Universidad Autónoma De YucatánCampus de Ciencias de la Salud

Facultad de Química

Lic. en Químico Farmacéutico Biólogo

Séptimo semestre

Laboratorio de Análisis microbiológicos

Reporte de la práctica No. 2: Infecciones del tracto respiratorio inferior

Profesora: ECQB. Enna Rosa Coello Mis

Alumno: Feliciano Raí Encalada Salazar

Mérida, Yucatán a 14 de septiembre de 2016

REPORTE DE LA PRÁCTICA No. 2

INFECCIONES DEL TRACTO RESPIRATORIO INFERIOR

OBJETIVO

Identificar los microorganismos causantes de infecciones del tracto

respiratorio inferior a través de los métodos empleados en el laboratorio y el

cuadro clínico presente en el paciente.

INTRODUCCIÓN

La neumonía es una infección grave localizada en los espació aéreos distales,

desde los conductos alveolares hasta los sacos alveolares. Los síntomas son

fiebre, tos, producción de esputo en grados variables, disnea (falta de aire,

dificultad respiratoria) y dolor en el pecho que puede ser difuso, vago y constante.

De igual manera, los estertores y ronquidos, alteración del murmullo respiratorio y

matidez localizada a la percusión, son signos físicos de una neumonía.1 En las

Tablas 1 y 2 se muestran los valores normales de la frecuencia cardíaca y

respiratoria que son alterados durante la infección.2

Tabla 1. Frecuencia respiratoria normal según la edad

Edad Frecuencia(respiraciones por minuto)

Lactante < 1 año 30 – 60

Niño 1 a 3 años 24 – 40

Preescolar 4 a 5 años 22 – 34

Escolar 6 a 12 años 18 – 30

Adolescente 13 a 18 años 12 – 16

Tabla 2. Frecuencia cardíaca normal según la edad

Edad Frecuencia(Latidos por minuto)

Recién nacido hasta 3 meses 140

Niños de 3 meses a 2 años 130

Niños de 2 a 10 años 80

Niños >10 años 75

Los microorganismos causantes de esta patología se adquieren por inhalación de

éstos o por aspiración de las secreciones de las vías respiratorias altas.1 Existen

tipos de neumonía:

Neumonía atípica: en este padecimiento la producción de esputo es mínima, la

infección es más leve que la neumonía típica. Los agentes causantes más

frecuentes son Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae y especies de

Legionella.1

Neumonía aguda o típica: esta clase de neumonía se puede dividir en dos

clases: neumonía adquirida en la comunidad y neumonía nosocomial.1

Neumonía adquirida en la comunidad: es una infección aguda del tracto

respiratorio inferior con una duración inferior a 14 días, o iniciada en los

últimos 14 días, adquirida en la comunidad, que produce tos y/o dificultad

respiratoria y con evidencia radiológica de infiltrado pulmonar agudo. Es

especialmente importante en lactantes, niños y mayores de 65 años.

Agentes causales importantes: Streptococcus pneumoniae, Haemophilus

influenzae tipo b y Moraxella catarrhalis. 1, 3

Neumonía nosocomial: es una infección que se manifiesta después de las

48 horas de hospitalización y la neumonía asociada a ventilador la que se

inicia 48 horas después de iniciada la ventilación mecánica. Es

especialmente importante en adultos. Agentes causales importantes:

Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus

aureus.4

El diagnóstico de las neumonías es mediante el cuadro clínico característico. La

neumonía típica se caracteriza por tos, expectoración purulenta, fiebre, dolor

torácico, leucocitosis y desviación a izquierda en el hemograma y un foco de

condensación lobar en la radiografía de tórax. La atípica presenta escaso

compromiso del estado general, febrículas, ausencia de expectoración y escasos

signos focales en el examen del tórax.5

Es necesaria la identificación del patógeno para proporcionar un tratamiento eficaz

y recabar datos epidemiológicos. Para ello, se emplean muestras de esputo,

aspiración endotraqueal, aspiración translaríngea (transtraqueal), broncoscopía

rígida, broncoscopía flexible, lavado broncoalveolar y punción y biopsia

pulmonares. A pesar de que el esputo es la muestra con mayor probabilidad de

contaminación, es la muestra más fácil de adquirir, además de no ser un método

invasivo.1

Con el fin de prevenir estas infecciones que pueden ser mortales, existen vacunas

que se encuentran dentro del esquema de vacunación en México, que están

dirigidas contra los patógenos principales como S. pneumoniae e Haemophilus

influenzae tipo b, así como el virus de la influenza (Figuras 1 y 2).6

Figura 2. Esquema de vacunación en

adolescentes y adultos.Figura 1. Esquema de vacunación en niños

CASO CLÍNICO 1

Paciente femenino de 2 años, sin antecedentes perinatales de importancia posee

vacunas incompletas entre ellas la BCG. Ingresó al Hospital con historia de haber

iniciado 2 semanas antes un cuadro clínico caracterizado por tos, esputo

abundante, fiebre de 39.5 °C y dificultad respiratoria. Fue catalogado como una

infección de vías respiratorias superiores, no especificada, para lo cual recibió

tratamiento con una dosis intramuscular de penicilina benzatínica. Por persistencia

de la tos y la fiebre, reconsultó seis días después. A la revisión física se observa

consiente de 14 kilos de peso, F.C. 83 por minuto, F.R. 19 por minuto, T.A. 120/70

mm Hg y temperatura 39.3 °C. Los exámenes de laboratorio mostraron una

hemoglobina, 12.3 g/dl, plaquetas 664.000/mm3 y leucocitos 7.460/mm3 (68%

segmentados, 26% linfocitos, 4% esosiófilos y 2% monocitos). La radiografía de

tórax mostró leve infiltrado bronconeumónico basal derecho y que borraba el

ángulo cardiofrénico derecho). Se solicita cultivo de vías respiratorias bajas.

METODOLOGÍA CASO CLÍNICO 1

DIAGRAMA ECOLÓGICO

*El diagrama presentado es para toda la práctica.

Residuo Lugar de desecho

Placas de Petri con agar Esterilizar en autoclave por 15

min.

Desechar en bolsa roja para

RPBI´s

Pruebas bioquímicas Esterilizar en autoclave por 15

min.

Desechar en bolsa roja para

RPBI´s

Portaobjetos Recipiente rígido rojo para RPBI´s

Residuos de tinciones Recipiente para residuos de tinciones

Aplicadores de madera Bolsa roja para RPBI´s

Disco para prueba de

oxidasa

Bolsa roja para RPBI´s

Discos con antibióticos

para antibiograma

Bolsa roja para RPBI´s

Guantes Bolsa roja para RPBI´s

Cubrebocas Bolsa roja para RPBI´s

Papel estraza Bolsa roja para RPBI´s

RESULTADOS CASO CLÍNICO 1

En la visualización directa de la muestra por tinción de Gram no se lograron

apreciar microorganismos. Sin embargo, se recuperó el agente causal en agar

Sangre formando colonias pequeñas, grisáceas y α-hemolíticas. En la tinción de

Gram realizada a partir de las colonias, se visualizaron cocos grampositivos en

cadenas (Figura 3)

Figura 3. A la izquierda se presenta el medio de cultivo agar Sangre con las colonias

recuperadas, a la derecha se observan los cocos grampositivos en cadenas.

La prueba de catalasa realizada a las colonias resultó negativa, así como sensible

a la optoquina al formar un halo de inhibición de 15 mm de diámetro (Figura 4). En

la Tabla 3 se comparan los resultados obtenidos con lo mencionado en la

literatura.

Figura 4. Formación de halo de inhibición de

15 mm de diámetro de las colonias en presencia del disco de optoquina.

Tabla 3. Resultados de las pruebas realizadas a las colonias recuperadas en agar

Sangre.

Prueba Resultado Literatura

Catalasa - -

Optoquina Sensible (15 mm) Sensible (>14 mm)

Fuente: Koneman, E. et al. Diagnóstico microbiológico: texto y atlas en color, 6ª ed.; Médica

Panamericana: Argentina, 2008.

Los resultados obtenidos sugieren la presencia de Streptococcus pneumoniae en

la muestra analizada.

DISCUSIONES

La neumonía adquirida en la comunidad es principalmente problemática durante la

infancia, especialmente en niños menores de 5 años y en ancianos mayores de 75

años. Los virus son los agentes causales más importantes de ésta enfermedad (ej.

virus respiratorio sincitial), sin embargo los agentes bacterianos son la segunda

causa, siendo S. pneumoniae el de mayor prevalencia en niños de entre 4 meses

y 4 años, especialmente en niños menores de 2 años, seguido por Haemophilus

influenzae tipo b, y Mycoplasma pneumoniae y Chlamydia pneumoniae en niños

de entre 5 y 15 años.3 Un estudio de realizado en México publicado en el 2015, en

la cual se analizaron todos los casos de neumonía registrados en el Centro

Nacional de Vigilancia Epidemiológica y Control de las Enfermedades

(CENAVECE) de la Secretaría de Salud de 1984 a 2010, evidenció la importancia

de la infección en los pacientes de 0 a 4 años de edad, así como un descenso en

la incidencia de la neumonía en todos los grupos de edades a partir del año 2000.7

Así mismo, en esta patología, la vacuna juega un papel fundamental en su

desarrollo.3 En México se detectaron tres serotipos implicados de mayor

importancia de S. pneumoniae, 23F (17.7%), 6A/6B (15.6%) y 14 (10.9%),8 los

cuales son considerados en las vacunas administradas en el país.9 En el esquema

de vacunación de la Secretaría de Salud se encuentran señalados tres dosis de la

vacuna contra neumococos (2, 4 y 12 meses) y dos dosis de la vacuna contra el

virus de la influenza (7 meses y 2 años) que el paciente a la edad de 2 años debe

de presentar, este último organismo incrementa la susceptibilidad a contraer

neumonía bacteriana.6, 10 Sin embargo, en el paciente se menciona un esquema de

vacunación incompleta, posiblemente incluidas las anteriormente mencionadas, lo

cual es un factor importante en el desarrollo de neumonía.

El diagnóstico inicial fue una infección de las vías respiratorias superiores, ya que

el cuadro clínico se asemeja a estas infecciones en niños y lactantes cuando inicia

la enfermedad.11 El diagnóstico erróneo propició a un tratamiento ineficaz contra S.

pneumoniae, ya que en la literatura está bien documentada la resistencia de la

bacteria a fármacos beta-lactámicos y no beta-lactámicos como penicilinas,

cefalosporinas, macrólidos, tetraciclina y clindamicina, siendo en México la mayor

tasa de resistencia de S. pneumoniae a penicilinas en Latinoamérica (25%),12 esto

permitió el avance de la infección en la paciente.

En toda la literatura recurrida, se menciona los signos y síntomas que permiten un

diagnóstico presuntivo de la neumonía bacteriana típica (neumocócica), como tos,

fiebre alta, escalofrío, taquipnea o taquicardia dolor torácico y signos de

condensación en el examen físico del tórax,10 que corresponde en su mayoría a lo

presentado por la paciente. Los valores normales en niños de 2 años para la

frecuencia respiratoria y frecuencia cardíaca son de 24 a 40/min y 130/min,

respectivamente2, siendo muy superiores a lo presentado por la paciente, por lo

tanto, es un signo contradictorio a la patología que puede comprometer el

diagnóstico.

El recuento diferencial de los leucocitos arrojó un porcentaje de 68% de

neutrófilos, siendo muy superior al valor normal en niños de 2 años (33%), un claro

indicador de una infección bacteriana que es empleado en el diagnóstico de la

neumonía.13

CASO CLÍNICO 2

Paciente masculino de 23 años que hace un año atrás fue diagnosticado VIH

positivo, recibió tratamiento en forma discontinua. Luego de 30 días sin recibir

tratamiento comienza con episodios febriles vespertinos intermitente, durante un

mes de evolución. Acude a consulta por tos y expectoración con abundante flema.

Paciente lucido, con fiebre intermitente, F.C. de 95/min, T.A. 85/60 mm Hg,

disneica e hipotrofia de las diferentes masas musculares. A la inspección del

aparato respiratorio y de la placa de Rx pulmonar se sospecha de neumonía. El

médico solicita cultivo de expectoración.

METODOLOGÍA CASO CLÍNICO 2

RESULTADOS CASO CLÍNICO 2

Se observaron bacilos gramnegativos en la tinción de Gram directa realizada de la

muestra (Figura 5).

Figura 5. Bacilos gramnegativos observados con la tinción de Gram directa de la muestra

Las colonias crecidas en agar Sangre fueron planas, blanco-plateadas, amorfas y

pigmento verdoso, con olor a masa. En agar MacConkey las pocas colonias

crecidas fueron redondas, cóncavas, con halo amarillo y no fermentadoras de

lactosa (Figura 6). En la Figura 7 se presenta la presencia de bacilos

gramnegativos recuperados en los medios de cultivo.

Figura 6. A la izquierda se observan las colonias en agar Sangre y a la derecha las

colonias (zona del halo amarillo) en agar MacConkey

Figura 7. Bacilos gramnegativos recuperados en los medios de cultivo

La prueba de oxidasa realizada a las colonias recuperadas dio positiva. En el

Tabla 4 y en la Figura 8 se presentan los resultados obtenidos de las pruebas

bioquímicas de las colonias. Estos datos sugieren la identificación de

Pseudomonas aeruginosa.

Tabla 4. Resultados de las pruebas bioquímicas de la colonia aislada (Pseudomonas

aeruginosa) en agar MacConkey.

Prueba Resultado Literatura

KIA K/K Inerte

TSI K/K Inerte

Gas N/A Inerte

H2S N/A Inerte

Indol N/A Inerte

Citrato + +

Ureasa + Variable

Motilidad N/A +

Ornitina descarboxilasa N/A Inerte

Lisina descarboxilasa N/A -

Fuente: Koneman, E. et al. Diagnóstico microbiológico: texto y atlas en color, 6ª ed.; Médica

Panamericana: Argentina, 2008.

Figura 8. Pruebas bioquímicas de las colonias aisladas

DISCUSIONES CASO CLÍNICO 2

Según la literatura, la identificación de Pseudomonas aeruginosa se efectúa mediante el

análisis de las colonias típicas, la producción de pigmento (pioverdina y piocianina), olor a

fruta o patata podrida y positividad de oxidasa, por tanto no es necesario el empleo de

pruebas bioquímicas. Además, como se observó en los resultados de las pruebas

bioquímicas, sólo se observaron cambios en los medios agar urea y en citrato de

Simmons, debido a que este microorganismo es aerobio positivo, siendo imposible de

realizar reacciones en el fondo por falta de crecimiento, por lo que este microorganismo

se considera inerte para estas pruebas.1 De igual manera, a pesar de que en los medios

KIA y TSI hay presencia de glucosa, el pico de flauta se mantiene alcalino debido a la

producción de ácidos muy débiles por oxidación de la glucosa, como ácido glucónico y

ácido 2-ceto-glucónico, que no logran reducir el pH para un cambio de color, además de

la falta de fermentación de la lactosa.1, 14

La falta de continuidad en la toma de medicamentos contra el VIH por el paciente

permitió una inmunodepresión importante, dejándolo susceptible a una amplia

gama de infecciones, como neumonías, siendo de 10 a 30 veces más probable de

contraerlo. Pseudomonas aeruginosa se considera un agente importante en

infecciones nosocomiales, como se demuestra en Estados Unidos al ser el 21%

de los agentes causales del 64% de bacilos gramnegativos causantes de

neumonía.15 Un estudio realizado en la Habana, se analizaron 250 cepas

presuntamente bacilos no fermentadores causantes de infecciones nosocomiales,

encontraron que 210 cepas (88.23%) fueron Pseudomonas aeruginosa, apoyando

la importancia de este microorganismo en infecciones contraídas en hospitales.16

No se especifica si el paciente estuvo internado previamente a causa de otros

padecimientos, por tanto no es posible descartar su contagio en un centro

hospitalario. Salasar y colaboradores encontraron que la mayor cantidad de cepas

de Pseudomonas aeruginosa obtenidas de pacientes con VIH/SIDA fue a partir de

muestras de esputo, siendo 50 de las 68 muestras analizadas17, observándose la

preferencia de este microorganismo a colonizar las vías respiratorias bajas en

pacientes con VIH/SIDA. Así mismo, un estudio realizado por García y

colaboradores en 58 pacientes con neumonía y VIH, encontraron que S.

pneumoniae fue el agente más común (41%), seguido de las enterobacterias

(28%) y bacilos no fermentadores (14%). De igual manera, demostraron que los

pacientes con un bajo conteo de linfocitos CD4 fueron más susceptibles a

neumonías por bacilos no fermentadores como Pseudomonas.18

CASO CLÍNICO 3

Paciente masculino de 23 años que hace un año atrás fue diagnosticado VIH

positivo, recibió tratamiento en forma discontinua. Luego de 30 días sin recibir

tratamiento comienza con episodios febriles vespertinos intermitente, durante un

mes de evolución. Acude a consulta por tos y expectoración con abundante flema

de color rojizo (aspecto de grosella). Paciente lucido, con fiebre intermitente, F.C.

de 95/min, T.A. 85/60 mm Hg, disneico e hipotrofia de las diferentes masas

musculares. A la inspección del aparato respiratorio y de la placa de Rx pulmonar

se sospecha de neumonía. El médico solicita cultivo de expectoración.

METODOLOGÍA CASO CLÍNICO 3

RESULTADOS CASO CLÍNICO 3

En la observación directa con tinción de Gram de la muestra en caldo, hubo

presencia de cocos grampositivos y bacilos gramnegativos (Figura 9), esto fue

confirmado con la observación de las colonias recuperadas en los medios

MacConkey y Sal-Manito (Figura 10).

Figura 9. Observación directa con tinción de Gram de la muestra. Cocos grampositivos

(flecha azul) y bacilos gramnegativos (flecha roja).

Como se observa en la figura 10, las colonias en el agar MacConkey fueron

grandes, mucoides, redondas y rosas, mientras que en el agar Sal-Manitol fueron

puntiformes, blancas, convexas y fermentadoras de manitol. En la Figura 11 se

observan estas dos colonias en agar Sangre, siendo unas grandes, muy

mucoides, grisáceas y convexas, y las otras medianas, opacas, planas, bordes

irregulares y con β-hemólisis. La tinción de Gram de estas colonias dio bacilos

gramnegativos y cocos grampositivos, respectivamente.

Figura 10. Colonias obtenidas en los medios agar Sal-Manitol y agar MacConkey.

A su lado derecho, se observan las características microscópicas de las bacterias

crecidas.

Figura 11. Colonias obtenidas en agar Sangre. Colonias γ-hemolíticas (flecha azul) y

colonias β-hemolíticas (flecha roja).

Las pruebas de catalasa y coagulasa de las colonias crecidas en el medio Sal-

Manitol fueron positivas, junto con la fermentación de manitol, morfología

macroscópica y microscópica colonial, y la β-hemólisis sugiere presencia de

Staphylococcus aureus.

Por otro lado, los resultados obtenidos en las pruebas bioquímicas de las colonias del

agar MacConkey sugieren la identificación de Klebsiella pneumoniae (Tabla 5 y Figura 12)

Tabla 5. Resultados de las pruebas bioquímicas de la colonia aislada (Klebsiella

pneumoniae) en agar MacConkey.

Prueba Resultado Literatura

KIA K/A A/A

TSI A/A A/A

Gas + ++

H2S - -

Indol - -

Citrato + +

Ureasa + +

Motilidad - -

Ornitina descarboxilasa - -

Lisina descarboxilasa + +

Fuente: Koneman, E. et al. Diagnóstico microbiológico: texto y atlas en color, 6ª ed.; Médica

Panamericana: Argentina, 2008.

Figura 12. Pruebas bioquímicas

de la colonia aislada en agar MacConkey.

DISCUSIONES CASO CLÍNICO 3

Las pruebas de identificación para ambas bacterias coinciden en su mayoría a lo

descrito en la literatura, excepto en la prueba KIA para identificar a Klebsiella

pneumoniae, ya que resultó K/A, es decir no fermentadora de lactosa. Sin

embargo, en el agar MacConkey la fermentación de lactosa es positiva, tomando

este resultado como referencia para la identificación bacteriana.

En la muestra analizada se aislaron dos microorganismos, Klebsiella pneumoniae

y Staphylococcus aureus. El primer microorganismo es un importante agente

causal de infecciones oportunistas debido a presencia en nasofaringe (1 – 6%) y a

la resistencia a fármacos que permite su colonización hasta en un 19% de

pacientes hospitalizados.19 Causa una neumonía primaria tanto adquirida en la

comunidad como hospitalaria, que se caracteriza por ser destructiva, con necrosis

y hemorragias extensas produciendo un esputo viscoso, mucoide y rojo ladrillo, o

fluido y de aspecto similar a la jalea de grosella.1 García y colaboradores

demostraron la importancia de Klebsiella pneumoniae en pacientes con VIH/SIDA

y neumonía al aislar 11 cepas (34.3%) de ésta a partir de los esputos analizados,

siendo el más frecuente seguido por Pseudomonas aeruginosa (25%).20

Staphylococcus aureus es un importante agente causal de neumonía adquirida en

la comunidad, especialmente en personas inmunodeprimidas y niños.3 Las cepas

de Staphylococcus aureus resistentes a meticilina han demostrado ser un

importante agente causal de neumonía necrosante sin factores de riesgo, siendo

un colonizador normal en piel y mucosas, llegando existir hasta 10 – 40% de

portadores nasales. Tal es el caso de un paciente del género femenino de 14 años

que presentó los signos y síntomas característicos de una neumonía, con aumento

de la frecuencia cardíaca y respiratoria, empeorando a los pocos días,

ocasionándole derrame pleural y neumotórax bilateral mayor al 70%, requiriendo

ventilación mecánica.21 Esto demuestra la gravedad de la enfermedad que puede

ocasionar Staphylococcus aureus resistentes a meticilina. Se sabe que puede

existir neumonía causadas por coinfecciones de virus-bacteria o bacteria-bacteria3,

por tanto, debido a que se trata de un paciente con VIH con tratamiento

discontinuo, es posible que ambos microorganismos tengan importancia en la

patogenia.

CONCLUSIONES

El agente causal responsable del cuadro neumónico del caso 1 fue

Streptococcus pneumoniae.

El agente causal responsable del cuadro neumónico del caso 2 fue

Pseudomonas aeruginosa.

Los agentes causales responsables del cuadro neumónico del caso 3

fueron Klebsiella pneumoniae y Staphylococcus aureus, resultando en una

coinfección bacteria-bacteria.

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