Diagnose van tekenziekten: Lyme borreliosis. Veroniek Saegeman, 22 september 2016

Transcriptie

1 Diagnose van tekenziekten: Lyme borreliosis Veroniek Saegeman, 22 september 2016

2 Infectieus agens: Borrelia burgdorferi sensu lato complex 2 Order Spirochaetales Family Spirochaetaceae Family Leptospiraceae Genus Treponema Genus Borrelia Genus Leptospira Borrelia associated with Lyme Borreliosis (s.l.) Borrelia associated with Recurrent fever +/-20 species, transmitted by soft ticks or lice B. burgdorferi ss Joints USA: B. burgdorferi ss. B. afzelii Skin B. garinii CNS B. spielmanii B. bavariensis Pathogenicity??? B. valaisiana B. lusitaniae

3 Infectieus agens: Borrelia burgdorferi sensu lato complex Familie Spirochaetaceae Gramnegatieve bacil, µm Microaërofiel Trage groei op C in complex medium (Kelly of BSK) Variabele expressie van oppervlakte proteïnen Outer surface proteins (Osp) Variable Surface antigenen (VlsE) 3 Nature Reviews Microbiology 3, (February 2005)

4 Infectieus agens: Borrelia burgdorferi sensu lato complex 4 Hovius et al. 2007

5 Infectieus agens: Borrelia burgdorferi sensu lato complex Spirocheten in de middelste maag van een ongevoede teek Expressie +++ van oppervlakteproteïne A (OspA) Na een bloedmaal Wijziging in lipoproteïnes Expressie van OspA Expressie van OspC in de speekselklier Via OspC is invasie van de speekselklier mogelijk Immuun evasie Door recombinatie in de variabel major protein-like sequentie (Vls) meerdere varianten van het lipoproteïne VlsE tot expressie 5 Hovius et al. 2007

6 Diagnostiek Directe methodes: detectie van oorzakelijk agens Cultuur van B. burgdorferi Microscopie PCR detectie van B. burgdorferi Indirecte methodes: detectie van de immuunrespons tegen het oorzakelijk agens aanwezigheid van antistoffen tegen B. burgdorferi

7 Diagnostiek Directe methodes: detectie van oorzakelijk agens Cultuur van B. burgdorferi Gouden standaard Matige gevoeligheid (huid> bloed/csv) 2-6 weken alvorens resultaat Expertise Microscopie Weinig gevoelig

8 Diagnostiek Directe methodes: detectie van oorzakelijk agens PCR detectie van B. burgdorferi Geen standaard primers Variabele targets: flagelline, OspA Problemen: Contaminatie vals positieven Inhibitie van de PCR reactie / laag aantal spirochaeten in staal vals negatieven

9 Diagnostiek Directe methodes : PCR Zinvol voor cutane en gewrichtsmanifestaties Weinig zinvol bij neurologische manifestaties Serologische bepaling van intrathecale As synthese is gevoeliger Diagnostische waarde van PCR op bloed/serum/plasma/urine: niet bepaald niet aanbevolen 9

10 Diagnostiek Indirecte methodes : detectie van immuunrespons tegen oorzakelijk agens = aanwezigheid van antistoffen tegen B. burgdorferi Serologie: 1 keuze en uitgebreid beschikbaar

11 Diagnostiek Serologische assays: voldoen aan European Concerted Action on Lyme Borreliosis ( ) aanbevelingen Tweestapsalgoritme : gevoelig Borrelia ELISA Positief/grenswaarde Negatief specifiek IgG Borrelia immunoblot IgM Borrelia immunoblot Alternatieve diagnose of zo symptomen < 4 weken: follow-up serumstaal

12 Diagnostiek Serologische assays: voldoen aan European Concerted Action on Lyme Borreliosis ( ) aanbevelingen Tweestapsalgoritme : ELISA: a sensitive ELISA with 90% specificity Immunoblot confirmation with 95% specificity Local validation taking local epidemiology into account

13 Diagnostiek Patiënten met lage vooraf kans op Lyme borreliosis ELISA negatief: exclusie van Lyme borreliosis ELISA positief: waarschijnlijk vals positief

14 Diagnostiek Serologie: pitfalls Trage immuunrespons IgM tussen 2 en 4 weken na tekenbeet IgG tussen 6 en 8 weken Labresultaten steeds interpreteren samen met de duur van de klinische symptomen 6-8 weken na start symptomen: geen relevantie van geïsoleerde IgM positiviteit Aanwezigheid van specifieke Borrelia antistoffen actieve ziekte Overblijfsel van ooit doorgemaakte (sub)klinische Borrelia-infectie IgM + IgG positief: geen kenmerk van activiteit, wel kans Seronegativiteit sluit geen Lyme borreliosis uit (ECM)

15 Diagnostiek Serologie: pitfalls Antimicrobiële therapie bij aanvang antistof respons (begin van infectie) kan verdere immuunrespons inhiberen (seronegativatie of As daling) Jarenlange persistentie van Borrelia specifieke IgG/IgM mogelijk serologische follow-up van therapie is niet zinvol

16 Diagnostiek Serologie: EIA 1 ste generatie sonicaat Borrelia burgdorferi bacteriën 2 de generatie: gezuiverd B. burgdorferi antigenen van alle pathogene species hogere specificiteit 3 de generatie: recombinante antigenen (OspC of VlsE) van B. burgdorferi of synthetisch peptide C6 (geconserveerd peptide VlsE) Mogelijk vals positieve resultaten door Rheumafactoren Kruisreagerende antistoffen: syfilis, acute EBV infectie, acute CMV auto-immuunaandoeningen

17 Diagnostiek Serologie: immunoblot Recombinante Borrelia specifieke Ag uit elkaar getrokken en op een nitrocellulose membraan aangebracht Aantonen tegen welke Ag de patiënt As ontwikkelde Europa: criteria volgens bijsluiter (combinatie van antigenen van de pathogene species) USA: CDC criteria (B.b. s.s.) : IgM: 2 van 3 specifieke banden IgG: 5 van 10 specifieke banden Specifieker dan EIA Negatieve immunoblot bij positieve ELISA: sluit vroege Lyme niet uit

18 Diagnostiek Serologie: immunoblot Borrelia specifieke Ag verspreid op een nitrocellulose membraan aangebracht Aantonen tegen welke Ag de patiënt As ontwikkelde Specifieker dan ELISA Criteria volgens bijsluiter Bv. Virotech Sekiseu

19 Diagnostiek Meest gevoelige antigenen IgG: VlsE IgM: OspC Wilske B, 2005

20 CMI 2011, Stanek et al

21 Diagnostiek Borrelia serologie: interpretatie Vroege lokale ziekte (EM, lymfocytoom) Sensitiviteit IgG +/- IgM: 50% Vnl IgM Vroege neuroborreliose Sensitiviteit (IgM en IgG): 80-90% IgM +/- IgG Lyme carditis Hoge IgM +/- IgG titers Lyme artritis, late neuroborreliose, acrodermatitis IgG, altijd positief sensitiviteit met duur van de ziekte

22 Diagnostiek neuroborreliose Aantonen van intrathecale antistof (As) productie Serum en lumbaal vocht staal van zelfde ogenblik Mogelijke analyses Kwantitatieve EIA: Borrelia As in serum en lumbaal vocht bepalen antistofindex Immunoblot op lumbaal vocht en verdund serum: intensiteit en aantal Borrelia As banden vergelijken In vroege gevallen kan intrathecale antistofproductie afwezig zijn deze in serum vooraf gaan Na succesvolle behandeling kan intrathecale As productie maanden/jaren persisteren

23 Diagnostiek neuroborreliose Intrathecale As productie Rekening houdend met dysfunctie BBB (passieve diffusie As). Borrelia IgG ELISA units in CSF x total IgG in serum CSF/serum index [AI] = Borrelia IgG ELISA units in serum x total IgG in CSF Antistof index (AI) = proportie Borrelia specifieke IgG/IgM As van de totale IgG/IgM in lumbaal vocht vergeleken met serum Zo AI > = pathologisch verhoogd

24 Diagnostiek neuroborreliose Immunologische merker: CXCL13 CXCL13: wanneer As respons, WBC telling en klinische presentatie Lyme neuroborreliose (LNB) niet kunnen bevestigen Diagnose van definite Lyme neuroborreliosis (EFNS): Intrathecale antistof productie Pleiocytose (lymfocytose) Neurologische symptomen compatiebel met LNB 24 CBO 2013

25 Diagnostiek neuroborreliose Immunologische merker: CXCL13 Diagnose van definite Lyme neuroborreliosis (LNB) (EFNS) Definite LNB: intrathecale antistof productie Kan afwezig zijn in vroege gevallen van LNB Pleiocytose (lymfocyten) Neurologische symptomen compatiebel met LNB DD: intrathecale synthese of passieve diffusie van antistoffen doorheen een beschadigde bloedhersenbarrière Geen onderscheid tussen acute infectie, convalescentie of voorbije infectie 25

26 Diagnostiek neuroborreliose Rupprecht T, 2011

27 Diagnostiek neuroborreliose Immunologische merker In vroege Lyme neuroborreliose % van de patiënten hadden een verhoogd CXCL13 CXCL13 is niet specifiek voor LNB Verhoogd bij infecties met spirocheten, neurological diseases, inflammatie in het CZS CXCL13 daalt snel na start AB therapie Niet duidelijk of CXCL13 gebruikt kan worden bij late neuroborreliose niet aanbevolen Onvoldoende evidentie voor gebruik van andere immunologische merkers (CD57, C3a, C4a) 27

28 Diagnostiek neuroborreliose Immunological marker: CXCL13 In early Lyme neuroborreliosis: % of patients had an increased level of CXCL13 28 Schmidt et al, 2011

29 Diagnostiek neuroborreliose Retrospectieve studie UZ Leuven (n=82) Selectie gebaseerd op serum/csv immunoblot resultaten Intrathecale As synthese (n=30) Passieve diffusie (n=24) Geen intrathecale Ab synthese (n=18) Andere CZS infectie (n=8) Prospectieve studie (n=47)

30 Diagnostiek neuroborreliose Resultaten retrospectieve studie UZ Leuven (n=82) EFNS LNB Result CXCL13 Euroimmun total strongly normal borderline increased increased dlnb plnb no LNB other CNS infection dlnb: 100% patiënten: verhoogd CXCL13 (sensitiviteit) Geen LNB / andere CZS infectie: 81% CXCL13 negatief (specificiteit) Desmet S et al, ECCMID 2016

31 Diagnostiek neuroborreliose Resultaten retrospectieve studie UZ Leuven (n=82) Virotech CSV immunoblot result EFNS LNB Result CXCL13 Euroimmun total strongly normal borderline increased increased Intrathecal synthesis (n=30) dlnb plnb neg Passive diffusion (n=16) plnb neg Passive diffusion/intrathecal synthesis (n=8) neg NEG plnb neg HIV HS Desmet S et al, ECCMID 2016

32 Diagnostiek neuroborreliose Retrospectieve study UZ Leuven (n=82) Resultaten prospectieve study (n=47) Alle consecutieve stalen met aanvraag voor neuroborreliose Geen LNB positieven (EFNS criteria) 4 patiënten met verhoogd CXCL13: neurosarcoidose, B-cell lymphoma, AML 3 patiënten met positieve C6 ELISA en negatieve immunoblot CXCL13 was negatief Result CXCL13 Euroimmun strongly normal borderline increased increased

33 Overige Diagnostiek LTT: lymfocyten transformatie testen (immunologische) respons van T-lymfocyten op stimulatie met Borrelia burgdorferi Ag nagaan (geen ziekte-activiteit) Geen standaardisatie Wisselende patiënten en controlegroepen, methodes en antigenen Over algemeen minder gevoelig en minder specifiek dan serologie Dessau et al. Clin Microbiol Infect. 2014

34 Conclusie Lyme borreliosis serologie Te interpreteren samen met klinische symptomen Pre-test probabiliteit - voorafkans Geen merker van ziekte-activiteit Positieve serologie ziekte Negatieve serologie afwezigheid van ziekte Introductie van CXCL13 om acute neuroborreliose te bevestigen 34

35

36 Andere door teken overdraagbare infecties Anaplasma spp. 1-45% van 121 teken in Nederland (Schouls et al,1999 en Wielinga et al, 2006): Anaplasma phagocytophilum Infectie bij de mens mogelijk: (Heyman et al, 2010 en Hing et al, 2014) Bartonella spp. andere dan humane pathogenen B. henselae en B quintana 70% van de onderzochte Ixodes ricinus DNA (Schouls et al, 1999) Rickettsia spp. Rickettsia helvetica (41% van 1736 teken in Nederland, Sprong et al, 2009) Niet humaan pathogeen? Babesia spp. 1% van 1488 teken in Nederland, Wielinga et al, 2009 Nog geen humane infecties met Babesia door teken overgedragen beschreven

37 Andere door teken overdraagbare infecties DIAGNOSTIEK Anaplasma spp. Militair hospitaal Koningin Astrid Serologie Immuunfluorescentie assay op serum: IgM en IgG Microscopie: morulae in neutrofielen PCR: DNA detectie

38 Andere door teken overdraagbare infecties

39 Andere door teken overdraagbare infecties DIAGNOSTIEK Bartonella spp. Instituut Tropische geneeskunde - UCL Serologie: immuunfluorescentie assay IgG en IgM PCR: detectie van het rpob-gen op biopten of puncties, bloed Rickettsia spp. Militair hospitaal Koningin Astrid RT-PCR

40 Babesia spp. Andere door teken overdraagbare infecties DIAGNOSTIEK Babesia microti, Babesia divergens, Babesia EU1 Instituut Tropische Geneeskunde microscopie PCR