540 likes | 845 Views
A typische mycobacteriën in de setting van mucoviscidose. Mieke Develter Dinsdag 27 april 2004 UZ Gasthuisberg. Mucoviscidose (cystic fibrosis CF). meest frequente levensverkortende genetische aandoening bij de blanke populatie (1/2500) autosomaal recessieve aandoening
E N D
Atypische mycobacteriën in de setting van mucoviscidose Mieke Develter Dinsdag 27 april 2004 UZ Gasthuisberg
Mucoviscidose (cystic fibrosis CF) • meest frequente levensverkortende genetische aandoening bij de blanke populatie (1/2500) • autosomaal recessieve aandoening • mutatie in één enkel gen op de lange arm van chromosoom 7 coderend voor het CF transmembrane conductance regulator (CFTR) proteïne • veel mutaties beschreven, doch slechts een dozijn verantwoordelijk voor de meeste gevallen • aanwezigheid van F508 verantwoordelijk voor de hogere frequentie van blanke tov andere rassen
Mucoviscidose (cystic fibrosis CF) • sterk visceuze secreties: respiratoire en gastro-intestinale problemen • inflammatie van de luchtwegen vanaf jonge leeftijd • sputumculturen: multipele pathogenen, met voorspelbare, universele cascade van pathogenen in functie van leeftijd
Leeftijdsspecifieke prevalentie van respiratoire pathogenen in CF patiënten CFF National Patient Registry Data 2001
Mucoviscidose (cystic fibrosis CF) • erkennen en agressief behandelen van chronische infectie heeft geleid tot betere levensverwachtingen (33,4 jaar in 2001) CFF National Patient Registry Data 2001
Mucoviscidose (cystic fibrosis CF) • bij deze toegenomen overleving, vond men in de monsters van de luchtwegen van CF- patiënten • multipele antibiotica resistente stammen van traditionele pathogenen zoals P. aeruginosa • het verschijnen van nieuwe, meer virulente pathogenen zoals B. cepacia complex • toenemend isoleren van organismen aanvankelijk als commensalen aanzien, zoals atypische mycobacteriën (nontuberculous mycobacteria (NTM))
Atypische mycobacteriën (nontuberculous mycobacteria NTM) • vrij snel geobserveerd na de ontdekking door Koch van de tuberkel bacil • zuur-vaste bacillen (Acid-Fast Bacilli: AFB) • water en grond-saprofieten • pas rond 1950 als humane pathogenen erkend • zeldzame overdracht van persoon op persoon • toename in prevalentie van NTM (CDC) • niet gekend of NTM-ziekte (vooral longziekte) snel na infectie of pas na een latentieperiode ontwikkelt • occasioneel oorzaak van primaire longziekte, maar vaker bij patiënten met onderliggende aandoeningen zoals AIDS, chronische longziektes, diabetes mellitus en behandeling met steroïden
NTM & CF • CF-patiënten hebben verhoogd risico op NTM-infectie omwille van • chronische longaandoening • diabetes mellitus • steroïden
NTM & CF • toenemend gebruik van onderhoudstherapie met macroliden: verdere studies zijn wel nodig voor lange termijn impact • anti-infectieus • excellente biofilmpenetratie (P. aeruginosa) • intracellulaire accumulatie in P. aeruginosa • inhibitie proteïnesynthese • verbeterde doding van P. aeruginosa • anti-inflammatoir effect ? • accumulatie in neutrofielen met impact op verschillende sleutelfuncties ? • fase III trial: verbeterde longfunctie, toename in gewicht, verminderd pulmonaire exacerbaties • mogelijke resistentie inductie bij atypische mycobacteriën
Atypische mycobacteriën (nontuberculous mycobacteria NTM) • taxonomie • traag groeiende • fotochromogenen (Runyoun groep I) oa M. kansasii • scotochromogenen (Runyoun groep II) oa M. scrofulaceum • nonfotochromogenen (Runyoun groep III) oa M. avium, M. intracellulare (MAC complex) • snel groeiende (Runyoun groep IV) oa M. fortuitum, M. chelonae, M. abscessus
Diagnostische criteria voor NTM longziekte (ATS 1997) • klinische criteria • compatibele symptomen met deterioratie indien onderliggende aandoening • exclusie van andere oorzaken als verklaring • radiologische criteria • RX-thorax • Infiltraten, cavitatie, noduli • HRCT (high-resolution computed tomography) • Noduli, bronchiëctasiën
Diagnostische criteria voor NTM longziekte (ATS 1997) • bacteriologische criteria • ten minste drie beschikbare sputa/bronchiale washes beschikbaar binnen 1 jaar • drie positieve culturen met negatief uitstrijkje of • twee positieve culturen met een positief uitstrijkje • één beschikbare bronchiale wash met onmogelijkheid om sputumstalen te verkrijgen • positieve cultuur of positief uitstrijkje • weefselbiopsie met positieve cultuur • voor diagnose van pulmonaire ziekte moet aan alle 3 de criteria voldaan zijn
Diagnostische criteria voor NTM longziekte (ATS 1997) • kliniek • symptomen zijn variabel en niet specifiek (chronische hoest, sputum productie, vermoeidheid, malaise, dyspnoe, koorts, hemoptoë, gewichtsverlies) • radiologie • geen specifieke diagnostische kenmerken • cultuur: essentieel voor diagnose
Critical appraisal • Patiënt: volwassen mucoviscidosepatiënt • Interventie: cultuur van mycobacteriën • Vergelijking: huidige decontaminatiemethode bij cultuur van atypische mycobacteriën met in de literatuur beschreven methodes voor specifieke decontaminatie bij mucoviscidosepatiënten • Outcome: heeft het opsporen van atypische mycobacteriën een invloed op de outcome van mucoviscidosepatiënten ?
Critical appraisal: bronnen • literatuurstudie • contact met andere referentiecentra van België voor mucoviscidose • nog lopende studie in Gasthuisberg
detectiemethodes huidtests: moleculaire diagnostiek: in ontwikkeling cultuur: gouden standaard, tijd zuurvaste kleuring: geen speciës identificatie mogelijk, minder gevoelig
decontaminatiemethodes NALC-NaOH: meest gebruikt voor routine stalen oxaalzuur NALC-NaOH gevolgd door oxaalzuur 2-stapsdecontaminatie: • NALC-NaOH • NALC-NaOH gevolgd door oxaalzuur indien contaminatie
Analytische performantie • Pre-analytische factoren • Analytische factoren
Pre-analytische factoren • respiratoire stalen: ochtendstaal • opgehoest sputum: accurate indicator van lage luchtweg pathologie, geprefereerde bron van luchtwegsecreties bij mucoviscidosepatiënten • hypertonisch zout geïnduceerd sputum: goed surrogaat voor staal van lagere luchtweg • keel: geen optimale indicator van lage luchtweg pathologie (voor P. aeruginosa: goede specificiteit, maar slechte sensitiviteit) • BAL-vocht: meer sensitief dan keel bij patiënten die geen sputum ophoesten, maar • invasief • kostelijk • beperkt tot 1 lob, mogelijk regionale aandoening missend • kruis-contaminatie mogelijk met besmette bronchoscoop
Pre-analytische factoren • snel transport en inzetten van cultuur na afname • steriel, lekvrij, wegwerp recipiënt • geen preservatieven vereist voor robuste mycobacteriën • onmiddellijk inzetten van cultuur • bij transporttijd > 1 uur staalbewaring op 4°C gedurende maximum 24 uur • in labo: staalbewaring op 4°C (gedurende maximum 24 uur) voor het inzetten van het staal (vandaar voorkeur geen staalafname op donderdagavond of vrijdag)
Analytische factoren • meetbereik: zuur-vaste kleuring: (106 AFB/ml + AFB) (104 AFB/ml + AFB in 60%) cultuur: (10 – 100 AFB/ml detectie) • Turn Around Time (cultuur): 6 weken indien negatief, iets langer indien secundaire decontaminatie vereist is
Diagnostische performantie • literatuur • performantie van detectiemethodes • performantie van decontaminatiemethodes voor cultuur • prevalentie • andere referentiecentra mucoviscidose • prevalentie • nog lopende studie in Gasthuisberg
Performantie van detectiemethodes • huidtests • algemeen: • veel gemeenschappelijke antigenen bij verschillende mycobacteriën speciës • extensieve kruisreacties • corticosteroïden gebruik • anergie
Performantie van detectiemethodes moleculaire diagnostiek: • reeds voor M. tuberculosis en MAC complex • in ontwikkeling voor andere atypische mycobacteriën • sneller (6u) • in afwachting van meer probes voor NTM, voorlopig poging tot betere cultuur resultaten • in ontwikkeling op UZ Gasthuisberg (eventueel tegen lente 2005)
Performantie van detectiemethodes cultuur: gouden standaard: aanbeveling van één vast en één vloeibaar medium (CDC) • vaste bodem: • ei-media: bv Löwenstein-Jensen • goede houdbaarheid (verschillende maanden in koelkast) • goede isolatie van M. tuberculosis • minder betrouwbaar voor isolatie van andere mycobacteriën • agar-media: bv Middlebrook 7H11 en 7H10 • duur • beperkte houdbaarheid (1 maand in koelkast) • delicaat: excessieve warmte/licht kan deterioratie veroorzaken met vrijzetting van formaldehyde: toxisch voor mycobacteriën
Performantie van detectiemethodes cultuur: gouden standaard: aanbeveling van één vast en één vloeibaar medium (CDC) • vloeibaar medium: • radiometrische detectie: BACTEC 460TB system • eerste systeem dat significant eerdere detectie van mycobacteriën toeliet • nu als “gouden standaard” aanzien: nieuwere systemen worden hiermee vergeleken • non-radiometrische detectie: bv MGIT 960 system (gebruik op UZ Gasthuisberg)
Performantie van detectiemethodes Vloeibare bodem radiometrische detectie: BACTEC 460TB system • principe: -metabolisch verbruik van radiolabeled palmitinezuur 14C-gelabeled CO2: groei van mycobacteriën -12B medium is erg arm aan voedinsstoffen, dus geen goede voedinsbodem voor de meeste bacteriën die het 14C-substraat niet gebruiken • beperkingen • radioactief materiaal • manueel werk (laden en ontladen) • potentieel risico van kruis contaminatie • gebrek aan gecomputeriseerd data management
Performantie van detectiemethodes Vloeibare bodem: • non-radiometrische detectie: bv MGIT 960 system • principe: -fluorescentie-sensor technologie fluorescerend elementis ingebed in bodem van MGIT-tube, dat aanvankelijk onderdruktwordt door de aanwezige zuurstof, bij O2 verbruik door bacteriën neemt de fluorescentie toe -gemodifieerde Middlebrook 7H9 (rijk medium) • voordelen • geen radioactief materiaal • volautomatisch • continue monitoring (60’) • niet invasieve aflezing die kruis-contaminatie en prikaccidenten voorkomt
Performantie van detectiemethodes TTD = time to detection
UZ Gasthuisberg Cultuur: enkel vloeibaar medium (MGIT)
Performantie van detectiemethodes zuurvaste kleuringen (Acid -Fast Bacilli AFB) • 2 types: • carbol-fuchsine (Ziehl-Neelsen of Kinyoun) • lichtmicroscoop: 300 velden bekijken (15’) • auramine-rhodamine fluorochroom: voorkeur • fluorescentiemicroscoop: kleinere vergroting: 30 velden bekijken (1,5’) • verbeterde sensitiviteit • sneller • snel groeiende mycobacteriën (Runyon groep IV) kunnen < 10% zuurvast zijn en niet kleuren met fluorochroomkleuring • minder sensitief als cultuur(106 AFB/ml + AFB) (104 AFB/ml + AFB in 60%) • geen bepaling van speciës mogelijk
Performantie van decontaminatiemethodes voor cultuur • NALC-NaOH: meest gebruikt voor routine stalen • oxaalzuur • NALC-NaOH gevolgd door oxaalzuur • 2-stapsdecontaminatie: • NALC-NaOH • NALC-NaOH gevolgd door oxaalzuur op reeds gegroeide cultuur indien contaminatie
Performantie van decontaminatiemethodes • Whittier et al., 1993: experiment: 30 stalen van CF-patiënten gekend negatief voor mycobacteriën, werden geïnoculeerd met een standaard hoeveelheid NTM en gedecontamineerd op 3 methodes
Performantie van decontaminatiemethodes • Whittier et al (1997): 5 gesimuleerde sputumstalen, besmet met P. aeruginosa en NTM (3/5) werd opgestuurd naar 20 laboratoria, ter controle van NALC-NaOH-oxaalzuur decontaminatimethode
Performantie van decontaminatiemethodes • Bange et al., 1999: prospectieve screening: 414 stalen afkomstig van 148 CF-patiënten, gedecontamineerd op 2 methodes, daarna geïnoculeerd in MGIT tubes (geen vaste bodem ingezet, niet vergeleken met Bactec 460TB system) • 11 stalen + NTM: slechts 5 gemeenschappelijk met beide methodes gedetecteerd Oxaalzuur kan vals negatieve resultaten geven
Performantie van decontaminatiemethodes • Bange et al., 2002: prospectieve screening: 920 stalen afkomstig van 239 CF-patiënten, 2-stapsdecontaminatie: • NALC-NaOH: 31 +NTM (van 12 patiënten) • indien gecontamineerd dan NALC-NaOH en oxaalzuur: 9 +NTM (van 8 patiënten) • vals + en vals – zo veel als mogelijk reduceren
Andere Belgische referentiecentra voor mucoviscidose • Prevalentie • AZ VUB • sedert 2 jaar screening 1/jaar en bij klinische achteruitgang • methode: 2 stapsdecontaminatie (Bange et al 2002) • 3 patiënten met M. abscessus • geen longtransplantatie indien M. abscessus • Centre Muco Erasme • 150 patiënten (volwassenen) • sedert 2 à 3 jaar screening 1/jaar • 2 of 3 maal mycobacteriën geïsoleerd • methode: NALC-NaOH en bij contaminatie herhaling NALC-NaOH
Andere Belgische referentiecentra voor mucoviscidose • mucocentrum Antwerpen – St. Vincentiusziekenhuis (volw ptn) • cultuur mycobacteriën wordt regelmatig aangevraagd • methode: NALC-NaOH • geen statistieken • universitair ziekenhuis Antwerpen (kinderen) • geen systematische screening, wel op indicatie en zeker indien bronchoscopie gebeurd is • methode: geen specifieke decontaminatiemethode (methode ontwikkeld door prof. Pattyn) • nog geen + resultaat
Andere Belgische referentiecentra voor mucoviscidose • UZ Gent • sedert 3 à 4 jaar screening 1/jaar • methode: NALC-NaOH • nog geen + resultaat • CHR Citadelle • 80 patiënten ( 35 volwassenen) • sedert 4 jaar screening 1/jaar en bij klinische achteruitgang • methode: NaOH • 2 atypische mycobacteriën geïsoleerd bij tieners
Andere Belgische referentiecentra voor mucoviscidose • cliniques St. Luc • 130 patiënten (38% volwassenen) • screening sedert 10 jaar • niet systematisch, wel bij • klinische acteruitgang • hospitalisatie • toename sputumproductie • methode: NALC-NaOH , bij contaminatie oxaalzuur • 1 M. chelonae geïsoleerd
UZ Gasthuisberg • prospectieve studie bij (80) volwassen CF-patiënten • stalen van 30 patiënten • 10/30 redecontaminatie (2-stapsdecontaminatie volgens Bange et al) • nog geen + resultaat
Klinische impact: diagnostisch • Kunnen andere testen vermeden, vervangen worden ? • Levert de test supplementaire en/of meer adekwate informatie, niet verkrijgbaar door andere onderzoeken ? • diagnose van NTM-infectie: ATS-criteria: voor diagnose van pulmonaire ziekte moet aan alle 3 de criteria voldaan zijn (klinisch, radiologisch, microbiologisch)
Klinische impact: therapeutisch • Kan een behandeling sneller gestart of juist vermeden worden door deze test ? • niet starten van onderhoudstherapie met macroliden indien cultuur + om resistentie te vermijden • sneller starten van antimycobacteriële therapie • vermijden van therapie voor andere pathogenen • soms voorwaarde voor transplantatie (echter geen contra-indicatie volgens ATS) • vermijden van meer invasieve therapeutische opties (bv uitstellen van longtransplantatie, cfr. Oliver et al., 2001)
Klinische impact: outcome • Kan een ziekte, complicatie, morbiditeit, mortaliteit vermeden worden door deze test ? • case reports: geen consensus • casussen met/zonder klinische deterioratie • casussen met/zonder klinische verbetering bij therapie • geen vergelijkende studies gevonden met bewezen verbeterde outcome wanneer gescreend wordt naar atypische mycobacteriën en deze ook behandeld worden indien klinisch geïndiceerd
Outcome: case reports • Smith et al (1984, UK): 223 patiënten 11 - 50 jaar • follow up bij 3 patiënten met NTM • 1 beantwoordde niet aan therapie en overleed (autopsie) (M. fortuitum) • 1 ging klinisch beter na 3 maand therapie (M. chelonae) • 1 geen therapie toegediend (eenmalige isolatie NTM) • Hjelte et al (1990, Zweden): 54 patiënten 3-67 jaar • (3 MAC, 1 M. kansasii, 1 M. gordonae, 1 niet te classeren) • impact: • bij aanvang: klinische deterioratie • follow up: klinische verbetering met aangepaste therapie
Outcome: case reports • Kilby et al (US 1992): 87 patiënten 18 - 64 jaar oud over 11 jaar opgevolgd (17 patiënten met NTM 11 met MAC 3 met M. chelonae 2 met zowel MAC als M. chelonae 1 met M. fortuitum) impact: geen correlatie met ernst aandoening • Aitken et al (1993, US): 64 patiënten 17 - 50 jaar oud over 1 jaar (8 patiënten met NTM: 7 met MAC en 1 met M. fortuitum) impact: tendens NTM+ patiënten lagere klinische scores
Outcome: case reports • Hjelt et al (1994, Denemarken): 185 patiënten 2-38,5 jaar (mediaan 15 jaar) over 1 jaar (3-4 jaar follow up) (7 patiënten met herhaaldelijk NTM: 2 met MAC en 5 met M. abscessus) impact: • bij aanvang: 3/7 patiënten klinisch stabiel (1 MAC, 2 M. abscessus) • follow up: -bij 2/7 patiënten verdwijnt NTM spontaan (1 MAC) -bij 2/7 patiënten verbeterde kliniek onder therapie (simultane therapie voor andere pathogenen) (2 M. abscessus) -geen eradicatie bij 4/5 patiënten ondanks therapie