Bordetella pertussis é uma bactéria gram-negativa do tipo cocobacilo, não móvel e encapsulada, agente etiológico da tos ferina, também conhecida como coqueluche ou pertussis [1]. A doença é uma infecção respiratória altamente contagiosa, transmitida por meio de gotículas respiratórias liberadas durante a tosse, espirro ou fala, afetando principalmente as vias aéreas superiores [2]. A bactéria produz diversas toxinas, sendo a toxina pertussis a mais importante, que danifica as células ciliadas do epitélio respiratório, levando à inflamação, acúmulo de muco e tosse paroxística intensa [3]. Os sintomas iniciais assemelham-se a um resfriado comum, evoluindo para acessos graves de tosse com som inspiratório característico ("galo"), podendo durar meses – o que lhe valeu o nome de "tos dos cem dias" [4]. A doença é particularmente grave em lactantes e crianças pequenas, com risco elevado de complicações como pneumonia, apneia, convulsões e morte [5]. A prevenção mais eficaz é a vacinação, com esquemas que incluem as vacinas DTaP (crianças) e Tdap (adolescentes e adultos), que protegem contra tétano, difteria e pertussis acelular [6]. A vacinação materna durante o terceiro trimestre do embarazo é recomendada para proteger o recém-nascido [7]. O diagnóstico é feito por meio de técnicas como PCR, cultivo bacteriano em meios como Bordet-Gengou ou Regan-Lowe, e serologia, enquanto o tratamento envolve antibióticos como azitromicina e claritromicina [8]. A vigilância epidemiológica e o controle de surtos são essenciais, especialmente em contextos com baixa cobertura vacinal ou com resurgimento de casos, como observado em várias regiões nas últimas décadas [9].
Características microbiológicas e fisiológicas
Bordetella pertussis é um bacilo gram-negativo, de forma cocobacilar, com dimensões aproximadas de 0,8 µm por 0,4 µm. A bactéria é não esporulada, não móvel e carece de flagelos, o que a diferencia de outros patógenos móveis do trato respiratório [10]. Apresenta uma cápsula que contribui para sua virulência ao proteger contra a fagocitose por células do sistema imunológico. Essa morfologia característica pode ser observada em frotis corados pela técnica de Gram, embora a identificação definitiva exija métodos complementares devido à semelhança com outros cocobacilos, como Haemophilus influenzae [11].
Do ponto de vista fisiológico, B. pertussis é um aeróbio estrito, dependendo do oxigênio para seu crescimento e metabolismo. Seu desenvolvimento ocorre em temperaturas entre 35 °C e 37 °C, que simulam o ambiente do epitélio respiratório humano [10]. Trata-se de um microorganismo fastidioso, com exigências nutricionais específicas, incluindo nicotinamida, sulfato de magnésio e sulfato de potássio, o que limita seu crescimento em meios comuns. Por isso, são utilizados meios de cultura seletivos e enriquecidos, como o meio de Bordet-Gengou e o meio de Regan-Lowe, para favorecer seu isolamento [13].
Crescimento e identificação em laboratório
O crescimento de B. pertussis em cultura é lento, levando entre 3 e 7 dias para formar colônias visíveis, podendo estender-se até 12 dias em condições subótimas. As colônias são pequenas, redondas, brilhantes e elevadas, com um halo de hemólise parcial no meio de Bordet-Gengou, que contém sangue desfibrinado de ovelha [11]. O meio de Regan-Lowe, por sua vez, utiliza carvão ativado e sangue de cavalo, além de cefalexina para inibir a flora bacteriana comensal, tornando-o mais seletivo [15].
Apesar da especificidade do cultivo, sua sensibilidade é limitada (entre 12% e 60%), especialmente se a amostra for coletada após a segunda semana de sintomas ou se o paciente já tiver iniciado o tratamento com antibióticos [16]. Por isso, a reação em cadeia da polimerase (PCR) tornou-se a técnica de escolha para o diagnóstico clínico, devido à sua alta sensibilidade (até 99%) e rapidez, com resultados em horas [17]. A PCR detecta genes específicos do genoma bacteriano, como IS481, ptxA-pr e recA, permitindo não apenas a detecção direta do DNA, mas também a diferenciação entre espécies do gênero Bordetella, como B. parapertussis e B. holmesii [18].
Adesão e colonização do trato respiratório
A capacidade de B. pertussis de colonizar o trato respiratório humano depende de fatores de adesão específicos que permitem sua ligação às células ciliadas do epitélio. Entre os principais fatores de adesão estão a hemaglutinina filamentosa (FHA), a proteína de adesão à matriz extracelular (BrkA) e as fimbrias (Fim), que interagem com receptores como as integrinas na superfície celular [19]. Essa adesão é essencial para evitar o deslocamento mecânico causado pelo movimento mucociliar e para estabelecer a infecção.
A FHA, em particular, não apenas media a adesão, mas também exerce funções imunomoduladoras, como a inibição da migração de leucócitos e a alteração da resposta inflamatória, facilitando a persistência bacteriana [20]. Essa combinação de adesão eficiente e modulação imunológica torna B. pertussis um patógeno altamente adaptado ao hospedeiro humano, capaz de causar infecções prolongadas e resistentes à eliminação imune, mesmo em populações com cobertura vacinal [21].
Transmissão e fatores de virulência
A transmissão de Bordetella pertussis ocorre principalmente por meio da inhalacão de gotículas respiratórias liberadas no ar quando uma pessoa infectada tosse, espirra ou fala [2]. A alta contagiosidade do agente patogênico permite que um único caso transmita a infecção para entre 12 e 17 indivíduos não imunizados [9]. A transmissão é mais eficiente em ambientes fechados e com contato próximo prolongado, como em residências, escolas e creches [24]. O período de maior contagiosidade estende-se pelas primeiras duas semanas após o início da tosse, embora a transmissão já possa ocorrer na fase catarral inicial, quando os sintomas são semelhantes aos de um resfriado comum [25]. Sem tratamento com antibióticos, a pessoa pode permanecer contagiosa por até três semanas; contudo, o uso de medicamentos como azitromicina ou claritromicina reduz significativamente esse período, geralmente a cinco dias após o início da terapia [26]. Além de casos sintomáticos, portadores assintomáticos, especialmente adolescentes e adultos com imunidade diminuída, podem atuar como reservatórios silenciosos, transmitindo a bactéria para lactantes e crianças pequenas, os grupos mais vulneráveis às complicações [27].
Fatores de virulência e mecanismos de colonização
A capacidade de Bordetella pertussis de causar infecção prolongada e grave está diretamente ligada a uma série de fatores de virulência que facilitam a adesão ao epitélio respiratório, a subversão da resposta imune e a persistência no trato respiratório humano. Entre os principais fatores estão a hemaglutinina filamentosa (HAF), a toxina pertussis (PT) e a toxina adenilato ciclase (CyaA). A HAF atua como uma adesina primária, mediando a ligação da bactéria às células ciliadas do epitélio respiratório por meio da interação com receptores como as integrinas e o receptor CR3 (CD11b/CD18) [19]. Essa adesão é essencial para evitar o deslocamento mecânico causado pelo batimento dos cílios e para estabelecer a colonização inicial. Além disso, a HAF possui propriedades imunomoduladoras, como a inibição da migração de leucócitos, o que contribui para a evasão da resposta imune [20].
Toxinas e subversão imunológica
A toxina pertussis (PT), uma exotoxina do tipo AB5, é o fator de virulência mais importante e está intimamente associado à gravidade da doença. Ela atua como uma ADP-ribosiltransferase, inativando as proteínas G inibitórias (Gi/o) nas células do hospedeiro, o que resulta em um acúmulo intracelular de AMP cíclico (cAMP). Esse descontrole na sinalização celular causa disfunção imunológica, inibição da quimiotaxia de neutrófilos, supressão da ativação de macrófagos e alteração na apresentação de antígenos por células dendríticas [30]. Ao bloquear a migração de células imunes para o local da infecção, a PT permite a persistência bacteriana e contribui para a intensa inflamação e o dano epitelial que caracterizam a tosse paroxística [31]. Outro fator crítico é a toxina adenilato ciclase (CyaA), que se liga ao receptor CR3 em fagócitos como neutrófilos e macrófagos. Após entrar na célula, CyaA converte ATP em cAMP, paralisando funções bactericidas como a fagocitose e a produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), o que facilita a sobrevivência intracelular da bactéria [32]. A CyaA também promove a apoptose de fagócitos, contribuindo para a inflamação crônica e o dano tisular [33].
Além dessas toxinas, a bactéria produz a toxina citotóxica traqueal (TCT), derivada da parede celular, que induz a destruição das células ciliadas e a inflamação local, e o lipooligosacárido (LOS), um componente da membrana externa que atua como endotoxina, estimulando a liberação de citoquinas pró-inflamatórias e contribuindo para o dano tecidual [19]. A combinação coordenada desses fatores de virulência permite que Bordetella pertussis colonize eficientemente o trato respiratório, suprima tanto a imunidade inata quanto a adaptativa e cause uma infecção altamente contagiosa e prolongada, explicando sua capacidade de ressurgir mesmo em populações com alta cobertura vacinal, especialmente quando a imunidade induzida pela vacina acelular diminui com o tempo [21].
Sintomas e evolução clínica da tos ferina
A tos ferina, causada pela bactéria gram-negativa Bordetella pertussis, apresenta uma evolução clínica característica que se desenvolve em três fases distintas: a fase catarral, a fase paroxística e a fase de convalescença. Essas etapas refletem a progressão da infecção nas vias aéreas superiores e a resposta do sistema imunológico do hospedeiro. A doença é altamente contagiosa e se transmite por meio de gotículas respiratórias liberadas durante a tosse, espirro ou fala, especialmente em ambientes fechados com contato prolongado [2].
Fase catarral: início semelhante a um resfriado comum
A fase catarral dura aproximadamente de 1 a 2 semanas e representa o início da infecção. Durante este período, os sintomas são inespecíficos e assemelham-se aos de um resfriado comum, o que dificulta o diagnóstico precoce. Os principais sinais incluem secreção nasal, congestão nasal, estornos, tos leve e seca, e febre leve ou ausente. Esta fase é altamente contagiosa, pois a bactéria já está replicando-se nas vias respiratórias e sendo disseminada por meio de gotículas. A transmissão pode começar mesmo antes do reconhecimento da doença, o que contribui para sua rápida propagação em ambientes como escolas e lares [37]. A alta contagiosidade nesta fase é especialmente preocupante, já que os portadores podem ser adolescentes ou adultos com sintomas atípicos que atuam como reservatórios silenciosos da infecção [38].
Fase paroxística: tosse intensa e acessos convulsivos
Após a fase catarral, a doença progride para a fase paroxística, que pode durar de várias semanas a até 10 semanas ou mais, justificando o nome popular de "tos dos cem dias". Nesta etapa, os sintomas tornam-se muito mais graves e característicos. O quadro clínico é dominado por acessos intensos, violentos e incontroláveis de tosse, conhecidos como paroxismos. Esses episódios são frequentemente seguidos por um som agudo e estridente durante a inspiração, chamado de "galo" ou "quem" (do inglês whoop), que ocorre devido ao esforço para respirar após a tosse prolongada [39]. Durante os acessos, as crianças podem apresentar enrojecimiento dos olhos, lagrimejamento, cianosis (coloração azulada da pele devido à falta de oxigênio) e, com frequência, vómitos após a tosse, especialmente após as refeições (tos pós-prandial) [40]. A tosse é mais intensa durante a noite e pode interferir gravemente com o sono e a alimentação, levando à desidratação e perda de peso.
Sintomas em lactantes: quadro atípico e de alto risco
Em lactantes menores de um ano, especialmente nos primeiros seis meses de vida, a apresentação clínica da tos ferina pode ser atípica, mas é particularmente grave. Muitos bebês não desenvolvem o som característico do "galo", e a tosse pode ser menos proeminente. Em vez disso, os sinais de alerta incluem apneia (pausas na respiração), que pode ser o único sintoma em neonatos, além de dificuldade respiratória, cianosis e episódios de bradicardia (diminuição da frequência cardíaca). A apneia é uma das complicações mais perigosas e representa uma emergência médica, pois pode levar a parada cardiorrespiratória. O risco elevado de complicações graves, como pneumonia, convulsões e encefalopatía hipóxica devido à hipóxia cerebral, justifica a alta taxa de hospitalização e mortalidade neste grupo [41]. A vulnerabilidade dos lactantes está relacionada à imaturidade do sistema respiratório e do centro respiratório, bem como à ausência de imunidade ativa, já que o esquema vacinal só começa aos dois meses de idade [42].
Fase de convalescença: recuperação lenta e gradual
A fase de convalescença é o período final da doença, que pode se estender por várias semanas ou meses. Durante esta etapa, a frequência e a intensidade dos acessos de tosse diminuem gradualmente. No entanto, a tosse pode persistir e reaparecer com facilidade em resposta a outras infecções respiratórias, como o vírus sincicial respiratório (VSR) ou o influenza [40]. A recuperação completa é lenta, e o paciente pode continuar a apresentar tosse intermitente por um longo período. Esta fase ressalta a natureza prolongada da doença e o impacto significativo que pode ter na qualidade de vida do paciente e de sua família.
Sintomas em adolescentes e adultos: formas atípicas e papel na transmissão
Em adolescentes e adultos, a tos ferina frequentemente se manifesta de forma atípica. O som do "galo" é menos comum, e o sintoma mais proeminente é uma tosse persistente que dura mais de duas semanas, muitas vezes sem outros sinais de infecção aguda. Essa apresentação inespecífica dificulta o diagnóstico clínico e contribui para a transmissão inadvertida da bactéria. Adolescentes e adultos vacinados na infância, cuja imunidade protetora diminui com o tempo (fenômeno conhecido como waning immunity), tornam-se reservatórios importantes da infecção e são frequentemente a fonte de transmissão para lactantes vulneráveis. Estudos indicam que mais de 75% dos casos em lactantes são adquiridos de familiares ou cuidadores adultos [44]. A alta contagiosidade durante as fases iniciais da doença, combinada com a dificuldade de reconhecimento em adultos, torna essencial a suspeita clínica em qualquer caso de tosse prolongada, especialmente em contextos de contato com recém-nascidos [45].
Diagnóstico laboratorial e diferenciação
O diagnóstico laboratorial da infecção por Bordetella pertussis é essencial para a confirmação clínica da tos ferina, especialmente devido à sua apresentação inicial semelhante a um resfriado comum e à necessidade de intervenção precoce para reduzir a transmissão e as complicações. As principais abordagens diagnósticas incluem o cultivo bacteriano, a PCR (reação em cadeia da polimerase) e a serologia, cada uma com vantagens, limitações e aplicabilidade dependendo da fase da doença, idade do paciente e contexto epidemiológico.
Métodos microbiológicos para o diagnóstico
Cultivo bacteriano: especificidade com baixa sensibilidade
O cultivo bacteriano continua sendo considerado o padrão-ouro para o diagnóstico confirmatório de Bordetella pertussis devido à sua alta especificidade, pois permite o isolamento de cepas viáveis para caracterização epidemiológica e testes de suscetibilidade a antibióticos. Os meios de cultura mais utilizados são o meio de Bordet-Gengou e o meio de Regan-Lowe, ambos enriquecidos para suportar o crescimento fastidioso da bactéria. O meio Bordet-Gengou contém infusão de batata, glicerol e sangue desfibrinado de ovelha, enquanto o meio Regan-Lowe é baseado em carvão ativado e sangue de cavalo, com a adição de cefalexina para inibir a flora contaminante [46].
A amostra ideal para o cultivo é o aspirado nasofaríngeo ou o hisopo nasofaríngeo, coletado preferencialmente com swabs de rayon, dacrón ou alginato de cálcio, evitando o algodão que pode conter ácidos graxos tóxicos à bactéria [47]. A amostra deve ser transportada imediatamente a 4 °C e processada o mais rápido possível, pois a viabilidade bacteriana é altamente sensível à dessecação e variações de temperatura.
Apesar de sua especificidade próxima a 100%, o cultivo apresenta sensibilidade baixa (entre 12% e 60%), especialmente se a coleta for realizada após a segunda semana de sintomas ou após o início do tratamento com antibióticos. Além disso, o crescimento é lento, variando de 3 a 7 dias, podendo levar até 12 dias para resultados definitivos, o que limita sua utilidade em decisões clínicas imediatas [16].
PCR em tempo real: técnica de escolha pela sensibilidade e rapidez
A PCR em tempo real tornou-se a técnica de escolha na maioria dos laboratórios clínicos devido à sua alta sensibilidade (até 99%) e rapidez, com resultados disponíveis em poucas horas. A PCR detecta o DNA bacteriano diretamente nas amostras nasofaríngeas, permitindo diagnóstico mesmo após o início do tratamento antibiótico e até 3–4 semanas após o início dos sintomas [16].
Os genes-alvo mais utilizados incluem:
- IS481, um elemento de inserção altamente repetido no genoma de B. pertussis, embora também presente em B. holmesii, o que pode levar a falsos positivos se não for combinado com outros marcadores [50].
- ptxA-pr, região promotora do gene da toxina pertussis, altamente específica para B. pertussis.
- IS1001 e hIS1001, utilizados para diferenciar B. pertussis de B. parapertussis e B. holmesii [51].
A PCR também permite a vigilância molecular e o monitoramento de cepas circulantes, sendo fundamental para a resposta a surtos. No entanto, a detecção de DNA residual de bactérias não viáveis ou a contaminação do laboratório podem resultar em falsos positivos, exigindo interpretação cuidadosa dos resultados.
Serologia: útil em fases tardias da doença
A serologia é recomendada principalmente em pacientes com sintomas prolongados (mais de duas semanas), especialmente em adolescentes e adultos, quando a carga bacteriana já é baixa e as técnicas diretas como PCR e cultivo têm sensibilidade reduzida. A detecção de anticorpos IgG contra a toxina pertussis (PT) é o marcador mais confiável de infecção recente, com títulos superiores a 125 UI/mL considerados indicativos de infecção ativa [52].
No entanto, a interpretação da serologia é complexa em populações vacinadas, pois as vacinas acelulares também induzem anticorpos anti-PT, dificultando a diferenciação entre infecção natural e resposta vacinal. Além disso, a resposta imunológica em crianças pequenas pode ser imatura, limitando a utilidade da serologia nesse grupo [52].
Diagnóstico diferencial frente a patógenos respiratórios semelhantes
A tos ferina apresenta sintomas inespecíficos, especialmente na fase catarral, o que a torna clinicamente semelhante a outras infecções respiratórias como o vírus sincicial respiratório (VSR), influenza, adenovírus, SARS-CoV-2, Mycoplasma pneumoniae e Chlamydophila pneumoniae. Essa sobreposição clínica exige o uso de testes laboratoriais para o diagnóstico diferencial preciso.
A diferenciação entre Bordetella pertussis e Bordetella parapertussis é particularmente importante, pois ambas causam quadros clínicos semelhantes, mas B. pertussis produz a toxina pertussis, que não é produzida por B. parapertussis, influenciando a gravidade da doença. A distinção entre essas espécies requer técnicas moleculares específicas, como PCR com primers direcionados ao gene ptxA (específico para B. pertussis) ou ompA (específico para B. parapertussis) [51].
A similaridade com Mycoplasma pneumoniae, que também causa tosse persistente e pneumonia atípica, pode ser resolvida com PCR específica ou testes sorológicos. Em lactentes, a confusão com o VSR é comum, pois ambos podem causar apneia e dificuldade respiratória. O diagnóstico de VSR é feito por testes rápidos de antígeno ou PCR, sendo crucial para o manejo adequado, já que o tratamento é de suporte, ao passo que a tos ferina exige antibióticos como azitromicina [55].
Integração diagnóstica e recomendações atuais
As diretrizes do CDC e do ECDC recomendam uma abordagem combinada baseada na fase da doença:
- Fase inicial (0–2 semanas): PCR é a técnica de escolha, podendo ser complementada com cultivo se necessário para vigilância.
- Fase tardia (>2 semanas): Serologia IgG anti-PT é preferida, especialmente em pacientes não vacinados recentemente.
- Casos em surtos: Uso de PCR com múltiplos alvos (ex: IS481 + ptxA-pr) para evitar falsos positivos e permitir tipagem molecular [17].
A introdução de painéis de PCR multiplex que detectam simultaneamente múltiplos patógenos respiratórios (virus e bactérias) tem revolucionado o diagnóstico diferencial, permitindo identificação etiológica rápida em menos de duas horas [57]. Esses painéis são especialmente úteis em ambientes clínicos onde a etiologia da infecção respiratória aguda é incerta.
Em resumo, o diagnóstico laboratorial da tos ferina combina métodos complementares: o cultivo pela sua especificidade, a PCR pela sua sensibilidade e rapidez, e a serologia para casos tardios. A escolha da técnica deve considerar o tempo de evolução da doença, o estado vacinal do paciente e a possibilidade de coinfeções, assegurando um diagnóstico preciso e uma intervenção oportuna.
Tratamento antibiótico e suporte clínico
O tratamento da infecção por Bordetella pertussis, responsável pela tos ferina, baseia-se principalmente no uso de antibióticos, especialmente os macrólidos, que são considerados a primeira linha terapêutica [8]. Os antibióticos mais utilizados incluem a azitromicina, claritromicina e eritromicina [4]. Esses medicamentos atuam eliminando a bactéria do trato respiratório, reduzindo a gravidade dos sintomas e, principalmente, diminuindo a transmissibilidade para outras pessoas [60]. O tratamento é mais eficaz quando iniciado precocemente, preferencialmente durante a fase catarral da doença, antes do início dos acessos intensos de tosse [8]. Embora os antibióticos nem sempre encurtem significativamente a duração da tosse, são essenciais para interromper a cadeia de transmissão [62].
Esquemas antibióticos por grupo etário
Os esquemas de tratamento variam conforme a idade do paciente. Em lactantes, especialmente menores de seis meses, a azitromicina é o antibiótico de escolha devido ao seu perfil de segurança superior e menor risco de efeitos adversos gastrointestinais em comparação com a eritromicina [63]. A dose recomendada é de 10 mg/kg/dia, administrada em dose única por 3 dias. Em alguns casos, pode-se estender para 5 dias (10 mg/kg no primeiro dia e 5 mg/kg nos dias seguintes) [64]. A eritromicina é uma alternativa, mas está associada a um maior risco de estenose pilórica hipertrófica em recém-nascidos [63]. Em crianças maiores de 1 ano, a azitromicina é administrada com dose de carga de 10 mg/kg no primeiro dia, seguida de 5 mg/kg/dia nos dias 2 a 5, totalizando 5 dias de tratamento [8]. Alternativas incluem a claritromicina (15 mg/kg/dia em duas tomadas por 7 dias) ou a eritromicina (40 mg/kg/dia em quatro tomadas por 14 dias). Em adolescentes e adultos, a azitromicina é preferida por sua facilidade de adesão: 500 mg no primeiro dia, seguidos de 250 mg/dia nos dias 2 a 5 [67]. A claritromicina (500 mg a cada 12 horas por 7 dias) e a eritromicina (500 mg a cada 6 horas por 14 dias) são alternativas viáveis.
Profilaxia antibiótica em contactos estreitos
A profilaxia antimicrobiana pós-exposição é recomendada para prevenir casos secundários, especialmente em contactos de alto risco. Deve ser indicada para todos os contactos estreitos de um caso confirmado ou provável, definidos como contato direto face a face por mais de um minuto, convivência em ambiente fechado por mais de uma hora ou cuidadores do paciente [68]. A profilaxia é particularmente crucial quando os contactos incluem lactantes menores de 1 ano, mulheres grávidas (especialmente no terceiro trimestre do embarazo) ou pessoas imunodeprimidas [68]. O esquema profilático é idêntico ao do tratamento curativo, com as mesmas doses e durações dos macrólidos. A administração deve ocorrer o mais precocemente possível, idealmente dentro de 14 dias após o início da tosse no caso índice [67].
Suporte clínico em casos graves
Em casos graves, especialmente em lactantes, o manejo clínico exige hospitalização, frequentemente em unidade de terapia intensiva pediátrica, devido ao risco elevado de complicações como apneia, insuficiência respiratória, bradicardia e encefalopatia hipóxica [71]. O suporte respiratório é essencial e inclui oxigenoterapia contínua para manter a saturação de oxigênio acima de 90% [72]. Em casos de insuficiência respiratória aguda ou apneias recorrentes, pode ser necessária ventilação mecânica invasiva, com ajustes cuidadosos para evitar barotrauma [73]. A monitorização contínua da frequência cardíaca, frequência respiratória e saturação de oxigênio é fundamental para detectar precocemente descompensações [71]. Além disso, deve-se garantir uma hidratação e nutrição adequadas, que podem exigir alimentação por sonda nasogástrica em pacientes com tosse intensa e risco de aspiração. A prevenção de complicações neurológicas depende do controle rigoroso da oxigenação e da resposta imediata a episódios de apneia com estimulação física ou reanimação, se necessário [75].
Estratégias de prevenção e vacinação
A prevenção da infecção por Bordetella pertussis, agente etiológico da tos ferina, baseia-se em uma abordagem multifacetada que combina vacinação, medidas de higiene, vigilância epidemiológica e controle de transmissão. A vacinação é a intervenção mais eficaz para reduzir a incidência da doença e proteger grupos vulneráveis, especialmente lactantes e recém-nascidos, que enfrentam o maior risco de complicações graves como apneia, pneumonia e morte [76]. Apesar das altas coberturas vacinais em muitos países, observa-se um resurgimento global de casos, o que exige a adaptação contínua das estratégias de prevenção frente à diminuição da imunidade ao longo do tempo e à evolução do patógeno [77].
Vacinas acelulares e esquemas de imunização
As vacinas utilizadas contra a tos ferina são do tipo acelular e combinadas com as vacinas contra difteria e tétano, formando os imunizantes conhecidos como DTaP (para crianças) e Tdap (para adolescentes e adultos) [78]. A vacina acelular contém antígenos purificados de B. pertussis, como o toxóide da toxina pertussis (PT), a hemaglutinina filamentosa (FHA), a pertactina (PRN) e as fimbrias (Fim2/Fim3), o que resulta em menor reatogenicidade em comparação com as antigas vacinas de células inteiras (wP) [79]. O esquema primário com DTaP inclui cinco doses administradas aos 2, 4 e 6 meses, entre 15 e 18 meses, e entre 4 e 6 anos de idade, garantindo proteção inicial contra formas graves da doença [80]. A eficácia da vacina acelular é alta nos primeiros anos após a vacinação, mas decai progressivamente, com estimativas de perda entre 2% e 10% ao ano, o que explica a necessidade de doses de reforço [81].
Vacinação materna e proteção neonatal
Uma das estratégias mais eficazes para proteger recém-nascidos, que ainda não iniciaram o esquema vacinal, é a vacinação da mulher grávida durante o terceiro trimestre do embarazo, preferencialmente entre as semanas 27 e 36 [82]. A administração da vacina Tdap nesse período permite a transferência transplacentária de anticorpos específicos contra a toxina pertussis, conferindo imunidade passiva ao feto. Estudos demonstram que essa prática reduz a incidência de tos ferina em lactentes menores de 3 meses em até 90%, além de diminuir significativamente as hospitalizações por formas graves da doença [83]. Essa estratégia é amplamente recomendada por organizações como a Organização Mundial da Saúde (OMS) e a Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS), sendo considerada fundamental para o controle da morbimortalidade neonatal [84].
Estratégia de "bebê acolchoado" (cocooning)
A estratégia de "bebê acolchoado" ou cocooning consiste na vacinação de todos os contatos próximos do recém-nascido — como pais, irmãos, avós e cuidadores — com a vacina Tdap para criar um círculo protetor que reduza o risco de exposição ao patógeno [85]. Embora teoricamente eficaz, sua implementação enfrenta desafios logísticos e baixa adesão em adultos, limitando seu impacto operacional [86]. Em comparação com a vacinação materna, o cocooning apresenta evidência de efetividade reduzida e não é mais considerado a estratégia principal, mas sim complementar em contextos de alto risco ou quando a vacinação gestacional não foi realizada [87]. Apesar disso, ainda é promovido como medida adicional para fortalecer a proteção do lactente em ambientes familiares com múltiplos contatos [88].
Desafios da imunidade decrescente e adaptação do patógeno
O resurgimento da tos ferina em populações com altas coberturas vacinais está fortemente associado à diminuição da imunidade ao longo do tempo, especialmente com o uso exclusivo de vacinas acelulares, cuja proteção é mais efêmera do que a conferida pelas vacinas de células inteiras [89]. Além disso, a pressão seletiva das vacinas tem levado à evolução de cepas de B. pertussis adaptadas, como aquelas deficientes em pertactina (PRN-), que são cada vez mais prevalentes em países com programas baseados em vacinas acelulares [90]. Essas cepas apresentam vantagem seletiva ao evadir parcialmente a resposta imunológica induzida pela vacina, comprometendo sua eficácia a longo prazo [91]. A combinação de imunidade decrescente e adaptação bacteriana exige a revisão contínua dos calendários vacinais e a introdução de doses de reforço em adolescentes e adultos, especialmente em profissionais de saúde e cuidadores de lactentes [92].
Novas estratégias vacinais em desenvolvimento
Diante das limitações das vacinas acelulares atuais, pesquisadores estão desenvolvendo novas estratégias vacinais com o objetivo de induzir imunidade mais duradoura e eficaz. Entre as abordagens em estudo estão vacinas baseadas em vesículas de membrana externa (VME), que contêm múltiplos antígenos bacterianos em sua forma natural, promovendo uma resposta imunológica mais ampla e robusta [93]. Outra linha promissora envolve vacinas de ARNm, que codificam antígenos-chave de B. pertussis e têm mostrado resultados positivos em modelos animais [94]. Vacinas intranasais vivas atenuadas também estão em fase de ensaios clínicos, com o potencial de induzir imunidade mucosal, essencial para prevenir a colonização inicial e a transmissão do patógeno nas vias respiratórias [95]. Essas inovações representam um passo importante rumo a vacinas de próxima geração capazes de superar as deficiências atuais e contribuir para o controle sustentável da doença [96].
Vigilância epidemiológica e controle em contextos com limitações de recursos
Em contextos com recursos limitados, a prevenção eficaz da tos ferina depende de uma vigilância epidemiológica integrada, com foco na detecção precoce de casos e brotes. A implementação de protocolos de vigilância nos níveis primários de atenção melhora a sensibilidade diagnóstica e permite uma resposta rápida [97]. O uso de testes diagnósticos como a PCR em amostras nasofaríngeas é crucial para o diagnóstico rápido e preciso, facilitando o isolamento e o tratamento oportuno [44]. A manutenção de altas coberturas com a vacina DTP (difteria, tétano, pertussis) em crianças menores de um ano é prioritária, sendo o alicerce da imunidade de rebanho [99]. Em áreas com baixa cobertura, como comunidades indígenas ou zonas rurais, campanhas focalizadas e mobilização comunitária são essenciais para fechar brechas vacinais e proteger populações vulneráveis [100]. A integração de vacinação, vigilância e tratamento com antibióticos macrólidos forma um eixo central para o controle sustentável da doença, mesmo em ambientes com escassos recursos [71].
Epidemiologia e dinâmica de transmissão
A Bordetella pertussis é o agente etiológico da tos ferina, uma infecção respiratória altamente contagiosa cuja dinâmica de transmissão e padrões epidemiológicos são influenciados por fatores como cobertura vacinal, imunidade de rebanho e adaptação do patógeno. A doença apresenta um padrão cíclico de ressurgimento global, com surtos ocorrendo a cada 3 a 5 anos, mesmo em países com altas coberturas vacinais [102]. Esse fenômeno tem sido observado em diversas regiões, incluindo América Latina, onde países como Brasil, México, Peru e Equador registraram aumentos significativos de casos desde 2024 [103]. No México, por exemplo, a cobertura da vacina DTP caiu para 78% em 2024, abaixo do nível necessário para garantir imunidade de rebanho, o que contribuiu para o aumento da transmissão [104].
Transmissão e período de contagiosidade
A transmissão de Bordetella pertussis ocorre principalmente por meio de gotículas respiratórias geradas quando uma pessoa infectada tosse, espirra ou fala em proximidade com outras pessoas [39]. A transmissão é especialmente eficiente em ambientes fechados e com contato prolongado, como em domicílios, escolas e centros de cuidado infantil [24]. Uma pessoa infectada pode transmitir a bactéria para entre 12 e 17 indivíduos não imunizados, destacando sua alta contagiosidade [9]. O período de maior contagiosidade ocorre nas primeiras duas semanas após o início da tosse, embora a transmissão possa começar já na fase catarral, quando os sintomas são leves e inespecíficos (como secreção nasal e tosse leve), dificultando o diagnóstico precoce [25]. Sem tratamento antibiótico, a pessoa pode permanecer contagiosa por até três semanas após o início da tosse [109]. No entanto, o tratamento com antibióticos como azitromicina ou claritromicina reduz significativamente o período de contagiosidade, geralmente após cinco dias de terapia [26].
Papel dos adolescentes e adultos na cadeia de transmissão
Adolescentes e adultos desempenham um papel crucial como reservatórios silenciosos na cadeia de transmissão da tos ferina, especialmente para lactantes. A apresentação clínica nesses grupos é frequentemente atípica, com tosse persistente mas sem o característico "galo" inspiratório, o que leva a diagnósticos tardios ou errôneos [45]. Essa subnotificação permite que a bactéria circule continuamente na comunidade. Estudos indicam que mais de 75% dos casos em lactantes têm origem em familiares ou cuidadores próximos, especialmente a mãe [44]. A ressurgência de casos nesses grupos está diretamente ligada à diminuição da imunidade ao longo do tempo, tanto por vacinação quanto por infecção prévia, fenômeno conhecido como "waning immunity" [81]. A eficácia das vacinas acelulares pode diminuir entre 2% e 10% ao ano após a última dose, com proteção durando entre 4 e 9 anos, o que explica surtos em populações bem vacinadas [114].
Impacto da vacinação na dinâmica da doença
A cobertura vacinal é um determinante-chave na dinâmica de transmissão comunitária da tos ferina. A vacinação com esquemas de DTaP (crianças) e Tdap (adolescentes e adultos) reduz significativamente a incidência da doença e é essencial para alcançar a imunidade de rebanho [115]. A Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS) recomenda coberturas de pelo menos 95% com três doses da vacina DTP para prevenir surtos [115]. No entanto, a queda temporária na vacinação durante e após a pandemia de COVID-19 criou brechas na proteção coletiva, facilitando a circulação sustentada do patógeno [117]. Além disso, a adaptação evolutiva de Bordetella pertussis em resposta à pressão seletiva das vacinas acelulares tem contribuído para o ressurgimento da doença. Um exemplo notável é o aumento de cepas deficientes em pertactina (PRN-), um antígeno incluído nas vacinas acelulares, que apresentam vantagem seletiva em populações vacinadas [91].
Estratégias de prevenção direcionadas a grupos vulneráveis
A proteção de lactantes, especialmente menores de seis meses, é uma prioridade epidemiológica devido ao alto risco de complicações graves como apneia, pneumonia e morte [25]. Como esses bebês ainda não completaram o esquema primário de vacinação, dependem de estratégias indiretas de proteção. A vacinação da gestante durante o terceiro trimestre do embarazo é a medida mais eficaz, pois permite a transferência transplacentária de anticorpos, conferindo imunidade passiva ao recém-nascido [120]. A eficácia dessa estratégia pode superar 90% na prevenção de formas graves de tos ferina em lactantes [83]. A estratégia do "cocooning", que consiste em vacinar todos os contatos próximos do recém-nascido (pais, irmãos, avós), é complementar, embora sua efetividade prática seja limitada pela baixa adesão e cobertura vacinal em adultos [86]. A vigilância epidemiológica ativa, combinada com diagnóstico rápido por meio de PCR e tratamento oportuno, é essencial para detectar surtos precocemente e interromper a cadeia de transmissão [123].
Complicações e manejo em grupos de risco
A infecção por Bordetella pertussis apresenta um espectro clínico variável, mas é particularmente grave em lactantes menores de seis meses, especialmente nos primeiros três meses de vida, que constituem o grupo de maior risco para complicações graves e óbito [124]. A gravidade nesta faixa etária está relacionada à imaturidade do sistema respiratório e imunológico, além da ausência de imunidade ativa, já que a primeira dose da vacina DTaP é administrada apenas aos dois meses de idade [125]. Os sintomas iniciais são frequentemente inespecíficos, semelhantes a um resfriado comum, com rinite, tosse leve e febre ausente ou moderada, o que dificulta o diagnóstico precoce [126]. Ao contrário de crianças maiores, os lactantes raramente desenvolvem a tosse paroxística intensa ou o característico som inspiratório ("galo"), podendo apresentar quadros atípicos como apneia recorrente, cianose (coloração azulada da pele por hipóxia), dificuldade respiratória progressiva com retracções torácicas e taquipneia, vómitos pós-túsicos e alterações no estado geral, como irritabilidade ou letargia [127][42].
Complicações graves em lactantes
As complicações mais comuns e perigosas em lactantes incluem pneumonia, que é a principal causa de hospitalização e morte, seguida pela apneia, que pode ser central, obstrutiva ou mista e requer monitorização contínua e suporte respiratório imediato [25]. A hipóxia cerebral prolongada devido às apneias pode desencadear convulsões e encefalopatia hipóxica-isquémica, uma complicação neurológica grave que pode resultar em sequelas permanentes como atraso no desenvolvimento, epilepsia ou deficiência motora [130]. Outra complicação crítica é a hipertensão pulmonar, causada pela obstrução vascular e vasoconstrição pulmonar, que aumenta o risco de choque e morte [131]. Fatores associados a maior risco de mortalidade incluem hiperleucocitose marcada (leucócitos > 50.000/mm³), presença de pneumonia, hipertensão pulmonar e frequência cardíaca superior a 170 lpm [131]. O manejo destes casos graves exige hospitalização em unidade de cuidados intensivos pediátricos, onde se pode fornecer suporte respiratório avançado e monitorização neurológica contínua [71].
Manejo do suporte respiratório e neurológico
O suporte respiratório é a pedra angular do tratamento em lactantes com tos ferina grave. A oxigenoterapia é indicada para manter a saturação de oxigénio em sangue acima de 94%, prevenindo a hipoxia tissular [72]. Em casos de insuficiência respiratória aguda ou apneias recorrentes, pode ser necessária a ventilação mecânica invasiva, com ajustes cuidadosos para evitar barotrauma, especialmente em pulmões já comprometidos por atelectasias ou pneumonia secundária [4]. A monitorização contínua da frequência respiratória, frequência cardíaca e saturação de oxigénio é essencial para a deteção precoce de descompensações [71]. Para o manejo da encefalopatia hipóxica, além da prevenção primária com suporte ventilatório adequado, é necessário um suporte neurológico com controlo de convulsões através de antiepilépticos e manutenção de parâmetros hemodinâmicos estáveis para otimizar o fluxo sanguíneo cerebral [137]. O seguimento multidisciplinar a longo prazo é fundamental para avaliar e tratar possíveis sequelas neurológicas [130].
Estratégias de prevenção para proteger os lactantes
Dado o alto risco em lactantes, a prevenção é crucial e baseia-se em estratégias de proteção indireta. A vacinação da mulher grávida com a vacina Tdap durante o terceiro trimestre da gestação, idealmente entre as semanas 27 e 36, é a estratégia mais eficaz. Esta prática permite a transferência transplacentária de anticorpos protectores para o feto, conferindo imunidade passiva ao recém-nascido nos seus primeiros meses de vida, reduzindo significativamente a incidência e a duração das hospitalizações [139][140]. A eficácia desta estratégia é superior a 90% na prevenção da doença clínica em lactantes [83]. A estratégia do cocooning, que consiste em vacinar todos os contactos próximos do recém-nascido (pais, irmãos, avós, cuidadores) com Tdap, cria um "capullo" de proteção e é uma medida complementar recomendada [85]. Embora a sua eficácia prática seja limitada pela dificuldade de alcançar coberturas vacinais elevadas em adultos, continua a ser uma ferramenta importante no contexto familiar [87]. Além disso, o tratamento profilático com antibióticos, como a azitromicina, é indicado para todos os contactos estreitos de um caso confirmado, especialmente se forem cuidadores de lactantes, para interromper a cadeia de transmissão [68].