Detekce beta-hemolytických streptokoků skupiny A pomocí tří různých detekčních metod: kultivace, rychlý antigenní detekční test a molekulární test
ORIGINÁLNÍ TISK
Detekce beta-hemolytických streptokoků skupiny A pomocí tří různých detekčních metod: kultivace, rychlého testu na detekci antigenů a molekulárního testu
Odimara SantosI; Luc Louis Maurice WeckxI; Antonio Carlos Campos PignatariII; Shirley Shizue Nagata PignatariI
IFederal University of São Paulo, Division of Pediatric Otolaryngology
IIDivision of Infectious Diseases, São Paulo, SP, Brazílie
Korespondence
ABSTRACT
S cílem studovat prevalenci faryngotonsilitidy vyvolané beta-hemolytickým streptokokem skupiny A (GABHS) v naší dětské populaci a porovnat různé metody odběru vzorků pro detekci GABHS, orofaryngeální výtěry od 50 dětí s akutní faryngotonsilitidou ve věku od 1 do 12 let byly použity současně pro kultivaci, molekulární test a rychlý test detekce antigenu GABHS. Všechny děti byly klinicky vyšetřeny na oddělení dětské otorinolaryngologie Federální univerzity v São Paulu. Diagnostická kritéria byla založena na příznacích a symptomech, včetně bolesti v krku, horečky a orofaryngeální hnisavé sekrece. Vyloučeny byly děti, které byly léčeny antibiotiky. Celkově byla kombinací tří metod zjištěna 34% prevalence GABHS. GABHS byl diagnostikován u 30 % bakteriálních kultur, u 25 % vzorků testovaných metodou hybridizace molekulární nukleové kyseliny a u 26 % případů testovaných testem rychlé detekce antigenů. Akutní faryngotonsilitida, GABHS, laboratorní detekce.
Faryngotonsilitida je jedním z nejčastějších respiračních onemocnění v komunitě, zejména v dětském věku. Odhaduje se, že přibližně 28-40 % těchto infekcí je způsobeno beta-hemolytickým streptokokem skupiny A (GABHS), který je považován za nejdůležitější etiologický patogen z hlediska následků a komplikací . Vzhledem k tomu, že streptokoková faryngotonsilitida může vést k revmatickému onemocnění a jeho následkům a k hnisavým komplikacím, jedná se o potenciálně závažný medicínský problém a adekvátní léčba je nezbytná.
Přes mnoho pokusů klinicky odlišit streptokokovou faryngotonsilitidu od virových infekcí se dosud žádná metoda neukázala jako spolehlivá . Vzhledem k tomu, že chybí odpovídající klinický podklad pro diagnostiku faryngotonsilitidy GABHS, je důležité najít snadný, praktický a nákladově efektivní způsob, který by takové rozlišení zajistil.
V posledních padesáti letech byla hlavní technikou používanou k diagnostice GABHS bakteriální kultivace. V roce 1980 odhadovalo Centrum pro kontrolu nemocí (CDC), že v USA bylo ročně provedeno 28 až 36 milionů kultivačních vyšetření krku. Kultivace z krku je stále považována za „zlatý standard“ metody detekce GABHS, která poskytuje pozitivní výsledky přibližně v 90 % až 99 % případů .
V mnoha zemích se stalo velmi populární používání rychlých testů k detekci GABHS přímo z výtěrů z krku. Většina těchto testů využívá k detekci sacharidového antigenu skupiny A Streptococcus pyogenes metody latexové aglutinace nebo enzymové imunoanalýzy .
Ačkoli molekulární hybridizační testy nejsou tak populární, bylo prokázáno, že mají vysokou úroveň specificity a citlivosti .
S cílem určit prevalenci faryngeální infekce GABHS , a najít nejlepší způsob stanovení této diagnózy jsme hodnotili děti s akutní faryngotonsilitidou a porovnávali tři různé metody detekce GABHS z výtěrů z krku: kultivaci v krevním agaru, rychlý test detekce GABHS a hybridizační test nukleové kyseliny GABHS.
Materiál a metody
Padesát dětí s akutní faryngotonsilitidou ve věku od 1 do 12 let bylo v letech 1998-2001 vyšetřeno na oddělení dětské otorinolaryngologie Federální univerzity v São Paulu v Brazílii. Diagnostická kritéria a výběr byly založeny na klinických příznacích a symptomech, včetně bolesti v krku, horečky, krční lymfadenitidy a hnisavé orofaryngeální sekrece. Rodiče nebo zákonní zástupci podepsali informovaný souhlas.
Otrofaryngeální výtěry byly odebrány současně pro tři metody detekce:
1. Kultivace. Orofaryngeální vzorky byly odebrány pomocí „Starswab“ (Laborclin®), okamžitě převezeny do mikrobiologické laboratoře a rozetřeny na 5% krevní agarovou plotnu (Columbia agar-base, Oxoid), následovala 18-24hodinová inkubace při 36oC v prostředí s 5% CO2. K identifikaci GABHS byly provedeny biochemické testy, testy proti sérové aglutinaci a testy citlivosti na optoquin/bacitracin.
2. Vzorky pro rychlý detekční test (Test Pack® Strep A Abbott) byly odebrány do alginátových stěrů. Všechny testy byly provedeny „in loco“, podle metody uvedené výrobcem. Test rychlé detekce (Abbott) je založen na detekci antigenu GABHS pomocí aglutinační reakce ELISA antigen-AC.
3. Identifikace GABHS pomocí testu hybridizace nukleové kyseliny (GEN-PROBEâ INCORPORATED, San Diego, California AccuPACE GROUP A STREPTOCOCCUS IDENTIFICATION TEST) podle specifikací výrobce. Alginátové stěry byly inokulovány do Tryptic Soy Broth a inkubovány při 36oC po dobu 18 až 24 hodin v prostředí obohaceném CO2. Výsledky byly získány chemiluminiscencí. Hodnoty 20 000 relativních luminiscenčních jednotek (RLU) nebo vyšší byly považovány za pozitivní; pod 15 000 RLU byly považovány za negativní a mezi 15 000 a 19 999 za slabě pozitivní.
Výsledky
Prevalence Streptococcus pyogenes byla 34 % (17 případů) při kombinaci tří metod. GABHS byl zjištěn u 30 % (15 případů) kultur, 26 % (12 případů) pomocí molekulárních testů a 26 % (13 případů) pomocí rychlého identifikačního testu (tabulka 1).
Při zohlednění výsledku kultivace jako parametru „zlatého standardu“ poskytl rychlý test senzitivitu 73 % (pozitivní případy ve srovnání s celkovým počtem pozitivních případů získaných kultivací) a specificitu 94 % (negativní výsledky ve srovnání s celkovým počtem negativních případů kultivace), pozitivní prediktivní hodnotu 85 % a negativní prediktivní hodnotu 88 % (tabulka 2).
Molekulární testy (testy nukleové hybridizace kyselin) byly provedeny u 47 vzorků. Ke shodě výsledků při použití různých metod došlo v 76 % případů. U čtyř vzorků (8,5 %) byl molekulární test pozitivní, zatímco kultivace byla negativní.
Diskuse
Streptokoková faryngotonsilitida je již léta předmětem lékařského zájmu, zejména kvůli možnosti způsobit závažné problémy, jako je revmatická horečka a hnisavé komplikace. Prevalence akutní faryngotonsilitidy způsobené GABHS je celosvětově přibližně 28-40 %; je známo, že většina z nich je citlivá na penicilin. Toto procento se také v jednotlivých regionech liší .
Prevalence GABHS v brazilském São Paulu se zdá být podobná mezinárodním údajům, protože celkově byla GABHS zjištěna u 34 % dětí. Všechny tyto izoláty GABHS byly také citlivé na penicilin (údaje nejsou uvedeny).
Nespolehlivost diagnózy založené na klinickém základě je jedním z limitujících faktorů adekvátního řešení tohoto onemocnění, zejména v rozvojových zemích, kde nejsou vždy k dispozici rychlé detekční testy nebo dokonce bakteriální kultivace. V současné době je v mnoha zemích k dispozici řada komerčních testovacích souprav pro rychlou diagnostiku streptokokové faryngotonsilitidy skupiny A, přičemž nejnovější z nich jsou založeny na imunoanalýze. Jejich specificita dosahuje přibližně 89-99 % a citlivost se pohybuje mezi 77 a 98 %, přičemž za „zlatý standard“ se považuje parametr bakteriální kultivace . Většinu těchto testů lze provádět „in loco“ a výsledky jsou k dispozici přibližně do 15 minut.
V zemích, kde se rychlé detekční testy rutinně používají, existuje polemika o tom, zda je v případě negativních výsledků nutná potvrzující kultivace. Ačkoli většina lékařů tento postup obvykle nedodržuje, většina lékařských společností doporučila záložní kultivaci . Použití testu rychlé detekce plus bakteriální kultivace při negativních výsledcích je v současné době považováno za nejefektivnější klinickou strategii, která jen mírně zvyšuje mezní náklady (zvyšuje počáteční náklady, ale snižuje celkové náklady při zvážení prevence komplikací u neléčených případů nezjištěných rychlým testem) .
Kombinace těchto tří metod ukázala, že prevalence Streptococcus pyogenes v této studii byla o něco vyšší než v naší předchozí studii, kde byla použita metoda bakteriální kultivace. V naší studii provedené v roce 1996 mělo 18 % kultur ze 44 dětí s orofaryngeální infekcí GABHS .
Ačkoli v naší současné studii byla metoda molekulárního testu schopna detekovat GABHS v některých případech s negativními výsledky kultivace, byla časově náročná a nákladná. Pokorski et al. (1994) , ve studii 767 pacientů s faryngitidou byla senzitivita metody molekulárního testu 85,7 % a specificita 97,8 %, ve srovnání s 96,7% senzitivitou a 100% specificitou u bakteriálních kultur.
Vzhledem k mezinárodní rozmanitosti sociálních a ekonomických podmínek, a dokonce i k rozdílům ve specificitě a citlivosti metod detekce GABHS zjištěných v několika studiích, by bylo možné zvážit mnoho možností léčby faryngotonzilitidy GABHS.
Podle analýzy nákladů a přínosů by léčba všech pacientů, bez předchozí kultivace nebo testu, zabránila 90 % potenciálních komplikací, což by snížilo celkové náklady . Na druhou stranu by se objevilo více vedlejších účinků antibiotik a jejich použití by bylo ve většině případů zbytečné. Vždy, když je zvolen izolovaný rychlý detekční test (bez záložní kultivace), mohou být výhody v poměru nákladů a přínosů významné, pokud je citlivost testu a míra následných opatření vysoká .
Ačkoli několik studií ukázalo, že rychlý test aplikovaný samostatně nemá dostatečnou citlivost, aby eliminoval potřebu kultivace , někteří výzkumníci prokázali, že novější dostupné rychlé testy mohou být citlivější než bakteriální kultivace, zejména testy založené na imunoanalýze, které mohou poskytnout výsledky během několika minut .
Zajímavé je, že bakteriální kultivace byla mnohými považována za „zlatý standard“ metody detekce GABHS, nicméně podle nedávných studií by se jednalo o volbu s vysokými náklady v poměru k její účinnosti .
Obecně jsme zjistili, že prevalence GABHS v naší populaci je podobná mezinárodním údajům, přibližně 30 %. Nezjistili jsme také žádné významné rozdíly v citlivosti nebo specifičnosti při porovnání detekce rychlým testem s výsledky bakteriální kultivace.
Vzhledem k vyšším nákladům a značné časové a pracovní náročnosti metody molekulárního testu bychom ji nedoporučili k rutinnímu použití.
Přes značnou ekonomickou a sociální rozmanitost existující v naší zemi, kde často není rychlý test nebo dokonce technika bakteriální kultivace k dispozici, což může vést lékaře k různým možnostem léčby, včetně léčby pacienta založené pouze na klinických předpokladech, se domníváme, že objektivní diagnostické postupy, jako je rychlý test nebo bakteriální kultivace, by měly být stimulovány.
Poděkování
Děkujeme panu Marcelu Frederico de Lima Taga z oddělení preventivní medicíny, biostatistického oddělení, UNIFESP (São Paulo) za laskavou pomoc při statistických analýzách. Rovněž velmi děkujeme Dr. Lee Harkerovi; zástupci ředitele Boystown R.C. (Omaha) za velkorysou pomoc při revizi textu. Tento příspěvek byl přednesen na zasedání Americké akademie otolaryngologie – chirurgie hlavy a krku, které se konalo v San Diegu, Kalifornie, USA, (22.-25. září 2002).
1. Pichicheri M.E. Streptokoková tonzilofaryngitida skupiny A: Nákladově efektivní diagnostika a léčba. Ann Emerg Med 1995;25:390-403.
2. Funamuta J.L, Berkowitz C.D. Aplikovatelnost skórovacího systému v diagnostice streptokokové faryngitidy. Clin Pediatr 1983;22:622-9.
3. Mackin M., Hall G., Rutherford I. Tři současně získané krční kultivace na přítomnost beta-hemolytického streptokoka skupiny A. Pediatr Infect Dis J 1987;6:575-6.
4. Dale J.C., Vetter E.A., Contezac J.M., et al. Evaluation of two rapid antigen assays, BioStar Strep A OIA and Pacific Biotech CARDS OS, and culture for detection of Group A Streptococci in throat swabs. J Clin Microbiol 1994;32:2698-701.
5. Schager T.A, Hayden G.A, Woods W.A, et al. Optical immunoassay for rapid detection of Group A b-hemolytic Streptococci. Měla by být nahrazena kultivace? Arch Pediatr Adolesc Med 1996;150: 245-8.
6. Gerber M.A., Tanz R.R., Kabat W., et al. Optical Immunoassay test for Group A b-hemolytic Streptococcal pharyngitis. Kancelářská multicentrická studie. JAMA 1997;277:899-903.
7. Roe M., Kishiyama C., Davidson K., et al. Comparison of BioStar strep A OIA optical immunoassay, Abbott TestPack Plus Strep A, and culture with selective media for diagnosis of Group A Streptococcal pharyngitis. J Clin Microbiol 1995; 33:1551-3.
8. Pokirski S.J., Vetter E.A, Wollan P.C., Cockerill F.R. Comparasion of gen-probe Group A Streptococcus direct test with culture for diagnosis Streptococcal pharyngitis. J Clin Microbiol 1994;32: 1440-3.
9. Schwartz B., Fries S., Fizgibbon A., Lipman H. Diagnostický přístup pediatra k faryngitidě a dopad CLIA 1988 na ordinační diagnostické testy. JAMA 1994;271:234-8.
10. Lieu T.A, Fleisher G.R., Schwart J.S. Cost-Effectiveness of rapid latex agglutination testing and throat culture for Streptococcal pharyngitis [Nákladová efektivita rychlého latexového aglutinačního testu a kultivace krku u streptokokové faryngitidy]. Pediatrics 1990;85:246-56.
11. Pignatari S.N., Santos O.P., Sader H., et al. Estudo microbiológico de amigdalites agudas em crianças. Anais do XXXIII Congresso Brasileiro de Otorrinolaringologia; IV Congresso Norte-Nordeste de Otorrinolaringologia; 1996.