atypische mycobacteriën in de setting van mucoviscidose mieke develter dinsdag 27 april 2004 uz...
Post on 14-Jun-2015
219 Views
Preview:
TRANSCRIPT
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)
1. klinische criteria– compatibele symptomen met deterioratie indien
onderliggende aandoening
– exclusie van andere oorzaken als verklaring
2. radiologische criteria– RX-thorax
• Infiltraten, cavitatie, noduli
– HRCT (high-resolution computed tomography)
• Noduli, bronchiëctasiën
Diagnostische criteria voor NTM longziekte (ATS 1997)
3. 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
decontaminatiemethodesNALC-NaOH: meest gebruikt voor routine stalen
oxaalzuur
NALC-NaOH gevolgd door oxaalzuur
2-stapsdecontaminatie:
1.NALC-NaOH
2.NALC-NaOH gevolgd door oxaalzuur indien contaminatie
Analytische performantie
1. Pre-analytische factoren
2. 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 bodemradiometrische 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 technologiefluorescerend element is ingebed in
bodem van MGIT-tube, dat aanvankelijk onderdrukt wordt 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
specificiteit Studie en aantal stalen - isolaten MGIT LJ 460 TB
Hanna et al. (3330 - 362)
92 81 95
Leitritz et al. (2624 – 127)
92 94 95
Tortoli et al. (2567 – 104)
90 84 96
Kanchana et al. (1742 - 122)
94 89 97
Scarparo et al. (1093 - 43)
90 96 95
studie met aantal isolaten
sensitiviteit (in %)totaal (alle
mycobacteriën)MTB (Mycobacterium
tuberculosis)NTM (atypische mycobacteriën)
MGIT LJ 460TB MGIT LJ 460TB MGIT LJ 460TB
Hanna et al. (362)
80 69 75 77 80 90 81 63 66
Leitritz et al. (127)
78 61 91 90 79 93 69 47 90
Tortoli et al. (236)
80 71 85 88 74 92 61 64 72
Kanchana et al. (104)
77 59 90 92 85 97 58 24 82
Scarparo et al. (122)
59 58 82 92 77 96 39 47 73
UZ GasthuisbergCultuur: enkel vloeibaar medium (MGIT)
studies Sensitiviteit (in %)
Totaal MTB NTM
MGIT MGIT+ vast
MGIT MGIT+ vast
MGIT MGIT+ vast
Hanna et al.
80 93 77 92 81 93
Leitritz et al.
78 81 89 94 69 70
Tortoli et al.
80 90 88 94 61 81
Kanchana et al.
77 77 92 92 58 58
Scarparo et al.
59 80 92 98 39 68
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:
1. NALC-NaOH
2. 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
graad van contaminatie na decontaminatie
NALC-NaOH oxaalzuur NALC-NaOH gevolgd door oxaalzuur
LJ buis 21 (70%) 16 (53%) 4 (13%)
BacTec flesje 14 (47%) 15 (50%) 3 (10%)
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
verwachte resultaten bekomen resultaten
uitstrijkje cultuur uitstrijkje cultuur3+/4+ NTM 20/20 19/20
negatief negatief 18/20 19/20
1+/2+ NTM 10/20 11/20
negatief negatief 20/20 20/20
3+/4+ NTM 18/20 20/20
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
NALC-NaOH NALC-NaOH met oxaalzuur
vals + (contaminatie) 237/414 (57%) 106/414 (26%)
vals – (geen groei) 0 3
echt +: NTM 8/11 (5 + 3) 8/11 (5 + 3)
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
1° NALC-NaOH 2° NALC-NaOH met oxaalzuur
vals + (contaminatie) 415/920 (45%) 67/920 (7,3%)
echt +: NTM 30/920 (3%) (9 + 30)/920 (4%)
prevalentie (NTM bij CF-patiënten)
Studie Land Aantal Lft Screen Decont Media Prevalentie opmerkingen
Smith et al. 1984
UK 233 11-50
Reg/6j 7/233 (3%) 3 MTB
Hjelte et al. 1990
Zwed 54 3-67 3/3j 6/54 (11%) 1 MTB
Kilby et al. 1992
US 87 18-64
?/11j NALC-NaOH LJ+
460TB
17/87 (19%)
Aitken et al. 1993
US 64 17-50
1/j NALC-NaOH LJ+
7H11+
460TB
8/64 (12%)
Hjelt et al. 1994
Dene 185 2-38 NALC+oxaalz
LJ 9/185 (5%)
Oliver et al. 2001
Span 37 NALC+oxaalz
LJ+
ESP
6/37 (16%)
Olivier et al. 2003
US 986 > 10j 3/j NALC-NaOH+oxaalz
LJ+
460TB
128/986 (13%)
variatie 7 –24% volgens ligging
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
Outcome: case reports• Oliver et al (Spanje 2001): 37 patiënten
impact: 3 patiënten met persisterende NTM• bij aanvang: klinische deterioratie voor en tijdens studie
• follow-up:– 2/3 behandeld:
» 1 klinische verbetering (M. chelonae) , zodat een inschrijving op de wachtlijst voor longtransplantatie geannuleerd kon worden
» 1 duidelijke klinische verbetering (MAC)
– 1/3 onbehandeld met stabiele longfunctie (M. chelonae)
Outcome: case reports• Olivier et al (US 2003): 986 CF-patiënten 10 jaar (± 10%
van de US CF-populatie 10 jaar)
128/986 +NTM: MAC (72%) en M. abscessus (16%)
– onderverdeling in groep +ATS criteria en - ATS criteria
– impact: • bij aanvang: betere longfunctie bij NTM+ patiënten
• korte termijn follow up (15 maand)
– geen significante vermindering longfunctie
– meer (progressie) abnormaliteiten HRCT bij groep +ATS criteria
Organisatorische en financiële impact
• kostprijs:
• cultuur: riziv forfait: 11,04 €
werkelijke kostprijs: 8, 99 € -indien geen secundaire
decontaminatie
-indien wel secundaire decontaminatie:
duurder (waarschijnlijk ± dubbel)
To Do• studie afwachten
• opleiding laboranten
• aanpassingen op aanvraagbon nr. 3030respiratoir specimencultuur fungi
sputum
bronchus of endotrach.aspiraat
bronchuslavage/BAL
monster van mucoviscidosepatiënt
1754
1755
1756
1759
45
46
47
49
atypische mycobacteriën, enkel voor mucoviscidosepatiënt
top related