Έλεγχος λανθάνουσας φυματίωσης με την ταυτόχρονη διενέργεια φυματινοαντίδρασης και δοκιμασίας προσδιορισμού ιντερφερόνης-γ σε πληθυσμιακές ομάδες με αυξημένο κίνδυνο ανάπτυξης TBC

Abstract

Tuberculosis (TB) remains one of the most fatal infectious diseases worldwide, accounting for more than 2 million deaths annually. One-third of the world’s population is infected with Mycobacterium tuberculosis while World Health Organization estimates a prevalence of 19 new cases/ 100 000/ year in Greece, among the highest in Western Europe. A critical step in the elimination of tuberculosis would be the prompt diagnosis of latent tuberculosis. For more than a century and until recently, Mantoux has been the only method for the assessment of infection with the Mycobacterium of tuberculosis. The above technique has some drawbacks, the most important of which is the occurrence of false positive results due to infection with non-tuberculous mycobacteria or after the vaccination with BCG that has as a result the application of unnecessary treatment. A major breakthrough in recent years has been the development of new techniques, called interferon-γ release assays. With the above techniques, T cell release of interferon- γ in response to stimulation to antigens specific for the Mycobacterium of tuberculosis, is measured. Two assays have become commercially available: QuantiFERON – TB Gold assay and T-SPOT. TB. A major challenge is the prompt diagnosis and treatment of tuberculosis in the elderly who are at increased risk of incurring TBC reactivation due to the impairment of cell immunity and the co-existence of acute or chronic diseases. In Greece, a large percentage of geriatric population lives in nursing homes. There have been only a few studies investigating the effect of contact with people suffering from active tuberculosis in such settings while there are no explicit and unified recommendations in regard policies and practices of TB screening among elderly residents and staff working in nursing homes. In Greece there have been no studies comparing the efficacy of interferon-γ release assays and Mantoux in BCG vaccinated populations and estimating the value of IGRA in the diagnosis of latent tuberculosis in the elderly. The aim of the first phase of the present study is to compare Mantoux and the interferon-γ release assays, in particular Quantiferon TB Gold in tube assay, in Greek Army recruits that have been vaccinated with BCG in their childhood and had not been exposed to tuberculosis in the past. We also studied the effect on TST of the interval since BCG vaccination. Of 56368 subjects who enlisted at all recruitment centers throughout Greece 1765 were enrolled in our study. We excluded 15 recruits with chronic medical conditions, because of receiving treatment for either active or latent tuberculosis, and due recent exposure to patients suffering from active tuberculosis. A total number of 1750 recruits were finally enrolled in our study. Of a total of 1750 subject 96 (5.4%) were TST-positive with an induration size ≥ 10 mm. The 111 participants with TST≥0 mm were divided in four groups according to the defined TST grouping values. The first group included subjects with TST induration 1-4 mm the second group with TST 5-9mm, the third group with 10-14mm and the fourth included recruits with ≥ 15 mm. From the participants, one subject (0.9%) had an induration size of 1-4 mm, 14 subjects (12.6%) had a TST result of 5-9 mm, 37 subjects (33.3%) had an induration size of 10-14 mm and 59 recruits (53.2%) had a TST result of ≥15 mm. 1639 (93.7%) recruits had a TST of 0 mm. For reasons of functionality, only a subgroup of 18 subjects with a TST of 0 mm was selected through randomization to constitute a negative-control group. Positive QFT-GIT results were observed in 11 of the 96 recruits who were positive by TST (11.4%) while there were no indeterminate results. When we grouped the recruits according to TST results, we found that among recruits with TST:1-9 mm 1 out of 14 was positive by QFT-GIT, among those with TST:10-14 mm QFT-GIT was negative in all of them (0/36 subjects), and among those with TST ≥15 mm QFT-GIT was positive in 11/57. One out of 18 negative-control subjects with TST result of 0 mm was positive by QFT-GIT. At the study of the effect on TST of the interval since BCG vaccination, no statistical significance was found between the group vaccinated 9-14 years before and the group vaccinated 15-29 years before suggesting that the effect of BCG on TST is long lasting. Our study demonstrated a significant discordance between Mantoux and interferon-γ release assays. We excluded other potential causes of the discordance between the two methods, such as exposure to non tuberculous mycobacteria or low IGRA sensitivity due to false negative results demonstrating the effect of BCG on TST and the fact that the results of interferon-γ release assays remain unaffected. Based on the fact that vaccination with BCG in Greece is mandatory and received at the age of six years old, when BCG effect on TST is substantial, a two-step approach to identify young adults with LTBI seems to be more reliable. All BCG vaccinated young adults should be screened with TST and those with TST indurations of 10 mm or more should undergo an IGRA test. Only those with positive IGRA results should be treated for LTBI in order to avoid treatment side effects, economical and psychological burden, due to an unnecessary treatment. The aim of the second phase of the present study was to assess the additive value of a newly marketed interferon-γ release assay, QuantiFERON-TB Gold In-Tube (QFT-GIT), to the tuberculin skin test (TST) for the detection of latent tuberculosis infection (LTBI) among elderly TB contacts in a nursing home. A total of 77 individuals participated in this study. The participants were in continuous contact with the infected resident of the nursing home and specifically they were exposed to the index case for more than 40 hours prior to the diagnosis. They were divided into two groups. Group A consisted of 63 elderly people, residents of the nursing home with mean age 82 ± 10 years old while Group B consisted of 14 younger employees with mean age 41.2 ± 9.2 years old. All these contacts underwent TST more than 2 months after their first exposure to the case. According to the induration size of TST the two groups were subdivided in two subgroups. The subgroup 1 consisted of the participants with positive TST results and the subgroup 2 of those with negative TST results. According to American Thoracic Society positive TST values of ≥ 5mm were judged positive as estimated by using the ballpoint pen-ruler method. Contacts with negative TST (<5mm) were evaluated with QFT-GIT. The QFT-GIT was performed at the day of TST reading that is after 72 hours after TST performing. 20/63 (31.7%) of the elderly residents had positive TST (≥ 5mm) compared to 6/14 (43%) of young employees with mean induration size of 5.5 ± 9.3 mm και 5.8 ± 7.9 mm respectively. All of them were treated for LTBI after 13 4 meticulous examination to exclude active TB. Positive QFT-GIT results were observed in 7/43 (16.3%) of the elderly residents with negative TST increasing the percentage of individuals with possible LTBI from 31.7% regarding positive TST to 42.9% regarding either positive TST or IGRA. The rate of positive QFT-GIT in those under 80 years old was 14% (1/7) which amounted to 86% (6/7) in those over 80 years old. The results of this study show that interferon-γ release assays demonstrate an additive value in detecting LTBI in subjects that present anergy with TST method. The present study revealed seven subjects with negative TST results but positive IGRA results increasing the percentage of latent tuberculosis from 31.7% to 42.9%. If the interferon-γ release assays have not been used there would be no diagnosis of latent tuberculosis in these seven subjects or the diagnosis would be delayed pending the results of the second Mantoux, according to the two steps procedure. Another interesting finding of our study was that QFT-GIT results were negative in TST negative elderly contacts with fibrotic-appearing lesions on their chest radiographs. These subjects would have received “preventive” therapy, according to ATS guidelines concerning groups of individuals at greater risk of tuberculosis. However, IGRA obviated the need of LTBI treatment in those elderly individuals prone to side effects of treatment since negative results were observed. The simultaneous use of interferon-γ release assays and Mantoux for the detection of LTBI among elderly individuals in contact with an active TBC contact seem to be most reliable and faster practice than two step Mantoux implementation. The above practice along with the development of prevention policies will lead to the decrease of tuberculosis incidence in nursing homes.

H φυματίωση παραμένει μία από τις πιο θανατηφόρες νόσους παγκοσμίως, μεταξύ των λοιμωδών νοσημάτων. Υπολογίζεται ότι περίπου το 1/3 της ανθρωπότητας έχει μολυνθεί από το μυκοβακτηρίδιο της φυματίωσης. Σύμφωνα, με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας υπολογίζονται περίπου 19 νέα κρούσματα φυματίωσης ανά 100.000 πληθυσμό ανά έτος στην Ελλάδα, ποσοστό από τα υψηλότερα στη Δυτική Ευρώπη, ενώ τα περισσότερα κρούσματα παρατηρούνται σε ηλικίες άνω των 65 ετών. Επίσης, στην ηλικιακή ομάδα 25-44 ετών σημειώνεται αυξημένος αριθμός κρουσμάτων. Ένα σημαντικό βήμα για την εξάλειψη της φυματίωσης αποτελεί η έγκαιρη διάγνωση των ατόμων με λανθάνουσα φυματίωση. Για περισσότερο από εκατό χρόνια και μέχρι πρόσφατα η φυματινοαντίδραση Mantoux αποτελούσε τη μοναδική μέθοδο αξιολόγησης της μόλυνσης από το μυκοβακτηρίδιο της φυματίωσης. Η τεχνική αυτή εμφανίζει ορισμένα μειονεκτήματα, το σπουδαιότερο από τα οποία είναι η εμφάνιση ψευδώς θετικών αποτελεσμάτων λόγω διασταυρούμενων αντιδράσεων εξαιτίας λοίμωξης από άτυπα μυκοβακτηρίδια ή μετά από εμβολιασμό με BCG, το οποίο έχει ως αποτέλεσμα την εφαρμογή περιττής θεραπείας σε άτομα που εκδηλώνουν θετική αντίδραση. Για να αντιμετωπιστούν τα παραπάνω μειονεκτήματα, τα τελευταία χρόνια αναπτύχθηκαν νέες τεχνικές, οι οποίες ονομάζονται «τεχνικές απελευθέρωσης ιντερφερόνης-γ» (interferon-γ release assays- IGRA). Με τις παραπάνω μεθόδους υπολογίζεται η ιντερφερόνη-γ, που παράγεται από διεγερμένα, μετά από επαφή με ειδικά για το μυκοβακτηρίδιο της φυματίωσης αντιγόνα, Τ- λεμφοκύτταρα. Τα εμπορικά διαθέσιμα είδη τεχνικών IGRA είναι τα QuantiFERON –TB Gold assay και T-SPOT. TB. H έγκαιρη διάγνωση και θεραπεία της φυματίωσης στους ηλικιωμένους, οι οποίοι, λόγω μειωμένης κυτταρικής ανοσίας και υποκείμενων νοσημάτων βρίσκεται σε μεγάλο κίνδυνο για επανενεργοποίηση της νόσου αποτελεί σημαντικό πρόβλημα για τους κλινικούς ιατρούς. Στην Ελλάδα ένα μεγάλο ποσοστό του γηριατρικού πληθυσμού κατοικεί σε οίκους ευγηρίας. Η επίπτωση της επαφής με νοσούντες από ενεργό φυματίωση σε τέτοια ιδρύματα έχει μελετηθεί ελάχιστα ενώ δεν υπάρχουν σαφείς και ενιαίες διεθνείς οδηγίες όσον αφορά στις πρακτικές που πρέπει να ακολουθούνται στη διερεύνηση των ηλικιωμένων ενοίκων και των εργαζόμενων στα γηροκομεία για τη φυματίωση. Στη χώρα μας δεν έχει πραγματοποιηθεί σύγκριση της αποτελεσματικότητας των τεχνικών «απελευθέρωσης ιντερφερόνης-γ» (IGRA) και της δερμοαντίδρασης Mantoux σε άτομα που έχουν εμβολιαστεί με BCG, ούτε εκτίμηση της αξίας των IGRA στη διάγνωση της λανθάνουσας φυματίωσης σε ηλικιωμένους. Σκοπός της πρώτης φάσης της παρούσας μελέτης είναι η σύγκριση της φυματινοαντίδρασης Mantoux και των τεχνικών «απελευθέρωσης ιντερφερόνης-γ» και συγκεκριμένα της μεθόδου QuantiFERON TB Gold in tube σε νεοσύλλεκτους άρρενες του Ελληνικού Στρατού, χωρίς έκθεση σε φυματίωση στο παρελθόν, οι οποίοι είχαν εμβολιαστεί με BCG στην παιδική τους ηλικία. Επίσης μελετάται η επίδραση στην τιμή της TST του χρονικού διαστήματος που παρήλθε από τον εμβολιασμό με BCG. Στη μελέτη έλαβαν μέρος 1765 νεοσύλλεκτοι στρατιώτες σε σύνολο 56368 καταταχθέντων σε όλη την Ελλάδα. Από αυτούς αποκλείστηκαν 15 νεοσύλλεκτοι γιατί είχαν λάβει θεραπεία για ενεργό ή λανθάνουσα φυματίωση στο παρελθόν, έπασχαν από χρόνια νοσήματα ή είχαν έρθει πρόσφατα σε επαφή με άτομα που έπασχαν από φυματίωση. Ο τελικός αριθμός των συμμετεχόντων στη μελέτη ήταν 1750 άτομα. Από το σύνολο των 1750 ατόμων τα 96 (5.4%) εμφάνιζαν θετική TST με διάμετρο σκληρίας ≥ 10 mm. Οι 111 συμμετέχοντες, οι οποίοι εμφάνιζαν δερμοαντίδραση Mantoux μεγαλύτερη από 0 mm διαχωρίστηκαν, ανάλογα με το μέγεθος της σκληρίας, σε 4 κατηγορίες. Η κατηγορία 1 περιελάμβανε άτομα με TST 1-4 mm, η κατηγορία 2 άτομα με TST 5-9 mm, η κατηγορία 3 άτομα με 10-14 mm και η κατηγορία 4 άτομα με TSΤ ≥ 15 mm. Από τους συμμετέχοντες 1 άτομο (0.9%) άνηκε στην κατηγορία 1, 14 άτομα (12.6%) στην κατηγορία 2, 37 (33.3%) στην κατηγορία 3 και 59 νεοσύλλεκτοι (53.2%) άνηκαν στην κατηγορία 4. 1639 (93.7%) νεοσύλλεκτοι εμφάνισαν TST 0 mm. Για λόγους λειτουργικότητας έγινε τυχαία επιλογή 18 εξ αυτών, ώστε να αποτελέσουν την αρνητική ομάδα ελέγχου της μελέτης. Με τη μέθοδο QuantiFERON TB Gold in tube παρατηρήθηκαν θετικά αποτελέσματα σε 11 από τους 96 συμμετέχοντες που εμφάνιζαν θετική Mantoux (11.4%), ενώ δεν σημειώθηκαν ενδιάμεσα αποτελέσματα. Όταν η ομαδοποίηση έγινε με βάση την τιμή της TST παρατηρήθηκαν τα εξής: Από τους νεοσύλλεκτους με τιμή TST: 1-9 mm 1 στους 14 παρουσίαζαν θετικό αποτέλεσμα QFT-GIT, με τιμή TST:10-14 mm κανένας από τους 36 δεν παρουσίαζε θετικό αποτέλεσμα και ανάμεσα σε αυτούς με TST ≥ 15mm θετικοί ήταν οι 11 από τους 57. Από τα άτομα που αποτελούσαν την αρνητική ομάδα ελέγχου (TST: 0 mm) 1 στους 18 εμφάνισε θετικό αποτέλεσμα μη τη μέθοδο QuantiFERON TB Gold in tube. Επίσης, κατά τη μελέτη της επίδρασης του χρονικού διαστήματος που παρήλθε από τον εμβολιασμό με BCG στη τιμή της TST δεν παρατηρήθηκε στατιστικώς σημαντική διαφορά στην παραπάνω τιμή ανάμεσα στα άτομα που είχαν εμβολιαστεί 9-14 χρόνια πριν και σε αυτά που είχαν εμβολιαστεί 15-29 χρόνια πριν την εφαρμογή της Mantoux, γεγονός που καταδεικνύει ότι η επίδραση του εμβολιασμού στην TST είναι μακράς διάρκειας. Στη μελέτη μας, σε πληθυσμό με ιστορικό εμβολιασμού με BCG στην παιδική ηλικία, παρατηρήθηκε σημαντική ασυμφωνία ανάμεσα στα αποτελέσματα της δερμοαντίδρασης Mantoux και των τεχνικών απελευθέρωσης ιντερφερόνης-γ. Αποκλείσαμε άλλες πιθανές, εκτός του εμβολιασμού, αιτίες της ασυμφωνίας των δυο μεθόδων, γεγονός που καταδεικνύει ότι ο εμβολιασμός με BCG επιδρά στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων της φυματινοαντίδρασης Mantoux ενώ αφήνει ανεπηρέαστα τα αποτελέσματα των τεχνικών απελευθέρωσης ιντερφερόνης-γ. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο εμβολιασμός με BCG είναι υποχρεωτικός στην Ελλάδα και πραγματοποιείται μετά τη νηπιακή ηλικία, οπότε η επίδραση του στην τιμή της Mantoux, σύμφωνα με έρευνες είναι ουσιαστική, η προσέγγιση με δυο βήματα στην προσπάθεια ανίχνευσης νεαρών ενήλικων με λανθάνουσα φυματίωση κρίνεται πιο αξιόπιστη. Οι νεαροί ενήλικες, με ιστορικό εμβολιασμού με BCG, πρέπει να εξετάζονται με τη μέθοδο Mantoux και αυτοί που εμφανίζουν τιμές ίσες ή μεγαλύτερες από 10 mm πρέπει να εξετάζονται και με τη μέθοδο IGRA. Θεραπεία για λανθάνουσα φυματίωση θα πρέπει να λάβουν μόνο όσοι από αυτούς παρουσιάζουν θετικά αποτελέσματα με τη μέθοδο IGRA, ώστε να αποφευχθούν οι παρενέργειες, η οικονομική επιβάρυνση και η ψυχολογική φθορά από μια ανώφελη θεραπεία. Σκοπός της δεύτερης φάσης της παρούσας μελέτης ήταν συσχέτιση των αποτελεσμάτων της μεθόδου QuantiFERON TB Gold in tube και της μεθόδου Mantoux στην ανίχνευση της λανθάνουσας φυματίωσης σε ηλικιωμένους που διέμεναν σε γηροκομείο και ήρθαν σε άμεση επαφή με άτομο που έπασχε από ενεργό φυματίωση καθώς και η εκτίμηση της πρόσθετης αξίας των πρόσφατα ανεπτυγμένων τεχνικών απελευθέρωσης ιντερφερόνης-γ. Στη μελέτη έλαβαν μέρος συνολικά 77 άτομα, τα οποία είχαν συνεχή επαφή με τρόφιμο του γηροκομείου που νοσούσε με ενεργό φυματίωση και συγκεκριμένα είχαν εκτεθεί σε αυτή περισσότερο από 40 ώρες πριν τη διάγνωση της νόσου. Οι συμμετέχοντες χωρίστηκαν σε δύο ομάδες. Την πρώτη ομάδα αποτελούσαν οι 63 ηλικιωμένοι ένοικοι του γηροκομείου με μέσο όρο ηλικίας τα 82 ± 10 έτη ενώ η δεύτερη ομάδα συμπεριλάμβανε 14 νεαρούς εργαζόμενους με μέσο όρο ηλικίας 41.2 ± 9.2 έτη. Όλα τα άτομα υπεβλήθησαν σε δερμοαντίδραση Mantoux ενώ είχαν παρέλθει περισσότεροι από 2 μήνες από την πρώτη επαφή με την ασθενή τρόφιμο. Βάσει των τιμών της TST οι ομάδες των ηλικιωμένων και των εργαζόμενων ταξινομήθηκαν σε δυο υποομάδες. Η υποομάδα 1 συμπεριλάμβανε τα άτομα με θετική τιμή TST και η υποομάδα 2 τα άτομα με αρνητική τιμή TST. Θετικές θεωρήθηκαν οι τιμές της TST που ήταν ίσες ή μεγαλύτερες από 5 mm βάσει των οδηγιών της American Thoracic Society. Οι συμμετέχοντες που εμφάνισαν αρνητική τιμή TST (<5mm) εκτιμήθηκαν με τη χρήση των τεχνικών απελευθέρωσης ιντερφερόνης-γ (IGRA) και συγκεκριμένα της δοκιμασίας QuantiFERON TB Gold in tube, η οποία εκτελέστηκε την ημέρα ανάγνωσης της TST, δηλαδή 72 ώρες μετά την πραγματοποίηση της Mantoux. Από τους ηλικιωμένους ενοίκους του οίκου ευγηρίας οι 20 (31.7%) εμφάνιζαν θετική δερμοαντίδραση Mantoux (≥ 5mm) ενώ από τους εργαζόμενους 6 άτομα (43%) εμφάνιζαν θετική Mantoux με μέση τιμή 5.5 ± 9.3 mm και 5.8 ± 7.9 mm αντίστοιχα. Όλοι υποβλήθηκαν σε θεραπεία για λανθάνουσα φυματίωση, μετά από εξονυχιστική διερεύνηση προκειμένου να αποκλεισθεί η ενεργός νόσος. Από τα 51 άτομα του υπό μελέτη πληθυσμού που εμφάνισαν αρνητική τιμή της δερμοαντίδρασης Mantoux τα 43 ανήκαν στους ηλικιωμένους ενοίκους και τα 8 στους εργαζόμενους στο γηροκομείο και όλα εκτιμήθηκαν περαιτέρω με τη χρήση της τεχνικής QuantiFERON TB Gold in tube. Θετικά αποτελέσματα σημειώθηκαν σε 8 άτομα με αρνητική τιμή TSΤ αυξάνοντας το ποσοστό των ατόμων με πιθανή λανθάνουσα φυματίωση από 31.7%, όπως είχε υπολογιστεί μόνο με τη χρήση της φυματινοαντίδρασης Mantoux σε 42.9% όταν ελήφθησαν υπόψη τα θετικά αποτελέσματα της Mantoux ή του QuantiFERON TB Gold in tube. Από τους ενοίκους του γηροκομείου που εμφάνιζαν θετικά αποτελέσματα με τη μέθοδο QuantiFERON TB Gold in tube το 14% ήταν ηλικίας κάτω των 80 ετών, ενώ το 86% ήταν άνω των 80 ετών. Η μέση τιμή των επιπέδων ιντερφερόνης-γ στα άτομα με θετικά αποτελέσματα της τεχνικής απελευθέρωσης ιντερφερόνης-γ ήταν 1.47 ± 1.04 IU/ml. Τα παραπάνω αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι οι τεχνικές απελευθέρωσης ιντερφερόνης-γ παρουσιάζουν την ικανότητα ανίχνευσης νόσου σε άτομα που εμφανίζουν ανεργία με τη μέθοδο της TST. Στην παρούσα μελέτη με την άμεση εφαρμογή του QuantiFERON TB Gold in tube ανευρέθησαν επτά άτομα με αρνητική τιμή TST αλλά θετικά αποτελέσματα QuantiFERON TB Gold in tube αυξάνοντας το ποσοστό της λανθάνουσας φυματίωσης από 31.7% σε 42.9%. Σε αυτά τα επτά άτομα δεν θα είχε γίνει η διάγνωση της λανθάνουσας φυματίωσης αν δεν είχαν χρησιμοποιηθεί οι τεχνικές IGRA ή η διάγνωση θα είχε καθυστερήσει εν αναμονή των αποτελεσμάτων της δεύτερης φυματινοαντίδρασης Mantoux με τη διαδικασία των δυο βημάτων. Ένα άλλο ενδιαφέρον εύρημα στη παραπάνω μελέτη είναι ότι ανευρέθησαν αρνητικά αποτελέσματα με την τεχνική IGRA σε ηλικιωμένα άτομα με αρνητική Mantoux και ευρήματα συμβατά με ινωτικές βλάβες στην ακτινογραφία θώρακα, τα οποία σύμφωνα με τις οδηγίες της ATS θα ελάμβαναν αγωγή για λανθάνουσα φυματίωση. Λαμβάνοντας υπόψη τη μεγαλύτερη συχνότητα των παρενεργειών της αντιφυματικής αγωγής στους ηλικιωμένους, τα παραπάνω αποτελέσματα βοήθησαν ώστε να αποφευχθεί ανώφελη θεραπεία. Η ταυτόχρονη χρήση των τεχνικών απελευθέρωσης ιντερφερόνης-γ και της μεθόδου Mantoux, στον έλεγχο ηλικιωμένων ατόμων που έχουν έρθει σε επαφή με άτομο που νοσεί από ενεργό φυματίωση προτείνεται ως η πιο αξιόπιστη και ταχύτερη εναλλακτική πρακτική αντί της εφαρμογής της Mantoux σε δυο βήματα. Η παραπάνω πρακτική μαζί με την ανάπτυξη πολιτικής πρόληψης και παρακολούθησης μπορούν να οδηγήσουν σε μείωση της επίπτωσης της φυματίωσης στα ιδρύματα.