Eine Holzbock Familie (Ixodes ricinus) Ixodes ricinus 1 mm Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 1 Borrelien Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 2 Borrelien Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit 3 ¾Die Epidemiologie Grundvoraussetzung für die Anforderung und Bewertung diagnostischer Massnahmen Verbreitung von B. burgdorferi sl n 40° - 60° nördlicher Breite Kurtenbach et al. Nature Reviews Microbiology, 2006 Was ist bekannt zur Inzidenz der LymeBorreliose in Deutschland? ¾ Studie 12 Monate, prospektiv, populationsbasiert, Raum Würzburg (Huppertz et al. 1999) • 313 Fälle: Inzidenz 111/100 000 (88 800 / 8o Mio) 89% „nur“ Em (92% „mit“ Em) 2% Borrelien-Lymphozytom 3% Neuroborreliose Stadium II <1% Karditis Spät • 5% Arthritis • 1% ACA • KEINE chronische Neuroborreliose (Stad. III) Früh • • • • Diagnostik der Lyme-Borreliose Endlich: Urlaub auf den Itchy-Islands (nach Peter Herzer) Achtung: Epidemie einer Zeckenkratzkrankheit verursacht durch die neue Spezies Borrelia pruritus Jeder 1000. Tourist ist betroffen ! Heilungschancen bei Früherkennung deutlich besser & Ak vor Ausbruch der Symptome nachweisbar!! Nach dem Urlaub Bestimmung der ZKK-Antikörper Notfall: stereotaktischer Eingriff zur lokalen antibiotischen Therapie des Lobus pruritalis ??? Oder erst die Frage: Was bedeutet dieses Ergebnis??? ............................................................................ 99 von 100 Infizierten sind (richtig) positiv 1 von 100 Infizierten ist (falsch) negativ → 99% Sensitivität 98 von 100 Nichtinfizierten sind (richtig) negativ 2 von 100 Nichtinfizierten sind (falsch) positiv → 98% Spezifität Mit welcher Wahrscheinlichkeit werden Sie an einer Zeckenkratzkrankheit erkranken ?????? 95% - 80% - 50% - 20% - 5% - 1% ?????????????????????????????????????????? Jeder 1000. Tourist ist betroffen 99 von 100 Infizierten sind (richtig) positiv 1 von 100 Infizierten ist (falsch) negativ → 99% Sensitivität 98 von 100 Nichtinfizierten sind (richtig) negativ 2 von 100 Nichtinfizierten sind (falsch) positiv → 98% Spezifität Erkrankungswahrscheinlichkeit 100 Gesund 100.000 Summe 100.100 ist Krank Test positiv Test negativ Je be der t r o 10 f f e 00. n To ur ist Personen Erkrankungswahrscheinlichkeit Personen Krank 100 Gesund 100.000 Summe 100.100 * falsch negativ Test positiv Test negativ 99 1* % 9 9 i t i s n Se t ä vit Erkrankungswahrscheinlichkeit Personen Test positiv Test negativ Krank 100 99 1* Gesund 100.000 2000# 98.000 Summe 100.100 * falsch negativ # falsch positiv % 8 9 t ä t i f i z e p S Erkrankungswahrscheinlichkeit richtig Positive / alle Positive Personen Test positiv Test negativ Krank 100 99 1* Gesund 100.000 2000# 98.000 Summe 100.100 2099 98.001 * falsch negativ # falsch positiv Erkrankungswahrscheinlichkeit 99 / 2099 = 0,0472 = 4,7% Personen Test positiv Test negativ Krank 100 99 1* Gesund 100.000 2000# 98.000 Summe 100.100 2099 98.001 * falsch negativ # falsch positiv Bei geringer Vor-Test-Wahrscheinlichkeit ist ein positiver Laborbefund wenig aussagekräftig n (selbst bei hoher Spezifität der eMethode) h c s i n i l k r e d k s i i t s tn n o n n n i n g S e a Die Vor-Test-Wahrscheinlichkeit wird durch die i n K d e l e n a i n i t e h klinischeOSelektion und ndurch den Ausschluss k e k r i t e f s möglicher Differentialdiagnosen erhöht f i o D n g a i d r o b a L t h c a m Aussagekraft von Testen PPV und NPV: Abhängigkeit von derder JeBeispiel geringerzudie Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen untersuchten Population gesuchten Erkrankung: ¾ umso sicherer ein negatives Ergebnis!!! hat Sensitivität von 90%Ergebnis!!!! und Spezifität von 90% ¾Testmethode umso unsicherer ein positives Häufigkeit der Erkrankung: NPV PPV In Population A: 50 von 100 90% 90,0% In Population B: 25 von 100 96,4% 75,0% In Population C: 1 von 100 99,9% 8,4% In Population D: 1 von 800 99,99% 1,1% „Chronische“ Lyme-Borreliose Erkrankungen durch lebende Borrelien verursacht: Erkrankung mit vieldeutigen Symptomen: ¾ ACA ¾ Lyme-Arthritis ¾ Chronische Neuroborreliose ¾ Arthralgien, Myalgien Kontroverse!!! ¾ Konzentrations-, Gedächtnisstrg. Kopfschmerz, Antriebslos Nur Klinik entscheidend? ¾ Verdauungsbeschwerden Typischerweise unspe¾ Fieber/Schüttelfrost, Koinfektionen zifische Symptomatik? ¾ rezidivierend, uvm.... Mikrobiologische - Typischerweise keine Borrelien Diagnostik schlecht? nachweisbar, keine typischen Nachweisbar: 9 Borrelien und/oder 9 typische Veränderungen 9 IgG-AK Antibiotische Therapie: 9 3-4 Wochen 9 zumindest kein weiteres Fortschreiten, meist Besserung bis Heilung Hier liegt die Veränderungen Andere Diagnosemethoden? - Keine „positiven“ Therapiestudien Langzeittherapie? - Unspezifische antibiotische Effekte? uvm.... Antiphlogistisch, synapsenstabilisierend, schmerzhemmend Mikrobiologische Diagnostik • Direkter Erregernachweis – Dunkelfeldmikroskopie – Färbetechniken • Polymerase Kettenreaktion (PCR) • Erregeranzüchtung • Serologischer Nachweis Heterogenität von B. burgdorferi s.l. B. japonica B. spielmanii B. andersonii B. turdi B. tanukii B. sinica B. carolinensis B. afzelii B. burgdorferi s. l. complex B. garinii B. americana B. bissettii B. valaisiana B. lusitaniae B. bavariensis B. burgdorferi s.s. Kultureller Erregernachweis Zeitaufwändig, wenig sensitiv Kulturpräparat Beimpfen von Spezial-Medium (MKP) mit der Probe (Haut, Liquor, ect.) wöchentliche Wachstumskontrollen: Farbumschlag (rosa/gelb) Dunkelfeldmikroskopie wöchentliche Subkulturen bis 6 Wochen Fuchsinfärbung Die Polymerase Kettenreaktion • Nachweis erregerspezifischer DNA • Standardisierung fehlt weitgehend (DNA Extraktion, Zielgen, Amplifikationsbedingungen, Evaluation?) • Spezifizierung obligat! Nachweis eines Amplifikates unzureichend! Speziesidentifizierung sollte gemacht werden. • Sensitivität meist gering (Ausnahme Lyme-Arthritis) • Nur indiziert bei unklaren Manifestationen (bzw. bei LA zur Beschleunigung der DD) Erkundigen Sie sich in Ihrem Labor nach den Leistungsdaten und dem Vorgehen! Er ku nd de ig en n Le S is ie tu si ng ch sd in at Ih en re un m d La de bo m r Vo n ac rg h eh en ! 1 kleine PCR Studie – erste Ergebnisse Verdünnungsreihen aller relevanten B. burgdorferi Spezies 105 – 0,1 Genomäquivalente / Ansatz Target PKa2 (Bbss) Pko (B. afzelii) PBr (B. garinii 3) TN (B. garinii 6) Pbi (B. bavar) Psig (B. Poti B2 spielm) (B. lusit) p41 1 10 1 1 10 10 10,000 p41/2 1 1 10 1 1 1 >> OspA1 10 100 1 1 1 10 10 OspA2 10 1000 100 1 10 10 10 hbb 100 100 100 100 100 100 100 NRZ-Genomäquivalente / PCR-Ansatz Sensitivität Kultur / PCR Kultur in MKP-Medium (modifiziertes Kelly-Medium) PCR: Zielsequenzen z.B. ospA, fla (Flagellin-Gen), p66-Gen, 16S rDNA, Haut (E. migrans, ACA) 40 - 70 % mit Kultur oder PCR Liquor (Neuroborreliose II) 10 - 20 % mit Kultur oder PCR Gelenkpunktat (Lymearthritis)* 50 - 70 % mit PCR (Kultur extrem selten positiv) * höhere Sensitivität des Erregernachweises aus Synovia-Biopsie Kultur/PCR insbesondere indiziert bei atypischen Manifestationen, frühe AK negative, Patienten mit Immunschwäche Serologische Diagnostik ¾ Ausgaben für die serologische Diagnostik der LB in 2004 (Deutschland KBV Angaben): ( 38.000.000 Euro pro Jahr allein in der BRD!!!! ¾ Notwendig (Schätzung KBV): 10 - 14.000.000 Euro Stufendiagnostik SCREENING Erste Stufe: • ELISA oder IFT, Ig-Klassen spezifisch oder polyvalent ¾ Hohe Sensitivität bei akzeptabler Spezifität (!Leistungsdaten bekannt!!) Liquor/Serum Paar bei Neuroborreliose reaktiv negativ Befund: „negatives serologisches Ergebnis“ ¾ Keine weiteren Teste ¾ ggf. follow up bei V.a. Frühmanifestation Stufendiagnostik reaktiv 2te Stufe: BESTÄTIGUNGSTEST (!!Leistungsdaten bekannt!!) ¾ Immunoblot Ig-Klassen spezifisch ¾ Hohe Spezifiät >=95% obligat positiv Befund: „Positives serologisches Ergebnis“ und - relevante Banden - follow up sinnvoll? - Vereinbar mit der Diagnose? negativ Befund: „negatives serologischesErgebnis“ - ggf. follow up Serologische Befunde bei Lyme-Borreliose Stadium seropositiv IgM versus IgG Früh I lokalisiert 20 - >50 % disseminiert II 70 - >90 % Spät III >95 - 100 % Prävalenz von IgM bei kurzer Krankheitsdauer und Prävalenz von IgG bei längerer Krankheitsdauer in der Regel nur IgG isolierter IgM-Befund spricht gegen!! LB III LineBlot (IgG) mit rekombinanten Antigenen Frühe Neuroborreliose Negativkontrollen Entwicklungen in der Diagnostik der LymeBorreliose ¾ Verbesserung der serologischen Diagnostik durch weitere rekombinante Antigene Entwicklung des Immunoblots Hauser et al. 1997 Göttner et al. 2005 Schulte-Spechtel et al.2004 Bemerkungen zum Immunoblot ¾ Der Immunoblot erhöht die Wahrscheinlichkeit dass die im Screeningtest nachgewiesenen Antikörper tatsächlich durch Borrelia burgdorferi induziert wurden ¾ Im allg. KEINE Differenzierung aktive Infektion vs. Durchseuchungstiter ¾ Auch der Immunoblot BEWEIST NICHT das Vorliegen einer Lyme-Borreliose ¾ „Spezifisch“ bedeutet NICHT dass es keine Kreuzreaktionen/unspezifische Reaktionen gibt Umgang mit der serologischen Diagnostik ) NUR positiver serologischer Befund KEINE Therapieindikation!! ) Selbst positives IgM ohne entsprechende Symptomatik KEINE Therapieindikation ) Isoliert positives IgM bei V.a. Spätmanifestation spricht gegen LB Weitere diagnostische Möglichkeiten ) V.a. Neuroborreliose: Liquorpunktion!!! Schrankenstörung, lymphozytäre Pleozytose, Eiweiß erhöht, oligoklonale Banden, intrathekale borrelienspezifische Antikörperproduktion. Neu: CXCL13 )V.a. Lyme Arthritis: Gelenkpunktat!!! Granulozytäre Pleozytose. PCR. Nicht zu empfehlende Testmethoden ¾Untersuchung von Zecken ¾Lymphozyten Transformations Test (LTT) ¾Nachweis CD3- / CD57+ Lymphozytensubpopulationen ¾Visual Contrast Sensitivity Test (VCS) ¾ Weitere: Antigennachweis Körperflüssigeiten, mikroskopischer Direktnachweis Blut / Gewebe, u.a. Diagnostisches Vorgehen Verdachts diagnose Antikörpernachweis (Serologie) Em Wenn typisch nicht obligat; 20ggf. sofort (Null-Wert) und >50% Kontrolle BorrelienObligat. Ggf. KontrollLymphozyto untersuchung m Frühe Neuroborreliose Sensitivität 70>90% Obligat. Liquor Serum Paar 70vom selben Tag. Nachweis >90% im Liquor gebildeter Antikörper (in Kombination mit Entzündungszeichen des Liquors).Ggf. Kontrolle Punktat oder Biopsie für PCR / Kultur Sensitivität Nur wenn atypisch: Biopsie aus dem verdächtigen Hautareal 50-70% ??? Ggf. Biopsie aus dem verdächtigen Hautareal; auch für Histologie Liquor CXCL13? 10-30% Verdachts -diagnose AK Nachweis (Serologie) Sensi- Punktat oder Biopsie für tivität PCR / Kultur LymeArthritis Obligatorisch Nachweis >90von IgG-AK und breitem 100% Bandenspektrum im IgG-Immunoblot PCR aus Synovia oder Synovialis, Kultur extrem selten positiv; Punktatdiagnostik mit Zellzahl und –art 50-70% (nur für PCR) ACA Obligatorisch Nachweis von IgG- AK und breitem Bandenspektrum im IgGImmunoblot Ggf. Biopsie aus dem verdächtigen Hautareal; auch für Histologie 50-70% chronische Neuroborreliose >90Obligatorisch LiquorSerum-Paar vom selben 100% Tag; Nachweis der intrathekalen IgG- AKbildung (in Kombination mit Entzündungszeichen des Liquors und oligoklonalen Banden) Diagnostisches Vorgehen >90100% PCR und Kultur aus Liquor typischerweise negativ Sensitivität Therapie der Lyme-Borreliose Therapie der Lyme Borreliose • • • • • • Quensyl Gold Zappen, Riffe-machine Bismut i.v. H2O2 i.v. Nahrungsergänzungsmittel? • ……………….. Häufige Problemkonstellationen Patient kommt wegen eines Zeckenstiches ¾ Ggf. Zecke kunstgerecht entfernen, Desinfektion, Aufklärung wegen möglicher Risiken (u.a. unspezifische Infektionszeichen, Manifestationen der LB, FSME in Risikogebieten) - keine Untersuchung der Zecke, - keine Serologie, - keine Therapie/Prophylaxe (Ausn. ggf. ängstliche Patienten, viele ZS, Schwangere -> pragmatisches Vorgehen) Wenn Serologie dann sofort (Null-Wert) und > 6 Wochen später (früher wenn Symptome); Für 1-Dosisprophylaxe ungenügende Daten; wenn Therapie, dann Aufklärung über mögliche Nebenwirkungen vs. Benefit Häufige Problemkonstellationen Patient kommt wegen eines Zeckenstiches (2) Beurteilung der serologischen Untersuchung nach ZS: Wert 1: Ausgangswert des IS, hat meist keine Beziehung zum aktuellen ZS (Ausn.: vollgesogene adulte Zecke: IgM ggf. schon erhöht bei naiven, IgG bei vorbestehendem Durchseuchungstiter) IgM pos: Persistierend oder unspezifisch (Grunderkrankung?) IgG pos: Durchseuchungstiter Wert 2: Wie Wert 1 => Infektion mit hoher Sicherheit auszuschließen Signifikante Titeränderung/Serokonversion: Auseinandersetzung des IS mit Borrelien = Infektion aber: ≠ klinische Erkrankung ≠ absolute Therapieindikation Dann: Genaue Anamnese/Untersuchung; wenn Hinweise dann Therapie; wenn Patient unauffällig Aufklärung über mögliche Nebenwirkungen vs. Benefit falls Therapie gewünscht Häufige Problemkonstellationen Patient kommt wegen seit langem bestehenden Beschwerden wie Gelenkschmerzen, rezid. Fieber, Muskelschmerzen, u.a. ¾ Wahrscheinlichkeit für eine LB gering!! DD steht im Vordergrund einschließlich genauer Anamnese bzgl. spezifischerer Manifestationen einer LB (Zeckenstiche, Em, (Knie)gelenksschwellung, u.a.) ¾ Nach Ausschluß anderer Ursachen ggf. LB-Serologie: Wenn negativ: Chron. LB mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen Nur IgM pos: Chron. LB mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen IgG niedrig pos mit wenigen Banden im IB (z.B. OspC, p41i): Chron. LB unwahrscheinlich, ggf. weiterführende Diagnostik IgG hoch pos mit breitem erkannten Bandenspektrum: Chron. LB mit atypischer Symptomatik möglich aber nicht gesichert, ggf. weiterführende Diagnostik Häufige Problemkonstellationen Patient kommt wegen seit langem bestehenden, rezidivierenden (alle paar Wochen) neurologischen Beschwerden wie Schwindel, Sehstörungen, Merkfähigkeitsstörungen, Dys- oder Parästhesien, u.a. ¾ Wahrscheinlichkeit für eine Neuro-LB gering!! Neurologische DD steht im Vordergrund einschließlich genauer Anamnese bzgl. spezifischerer Manifestationen einer LB (Zeckenstiche, Em, (Knie)gelenksschwellung, u.a.), LB-Serologie: Wenn negativ: Chron. LB mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen Nur IgM pos: Chron. LB mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen IgG pos mit wenigen Banden im IB (z.B. OspC, p41i): Chron. NLB unwahrscheinlich, ggf. weiterführende Diagnostik; Liquordiagnostik!! IgG pos mit breitem erkannten Bandenspektrum: Chron. LB mit atypischer Symptomatik möglich, weiterführende Diagnostik insb. Liquordiagnostik!! Immer Liquordiagnostik: Nachweis der intrathekalen borrelienspezifischen IgGAntikörperbildung (Sensitivität nahe 100%); unspezifische Entzündungszeichen, Oligoklonale Banden (3-Klassen Reaktion (IgA, IgG, IgM) mit Betonung IgG) Häufige Problemkonstellationen „Probatorische“ Therapien / Patient kommt mit Therapieempfehlung ¾ In Leitlinien empfohlene Antibiotika (z.B. nicht TMP, Vancomycin, Imipenem, Fluconazol, Cholestyramin, u.a.) ¾ Vorliegen kontrollierter Studien ¾ Nicht höher und nicht länger als empfohlen dosieren ¾ Monate- und jahrelange (rezidivierende) Therapien entbehren Grundlage Î Unspezifische antibiotische Effekte: Doxycyclin hemmt „Schmerzenzyme“ & entzündungshemmend Makrolide sind entzündungshemmend Ceftriaxon stabilisiert synaptische Übertragungsvorgänge u.a. Patientenbeispiele Patient (49J, Manager)U-Arm : Randbetonte, ovale, ca. 8x5 cm Rötung Patient 12(45J, Hausfrau): homogene, ovale, 4X2cm Rötung U-Arm, rezidivierend seit 2 Jahren. Damals Begleitend seit 3 Wochen nach „Insektenstich“. Frage:Insektenstich? Atypisches Em? Arthralgien, Erschöpfung, Merkfähigkeitsstrg. (mehrfach erfolglose AB Serologie: ELISA: IgM 1,9 OD (Gw 0,4)chronischer IgG negativLB? Therapie bei pos LTT) Frage: Atypisches Em bei Line-Blot: IgMOD OspC p41i IgG VlsE + Serologie: ELISA: IgM 1,9 (Gw3+, 0,4) IgG+;negativ Line-Blot: IgM OspC 3+, p41i +; IgG VlsE + Befund spricht gegen das Vorliegen einer chronischen LB. Hier wären Befund vereinbar mit frühem Infektionsstadium. eindeutig erhöhteReaktionen IgG Werte /und ein breites Ak Bandenspektrum im IgG Unspezifische persistierende nicht Blot zu erwarten. auszuschließen. Ggf. Erregernachweis aus Haut empfohlen. Mit größter Wahrscheinlichkeit Ggf. Kontrolle in 1-2 Wochenunspezifische empfohlen. Reaktionen / persistierende Ak bei Z.n. erfolgreich überwundener Infektion. NUR bei V.a. frische Infektion Kontrolle in 2 Wochen empfohlen. Ggf. Erregernachweis aus Haut empfohlen. Patientenbeispiele Patient 1 (45J, Hausfrau): U-Arm homogene, ovale, 4X2cm Rötung seit 3 Wochen nach „Insektenstich“. Frage: Atypisches Em? Serologie: ELISA: IgM 1,9 OD (Gw 0,4) IgG negativ Line-Blot: IgM OspC 3+, p41i +; IgG VlsE + Befund vereinbar mit frühem Infektionsstadium. Unspezifische Reaktionen / persistierende Ak nicht auszuschließen. Ggf. Erregernachweis aus Haut empfohlen. Ggf. Kontrolle in 1-2 Wochen empfohlen. Patientenbeispiele Patient 6 (16j. Mädchen): Beginn vor ca. 4 Mon. schmerzhafte Schwellung li Kniegelenk; eigentlich immer mehr oder weniger vorhanden. EM vor 3 Jahren, damals 2 Wo Doxycyclin; immer wieder Zeckenstiche bekannt. Serum: ELISA IgG 180, IgM neg. Line-Blot : IgG p83/100++, p58+, p41+, VlsE+; IgM neg „Befund grundsätzlich vereinbar mit Lyme Arthritis; DD Durchseuchungstiter; Punktatdiagnostik (PCR auf Bb, Zellen, u.a.) aus KGP empfohlen“ Therapie mit 4 Wo Doxy beim HA führte zu passagerer Besserung; jetzt Überweisung zur Ceftriaxontherapie bei rezidivierender, Doxy-resistenter LA. Patientenbeispiele Patient 6 (16j. Mädchen): Beginn vor ca. 4 Mon. schmerzhafte Schwellung li KGP: „zellarm“; PCR auf Borrelien neg. Kniegelenk; eigentlich immer mehr oderIgG weniger vorhanden. EM vor aus 3 Jahren, Keine erneute Serologie bei hohen Vorwerten; Serologie KGP damals nicht 2validiert Wo Doxycyclin; immer wieder Zeckenstiche bekannt. Serum: Genauere Anamnese ergab: Sturz vom Pferd vor ca. 1,5 Jahren mit Hämarthros; ELISA IgG 180,Ausheilung; IgM neg. aktuelle Kniegelenksschwellung begann ca. 1 Monat problemlose nach Wiederaufnahme sportlicher Betätigung. Line-Blot : IgG p83/100++, p58+, p41+, VlsE+; IgM neg Orthopädisches Konsil: V.a. Knorpelläsion li Knie „Befund grundsätzlich vereinbar mit Lyme Arthritis; DD Durchseuchungstiter; Punktatdiagnostik (PCR auf Bb, Zellen, u.a.) aus KGP empfohlen“ Wird zur Diagnostik Therapie auf dieBesserung; orthopädische Abteilung zur Therapie mitweiteren 4 Wo Doxy beim HAund führte zu passagerer jetzt Überweisung verlegt und schließlich am Knie operiert. Ceftriaxontherapie bei rezidivierender, Doxy-resistenter LA.