Aktuelles aus der TB-Diagnostik

Aktuelles aus der
TB-Diagnostik
Elvira Richter
Forschungszentrum Borstel
Nationales Referenzzentrum für Mykobakterien
Rostock, 24.10.2013
TB-Situation weltweit, 2011
 ca. 8,7 Millionen Neuerkrankungen (Inzidenz = 128)
 ca. 1,4 Million Menschen starben an TB
(incl. 0,43 Mill. HIV-Patienten)
alle, incl. HIV-Patienten
nur HIV-Patienten
Quelle: WHO, Global Tuberculosis Control 2012
Asien 59%, Afrika 26%, Europa 4%
Tuberkulose-Notifikationsrate in Deutschland
TB-Fälle und Inzidenzen in Deutschland 1995-2012
14000
12198
12000
45
11814
11463
10000
10440
40
9974
Fälle
9064
8000
35
7570
30
7677
7173
6542
6000
4000
15
14.4
5016
13.6
12.7
12.1
11
9
9.3
8.7
7.9
7.4
2000
0
1994
25
6020 5382
6.6
4512 4419
6.1
5.5
5.4
20
4330
4318
5.3
5.3
4227 15
10
5.2
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
5
0
2013
RKI 2013
Inzidenzen pro 100.000 Einwohner
50
Tuberkulose-Inzidenz nach Bundesland
RKI 2013
Diagnostik
Serologische Nachweisverfahren
Evaluierung von 19 TB-Schnell-Tests
Summary:
None of the tests performed
well enough to replace microscopy
(sensitivity 1% - 60%)
(specificity mostly < 80%)
TDR/WHO publication, 2008
Diagnostik der Infektion
z.B. nach Kontakt mit TB-Patienten
Mendel-Mantoux Test
Interferon- γ -Tests
 T SPOT™ –TB Test
 QuantiFERON ® TB Gold in-Tube
Interferon-γ-Tests
Einsatz
- Umgebungsuntersuchung
- vor der Therapie mit TNF α-Inhibitoren
- Arbeitsmedizinische Vorsorge
Mikrobiologische
Diagnostik
Tuberkulose vorwiegend pulmonale Lokalisation
(Rom + Garay (ed.): Tuberculosis; 2004)
Extrapulmonale Tuberkulose
(Dr. Greinert, Forschungszentrum Borstel)
(Rom + Garay (ed.): Tuberculosis; 2004)
Untersuchungsmaterial
Sputum, Stuhl usw.
ohne Zusätze
Magensaft
in Phosphatpuffer
Urin
Morgenurin (30 - 50ml)
Gewebe / Abstriche
in ca. 1 ml phys. Kochsalzlösung
Blut
5 ml Citrat- oder Heparinblut
Knochenmark
in Citrat- oder Heparinröhrchen
Mikroskopie
Licht-Mikroskopie:
Ziehl Neelsen-Färbung
Fluoreszenz-Mikroskopie / LEDs
• Auramin
• Auramin-Rhodamin
• Acridin orange
Geringe Sensitivität
Keine Unterscheidung zwischen
 TB und nicht-tuberkulösen Mykobakterien
 lebenden und toten Mykobakterien
Zeitbedarf
Vermehrungszeit:
- E. coli
~ 20 min
- M. tuberculosis ~ 20 h
negatives
Kulturergebnis
24 h
1 Woche
8 Wochen
Schneller TB-Nachweis
Molekularbiologische Techniken zum schnellen
Nachweis von TB im Untersuchungsmaterial (PCR)
 AMTD, Gen-Probe Inc
Sensitivität
(%)
Spezifität
(%)
Mikrosk.
positiv
100
100
Mikrosk.
negativ
60 - 90
95 - 100
 BD ProbeTec™ ET, BD Diagnostics
 COBAS® TaqMan®, Roche Diagnostics
 artus M. tuberculosis PCR, Qiagen
 GenoType® Mycobacteria Direct, HAIN Lifescience
 RealArt M. tuberculosis TM, Abbott Laboratories
 Ergebnisse innerhalb weniger Stunden
 Labor mit spezieller Ausstattung
 z.T. aufwendige Arbeitsschritte
GeneXpert System:Xpert® MTB/RIF Assay
+
GeneXpert
15 Min.
2 Std.
incl. Resistenzbestimmung
für RMP
Kultureller Nachweis
Flüssige und feste Kulturmedien
 ‚Goldstandard‘
Zum Nachweis von nicht-tuberkulösen Mykobakterien:
zusätzl. Kulturmedien
zusätzl. Inkubation bei anderer Temperatur
Kultureller Nachweis
Der kulturelle Nachweis ist weiterhin nötig,
 um Kulturen für Resistenzbestimmung, genaue
Differenzierung, ggf. Fingerprintuntersuchungen
zu erhalten
 zum TB-Nachweis bei falsch negativer TB-PCR
 zur Therapiekontrolle
 zum Nachweis von nicht-tuberkulösen Mykobakterien
Anzahl Mykobakterien-Spezies
1974: 29 Spezies
2011: 147 valide beschriebene Spezies
www.bacterio.cict.fr
Sequenzeinträge für 190 „Spezies“
www.ncbi.nlm.nih.gov
179
180
142
160
140
113
120
92
100
71
80
55
60
40
29
20
0
1974
1986
1996
1999
2001
2004
2008
Radiologischer Lungenbefund
Kulturbefund:
aus: Griffith et al.; ATS/IDSA Statement; AJRCCM, 2007: 367-416.
Figure E6. Chest radiograph: 42 year old man, smoker, with
M. kansasii disease associated with bilateral upper lobe
reticulonodular densities.
Mycobacterium kansasii
NTM - Infektionen bei Kindern
M. avium
M. bohemicum
M. haemophilum
M. interjectum
M. kansasii
M. lentiflavum
M. malmoense
M. scrofulaceum
typische Konstellation:
- Mendel Mantoux-Hauttest positiv
- IGRA negativ
Nicht-tuberkulöse Mykobakterien
• Nicht von Mensch zu Mensch übertragbar
• Nicht meldepflichtig nach IfSG
Keine Zahlen zu Inzidenz und Prävalenz
Identifizierung von Mykobakterien
Gensonden:
nur für TB-Bakterien, M. avium-Komplex, M. kansasii, M. gordonae
ca. 2 Stunden Bearbeitungszeit
DNA-‚Line Probe Assays‘
PCR-Amplifikation und anschließende Hybridisierung
ca. 6 Stunden Bearbeitungszeit
2 Testsysteme: 16 bzw. 36 Spezies;
seltene und unbekannte Arten werden nicht erkannt,
nahe verwandte Arten werden nicht unterschieden
Sequenzanalyse
alle Spezies
1 bis 2 Tage Bearbeitungszeit
Datenbankanalyse ist komplex
rRNA
Mycobacterium tuberculosis-Komplex
M. tuberculosis
M. africanum
M. bovis
M. bovis ssp. bovis
M. bovis ssp. caprae
BCG
M. microti
• Impfstamm
M. pinnipedii
• Immuntherapeutikum
beim oberflächl.
„M. canetti“
Harnblasencarcinom
Resistenzen aktuelle Situation
und Bestimmung
Definitionen
MDR = Multi Drug Resistance
Resistenz gegenüber mindestens Isoniazid (INH) und
Rifampicin (RMP)
XDR = Extensively Drug Resistance
MDR + Resistenz gegen ein Fluoroquinolon und
Amikacin oder Kanamycin oder Capreomycin
TDR = Totally Drug Resistant
Resistenz gegen alle getesteten Antibiotika
Anteil MDR-TB bei Neuerkrankten 2011
http://www.who.int/tb
Länder mit XDR-Tuberkulose
http://www.who.int/tb
Resistente Tuberkulose – Deutschland 2010
Quelle: Bericht zur Epidemiologie der Tuberkulose in Deutschland für 2010; Robert Koch-Institut, 2012
48 Pat.
Empfindlichkeitsprüfung
Festmedien
3 - 4 Wochen
Löwenstein-Jensen
(Middlebrook)
Alle First line- und viele
Second line-Medikamente
Flüssigmedien
7 - 10 Tage
BACTEC 460 TB
MGIT
Alle First line- und fast alle,
auch die neueren, Second lineMedikamente (z.B. Linezolid);
nicht Terizidon/Cycloserin
Molekularbiologische
Methoden
Stunden bis 1 - 2 Tage
InnoLipa
GenoType MTBDRplus/sl
‚home made‘-Techniken
GeneXpert: Direktmaterial
Kommerziell für INH, RMP sowie
EMB, Oflox., Ami-/Capreomycin
erhältlich.
Hohe Spezifität,
geringere Sensitivität.
Molekularbiologischer Nachweis
Streifenhybridisierungstests:
Sensitivität
Spezifität
RMP
98.1%
98.7%
INH
84.3%
99.5%
OFL
90.2 %
100 %
AM
83.3 %
100 %
CM
86.8 %
EMB
59.0 %
99.1 %
100 %
Phänotypische Resistenzbestimmung
First line-AB:
BACTEC MGIT 960
SM, INH, RMP
EMB, PZA
und
Second line-AB
(außer Cycloserin)
Wichtig:
Für jeden TB-Stamm muss
eine Resistenzbestimmung vorliegen.
Bei ausbleibendem Therapieerfolg:
nach 2 Monaten wiederholen.
Forschungszentrum Borstel
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit