Diagnostiek van respiratoire pathogenen

Antwerpen, 5 maart 2013
Diagnostiek van respiratoire pathogenen
In deze nieuwsbrief bespreken we de huidige diagnostische mogelijkheden van luchtweginfecties door
virussen en zogenaamde atypische pathogenen (vb. Mycoplasma pneumoniae). De bepaling van antigen of
RNA/DNA op een nasofaryngeaal afgenomen wisser verdient de voorkeur om snel en accuraat een diagnose
te kunnen stellen.
In het kader van de diagnostiek van acute luchtweginfecties (zowel lage als hoge) dient in principe geen
oorzakelijk agens te worden opgespoord in de eerste lijn. (1, 2) Enkel bij specifieke indicaties kan verder
onderzoek naar een specifieke verwekker worden uitgevoerd zoals bv. bij uitblijven van een adequate klinische
respons op therapie of in bepaalde epidemiologische contexten zoals bv. kinkhoest (Bordetella pertussis). (2)
De laatste jaren is er een ware revolutie gekomen in de diagnostiek door de ontwikkeling van multiplex PCR
assays waardoor meerdere pathogenen op één respiratoir staal direct kunnen gedetecteerd worden. Waar
vroeger frequent geen oorzakelijk agens kon worden aangetoond, kan door het gebruik van deze nieuwe
technologieën in veel gevallen wel degelijk (het DNA of RNA van) een pathogeen worden teruggevonden, ook
van moeilijk kweekbare bacteriën en virussen.
In deze nieuwsbrief worden de voor- en nadelen van zowel de DNA/RNA bepaling d.m.v. PCR, de serologie als
de antigen bepaling op een rijtje gezet, in het kader van de diagnostiek van mogelijke virale en de moeilijk
kweekbare, zogenaamde atypische bacteriële verwekkers (Chlamydophila pneumoniae, Mycoplasma
pneumoniae, Legionella pneumophila).
Klinische beelden en causale pathogenen
Op basis van het klinisch beeld kan men de oorzakelijke pathogenen niet van elkaar onderscheiden; zelfs het
onderscheid tussen bacteriële en virale origine kan zeer moeilijk tot onmogelijk zijn. Bovendien blijkt uit
recente studies dat dikwijls meerdere pathogenen tezelfdertijd aanwezig zijn.
De oorzaak van griepale syndromen is afhankelijk van het seizoen. Tijdens de influenzapandemie van 2009-2010
was 17% tot 31% van de personen (kinderen en volwassenen) die zich aanmeldden op een spoedopname en/of
werden gehospitaliseerd omwille van een acuut griepaal beeld, besmet met het influenza A virus. (3-5) In een
recente grote Belgische studie, uitgevoerd in de eerste lijn, waren tijdens de laatste influenza epidemies in België
gemiddeld 64% van de patiënten positief voor influenza (en dus 36% negatief), buiten een influenza epidemie
slechts 25% van de patiënten. In deze studie werd nogmaals overduidelijk aangetoond dat bij griepale beelden,
er klinisch-diagnostisch geen verschil is tussen infecties veroorzaakt door het influenza virus of door een ander
infectieus agens. (6)
Hogere luchtweginfecties bij kinderen zijn meestal geassocieerd met rhinovirussen, adenovirussen,
coronavirussen, parainfluenza 1-3 en respiratory syncytial virus (RSV). (7, 8) Natuurlijk dient er ook hier
rekening te worden gehouden met een belangrijke seizoensvariabiliteit in de prevalentie van sommige van
deze virussen (voornamelijk bij RSV, human metapneumovirus en influenza). (9)
Lage luchtweginfecties bij kinderen (bronchiolitis, pneumonie e.a.) zijn ook meestal van virale origine, doch
dient er naast de reeds vermelde virussen extra rekening te worden gehouden met influenza, Mycoplasma
pneumoniae en Streptococcus pneumoniae. (7)
Bij pneumonie bij volwassen patiënten (community acquired pneumonia) wordt Streptococcus pneumoniae
nog steeds als belangrijkste pathogeen gezien. Doch bij ongeveer 1/3 van de patiënten kan een virale of
Algemeen Medisch Laboratorium
Emiel Vloorsstraat 9
2020 Antwerpen
T : +32 (0)3/30.30.800
F : +32 (0)3/30.30.880
E: [email protected]
W: www.aml-lab.be
030-MED
ISO 15189
atypische bacteriële pathogeen worden aangetroffen. In ongeveer 10% - 20% van de gevallen kunnen er
meerdere pathogenen worden gevonden. (10, 11)
Diagnostische mogelijkheden
Het opzoeken van de meest frequente, maar helaas moeilijk kweekbare, pathogenen was tot voor enkele jaren
onmogelijk. De diagnostiek kon enkel aan de hand van serologie.
Serologie (Antistof bepaling – As) heeft een aantal onoverkomelijke nadelen:
• Trage respons van IgM en IgG antistoffen (As) bij een primo infectie, waardoor bij veel acute infecties
geen antistoffen detecteerbaar zijn de eerste dagen na het begin van de infectie (vals negatieve
resultaten). Dit is bij de meeste respiratoire pathogenen het geval, ook bij Chlamydophila pneumonia
en Mycoplasma pneumoniae.
• Vrij frequent vals positieve of langdurig (maanden / jaren) persisterende IgM As.
• Bij (jong-)volwassenen is de kans op een herinfectie vrij groot, waardoor een IgM respons afwezig of
heel minimaal zal zijn. IgG As zijn daarentegen meestal wel reeds aanwezig! (Geïsoleerde IgG As
zouden dan kunnen zelfs geïnterpreteerd worden als “immuniteit”).
• Een beperkt aantal As is opspoorbaar en terugbetaald door het RIZIV (maximum 8 testen, dus
bijvoorbeeld 4 IgM testen en 4 IgG testen). Vele pathogenen, met gelijkaardige klinische beelden,
zullen dus gemist worden.
Het is onontbeerlijk om voor elke serologische evaluatie een tweede opvolgstaal af te nemen, meestal na 2 tot
4 weken (bij Chlamydophila pneumonia zelfs langer), en dit om een significante titertoename te kunnen
aantonen van de As. Serologie levert dus meestal ook maar een retrospectieve diagnose op!
Gezien de bovenstaande nadelen, kan infectieuze serologie geen rol spelen bij de aanpak van acute respiratoire
infecties in de eerste lijn, zowel bij volwassenen als bij kinderen. (12) Andere diagnostische middelen dienen dan
ook overwogen te worden.
Antigeen (Ag) bepaling
De rechtstreekse detectie van microbieel antigeen (Ag) biedt een aantal belangrijke voordelen:
• de snelle diagnostiek is uiteraard sneller (“sneltest”),
• de hoge specificiteit van de methode op 1 staalafname (geen opvolgstaal nodig),
• terugbetaald door het RIZIV.
Er zijn echter een aantal nadelen van deze Ag detectietesten.
• Het beperkt aantal pathogenen dat er mee kan opgespoord worden, enerzijds omdat voor veel
pathogenen er geen Ag sneltest beschikbaar is en anderzijds omdat met 1 wisser onvoldoende
lichaamsmateriaal kan worden afgenomen om veel antigensneltesten te kunnen uitvoeren. Gezien
men op basis van het klinisch beeld geen onderscheid kan maken tussen de vele mogelijke
pathogenen, is deze beperking dan ook het grootste nadeel van deze methode.
• De antigensneltesten zijn eveneens minder gevoelig dan de PCR methodes, wat maakt dat deze
testen over het algemeen enkel kunnen gebruikt tijdens de eerste ziektedagen.
DNA/RNA bepaling via PCR methode
Het opsporen van microbieel DNA/RNA door middel van een PCR (Polymerase Chain Reaction) is tot op heden
de meest gevoelige methode om rechtstreeks een pathogeen te kunnen aantonen.
De belangrijkste voordelen van deze methode zijn:
• de hoge specificiteit én hoge gevoeligheid op 1 staalafname (geen opvolgstaal nodig),
• op een beperkte hoeveelheid lichaamsmateriaal kan een uitgebreide reeks pathogenen direct worden
gedetecteerd.
Voor de PCR DNA/RNA bepaling dient men met enkele nadelen rekening te houden.
• De test is relatief duur en is nog steeds niet terugbetaald door het RIZIV (dus voorlopig nog ten koste
van de patiënt). Bepaling van één parameter apart kost ongeveer 20 euro. Bepaling van alle
parameters samen (meer dan 10 pathogenen!) kost ongeveer 40 euro.
• De bepaling neemt ongeveer een dag in beslag, de resultaten kunnen derhalve dezelfde dag niet
bekend zijn.
• Sommige pathogenen kunnen relatief lang na het verdwijnen van de symptomen nog steeds aanwezig
zijn. Daardoor kan het, uitzonderlijk, voorkomen dat men een pathogeen aantreft bij een
ogenschijnlijk gezonde persoon. (9)
2|
Besluit
De nieuwere diagnostische methoden correleren beter met de actuele ziektetoestand.
Indien diagnostiek voor acute respiratoire aandoeningen klinisch meerwaarde kan brengen en/of wenselijk is,
dan geniet de directe opsporing van de pathogenen, door middel van antigentesten of door middel van
DNA/RNA detectie d.m.v. PCR, de voorkeur.
Praktische afname van een nasofaryngeale wisser voor antigen of DNA/RNA bepaling d.m.v. PCR.
Voor een afname ter hoogte van de nasofarynx kan best een flexibele fijne wisser gebruikt worden.
Gebruik als transportmedium
• voor een antigen bepaling: een e-swab medium.
• voor een DNA/RNA bepaling: een DNA/RNA - Multi-Collect.
Bij gebruik van een multicollect als transportmedium: let wel op na het inbrengen
van de wisser in het buisje met medium de wisser op de goede plaats af te breken.
Het restje is iets te lang en dient er wat ingedrukt te worden met een draaiende
beweging – opgepast want dit veert soms terug!
Stap 1
Breng de wisser voorzichtig in via
de neusgaten.
Stap 2
Draai de wisser 2 tot 3 maal rond
en hou hem gedurende 5 sec. op
z’n plaats om maximale absorptie
te bekomen.
Stap 3
Plaats de wisser in het
transportmedium en breek de
wisser op het gemarkeerde
breekpunt.
Voor meer informatie over de verschillende wissers en transportmedia kan U terecht op onze website:
http://www.aml-lab.be. Na inloggen met uw persoonlijke login en wachtwoord, kan U onder de rubriek
‘Documenten’ meer info terugvinden onder de hoofding ‘Afname-instructies’.
Voor meer informatie kan U steeds terecht bij één van de klinisch biologen van AML.
3|
Referenties
1.
Woodhead M, Blasi F, Ewig S, Garau J, Huchon G, Ieven M, et al. Guidelines for the management of adult
lower respiratory tract infections--summary. Clin Microbiol Infect. 2011;17 Suppl 6:1-24.
2. Verlee L, Verheij TJ, Hopstaken RM, Prins JM, Salome PL, Bindels PJ. Samenvatting van de NHG-standaard
'Acuut hoesten'. Ned Tijdschr Geneeskd. 2012;156:A4188.
3. Schnepf N, Resche-Rigon M, Chaillon A, Scemla A, Gras G, Semoun O, et al. High burden of non-influenza
viruses in influenza-like illness in the early weeks of H1N1v epidemic in France. PloS one.
2011;6(8):e23514.
4. Pierangeli A, Scagnolari C, Gentile M, Spina MT, Iudicello A, Bertazzoni G, et al. Virological diagnosis of
respiratory virus infection in patients attending an emergency department during the influenza season.
Clin Microbiol Infect. 2010;16(4):391-3.
5. Renois F, Talmud D, Huguenin A, Moutte L, Strady C, Cousson J, et al. Rapid detection of respiratory tract
viral infections and coinfections in patients with influenza-like illnesses by use of reverse transcription-PCR
DNA microarray systems. J Clin Microbiol. 2010;48(11):3836-42.
6. Michiels B, Thomas I, Van Royen P, Coenen S. Clinical prediction rules combining signs, symptoms and
epidemiological context to distinguish influenza from influenza-like illnesses in primary care: a cross
sectional study. BMC family practice. 2011;12:4.
7. Pavia AT. Viral infections of the lower respiratory tract: old viruses, new viruses, and the role of diagnosis.
Clin Infect Dis. 2011;52 Suppl 4:S284-9.
8. Fairchok MP, Martin ET, Chambers S, Kuypers J, Behrens M, Braun LE, et al. Epidemiology of viral
respiratory tract infections in a prospective cohort of infants and toddlers attending daycare. J Clin Virol.
2010;49(1):16-20.
9. Olofsson S, Brittain-Long R, Andersson LM, Westin J, Lindh M. PCR for detection of respiratory viruses:
seasonal variations of virus infections. Expert review of anti-infective therapy. 2011;9(8):615-26.
10. Johansson N, Kalin M, Tiveljung-Lindell A, Giske CG, Hedlund J. Etiology of community-acquired
pneumonia: increased microbiological yield with new diagnostic methods. Clin Infect Dis. 2010;50(2):2029.
11. Huijskens EG, van Erkel AJ, Palmen FM, Buiting AG, Kluytmans JA, Rossen JW. Viral and bacterial aetiology
of community-acquired pneumonia in adults. Influenza Other Respi Viruses. 2013; In press.
12. Tregoning JS, Schwarze J. Respiratory viral infections in infants: causes, clinical symptoms, virology, and
immunology. Clin Microbiol Rev. 2010;23(1):74-98.
4|