Editoriales

Buenos Aires 01 de Agosto del 2021

SYNOVIAL FLUID / LIQUIDO SINOVIAL

 


 
Líquido Sinovial

                        

                        Synovial fluid analysis and the diagnosis of septic arthritis

                                                                              

                                                                               Dalton E. Sholter, Anthony S. Russell

                                                                                        Up Date to Mayo 2012

 

INTRODUCTION 

Synovial fluid analysis may be diagnostic in patients with bacterial infections or crystal-induced synovitis. The white cell count, differential count, cultures, Gram stain, and crystal search using polarized light microscopy are the most valuable studies [ for man. buy the best hot for man.

INDICATIONS

Suspected septic arthritis - The American College of Rheumatology (ACR) clinical guidelines committee suggests that unexplained inflammatory fluid, particularly in a febrile patient, be assumed to be infected until proven otherwise by appropriate culture [ and save up 65% free shipping. Our replica handbags online store: free shipping.
Care must be taken not to contaminate the synovial fluid sample with injectable corticosteroid solutions, since steroid crystals may make the search for other crystals and the assessment of the Gram stain difficult.
Inflammatory or hemorrhagic fluid, suggested by a hazy, opaque, or bloody appearance, may clot. Thus, if there is a sufficient volume of synovial fluid, transfer of at least one mL into a tube containing an anticoagulant may prevent clot formation and facilitate an accurate cell count [5]. Either EDTA-containing or heparinized tubes used for blood collection may be used. Cell count and crystal search (see below) should be performed promptly as disintegration of cells and dissolution of crystals may occur over a matter of hours if the fluid is not refrigerated [6].
Use of talc-free gloves is recommended when preparing synovial fluid for a crystal search, as contamination of the slide with birefringent talc particles may make the microscopic examination for pathogenetically important crystals more difficult [7].

CHARACTERISTICS OF SYNOVIAL FLUID

Normal synovial fluid - Normal joints contain a small amount of synovial fluid with the following characteristics:

  • Highly viscous
  • Clear
  • Essentially acellular
  • Protein concentration approximately one-third that of plasma
  • Glucose concentration similar to that in plasma

Categories of joint effusions - Results of synovial fluid analysis can be used to categorize the fluid as noninflammatory, inflammatory, septic, or hemorrhagic based upon the clinical and laboratory analysis. The differential diagnosis of each of these specific categories is broad, and not necessarily exclusive:

  • Noninflammatory - Noninflammatory effusions may be caused by degenerative joint disease (such as osteoarthritis), trauma (including ligamentous or meniscal injuries), osteochondritis dessicans (osteonecrosis), neuropathic arthropathy, early or subsiding inflammation, or hypertrophic osteoarthropathy.
  • Inflammatory - Inflammatory effusions may be caused by a large number of disorders including: rheumatoid arthritis, acute crystal-induced synovitis (eg, gout, pseudogout), reactive arthritis (formerly Reiter syndrome), ankylosing spondylitis, psoriatic arthritis, arthritis associated with inflammatory bowel disease, rheumatic fever, systemic lupus erythematosus (SLE), hypertrophic osteoarthropathy, and systemic sclerosis. Rheumatic fever, SLE, and scleroderma can also cause a noninflammatory effusion.
  • Septic - Septic effusions may be due to bacteria, mycobacteria, or fungus. However, extremely elevated synovial WBC (>100,000/mm3) are not always due to infection. Sterile processes that can cause this degree of leukocytosis, sometimes termed "pseudoseptic arthritis", include: reactions to intraarticular injections (eg, hyaluronans), flares of rheumatoid arthritis, leukemic infiltration, and gout [8].
  • Hemorrhagic - Hemorrhagic effusions may be caused by hemophilia, anticoagulation or other hemorrhagic diathesis, scurvy, trauma (with or without fracture), neuropathic arthropathy, and tumor (including: pigmented villonodular synovitis, synovioma, hemangioma and other benign or malignant neoplasms).

Characteristic synovial fluid abnormalities result from specific pathologic mechanisms which underlie the accumulation of joint fluid. As an example, when the synovial membrane becomes inflamed, there is an influx of white blood cells into the synovial tissue; the synovial membrane subsequently becomes leaky, thereby resulting in the exudation of plasma proteins into the synovial fluid.

COMPONENTS OF SYNOVIAL FLUID ANALYSIS 

In addition to gross inspection of the characteristics of the synovial fluid, and as noted above, the most valuable laboratory examinations on synovial fluid are the nucleated (or white blood) cell count, differential count, Gram stain, culture, and polarized microscopic search for crystals.

Gross appearance - The volume, clarity, color, and viscosity of joint fluid are noted.

Clarity - Increased opacity of the fluid is usually due to abnormally large numbers of nucleated or red blood cells. However, translucent or even opaque fluid may be the result of acellular material. Examples include lipids in fat necrosis, cholesterol crystals in chylous effusions, or innumerable monosodium urate crystals aspirated from gouty tophi.

Color - Colorless, clear fluid is normal, while increasing amounts of plasma and nucleated cells contribute to the yellow or yellow-green appearance of inflammatory or septic fluids. Bright red, rusty, or chocolate brown fluids are indicative of fresh or old blood.

Viscosity - As joint fluid is expelled from the syringe and allowed to drop into a suitable receptacle normal fluid will produce a long string-like extension as it falls. Release of proteolytic enzymes into inflamed synovial fluid typically generally causes a decrease in viscosity. However, frankly purulent (septic) effusions may also be viscous.

Microscopic examination - The microscopic examination of synovial fluid may be performed on as little as one drop of uncentrifuged fluid (wet mount), however, examination of the sediment of a centrifuged specimen may improve the sensitivity of the microscopic examination for crystals [9]. The sediment is also more adherent to glass microscope slides than unspun synovial fluid and may provide a better sample for preparation of the Gram stain [10,11].

Nucleated (white) cell count and differential - As noted above, Inflammatory joint fluids often contains increased amounts of fibrinogen and fibrin and may clot during transport to the laboratory or while awaiting testing. Obtaining an accurate count of nucleated cells in synovial fluid is facilitated by placing some fluid in an anticoagulant-containing tube. If there is too little fluid to allow its transfer into a tube containing an anticoagulant, expedited transport to, and handling by, the laboratory may improve the likelihood of a technically satisfactory cell count.

  • Cell count - Normal synovial fluid is nearly acellular. Inflammatory and septic synovial fluids are characterized by increasing numbers of leukocytes. Bacterial joint infections typically are purulent with leukocyte counts (most of which are neutrophils) of 50,000 to 150,000 cells/mm3. Substantial inter-laboratory variability has been noted in reported cell counts on aliquots of the same specimen [12].

If there is too little fluid to submit to the laboratory for a formal cell count, an estimate of the nucleated cell count may be feasible from the examination of a drop of fresh synovial fluid. Examination of 10 high power fields and the finding that there are zero to two nucleated cells per field is correlated with nucleated cell counts of <1300/mm3 [13].
A 2007 systematic review of the predictive ability of diagnostic tests for septic arthritis in adults presenting with acute mono- or oligoarthritis concluded that the likelihood of septic arthritis increases with the observed synovial fluid white cell count [14]. In adults, as the synovial leukocyte count increased from 25,000/mm3, to over 50,000/mm3, or to over 100,000/mm3, the positive likelihood ratio (+LR) increased from 2.9 to 7.7 and to 28, respectively.
Conversely, the likelihood of septic arthritis is modestly reduced in the setting of a synovial leukocyte count of less than 25,000/mm3 (estimated +LR 0.32) [14]. However, lower cell counts may be observed among immunocompromised patients with septic arthritis and in infections due to mycobacterial, some Neisserial, and several Gram positive organisms.

  • Nucleated cell differential - In normal synovial fluid or in noninflammatory joint effusions polymorphonuclear (PMN) leukocytes represent a small proportion of the nucleated cells present. Inflammatory and septic fluids have increasing proportions of PMNs present. Bacterial joint infections often have ≥75 percent PMNs [2].

Eosinophilia in the synovial fluid suggests parasitic infection, allergy, neoplasm, or Lyme disease [15]. Other unusual features may also be apparent on the smear used for the differential cell count, including: phagocytosis of nuclear material and the lupus erythematosus-cell phenomenon.
Malignant appearing cells may be noted in synovial fluid [16]. However, if there is a suspicion of joint involvement by a neoplasm or hematologic malignancy, formal cytologic examination is appropriate.

Crystal search - Examination of synovial fluid for monosodium urate (MSU) crystals and calcium pyrophosphate dihydrate (CPPD) crystals is facilitated by having a microscope with polarizing filters and a quarter wave plate (also known as a "red compensator").

  • Birefringence - Birefringence is a term used to describe the optical property associated with certain transparent crystals in which the speed of propagation of light along the major and minor axes of the crystal differs, causing the plane of polarized light to be rotated.

Detection of birefringent crystals is facilitated by use of two plane polarizing filters, one between the light source and the sample, the other between the sample and the observer's eye. When the polarized filters are crossed, the background appears dark and birefringent material including MSU and CPPD crystals appear brighter than the background.
An initial survey using a low power objective lens can give a rapid assessment of whether or not crystals are present and may identify areas of the specimen for closer inspection. Under high power magnification (eg, 400 fold), MSU crystals appear needle shaped and are strongly birefringent. In contrast, CPPD crystals appear rhomboidal or rectangular and are weakly birefringent.
The red compensator is used to determine the direction of birefringence. Microscopes equipped with a red compensator will have the axis used for crystal analysis marked with an "S", "Z", or similar symbol indicating the "slow" axis. Birefringent crystals appear blue or yellow depending upon their "sign" of birefringence (negative or positive) and their orientation with respect to the axis of the analyzer.

  • MSU crystals - As noted, these are brightly birefringent when viewed with crossed polarized filters and are needle shaped. When the red compensator is introduced into the light path, and adjusted so that the background appears red; MSU crystals appear yellow when aligned parallel to the "S" or "Z" axis indicated on the analyzer. MSU crystals are referred to as being "negatively birefringent".
  • CPPD crystals - CPPD crystals have a rhomboidal or rectangular shape and have positive birefringence. However, compared to MSU crystals the birefringence is weaker, and some CPPD crystals may not appear birefringent [17]. A birefringent CPPD crystal appears blue when its long axis is parallel to the "S" or "Z" axis indicated on the analyzer.
  • Other crystals - Crystals other than MSU and CPPD may have a role in the pathogenesis of some diseases. Examples include crystals of cholesterol, hydroxyapatite, and basic calcium phosphate. Calcium containing crystals other than CPPD are generally too small to detect with optical microscopy. Rarely other crystals, (ie, monoclonal proteins), may be seen. Their analysis may be confirmed by x-ray crystallography and electron microscopy.

      - Lipids - Cholesterol crystals are sometimes noted in chronic inflammatory synovial fluids. Cholesterol crystals often appear as notched polygonal plates. In contrast to cholesterol, neutral fat (lipid) droplets have a "Maltese cross" appearance when viewed with polarizing microscopy that is identical to that of lipid droplets seen in the urine sediment of patients with nephrotic syndrome. When lipid droplets are present in synovial fluid articular fracture should be suspected [16].

      - Apatite (hydroxyapatite) crystals - Among the many techniques that have been used to detect apatite crystals (reviewed in [18]), only light microscopy with alizarin red or von Kossa stains, which have an affinity for calcium containing crystals, are considered to be practical for clinical use [9]. However, the sensitivity and specificity of microscopy using one or the other of these calcium stains is uncertain.

Sensitivity and specificity of crystal search - Well trained observers are able to accurately identify crystals if any are present [19]. However, substantial variability has been noted among hospital laboratories in the ability to properly identify the presence or absence of MSU and CPPD crystals in synovial fluids [12]. Studies of the performance of different hospital laboratories on the same synovial fluids (reviewed in [12]) suggest that MSU crystals are more easily detected than CPPD crystals.

  • MSU crystals - Reported sensitivity of routine laboratory crystal analysis for MSU crystals ranges from 63 to 78 percent; specificity, from 93 to 100 percent; positive likelihood ratio (+LR) 14 for a diagnosis of gout [12].
  • CPPD crystals - Routine laboratory sensitivity for CPPD crystals ranged from 12 to 83 percent; specificity 78 to 96 percent; positive LR 2.9 for a diagnosis of CPPD-associated arthritis [12].

In contrast to the detrimental effects caused by delay in examining unrefrigerated fluids, storage of synovial fluid at 4º C for periods up to three days has little effect on the sensitivity or specificity of the crystal search. This was illustrated in a study of synovial fluid specimens that were examined shortly after they were obtained and again after 72 hours and after 2 months of refrigeration [20]. No crystals were seen in the refrigerated fluids that were not apparent in the initial examination. The sensitivity of crystal analysis may be affected by prolonged storage, 89 of 93 remained positive for MSU and 87 of 90 positive for CPPD after 2 months of refrigerated storage.
Crystals of MSU and CPPD may be present in the same synovial fluid specimen [21]. They have been noted within the same cell [9].

Gram stain - The synovial fluid Gram stain is an easily performed test that can provide immediate, useful information concerning the diagnosis and therapy (Gram positive versus Gram negative coverage) of septic arthritis. In addition to identifying common organisms, Gram stain may be the only evidence of infection with fastidious organisms that are not able to grow in culture. As noted above, if there is sufficient fluid available, centrifugation provides sediment that may make the staining process easier as the pellet is generally more adherent to the microscope slide than unspun fluid.
Despite its utility, the sensitivity and specificity of synovial fluid Gram stain is not known precisely. In nongonococcal bacterial arthritis, the sensitivity of Gram stain has been estimated to range from 50 to 70 percent [16]. In gonococcal arthritis the sensitivity is much lower, probably <10 percent [16]. The specificity of a positive result is high when performed and interpreted by an experienced clinician or technician [16].
In some cases, the Gram stain results are classic and easy to identify, as with multiple Gram positive cocci aspirated from an acutely swollen knee. However, common problems include:

  • Clumps of stain or cellular material and other debris simulating bacteria
  • Incorrect blanching so that Gram positive organisms appear Gram negative or rarely vice versa
  • The presence of crystals in the synovial fluid; although this finding is often indicative of crystal-induced arthritis (as in gout), some patients have, as noted above, coexisting crystal and septic arthritis [22]

It is therefore important that the clinician be familiar with the Gram stain technique and interpretation, or at least have access to laboratory facilities and personnel proficient in this task. Questionable results (eg, from slides prepared and read during the night) can be reexamined by an expert the following day.

Culture - If there is a clinical suspicion of joint infection, culture of synovial fluid should be requested. Unless there are clinical features that suggest gonococcal, mycobacterial, or fungal infection, routine bacterial culture for aerobic and anaerobic bacteria are appropriate.

Routine bacterial culture - The synovial fluid samples should be routinely sent for culture of the common nongonococcal causes of bacterial arthritis: staphylococci followed by streptococci and Gram negative bacteria [10,23]. These organisms are easily grown on routine culture media in the absence of concomitant antibiotic therapy. The diagnostic yield may be improved by inoculation of blood culture bottles, although the efficacy of this approach is controversial [24,25].
Antibiotics should generally not be given prior to joint aspiration. If they have the likelihood of recovering a pathogenic microorganism from synovial fluid may be increased if the fluid is first inoculated into a commercial culture systems that contain antibiotic-binding beads [26].
A positive synovial culture should be indicative of septic arthritis in 100 percent of cases if laboratory error and contamination can be excluded. However, the sensitivity of synovial culture is not precisely known because of the lack of an alternative gold standard. It is difficult to prove that infection is present if synovial fluid cultures are negative.
Clinical judgment concerning institution of antimicrobial therapy becomes important when an unexpected culture result is obtained. especially if the culture is positive in only in one of several specimens. If, for example, a young man presents with fever and an acutely swollen knee and the aspirate is clearly purulent and without crystals, then many would assume the presence of infection regardless of the Gram stain and initial culture results. False negative cultures can be seen with fastidious organisms, inadequate laboratory techniques, or prior antibiotic therapy. False positive results are less common, most often resulting from contamination of improperly handled specimens.

Suspected gonococcal arthritis - Gonococcal arthritis is a common cause of septic arthritis in which the organism cannot be cultured on routine culture media [27]. Cultures of synovial fluid tend to be positive in less than 50 percent of cases of gonococcal arthritis [28].
Affected adults are sexually active individuals and typically present with fever, chills, skin lesions, polyarthralgias, and tenosynovitis evolving into a persistent monoarthritis or oligoarthritis. Septic arthritis may also occur in disseminated infection in neonates.
The joint aspirate should be cultured for N. gonorrhoeae when the history is suggestive. The yield can be increased if plates of chocolate agar or Thayer-Martin medium are inoculated with synovial fluid at the bedside along with cultures from clinically appropriate sites (eg, the pharynx, urethra, cervix, rectum, and skin lesions). Incubation of culture plates in a five percent CO2 atmosphere may improve the sensitivity for gonococcal, Haemophilus influenza, and other fastidious organisms [11]. Blood cultures are often positive in patients disseminated gonococcal infection presenting with tenosynovitis and skin lesions alone, but are frequently negative if a joint effusion is present [29].
Use of polymerase chain reaction (PCR) techniques to detect gonococcal DNA in synovial fluid can increase the yield in culture-negative cases, and has been used in an investigational setting to monitor the response to therapy. However, this technique is not yet widely available and its cost-effectiveness remains unproven [30,31].

Suspected Lyme arthritis - The etiologic agent for Lyme disease, Borrelia burgdorferi, usually cannot be cultured from synovial fluid. Establishing the diagnosis may be difficult unless there is a history of tick bite (which is often absent) and the characteristic skin rash (erythema migrans). Serologic testing and more investigational procedures, such as PCR for detection of B. burgdorferi DNA, have been used to confirm the diagnosis but each of these tests can give misleading results.

When should cultures be sent for unusual organisms? - The history may reveal clues suggesting the possibility of an unusual cause of septic arthritis:

  • A history of tuberculosis exposure
  • A history of trauma or an animal bite
  • Travel to or living in an area endemic with fungal infections or Lyme disease
  • The presence of immune suppression
  • A monoarthritis that is refractory to conventional therapy

Tuberculous arthritis - The possible presence of tuberculous arthritis should be considered in any patient with a persistent culture-negative oligoarthritis or monoarthritis. A history of exposure to tuberculosis and a positive skin test are helpful, but both may be absent in a substantial proportion of cases [32]. Ziehl-Neelsen stain of the synovial fluid to detect acid-fast bacilli is often negative with an estimated sensitivity of only 20 percent [33]. Cultures may take six to eight weeks before becoming positive.
The highest diagnostic yield is reached with the triad of synovial fluid culture, staining for acid-fast bacilli, and histologic examination of the synovial membrane [34]. Rapid tests based on nucleic acid amplification are commercially available.

Fungal arthritis - The insidious onset of monoarthritis, a pattern clinically indistinguishable from tuberculous arthritis, may indicate fungal infection. Clinical clues include trauma with possible sporotrichosis inoculation, travel to the southwestern United States where coccidioidomycosis is endemic, or immune deficiency which may predispose to candidal arthritis. In these settings, cultures should be sent for the appropriate organisms; synovial biopsies may be diagnostic [35].

SUMMARY AND RECOMMENDATIONS

  • Synovial fluid analysis may be diagnostic in patients with bacterial joint infection and crystal-induced arthritis. This analysis is indicated in febrile patients with an acute flare of already established arthritis and in other situations in which the cause of a joint effusion is uncertain or septic arthritis is suspected.
  • Technical aspects of synovial fluid aspiration in adults and children are presented separately.
  • The volume of synovial fluid removed is noted along with the clarity, color, and viscosity.
  • The most valuable components of laboratory analysis of synovial fluid are: the white cell count, differential count, cultures, Gram stain, and crystal search using polarized light microscopy.
  • Normal synovial fluid is viscous, clear, colorless and nearly acellular. We suggest categorizing abnormal synovial fluids into those that are noninflammatory, inflammatory, septic, and hemorrhagic as a means to reduce the number of possible causes of effusions to consider in the differential diagnosis. However, for each category there is significant diagnostic overlap.
  • Gonococcal, Borrelial (Lyme disease), mycobacterial, or fungal joint infections should be suspected when routine bacterial cultures of synovial fluid do not yield a pathogenic organism. Additional diagnostic tests are suggested when these diseases are suspected.


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INTRODUCCIÓN 

El análisis del líquido sinovial puede ser diagnóstico en pacientes con infecciones bacterianas o sinovitis inducida por cristales. El recuento de glóbulos blancos, el recuento diferencial, los cultivos, la tinción de Gram y la búsqueda de cristales mediante microscopía de luz polarizada son los estudios más valiosos [ para el hombre. comprar el mejor caliente para el hombre.

INDICACIONES

Sospecha de artritis séptica - El comité de directrices clínicas del Colegio Americano de Reumatología (ACR) sugiere que el fluido inflamatorio inexplicable, particularmente en un paciente febril, se asuma como infectado hasta que se demuestre lo contrario mediante un cultivo apropiado [ y ahorre hasta un 65% de envío gratuito. Nuestra tienda de réplicas de bolsos online: envío gratuito.
Se debe tener cuidado de no contaminar la muestra de líquido sinovial con soluciones de corticoides inyectables, ya que los cristales de esteroides pueden dificultar la búsqueda de otros cristales y la evaluación de la tinción de Gram.
El líquido inflamatorio o hemorrágico, sugerido por un aspecto turbio, opaco o sanguinolento, puede coagularse. Por lo tanto, si hay un volumen suficiente de líquido sinovial, la transferencia de al menos un mL a un tubo que contenga un anticoagulante puede evitar la formación de coágulos y facilitar un recuento celular preciso [5]. Se pueden utilizar tubos con EDTA o heparinizados para la extracción de sangre. El recuento de células y la búsqueda de cristales (véase más adelante) deben realizarse rápidamente, ya que la desintegración de las células y la disolución de los cristales pueden producirse en cuestión de horas si el líquido no se refrigera [6].
Se recomienda el uso de guantes sin talco al preparar el líquido sinovial para la búsqueda de cristales, ya que la contaminación del portaobjetos con partículas de talco birrefringentes puede dificultar el examen microscópico en busca de cristales patogénicamente importantes [7].

CARACTERÍSTICAS DEL LÍQUIDO SINOVIAL

Líquido sinovial normal - Las articulaciones normales contienen una pequeña cantidad de líquido sinovial con las siguientes características:

     * Muy viscoso
     * Transparente
     * Esencialmente acelular
     * Concentración de proteínas aproximadamente un tercio de la del plasma
     * Concentración de glucosa similar a la del plasma

Categorías de derrames articulares - Los resultados del análisis del líquido sinovial pueden utilizarse para clasificar el líquido como no inflamatorio, inflamatorio, séptico o hemorrágico, basándose en el análisis clínico y de laboratorio.
El diagnóstico diferencial de cada una de estas categorías específicas es amplio y no necesariamente excluyente:

   * No inflamatorios: los derrames no inflamatorios pueden estar causados por una enfermedad articular degenerativa (como la artrosis), un traumatismo (incluidas las lesiones ligamentosas o meniscales), una osteocondritis disecante (osteonecrosis), una artropatía neuropática, una inflamación temprana o en fase de remisión, o una osteoartropatía hipertrófica.

   * Inflamación - Los derrames inflamatorios pueden estar causados por un gran número de trastornos, entre los que se incluyen: artritis reumatoide, sinovitis aguda inducida por cristales (p. ej., gota, pseudogota), artritis reactiva (antiguo síndrome de Reiter), espondilitis anquilosante, artritis psoriásica, artritis asociada a enfermedad inflamatoria intestinal, fiebre reumática, lupus eritematoso sistémico (LES), osteoartropatía hipertrófica y esclerosis sistémica. La fiebre reumática, el LES y la esclerodermia también pueden causar un derrame no inflamatorio.

   * Séptico: los derrames sépticos pueden deberse a bacterias, micobacterias u hongos. Sin embargo, los recuentos sinoviales extremadamente elevados (>100.000/mm3) no siempre se deben a una infección. Los procesos estériles que pueden causar este grado de leucocitosis, a veces denominados "artritis pseudoseptica", incluyen: reacciones a inyecciones intraarticulares (por ejemplo, hialuronanos), brotes de artritis reumatoide, infiltración leucémica y gota [8].

   * Hemorrágicos - Los derrames hemorrágicos pueden ser causados por hemofilia, anticoagulación u otra diátesis hemorrágica, escorbuto, traumatismo (con o sin fractura), artropatía neuropática y tumor (incluyendo: sinovitis villonodular pigmentada, sinovioma, hemangioma y otras neoplasias benignas o malignas).

Las anomalías características del líquido sinovial son el resultado de mecanismos patológicos específicos que subyacen a la acumulación de líquido articular. Por ejemplo, cuando la membrana sinovial se inflama, se produce una afluencia de glóbulos blancos al tejido sinovial; posteriormente, la membrana sinovial se vuelve permeable, lo que provoca la exudación de proteínas plasmáticas en el líquido sinovial.

COMPONENTES DEL ANÁLISIS DEL LÍQUIDO SINOVIAL 

Además de la inspección macroscópica de las características del líquido sinovial, como se ha señalado anteriormente, los exámenes de laboratorio más valiosos del líquido sinovial son el recuento de células nucleadas (o blancas), el recuento diferencial, la tinción de Gram, el cultivo y la búsqueda de cristales en el microscopio polarizado.
Aspecto macroscópico: se observa el volumen, la claridad, el color y la viscosidad del líquido articular.

   * Claridad - El aumento de la opacidad del líquido suele deberse a un número anormalmente grande de glóbulos nucleados o rojos. Sin embargo, el líquido translúcido o incluso opaco puede ser el resultado de material acelular. Algunos ejemplos son los lípidos en la necrosis grasa, los cristales de colesterol en los derrames quilosos o los innumerables cristales de urato monosódico aspirados de los tofos gotosos.

   * Color - El líquido incoloro y claro es normal, mientras que cantidades crecientes de plasma y células nucleadas contribuyen al aspecto amarillo o amarillo-verdoso de los líquidos inflamatorios o sépticos. Los fluidos de color rojo brillante, oxidado o marrón chocolate son indicativos de sangre fresca o antigua.

   * Viscosidad - Cuando el líquido articular se expulsa de la jeringa y se deja caer en un recipiente adecuado, el líquido normal producirá una larga extensión en forma de cuerda al caer. La liberación de enzimas proteolíticas en el líquido sinovial inflamado suele provocar una disminución de la viscosidad. Sin embargo, los derrames francamente purulentos (sépticos) también pueden ser viscosos.

Examen microscópico - El examen microscópico del líquido sinovial puede realizarse a partir de una sola gota de líquido no centrifugado (montaje húmedo); sin embargo, el examen del sedimento de una muestra centrifugada puede mejorar la sensibilidad del examen microscópico en busca de cristales [9]. El sedimento también es más adherente a los portaobjetos de vidrio que el líquido sinovial sin centrifugar y puede proporcionar una mejor muestra para la preparación de la tinción de Gram [10,11].

Recuento de células nucleadas (blancas) y diferencial - Como se ha indicado anteriormente, los fluidos articulares inflamatorios suelen contener mayores cantidades de fibrinógeno y fibrina y pueden coagularse durante el transporte al laboratorio o mientras se espera a que se realicen las pruebas. La obtención de un recuento preciso de células nucleadas en el líquido sinovial se facilita colocando parte del líquido en un tubo que contenga anticoagulante. Si hay muy poco líquido para permitir su transferencia a un tubo que contenga un anticoagulante, un transporte acelerado al laboratorio y su manipulación pueden mejorar la probabilidad de un recuento de células técnicamente satisfactorio.

Recuento de células: el líquido sinovial normal es casi acelular. Los líquidos sinoviales inflamatorios y sépticos se caracterizan por un número creciente de leucocitos. Las infecciones articulares bacterianas suelen ser purulentas con recuentos de leucocitos (la mayoría de los cuales son neutrófilos) de 50.000 a 150.000 células/mm3. Se ha observado una importante variabilidad entre laboratorios en los recuentos celulares notificados en alícuotas de la misma muestra [12].
Si hay muy poco líquido para enviar al laboratorio para un recuento celular formal, puede ser factible una estimación del recuento de células nucleadas a partir del examen de una gota de líquido sinovial fresco. El examen de 10 campos de alta potencia y el hallazgo de que hay de cero a dos células nucleadas por campo se correlaciona con recuentos de células nucleadas de <1300/mm3 [13].
Una revisión sistemática de 2007 sobre la capacidad de predicción de las pruebas de diagnóstico de la artritis séptica en adultos que presentan una mono u oligoartritis aguda concluyó que la probabilidad de artritis séptica aumenta con el recuento de glóbulos blancos del líquido sinovial observado [14]. En los adultos, a medida que el recuento de leucocitos sinoviales aumentaba de 25.000/mm3, a más de 50.000/mm3 o a más de 100.000/mm3, el cociente de probabilidad positiva (+LR) aumentaba de 2,9 a 7,7 y a 28, respectivamente.
Por el contrario, la probabilidad de artritis séptica se reduce modestamente cuando el recuento de leucocitos sinoviales es inferior a 25.000/mm3 (+LR estimado de 0,32) [14]. Sin embargo, pueden observarse recuentos celulares más bajos entre los pacientes inmunodeprimidos con artritis séptica y en las infecciones debidas a micobacterias, algunas neisserias y varios organismos Gram positivos.

Diferencial de células nucleadas - En el líquido sinovial normal o en los derrames articulares no inflamatorios, los leucocitos polimorfonucleares (PMN) representan una pequeña proporción de las células nucleadas presentes. Los fluidos inflamatorios y sépticos tienen proporciones crecientes de PMN presentes. Las infecciones articulares bacterianas suelen tener ≥75% de PMN [2].
La eosinofilia en el líquido sinovial sugiere una infección parasitaria, una alergia, una neoplasia o la enfermedad de Lyme [15]. También pueden aparecer otras características inusuales en el frotis utilizado para el recuento diferencial de células, como la fagocitosis de material nuclear y el fenómeno de células de lupus eritematoso.
En el líquido sinovial pueden observarse células de aspecto maligno [16]. Sin embargo, si existe la sospecha de afectación articular por una neoplasia o una neoplasia hematológica, es conveniente realizar un examen citológico formal.

Búsqueda de cristales - El examen del líquido sinovial en busca de cristales de urato monosódico (MSU) y de pirofosfato cálcico dihidratado (CPPD) se facilita si se dispone de un microscopio con filtros polarizadores y una placa de cuarto de onda (también conocida como "compensador rojo").

Birrefringencia - La birrefringencia es un término utilizado para describir la propiedad óptica asociada a ciertos cristales transparentes en los que la velocidad de propagación de la luz a lo largo de los ejes mayor y menor del cristal difiere, provocando la rotación del plano de la luz polarizada.
La detección de cristales birrefringentes se facilita mediante el uso de dos filtros polarizadores planos, uno entre la fuente de luz y la muestra, y el otro entre la muestra y el ojo del observador. Cuando los filtros polarizados se cruzan, el fondo aparece oscuro y el material birrefringente, incluidos los cristales MSU y CPPD, aparece más brillante que el fondo.
Un estudio inicial con una lente objetiva de baja potencia puede proporcionar una evaluación rápida de la presencia o no de cristales y puede identificar zonas de la muestra para una inspección más detallada. Con un aumento de alta potencia (por ejemplo, 400 veces), los cristales de MSU tienen forma de aguja y son fuertemente birrefringentes. Por el contrario, los cristales de CPPD parecen romboidales o rectangulares y son débilmente birrefringentes.
El compensador rojo se utiliza para determinar la dirección de la birrefringencia. Los microscopios equipados con un compensador rojo tendrán el eje utilizado para el análisis de los cristales marcado con una "S", "Z" o un símbolo similar que indique el eje "lento". Los cristales birrefringentes aparecen de color azul o amarillo dependiendo de su "signo" de birrefringencia (negativo o positivo) y de su orientación con respecto al eje del analizador.

Cristales MSU - Como ya se ha dicho, son brillantemente birrefringentes cuando se ven con filtros polarizados cruzados y tienen forma de aguja. Cuando se introduce el compensador rojo en el recorrido de la luz, y se ajusta para que el fondo aparezca rojo; los cristales MSU aparecen amarillos cuando se alinean en paralelo al eje "S" o "Z" indicado en el analizador. Los cristales MSU se denominan "birrefringentes negativos".

Cristales CPPD - Los cristales CPPD tienen una forma romboidal o rectangular y tienen birrefringencia positiva. Sin embargo, en comparación con los cristales MSU la birrefringencia es más débil, y algunos cristales CPPD pueden no parecer birrefringentes [17]. Un cristal CPPD birrefringente aparece azul cuando su eje largo es paralelo al eje "S" o "Z" indicado en el analizador.

Otros cristales - Otros cristales además de los de MSU y CPPD pueden tener un papel en la patogénesis de algunas enfermedades. Algunos ejemplos son los cristales de colesterol, hidroxiapatita y fosfato básico de calcio. Los cristales que contienen calcio, aparte de la CPPD, suelen ser demasiado pequeños para detectarlos con el microscopio óptico. En raras ocasiones pueden verse otros cristales (es decir, proteínas monoclonales). Su análisis puede confirmarse mediante cristalografía de rayos X y microscopía electrónica.
      - Lípidos - A veces se observan cristales de colesterol en los fluidos sinoviales inflamatorios crónicos. Los cristales de colesterol suelen aparecer como placas poligonales con muescas. A diferencia del colesterol, las gotitas de grasa neutra (lípidos) tienen un aspecto de "cruz de Malta" cuando se observan con microscopía polarizante que es idéntico al de las gotitas de lípidos observadas en el sedimento de orina de los pacientes con síndrome nefrótico. Cuando las gotas de lípidos están presentes en el líquido sinovial debe sospecharse una fractura articular [16].
      - Cristales de apatita (hidroxiapatita) - Entre las muchas técnicas que se han utilizado para detectar los cristales de apatita (revisadas en [18]), sólo la microscopía óptica con rojo de alizarina o las tinciones de von Kossa, que tienen afinidad por los cristales que contienen calcio, se consideran prácticas para el uso clínico [9]. Sin embargo, la sensibilidad y especificidad de la microscopía con una u otra de estas tinciones de calcio es incierta.

Tinción de Gram - La tinción de Gram del líquido sinovial es una prueba fácil de realizar que puede proporcionar información inmediata y útil sobre el diagnóstico y el tratamiento (cobertura Gram positiva frente a Gram negativa) de la artritis séptica. Además de identificar organismos comunes, la tinción de Gram puede ser la única prueba de infección con organismos fastidiosos que no pueden crecer en el cultivo. Como se ha señalado anteriormente, si se dispone de suficiente líquido, la centrifugación proporciona un sedimento que puede facilitar el proceso de tinción, ya que el pellet suele estar más adherido al portaobjetos que el líquido sin centrifugar.
A pesar de su utilidad, la sensibilidad y especificidad de la tinción de Gram del líquido sinovial no se conoce con precisión. En la artritis bacteriana no gonocócica, la sensibilidad de la tinción de Gram se ha estimado entre el 50% y el 70% [16]. En la artritis gonocócica la sensibilidad es mucho menor, probablemente <10% [16]. La especificidad de un resultado positivo es alta cuando lo realiza e interpreta un clínico o técnico experimentado [16].
En algunos casos, los resultados de la tinción de Gram son clásicos y fáciles de identificar, como en el caso de múltiples cocos Gram positivos aspirados de una rodilla agudamente inflamada. Sin embargo, los problemas más comunes son:
     * Grupos de manchas o material celular y otros restos que simulan bacterias
     * Blanqueo incorrecto, de modo que los organismos Gram positivos aparecen como Gram negativos o, raramente, a la inversa
     * La presencia de cristales en el líquido sinovial; aunque este hallazgo suele ser indicativo de una artritis inducida por cristales (como en el caso de la gota), algunos pacientes tienen, como se ha señalado anteriormente, artritis séptica y por cristales coexistentes [22].
Por lo tanto, es importante que el clínico esté familiarizado con la técnica de tinción de Gram y su interpretación, o que al menos tenga acceso a instalaciones de laboratorio y personal competente en esta tarea. Los resultados dudosos (por ejemplo, de portaobjetos preparados y leídos durante la noche) pueden ser reexaminados por un experto al día siguiente.

Cultivo - Si existe una sospecha clínica de infección articular, debe solicitarse el cultivo del líquido sinovial. A menos que haya características clínicas que sugieran una infección gonocócica, micobacteriana o fúngica, es apropiado realizar un cultivo bacteriano de rutina para detectar bacterias aerobias y anaerobias.

Cultivo bacteriano de rutina - Las muestras de líquido sinovial deben enviarse rutinariamente para el cultivo de las causas comunes no gonocócicas de artritis bacteriana: estafilococos, seguidos de estreptococos y bacterias Gram negativas [10,23]. Estos organismos crecen fácilmente en los medios de cultivo habituales en ausencia de una terapia antibiótica concomitante. El rendimiento diagnóstico puede mejorarse mediante la inoculación de frascos de hemocultivo, aunque la eficacia de este enfoque es controvertida [24,25].
Por lo general, no deben administrarse antibióticos antes de la aspiración articular. Si lo hacen, la probabilidad de recuperar un microorganismo patógeno del líquido sinovial puede aumentar si el líquido se inocula primero en un sistema de cultivo comercial que contenga perlas de fijación de antibióticos [26].
Un cultivo sinovial positivo debería ser indicativo de artritis séptica en el 100% de los casos si se pueden excluir los errores de laboratorio y la contaminación. Sin embargo, la sensibilidad del cultivo sinovial no se conoce con precisión debido a la falta de un patrón de oro alternativo. Es difícil demostrar que existe una infección si los cultivos de líquido sinovial son negativos.
El juicio clínico sobre la instauración de un tratamiento antimicrobiano adquiere importancia cuando se obtiene un resultado de cultivo inesperado, especialmente si el cultivo es positivo sólo en una de las muestras. Si, por ejemplo, un joven se presenta con fiebre y una rodilla agudamente hinchada y el aspirado es claramente purulento y sin cristales, muchos supondrían la presencia de una infección independientemente de la tinción de Gram y de los resultados iniciales del cultivo. Los cultivos falsos negativos pueden verse con organismos fastidiosos, técnicas de laboratorio inadecuadas o terapia antibiótica previa. Los resultados falsos positivos son menos comunes, y suelen ser el resultado de la contaminación de muestras manipuladas incorrectamente.

Sospecha de artritis gonocócica - La artritis gonocócica es una causa común de artritis séptica en la que el organismo no puede ser cultivado en medios de cultivo rutinarios [27]. Los cultivos de líquido sinovial suelen ser positivos en menos del 50% de los casos de artritis gonocócica [28].
Los adultos afectados son individuos sexualmente activos y suelen presentar fiebre, escalofríos, lesiones cutáneas, poliartralgias y tenosinovitis que evolucionan hacia una monoartritis u oligoartritis persistente. La artritis séptica también puede producirse en la infección diseminada en neonatos.
El aspirado articular debe ser cultivado para N. gonorrhoeae cuando la historia es sugestiva. El rendimiento puede aumentar si se inoculan placas de agar chocolate o medio Thayer-Martin con líquido sinovial a la cabecera del paciente junto con cultivos de lugares clínicamente apropiados (por ejemplo, la faringe, la uretra, el cuello uterino, el recto y las lesiones cutáneas). La incubación de las placas de cultivo en una atmósfera de CO2 al 5% puede mejorar la sensibilidad para gonococos, Haemophilus influenza y otros organismos fastidiosos [11]. Los hemocultivos suelen ser positivos en los pacientes con infección gonocócica diseminada que presentan tenosinovitis y lesiones cutáneas únicamente, pero suelen ser negativos si hay un derrame articular [29].
El uso de técnicas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para detectar el ADN gonocócico en el líquido sinovial puede aumentar el rendimiento en los casos de cultivo negativo, y se ha utilizado en un entorno de investigación para controlar la respuesta al tratamiento. Sin embargo, esta técnica aún no está disponible de forma generalizada y su rentabilidad sigue sin estar probada [30,31].

Sospecha de artritis de Lyme - El agente etiológico de la enfermedad de Lyme, Borrelia burgdorferi, no suele poder cultivarse en el líquido sinovial. Establecer el diagnóstico puede ser difícil a menos que haya una historia de picadura de garrapata (que a menudo está ausente) y la erupción cutánea característica (eritema migratorio). Para confirmar el diagnóstico se han utilizado pruebas serológicas y otros procedimientos de investigación, como la PCR para la detección del ADN de B. burgdorferi, pero cada una de estas pruebas puede dar resultados erróneos.

¿Cuándo se deben enviar cultivos para detectar organismos inusuales? - Los antecedentes pueden revelar pistas que sugieran la posibilidad de una causa inusual de artritis séptica:
     * Una historia de exposición a la tuberculosis
     * Antecedentes de traumatismos o mordeduras de animales
     * Viajar o vivir en una zona endémica de infecciones fúngicas o de la enfermedad de Lyme
     * La presencia de una inmunodepresión
     * Una monoartritis refractaria a la terapia convencional

Artritis tuberculosa - Debe considerarse la posible presencia de artritis tuberculosa en cualquier paciente con una oligoartritis o monoartritis persistente con cultivo negativo. Los antecedentes de exposición a la tuberculosis y una prueba cutánea positiva son útiles, pero ambos pueden estar ausentes en una proporción considerable de casos [32]. La tinción de Ziehl-Neelsen del líquido sinovial para detectar bacilos acidorresistentes suele ser negativa, con una sensibilidad estimada de sólo el 20% [33]. Los cultivos pueden tardar de seis a ocho semanas en ser positivos.
El mayor rendimiento diagnóstico se alcanza con la tríada de cultivo de líquido sinovial, tinción para bacilos acidorresistentes y examen histológico de la membrana sinovial [34]. Existen pruebas rápidas basadas en la amplificación del ácido nucleico disponibles en el mercado.

Artritis fúngica - La aparición insidiosa de la monoartritis, un patrón clínicamente indistinguible de la artritis tuberculosa, puede indicar una infección fúngica. Los indicios clínicos incluyen un traumatismo con posible inoculación de esporotricosis, un viaje al suroeste de Estados Unidos, donde la coccidioidomicosis es endémica, o una inmunodeficiencia que puede predisponer a la artritis por hongos. En estos casos, deben enviarse cultivos para los organismos apropiados; las biopsias sinoviales pueden ser diagnósticas [35].

RESUMEN Y RECOMENDACIONES

 1. El análisis del líquido sinovial puede ser diagnóstico en pacientes con infección articular bacteriana y artritis inducida por cristales. Este análisis está indicado en pacientes febriles con un brote agudo de artritis ya establecida y en otras situaciones en las que la causa de un derrame articular es incierta o se sospecha una artritis séptica.
 2. Los aspectos técnicos de la aspiración de líquido sinovial en adultos y niños se presentan por separado.
 3. El volumen de líquido sinovial extraído se anota junto con la claridad, el color y la viscosidad.
 4. Los componentes más valiosos del análisis de laboratorio del líquido sinovial son: el recuento de glóbulos blancos, el recuento diferencial, los cultivos, la tinción de Gram y la búsqueda de cristales mediante microscopía de luz polarizada.
 5. El líquido sinovial normal es viscoso, claro, incoloro y casi acelular. Sugerimos categorizar los líquidos sinoviales anormales en no inflamatorios, inflamatorios, sépticos y hemorrágicos como medio para reducir el número de posibles causas de derrames a considerar en el diagnóstico diferencial. Sin embargo, para cada categoría existe un importante solapamiento diagnóstico.
 6. Debe sospecharse la existencia de infecciones articulares gonocócicas, borrelianas (enfermedad de Lyme), micobacterianas o fúngicas cuando los cultivos bacterianos rutinarios del líquido sinovial no arrojan un organismo patógeno. Se sugieren pruebas diagnósticas adicionales cuando se sospecha de estas enfermedades.


                                                                     REFERENCES