Diagnosticarea versus detectarea C. diff: Why Tests Remain Ambiguous
Clostridioides difficile este cea mai frecventă cauză de diaree infecțioasă în mediile de asistență medicală, iar datele din sistemul de supraveghere al Programului de infecții emergente al CDC din 2011 estimează că a provocat aproape o jumătate de milion de infecții și 29.000 de decese în termen de 30 de zile de la diagnosticare. Există o multitudine de teste disponibile pentru diagnosticarea infecției cu Clostridioides difficile (CDI) – care detectează acidul nucleic, enzima și/sau toxinele specifice C. difficile, în diverse combinații și algoritmi – și acest lucru a dus la o confuzie semnificativă în ceea ce privește interpretarea clinică și distincția dintre colonizare și infecție adevărată.
Societatea de boli infecțioase din America (IDSA) a publicat recent ghiduri actualizate de practică clinică privind CDI, inclusiv recomandări pentru testare. Aceste recomandări afirmă că populația preferată pentru testarea CDI include pacienții cu diaree inexplicabilă și cu debut nou, constând în ≥3 scaune neformate în 24 de ore. Pentru instituțiile în care nu există criterii instituționale prestabilite pentru prezentarea scaunelor pacienților, cea mai performantă metodă determinată de valorile predictive pozitive și negative a fost un test de toxine din scaun ca parte a unui algoritm în 2 sau 3 etape, mai degrabă decât un test de amplificare a acidului nucleic (NAAT) singur. Aceștia citează 2 metode comune: 1) utilizarea glutamat dehidrogenazei plus testele de toxine arbitrate de testul de amplificare a acidului nucleic (NAAT) sau 2) NAAT plus testul de toxine. Cu toate acestea, această recomandare este evaluată ca fiind „slabă”, cu o „calitate scăzută a dovezilor”. Grupul subliniază că, de fapt, cea mai sensibilă metodă de diagnosticare este un NAAT singur sau un algoritm în mai multe etape, care ar trebui utilizat atunci când există criterii instituționale prestabilite pentru prezentarea scaunelor.
Aceste recomandări reflectă lipsa continuă de consens în ceea ce privește strategiile optime de diagnosticare a CDI. Recomandările variază și mai mult atunci când se iau în considerare cele din afara SUA: Ghidurile europene prioritizează detectarea toxinelor și pun mai puțin accentul pe NAAT sau pe algoritmii în mai multe etape.
Strategii de diagnostic și limitări
Dezvoltarea toxinelor și cultura: Din punct de vedere istoric, standardul de aur de laborator a fost cultura toxigenă, în care C. difficile este cultivat din scaun și izolatele sunt testate pentru capacitatea lor de a produce toxină; filtratele de scaun pot fi, de asemenea, testate direct pentru toxină prin intermediul unui test de citotoxicitate celulară (CCNA) ca metodă de referință alternativă. Aceste metode necesită mai multe zile și, prin urmare, nu sunt potrivite pentru testele de laborator de rutină. Un studiu amplu realizat în Marea Britanie a comparat cultura toxigenă cu testul de citotoxicitate pe mai mult de 12.000 de probe și a corelat rezultatele cu datele clinice. Deși au constatat că rezultatele pozitive ale testelor de citotoxicitate s-au corelat cu o mortalitate crescută, culturile toxigene pozitive cu teste de toxicitate negative nu au făcut acest lucru, ceea ce implică faptul că detectarea toxinei este esențială pentru diagnosticul clinic al CDI. Detectarea toxinei prin intermediul testelor imunoenzimatice calitative (EIA) a fost un pilon de bază al diagnosticului, însă aceste teste au limitări semnificative în ceea ce privește sensibilitatea în comparație cu cultura toxigenă (52-75%), deși au o specificitate mai mare (96-98%) în comparație cu cultura. Există o varietate de opțiuni comerciale de laborator disponibile pentru testarea CDI, care sunt bine descrise în recenzii recente.
Detecția glutamatului dehidrogenazei: Imunoanalizele cu glutamat dehidrogenază (GDH) și alte teste moleculare au evoluat pentru a aborda sensibilitatea slabă dintre EIA-urile cu toxine. Imunoanalizele GDH detectează enzima metabolică foarte conservată prezentă în toate izolatele de C. difficile. Cu toate acestea, acest antigen este prezent atât în tulpinile toxigene, cât și în cele netoxigene de C. difficile și, în consecință, testarea GDH poate fi doar o etapă de screening într-un algoritm în 2 sau 3 etape înainte de un test de toxine mai specific și/sau un test molecular pentru detectarea genei toxinei.
NAAT: Deși NAAT-urile au fost utilizate în mediul de cercetare încă de la începutul anilor 1990, prima platformă aprobată de US Food and Drug Administration a fost disponibilă abia în 2009. În prezent sunt disponibile cel puțin 12 platforme comerciale care detectează ținte genetice, inclusiv tcdA (gena toxinei A), tcdB (gena toxinei B) și ARN ribozomal 16S (ARNr). Testele sunt mai sensibile decât EIA de toxine și, eventual, EIA de GDH, dar mai puțin sensibile decât cultura toxigenă.
Algoritm-based Multistep Testing and Ultrasensitive Toxin Detection: Complexitatea lumii testării CDI este și mai mult încurcată de datele contradictorii cu privire la cea mai bună abordare algoritmică a diagnosticului. Oamenii de știință din cadrul unui studiu de cohortă prospectiv realizat într-un singur centru au comparat nevoia de tratament și istoricul natural al pacienților care au fost toxină-EIA-pozitiv/PCR pozitiv (131 de pacienți) cu pacienții toxină-EIA-negativ/PCR pozitiv (162) și cu pacienții toxină-EIA-negativ/PCR negativ (1123). Aceștia au constatat că pacienții cu toxină pozitivă/PCR pozitivă au avut mai multe complicații legate de diaree și CDI, în timp ce grupurile de pacienți cu toxină negativă/PCR pozitivă și cu toxină negativă/PCR negativă au avut rate similare de complicații gastrointestinale în comparație între ele (7,6% vs. 0% vs. 0,3%; p <0,001). Au existat 11 decese legate de CDI în rândul grupului de pacienți toxin-pozitivi/PCR-pozitivi, un deces în cohorta de pacienți toxin-negativi/PCR-pozitivi și niciun deces în rândul grupului de pacienți toxin-negativi/PCR-negativi. Astfel, cercetătorii au concluzionat că doar testarea toxinelor poate fi suficientă pentru diagnosticarea CDI, iar utilizarea exclusivă a testelor NAAT poate duce la supradiagnosticare și supratratament. Cu toate acestea, testele NAAT și identificarea purtării asimptomatice sunt relevante pentru controlul infecțiilor și în scopuri epidemiologice.
Contrar, un alt grup de cercetare a raportat că absența toxinei în scaun poate să nu fie predictivă pentru gravitatea CDI și, astfel, rezultatele NAAT pozitive, EIA negative sunt încă semnificative din punct de vedere clinic. Cercetătorii au recomandat ca NAAT să fie utilizată ca metodă primară de diagnostic pentru CDI, deși nu au specificat o abordare algoritmică de diagnosticare preferată. În acest studiu au fost înrolați 296 de pacienți, dintre care 143 au fost clasificați ca adevărate CDI pe baza mai multor metode diferite. Aceștia nu au constatat nicio diferență în ceea ce privește pozitivitatea toxinei EIA între pacienții cu boală ușoară față de cei cu boală severă (49% față de 58%, p = 0,31). Cu toate acestea, detectarea toxinei EIA este limitată de o limită de detecție relativ nesensibilă. Limitele de detecție analitice cele mai performante pentru EIA variază între 0,8-2,5 ng/ml, în timp ce pentru testele de citotoxicitate pe bază de celule s-a calculat că, în unele scenarii, concentrațiile de toxine sunt de până la 30 pg/ml. Prin urmare, studii mai recente s-au întrebat dacă detectarea ultrasensibilă a toxinelor poate, de fapt, să diferențieze mai bine colonizarea de adevărata infecție, cu ipoteza că colonizarea ar avea niveluri mai scăzute de toxine.
Această ipoteză a fost testată într-un studiu prospectiv recent, efectuat într-un singur centru, care a investigat performanța unui test ultrasensibil pentru detectarea și cuantificarea toxinelor de C. difficile, utilizând tehnologia single molecule array (Simoa) capabilă să atingă un prag analitic de aproximativ 1 pg/ml și un prag clinic de aproximativ 20 pg/ml. Cercetătorii au comparat concentrațiile de toxine la pacienții CDI NAAT-pozitivi (n=122), definiți ca fiind cei care au avut ≥3 scaune neformate în cele 24 de ore înainte de recoltarea scaunelor sau diaree persistentă în notele clinice, față de purtătorii asimptomatici care au fost NAAT-pozitivi (n=44), dar care nu au raportat diaree în cele 48 de ore înainte de recoltarea scaunelor. Cercetătorii au fost surprinși să constate că concentrația de toxine A și B din scaun nu putea distinge un pacient cu CDI de un purtător asimptomatic. Concentrația mediană a toxinei A, a toxinei B și a toxinei A+B, precum și valorile pragului ciclului (Ct) NAAT în cele două grupuri au fost, de fapt, similare. Frecvențele concentrațiilor de toxină A+B ≥ 20pg/ml (cutoff clinic) au fost comparabile între grupurile CDI-NAAT+ (65%) față de grupul purtător-NAAT+ (77%). Aceștia au remarcat, totuși, că dacă au definit grupurile CDI și purtător nu numai prin pozitivitatea NAAT, ci și prin pozitivitatea toxinei (unde toxina A + B ≥ 20 pg/ml), atunci au existat diferențe semnificative în ceea ce privește concentrațiile mediane de toxină (concentrațiile mediane de toxină A, B și A+B) și valorile Ct. În consecință, în timp ce studiul a observat că pacienții cu niveluri foarte scăzute de toxină ar putea avea totuși o diaree semnificativă în concordanță cu CDI și, invers, pacienții asimptomatici ar putea avea cantități semnificative de toxină detectate, peste un prag de tăiere pentru toxină, pacienții asimptomatici au avut concentrații mai mici de toxină detectate.
În concluzie, detectarea ultrasensibilă a toxinelor nu pare să fie răspunsul sfânt la modul de a diagnostica mai eficient CDI și de a distinge boala de colonizare. Rezultatele surprinzătoare ale acestui studiu ridică întrebarea centrală de ce pacienții cu niveluri ridicate de toxină în scaun pot fi asimptomatici și, dimpotrivă, pacienții cu niveluri foarte scăzute de toxină pot fi simptomatici. Unii experți au emis ipoteza că factorii gazdă, cum ar fi anticorpii antitoxină, pot explica de ce pacienții pot fi asimptomatici în ciuda prezenței toxinelor de C. difficile în scaun. S-ar putea ca un test care să detecteze astfel de anticorpi sau alți biomarkeri ai gazdei, în plus față de detectarea agentului patogen, să fie necesar pentru un diagnostic îmbunătățit al CDI. În timp ce așteptăm cu nerăbdare continuarea cercetărilor în domeniul diagnosticării CDI, rămânem într-o zonă familiară a medicinei clinice în care testele oferă dovezi de susținere, dar nu și dovezi definitive ale unui diagnostic, și trebuie să fim conștienți de limitările lor inerente.
Cele de mai sus reprezintă punctul de vedere al autorului și nu reflectă în mod necesar opinia Societății Americane de Microbiologie.