OSTEOMYELITIS: COMPREHENSIVE REVIEW OF PATHOPHYSIOLOGY AND DIAGNOSIS
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ma10202505081541
Beatriz do Nascimento Gallert
Yago Nogueira Nascimento
Resumo
A osteomielite é uma condição infecciosa que afeta o tecido ósseo, resultando em alterações histológicas e funcionais. A doença pode ser desencadeada por uma variedade de microrganismos que acessam o osso de maneiras distintas, como via hematogênica, contiguidade ou inoculação direta após fraturas expostas e intervenções cirúrgicas. A manifestação da osteomielite apresenta variações de tempo, em agudo e crônico, e idade variando entre adultos e crianças, sendo os ossos longos mais afetados em crianças e a coluna vertebral em adultos. As classificações da doença são baseadas em critérios como localização, extensão, estado imunológico do paciente e tipo de agente etiológico. Os agentes causadores, sobretudo as bactérias piogênicas, variam conforme a faixa etária e condições subjacentes, com o Staphylococcus aureus sendo o responsável pela maioria dos casos confirmados. Estudos epidemiológicos revelam uma alta incidência de osteomielite no Brasil, especialmente entre homens jovens, e destaca a importância do entendimento do processo fisiopatológico da doença para um diagnóstico adequado e intervenções terapêuticas eficazes. O objetivo do artigo é reunir informações que detalham a fisiopatologia da osteomielite, elucidar suas vias de contágio e agentes etiológicos, além de explorar a evolução da doença em suas diferentes fases. A metodologia adotada consiste em uma revisão de literatura integrativa, utilizando artigos científicos recentes e fontes acadêmicas relevantes, com foco na análise dos aspectos diagnósticos e fisiopatológicos da osteomielite. A pesquisa foi realizada em bases de dados como Pubmed, SciELO e Google Acadêmico seguindo critérios específicos de inclusão e exclusão para garantir a qualidade e atualidade das informações coletadas.
Palavras-chave: Infecção óssea. Abscesso. Via de contágio. Etiologia.
1 INTRODUÇÃO
A osteomielite é uma doença infecciosa óssea, na qual há acometimento histológico e funcional. Ela pode ser causada por diversos microrganismos, esses microrganismos podem atingir o osso por disseminação hematogênica, extensão a partir de um local contíguo e implantação direta após fraturas expostas, procedimentos ortopédicos ou patologias associadas, porém se manifesta normalmente como foco primário solitário da doença (KUMAR; ASTER; ABBAS, 2018).
As manifestações clínicas da osteomielite são diferentes em adultos e crianças, visto que os agentes infecciosos circulantes acometem principalmente ossos longos em crianças, em adultos a coluna vertebral é o local mais acometido. A osteomielite tem sido classificada por várias formas, com diversos critérios, como localização, extensão, estado imunológico do paciente, comorbidades e tipo de agente etiológico (LOSCALZO; FAUCI; KASPER, 2024).
A enfermidade pode cursar de modo agudo, subagudo e crônico, e os agentes envolvidos podem ser os mais variados microrganismos, incluindo vírus, parasitas, fungos e bactérias, sendo por bactérias piogênicas e micobactérias as mais comuns (KUMAR; ASTER; ABBAS, 2018).
O Staphylococcus aureus é responsável por 80% a 90% dos casos de osteomielite piogênica confirmados por cultura celular. Esses microrganismos possuem proteínas na parede celular que se ligam a componentes da matriz óssea, como o colágeno, facilitando a aderência ao osso. Escherichia coli, Pseudomonas e Klebsiella são frequentemente encontradas em pessoas com infecções do trato genitourinário ou que usam drogas intravenosas. Infecções bacterianas mistas ocorrem frequentemente em situações de disseminação direta, inoculação de microrganismos durante cirurgias ou em fraturas expostas. Em recém-nascidos, Haemophilus influenzae e estreptococos do grupo B são patógenos comuns, enquanto pessoas com doença falciforme são mais suscetíveis à infecção por Salmonella. Em quase 50% dos casos suspeitos, nenhum microrganismo é isolado (KUMAR; ASTER; ABBAS, 2018).
Epidemiologicamente, nos anos de 2009 até 2019 houve cerca de 134 mil casos de osteomielite em todo o Brasil, e foi constatado que a maior prevalência do número de casos foram na região Sudeste do país, e os homens entre 30 e 39 nova anos eram os mais acometidos, em relação a taxa de mortalidade da doença foi constatado que a cada 100 paciente 1,26% iam a óbito (SANTOS et al, 2021).
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA OU REVISÃO DA LITERATURA
A osteomielite pode ocorrer devido à disseminação hematogênica, agente circulante no sangue, por inoculação direta de microrganismos no osso ou por foco contíguo de infecção. Uma pequena infecção cutânea pode ser a fonte de bacteremia ou surgir como como resultado de uma infecção mais grave, como endocardite bacteriana aguda ou subaguda, quando há focos infecciosos instalados no tecido cardíaco que o comprometem (HEITZMANN et al, 2019).
A infecção por via hematogênica geralmente afeta metáfise de ossos longos em crianças ou corpos vertebrais em adultos, uma vez que a circulação vascular óssea, varia de acordo com a idade, determina a localização da infecção na maior parte dos ossos longos. Em bebês e adultos, a comunicação vascular permite a propagação da infecção entre a metáfise e a epífise. Em contraste, a placa de crescimento avascular em crianças interrompe a propagação da infecção entre a metáfise e a epífise (KUMAR; ASTER; ABBAS, 2018).
{…} hematogênica espontânea pode ocorrer em indivíduos saudáveis em demais aspectos, enquanto a disseminação microbiana local afeta principalmente indivíduos que têm doenças subjacentes (p. ex., insuficiência vascular) ou pacientes que têm comprometimento da pele ou de outras barreiras teciduais, com consequente exposição do osso (Loscalzo et al, 2024, p. 1046).
Além disso, a articulação costuma ser poupada de infecção em crianças, a menos que a metáfise seja intracapsular, como é encontrada no rádio proximal, úmero ou fêmur. As causas mais comuns de osteomielite por inoculação direta são lesões penetrantes e contaminação cirúrgica, em casos de foco contíguo comumente ocorre em pacientes com doença vascular grave (CALHOUN; MANRING; SHIRTLIFF, 2009).
Os principais patógenos que podem provocar a osteomielite são as bactérias e fungos (MUNER; BROLEZEE; DAMASCENO, 2022). Staphylococcus aureus é o microorganismo que mais acomete adultos isoladamente, porém, também há outros cocos gram-positivos, bacilos gram-negativos e organismos anaeróbios que também são responsáveis por focos isolados. Em bebês são Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae e Escherichia coli. Em maiores de 1 ano são Streptococcus pyogenes e Haemophilus influenzae, mais comumente isolados, e após os 4 anos a incidência de infecção por H. influenzae diminui (CALHOUN; MANRING; SHIRTLIFF, 2009).
Comumente, grande parte das bactérias identificadas agudamente em feridas expostas não são as causadoras de infecções crônicas, e os patógenos hospitalares mais agressivos ganham importância no cenário de fraturas expostas, visto que podem contaminar e causar infecções nos dias seguintes aos o do acidente, mesmo que já tenham iniciado o tratamento adequado, como limpeza e desbridamento. Na osteomielite crônica, geralmente decorrente de infecção aguda não tratada corretamente ou após procedimentos cirúrgicos, o patógeno pode ser pertencente a flora típica hospitalar (Pseudomonas aeruginosa, outras Gram-negativas, Staphylococcus aureus), ou pode ser polibacteriana. Além disso, a osteomielite fúngica está mais ligada a pacientes imunocomprometidos, diabéticos ou invadidos por cateteres, e sua disseminação pode ser tanto por via hematogênica ou não hematogênica, o agente mais comum é a Candida sp (HEITZMANN et al, 2019).
A osteomielite vertebral, ou também infecção do espaço discal, é a manifestação mais comum de infecção óssea hematogênica em adultos, resultado de um processo fisiopatológico que envolve as vértebras adjacentes e seus discos correspondentes. Em adultos, o disco é avascular, fazendo com que a disseminação infecciosa seja por vias alternativas através do plexo venoso pré-vertebral e inoculação direta em cirurgias vertebrais, ou trauma, que pode inocular o microrganismo durante o procedimento ou no processo de cicatrização, se o ferimento estiver comprometido (LOSCALZO; FAUCI; KASPER, 2024).
A patologia de ossos longos é consequência de uma disseminação hematogênica, mais comum em crianças, exógena a uma fratura exposta, que é a principal fonte patogênica em adultos, ou contaminação perioperatória em procedimentos que envolvem os ossos (LOSCALZO; FAUCI; KASPER, 2024).
Pode haver também osteomielite articular periproteica, uma vez que o material implantado é suscetível a infecção por imunodeficiência do tecido em torno do dispositivo, além do fato do material do implante ser recoberto por proteínas do hospedeiro, como a fibronectina, que favorece a aderência de estafilococos, que chegaram ao local decorrente de uma via exógena ou hematogênica, e a formação de biofilme que resiste ao trabalho de fagocitose. O risco de infecção que se manifesta durante os 2 primeiros anos de pós-operatório varia de acordo com a articulação. É mais baixo após artroplastia do quadril e do joelho e mais alto após substituição do tornozelo e do cotovelo (LOSCALZO; FAUCI; KASPER, 2024).
Osteomielite aguda apresenta-se como uma infecção supurativa acompanhada de edema, congestão vascular e trombose de pequenos vasos. Na doença aguda inicial, o suprimento vascular do osso é diminuído pela infecção que se estende dos tecidos moles. Grandes áreas do osso morto (sequestro) podem ser formados quando há comprometimento do suprimento sanguíneo. A osteomielite aguda pode ser interrompida antes do desenvolvimento do osso morto, desde que se trate imediatamente com antibióticos e cirurgia, se necessário. Numa infecção estabelecida, tecido fibroso e células inflamatórias crónicas formam-se em torno do tecido de granulação e do osso morto. Após a contenção da infecção, ocorre diminuição do suprimento vascular da mesma, inibindo uma resposta inflamatória eficaz. A osteomielite crônica é o resultado da coexistência de tecidos infectados e inviáveis e de uma resposta ineficaz do hospedeiro (CALHOUN; MANRING; SHIRTLIFF, 2009).
As características patológicas da osteomielite crônica são a presença de osso necrótico, a formação de osso novo e a exsudação de leucócitos polimorfonucleares unidos por grande número de linfócitos, histiócitos e, ocasionalmente, células plasmáticas. Um Novo osso se forma a partir dos fragmentos sobreviventes do periósteo e do endósteo na região da infecção. Uma bainha de osso vivo, um invólucro, envolve o osso morto sob o periósteo. O invólucro é irregular e frequentemente perfurado por aberturas através das quais a purulência pode penetrar nos tecidos moles circundantes e eventualmente drenar para as superfícies da pele, formando um seio crônico. O invólucro pode aumentar gradualmente em densidade e espessura para formar parte ou a totalidade de uma nova diáfise. O osso novo aumenta em quantidade e densidade durante semanas ou meses, de acordo com o tamanho do osso e a extensão e duração da infecção. Novo osso endosteal pode proliferar e obstruir o canal medular (CALHOUN; MANRING; SHIRTLIFF, 2009).
Heitzmann (2019) pontua que as bactérias formadoras de biofilme podem existir em dois modos, de forma planctônica e fixa. Na forma planctônica, as bactérias se encontram livremente fora da matriz extracelular e estão isoladas e vulneráveis aos mecanismos de defesa do hospedeiro, porém, quando há um número elevado desses agentes, é possível que ocorra uma migração para a corrente sanguínea, resultando em sepse. A bactéria planctônica pode se aderir à superfície de um tecido já necrosado ou de um corpo estranho, como no caso do implante cirúrgico, e aderir-se. Na forma fixa, as bactérias tendem a formar um biofilme de polissacarídeo sobre a superfície tecidual ou implantada.
Contudo, logo após a colonização e a formação do biofilme, as bactérias podem permanecer inertes ou se manifestar por meio de infecções. A infecção instaurada na presença de biofilme é mais resistente aos antibióticos. Isso ocorre pelo fato de o antibiótico presente não ultrapassar o glicocálix (camada mais externa) do biofilme de forma efetiva (com gradiente de concentração baixa na região em que as bactérias estão alojadas). No centro das colônias, as bactérias se encontram em estado de baixo metabolismo, e dificultam a ação de determinados antibióticos. Tal fato pode explicar a maior resistência aos antibióticos nas infecções crônicas (com mais bactérias latentes) do que nas infecções agudas (HEITZMANN et al, 2019).
Após todo processo que leva a colonização e formação do biofilme, há interação da colônia com o tecido adjacente e a ação imunológica que pode levar a formação de osso necrosado e encapsulado, que pode caracterizar abscesso ósseo, e que também pode dar origem ao sequestro ósseo, forma mais crônica. Toda essa coleção pode se projetar para fora, com formação de um trajeto sinusal até a pele que dá origem à fístula (HEITZMANN et al, 2019).
Heitzmann (2019) pontua também que determinantes associados à evolução da contaminação para infecção são a resposta imunológica do hospedeiro, a capacidade da limpeza mecânica de diminuir a concentração bacteriana no local, e o desbridamento para deixar tecido saudável e viável na ferida, menos suscetível à aderência bacteriana.
Quanto a sua classificação, pode ser classificado segundo sua duração, em aguda ou crônica; sua patogênese, que define a via de contágio, bem como trauma, disseminação contígua, hematogênica, cirúrgica; o local; extensão ou tipo de paciente (CALHOUN; MANRING; SHIRTLIFF, 2009). Apesar de haver vários tipos de classificações, as mais utilizadas são a de Waldvogel e Cierny Mader. A classificação de Waldvogel: de início a osteomielite é descrita inicialmente segundo sua duração (aguda ou crônica), em seguida sua fonte de infecção (hematogênica – em caso de infecção contígua de tecido próximo ou foco bacteriano), não considera infecção por trauma ou cirurgia, por fim a última categoria é a insuficiência vascular. Não se presta facilmente a orientação de terapia cirúrgica ou antibiótica. Essa classificação tem valor limitado na prática clínica, devido à grande variedade etiológica (CALHOUN; MANRING; SHIRTLIFF, 2009).
A classificação Cierny-Mader: baseada segundo características anatômicas, clínicas e radiológicas. Possui 4 estágios:
- 1º medular: osteomielite confinada a cavidade medular óssea;
- 2º superficial: envolve apenas osso cortical e na maioria das vezes vem de uma inoculação direta ou infecção contígua;
- 3º localizado: geralmente envolve osso cortical e medular. Não envolve todo diâmetro ósseo;
Sobre o diagnóstico, Bury (2021) pontua que o mesmo deve ser considerado em qualquer paciente com início agudo ou piora progressiva de dor musculoesquelética acompanhada de sintomas constitucionais como febre, mal-estar, letargia e irritabilidade. Os sintomas constitucionais nem sempre ocorrem em adultos, especialmente no contexto de imunocomprometimento. O índice de suspeita de osteomielite deve ser maior em pacientes com condições subjacentes, incluindo diabetes mellitus mal controlada, neuropatia, doença vascular periférica, feridas crônicas ou ulceradas, história de trauma recente, doença falciforme, história de hardware ortopédico implantado ou uma história ou suspeita de uso de drogas intravenosas.
Elucida também que a biópsia óssea continua sendo o padrão diagnóstico, mas nem sempre é viável. Algumas evidências sugerem que a biópsia deve ser reservada apenas para casos selecionados, pois os resultados podem não levar a alterações no tratamento. A avaliação laboratorial inicial deve incluir hemograma completo, velocidade de hemossedimentação, proteína C reativa e hemoculturas. A leucocitose pode estar presente na osteomielite aguda, mas pode estar ausente na osteomielite crônica.Há algumas evidências de que a trombocitose pode predizer positivamente a osteomielite em pacientes com úlceras crônicas de perna. Se os marcadores inflamatórios estiverem elevados, eles podem ser propensos a problemas clínicos (BURY; ROGERS; DIECKMAN, 2021).
O diagnóstico diferencial da osteomielite inclui infecção de tecidos moles, gota, artropatia de Charcot, fratura, malignidade, bursite, osteonecrose, crise de dor vaso oclusiva falciforme e síndrome SAPHO (sinovite, acne, pustulose, hiperostose e síndrome SAPHO). osteíte). O diagnóstico clínico incerto deve exigir investigação adicional que inclua avaliação laboratorial e exames de imagem. O diagnóstico definitivo é feito com cultura positiva de biópsia da estrutura óssea afetada. O teste de reação em cadeia da polimerase pode ajudar no diagnóstico rápido de organismos ou para culturas colhidas após terapia antibiótica (BURY; ROGERS; DIECKMAN, 2021).
3 METODOLOGIA
Consiste em uma revisão de literatura, por meio de artigos científicos, realizada durante os meses de maio a junho de 2024, a partir de pesquisas em base de dados: Pubmed, SciELO, Google acadêmico. Teve como uso de palavras-chaves: osteomielite, osteomielite fisiopatologia, osteomielite diagnóstico. De acordo com os resultados obtidos, foi necessário filtrar artigos dos últimos anos 10 para buscar as principais informações sobre o assunto mencionado. Para os critérios de inclusão foram selecionados artigos no idioma português, inglês e espanhol, de livre acesso. Dessa forma, o fator de exclusão para a busca, foi retirar os artigos que ultrapassassem 10 anos, bem como aqueles que não tinham livre acesso. Os dados foram coletados a partir de literatura base, como livros da grade acadêmica do curso de medicina, e artigos científicos atualizados que abordam os assuntos discutidos.
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES OU ANÁLISE DOS DADOS
A revisão da literatura revelou que a osteomielite é uma condição complexa com uma prevalência significativa no Brasil, especialmente entre homens na faixa etária de 30 a 39 anos, com aproximadamente 134 mil casos registrados entre 2009 e 2019. Os dados indicam que o Staphylococcus aureus é responsável por 80% a 90% dos casos piogênicos confirmados, enquanto outros agentes como Escherichia coli e Pseudomonas são mais comuns em populações específicas, como usuários de drogas intravenosas. A análise também destacou que a manifestação da osteomielite difere entre crianças e adultos, com os ossos longos sendo mais afetados nas crianças e a coluna vertebral em adultos. A identificação dos agentes etiológicos varia conforme a idade e comorbidades, indicando um diagnóstico preciso e terapia direcionada. A revisão ressaltou a importância de compreender os mecanismos de infecção, as classificações e vias de contágio para um manejo clínico eficaz. Esses achados contribuem diretamente para o objetivo de pesquisa, que visa elucidar a fisiopatologia da osteomielite e aprimorar as estratégias de diagnóstico e tratamento.
- CONCLUSÃO/CONSIDERAÇÕES FINAIS
O processo de pesquisa enfrentou desafios na busca por artigos científicos atualizados. A escolha dos idiomas como critério de inclusão limitou o acesso a uma quantidade considerável de publicações, principalmente devido a restrição a artigos pagos que exclui diversas fontes potencialmente valiosas, uma vez que muitos estudos recentes e de alta qualidade estão disponíveis apenas neste formato. A escassez de literaturas atualizadas em dados epidemiológicos e clínicos mais recentes, especialmente no contexto brasileiro também foi um empecilho.
Apesar dessas limitações, as informações reunidas reforçam a importância do entendimento da fisiopatologia da osteomielite para um diagnóstico precoce e uma abordagem terapêutica eficaz.
REFERÊNCIAS
BURY, D. C.; ROGERS, T. S.; DICKMAN, M. M. . Osteomyelitis: Diagnosis and Treatment. Am Fam Physician, v. 104, n. 4, p. 395-402, oct. 2021. Disponivel em: https://www.aafp.org/pubs/afp/issues/2021/1000/p395.html. Acesso em 20 abr. 2024.
CALHOUN, J. H.; MANRING, M. M.; SHIRTLIFF, M. . Osteomyelitis of the long bones. Semin Plast Surg. v. 23, n. 2, p. 59-72, may. 2009. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2884908/. Acesso em 07 abr. 2024.
SANTOS, J. C. et al. Osteomielite: análise epidemiológica da doença no Brasil entre 2009 a 2019. Medicina (Ribeirão Preto), v. 54, n. 3, 2021. Disponível em: https://www.revistas.usp.br/rmrp/article/view/174862. Acesso em: 07 abr. 2024.
HEITZMANN, L. G. et al. Osteomielite crônica pós-operatória nos ossos longos-O que sabemos e como conduzir esse problema. Revista Brasileira de Ortopedia, v. 54, p. 627-635, 2019.
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