Bruceloza
Diagnostyka i diagnoza
Bruceloza, choroba odzwierzęca wywoływana przez bakterie z rodzaju Brucella, charakteryzuje się niespecyficznymi objawami klinicznymi, co utrudnia jej diagnostykę. Złotym standardem jest izolacja bakterii z krwi, płynów ustrojowych lub tkanek, jednak hodowla wymaga długiego czasu inkubacji (7-21 dni) i ma czułość 40-70%, zależną od gatunku (niższa dla B. abortus). Diagnostyka serologiczna opiera się na testach takich jak Rose Bengal Test (RBT), Standard Agglutination Test (SAT) z miano diagnostycznym powyżej 1:160 (obszary nieendemiczne) lub 1:320 (obszary endemiczne), test 2-ME, Coombsa oraz ELISA mierzącej IgM, IgG i IgA. Testy molekularne oparte na PCR, zwłaszcza real-time PCR z sekwencją IS711, oferują wysoką czułość i swoistość, umożliwiając szybką diagnostykę, choć nadal wymagają standaryzacji i walidacji. Diagnostyka powinna uwzględniać wywiad epidemiologiczny oraz różnicowanie z innymi chorobami gorączkowymi, a także stosować algorytmy łączące różne metody w celu zwiększenia dokładności diagnostycznej.
- Diagnostyka Brucelozy
- Podstawowe metody diagnostyczne
- Badania mikrobiologiczne
- Testy serologiczne
- Metody molekularne
- Diagnostyka różnicowa
- Diagnostyka w przypadkach szczególnych
- Badania dodatkowe w diagnostyce Brucelozy
- Algorytmy diagnostyczne
- Czynniki ryzyka i ostrzeżenia diagnostyczne
- Znaczenie wczesnej diagnostyki
- Wyzwania w diagnostyce brucelozy
- Wskazania do leczenia na podstawie diagnostyki
- Przyszłość diagnostyki brucelozy
Diagnostyka Brucelozy
Bruceloza to choroba odzwierzęca wywoływana przez bakterie z rodzaju Brucella, które charakteryzują się trudną diagnostyką ze względu na niespecyficzne objawy kliniczne. Prawidłowe rozpoznanie brucelozy wymaga kompleksowej oceny obejmującej wywiad dotyczący narażenia na czynniki ryzyka, badanie kliniczne oraz diagnostykę laboratoryjną, która jest niezbędna do potwierdzenia zakażenia12. Rozpoznanie brucelozy u ludzi nie może opierać się wyłącznie na objawach klinicznych, ponieważ początkowe symptomy są niespecyficzne i mogą różnić się między pacjentami3.
Podstawowe metody diagnostyczne
Diagnostyka brucelozy opiera się na trzech głównych podejściach mikrobiologicznych45:
- Diagnostyka bezpośrednia poprzez hodowlę bakteryjną
- Diagnostyka pośrednia za pomocą testów serologicznych
- Szybka diagnostyka bezpośrednia przy wykorzystaniu metod molekularnych opartych na PCR
Badania mikrobiologiczne
Złotym standardem w diagnostyce brucelozy jest izolacja bakterii Brucella z krwi, płynów ustrojowych lub tkanek6. Hodowla bakteryjna może być wykonana z próbek krwi, szpiku kostnego, płynu mózgowo-rdzeniowego, wydzieliny ropnej, płynu stawowego lub innych tkanek78.
Bakterie Brucella rosną bardzo wolno, co stanowi wyzwanie diagnostyczne. Hodowla bakteryjna może wymagać 7-21 dni inkubacji, a w niektórych przypadkach nawet dłużej910. Nowoczesne automatyczne systemy hodowli krwi umożliwiają wykrycie ostrych przypadków brucelozy w ciągu rutynowego 5-7-dniowego protokołu inkubacji stosowanego w laboratoriach mikrobiologii klinicznej, aczkolwiek w przypadkach przewlekłych może być potrzebna dłuższa inkubacja i wykonanie ślepych posiewów11.
Czułość posiewów krwi w diagnostyce brucelozy waha się między 40% a 70%, przy czym jest ona niższa dla B. abortus niż dla B. melitensis czy B. suis12. W niektórych przypadkach posiew szpiku kostnego może być dodatni, gdy posiewy krwi i testy serologiczne są ujemne13. Układ siateczkowo-śródbłonkowy zawiera wysokie stężenie bakterii Brucella, dlatego posiew szpiku kostnego uważany jest za najbardziej wiarygodną metodę diagnostyczną14.
Testy serologiczne
Badania serologiczne pozostają najbardziej powszechnie stosowaną metodą diagnozowania brucelozy15. Testy te wykrywają przeciwciała przeciwko bakteriom Brucella w surowicy pacjenta i mogą dostarczyć wyniki w znacznie krótszym czasie niż hodowla bakteryjna16.
Główne testy serologiczne stosowane w diagnostyce brucelozy obejmują1718:
- Test aglutynacji płytkowej z różem bengalskim (Rose Bengal Test, RBT) – szeroko stosowany test przesiewowy o wysokiej czułości19
- Standardowy test aglutynacji probówkowej (Standard Agglutination Test, SAT) – najczęściej stosowany test w rejonach endemicznych2021
- Test z 2-merkaptoetanolem (2-ME) – pomocny w rozróżnianiu ostrej i przewlekłej infekcji
- Test Coombsa (antyglobulinowy) – przydatny w przypadkach przewlekłych
- Testy immunoenzymatyczne (ELISA) – wysoka czułość i swoistość, mierzą immunoglobuliny IgM, IgG i IgA22
- Test immunochromatograficzny Brucellacapt – coraz częściej stosowany test dodatkowy23
- Test polaryzacji fluorescencji (FPA) – wartościowa alternatywa dla konwencjonalnych testów serologicznych24
W standardowym teście aglutynacji (SAT) miano przeciwciał powyżej 1:160 na obszarach nieendemicznych lub powyżej 1:320 na obszarach endemicznych jest uważane za diagnostyczne2526. Do potwierdzenia diagnozy zwykle wymagane są dwie próbki surowicy – pierwsza pobrana w ciągu 7 dni od wystąpienia objawów, druga 2-4 tygodnie później w celu porównania poziomów przeciwciał27. Czterokrotny lub większy wzrost miana przeciwciał jest uważany za diagnostyczny2829.
Testy ELISA zazwyczaj wykorzystują białka cytoplazmatyczne jako antygeny i mierzą IgM, IgG i IgA, co pozwala na lepszą interpretację, szczególnie w przypadkach nawrotu brucelozy30. W większości najnowszych badań porównawczych wykazują lepszą czułość i swoistość niż standardowy test aglutynacji (SAT)31.
Należy pamiętać, że testy serologiczne mają pewne ograniczenia, w tym brak wspólnych kryteriów interpretacyjnych, nieoptymalna swoistość spowodowana reaktywnością krzyżową między gatunkami oraz niska czułość we wczesnym stadium choroby32. Możliwe są reakcje krzyżowe z przeciwciałami przeciwko innym bakteriom, takim jak Francisella tularensis, Salmonella urbana, Yersinia enterocolitica serotyp O9, Vibrio cholerae, Afipia clevelandensis i niektóre inne bakterie33.
Metody molekularne
Testy amplifikacji kwasów nukleinowych (NAAT), w szczególności reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR), są szybkimi testami, które mogą pomóc w diagnozowaniu brucelozy w ciągu kilku godzin z wysoką czułością i swoistością3435.
Dostępne techniki molekularne obejmują36373839:
- Standardowy PCR – prosty i wydajny, ale skuteczność zależy od specyficzności primerów
- PCR w czasie rzeczywistym (real-time PCR) – wysoce powtarzalny, szybki, czuły i swoisty
- Nested PCR i semi-nested PCR – zwiększona swoistość w porównaniu ze standardowym PCR
- PCR-ELISA – łączy zalety obu technik
- Fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH) – szybka i precyzyjna detekcja wszystkich patogennych dla człowieka gatunków Brucella40
Wykazano, że testy oparte na PCR są czulsze niż metody mikrobiologiczne, nie tylko do diagnozy pierwszego epizodu zakażenia, ale także do wczesnego wykrywania nawrotów41. Real-time PCR oparty na sekwencji IS711 okazał się najbardziej czuły, swoisty i wydajny w wykrywaniu bakterii Brucella42.
Centrum Kontroli i Prewencji Chorób (CDC) uważa dodatni wynik testu PCR za prawdopodobny, ale nie ostateczny dowód brucelozy43. Chociaż metody molekularne oferują wyjątkową czułość, swoistość i bezpieczeństwo oraz umożliwiają szybką diagnozę choroby, to dopóki nie będzie wystarczająco zwalidowanych testów komercyjnych lub badań wykazujących odpowiednią powtarzalność międzylaboratoryjną różnych domowych testów PCR, hodowle i metody serologiczne pozostaną podstawowymi narzędziami do diagnostyki i monitorowania po leczeniu ludzkiej brucelozy44.
Diagnostyka różnicowa
Brucelozę należy różnicować z innymi chorobami powodującymi gorączkę, takimi jak dur brzuszny, malaria, gruźlica, chłoniak, denga, leptospiroza, choroby reumatyczne, zakażenie wirusem Epsteina-Barr, toksoplazmoza, zakażenie cytomegalowirusem i HIV45. Szczegółowy wywiad kliniczny, w tym historia podróży, spożywanie niepasteryzowanego mleka lub surowych produktów mięsnych oraz historia zawodowa, powinien być zebrany w celu odróżnienia brucelozy od innych chorób46.
Diagnostyka w przypadkach szczególnych
Infekcje B. canis i Brucella RB51 nie mogą być wykryte za pomocą rutynowych testów serologicznych, więc laboratoria muszą potwierdzić zakażenie tymi gatunkami Brucella za pomocą hodowli4748. B. canis nie posiada lipopolisacharydu powierzchniowego (LPS), dlatego wywołuje minimalną odpowiedź immunologiczną anty-LPS, a podejrzane zakażenie B. canis nie zostanie zidentyfikowane przez standardowe testy przesiewowe na przeciwciała Brucella49.
Pacjenci z brucelozowym zapaleniem najądrzy i jąder są zazwyczaj diagnozowani na podstawie dodatnich posiewów krwi lub serologii, lub obu tych metod. Analiza moczu rzadko wykazuje nieprawidłowości50.
Badania dodatkowe w diagnostyce Brucelozy
W przypadku podejrzenia brucelozy, oprócz podstawowych testów diagnostycznych, często przeprowadza się dodatkowe badania, które mogą pomóc w ocenie powikłań lub lokalizacji zakażenia51.
Badania obrazowe
Badania obrazowe mogą być pomocne w wykrywaniu powikłań brucelozy52:
- Zdjęcia rentgenowskie – mogą pokazać zmiany w kościach i stawach, w brucelozowym zapaleniu kręgosłupa charakterystyczny jest objaw Pedro Ponsa (preferencyjne nadżerki przednio-górnego rogu kręgów lędźwiowych) i wyraźna osteofitoza53
- Tomografia komputerowa (CT) lub rezonans magnetyczny (MRI) – te badania obrazowe mogą uwidocznić obszary mózgu lub inne tkanki, które mogą być dotknięte brucelozą54
- Echokardiografia – wykorzystuje fale dźwiękowe do tworzenia obrazów serca w celu sprawdzenia oznak infekcji lub uszkodzenia serca55
Inne badania diagnostyczne
W diagnostyce brucelozy i jej powikłań mogą być przydatne również inne badania56:
- Posiew płynu mózgowo-rdzeniowego – sprawdza małą próbkę płynu otaczającego mózg i rdzeń kręgowy pod kątem zakażeń, takich jak zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych i zapalenie mózgu57
- Analiza płynu stawowego i posiew – pomocne w diagnozowaniu zajęcia stawów58
- Badania histopatologiczne – dowody histologiczne ziarniniakowego zapalenia wątroby w biopsji wątroby mogą sugerować brucelozę59
- Morfologia krwi – może wykazać prawidłową liczbę białych krwinek obwodowych i okresową leukopenię z względną limfocytozą60
- Testy funkcji wątroby – profil biochemiczny surowicy jest zazwyczaj prawidłowy61
Algorytmy diagnostyczne
Ze względu na ograniczenia pojedynczych testów diagnostycznych, coraz większą popularnością cieszą się algorytmy diagnostyczne łączące kilka metod badawczych. Kombinacja wielu testów serologicznych w algorytmach diagnostycznych wykazuje obiecujące rezultaty w poprawie dokładności diagnostycznej62.
Badania wykazały, że połączenie testu Rose Bengal (RBT) z SAT lub Brucellacapt znacznie poprawiło wydajność diagnostyczną, zmniejszając liczbę wyników fałszywie dodatnich63. Najbardziej obiecujące wyniki zaobserwowano, gdy zbudowano algorytm łączący RBT, Brucellacapt i ELISA dla IgM i IgG (wartość wyniku 0,5 z 90,5% dla czułości, 99,7% dla swoistości, 92,4% dla wartości predykcyjnej dodatniej i 99,6% dla wartości predykcyjnej ujemnej)64.
Integracja wielu metod testowych i łączenie mocnych stron każdej z nich, takich jak czułość jednego testu i swoistość drugiego, pozwala osiągnąć większą ogólną dokładność w diagnostyce. To podejście demonstruje potencjalne korzyści kompleksowego i zintegrowanego podejścia do testowania w leczeniu brucelozy65.
Czynniki ryzyka i ostrzeżenia diagnostyczne
Rozpoznanie brucelozy powinno być rozważone u wszystkich pacjentów z niespecyficzną, grypopodobną chorobą, którzy należą do jednej z głównych grup ryzyka (myśliwi polujący na dziki, podróżujący za granicę i migranci)66. Osoby pracujące ze zwierzętami lub mające kontakt z zakażoną krwią są bardziej narażone na brucelozę67.
W badaniu wieloośrodkowym zidentyfikowano kilka czynników jako sygnały ostrzegawcze dotyczące powikłań, w tym opóźnioną diagnozę, choroby współistniejące, bóle stawów, bóle mięśni, ból wypukły oczu, poziomy białka C-reaktywnego (CRP) większe niż 10 mg/L i podwyższone poziomy OB68. Badanie to zidentyfikowało CRP i OB jako wskaźniki zajęcia ogniskowego w brucelozie, z wartością odcięcia 5,4 mg/L dla CRP i 25 mm/h dla OB69.
Komplikacje są częstym zjawiskiem u pacjentów z brucelozą. Ważne jest, aby dokładnie monitorować pacjentów z opóźnioną diagnozą, chorobami współistniejącymi, znacznym bólem stawów, bólem wypukłym oczu i podwyższonymi poziomami CRP lub OB podczas ich pierwszej wizyty. Ponadto wczesne leczenie powinno być prowadzone z czujnością, aby zapobiec wystąpieniu powikłań70.
Znaczenie wczesnej diagnostyki
Wczesna diagnoza i leczenie są ważne dla ograniczenia czasu trwania i zapobiegania powikłaniom brucelozy71. Po potwierdzeniu brucelozy przez badania laboratoryjne należy natychmiast rozpocząć leczenie, aby zapobiec przewlekłym zakażeniom związanym z zapaleniem stawów, zapaleniem wsierdzia, przewlekłym zmęczeniem, depresją i/lub obrzękiem wątroby lub śledziony72.
Szybka i dokładna diagnoza jest podstawą skutecznego leczenia pacjentów i kontroli zdrowia publicznego73. W przypadku nieleczenia przypadków ostrych, bruceloza może przechodzić w stan przewlekły, powodując długotrwałe problemy zdrowotne74.
Wyzwania w diagnostyce brucelozy
Diagnostyka brucelozy nadal stanowi wyzwanie dla klinicystów i naukowców, szczególnie w krajach endemicznych75. Diagnozy brucelozy często są opóźnione i często przegapiane, zwłaszcza w krajach rozwijających się76.
Główne wyzwania w diagnostyce brucelozy obejmują7778:
- Niespecyficzne i zmienne objawy kliniczne
- Wolny wzrost bakterii w hodowli
- Złożoność serodiagnostyki
- Brak standaryzacji w testach diagnostycznych
- Ograniczona dostępność wyspecjalizowanych laboratoriów w niektórych regionach
- Różnice w wydajności testów diagnostycznych w różnych regionach geograficznych
Mimo znacznych wysiłków, kilka wyzwań i niepewności pozostaje w dziedzinie diagnostyki brucelozy. Ograniczenia dostępnych dowodów, w połączeniu ze znaczną zmiennością między badaniami, podkreślają potrzebę dalszych badań i standaryzacji protokołów diagnostycznych79.
Wskazania do leczenia na podstawie diagnostyki
Bruceloza jest leczona antybiotykami. Lekarz prowadzący zwykle przepisuje kombinację co najmniej dwóch rodzajów antybiotyków. Konieczne jest przyjmowanie ich przez co najmniej sześć do ośmiu tygodni. W zależności od konkretnego przypadku, mogą być potrzebne inne terapie (jak drenaż zakażonych obszarów lub leczenie powikłań)80.
Według wytycznych WHO zalecane są następujące schematy leczenia81:
- Doksycyklina 100 mg dwa razy dziennie przez 45 dni, plus streptomycyna 1 g dziennie przez 15 dni82
- Alternatywnie, zakażenia B. melitensis, B. abortus, B. suis i B. canis są zazwyczaj leczone kombinacją doksycykliny i ryfampicyny przez co najmniej 6 tygodni83
Należy jednak pamiętać, że ryfampicyna nie powinna być stosowana w przypadku zakażenia B. abortus RB51, ponieważ ten konkretny szczep jest na nią oporny. W takim przypadku należy rozważyć zastosowanie trimetoprimu-sulfametoksazolu (TMP-SMZ)84.
Antybiotyki, które lekarze przepisują do leczenia brucelozy, obejmują85:
- Streptomycynę lub gentamycynę
- Ryfampicynę
- Doksycyklinę
- Trimetoprym/sulfametoksazol (TMP/SMX)
- Ciprofloksacynę
W zależności od czasu leczenia i nasilenia choroby, powrót do zdrowia może zająć od kilku tygodni do kilku miesięcy. Chociaż infekcja może trwać długo, bruceloza rzadko powoduje śmierć. Szacuje się, że nie więcej niż 2% wszystkich osób z brucelozą umiera z powodu zakażenia8687.
Przyszłość diagnostyki brucelozy
Obecne badania podkreślają potencjał testu Rose Bengal, ELISA IgG/IgM i PCR jako obiecujących narzędzi diagnostycznych dla brucelozy8889. Jednak pomyślne wdrożenie i zalecenia dotyczące ich stosowania powinny uwzględniać lokalny kontekst i dostępne zasoby90.
Nowe technologie, takie jak mikrofluidyczne lab-on-chip i sekwencjonowanie nowej generacji (NGS), mogą zapewnić szybką, dokładną i bezpieczną diagnozę brucelozy, szczególnie w krajach endemicznych91. Inne obiecujące testy to matrycowo wspomagana laserowa desorpcja/jonizacja z pomiarem czasu przelotu (MALDI-TOF) spektrometria masowa, która zrewolucjonizuje procedurę diagnostyki klinicznej92.
Ustalenia podkreślają pilną potrzebę standaryzacji, ulepszenia raportowania i ciągłego postępu w rozwoju testów w celu zwiększenia dokładności i dostępności diagnostyki brucelozy9394. Pomimo znacznych postępów w ostatnich latach, nadal istnieje potrzeba inwestowania zarówno w rozwój nowych testów diagnostycznych, jak i w dobrze zaprojektowane badania dotyczące brucelozy95.
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.