Αξιολόγηση της ορολογικής μεθόδου φθορίζουσας πόλωσης του φωτός (Fluorescence Polarization Assay - FPA) στη διάγνωση της βρουκέλλωσης του ανθρώπου

Abstract

Brucellosis is an important zoonosis in many parts of the world. Many serological methods such as SAT, RBT and ELISA, are used in diagnosis of human brucellosis. Fluorescence Polarization Assay (FPA), was validated and is used in diagnosis of bovine, ovine, caprine and swine brucellosis during the last decade. FPA is a multi-species method and appears to have many advantages. The aim of this study was the evaluation of FPA in diagnosis of human brucellosis and the comparison of the performance of the method, with that of SAT, RBT and ELISA ( both IgM and IgG). Three hundred and thirteen blood samples were collected from patients suspected in brucellosis. Three hundred and seventeen blood samples were also collected from healthy individuals-blood donors. All the suspected samples and all the samples from blood donors were examined with SAT, RBT and ELISA (IgM and IgG). The 313 suspected patients were classified in three different groups depending on the results of the tests performed: Group A (n=147) with all the tests giving positive results, Group B (n=230) with at least two tests giving positive results and Group C (n=271) with at least one test giving positive result. Finally Group M included all blood donors (n=305) with all the tests giving negative results. ROC analysis was used for the determination of the following diagnostic parameters: cut-off value, sensitivity, specificity, positive and negative likelihood ratio and area under the curve. The ROC curves comparison, the pairwise comparison of them and the K-value of inter-rater agreement were also estimated. The results in each of the three groups were the following: Group A: cut-off value 102, sensitivity 91.8, specificity 98.4, LR+ 55.61, LR- 0.09 and AUC 0.983. Group B: cut-off value 99, sensitivity 93.5, specificity 96.1, LR+ 23.76, LR- 0.07 and AUC 0.956. Group C: cut-off value 99, sensitivity 89.7, specificity 96.1, LR+ 22.79, LR- 0.11 and AUC 0.931. According to the results of this study, the final conclusions are: 1) FPA seems to be of significant value in diagnosis of human brucellosis, 2) the accuracy of the test is equal to ELISA’s and significantly superior to SAT’s and RBT’s, 3) because of the little experience, the method should not be used as an unique method in diagnosis of the disease, 4) because of its high sensitivity and specificity, the method could be used alone in different epidemiological studies or programs of control of the disease and 5) if the method is used in combination with ELISA, then is of great value in diagnosis of human brucellosis.

Η βρουκέλλωση είναι μια κλασική και πολύ σοβαρή ζωονόσος. Πολλές ορολογικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την διάγνωση της νόσου στον άνθρωπο, όπως η μέθοδος SAT, η μέθοδος Rose-Bengal και η μέθοδος ELISA. Η μέθοδος της φθορίζουσας πόλωσης του φωτός (Fluorescence Polarization Assay - FPA) είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται την τελευταία δεκαετία στην διάγνωση της βρουκέλλωσης των βοοειδών, των αιγοπροβάτων και του χοίρου. Η μέθοδος θεωρείται μη ειδική του είδους και εμφανίζει πολλά πλεονεκτήματα. Για τον λόγο αυτό αποφασίστηκε να διερευνηθεί η χρήση της μεθόδου στην ορολογική διάγνωση της βρουκέλλωσης στον άνθρωπο και να συγκριθεί η μέθοδος με τις τρεις αξιολογημένες και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες ορολογικές μεθόδους, τις SAT, RBT και ELISA (IgM και IgG), στην Ελλάδα, η οποία θεωρείται χώρα ενδημική της νόσου τόσο στον άνθρωπο, όσο και στα ζώα. Για την αξιολόγησή της, συλλέχθηκαν 313 δείγματα αίματος από ύποπτους στην βρουκέλλωση ασθενείς και 317 δείγματα υγιών αιμοδοτών. Όλα τα ύποπτα δείγματα καθώς και τα δείγματα των υγιών αιμοδοτών εξετάστηκαν με τις μεθόδους SAT, RBT και ELISA (IgM και IgG). Ανάλογα με τα αποτελέσματα, οι ύποπτοι ασθενείς χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες: Ομάδα Α (n=147) με όλες τις ορολογικές μεθόδους θετικές, Ομάδα Β (n=230) με τουλάχιστον δύο μεθόδους θετικές και Ομάδα Γ (n=271) με τουλάχιστον μία μέθοδο θετική. Ομοίως από τους υγιείς αιμοδότες προέκυψε η Ομάδα Μ των μαρτύρων (n=305) με όλες τις ορολογικές μεθόδους αρνητικές. Ακολούθως όλα τα δείγματα όλων των ομάδων εξετάστηκαν με την μέθοδο FPA. Για την επεξεργασία των αποτελεσμάτων εφαρμόστηκε η στατιστική μέθοδος ROC analysis και υπολογίστηκαν όλες οι παρακάτω διαγνωστικές παράμετροι: τιμή cut-off, ευαισθησία, ειδικότητα, λόγος πιθανοτήτων θετικού και λόγος πιθανοτήτων αρνητικού αποτελέσματος και περιοχή κάτω από την καμπύλη. Επίσης έγινε σύγκριση των καμπυλών όλων των μεθόδων, σύγκριση της κάθε μιας με τις υπόλοιπες και υπολογίστηκε η τιμή Κ (συμφωνία αποτελεσμάτων). Τα αποτελέσματα για κάθε ομάδα ήταν: Ομάδα Α: τιμή cut-off 102, ευαισθησία 91,8, ειδικότητα 98,4, LR+ 55,61, LR- 0,09 και AUC 0,983. Ομάδα Β: τιμή cut-off 99, ευαισθησία 93,5, ειδικότητα 96,1, LR+ 23,76, LR- 0,07 και AUC 0,956. Ομάδα Γ: τιμή cut-off 99, ευαισθησία 89,7, ειδικότητα 96,1, LR+ 22,79, LR- 0,11 και AUC 0,931. Τα συμπεράσματα που εξάγονται από την παρούσα μελέτη είναι: 1) η μέθοδος FPA φαίνεται να είναι σημαντικής αξίας στην διάγνωση της βρουκέλλωσης του ανθρώπου, 2) η ακρίβεια της μεθόδου είναι ίση με αυτήν της ELISA και υπερέχει σημαντικά από αυτήν της SAT και της RBT, 3) λόγω της ελάχιστης εμπειρίας δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν μοναδική μέθοδος διάγνωσης της νόσου, 4) λόγω της υψηλής ευαισθησίας και πολύ υψηλής ειδικότητας της, μπορεί να εφαρμοστεί σε επιδημιολογικές μελέτες και προγράμματα ελέγχου της νόσου και 5) αν εφαρμοστεί σε συνδυασμό με την ELISA, μπορεί να καλύψει ένα μεγάλο κενό στην εργαστηριακή διάγνωση της βρουκέλλωσης.