sexta-feira, 30 de março de 2012

Persistent diarrhea: still a serious public health problem in developing countries (1)


Diarrhea is still responsible for high rates of death in children worldwide. Diarrhea is the third cause of death (16%) among children under five years of age, after neonatal causes (37%) and pneumonia (17%) despite the decline of  the mortality rates that have been observed since the 80`s (1) (Figure 1).

 Figure 1- Schematic representation of the most important enteropathogenic agents and their local area of action.

 In 2008, diarrheal disease responded for 15%, 1,336 million deaths of the estimated 8,795 million deaths in children younger than 5 years of age, around the world (2) (Figure 2).

 Figure 2
In our experience, studying 200 patients under one year of age suffering from acute diarrhea, we detected that when some strains of enteropathogenic Escherichia coli were isolated in the stools the evolution to persistent diarrhea (PD) reached 28.4% of the cases versus 6.9% when the process was due to another enteropathogenic agent (3) (Figure 3).

 Figure 3

 In developing countries, over 50% of the deaths due to diarrhea are associated to the perpetuation of the diarrheic syndrome (4). The majority of deaths occur in children of early age living in the rural regions of developing countries, where there is a lack of adequate sanitary conditions (5). Repeated episodes of acute diarrhea in the first year of life usually lead to intestinal malabsorption of the nutrients of the diet and consequently malnutrition. Considering that the perpetuation of the diarrheic episode in the majority of the cases occurs during a critical developmental period, both physical and intellectual, it could lead to severe damage of the rhythm of growth, the cognitive and intellectual functions, and in the future performance at school as well as an increasing morbi-mortality due to other diseases (6-7-8) (Figure 4).

 Figure 4- Patient in hypovolemic shock due to infection of enteropathogenic Escherichia coli O119, that caused severe damage to the small bowel mucosa leading to malabsorption of the nutrients including glucose malabsorption.

In the early 80`s in Brazil,  several interventions of universal characteristics introduced by the Brazilian Public Health System including important improvements in the sanitary conditions and in the quality of water led to a dramatic decrease, in up to 90%, of the mortality rates in childhood due to diarrhea (9). Confirming these data Maranhão et al (10) conducted a case-control study in Natal, Rio Grande do Norte, in the northeast region of Brazil, including 206 infants under 2 years of age with acute diarrhea (103 patients) to evaluate the potential risk factors for persistence of diarrhea after one month of follow-up. The most frequent enteropathogens found in the stools in the infants with acute diarrhea were rotavirus (36%), enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) (11.6%) and Shigella (11.6%). Only 5.2% of the patients showed persistence of the diarrhea. These results clearly demonstrated that implementation of vertical programs and long-term horizontal approaches can make the fourth Millennium Development Goal – to reduce by two-thirds, between 1990 and 2015, the under-five mortality rate – achievable (11).


PD was defined by the World Health Organization (WHO) in 1987 as “as diarrheal episode of presumed infectious etiology that begins acutely, but has an unusually long duration, lasting more than 14 days,” leading to a deterioration of the nutritional status and a substantial risk of death (Figure 5).

 Figure 5

The term does not include chronic or recurrent diarrheal disorders such as tropical sprue, celiac disease, cystic fibrosis, or other hereditary diarrheal disorders (12). Although, these other clinical entities were not included in the definition of PD by WHO experts, considering the present knowledge about the high prevalence of celiac disease around the world, it should be brought to attention as an important cause of protracted diarrhea that may lead to malnutrition, even in the developing countries (13).

Etiopathogenic aspects

The enteric infections occur as a consequence of high levels of environmental contamination due to the lack of sanitary conditions and the access to potable water associated to poor personal hygiene (5). Several different enteropathogenic agents can cause acute diarrhea in children. The agents that are isolated in the stools in children with PD are not always the same ones found in the acute phase of the episode. This finding suggests that a potential secondary infection may assume a relevant role in the persistence of the diarrheic process (14). Moreover, it has also been reported the isolation of multiple enteropathogenic agents in the stools of children with PD (15). The most frequent enteropathogenic microorganisms isolated from the stools of children with PD in several different centers around the world are listed in Table1 modified from Bhutta (16).

Table 1 - Pathogens associated with Persistent Diarrhea


Enteroaggregative Escherichia coli

Enteropathogenic Escherichia coli
Shigella spp
Clostridium difficile


Giardia lamblia

Blastocystis hominis1
Cryptosporidium spp.1
Entamoeba histolytica
Cyclospora cayetanensis1
Enterocytozoon bieneusi (Microsporidium spp)1

1 - Especially associated with HIV infections

PD represents the final consequence of a variety of injuries suffered by the child, who becomes prone to frequent and severe episodes of diarrhea due to a combination of several factors depending on the host and the undesirable effect of a prevalent environmental contamination. These episodes usually occur in children under 3 years of age (17). The protein-energy malnutrition is seen as the major risk factor for the persistence of the diarrheic process (6). Furthermore, other determinants must also be considered, such as a recent episode of acute diarrhea (18), zinc deficiency (19), lack of breastfeeding (1) male sex (20) infection due to enteropathogenic and enteroaggregative Escherichia coli strains, Cryptosporidium (21) and past history of intrauterine growth retardation (20) (Figure 6).

 Figure 6- Enteroaggregative Echerichia coli strain in HeLa cels culture producing the stacked brick pattern of adhesion.


There are multiple and complex pathophisiological mechanisms that may be involved and determine the perpetuation of an acute diarrheic episode. Small bowel injury has been incriminated as the central mechanism in the persistence of diarrhea (22,23). The status of the mucosal permeability barrier and the ability of the host in the clearance of the enteropathogenic agent have a direct influence on the persistence of these lesions (20).

It is well known that some enteropathogenic agents cause diarrhea by damaging the small bowel mucosa and/or through the secretion of enterotoxins that act on the enterocytes triggering the secretion of water and electrolytes, and even by the production of some cytotoxins that induce cell damage (24,25) (Figures 7-8-9-10).

 Figure 7- Small bowel biopsy of the patient with persistent diarrhea (see Figure 4 above) showing severe vilous athrophy and the presence of clusters of bacteriae titghly adhered to the enterocytes.

 Figure 8- Electron microfotography of the enterocyte showing an enteropathogenic Escherichia coli strain leading to dissolution of the microvilli and firm adherence to the apical portion of the enterocyte.

Figure 9- Electron microfotography of the enterocyte showing an enteropathogenic Escherichia coli strain adhered to the apical portion of the enterocyte inducing the classical lesion in pedestal.

Figure 10- A close vision of the patient of multiple food intolerance during the initial phase of the hospitalization.

EAEC and EPEC, among the several other agents, are usually the most frequent enteropathogenic agents isolated in the stools of infants with DP. The mechanisms of EAEC and EPEC infections are also the most detailed known and studied in the medical literature (24,25,26).

Enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) infection represents an important cause of persistent diarrhea in developing countries (25). The investigation of the role of the EAEC strains in the persistence of the diarrhea has shown the ability of this microorganism to adhere both to the small bowel and the colonic mucosa. Hicks et al. (26) examined the interaction between EAEC and the human intestine using the in vitro organ culture model from biopsies obtained from infants with diarrhea. The EAEC strains were able to adhere to the jejunal, ileal and colonic mucosa and most of the bacteria were associated with the mucus layer above the intestinal mucosa and few of them were found in close association with the mucosal surface. Andrade et al. (27) studying the interaction of EAEC strains, isolated from the stools of infants with PD, with the human fragments of ileal and colonic mucosa in vitro, utilizing the transmission and scanning electronic microscopy, showed the occurrence of bacterial aggregates colonizing and provoking cytotoxic effects in the ileal and colonic mucosa (Figures 11-12).

Figure 11

 Figure 12

Aggregative adherent fimbriae that are encoded on a 60 mda virulence plasmid called paa create a mucus biofilm that seems responsible for the small bowel damage leading to malabsorption of the nutrients and persistence of the diarrhea (28).

In contrast to the limited importance of EPEC in developed countries, EPEC is a major cause of infant diarrhea in developing countries (29) and in many cases responsible for PD (30). Proximal small intestinal mucosal biopsy specimens, but not always, show intimately adherent bacteria and the classic attaching and effacing (A/E) histopathology (31).

Cantey and Blake (32) were the first authors to describe this new pattern of adherence of an EPEC strain in rabbits, which was characterized by adherence of bacteria to the apical portion of the enterocyte, with cuplike pedestal formation and subsequent effacement of the brush border. This effect was designated by Moon et al. as attaching and effacing (A/E) (33). Rothbaum et al. (34) then reported on the adherence of EPEC O119:B14 associated with effacement of microvilli, leading to the formation of cuplike pedestal on enterocytes of infants with PD. The determinants of the A/E lesion have been localized to a large island of pathogenicity on EPEC chromosomes termed the locus of enterocyte  effacement or LEE (35). Fagundes-Neto et al. (36) reported the presence of bacteria within the enterocytes from an infant with acute diarrhea that evolved to DP caused by EPEC O111:H2. Fagundes-Neto et al. (23) studied patients with DP in whom EPEC strains were isolated in the jejunal fluid secretion and in the stools utilizing the scanning electron microscopy. At low magnification (150X) most of the villi showed mild to moderate stunting, but on several occasions there was subtotal villus atrophy (Figure 13).

 Figure 13

At higher magnification (7,500X) photomicrographs showed derangement of the enterocytes; on several occasions cell borders were not clearly defined, and very often microvilli were decreased in number and height; in some areas there was complete disappearance of the microvilli. Moreover, several baciliform micro-organisms tightly adhering to the enterocytes were seen, and lymphocytes and fat droplets were overlying the surface of the enterocytes as well. In half of the patients a mucous-fibrinoid pseudomembrane partially coating the enterocytes was observed. This mucus coating may hamper absorption of the nutrients of the diet due to mechanical block, thus leading to osmotic diarrhea and nutritional aggravation. This hypothesis may be supported by the finding of fat droplets accumulated on the apical surfaces of the enterocytes. These ultrastructural changes may arise from a combined interaction of the enteropathogenic agent that causes the A/E lesion associated with disarrangement of the digestive-absorptive enzyme system, leading to malabsorption of the nutrients (24). These pathophysiological events determine the onset of food intolerance that is responsible for perpetuation of diarrhea and nutritional aggravation (Figures 14-15-16).

 Figure 14

Figure 15

 Figure 16

Bacterial overgrowth in the small bowel lumen of the colonic microflora may occur in up to 68% of the patients with PD and it is another factor that will perpetuate the damage of the intestinal mucosa (23). It is particularly associated with anaerobic bacteria such as Veillonella and Bacteroides species and predisposes to intestinal mucosal injury (37). Pathologic changes occur due to the ability of the anaerobic bacteria to induce deconjugation and 7α-dehydroxylation of the primary bile acids cholic and chenodeoxycholic acid, converting them into their respective secondary bile acids (deoxycholic and lithocholic acid), which are highly damaging to the jejunal mucosa provoking decrease in the absorption surface, and functional lesions with deficiency of enterokinase (38) and of the ATPase (Na+K+) enzyme (39) (Figure 17).

 Figure 17

When present in the intestinal lumen, these secondary, unconjugated bile acids induce water and sodium secretion and glucose malabsorption, and can also lead to breakdown the intestinal permeability barrier, facilitating the penetration of potentially allergenic macromolecules (food proteins, intact or partially hydrolyzed), leading as a consequence allergy to the proteins of the diet (cow milk, soybean protein) (40).

The presence of secondary and unconjugated bile salts in the small bowel prevents the formation of the mixed micelles, which play an essential role in ensuring solubilization of dietary fats. The consequent decrease of bile salts pool will lead, first, to malabsorption of fats of the diet, having as a result steatorrhea, which will deprive the patient from an important caloric offer (41). Secondly, the excretion of bile salts will induce the appearance of cholereic diarrhea, due to the direct toxic action of the bile salts on the colonic mucosa (42).

Finally, the synergistic effects of these pathophysiologic events become responsible for the perpetuation of the diarrheal process and for the aggravation of the nutritional status, with high risk of death.


1- Wardlaw T, Salama P, Brocklehurst C, Chopra M, Mason E. Diarrhoea: why children are still dying and what can be done. Lancet 2010; 375:870-2.

2- Black RE, Cousens S, Johnson S, Lawn JE, Rudan I, Bassani DG et al. Global, regional, and national causes of child mortality in 2008: a systematic analysis. Lancet 2010; 375: 1969–87.

3- Fagundes-Neto, U; Scaletsky, ICA. The gut at war: the consequences of enteropathogenic Escherichia coli infection as a factor of diarrhea and malnutrition. São Paulo Med J 2000; 118:21-9.

4- Matters CD, Bernard C, Iburg KM, Inoue M, Fat DM, Shibuya K et al. Global burden of disease in 2002: data sources, methods and results. In Global programme on evidence for health policy discussion paper no. 54, (revised 2004). WHO Geneva; 2003:45.

5- Black, RE; Morris, SS; Bryce, J. Where and why are 10 million children dying every year? Lancet 2003; 361:2226-34.

6- Guerrant RL, Oriá RB, Moore, SR, Oriá MOB, Lima AAM. Malnutrition as an enteric infectious disease with long-term effects on child development. Nutr Rev 2008; 66: 487–505.

7- Petri Jr WA, Miller M, Binder HJ, Levine MM, Dillinghan R, Guerrant RL. Enteric infections, diarrhea, and their impact on function and development. J Clin Invest 2008; 118:1277–90.

8- Moore SR, Lima NL, Soares AM, Oriá RB, Pinkerton RC, Barret LJ et al. Prolonged Episodes of acute diarrhea reduce growth and increase risk of persistent diarrhea in children. Gatroenterology 2010; 139:1156-64.

9- Victora CG. Mortalidade por diarréia: o que o mundo pode aprender com o Brasil? J Pediatr 2009; 85:3-5.

10- Maranhão HS, Medeiros MCC, Scaletsky ICA, Fagundes-Neto U, Moraes MB. The epidemiological and clinical characteristics and nutritional development of infants with acute diarrhoea, in North-eastern Brazil. Ann Trop Med Parasitol 2008; 102:357-65.

11- The United Nations Children's Fund (UNICEF). Countdown to 2015: maternal, newborn and child survival. Tracking progress in maternal, neonatal and child survival: the 2008 report. New York, NY: UNICEF; 2008.

12- Persistent diarrhoea in children in developing countries: Memorandum from a WHO meeting*. Bull of the WHO 1988; 66:709-717.

13- Oliveira RP, Sdepanian VL, Barreto JA, Cortez AJP, Carvalho FO, Bordin JO et al. High prevalence of celiac disease in Brazilian blood donor volunteers based on screening by IgA antitissue transglutaminase antibody. Eur J Gastroenterol Hepatol 2007;19:43-9.

14- Baqui AH, Sack RB, Black RE, Haider K, Hossain A, Alim ARMA et al. Enteropathogens associated with acute and persistent diarrhea in Bangladeshi children < 5 years of age. J Infect Dis 1992; 166:792-6.

15- Abba K, Sinfield R, Hart CA, Garner P. Pathogens associated with persistent diarrhea in children in low and middle income countries: systematic review. BMC Infect Dis 2009, 9:88:1-15.

16- Bhutta ZA. Persistent diarrhea in developing countries. Ann. Nestlé 2006;64:39-47.

17- Grimwood K & Forbes DA. Acute and Persistent Diarrhea. Pediatr Clin North America 2009; 56:1343-61.

18- García ALG, Martínez JD, Callejas NP, Herrera VC, Quintero MD. Persistent Diarrhea: bibliographical review. Mediciego 2006; 12:15-20.

19- Fischer Walker C L, Ezzati M, Black R E. Global and regional child mortality and burden of disease attributable to zinc deficiency, Eur J Clin Nutr. 2009; 63, 591–7.

20- Bhutta ZA, Ghishan F, Lindley K, Memon IA, Mittal S, Roads Jm. Persistent and chronic diarrhea and malabsorption: Working Group report of the second World Congress of Pediatric Gastroenterology, Hepatology, and Nutrition. J Pediatr Gastroenterol Nutr 39 Suppl 2004; 2:S711.

21- Pawlowski SW, Warren CA, Guerrant R. Diagnosis and Treatment of Acute or Persistent Diarrhea. Gastroenterology 2009; 136: 1874-6.

22- Sullivan PB. Studies of the small intestine in persistent diarrhea and malnutrition: The Gambian experience. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2002; 34:11-3.

23- Fagundes-Neto U, de Martini-Costa S, Pedroso MZ, Scaletsky IC. Studies of the small bowell surface by scanning electron microscopy in infants with persistent diarrhea. Braz J Med Biol Res 2000; 33:1437-42.

24- Law D. Adhesion and its role in the virulence of enteropathogenic E. coli. Clin Microbiol Rev 1994; 7:152-73.

25- Okhuysen PC & DuPont HL. Enteroaggregative Escherichia coli (EAEC): A cause of acute and persistent diarrhea of worldwide importance. J Infect Dis 2010; 202:503-5.

26- Hicks S, Candy DCA, Philips AD. Adhesion of Escherichia coli to pediatric intestinal mucosa in vitro. Infect Immun 1996; 64:4751-60.

27- Andrade JAB, Freymüller E, Fagundes-Neto U. Pathophysiology of enteroaggregative Escherichia coli infection: an experimental model utilizing transmission electron microscopy. Arq Gastroenterol 2010; 47:306-12.

28- Nataro JP, Deng Y, Meneval DR, German AL, Martin WC, Levine MM. Aggregative adherence fimbriae I of Enteroaggregative Escherichia coli mediate adherence to HEp-2 cells and hemagglutination of human enterocytes. Infect Immun 1992; 60:2297-304.

29- Petri Jr. WA, Miller M, Binder HJ, Levine MM, Dillinghan R, Guerrant RL. Enteric infections, diarrhea, and their impact on function and development. J Clin Invest 2008; 118: 1277-90.

30- Ochoa Tj, Barletta F, Contreras C, Mercado E. New insights into the epidemiology of enteropathogenic Escherichia coli infection. Trans R Soc Trop Med Hyg 2008; 102:852-6.

31- Chen HD, Frankel G. Enteropathogenic Escherichia coli: unraveling pathogenesis. FEMS Microbiol Rev 2005; 29:83-98.

32- Cantey, JR & Blake RK. Diarrhea due to Escherichia coli in the rabbit: a novel mechanism. J Infect Dis 1977; 135:454-62.

33- Moon HW, Whipp SC, Argenzio RA, Levine MM, Gianella RA. Attaching and effacing activities of rabbit and human enteropathogenic Escherichia coli in pig and rabbit intestines. Infect Immun 1983; 41:1340-5.

34- Rothbaum R, MacAdams AJ, Gianella R, Partin JC. A clinicopathologic study of enterocyte-adherent Escherichia coli: a cause of protracted diarrhea in infants. Gastroenterology 1982; 83:441-54.

35- Nataro JP, Kaper JB. Diarrheagenic Escherichia coli. Clin Microbiol Rev 1998; 11:142-201.

36- Fagundes-Neto U, Freymuller E, Gatti MSV, Schmitz LG, Scatetsky I. Enteropathogenic Escherichia coli O111ab:H2 penetrates the small bowel epithelium in an infant with acute diarrhea. Acta Paediatr 1995; 84:453-5.

37- De Boisseau D; Chaussain M, Badoual J, Raymond J, Dupont C. Small bowel bacterial overgrowth in children with chronic diarrhea, abdominal pain or both. J Pediatr 1996; 147:410-1.

38- Lebenthal E, Antonowicz I, Shwachman H. The interrelationship of enterokinase and trypsin activities in intractable diarrhea of infancy, celiac disease, and intravenous alimentation. Pediatr 1975; 56:585-91.

39- Fagundes Neto U, Viaro T, Wheba J, Machado NL, Patrício FRS, Michalany J. Enteropatia tropical: alterações morfológicas e funcionais do intestino delgado e suas repercussões sobre o estado nutricional. Arq Gastroenterol 1981; 18:177-82.

40- Teichberg S, Fagundes-Neto U, Bayne MA, Lifshtz F. Jejunal macromolecular absorption and bile salt desconjugation in protein-energy malnourished rats. Am J Clin Nutr 1981; 34:1281-91.

41- Jonas A, Avigad S, Diver-Haber A, Katznelson D. Disturbed fat absorption following infectious gastroenteritis in children. J Pediatr 1979; 95:366-72.

42- Rosenberg IH, Solomons NW, Schneider RE. Malabsorption associated with diarrhea and intestinal infections. Am J Clin Nutr 1977; 30, 1248-53.

quinta-feira, 22 de março de 2012

Alergia Alimentar e Constipação Intestinal: uma coexistência que se apresenta como mais um desafio para se estabelecer o diagnóstico diferencial


A coexistência de Alergia Alimentar e Constipação, por meio de um mecanismo imunologicamente mediado, foi inicialmente aventada por Chin e cols. (Br Med J 1983; 287, 1593), e posteriormente reforçada por Iacono e cols. (J Pediatr 1995; 126: 34-9) e Iacono e cols. (N Engl Med J 1998; 339: 1100-4). No Brasil, até onde meu conhecimento alcança a primeira publicação atribuindo a Constipação como manifestação clínica de Alergia Alimentar se deve ao nosso grupo da Gastropediatria da Escola Paulista de Medicina, Fagundes-Neto e cols. (Pediatr Allergy and Immunology 2001; 12: 339-42). Mais recentemente, Carroccio e cols. (Scand J Gastroenterol 2005; 40: 33-42) descreveram um modelo de proctite causando constipação devido a Intolerância Alimentar, e, em seguida, Iacono e cols. (Eur J Gastroenterol Hepatol 2006; 18: 143-50) estabeleceram uma relação entre Constipação e Intolerância Alimentar com a descrição de lesões histológicas e alterações na manometria ano-retal, as quais foram revertidas com a eliminação do leite de vaca e derivados da dieta. Como se pode depreender são escassos os trabalhos disponíveis na literatura médica a respeito deste tema, e isto ocorre pelas dificuldades em se conseguir caracterizar com segurança esta inter-relação, posto que os meios diagnósticos existentes ainda não são plenamente confiáveis para sua confirmação definitiva. Além disso, a prevalência de Constipação Crônica Idiopática na população pediátrica varia de 3 a 16%, sem que se saiba de forma exata qual ou quais os mecanismos fisiopatológicos estão envolvidos nesta manifestação clínica, e mesmo qual a abordagem terapêutica mais eficaz para resolver o problema.

No número de agosto de 2010 do Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, o grupo de Bilbao, Espanha, publicou mais um artigo envolvendo a associação de Intolerância ao leite de vaca e Constipação Crônica na infância, o qual a seguir passo a sumarizar: “Cow’s-Milk-Free Diet as a Therapeutic Option in Childhood Chronic Constipation”, Juan Carlos Vitoria e cols. (J Pediatr Gastoentrol and Nutr 2010; 51: 171-76).

O objetivo do presente estudo foi descrever a história clínica das crianças com constipação crônica e avaliar a utilidade da introdução de uma dieta isenta de leite de vaca e derivados como uma opção terapêutica.

Pacientes e Métodos

Um grupo de crianças com idades que variaram de 6 meses a 14 anos encaminhadas a um serviço terciário de gastroenterologia pediátrica e que preenchiam os critérios de Roma III para o diagnóstico de constipação crônica foram avaliadas para ingressar no estudo. Sessenta e nove crianças que preencheram totalmente os critérios de inclusão foram consideradas elegíveis para participar do estudo.

A consistência das fezes foi avaliada por meio da escala semi-quantitativa de Bristol, a saber: 1- fezes muito endurecidas; 2-fezes endurecidas e muito grandes; 3- fezes normais; 4- fezes amolecidas; 5- fezes líquidas.

Desenho do Estudo

No momento da primeira consulta todos os pacientes estavam consumindo leite de vaca e/ou produtos lácteos. O estudo foi organizado em 4 fases cujo esquema está representado na Figura 1. A primeira fase teve a duração de 1 semana, enquanto que as outras 3 fases tiveram a duração de 3 semanas.
 Figura 1- Desenho do estudo: CM = leite de vaca; CM-free diet: dieta isenta de leite de vaca.

A constipação foi considerada como resolvida no caso da criança preencher os seguintes requisitos: freqüência de 3 ou mais evacuações por semana sem utilização de laxantes ou enemas evacuatórios, e, além disso, as evacuações deveriam ser isentas de desconforto, dor e irritabilidade.

Ao término do estudo as crianças classificadas como Não Respondedoras (NR) à dieta isenta de leite de vaca e derivados foram recomendadas a reutilizar o leite de vaca e derivados na dieta; as crianças classificadas como Respondedoras Indeterminadas (RI) continuaram a receber leite de vaca e derivados na dieta; as crianças classificadas como Respondedoras (R) foram inicialmente mantidas em dieta isenta de leite de vaca e derivados e passaram a receber fórmula de soja. Para estas crianças foi recomendada a introdução gradualmente progressiva de pequenas quantidades de produtos lácteos para que se pudesse determinar qual a quantidade de leite e derivados que elas seriam capazes de tolerar.

Os pais dos pacientes receberam um notebook e foram solicitados a anotar os seguintes dados ao final da semana de cada uma das fases do estudo: fase I, número e consistência de cada evacuação, uso de laxantes ou enemas evacuatórios, ingestão de leite de vaca e produtos lácteos, vegetais, frutas e cereais; fase II, número e consistência de cada evacuação, uso de laxantes ou enemas evacuatórios, ingestão de leite de vaca e produtos lácteos, vegetais, frutas e cereais; fase III, número e consistência de cada evacuação; fase IV, número e consistência de cada evacuação.

Uma amostra de sangue foi obtida de cada criança durante a fase I para determinação do número de eosinófilos e os níveis séricos das Imunoglobulinas (IgA, IgM, IgG e IgE). Valores de IgE específica contra as proteínas do leite de vaca e anticorpo antitransglutaminase tecidual também foram determinados.

Foi realizada investigação imunológica que envolveu análise citométrica de fluxo dos linfócitos periféricos para determinar o número total de leucócitos (CD45), linfócitos T (CD3), linfócitos T helper (CD4), linfócitos T citotóxicos (CD8), células B (CD19) e células natural killers (CD16).


As principais características clínicas dos pacientes ao ingressar no estudo estão descritas na Tabela 1.
  Tabela 1- Características clínicas dos 69 pacientes.

Em 35 (51%) crianças a constipação foi curada durante a utilização da dieta isenta de leite de vaca e derivados na fase II. Trinta e quatro (49%) crianças não responderam satisfatoriamente à dieta isenta de leite de vaca e derivados (grupo NR); 27 das 35 crianças que responderam satisfatoriamente à eliminação do leite de vaca e derivados durante a fase II ocorreu recidiva da constipação quando o leite de vaca e derivados foram reintroduzidos na dieta durante a fase III; entretanto, houve cura da constipação em todas as 27 crianças quando o leite de vaca e derivados foram novamente eliminados da dieta, durante a fase IV (grupo R) (Figura 2). 

 Figura 2- Resposta clínica dos pacientes à dieta isenta de leite de vaca e derivados.

Neste grupo (R) a constipação desapareceu entre 1 e 5 dias após o início da dieta isenta de leite de vaca e reapareceu entre 2 e 5 dias após a reintrodução do leite de vaca na dieta. Oito crianças foram catalogadas como RI devido ao seu comportamento errático durante todo o estudo.

Não foram encontradas diferenças estatisticamente significantes entre os grupos R e NR no que diz respeito às investigações imunológicas realizadas.


Nesta presente pesquisa pode-se demonstrar que 39% das crianças com constipação crônica inequivocamente se beneficiaram com a eliminação do leite de vaca e derivados da dieta, o que dá sustentação à hipótese de que o leite de vaca e derivados desempenham um importante papel em muitas crianças que sofrem de constipação crônica. Alguns autores entendem que a associação de constipação e ingestão de leite de vaca se dá por um excesso de consumo de produtos lácteos, os quais têm baixos resíduos dietéticos, em detrimento da ingestão de vegetais e frutas, alimentos que apresentam altas taxas de resíduos. Entretanto, no presente estudo, o consumo de produtos lácteos e de fibras foi similar em todas as crianças investigadas, independentemente do resultante final, R ou NR, o que sugere que a ingestão de produtos lácteos e de fibras não é capaz de prever o sucesso ou insucesso da resposta à eliminação do leite de vaca e derivados da dieta.

É importante enfatizar que o fato de a constipação ter sido curada entre 1 e 5 dias após a eliminação do leite de vaca da dieta, e que apresentou recidiva neste mesmo período de tempo, após sua reintrodução na dieta das crianças, sugere a participação de um mecanismo alérgico de efeito retardado. E, em verdade, se for provado que a constipação é uma forma de apresentação clínica de alergia alimentar, ela deve ser classificada como um sintoma de hipersensibilidade retardada. Desta forma, como se sabe que a maioria das reações alérgicas do tipo retardado não são mediadas pela IgE, depreende-se, portanto, que os parâmetros imunológicos que caracterizam a reação de hipersensibilidade imediata não devem estar presentes nesta situação clínica. Nossos resultados parecem descartar um mecanismo mediado por IgE, porém, não foi possível alcançar qualquer informação conclusiva a respeito de outros possíveis mecanismos imunológicos para a ocorrência da constipação nestas crianças que apresentaram sensibilidade ao leite de vaca.

Meus Comentários

Em minha opinião trata-se de um estudo bem conduzido e que inegavelmente acrescenta mais informações a algo que, de forma escassa na literatura, já foi por nós e outros autores verificado. O maior problema na elaboração de um projeto de pesquisa desta natureza é, por um lado, a inexistência de testes sorológicos definitivamente confiáveis para se imputar outros mecanismos imunológicos existentes, afora aqueles mediados por IgE, que estejam disponíveis ao nosso alcance, o que nos obriga a lançar mão dos testes de eliminação e provocação. Estes testes são de interpretação até certo ponto bastante subjetiva, o que, portanto, pode determinar que  os resultados encontrados possam variar consideravelmente de investigador para investigador. Por outro lado, como a prevalência de constipação funcional crônica é queixa extremamente freqüente nos consultórios do gastropediatra, nas mais variadas faixas etárias, nem sempre é exeqüível, na prática clínica diária, propor as medidas aplicadas neste estudo, por serem extremamente laboriosas e de longo tempo de execução para se chegar a um resultado final (no presente estudo foram despendidas pelo menos 10 semanas). De qualquer forma este estudo nos brinda inúmeras informações bastante úteis, e, ao mesmo tempo, nos lança mais um enorme desafio para discernirmos quais das crianças com constipação crônica irão se beneficiar com a eliminação do leite de vaca e derivados da dieta. A decisão de se seguir pelo caminho aqui proposto, deve, a meu ver, ser considerado caso a caso, não há como se adotar uma conduta universal rotineiramente.

sexta-feira, 16 de março de 2012

Alergia às Proteínas do Leite de Vaca: a Pouca Utilidade da Realização dos Testes Cutâneos de Hipersensibilidade para sua Confirmação Diagnóstica (2)


Dentre as 122 crianças que se submeteram ao teste de provocação oral a existência de alergia alimentar foi confirmada em 50 (40,9%) delas. Os alimentos envolvidos foram os seguintes, a saber: proteína do leite de vaca em 44 (88%) casos, albumina do ovo 3 (6%), trigo em 2 (4%), amendoim em 1 (2%).
As crianças participantes do estudo apresentavam idade que variaram de 1 a 5 anos, e a mediana foi 2 anos de idade. Um percentual menor de crianças com alergia alimentar tinha antecedentes familiares de resultados positivos para atopia em comparação com o grupo que não apresentou alergia alimentar. Os sintomas mais frequentemente encontrados entre as crianças estavam relacionados com o trato gastrointestinal, conforme pode ser observado na Tabela 1.
Devido à sua elevada frequência, a acurácia diagnóstica dos testes somente foi avaliada para a alergia à proteína ao leite de vaca; 22/44 (50%) pacientes apresentaram sintomas dentro das primeiras 4 horas após o teste de provocação oral, a manifestação mais precoce e também a mais frequente foi urticária. Reações graves foram desencadeadas somente em duas crianças que apresentaram catarro nasal, crise de tosse e dispnéia.
Vale ressaltar que 8/15 (53%) pacientes revelaram reação positiva ao PRICK TEST, e o mesmo aconteceu com 4/15% (26,7%) pacientes para a reação com IgE especifica. Somente 3/10 (30%) pacientes que apresentaram PATCH TEST positivo, revelaram reações tardias ao teste de provocação oral. Os dados mostram que 7/22 (31,8%) crianças que apresentaram reação imediata, revelaram concordância com o PRICK TEST positivo e 4/22 (18,2%) com IgE específica.

Considerando-se as crianças que apresentaram reações tardias, 7/22 (31,8%), revelaram PRICK TEST positivo. A reação tardia mais frequente revelada foi diarreia. As sensibilidades dos testes cutâneos e dos ensaios dos IgE específicos demostraram ser baixas, da mesma forma que os valores preditivos positivos  e negativos, conforme estão demonstrados na Tabela 2.


Dentre as crianças com a suspeita diagnóstica e que se submeteram ao teste de provocação oral, o diagnóstico foi confirmado em 50 casos (40,9%). Este fato evidencia que, mesmo tendo apresentado uma história clínica sugestiva, faz-se necessária uma investigação mais profunda, posto que a alergia alimentar foi confirmada em menos da metade dos casos suspeitados. A maioria dessas crianças era do sexo masculino e a mediana de idade 2 anos. Esta é a faixa etária de maior ocorrência de alergia alimentar e isto de deve à imaturidade do trato gastrointestinal associada a uma exposição precoce às proteínas que não fazem parte do leite humano.

O principal alergeno mostrou-se ser a proteína do leite de vaca, a qual foi responsável em 88% dos casos. A proteína do leite de vaca tem sido descrita como principal causa de alergia alimentar nesta faixa etária por inúmeros investigadores em várias regiões geográficas aonde estudos similares a este tem sido realizados.

No presente estudo a frequência dos sintomas gastrointestinais mostrou-se ser similar entre as crianças com diagnostico confirmado de alergia à proteína ao leite de vaca e entre aquelas cujo resultado do teste de provocação oral foi negativo. Este fato enfatiza a importância de que neste grupo etário seja estabelecido um diagnostico diferencial em relação a outras entidades clinicas tais como, diarreia persistente, síndrome do intestino irritável com manifestação diarreica, regurgitação e doença do refluxo gastroesofágico. 

Com relação ao teste de provocação oral, observamos que a maioria das crianças apresentaram sintomas algumas horas depois da exposição ao alimento suspeitado. Este fato sugeriu que o mecanismo fisiopatológico envolvido nestes casos não foi predominantemente determinado pela IgE. Em uma revisão focalizando alergia alimentar e sintomas gastrointestinais, Dupont (2001) enfatizou que os mecanismos não mediados por IgE são os mais frequentementes encontrados. Desta forma, há a necessidade de uma monitoração clínica destas crianças que deve durar dias ou mesmo semanas após a reintrodução dos alimentos, para que se possa diagnosticar reações tardias.

A maioria dos testes diagnósticos utilizados nas investigações das alergias alimentares (testes cutâneos e ensaios de IgE específicos), identifica reações IgE mediadas. Estes testes resultam menos frequentementes positivos entre as crianças com sintomas predominantemente gastrointestinais, porém são mais fáceis de diagnosticar posto que elas ocorrem em um período não superior a 4 horas após a exposição à proteína desencadeadora da alergia. Isto explica as baixas sensibilidades dos testes cutâneos e dos ensaios IgE específicos que foram observados neste estudo posto que as crianças apresentaram sintomas gastrointestinais, para os quais o mecanismo fisiopatológico envolvido mostrou-se ser predominantemente não mediado por IgE. O valor preditivo positivo também foi baixo e refletiu o fato de que o rastreamento baseado na história clínica, mesmo quando esta é realizada com profundo detalhe, não foi capaz de excluir as crianças com outras enfermidades que compartilham os mesmos sintomas, como foi acima enfatizado.

Faz-se necessário evitar as situações as quais estes testes continuam a ser requisitados para crianças com manifestações clínicas similares a este estudo. Estas crianças, quando baseadas em diagnósticos incorretos, são submetidas a dietas restritivas as quais resultam em efeitos deletérios sobre seu estado nutricional e ao ritmo de crescimento.

Em conclusão, a despeito das dificuldades operacionais e dos riscos aos quais as crianças estão expostas, em virtude da ausência de testes específicos de alta acurácia, o teste de provocação oral utilizando o alimento suspeito é ainda considerado como o melhor método diagnóstico de alergia à proteína do leite de vaca entre as crianças de baixa idade com sintomas predominantemente gastrointestinais. Estas crianças devem ser acompanhadas por um período de pelo menos 30 dias após a realização do teste, com visitas de retorno periodicamente agendadas para avaliação clínica e observação de possíveis reações tardias.

Meus Comentários

Alergia alimentar é uma reação adversa aos alimentos mediada por mecanismos imunológicos, IgE mediados ou não. Colite Alérgica, a manifestação clínica gastrointestinal que tem sido mais frequentemente descrita, é um tipo de alergia que pertence ao grupo de hipersensibilidade alimentar não mediada por IgE  também denominada protocolite induzida por alimentos. O mecanismo fisiopatológico ainda não totalmente identificado, porém, sabe-se que envolve a presença de linfócitos CD8, bem como linfócitos do tipo TH-2 e infiltrado eosinofílico em todas as camadas da mucosa colônica. Além disso, a presença de células de memória circulantes reveladas por testes positivos de transformação linfocítica sugerem o envolvimento de células T na patogênese desta entidade, associada à secreção de fator de necrose tumoral α pelos linfócitos ativados.  

A manifestação clínica mais florida e frequente é a ocorrência de cólicas, de intensidade variável, associada a sangramento retal misturado às fezes, sob a forma de diarréia sanguinolenta, e eliminação de quantidade significativa de muco. Por outro lado, em algumas ocasiões o sangramento retal pode não ser macroscopicamente visível. Usualmente, as lesões são circunscritas ao colon distal e a colonoscopia revela mucosa hiperemiada com a presença de múltiplas pequenas ulcerações com grande fragilidade vascular e sangramento espontâneo à passagem do colonoscópio. A análise histológica evidencia, na imensa maioria dos casos, uma infiltração eosinofílica, com mais de 20 esosinófilos por campo de grande aumento, a qual pode afetar todas as camadas da mucosa colônica, inclusive, o epitélio superficial, podendo também haver a presença de abscessos crípticos e hiperplasia nodular linfóide. Trata-se de uma enfermidade eminentemente do primeiro ano de vida, mais frequentemente afetando lactentes no primeiro semestre, sem provocar maiores repercussões sobre o estado nutricional. As manifestações clínicas regridem, na grande maioria dos casos, com a introdução de fórmula à base de hidrolisado protéico, extensivamente hidrolisado, após até cerca de 72 horas de sua introdução. Vale a pena enfatizar que o diagnóstico desta enfermidade não pode ser confirmado ou afastado por testes de hipersensibilidade imediata (IgE dependentes) ou pelos testes cutâneos.

Conforme se pode depreender da leitura deste excelente artigo, e de inúmeras outras investigações disponíveis na literatura médica, realizadas nos mais variados centros de pesquisa do globo terrestre, fica bem demonstrado que não resulta ser útil solicitar os testes de avaliação de hipersensibilidade imediata quando estamos diante da suspeita diagnóstica de alergia alimentar nos primeiros anos de vida. O teste de provocação oral continua, portanto, a ser até o presente momento a melhor escolha para se confirmar ou descartar o diagnóstico de alergia alimentar a uma determinada proteína da dieta.

quinta-feira, 1 de março de 2012

Alergia às Proteínas do Leite de Vaca: a Pouca Utilidade da Realização dos Testes Cutâneos de Hipersensibilidade para sua Confirmação Diagnóstica (1)

A Alergia Alimentar (AA), em especial às proteínas do leite de vaca (APLV), continua a ser um tema extremamente candente, pois sua incidência tem aumentado progressivamente ao longo das últimas décadas, e, também porque sua caracterização diagnóstica definitiva ainda traz inúmeras controvérsias. Está bem estabelecido que no primeiro ano de vida a grande maioria dos casos de AA não é mediada exclusivamente pela reação de hipersensibilidade imediata, ou seja, IgE mediada, e sim por um mecanismo imunológico mediado por células, ou misto. Por esta razão, a utilização dos testes cutâneos para a caracterização diagnóstica torna-se absolutamente ineficiente na maioria das vezes, posto que apesar de eles apresentarem razoável elevada especificidade revelam, porém, baixa sensibilidade para caracterizar as reações alérgicas de hipersensibilidade imediata, ou seja, IgE mediadas. Entretanto, com elevada frequência, a meu ver de forma equivocada, tem sido proposta a utilização dos testes de hipersensibilidade cutânea para a tentativa da caracterização diagnóstica a um determinado alergeno, em particular às proteínas do leite de vaca, no primeiro ano de idade, quando se sabe que este mecanismo de reação imunológica é pouco provável de ser o causador das manifestações clínicas de AA. Para comprovar minha assertiva, desde longo tempo por mim defendida, o grupo brasileiro liderado por Aldo Costa e colaboradores, dentre eles uma iminente Gastroenterologista Pediátrica (Gisélia Alves Pontes da Silva), da Universidade Federal de Pernambuco, publicaram um importante artigo original em Abril de 2011, na revista Pediatric Allergy and Immunology (22:133-38) sob o título “Allergy to cow’s milk proteins: what contributions does hipersensitivity in skin tests have to this diagnosis?”, no qual utilizaram análise estatística apropriada para demonstrar a falta de acurácia e o baixo valor preditivo, positivo e negativo, para a caracterização diagnóstica de APLV, por meio dos testes de hipersensibilidade cutânea. A seguir, transcrevo os principais tópicos deste excelente artigo de investigação clínica.


AA trata-se de uma reação adversa imunologicamente mediada a uma, ou mais, determinada proteína da dieta e que afeta cerca de 6% de todas as crianças menores de 5 anos de idade. As crianças que apresentam sintomas de intolerância alimentar frequentemente recebem o diagnóstico de alergia, mesmo quando o mecanismo deflagrador não é imunológico. Esse fato contribui de forma significativa para a introdução de dietas restritivas e inadequadas, as quais trazem repercussão negativa sobre o crescimento e o desenvolvimento das crianças.

As reações das AAs são classificadas como mediadas pela IgE, por linfócitos ou mistas. Nos casos das reações mediadas pela IgE, a resposta clinica à ingestão de um determinado alergeno é rápida e, desta forma, torna-se fácil estabelecer uma associação causa-efeito. O teste cutâneo PRICK, um ensaio laboratorial IgE específico, é um método complementar usado para investigar estas condições. Este método apresenta limitações técnicas que devem ser levadas em conta quando da interpretação dos resultados. É importante diferenciar hipersensibilidade a um determinado alimento de intolerância clínica, dado que um teste positivo não significa necessariamente a existência de AA.

Quando a AA é deflagrada pelas proteínas do leite de vaca predominam os sintomas gastrointestinais, porém estes podem surgir dias ou semanas após a exposição ao antígeno, o que, portanto, torna difícil estabelecer uma associação causal. O teste tópico PATCH tem sido mencionado como uma alternativa para refinar o diagnóstico das AAs que não são mediadas por IgE. Os resultados destes testes têm sido promissores entres as crianças cuja manifestação clínica é de dermatite atópica, mas, por outro lado, têm sido de pouca ajuda naqueles casos em que as manifestações clínicas são predominantemente gastrointestinais.

O padrão ouro para o diagnóstico da AA é o teste de provocação oral duplo cego e placebo controlado. Entretanto, devido às dificuldades em se aplicar este teste na prática clínica, os testes simples cego ou de provocação oral aberta têm sido os mais utilizados, especialmente entre as crianças menores de 3 anos de idade, o que vale a pena enfatizar, trata-se da faixa etária de maior prevalência da APLV.

O uso excessivo de testes cutâneos e ensaios IgE específicos, sem um critério clínico adequado, conduz a um manejo terapêutico inadequado. O presente estudo teve por objetivo analisar a acurácia destes testes complementares de investigação da AA entre as crianças com manifestações clínicas predominantemente gastrointestinais.

Casuística e Métodos

Foram estudadas 192 crianças com idades que variaram de 1 a 5 anos, as quais foram encaminhadas para a Clínica de Alergia e Imunologia do Serviço de Pediatria do Hospital de Clínicas da Universidade Federal de Pernambuco entre maio de 2006 e dezembro de 2007, com a hipótese diagnóstica de AA. Deste grupo de crianças, 122 foram submetidas a um teste de provocação oral para o alimento suspeito e as outras 70 foram excluídas do estudo.

As crianças que apresentaram resposta positiva ao teste de provocação oral foram incluídas no estudo como CASOS, enquanto que as crianças que apresentaram resposta negativa constituíram o grupo CONTROLE. Um estudo de acurácia diagnóstica foi realizado, no qual a sensibilidade, especificidade e os valores preditivos positivo e negativo dos testes cutâneos e IgE específicos foram avaliados em relação ao padrão ouro (resposta positiva ao teste de provocação oral).

A caracterização dos participantes do estudo levou em consideração as seguintes variáveis analisadas: sexo, idade, referencia de rinite e asma nos pais, manifestações clínicas que levaram à investigação das AAs (queixas gastrointestinais, respiratórias e cutâneas) e a frequência do emprego das proteínas na dieta. Associações entre essas variáveis e os resultados positivos dos testes de provocação oral foram investigadas. No momento da inclusão no estudo o adulto responsável por cada criança respondeu algumas questões e o objetivo do estudo foi explicado. Todas as crianças foram submetidas aos seguintes testes: teste cutâneo PRICK, ensaios IgE específicos, e teste cutâneo PATCH para leite de vaca, ovos, trigo e amendoim. Elas também foram submetidas ao teste de provocação oral aos alimentos aos quais elas fossem sensíveis ou que apresentassem suspeita de sensibilidade.

Teste Cutâneo PRICK

Foram utilizados extratos padronizados alfa-lactoalbumina, beta-lactoglobulina, caseína, clara do ovo, gema do ovo, trigo e amendoim para a realização do teste cutâneo PRICK. Os testes foram considerados positivos quando as pápulas apresentaram um diâmetro > ou = a 3mm após 20 minutos de observação, em relação ao controle negativo.

Teste de Atopia PATCH

Este teste foi realizado utilizando extratos não padronizados. Leite em pó contendo 3,5% de gordura, albumina do ovo in natura, gema do ovo in natura, extrato do trigo e extrato de amendoim foram utilizados. Todos os extratos continham 4g de proteína. Vaselina pura foi testada como controle negativo e foi também usada como veículo para os alimentos testados. Os extratos foram colocados em contato com a região dorsal do tórax utilizando papel de filtro de 1cm² de área aderido por uma fita adesiva hipoalergênica. A primeira leitura foi realizada após 72 horas da adesão e 20 minutos após a remoção da fita hipoalergênica contendo o papel de filtro. Uma segunda leitura foi realizada 48 horas após a primeira leitura. Os testes foram considerados positivos se eles apresentassem no mínimo uma reação de hiperemia associada com edema palpável no local onde o extrato havia sido aplicado.

Ensaios com IgE específica

Esses ensaios foram realizados para alfa-lactoalbomina, beta-lactoglobulina e caseina.

Teste de Provocação Oral

As consultas de retorno para controle ocorreram 7, 15 e 30 dias após a realização dos testes de investigação clínica. Os seguintes sinais e sintomas relatados pelos adultos acompanhantes destas crianças foram investigados nesta ocasião: vômitos, diarréia, constipação, dor abdominal, alterações cutâneas e manifestações respiratórias.

Os seguintes alimentos foram testados: leite de vaca, gema de ovo in natura, gema de ovo cozida, clara de ovo, amendoim e trigo. Esses alimentos foram preparados de tal forma a fornecer 4g de proteína para 100 ml do volume do alimento a ser testado.

Aspectos éticos e Análise estatística

O presente projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Centro de Ciências da Saúde da Universidade Federal de Pernambuco, e um acompanhamento clínico apropriado foi oferecido a todas as crianças cujos diagnósticos foram confirmados.

A análise estatística foi realizada utilizando o software Epi-Info versão 6.04. As associações entre os sintomas clínicos apresentados e a existência de quaisquer AAs foram investigadas, quando da realização do teste de provocação oral ao alimento em questão, o qual foi tomado como padrão ouro.

No nosso próximo encontro darei sequência à transcrição deste importante estudo a respeito de AA.