7 categorías o clases de derrames paraneumónicos que corresponden a fases
evolutivas de menor a mayor gravedad y que se detallan en la Tabla 1.
Tabla 1. Clasificación de los derrames paraneumónicos (1,
2).
|
Características
|
Tratamiento
|
|
Clase 1
|
<10 mm Rx decúbito
|
No toracocentesis
|
|
Clase 2
Típico
|
>10 mm
G >40 mg/dl, pH >7,20
Gram y cultivo negativos
|
Antibióticos
|
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Clase 3
Limítrofe
|
7,0 < pH < 7,20 y/o
LDH >1000 y G >40
Gram y cultivo negativos
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Antibióticos
Toracocentesis seriadas
|
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Clase 4
Complicado
Simple
|
pH <7,0 y/o G <40 y/o
Gram o cultivo positivos
Ni pus ni loculación
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Antibióticos
Tubo de drenaje
|
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Clase 5
Complicado
Complejo
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pH >7,0 y/o G <40 y/o
Gram o cultivo positivos
Multiloculado
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Antibióticos
Tubo de drenaje
Trombolíticos
|
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Clase 6
Empiema
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Pus
1 lóculo o libre
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Antibióticos
Tubo de drenaje
Descorticación
|
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Clase 7
Empiema
complicado
|
Pus
Múltiples lóculos
|
Antibióticos
Tubo de drenaje
Trombolíticos
Descorticación
|
FISIOPATOLOGÍA
Para conocer la fisiopatología se ha recurrido a estudios sobre sujetos con derrames paraneumónicos en
diversos estadios o bien a modelos experimentales realizados con animales en laboratorios (8, 9). Sin
embargo, reproducir en condiciones de laboratorio el empiema pleural no es fácil. De hecho, son
necesarias altas concentraciones de microorganismos en los animales de experimentación, y aun así, en
ocasiones el animal ha muerto por sepsis antes de desarrollar un empiema o es capaz de "aclarar" el
microorganismo del espacio pleural. La inoculación directa del microorganismo requiere una lesión
previa o bien la introducción de cuerpos extraños para producir la infección.
En el ser humano, el empiema generalmente es consecuencia de una infección pulmonar. Sin embargo,
una infección en la cavidad pleural puede proceder de otros focos de vecindad o incluso distales (10, 11).
Así, puede ser secundaria a infecciones contiguas de esófago, mediastino o áreas subdiafragmáticas. De
forma similar, infecciones originarias de retrofaringe, retroperitoneo, vertebral o paravertebral pueden
extenderse hacia la cavidad pleural. Con menos frecuencia también puede provenir de infecciones
propagadas a través de la vía hemática o linfática. Además, traumatismos torácicos o exploraciones
invasoras sobre estructuras adyacentes pueden, de forma yatrogénica, propiciar una infección
secundaria.
La presencia de microorganismos en los alvéolos subpleurales o en las proximidades de la pleura
desencadena una reacción en el huésped, que de forma académica se divide en tres fases: exudativa,
fibrinopurulenta y organizativa.
Fase exudativa
En primer lugar se produce una migración y adherencia de los polimorfonucleares al endotelio
adyacente. Estas células se activan y liberan radicales de oxígeno, constituyentes de sus gránulos y
fosfolipasas de la membrana, lo que produce daño en el endotelio de los vasos circundantes pulmonares,
subpleurales y pleurales y ocasiona un aumento en la permeabilidad capilar. Cuando la acumulación de
líquido pleural excede la capacidad de absorción de los linfáticos, aparece el derrame pleural. En
esta fase inicial el derrame es de escasa cuantía, estéril y con predominio de polimorfonucleares. Las
características del líquido pleural son pH >7,3, glucosa >60 y LDH <500.
Fase fibrinopurulenta
En esta fase la permeabilidad continúa aumentando, hay exudado rico en proteínas y finalmente los
microorganismos invaden la cavidad pleural. Se caracteriza por un incremento en el número de los
polimorfonucleares, cuya fagocitosis está alterada por encontrarse en un medio líquido y con un relativo
déficit de complemento y opsoninas (12). Los leucocitos activados segregan sus productos intracelulares
y enzimas que contribuyen a suprimir el crecimiento bacteriano, pudiendo provocar lisis bacteriana. Las
bacterias a su vez liberan sus enzimas y endotoxinas e inducen cambios en la cascada de citocinas. El
aumento del metabolismo celular y de la lisis celular produce un aumento en los productos de
degradación de la glucosa (CO2 y ácido láctico) y de la LDH, respectivamente, por lo que se observa una
caída del pH. Durante esta fase, debido al incremento de proteínas plasmáticas y a la reducción de la
actividad fibrinolítica, el líquido pleural puede locularse (13, 14).
Fase organizativa
Aparecen fibroblastos metabólicamente activos sobre la fibrina depositada que segregan colágeno, lo que
produce más loculaciones, engrosamiento pleural y enclaustramiento del parénquima pulmonar. La
hipoxia y la acidosis aumentan la producción de colágeno por los fibroblastos (14). Si el empiema no es
evacuado puede drenar hacia la pared torácica (empiema necessitatis) o hacia el pulmón con producción
de fístulas.
ETIOLOGÍA
El espectro de microorganismos causales de empiema, igual que en el caso de las neumonías, ha sufrido
modificaciones a lo largo de varias décadas. De hecho, aproximadamente la mitad de los empiemas se
desarrollan como una complicación de una infección del parénquima pulmonar. Así, el empiema es un
reflejo de la infección pulmonar. En 1935 los empiemas eran más frecuentes por Streptococcus
pneumoniae (46%), Streptococcus haemolyticcus (18%), Staphylococcus aureus (9%), bacilos
gramnegativos (3%), aerobios mixtos (14%) y anaerobios (24%) (15). Estudios posteriores han mostrado
un descenso en la frecuencia de S. pneumoniae y un considerable aumento en la de S. aureus y bacilos
gramnegativos. Estos cambios etiológicos pueden explicarse tanto por cambios en los tipos de
pacientes en que aparecen empiemas como por la mejoría de las técnicas microbiológicas para el
aislamiento y reconocimiento de los microorganismos. Éste es el caso de los anaerobios, ya que trabajos
posteriores, como los de Bartlett y cols. (3), han permitido detectar hasta un 35% de empiemas por estos
agentes y un 41% por aerobios y anaerobios de forma simultánea. Otro motivo que ha
contribuido a los cambios etiológicos ha sido el considerable aumento de pacientes sometidos a
tratamiento inmunosupresor y el aumento en el pronóstico de vida en los pacientes con enfermedades
que llevan consigo disminución de las defensas inmunitarias.
En cualquier caso, el espectro de microorganismos causales de empiema es diferente en pacientes con o
sin enfermedades previas o factores de riesgo. Además, el agente etiológico causal dependerá, en gran
medida, de las características clínicas del huésped sobre el que asienta (15-18). De hecho,
aproximadamente en el 80% de los enfermos con empiemas aparecen factores de riesgo asociados. En
pacientes adultos previamente sanos, los microorganismos causales más frecuentes son S. aureus, S.
pneumoniae y S. pyogenes. Es curioso resaltar que, aunque las neumonías neumocócicas pueden
acompañarse de derrame pleural hasta en un 40% de los casos, el empiema sólo ocurre en menos del 5%
de estas neumonías. En la población infantil, los microorganismos causales de empiema más habituales
son S. aureus, S. pneumoniae y Haemophilus influenzae (16).
Sin embargo, en la práctica clínica diaria la aparición de empiemas suele asociarse a determinadas
enfermedades concomitantes o circunstancias clínicas desencadenantes (Tabla 2). En estos casos la
etiología variará en razón de la enfermedad inicial. Así, los empiemas postraumáticos y los
nosocomiales se deben generalmente a S. aureus y bacilos aerobios gramnegativos. También tras un
hemotórax es frecuente hallar S. aureus, y tras un neumotórax bacilos aerobios gramnegativos. En
pacientes alcohólicos, al igual que ocurre con las infecciones del parénquima pulmonar, la etiología del
empiema puede deberse a Klebsiella pneumoniae. Por otra parte, cuando concurren factores
predisponentes de aspiración o boca séptica, la etiología más habitual son los anaerobios. Estudios
previos han mostrado que los empiemas por anaerobios suelen ser polimicrobianos, con una media de 2
a 3 microorganismos por paciente.
Tabla 2. Etiología según factor de riesgo.
|
Enfermedad subyacente
|
Etiología probable
|
|
Neumonía
Infecciones orales
Neumotórax
Traumatismos torácicos
Alcoholismo
SIDA
|
S. pneumoniae
, S. aureus
Anaerobios
Bacilos gramnegativos
S. aureus
Anaerobios,
Klebsiella
Micobacterias,
hongos
|
En pacientes inmunodeprimidos, los microorganismos causales también dependerán del tipo de
inmunodepresión. En las neoplasias pueden reactivarse infecciones previas por micobacterias u hongos.
Los pacientes VIH+ o receptores de un trasplante también son proclives a infecciones por micobacterias,
nocardias y hongos, aunque en el contexto de infecciones diseminadas. En un estudio retrospectivo en
pacientes VIH+, Gil Suay y cols. (19) encuentran S. aureus como la bacteria más frecuente en los
derrames pleurales paraneumónicos cuando son secundarios a neumonías adquiridas en la comunidad;
esto sucede en estadios tempranos de la infección por el VIH. En los trasplantes de órganos la etiología
dependerá del tiempo transcurrido desde el trasplante, el tratamiento inmunosupresor y las infecciones
previas del paciente (Tabla 3). Aunque no hay series publicadas, en una reciente revisión sobre pleura y
trasplantes aparecen los microorganismos más frecuentemente implicados según el órgano trasplantado
(20).
El examen macroscópico de las características del empiema puede ser característico de determinados
microorganismos causales y proporcionar claves para un diagnóstico de presunción. Así, la presencia de
mal olor indica una infección por anaerobios, aunque sólo aparece en el 60% de los pacientes. El
hallazgo de "gránulos de sulfuro" indica infección por Actinomyces y el líquido con aspecto de "pasta de
anchoas" es característico de Entamoeba histolytica. Este último microorganismo puede sospecharse ante
un antecedente epidemiológico de viaje a países endémicos para este protozoo y en presencia de un
absceso hepático.
Tabla 3. Etiología en trasplantes.
|
Órgano trasplantado
|
Etiología probable
|
|
Pulmón
|
Gramnegativos
Pseudomonas
Micobacterias
Legionella
|
|
Riñón
|
Micobacterias
Legionella
Nocardia
|
|
Corazón
|
Bacterias
Aspergillus
Legionella
|
|
Hígado
|
Aspergillus
Enterobacterias
Nocardia
|
DIAGNÓSTICO MICROBIOLÓGICO
El diagnóstico etiológico del empiema se realiza con el estudio del líquido pleural. Cuando es secundario
a una neumonía o a otra infección localizada contigua puede obtenerse también por muestras de estas
localizaciones. Hasta en un 30% de los empiemas el cultivo microbiológico será negativo, por varias
razones: 1) tratamiento previo con antibióticos; 2) incorrecto manejo de las muestras, sobre todo en el
estudio de anaerobios; 3) por la propia necrosis de los microorganismos en el pus. Las tinciones y
cultivos del líquido pleural para el estudio etiológico pueden verse en la Tabla 4.
Para el aislamiento de bacterias convencionales es suficiente con unos 5 ml de líquido pleural. La
muestra puede inocularse en frascos de hemocultivo para aerobios y anaerobios o bien enviarse en la
misma jeringa eliminando el aire y ocluyendo con un tapón el orificio. Para el estudio de micobacterias y
hongos se requiere un volumen de líquido mayor, como mínimo 15 ml. La rentabilidad del estudio es
superior al aumentar el líquido pleural procesado. El líquido se centrifuga y su sedimento se emplea para
tinciones y cultivos.
Los estudios microbiológicos de tinciones pueden proporcionar resultados incluso en las primeras horas,
lo que orientaría el tratamiento antibiótico inicial. Cuando ha habido tratamiento antibiótico previo, una
tinción con naranja de acridina puede ser más útil que la tinción de Gram, dado que la morfología del
microorganismo puede estar alterada. El estudio de Legionella sp. puede realizarse por métodos de
inmunofluorescencia, PCR o cultivo. El análisis urinario para determinar el antígeno de Legionella del
serogrupo 1 es sensible y específico (21). El estudio de bacterias puede realizarse también mediante la
detección de antígenos bacterianos. Este método tiene la ventaja de poder dar positivo incluso cuando el
cultivo ha sido negativo. De esta forma pueden utilizarse técnicas como la contrainmunoelectroforesis o
la aglutinación en látex para investigar S. pneumoniae, H. influenzae, K. pneumoniae y Pseudomonas
aeruginosa (22). Para la detección de hongos se requieren tinciones y cultivos específicos. La
cuantificación del antígeno de Aspergillus en suero mediante ELISA es útil en inmunodeprimidos, sobre
todo en pacientes con enfermedad diseminada (23). También existe un método de radioinmunoensayo
que se ha utilizado en sangre y líquido pleural (24). La amebiasis pleuropulmonar se diagnostica
por estudios serológicos con una sensibilidad del 98%, y si hay fístula pleuropulmonar las amebas
pueden observarse en las secreciones respiratorias (25). Aunque la infección por micobacterias rara vez
produce empiema, el diagnóstico se realiza por tinciones específicas y cultivo, no sólo del líquido sino de
la biopsia pleural. Cuando interesa descartar Nocardia sp. puede utilizarse una tinción de Ziehl
modificada y se aconseja cultivar la muestra durante al menos dos semanas (26).
Tabla 4. Identificación de microorganismos y técnicas
microbiológicas.
|
Tinciones
|
Identificación de antígenos
|
Cultivos
|
Otros
|
|
Bacterias convencionales
|
Tinción Gram
Naranja de acridina
|
CIE
Aglutinación látex
|
Agar-sangre, agar-chocolate,
agar-EMB
|
|
|
Legionella pneumophila
|
–
|
IFD líquido pleural
RIA antígeno urinario
|
Agar-BYCE
|
Serología
|
|
Anaerobios
|
Gram
|
|
Anaerobios
|
|
|
Hongos
|
Gram, plata-metenamina
|
ELISA y RIA (Aspergillus)
|
Medios selectivos y enriquecidos
|
|
|
Micobacterias
|
Ziehl
Auramina-rodamina
|
–
|
Lowenstein
BACTEC
|
PCR esputo
Líquido pleural y biopsia
|
|
Nocardia
|
Ziehl modificado
|
–
|
Agar-cerebro-corazón
|
|
|
Entamoeba histolytica
|
Hematoxilina-férrica
|
|
Examen coprológico
|
Serología
|
CIE: contrainmunoelectroforesis; IFD: inmunofluorescencia directa; RIA:
radioinmunoanálisis; EMB: eosina azul de metileno; BYCE: Buffer Yeast
Charcoal Extract; PCR: reacción en cadena de la polimerasa.
TRATAMIENTO
La actuación terapéutica se dirige de forma simultánea al control de la infección mediante el tratamiento
antibiótico y valoración de la indicación de drenaje torácico por toracostomía según Tabla 1. El uso de
trombolíticos locales se indica en presencia de loculaciones con objeto de evitar un drenaje ineficaz y
una fibrosis pleural con enclaustramiento pulmonar secundario.
La elección del tratamiento antibiótico en el empiema debe realizarse con miras a proporcionar la mejor
actividad antimicrobiana y una buena penetración en el espacio pleural (27, 28). Aunque de forma
general los antibióticos alcanzan concentraciones adecuadas en el líquido pleural, puede reducirse su
eficacia por las peculiares características bioquímicas de este medio. Las bacterias contenidas en el
interior de los empiemas responden mal al tratamiento antibiótico, tanto por las características locales
del medio en el cual se encuentran como por la liberación de betalactamasas por parte de los
microorganismos. El líquido pleural de los derrames paraneumónicos y/o empiemas es ácido, por lo que
disminuye la eficacia de los aminoglucósidos dado que su incorporación a las bacterias es dependiente
del oxígeno, alterable en medio ácido y por el aumento de cationes divalentes (29, 30). Además, los
aminoglucósidos se ligan al DNA presente en el pus pleural (29). El metronidazol, que es eficaz frente a
microorganismos anaerobios, en empiemas de esta etiología no es de elección dado que no se reduce al
metabolito activo al encontrarse en un medio pobre en oxígeno (22), y tampoco tiene buena actividad
frente a Streptococcus aerobios y microaerófilos. El cloramfenicol tampoco debe emplearse dado que
puede ser degradado por las enzimas microbianas contenidas en el pus (22). Por otra parte, las bacterias
en el interior de un absceso o en procesos inflamatorios crónicos se multiplican de forma lenta, con unos
tiempos de generación entre 8 y 24 horas. Con algunas bacterias se ha demostrado una correlación entre
el tiempo de división celular y el tiempo requerido por un betalactámico para matar a la bacteria. Esto
es, con microorganismos de multiplicación rápida se produce también de forma rápida la muerte del
microorganismo, y ésta se reduce proporcionalmente cuando disminuye su tasa de crecimiento (31). Los
mecanismos por los que las tasas de crecimiento bacteriano modifican su sensibilidad a los
betalactámicos no se conocen totalmente. Stevens y cols. (32) demostraron una reducción progresiva de
las proteínas fijadoras de penicilina (PBP) en los estreptococcos cuando entran en fase inactiva de
crecimiento. De esta forma, la velocidad de división celular afectaría a la cantidad y el tipo de
PBP.
Teniendo en cuenta estas consideraciones previas, la elección del tratamiento antibiótico se realiza según
el tipo de paciente, las características del líquido pleural y los resultados de las tinciones iniciales. La
duración del tratamiento antibiótico variará dependiendo de las circunstancias clínicas. En general se
indican dosis altas y periodos de tratamiento mayores de un mes. Así, ante la sospecha de anaerobios
puede utilizarse clindamicina, amoxicilina-ácido clavulánico o imipenem. Cuando se trata de un
derrame pleural paraneumónico en el contexto de una neumonía adquirida en la comunidad se indicarán
cefalosporinas de tercera generación por las altas resistencias del neumococo en nuestro medio. Si hay
sospecha de S. aureus puede indicarse vancomicina o cloxacilina. En presencia de gramnegativos
pueden utilizarse betalactámicos asociados a aminoglucósidos o imipenem o aztreonam. La monoterapia
con aminoglucósidos no es eficaz por las razones arriba expuestas, pero sí pueden asociarse a otros
fármacos y, de esta forma, aprovechar el efecto sinérgico. El ciprofloxacino es una alternativa útil ya que
permite su uso intravenoso y oral, aunque apenas hay referencias de este fármaco en el tratamiento del
empiema. En los casos de actinomicosis, nocardiosis o infección por hongos el tratamiento será aún más
largo (22).
La actinomicosis se trata con altas dosis de bencilpenicilina (10-20 millones U/día) durante 4 a 6
semanas, seguida de penicilina oral (2-4 g/día) durante unos 6 meses. Como alternativas a la penicilina
pueden utilizarse la clindamicina y la eritromicina. Las cefalosporinas orales y las penicilinas
semisintéticas no son aconsejables ya que tienen menos actividad in vitro (33). El tratamiento de
elección para Nocardia sp. eran las sulfamidas y después la asociación trimetropima-sulfametoxazol
(34); sin embargo, se han comunicado recaídas y fracasos terapéuticos con este fármaco y se aconseja,
pese a su dificultad en la interpretación, la realización de pruebas de sensibilidad in vitro, ya que
algunas especies han demostrado patrones de resistencia múltiples que incluyen cefalosporinas de
tercera generación, ciprofloxacino y aminoglucósidos, excepto la amikacina (35); éste es el caso de
Nocardia farcinica. Una alternativa en estas circunstancias es la combinación de imipenem más
amikacina, que tienen efecto sinérgico (36). La duración del tratamiento debe prolongarse durante meses
para evitar recaídas. El tratamiento de la tuberculosis se realiza de la forma habitual, con 3 o 4 fármacos
y toracocentesis evacuadoras si la tinción del líquido pleural es positiva. No está indicado el drenaje para
evitar infecciones yatrogénicas. En caso de amebiasis pleuropulmonar el tratamiento de elección es el
metronidazol a dosis de 750 mg, 3 veces al día, durante 10 días. En ocasiones la infección por amebas se
acompaña de otras bacterias, por lo que el tratamiento puede ser más largo y la evolución más
tórpida.
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