Skip to main content
Jornal Brasileiro de Pneumologia logoLink to Jornal Brasileiro de Pneumologia
. 2014 May-Jun;40(3):250–258. doi: 10.1590/S1806-37132014000300008
View full-text in Portuguese

Reliability of a rapid hematology stain for sputum cytology*

Jéssica Gonçalves 1, Emilio Pizzichini 2, Marcia Margaret Menezes Pizzichini 3, Leila John Marques Steidle 4, Cristiane Cinara Rocha 5, Samira Cardoso Ferreira 6, Célia Tânia Zimmermann 7
PMCID: PMC4109197  PMID: 25029648

Abstract

Objective:

To determine the reliability of a rapid hematology stain for the cytological analysis of induced sputum samples.

Methods:

This was a cross-sectional study comparing the standard technique (May-Grünwald-Giemsa stain) with a rapid hematology stain (Diff-Quik). Of the 50 subjects included in the study, 21 had asthma, 19 had COPD, and 10 were healthy (controls). From the induced sputum samples collected, we prepared four slides: two were stained with May-Grünwald-Giemsa, and two were stained with Diff-Quik. The slides were read independently by two trained researchers blinded to the identification of the slides. The reliability for cell counting using the two techniques was evaluated by determining the intraclass correlation coefficients (ICCs) for intraobserver and interobserver agreement. Agreement in the identification of neutrophilic and eosinophilic sputum between the observers and between the stains was evaluated with kappa statistics.

Results:

In our comparison of the two staining techniques, the ICCs indicated almost perfect interobserver agreement for neutrophil, eosinophil, and macrophage counts (ICC: 0.98-1.00), as well as substantial agreement for lymphocyte counts (ICC: 0.76-0.83). Intraobserver agreement was almost perfect for neutrophil, eosinophil, and macrophage counts (ICC: 0.96-0.99), whereas it was moderate to substantial for lymphocyte counts (ICC = 0.65 and 0.75 for the two observers, respectively). Interobserver agreement for the identification of eosinophilic and neutrophilic sputum using the two techniques ranged from substantial to almost perfect (kappa range: 0.91-1.00).

Conclusions:

The use of Diff-Quik can be considered a reliable alternative for the processing of sputum samples.

Keywords: Sputum, Sputum, Azure stains

Introduction

The understanding of the mechanisms of diseases and their correct diagnosis has been made possible by analysis of body fluids in several areas of medicine. In the past, sputum analysis was considered not to be reliable or reproducible enough to assist in the understanding of the mechanisms of respiratory diseases.( 1 ) More recently, significant advances related to the processing of sputum samples have allowed the method of sputum examination to become feasible, reproducible, valid, and responsive to interventions. Several researchers have used this method to study the various aspects of airway inflammation in asthma. The use of sputum examination has been further extended to COPD, cystic fibrosis, chronic cough, idiopathic pulmonary fibrosis, and other respiratory diseases.

Inflammation is central in the pathogenesis of airway diseases and is considered responsible for their symptoms, airflow obstruction, exacerbations, and secondary structural changes.( 2 ) Therefore, airway inflammation plays an extremely significant role in two major obstructive respiratory tract diseases: asthma and COPD.( 3 ) Both in asthma and in COPD, there is great heterogeneity in clinical and inflammatory characteristics, which result in different clinical phenotypes.( 4 ) Consequently, there is a need to characterize the phenotype of patients in order to optimize their clinical management, particularly in more severe cases.( 4 - 6 )

Examination of induced sputum is currently considered reliable, reproducible, discriminative of different types of inflammation, and responsive to interventions. Therefore, it has been an important tool in the management of inflammatory diseases of the airways.( 7 ) In addition, sputum induction is a safe minimally invasive technique,( 8 ) making it possible to identify the type of inflammation and its intensity.( 9 , 10 ) However, its use in clinical practice is still very restricted because of the method for sputum induction and for the processing of sputum samples, which is laborious and time-consuming and requires highly trained personnel.

Induced sputum slides for differential cell counts, both in research and in clinical practice, have been stained with May-Grünwald-Giemsa or with Wright-Giemsa. These stains are part of a group called "Romanowsky stains".( 11 ) Diff-Quik (a rapid hematology stain), which is also based on the Romanowsky technique,( 12 ) uses similar reagents, but the staining time is considerably shorter; whereas the standard stain requires 34 min, the rapid stain is performed within 2 min.

Shortening the total processing time would be extremely important for improving the viability of the technique. In addition, the cost of Diff-Quik is considerably lower than that of the standard stain. Therefore, the validation of this technique is important, especially for developing countries, such as Brazil.

The objective of the present study was to assess the reliability of Diff-Quik for the cytological analysis of induced sputum samples.

Methods

The study included 50 patients, of whom 21 were adult patients with uncontrolled asthma, characterized by an Asthma Control Questionnaire( 13 ) score greater than 1.7 in the previous week and objectively confirmed (in the 3 previous years) by reversible airflow limitation (a > 12% increase in FEV1 and a > 200 mL increase in FEV1 after inhalation of a short-acting bronchodilator) in participants with airflow limitation (an FEV1/FVC ratio < 0.7); 19 COPD patients aged > 40 years who had a history of respiratory symptoms associated with moderate or severe airflow obstruction (an FEV1 < 50% of predicted and an FEV1/FVC ratio < 0.7), were receiving any type of medication for COPD, and were (current or former) heavy smokers with a smoking history of > 20 pack-years; and 10 healthy nonsmokers who had no respiratory symptoms and whose diagnostic status was objectively confirmed by normal spirometry results. The study excluded patients who had respiratory infection in the four previous weeks, those who had severe diseases of other systems, those who had other known pulmonary diseases, and pregnant women.

The study was conducted at the Center for Research on Asthma and Airway Inflammation, located at the Federal University of Santa Catarina University Hospital in the city of Florianópolis, Brazil, and was approved by the local Human Research Ethics Committee (Process no. 2093; FR 437236, issued on November 28, 2011). All participants gave written informed consent after being given a detailed explanation of the study.

Participants underwent pre- and post-bronchodilator spirometry with a computerized spirometer (Koko; PDS Instrumentation, Inc., Louisville, CO, USA), in accordance with the American Thoracic Society guidelines( 14 ) The reference values used were those of Crapo et al.( 15 )

Subsequently, sputum induction was performed in accordance with the method described by Pizzichini et al.( 16 ) The procedure involved inhalation of an isotonic saline aerosol (0.9%) followed by serial inhalation of increasing concentrations of hypertonic saline aerosol (3%, 4%, and 5%) via a Fisoneb ultrasonic nebulizer (Fisons, Pickering, Ontario, Canada). Aerosol inhalation was continued for 1-2 min, according to the level of bronchoconstriction severity before the procedure, and was followed by measurement of FEV1. Participants were instructed to rinse their mouths with water, swallow the water, and blow their noses in order to reduce contamination by saliva or postnasal discharge. They were then asked to cough and expectorate the sputum into a clean container. These procedures were repeated consecutively, with the solution concentration being increased every 7 min for 21 min or until there was a ≥ 20% decrease in FEV1.

The processing of sputum samples was started within 2 h of collection, which is the longest time reported in the literature.( 2 ) The thick portions of the expectorated material were selected with the naked eye or under visualization with an inverted microscope, and the sputum was separated from the saliva. The selected fractions were treated with 0.1% DTT at a ratio of four times the fraction volume. This mixture was homogenized with a Pasteur pipette and agitated on a desktop shaker for 15 min. Dulbecco's PBS was added thereto in an amount that was four times the initial volume of sputum selected, and the resulting suspension was filtered to remove cell debris and undissolved mucus. Subsequently, total leukocyte counts were performed with a modified Neubauer hemocytometer, excluding squamous cells. Cell viability was determined by the trypan blue exclusion test. The sample was adjusted to 1.0 × 106 cells/mL, and we prepared four slides, which were coded. In the present study, all of the slides were prepared using the cytocentrifugation method (cytospin). After air-drying, two slides were stained with May-Grünwald-Giemsa, and the other two were stained with Diff-Quik (the technique under study).

May-Grünwald-Giemsa staining was performed with an automated system (Sysmex sp1000iTM; Sysmex Co., Kobe, Japan). For this technique, the slides were fixed by immersion in analytical grade methanol, and then they were immersed in a May-Grünwald stain solution and a dilute May-Grünwald solution (1:1). Immediately afterward, the slides were immersed in a freshly prepared Giemsa stain solution (dilution 1:10) and subsequently dried. The whole procedure lasted exactly 34 min, as recommended by the equipment manufacturer.

Diff-Quik was performed manually. The process included initial immersion of the slides in solution no. 1 (0.1% triarylmethane), moving up and down continuously for 5-10 seconds (5-10 one-second immersions). Subsequently, extensions were immersed in solution no. 2 (0.1% xanthene), repeating the same procedure. After draining, the slides were immersed in solution no. 3 (0.1% thiazine), repeating the same procedure. The slides were rinsed with distilled water and allowed to air-dry.( 12 ) This staining procedure took a maximum of 2 min to complete. Two researchers, trained in reading induced sputum slides, independently counted 400 non-squamous cells on the slides stained either with May-Grünwald-Giemsa or Diff-Quik. Because the slides were coded, the slide readers were prevented from identifying their respective pairs or previous reading results.

The reliability for cell counting using the two techniques (standard stain vs. tested stain) was evaluated by determining the intraclass correlation coefficients (ICCs) for intraobserver and interobserver agreement, and Bland & Altman plots were used.( 17 ) The interpretation of ICCs was based on the classification proposed by Landis & Koch.( 18 ) Agreement in the identification of eosinophilic sputum (eosinophils ≥ 3%)( 6 ) and neutrophilic sputum (neutrophils > 64%)( 19 ) between the observers and between the stains was evaluated with kappa statistics.( 18 ) Differences between the characteristics of the groups studied were examined by ANOVA and the Bonferroni test in the post hoc analysis. The statistical tests were two-tailed, and the level of significance was set at 5%. The Statistical Package for the Social Sciences, version 18.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) was used for the analyses.

Results

Sputum induction was performed in 62 individuals, 50 (80.6%) of whom were able to produce an adequate sample, with cell viability greater than 50%. Twelve induced sputum samples were considered inadequate because of excessive salivary contamination (> 20% of squamous cells), low cell viability (< 50%), or insufficient material to prepare the slides. The demographic, clinical, and functional characteristics of the participants are shown in Table 1. The groups were distinct and well characterized, as demonstrated by their demographic, clinical, and functional characteristics.

Table 1. - Demographic, clinical, and functional characteristics of the participants.a.

Characteristic Groups p
Asthma COPD Control
(n = 21) (n = 19) (n = 10)
Age, yearsb 47.3 (22-68) 62.8 (52-77) 38.4 (21-58) < 0.001*.*** and 0.2**
Female genderc 12 (57.0) 5 (26.3) 7 (70.0) 0.03
Pre-BD FEV1,% of predicted 55.3 ± 11.9 50.2 ± 18.2 102.2 ± 7.8 0.1* and < 0.001**.***
Post-BD FEV1,% of predicted 64.9 ± 11.7 52.7 ± 18.2 104.5 ± 8.7 0.02* and < 0.001**.***
Pre-BD FEV1/FVC, % 58.3 ± 9.5 52.5± 13.8 80.4 ± 5.0 0.4* and < 0.001**.***
Post-BD FEV1/FVC,% 61.3 ± 9.2 53.2 ± 14.4 82.4 ± 4.6 0.06* and < 0.001**.***
Pre-BD ΔFEV1, L 0.29 ± 0.29 0.07 ± 0.09 0.08 ± 0.08 0.003*, 0.02**, and 1.0***
Post-BD ΔFEV1, % 19.1 ± 17.6 6.1 ± 7.4 2.5 ± 2.4 0.005*, 0.002**, and 1.0***
Pré-BD

: antes do uso de broncodilatador

pós-BD

: depois do uso de broncodilatador

a

Valores expressos em média ± dp, exceto onde indicado.

b

Valor expresso em média (mínimo-máximo).

c

Valor expresso em n (%)

*

Grupo asma vs. grupo DPOC

**

Grupo asma vs. controle

***

Grupo DPOC vs. controle

The cellular characteristics of induced sputum were as expected for the different groups studied. The sputum of asthma patients was characterized by a significantly higher proportion of eosinophils than that found in the sputum of COPD patients and healthy controls. In contrast, the sputum of COPD patients showed a significant increase in total cell counts and in the proportion of neutrophils when compared with that of controls. The control group showed a significantly higher proportion of macrophages than did the other two groups. Figure 1 shows the proportions of neutrophils, eosinophils, and macrophages in the different groups studied. In Figure 2, the median proportions of neutrophils, eosinophils, and macrophages, in the study sample as a whole, are separated by type of stain used. No significant differences were found for the cell counts on the slides stained by either of the two techniques used.

Figure 1. Induced sputum differential cell counts in the three groups studied.

Figure 1

Figure 2. Median differential cell counts on the cytospin slides stained either with May-Grünwald-Giemsa (dark gray bar) or Diff-Quik (light gray bar).

Figure 2

The results for interobserver agreement for induced sputum differential cell counts on the cytospin slides stained by the May-Grünwald-Giemsa technique show that the medians and percentiles were similar between the two observers, and the ICCs indicated almost perfect agreement for eosinophil, neutrophil, and macrophage counts (ICC = 1.00, 0.99, and 0.98, respectively). Interobserver agreement for lymphocyte counts was substantial (ICC = 0.76). For the slides stained by the Diff-Quik technique, the medians and percentiles were also very close between the two observers, and the ICC indicated almost perfect interobserver agreement for eosinophil, neutrophil, macrophage, and lymphocyte counts (ICC = 1.00, 0.99, 0.99, and 0.83, respectively).

Regarding intraobserver agreement, the ICC values for the two observers for the differential cell counts on the pairs of cytospin slides stained by either of the two studied techniques indicated that it was almost perfect for neutrophils (ICC = 0.97 for both), eosinophils (ICC = 0.99 and 0.98), and macrophages (ICC = 0.96 for both). For lymphocyte counts, intraobserver agreement was substantial for observer 1 (ICC = 0.75) and moderate for observer 2 (ICC = 0.65). These results are shown graphically in Figure 3.( 17 )

Figure 3. Bland & Altman plots. Interobserver reproducibility for the proportion of neutrophils (in A), eosinophils (in B), and macrophages (in C) on the cytospin slides prepared from induced sputum samples and stained with May-Grünwald-Giemsa (MGG). Intraobserver reproducibility for the proportion of neutrophils (in D), eosinophils (in E), and macrophages (in F) on the cytospin slides prepared from induced sputum samples and stained by either of the two staining techniques. The plots refer to the differences between the readings by observers 1 and 2 (y axis) in relation to the mean readings by observers 1 and 2 (x axis). The central broken line indicates absence of differences, and the peripheral broken lines indicate two standard deviations of the mean of the differences. ICC: intraclass correlation coefficient; NEU.: neutrophils; EOS.: eosinophils; and MAC.: macrophages.

Figure 3

Interobserver agreement for the identification of eosinophilic and neutrophilic sputum using the two techniques ranged from substantial to almost perfect, as shown in Table 2. However, although intraobserver agreement was substantial, it was lower than was interobserver agreement.

Table 2. - Interobserver and intraobserver agreement for the identification of eosinophilic and neutrophilic sputum in the evaluation of slides stained by either of the two studied techniques.

Interobserver agreement Sputum type kappa p
Diff-Quik stain Eosinophilic 1.000 < 0.001
Neutrophilic 1.000 < 0.001
May-Grünwald-Giemsa stain Eosinophilic 0.905 < 0.001
Neutrophilic 0.960 < 0.001
Intraobserver agreement Sputum type kappa p
Observer 1 Eosinophilic 0.746 < 0.001
Neutrophilic 0.801 < 0.001
Observer 2 Eosinophilic 0.758 < 0.001
Neutrophilic 0.760 < 0.001

Discussion

The results of the present study show that cytospin slides stained either by the May-Grünwald-Giemsa technique or with Diff-Quik yield similar cell counts, with high intraobserver and intraobserver agreement. These results demonstrate the reliability of the Diff-Quik technique for use in the processing of induced sputum samples. This fact is relevant because the Diff-Quik technique is simpler, allows a reduction in sample processing time of up to 32 min without impairing sample quality, and is considerably cheaper.

To our knowledge, this was the first study to evaluate the reliability of the Diff-Quik technique for use in induced sputum cytology, by comparing it with a standard staining technique, i.e., the May-Grünwald-Giemsa technique. It is important to evaluate the reliability and reproducibility of the results in order to confirm the accuracy of the results obtained by using Diff-Quik. In the present study, the reliability of Diff-Quik was tested by two distinct strategies. The first strategy was to calculate the ICCs for the cell counts performed by two independent observers, blinded to the identification of the slides. Although the stains used in the present study could be identified by the appearance of the slides, differing codes were used to prevent the identification of the respective pairs of slides. Previous studies( 20 - 22 ) have shown that intraobserver and interobserver agreement for cell counts on cytospin slides stained with Wright-Giemsa and May-Grünwald-Giemsa could be considered perfect, but that it depended on the degree of salivary contamination on the slides.( 21 ) The results obtained with Diff-Quik in the present study are in line with those of the aforementioned studies. The second strategy was to examine the reliability of Diff-Quik for identifying eosinophilic sputum and neutrophilic sputum. This is relevant because, in clinical practice, sputum examination is used to identify phenotypes of severe asthma, predict response to treatment, and decrease the number of asthma exacerbations by control of eosinophilic inflammation.

Intraobserver agreement for the identification of eosinophilic and neutrophilic sputum by the two staining techniques was found to be substantial. In addition, interobserver agreement for the identification of eosinophilic and neutrophilic sputum was almost perfect. These results again demonstrate the reliability of Diff-Quik, because they confirm its accuracy for identifying the different inflammatory phenotypes. However, the results also showed that interobserver agreement was higher than intraobserver agreement for the identification of the phenotypes. This difference could be due to variability in cell content on the slides stained by either of the two techniques. Although intraobserver agreement was substantial, this particular result suggests caution and a need for further studies to identify the reason for this variability.

Interobserver reproducibility for differential leukocyte counts in induced sputum samples has been previously reported.( 20 - 22 ) In 1997, one group of authors reported high interobserver reproducibility for all cell types studied. Those authors also found lower agreement for lymphocytes than for the other cell types. The lower agreement for the proportions of lymphocytes was considered to be due to the very small amount of this cell type in the induced sputum samples. In the present study, we also found lower agreement for lymphocyte counts. However, this was not emphasized because it is a known fact that these variations are not clinically relevant.

In one study,( 21 ) there was good interobserver agreement for neutrophil, eosinophil, and macrophage counts, and, again, this agreement was lower for lymphocyte counts; the justification for the lower repeatability rate was related not only to the scarcity of lymphocytes in the samples but also to the difficulty in identifying these cells. One group of authors( 21 ) confirmed the results of a previous study,( 20 ) demonstrating that the reproducibility of induced sputum differential cell counts is affected by salivary contamination and low cell viability. In the present study, samples with > 20% salivary contamination or < 50% viability were considered inadequate for analysis.

Methods for refinement of sputum examination have greatly contributed to its accuracy and reproducibility.( 23 ) However, previous studies have primarily focused on the steps preceding the preparation of cytospin slides and the liquid phase of sputum.( 24 - 27 )

In 2003, a study comparing the results and costs of three techniques for analysis of induced sputum samples was published.( 28 ) The techniques consisted of one of the following: preparation of smears from sputum not treated with DTT; preparation of smears from sputum treated with DTT; or preparation of cytospin slides from sputum treated with DTT. Although the first two techniques reduced the time and cost of sputum sample analysis, Spearman's correlation coefficient, which ranged from 0.57 to 0.64 for eosinophil counts and from 0.51 to 0.57 for neutrophil counts ((p < 0.01 for both), can be considered inadequate for these types of techniques. The authors concluded that the technique that uses cytospin slides prepared from samples treated with DTT is more suitable for research purposes and for use in specialized centers.( 28 )

Some of the aspects that hinder the widespread use of induced sputum are its complexity and the sample processing time. Two previous studies have attempted to reduce the complexity of sample processing,( 29 , 30 ) both using a sputum filtration device (Accufilter; Cellometrics, Hamilton, Ontario, Canada), which would be an alternative for standardizing the processing of induced sputum samples. The device consists of a kit with a tube used for weighing and treating sputum selected from saliva, connected to a filter and to a reception tube containing DTT, saline solution, and trypan blue. One of those studies( 30 ) sought to determine the validity of using this device in the analysis of sputum samples, by comparing it with the standard method. The study reported ICCs that indicate good reproducibility for eosinophil and neutrophil counts between the methods; however, the ICCs indicated a reduction in cell viability and total cell counts, as well as an increase in the proportion of squamous epithelial cells, with the use of that device.

In summary, the high degree of agreement for the cell counts on the cytospin slides stained either by the May-Grünwald-Giemsa technique or with Diff-Quik attests to the reliability of the latter stain, which justifies the recommendation that it be used when the objective is to reduce sample processing time and induced sputum costs.

Footnotes

*

Study carried out at the Federal University of Santa Catarina University Hospital, Florianópolis, Brazil.

Contributor Information

Jéssica Gonçalves, Clinical Analysis Department, Federal University of Santa Catarina University Hospital, Florianópolis, Brazil.

Emilio Pizzichini, Federal University of Santa Catarina University Hospital, Florianópolis, Brazil.

Marcia Margaret Menezes Pizzichini, Graduate Program in Medical Sciences, Federal University of Santa Catarina University Hospital, Florianópolis, Brazil.

Leila John Marques Steidle, Department of Clinical Medicine, Federal University of Santa Catarina University Hospital, Florianópolis, Brazil.

Cristiane Cinara Rocha, Center for Research on Asthma and Airway Inflammation, Federal University of Santa Catarina University Hospital, Florianópolis, Brazil.

Samira Cardoso Ferreira, Clinical Analysis Department, Federal University of Santa Catarina University Hospital, Florianópolis, Brazil.

Célia Tânia Zimmermann, Clinical Analysis Department, Federal University of Santa Catarina University Hospital, Florianópolis, Brazil.

References

  • 1.Djukanovic R, Sterk PJ, editors. An atlas of induced sputum--an aid for research and diagnosis. New York: Parthenon Publishing Group; 2004. [Google Scholar]
  • 2.Pizzichini E, Efthimiadis A, Pizzichini MM, Hargreave FE. Sputum Examination for indices of airway inflammation: laboratory procedures. Lund, Sweden: Astra Draco AB; 1997. [Google Scholar]
  • 3.Silva LC, Hetzel JL. Pneumonias obstrutivas. In: Silva LC, editor. Condutas em Pneumologia. Rio de Janeiro: Revinter; 2001. pp. 261–352. [Google Scholar]
  • 4.Pavord ID, Sterk PJ, Hargreave FE, Kips JC, Inman MD, Louis R, et al. Clinical applications of assessment of airway inflammation using induced sputum. Eur Respir J Suppl. 2002;37:40s–43s. doi: 10.1183/09031936.02.00004002. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 5.Pavord ID, Brightling CE, Woltmann G, Wardlaw AJ. Non-eosinophilic corticosteroid unresponsive asthma. Lancet. 1999;353(9171):2213–2214. doi: 10.1016/S0140-6736(99)01813-9. http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(99)01813-9 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 6.Jayaram L, Pizzichini MM, Cook RJ, Boulet LP, Lemière C, Pizzichini E, et al. Determining asthma treatment by monitoring sputum cell counts: effect on exacerbations. Eur Respir J. 2006;27(3):483–494. doi: 10.1183/09031936.06.00137704. http://dx.doi.org/10.1183/09031936.06.00137704 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 7.Polombini BC, Moreira JS, Miorim MC, Villanova CA. Exame físico-valorização do exame de escarro. In: Silva LC, editor. Condutas em Pneumologia. Rio de Janeiro: Revinter; 2001. pp. 67–78. [Google Scholar]
  • 8.Pizzichini E, Pizzichini MM, Leigh R, Djukanovic R, Sterk PJ. Safety of sputum induction. Eur Respir J Suppl. 2002;37:9s–18s. doi: 10.1183/09031936.02.00000902. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 9.Pavord ID, Pizzichini MM, Pizzichini E, Hargreave FE. The use of induced sputum to investigate airway inflammation. Thorax. 1997;52(6):498–501. doi: 10.1136/thx.52.6.498. http://dx.doi.org/10.1136/thx.52.6.498 [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 10.Pin I, Gibson PG, Kolendowicz R, Girgis-Gabardo A, Denburg JA, Hargreave FE, et al. Use of induced sputum cell counts to investigate airway inflammation in asthma. Thorax. 1992;47(1):25–29. doi: 10.1136/thx.47.1.25. http://dx.doi.org/10.1136/thx.47.1.25 [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 11.Horobin RW. How Romanowsky stains work and why they remain valuable - including a proposed universal Romanowsky staining mechanism and a rational troubleshooting scheme. Biotech Histochem. 2011;86(1):36–51. doi: 10.3109/10520295.2010.515491. http://dx.doi.org/10.3109/10520295.2010.515491 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 12.Laborclin Produtos para Laboratório Ltda [homepage on the Internet] Pinhais: Laborclin. 2013. [2013 Jan 1]. 2. a Available from: http://www.interlabdist.com.br/dados/produtos/bula/doc/13764277764820b3e23b11e.pdf. [Google Scholar]
  • 13.Juniper EF, O'Byrne PM, Guyatt GH, Ferrie PJ, King DR. Development and validation of a questionnaire to measure asthma control. Eur Respir J. 1999;14(4):902–907. doi: 10.1034/j.1399-3003.1999.14d29.x. http://dx.doi.org/10.1034/j.1399-3003.1999.14d29.x [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 14.Standardization of Spirometry, 1994 update American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med. 1995;152(3):1107–1136. doi: 10.1164/ajrccm.152.3.7663792. http://dx.doi.org/10.1164/ajrccm.152.3.7663792 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 15.Crapo RO, Morris AH, Gardner RM. Reference spirometric values using techniques and equipment that meet ATS recommendations. Am Rev Respir Dis. 1981;123(6):659–664. doi: 10.1164/arrd.1981.123.6.659. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 16.Pizzichini E, Pizzichini MM, Efthimiadis A, Hargreave FE, Dolovich J. Measurement of inflammatory indices in induced sputum: effects of selection of sputum to minimize salivary contamination. Eur Respir J. 1996;9(6):1174–1180. doi: 10.1183/09031936.96.09061174. http://dx.doi.org/10.1183/09031936.96.09061174 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 17.Bland JM, Altman DG. Comparing methods of measurement: why plotting difference against standard method is misleading. Lancet. 1995;346(8982):1085–1087. doi: 10.1016/s0140-6736(95)91748-9. http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(95)91748-9 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 18.Landis JR, Koch GG. The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics. 1977;33(1):159–174. http://dx.doi.org/10.2307/2529310 [PubMed] [Google Scholar]
  • 19.Belda J, Leigh R, Parameswaran K, O'Byrne PM, Sears MR, Hargreave FE. Induced sputum cell counts in healthy adults. Pt 1Am J Respir Crit Care Med. 2000;161(2):475–478. doi: 10.1164/ajrccm.161.2.9903097. http://dx.doi.org/10.1164/ajrccm.161.2.9903097 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 20.Efthimiadis A, Pizzichini MM, Pizzichini E. The influence of cell viability and squamous epithelial cell contamination on the repeatability of sputum differential cell counts (abstract) Am J Respir Crit Care Med. 1995;151:A384–A384. [Google Scholar]
  • 21.Ward R, Woltmann G, Wardlaw AJ, Pavord ID. Between-observer repeatability of sputum differential cell counts. Influence of cell viability and squamous cell contamination. Clin Exp Allergy. 1999;29(2):248–252. doi: 10.1046/j.1365-2222.1999.00483.x. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2222.1999.00483.x [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 22.Spanevello A, Migliori GB, Sharara A, Ballardini L, Bridge P, Pisati P, et al. Induced sputum to assess airway inflammation: a study of reproducibility. Clin Exp Allergy. 1997;27(10):1138–1144. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2222.1997.tb01150.x [PubMed] [Google Scholar]
  • 23.Efthimiadis A, Spanevello A, Hamid Q, Kelly MM, Linden M, Louis R, et al. Methods of sputum processing for cell counts, immunocytochemistry and in situ hybridisation. Eur Respir J Suppl. 2002;37:19s–23s. doi: 10.1183/09031936.02.00001902. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 24.Pizzichini E, Pizzichini MM, Efthimiadis A, Evans S, Morris MM, Squillace D, et al. Indices of airway inflammation in induced sputum: reproducibility and validity of cell and fluid-phase measurements. Pt 1Am J Respir Crit Care Med. 1996;154(2):308–317. doi: 10.1164/ajrccm.154.2.8756799. http://dx.doi.org/10.1164/ajrccm.154.2.8756799 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 25.Kelly MM, Leigh R, Horsewood P, Gleich GJ, Cox G, Hargreave FE. Induced sputum: validity of fluid-phase IL-5 measurement. Pt 1J Allergy Clin Immunol. 2000;105(6):1162–1168. doi: 10.1067/mai.2000.106375. http://dx.doi.org/10.1067/mai.2000.106375 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 26.Popov TA, Pizzichini MM, Pizzichini E, Kolendowicz R, Punthakee Z, Dolovich J, et al. Some technical factors influencing the induction of sputum for cell analysis. Eur Respir J. 1995;8(4):559–565. [PubMed] [Google Scholar]
  • 27.Efthimiadis A, Pizzichini MM, Pizzichini E, Dolovich J, Hargreave FE. Induced sputum cell and fluid-phase indices of inflammation: comparison of treatment with dithiothreitol vs phosphate-buffered saline. Eur Respir J. 1997;10(6):1336–1340. doi: 10.1183/09031936.97.10061336. http://dx.doi.org/10.1183/09031936.97.10061336 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 28.Saraiva-Romanholo BM, Barnabé V, Carvalho AL, Martins MA, Saldiva PH, Nunes Mdo P. Comparison of three methods for differential cell count in induced sputum. Chest. 2003;124(3):1060–1066. doi: 10.1378/chest.124.3.1060. http://dx.doi.org/10.1378/chest.124.3.1060 [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 29.Pizzichini E, Pizzichini MM, Hargreave FE. Induced sputum (IS) cell counts: a new device to standardize processing in clinical trials and practice. Am J Respir Crit Care Med; International Conference of American Thoracic Society   ; 2004; Orlando. 2004. pp. A817–A817. [Google Scholar]
  • 30.Chaboillez S, Dasgupta A, Prince P, Boulet LP, Lemiere C. A kit to facilitate and standardize the processing of sputum for measurement of airway inflammation. Can Respir J. 2013;20(4):248–252. doi: 10.1155/2013/591316. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
J Bras Pneumol. 2014 May-Jun;40(3):250–258. [Article in Portuguese]

Confiabilidade da coloração hematológica rápida para citologia de escarro*

Jéssica Gonçalves 1, Emilio Pizzichini 2, Marcia Margaret Menezes Pizzichini 3, Leila John Marques Steidle 4, Cristiane Cinara Rocha 5, Samira Cardoso Ferreira 6, Célia Tânia Zimmermann 7

Abstract

Objetivo:

Determinar a confiabilidade da coloração hematológica rápida para a análise do escarro induzido.

Métodos:

Estudo transversal comparando a técnica padrão (coloração May-Grünwald-Giemsa) com a coloração hematológica rápida (panótico rápido). Participaram do estudo 50 indivíduos (21 asmáticos, 19 portadores de DPOC e 10 controles). Após a coleta do escarro induzido, foram preparadas 4 lâminas, sendo 2 coradas por May-Grünwald-Giemsa e 2 por panótico rápido. As lâminas foram lidas de forma independente por dois pesquisadores capacitados para o exame de escarro induzido e cegados para a identificação das lâminas. A confiabilidade para as contagens celulares dos dois métodos foi avaliada pela determinação dos coeficientes de correlação intraclasse (CCI) para as concordâncias intraobservador e interobservador. As concordâncias na identificação de escarro neutrofílico e eosinofílico entre observadores e entre as duas colorações foram calculadas por estatística kappa.

Resultados:

Nas duas colorações, os CCI apontaram concordância interobservador quase perfeita para as contagens de neutrófilos, eosinófilos e macrófagos (variação do CCI: 0,98-1,00) e substancial para as contagens de linfócitos (variação do CCI: 0,76-0,83). Na análise intraobservador, a concordância foi quase perfeita para as contagens de neutrófilos, eosinófilos e macrófagos (variação do CCI: 0,96-0,99) e de moderada a substancial para as contagens de linfócitos (CCI = 0,65 e 0,75 para observadores 1 e 2, respectivamente). A concordância interobservador na identificação de escarro eosinofílico e neutrofílico para os dois métodos de coloração variou entre substancial e quase perfeita (variação kappa: 0,91-1,00).

Conclusões:

O panótico rápido pode ser considerado uma alternativa confiável para o processamento de amostras de escarro.

Keywords: Escarro\análise, Escarro\citologia, Corantes azur

Introdução

A compreensão dos mecanismos das doenças e o seu diagnóstico correto tem sido possibilitada pela análise de fluídos corporais em diversas áreas da medicina. No passado, a análise do escarro era considerada pouco confiável e pouco reprodutível para auxiliar no entendimento dos mecanismos das doenças respiratórias.( 1 ) Mais recentemente, avanços importantes ligados ao processamento do escarro permitiram que a metodologia desse exame se tornasse exequível, reprodutível, válida e responsiva às intervenções. Vários pesquisadores têm utilizado esse método para estudar os diversos aspectos da inflamação das vias aéreas na asma. A utilização do exame do escarro foi estendida ainda para a DPOC, fibrose cística, tosse crônica, fibrose pulmonar idiopática e outras doenças respiratórias.

A inflamação é central na patogênese das doenças das vias aéreas e é considerada responsável por seus sintomas, obstrução ao fluxo de ar, exacerbações e alterações estruturais secundárias.( 2 ) Por isso, a inflamação das vias aéreas tem um papel extremamente significativo nas duas principais doenças obstrutivas do trato respiratório: asma e DPOC.( 3 ) Tanto na asma quanto na DPOC há uma grande heterogeneidade nas características clínicas e inflamatórias, que resultam em diferentes fenótipos clínicos.( 4 ) Por esse motivo, existe a necessidade de se caracterizar o fenótipo do paciente para otimizar seu manejo clínico, particularmente nos casos mais graves.( 4 - 6 )

Atualmente, o exame do escarro induzido é considerado confiável, reprodutível, discriminativo de diferentes tipos de inflamação e responsivo às intervenções. Por isso, tem sido um instrumento importante no manejo das doenças inflamatórias das vias aéreas.( 7 ) Além disso, a indução do escarro é uma técnica segura e pouco invasiva,( 8 ) permitindo identificar o tipo de inflamação e sua intensidade. ( 9 , 10 ) Contudo, seu uso na prática clínica ainda é muito restrito em virtude da metodologia envolvida na indução e no processamento do escarro, que é um método muito laborioso e que demanda tempo e pessoal altamente treinado para a sua realização.

A coloração para a contagem celular diferencial do escarro induzido, tanto na pesquisa como na prática clínica, tem sido feita utilizando a coloração May-Grünwald-Giemsa ou Wright-Giemsa. Essas colorações fazem parte de um grupo chamado de "colorações de Romanowsky".( 11 ) A coloração hematológica rápida (panótico rápido), também baseada na técnica de Romanowsky,( 12 ) utiliza reagentes similares, mas o tempo de coloração é consideravelmente menor; enquanto a coloração padrão necessita de 34 min, a coloração rápida é realizada em até 2 min.

O encurtamento do tempo total de processamento seria muito importante para uma maior viabilidade da metodologia. Ainda, o custo da coloração hematológica rápida é consideravelmente menor quando comparada à coloração padrão. Por esses motivos, a validação dessa metodologia é importante, especialmente para países em desenvolvimento, como o Brasil.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a confiabilidade da coloração hematológica rápida para a citologia de escarro induzido.

Métodos

Foram incluídos no estudo 50 pacientes, entre os quais 21 pacientes asmáticos adultos que apresentaram asma não controlada, caracterizada por um escore do Asthma Control Questionnaire( 13 ) superior a 1,7 na última semana e confirmada objetivamente (nos últimos 3 anos) por limitação reversível ao fluxo de ar (aumento do VEF1 > 12% e VEF1 > 200 mL após a inalação de broncodilatador de curta ação) nos participantes com limitação ao fluxo de ar das vias aéreas (relação VEF1/CVF < 0,7); 19 portadores de DPOC com idade > 40 anos, história de sintomas respiratórios associados à obstrução moderada ou grave ao fluxo aéreo (VEF1 < 50% do previsto e relação VEF1/CVF < 0.7), em uso de qualquer tipo de medicação para DPOC e com história de tabagismo importante (atual ou prévia) com uma carga tabágica > 20 maços-ano; e 10 indivíduos assintomáticos para doenças respiratórias, caracterizados pela ausência de sintomas respiratórios, não fumantes e confirmados objetivamente por espirometria normal. Foram excluídos do estudo pacientes que tiveram infecção respiratória nas últimas quatro semanas, portadores de doenças graves de outros sistemas, portadores de outras doenças pulmonares conhecidas e mulheres grávidas.

O estudo foi realizado no Núcleo de Pesquisa em Asma e Inflamação das Vias Aéreas, localizado no Hospital Universitário da Universidade Federal de Santa Catarina, localizado na cidade de Florianópolis (SC), e devidamente aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da instituição (Processo no. 2093; FR 437236, emitido em 28/11/2011).Todos os participantes assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido após uma explicação detalhada sobre o estudo.

Os participantes foram submetidos a espirometria antes e depois do uso de broncodilatador, de acordo com as especificações da American Thoracic Society( 14 ) com um espirômetro computadorizado (Koko; PDS Instrumentation, Inc., Louisville, CO, EUA). Os valores de referência utilizados foram os de Crapo et al.( 15 )

Posteriormente, foi realizada a indução do escarro de acordo com a metodologia descrita por Pizzichini et al.( 16 ) O procedimento envolveu a inalação de um aerossol de solução salina isotônica (0,9%) seguida pela inalação de aerossol de soluções salinas hipertônicas de forma seriada (3%, 4% e 5%) utilizando-se um nebulizador ultrassônico Fisoneb (Fisons, Pickering, Ontário, Canadá). A inalação do aerossol foi mantida por 1-2 min, de acordo com a gravidade da broncoconstrição presente antes do procedimento, seguida pela mensuração do VEF1. Os participantes foram orientados a enxaguar a boca, engolir a água e assoar o nariz para diminuir a contaminação por saliva ou descarga pós-nasal. A seguir, foram instruídos a tossir e a depositar o escarro em um recipiente limpo. Esses procedimentos foram consecutivamente repetidos, aumentando-se a concentração da solução a cada 7 min até o máximo de 21 min ou até que ocorresse uma queda do VEF1 ≥ 20%.

O processamento do escarro foi iniciado em até 2 h após a coleta, que é o tempo máximo descrito na literatura.( 2 ) As porções densas do material expectorado foram selecionadas a olho nu ou sob visualização em microscópio invertido, separando o escarro da saliva. A fração selecionada foi tratada com DTT a 0,1% na proporção de quatro vezes do volume da fração. Essa mistura foi homogeneizada com uma pipeta de Pasteur e agitada por 15 min em agitador de mesa. Foi adicionado Dulbecco's PBS em quantidade correspondente a quatro vezes o volume inicial de escarro selecionado, e a suspensão resultante foi filtrada para a remoção de restos celulares e muco não dissolvido. Em seguida, foi realizada a contagem celular total de leucócitos em um hemocitômetro de Neubauer modificado, excluindo-se as células escamosas. A viabilidade celular foi determinada através do método de exclusão com trypan blue. A amostra foi ajustada para 1,0 × 106 células/mL, e foram confeccionadas quatro lâminas, que foram codificadas. Todas as lâminas do presente estudo foram confeccionadas por citocentrifugação. Depois de secarem ao ar livre, duas lâminas foram coradas por May-Grünwald-Giemsa, e as outras duas foram coradas pelo método em estudo (panótico rápido).

A coloração de May-Grünwald-Giemsa foi realizada pelo sistema automatizado Sysmex sp1000iTM (Sysmex Co., Kobe, Japão). Nesse método, as lâminas foram fixadas por imersão em metanol p.a., e em seguida, sua imersão em solução de corante de May-Grünwald e em solução de May-Grünwald diluída (1:1). Logo após, as lâminas foram imersas em solução de corante Giemsa fresca (diluição 1:10) e posteriormente secas. O procedimento completo durou exatamente 34 min, de acordo com a programação de rotina do equipamento recomendada pelo fabricante.

A coloração hematológica rápida foi feita manualmente. O processo iniciou-se com a imersão das lâminas na solução nº 1 (triarilmetano a 0,1%), mantendo-se um movimento contínuo para cima e para baixo por 5-10 s (5-10 imersões por 1 s cada). Em seguida, as extensões foram imersas na solução nº 2 (xanteno a 0,1%), repetindo o mesmo procedimento. Após escorrer, as lâminas foram imersas na solução nº 3 (tiazina a 0,1%), repetindo-se o mesmo procedimento. As lâminas foram enxaguadas com água destilada e deixadas ao ar livre para secagem.( 12 ) Essa técnica de coloração levou, no máximo, 2 min. Foram contadas 400 células não escamosas nas lâminas de cada coloração, de forma independente, por dois pesquisadores, qualificados para a leitura do escarro induzido. Como as lâminas estavam codificadas, isso impediu que os leitores das lâminas identificassem seus respectivos pares ou resultados de leituras anteriores.

A confiabilidade do método foi aferida pelas concordâncias intraobservador e interobservador (coloração padrão vs. coloração teste do estudo) para as contagens celulares dos dois métodos por meio do coeficiente de correlação intraclasse (CCI), e foram utilizadas as representações gráficas de Bland & Altman.( 17 ) A interpretação do CCI foi baseada na classificação proposta por Landis e Koch.( 18 ) A concordância na identificação de escarro eosinofílico (eosinófilos ≥ 3%)(6) e de escarro neutrofílico (neutrófilos > 64%)( 19 ) entre observadores e entre as duas colorações foi calculada com estatística kappa.( 18 ) Diferenças entre as características dos grupos do estudo foram examinadas por ANOVA e pelo teste de Bonferroni na análise post hoc. Os testes estatísticos foram bicaudais, o nível de significância aceito foi de 5%, e para as análises, foi utilizado o pacote estatístico Statistical Package for the Social Sciences, versão 18.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, EUA).

Resultados

O processo de indução do escarro foi realizado em 62 indivíduos, dos quais 50 (80,6%) foram capazes de fornecer uma amostra adequada para leitura, com viabilidade celular superior a 50%. Doze amostras de escarro induzido foram consideradas inadequadas devido à elevada contaminação salivar (> 20% de células escamosas), à baixa viabilidade celular (< 50%) ou a insuficiência de material para a confecção das lâminas. As características demográficas, clínicas e funcionais dos participantes estão apresentadas na Tabela 1. Os grupos foram distintos e bem caracterizados, como demonstrado pelas diferenças demográficas, clínicas e funcionais.

Tabela 1. Características demográficas, clínicas e funcionais dos participantes.a.

Características Grupos p
Asma DPOC Controle
(n = 21) (n = 19) (n = 10)
Idade, anosb 47,3 (22-68) 62,8 (52-77) 38,4 (21-58) < 0,001*,*** e 0,2**
Gênero femininoc 12 (57,0) 5 (26,3) 7 (70,0) 0,03
VEF1 pré-BD,% previsto 55,3 ± 11,9 50,2 ± 18,2 102,2 ± 7,8 0,1* e < 0,001**,***
VEF1 pós-BD,% previsto 64,9 ± 11,7 52,7 ± 18,2 104,5 ± 8,7 0,02* e < 0,001**,***
VEF1/CVF pré-BD, % 58,3 ± 9,5 52,5± 13,8 80,4 ± 5,0 0,4* e < 0,001**,***
VEF1/CVF pós-BD,% 61,3 ± 9,2 53,2 ± 14,4 82,4 ± 4,6 0,06* e < 0,001**,***
ΔVEF1 pós-BD, L 0,29 ± 0,29 0,07 ± 0,09 0,08 ± 0,08 0,003*, 0,02** e 1,0***
ΔVEF1 pós-BD, % 19,1 ± 17,6 6,1 ± 7,4 2,5 ± 2,4 0,005*, 0,002** e 1,0***
Pré-BD

: antes do uso de broncodilatador

pós-BD

: depois do uso de broncodilatador

a

Valores expressos em média ± dp, exceto onde indicado

b

Valor expresso em média (mínimo-máximo)

c

Valor expresso em n (%)

*

Grupo asma vs. grupo DPOC

**

Grupo asma vs. controle

***

Grupo DPOC vs. controle

As características celulares do escarro induzido foram as esperadas para os diferentes grupos do estudo. Quando comparados com portadores de DPOC e controles saudáveis, o escarro dos asmáticos caracterizou-se por uma proporção significativamente maior de eosinófilos. Em contraste, o escarro dos portadores de DPOC apresentou um aumento significativo na contagem celular total e na proporção de neutrófilos do que o do grupo controle. O grupo controle apresentou uma proporção significativamente maior de macrófagos que os outros dois grupos. A Figura 1 mostra as proporções de neutrófilos, eosinófilos e macrófagos nos diferentes grupos do estudo. Na Figura 2, as medianas das proporções de neutrófilos, eosinófilos e macrófagos, em toda a amostra estudada, estão separadas pelo tipo de coloração empregada. Observa-se que não houve diferenças entre as contagens das lâminas coradas pelos dois métodos utilizados.

Figura 1. Celularidade diferencial no escarro induzido nos três grupos do estudo.

Figura 1

Figura 2. Mediana da contagem celular diferencial em lâminas coradas com May-Grünwald-Giemsa (barra cinza escuro) e pela coloração hematológica rápida (barra cinza claro).

Figura 2

Os resultados da análise da concordância interobservador na contagem celular diferencial do escarro induzido nas lâminas coradas pelo método de May-Grünwald-Giemsa mostram que as medianas e percentis entre eles foram similares, e os CCI apontaram uma concordância quase perfeita para as leituras de eosinófilos (CCI = 1,00), neutrófilos (CCI = 0,99) e macrófagos (CCI = 0,98). A concordância para a leitura de linfócitos foi substancial (CCI = 0,76). Para as lâminas coradas pelo método da coloração hematológica rápida, as medianas e percentis entre observadores também ficaram muito próximas, e os CCI apontaram concordância quase perfeita para as contagens de eosinófilos (CCI = 1,00), neutrófilos (CCI = 0,99), macrófagos (CCI = 0,99) e linfócitos (CCI = 0,83).

Na análise de concordância intraobservador, os valores de CCI para os dois observadores nas contagens celulares diferenciais dos pares de lâminas coradas pelos dois métodos do estudo indicaram uma concordância quase perfeita para neutrófilos (CCI = 0,97 para ambos), eosinófilos (CCI = 0,99 e 0,98) e macrófagos (CCI = 0,96 para ambos). Nas contagens de linfócitos, a concordância do observador 1 foi substancial (CCI = 0,75), e a concordância do observador 2 foi moderada (CCI = 0,65). Estes resultados estão graficamente apresentados na Figura 3.( 17 )

Figura 3. Representações gráficas de Bland & Altman. Reprodutibilidade interobservador das proporções de neutrófilos (em A), eosinófilos (em B) e macrófagos (em C) no escarro induzido em lâminas coradas por May-Grünwald-Giemsa (MGG). Reprodutibilidade intraobservador das proporções de neutrófilos (em D), eosinófilos (em E) e macrófagos (em F) no escarro induzido em lâminas coradas pelos dois métodos de coloração. As representações se referem às diferenças entre as leituras dos observadores 1 e 2 (eixo y) em relação à média das leituras dos observadores 1 e 2 (eixo x). A linha interrompida central indica ausência de diferenças e as linhas interrompidas periféricas indicam dois desvios-padrão da média das diferenças. CCI: coeficiente de correlação intraclasse; NEU.: neutrófilos; EOS.: eosinófilos; e MAC.: macrófagos.

Figura 3

A concordância interobservador na identificação de escarro eosinofílico e neutrofílico nas lâminas coradas pelos dois métodos do estudo foi considerada de substancial a quase perfeita, conforme demonstrado na Tabela 2. No entanto, observa-se que a concordância intraobservador, embora considerada substancial, foi inferior àquela interobservador.

Tabela 2. Concordâncias interobservador e intraobservador para a identificação de escarro eosinofílico e escarro neutrofílico na avaliação de lâminas coradas pelos dois métodos do estudo.

Concordância interobservador Tipo de escarro kappa p
Coloração hematológica rápida Eosinofílico 1,000 < 0,001
Neutrofílico 1,000 < 0,001
Coloração May-Grünwald-Giemsa Eosinofílico 0,905 < 0,001
Neutrofílico 0,960 < 0,001
Concordância intraobservador Tipo de escarro kappa p
Observador 1 Eosinofílico 0,746 < 0,001
Neutrofílico 0,801 < 0,001
Observador 2 Eosinofílico 0,758 < 0,001
Neutrofílico 0,760 < 0,001

Discussão

Os resultados do presente estudo mostram que as lâminas coradas pelo método de May-Grünwald-Giemsa e com o corante hematológico rápido permitem contagens celulares semelhantes, com altos índices de concordância intraobservador e interobservador. Esses resultados demonstram a confiabilidade do método da coloração hematológica rápida no processamento do escarro induzido. Esse fato é relevante porque o método da coloração hematológica rápida é mais simples, permite a redução no tempo de processamento do escarro em até 32 min sem prejudicar a qualidade da amostra, além de ser consideravelmente mais barato.

Até onde sabemos, o presente estudo foi o primeiro a analisar a confiabilidade do método da coloração hematológica rápida para a citologia de escarro induzido, comparando-o com um método de coloração tradicional, o método de May-Grünwald-Giemsa. A análise da confiabilidade e reprodutibilidade dos resultados é importante para confirmar a acurácia dos resultados obtidos usando a coloração hematológica rápida. No presente estudo, a análise da confiabilidade da coloração hematológica rápida foi testada por duas estratégias distintas. A primeira estratégia foi o cálculo do CCI para as contagens celulares por dois observadores independentes, impossibilitados de identificar as lâminas. Embora as colorações utilizadas no presente estudo pudessem ser identificadas pelo aspecto das lâminas, códigos diferenciados foram usados para impedir a identificação dos respectivos pares de lâminas. Estudos anteriores( 20 - 22 ) já haviam demonstrado que as concordâncias intraobservador e interobservador nas contagens de lâminas coradas com Wright-Giemsa e May-Grünwald-Giemsa podiam ser consideradas perfeitas, mas que isso dependia do grau de contaminação salivar das lâminas.( 21 ) Os resultados do presente estudo com a coloração hematológica rápida estão alinhados com os daqueles estudos. A segunda estratégia foi examinar a confiabilidade da coloração hematológica rápida na identificação de escarro eosinofílico e de escarro neutrofílico. Isso é relevante em função do emprego do exame de escarro na prática clínica para identificar fenótipos da asma grave, predizer a resposta ao tratamento e diminuir o número de exacerbações da asma por meio do controle da inflamação eosinofílica.

A análise da concordância entre os dois métodos de coloração na identificação de escarro eosinofílico ou neutrofílico, realizada por um mesmo observador (intraobservador) indicou que essa era substancial. Além disso, a concordância interobservador na identificação de escarro eosinofílico ou neutrofílico foi quase perfeita. Esses resultados novamente demonstram a confiabilidade da coloração hematológica rápida, por demonstrar sua acurácia na identificação dos diferentes fenótipos inflamatórios. Contudo, os resultados também mostraram que a concordância interobservador foi maior que a concordância intraobservador na identificação dos fenótipos. Essa diferença poderia ser explicada pela presença de variabilidade de conteúdo celular entre as lâminas coradas pelos dois métodos. Embora a concordância intraobservador tenha sido substancial, esse resultado em particular sugere cautela e necessidade de estudos posteriores para identificar a razão dessa variabilidade.

A reprodutibilidade das contagens diferenciais de leucócitos entre observadores em amostras de escarro induzido já havia sido relatada anteriormente.( 20 - 22 ) Em 1997, um grupo de autores obteve um alto índice de reprodutibilidade entre as leituras de observadores distintos para todos os tipos celulares estudados. Aqueles autores também encontraram um menor índice de concordância para os linfócitos, quando comparado com os dos demais tipos celulares. A menor concordância para as proporções de linfócitos foi considerada como consequência da presença de uma quantidade muito pequena desse tipo celular nas amostras de escarro induzido. No presente estudo, também encontramos menor concordância entre as contagens de linfócitos; porém, isso não foi enfatizado devido ao fato conhecido de que essas variações não têm relevância clínica.

Em um estudo,( 21 ) houve boa concordância interobservador para as contagens de neutrófilos, eosinófilos e macrófagos e, novamente, essa foi menor para as contagens de linfócitos; a justificativa para o menor índice de repetibilidade não foi relacionada apenas à escassez de linfócitos nas amostras mas também à dificuldade no reconhecimento dessas células. Um grupo de autores( 21 ) confirmou os resultados de um estudo anterior,( 20 ) demonstrando que a reprodutibilidade da análise diferencial da celularidade do escarro induzido é afetada pela contaminação salivar e pela baixa viabilidade celular. No presente estudo, amostras com contaminação salivar > 20% ou com viabilidade < 50% foram consideradas inadequadas para a análise.

Métodos de refinamento do exame do escarro em muito contribuíram para a sua acurácia e reprodutibilidade.( 23 ) Contudo, estudos anteriores focaram predominantemente nas etapas anteriores à obtenção das lâminas e à fase líquida do escarro.( 24 - 27 )

Em 2003, foi publicado um estudo que comparou os resultados e custos de três técnicas de análise do escarro induzido.( 28 ) As metodologias variaram entre a confecção de esfregaço a partir do escarro sem o tratamento com DTT, confecção de esfregaço do escarro tratado com DTT e confecção de lâminas do escarro tratado com DTT. Apesar de as primeiras duas técnicas reduzirem o tempo e o custo da análise do escarro, o coeficiente de correlação de Spearman pode ser considerado inadequado para esse tipo de análise, que variou de 0,57 a 0,64 para a contagem de eosinófilos e de 0,51 a 0,57 para a contagem de neutrófilos (p < 0,01 para ambos). Os autores concluíram que a técnica que utiliza lâminas de amostras tratadas com DTT e confeccionadas por citocentrifugação é mais indicada para fins de pesquisa e em centros especializados.( 28 )

Alguns dos aspectos que impedem o uso mais disseminado do escarro induzido são sua complexidade e o tempo de processamento das amostras. Dois estudos anteriores tentaram reduzir a complexidade do processamento das amostras,( 29 , 30 ) ambos usando um dispositivo de filtração de escarro (Accufilter; Cellometrics, Hamilton, Ontário, Canadá), que seria uma alternativa para a padronização do processamento do escarro induzido. O dispositivo consiste em um kit com tubo para a pesagem e tratamento do escarro selecionado da saliva, acoplado a um filtro e a um tubo receptor que contém DTT, solução salina e trypan blue. Um desses estudos( 30 ) procurou determinar a validade do uso desse dispositivo para a análise do escarro, comparando-o com a metodologia tradicional. Os resultados do estudo geraram CCIs que indicam uma boa reprodutibilidade entre as metodologias para contagens de eosinófilos e neutrófilos; entretanto, os CCI apontaram uma diminuição na viabilidade celular e na contagem total de células, assim como um aumento na proporção de células epiteliais escamosas com a utilização daquele dispositivo.

Em síntese, o elevado grau de concordância nas contagens celulares de lâminas coradas pelo método de May-Grünwald-Giemsa e com o corante hematológico rápido atesta a confiabilidade dessa última coloração, o que justifica sua recomendação para uso quando se pretende reduzir o tempo de processamento e os custos do exame do escarro induzido.

Footnotes

Apoio financeiro: Nenhum.

*

Trabalho realizado no Hospital Universitário, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis (SC) Brasil.


Articles from Jornal Brasileiro de Pneumologia are provided here courtesy of Sociedade Brasileira de Pneumologia e Tisiologia (Brazilian Thoracic Society)

RESOURCES