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Introducción: en pacientes con alta sospecha clínica, alteraciones radiológicas y síntomas respiratorios compatibles con tuberculosis pulmonar se recomienda obtener muestras de lavado broncoalveolar para mejorar la sensibilidad diagnóstica de la prueba utilizada. Objetivo: describir el desempeño de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para la detección de Mycobacterium tuberculosis en muestras de lavado broncoalveolar, en casos sospechosos de tuberculosis pulmonar. Materiales y métodos: se realizó un estudio retrospectivo analítico de 611 muestras de lavado broncoalveolar, provenientes de 606 pacientes con sospecha de tuberculosis pulmonar, que asistieron al Hospital Pablo Tobón Uribe (Colombia) entre 2005 y 2015. La sensibilidad, especificidad y valores predictivos negativos y positivos de la reacción en cadena de la polimerasa se calcularon mediante comparación frente al cultivo (estándar de referencia). Resultados: del total de muestras analizadas el 4,9% fueron positivas para Mycobacterium tuberculosis por reacción en cadena de la polimerasa, y el 3,9% por cultivo. De las muestras positivas por reacción en cadena de la polimerasa el 80% (24/30) fueron positivas al cultivo. La sensibilidad, especificidad y valores predictivos negativos y positivos de la reacción en cadena de la polimerasa para Mycobacterium tuberculosis en muestras de lavado broncoalveolar fue de 100%, 99,0%, 100% y 80,0%, respectivamente. Conclusión: la reacción en cadena de la polimerasa para la detección de Mycobacterium tuberculosis en lavados broncoalveolares es superior en tiempo, sensibilidad y especificidad que el extendido y el cultivo, por lo que, junto con los datos clínicos del paciente, es efectiva para hacer un rápido abordaje diagnóstico. Palabras clave: Mycobacterium tuberculosis, lavado broncoalveolar, reacción en cadena de la polimerasa, medios de cultivo. Rincón-Caballero OL, Cano-Romero MA, Aristizábal-Bernal BH. Diagnóstico de tuberculosis pulmonar en lavado broncoalveolar: desempeño de la PCR en comparación con las pruebas microbiológicas de rutina. Medicina & Laboratorio 2017; 23: 475-484.