Zinvol rapporteren in de microbiologie: casuistiek

Paul De MunterKatrien Lagrou

UZ Leuven

18-11-2008

Inleiding•

Communicatie/rapportering in de labodiagnostiek

van infectieziekten

–

Uitgebreid, wat vaag onderwerp–

Evenwel zeer belangrijk aandachtspunt

•

Bespreking aan de hand van casussen–

Verschillende contexten, verschillende microbiologische technieken, wel alle uit UZ

•

Casus van bacteriologische diagnostiek•

Casus van mycologische diagnostiek

•

Casus van serologische diagnostiek

Casus 1•

MC, vrouw, 30j–

Iraakse afkomst

–

Eén maand verblijf in Noord-Irak: enkel 2 dagen diarrhee

–

Eén dag na terugkeer: •

Koorts, malaise en hoofdpijn

–

Zeven dagen later: spoedopname:•

Nog steeds koorts, klinisch geen focus

•

Labo: CRP 63.7mg/l; AST 34U/l; ALT 38U/l; dikdruppel negatief

•

RX Thorax negatief; Echografisch enkel hepatomegalie

Casus 1•

Gezien klinisch stabiel ontslag naar huis met symptomatische therapie

–

Eén dag later:•

labo laat weten dat hemoculturen positief zijn voor Gram-negatieve staven

•

Patiënte wordt opgebeld voor spoedopname en hospitalisatie

•

Is klinisch stabiel, nog steeds geen focus•

CRP 101.6mg/l

•

Opname en start ceftriaxone

Casus 1

–

Eén dag later:

Fluoroquinolone- gevoelig

Haemoculturen bij hospitalisatie nog steeds positief

Buiktyfus

Casus 1

–

Eén dag later:•

Overschakeling op levofloxacine

•

Patiënte koortsvrij•

CRP dalend: 84.3mg/l

2002

Casus 1

–

Maar één dag later:•

Opmerking van assistente microbiologie (die de zaal infectieziekten meetoert) dat Prof.Verhaegen iets gezegd had over fluoroquinolone-resistentie

•

En:

•

Telefonisch contact met labo: Salmonella Typhi is nalidixinezuur resistent

C: betekent ‘correctie’

Casus 1•

Overschakeling op amoxicilline-clavulaanzuur (gezien koortsvrij, gevoelig op antibiogram en perorale behandeling mogelijk)

2002

Casus 1•

Eén dag later: ontslag naar huis

•

Tien dagen later: ambulante controle, nog rillingen en hoofdpijn, geen geobjectiveerde koorts, CRP 34.3mg/l, Augmentin Retard verder tot 3 weken behandeld

•

Eén maand later: klachtenvrij, CRP 9mg/l, stoelgang negatief voor Salmonella Typhi

Report of susceptibility

testing

EUCAST clinical MIC breakpoints 2008-06-19 (v 2.5)

C. Salmonella spp -

there is clinical evidence for ciprofloxacin to indicate a poor response

in systemic

infections

caused by Salmonella spp with low-level fluoroquinolone

resistance (MIC>0.064 mg/L). The

available data relate mainly to S.Typhi but there are also case reports of poor response with other Salmonella species.

Fluoroquinolone Enterobacteriacae

(S≤/R>)Ciprofloxacin 0.5/1Levofloxacin 1/2

Report of susceptibility

testing

CLSI M100-S18 Vol 28 (2008)

Fluoroquinolone-susceptible strains of Salmonella that test resistant to nalidixic

acid may be associated with clinical

failure or delayed response

in fluoroquinolone-treated patients with extra intestinal

salmonellosis. Extraintestinal

isolates of

Salmonella should also be tested for resistance to nalidixic acid.

For isolates that test susceptible to fluoroquinolones

and

resistant to nalidixic

acid, the physician should be informed that the isolate may not be eradicated by fluoroquinolone

treatment.

Fluoroquinolone Enterobacteriacae

(S≤/R>)Ciprofloxacin 1/2Levofloxacin 2/4

Rapport casus 1

EUCAST definitions of clinical breakpoints

Clinically Susceptible (S)•

a micro-organism is defined as susceptible by a level of antimicrobial activity associated with a high likelihood of therapeutic success

Clinically Resistant (R) •

a micro-organism is defined as resistant by a level of antimicrobial activity associated with a high likelihood of therapeutic failure.

•

these breakpoints may be altered with legitimate changes in circumstances

Expected correlation between in vitro and in vivo data

Infections due to susceptible isolates respond to

appropriate therapy 90%

of the time

Infections due to resistant isolates respond 60%

of

the time

“90-60 rule”

Outcome measurement

Clinical response

Bacteriological response

Mortality

Rex et al. Clin

Infect Dis. 2002, 982-989.

EUCAST definitions of epidemiological cut-off values

Wild type (WT) •

a micro-organism is defined as wild type (WT) for a species by the absence of acquired and mutational resistance mechanisms to the drug in question

•

wild type micro-organisms may or may not respond clinically to antimicrobial treatment

Microbiological resistance -

Non-Wild Type (NWT)

•

a micro-organism is defined as non-wild type (NWT) for a species by the presence of an acquired or mutational resistance mechanism to the drug in question.

•

non-wild type micro-organisms may or may not respond clinically to antimicrobial treatment.

EUCAST Expert rules in antimicrobial susceptibility testing, version 1, April 2008

Intrinsic resistances•

Inherent (not acquired) resistance which is a characteristic of all or almost all representatives of the species

•

The antimicrobial activity of the drug is insufficient or antimicrobial resistance innate or so common as to render it clinically useless and antimicrobial susceptibility testing unnecessary

•

Hence “susceptible”

results should be viewed with caution, as they most likely indicate an error in identification or susceptibility testing

Examples•

Citrobacter freundi, Enterobacter cloacae/aerogenes: resistant to

ampicillin, amoxicillin-clavulanic acid and cefazolin

•

Stenotrophomonas maltophilia: resistant to imipenem

and meropenem

EUCAST Expert rules in antimicrobial susceptibility testing, version 1, April 2008

Exceptional resistance phenotypes

•

Resistance of some bacterial species to particular antimicrobial agents has not yet been reported or is very rare. Exceptional

resistance phenotypes should be checked as they may indicate an error in identification or susceptibility testing.

•

May change with time, there may also be regional or national differences.

Examples•

Streptococcus pneumoniae: resistant to imipenem, meropenem, vancomycin

and linezolid

EUCAST Expert rules in antimicrobial susceptibility testing, version 1, April 2008

Interpretive rulesOn the basis of resistance to particular antimicrobial agents and the identification of an isolate it may be possible to infer resistance mechanisms and predict resistance to other agents.

Examples•

Staphylococcus aureus: if resistant to oxacillin, report as resistant to all β-

lactams

(except ceftobiprole), grade A (clinical evidence for clinicial

failure)

•

Streptococcus pneumoniae: if resistant to ofloxacin

or ciprofloxavin, but not to moxifloxacin

or levofloxacin, report warning: acquisition of a first mutation

may lead to resistance development under therapy with other quinolones, Grade C (no clinical evidence, based on microbiological data)

Casus 2

•

DJ, man, 18j–

Voorgeschiedenis:

•

1-2007: acute myeloide leukemie waarvoor 3 luiken chemotherapie, verwikkeld met 3 episodes van neutropene koorts, in complete remissie

•

2-2008: recidief acute myeloide leukemie, waarvoor chemotherapie; recuperatie met perifere blasten

Casus 2

–

Opname 4-2008:•

oplopende perifere blastose

waarvoor Hydrea

•

neutropene

koorts waarvoor associatie Meronem•

vermoeden invasieve schimmelinfectie

Casus 2•

Alle hemoculturen: steriel

•

Cultuur sputum: mondflora•

Cultuur BAL: negatief

•

Aspergillus antigen: steeds negatief•

Punctiebiopt long: Minder representatief staal: beperkte hoeveelheid bronchiaal epitheel, echter zonder alveolaire macrofagen. Geen schimmelorganismen aantoonbaar.

–

Initieel voriconazole, dan in studieverband voriconazole vs. BAL8557 (isavuconazole); omwille van progressie met persisterende koorts en ontstaan van hemoptoe

hieronder over naar

liposomaal

amfotericine

B

Casus 2

–

Tijdelijk transfer naar intensieve, associatie vancomyine omwille van persisterende neutropene koorts

–

Uiteindelijk gunstige klinische en radiologisch evolutie, zuurstoftherapie kon afgebouwd worden.

Casus 2–

Ontslag met posaconazole peroraal

–

Heropname 29-4•

voor toediening van hoge dosis chemotherapie, gevolgd door allogene beenmergtransplantatie op 16-5

•

Toename van de gekende zeer uitgebreide pneumonie van de rechter onderkwab, met persisterende pleurale

pijn en hemoptoe. De etiologie van de pneumonie is vermoedelijk polymicrobieel, bij heropname geswitched

naar Meronem

+ Ambisome.•

Owv

respiratoire uitputting op 26/05/2008

getransfereerd naar de dienst intensieve zorgen

Casus 2

–

Deterioratie–

Alle culturen steriel

–

Aspergillus antigen negatief

Casus 2

–

Uiteindelijk op 3-6 transthoracale punctie:–

“1 lange cilinder die volledig bestaat uit dicht opeengepakte hyphae

met Aspergillus morfologie,

op een achtergrond van necrose.“–

MAAR:

–

Aspergillus antigen steeds negatief–

Respons onverwacht slecht

Casus 2

–

Contact labo

–

Hoge dosis ambisome

(10 mg/kg) werd opgestart en noxafil

werd geassocieerd.

Hiermee geleidelijk toch opklaren van de dense

infiltraten.

Casus 2

–

Ontslag 18-7:–

Blastenvrij perifeer bloed

–

Infiltraten in regressie–

CT Thorax 5-11: heelkunde wordt nog overwogen

Belang rechtstreeks onderzoek

Bij vermoeden invasieve schimmelinfectie: contact met labo voor rechtstreeks onderzoek (met calcofluor) !

• Gevoeligheid van cultuur beperkt (50%)•

Snel resultaat, indien van steriele plaats: bewijs van

invasieve infectie•

Eerste indicatie van oorzakelijk agens (en enige indien

kweek negatief met uitz. van PCR): –

gist versus filamenteuze

fungus

–

Aspergillus like

versus Zygomycetes• Belangrijk voor interpretatie cultuurresultaat

–

Specificiteit kweek hangt af van immuunstatus

gastheer

Foto biopt

casus

Rechtstreeks

onderzoek

Cave: Fusarium spp., Scedosporium species !

Klinisch belang fungus

•

Fungi komen wijd verspreid voor in de omgeving: contaminatie! (kweek niet-dermatofyten

uit huid of nagels)

•

Hou rekening met:–

Gastheerfactoren

–

Klinische factoren–

Microbiologisch factoren

EORTC/MSG criteria: revised

definitions, CID 2008:46

→ Voor uitwerking en rapportering van resultaten

Risico voor invasieve aspergillosis op ICU•

Hoog risico

–

Neutropenie–

Hematologische maligniteit–

Allogeneïsche

stamcel transplant

•

Intermediair risico–

Behandeling met corticosteroïden vóór opname in ICU–

COPD–

Lever cirrhose

met ICU verblijf > 7 dagen–

Vaste-orgaan

kanker–

HIV–

Longtransplantatie–

Systeemziekte

•

Laag risico–

Ernstige brandwonden–

Andere vaste-orgaan

transplant recipiënten (hart, lever, nier)–

Steroïden ≤

7 dagen–

Langdurig verblijf op ICU (>21 dagen)–

Malnutritie–

Post-cardiale

chirurgie

Meersseman

W. Invasive

aspergillosis in the ICU. Clin

Infect

Dis 2007, 44

Belang contact met clinicus

•

Snelle initiatie antifungale therapie •

Indien Candida: fluconazole 1e

keuze

•

Indien Zygomycetes

type: (liposomaal) amfotericine

B (voriconazole niet actief !)

•

Indien rechtstreeks onderzoek en kweek negatief: galactomannan test op serum en BAL vocht

Belang gisten in respiratoir staal

•

Isolatie van Candida spp. uit de luchtwegen van kritisch zieke patiënten komt frequent voor (40-50%)

•

Candida pneumonie is één van de moeilijkste diagnosen van alle Candida infecties

•

De predictieve

waarde van sputum en zelfs BAL kweken voor invasie van de long door Candida is heel laag

•

Long bioptie

is de standaard voor een definitieve diagnose van Candida pneumonie

•

Onderzoek toont dat 24% van de ICU artsen antifungale therapie zal voorschrijven voor immuuncompetente, mechanisch geventileerde patiënten met Candida spp. isolatie uit de luchtwegen

Azouly

E. et al. Intensive Care Med, 2004: 30

Belang gisten in respiratoir staal

•

Isolation of Candida spp. from the airways of critically ill patients is very frequent (40-50%)

•

Candida pneumonia is one of the most challenging diagnoses of all the Candida infections

•

The predictive value of sputum and even BAL cultures for actual candidal lung invasion is very low

•

Lung biopsy is the standard for definite diagnosis•

Survey shows that 24% of ICU physicians would prescribe antifungal therapy for an immunocompetent, mechanically ventilated patients with Candida spp. isolated from a tracheal aspirate

Azouly

E. et al. Intensive Care Med, 2004: 30

58 patientswithout respiratory sample positive for Candida spp

(43 %)

77 patientswith respiratory sample positive for Candida spp

(57 %)

301 died

(19 %)

232 autopsies(autopsy

rate

77%)

135 patients with evidence of pneumonia (58 %)

97 patiënts

with no evidence of pneumonia (42 %)

Candida pneumonian = 0

Candida pneumonian = 0

1587 admissions

October 2004-

October 2006

W. Meersseman

et al, submitted.

Clinical characteristics of deceased patients with evidence of pneumonia at autopsy

with positive airway sample (n=77)

without positive airway sample (n=58)

Age, Yr (mean)Sex (M/F)APACHE II (mean)Mechanical ventilationICU length of stay days (mean)Bacterial pathogen Concurrent bacterial VAP Steroids NeutropeniaAntifungal treatment Candidemia Candida spp. in urinary sampleCause of admission

acute respiratory failuresepsis or septic shockcardiogenic

shockhypovolemic

shockencephalopathy

Candida pneumonia

6952/2522.2711340408977

19

37287430

6532/2623.35612393011 14

444

30161560

p

0.860.120.820.290.78

0.0740.980.16

0.0570.650.65

0.007

Rapportering gisten in respiratoir staal

•

Waarde van kolonisatie index als predictor van invasieve ziekte controversieel

In grootste multicenter

studie: geen correlatie tussen kolonisatie (urine/rectaal) en ontwikkeling van invasieve candidiasis

Blumberg

et al. Clin

Infect

Dis, 2001, 33.

•

Geen species identificatie van snel groeiende gisten, rapporteren als ‘gisten, geen Cryptococcus’

→ geen negatieve impact op outcome, significante daling hospitalisatieduur, gedaalde kosten en gedaald gebruik van onnodige antifungale middelen

Barenfanger

J. et al. J Clin

Microbiol, 2003, 41.

Casus 3–

MY, man, 55 jaar

•

Voorgeschiedenis:–

Extrasystolen

•

Begin 2007 opname op cardiologie omwille van verminderde inspanningstolerantie op basis van decompensatie van gedilateerde cardiomyopathie

–

Coronarografie: normaal–

Myocardbiopsie: 1 fragmentje myocardspierweefsel

zonder

morfologische afwijkingen. Geen evidentie voor myocarditis. Een congoroodkleuring

toont geen

aanwezigheid van amyloïd

en op de PAS-kleuring

treffen we geen glycogeenstapeling aan.

–

In perifeer laboratorium: screeningstest voor Borrelia positief (IgM); opnieuw aangevraagd in labo UZ Leuven: screeningstest voor Borrelia negatief

Casus 3•

Verslag van hospitalisatie:

–

Idiopathische gedilateerde myopathie waarvoor hartfalenbehandeling

–

Geen argumenten voor Lyme: perifere test als vals-positief te beschouwen:

»

Geen specifieke expositie»

Geen vroegtijdige manifestaties van Lyme vooraf

»

Lyme carditis is zeldzaam»

IgM kan aspecifiek zijn (in overleg met infectieziekten)

»

Geen APO argumenten voor Lyme carditis•

Controle 3-2007

–

VK Flutter–

Lichte decompensatie

Casus 3•

Patiënt stuurt verslagen Borrelia-serologie van 26-

12-2006 en 05-02-2007 van perifeer centrum op aan cardioloog: positieve IgM

•

Cardioloog:–

niet overtuigd van serologie en nog minder van verband tussen eventuele Borrelia-infectie en gedilateerde cardiomyopathie.

–

Stelt louter pragmatisch voor, ut aliquid, toch een maand amoxycilline

500 mg tid

te nemen, onder het motto: baat

het niet dan schaadt het niet.

•

Patiënt start de amoxicilline niet

Casus 3•

5-2008: contact reumatoloog:

–

Arhritis-arthralgiën aan de enkels sinds eind 2007, niet onder controle met analgetica/NSAID, waarvoor uiteindelijk doxycycline, waaronder beterschap

Casus 3•

Herevaluatie:

–

12-2006 (Algemeen Medisch Laboratorium Antwerpen):»

ELISA positief IgM»

immunoblot (pas na ontslag UZ bekend): positief geprotocoleerd

voor Borrelia

afzelii

IgM (voornamelijk op basis van p25, OSP C)

–

1-2007 (UZ Leuven):»

Screening negatief–

2-2007 (Algemeen Medisch Laboratorium Antwerpen):»

positief voor Borrelia

afzelii

IgM, maar dan ook borderline

voor Borrelia

IgG (Borrelia

EUROLINE-WB

IgG), voornamelijk op basis van p25, OSP C

–

3-2007 (UZ Leuven):»

Screening

negatief–

6-2008 (Algemeen Medisch Laboratorium Antwerpen):»

bevestigt de initiele

IgM, maar toont nu ook manifest een positief resultaat met Borrelia

EUROLINE-WB

IgG (5 banden: p25 OSPC nog steeds zeer sterk positief, maar ook p83, p39 BmpA, P21 en P17)

Casus 3–

3-2007 (UZ Leuven –

retrospectief uitgevoerd):

»

Immunoblot

positief voor IgM en IgG

Serologisch beeld van een progressieve seroconversie

en was dus compatiebel

met een recente infectie eind 2006

•Oorzakelijk verband tussen recente Borrelia en cardiomyopathie niet zeker, maar niet uitgesloten•Behandeling zou vroeger zijn ingesteld zo de positieve immunoblot eerder was gekend•Geen zekerheid dat evolutie cardiomyopathie zou beïnvloed zijn door behandeling, maar Lyme-arthritis zou bijna zeker voorkomen zijn

p100VlsEp58p41p39OspA

OspC

p18

B. s.s.B. afz.B. gar.B. spiel.

B. s.s.B. afz.B. gar.B. gar.B. spiel.

immunodominant

marker for IgM response

homologous proteins from different genospecies

marker for early IgG response

marker for late IgG response

marker for late IgG response + neuroborreliosis

marker

Immunodominante

merkers for Lyme

borreliosis

Immunoblot, 21 maart 2007

IgG

IgM

p41 OspC

VlsE, marker voor vroege IgG respons, is niet aanwezig

OspA OspC

VlsE

Diagnose Lyme-borreliosis

Aanbeveling

CDC (1995), EUCALB: 2-staps test strategie

screeningstest

(zoals

ELISA/ELFA)

immunoblot

onbeslist

of positief

Probleem van vals positieve IgM resultaten

•

IgM immunoblot

is minder specifiek dan IgG immunoblot

•

Zwakke reactiviteit met 41-kDa en OspC

antigen met sera van patiënten met andere ziekten (rheumatoïde

arthritis, infectieuze mononucleosis

en

systemische

lupus erythematosus)

–“Since IgG should be present in nearly all untreated patients after 1 month of infection, a positive IgM test result alone cannot be considered to support the diagnosis and may represent a false-positive result”

Reed, J Clin

Microbiol, 2002

Lyme

carditis

Kwaliteitsinstituut voor de gezondheidszorg CBO richtlijn Lyme

Borreliose, 2004

Diagnose Lyme

borreliosis

•

Lyme

borreliosis

is een klinische diagnose•

Serologie is niet geïndiceerd voor follow-up van therapie

•

Serologie is niet geïndiceerd bij aspecifieke klachten, risico

< 0,03% (indien

antistoffen

aanwezig

< 1%)•

Probleem

van vals

positieve

serologie

is groter

dan

van vals

negatieve

serologie!•

Erythema

migrans: pathognomonisch, serologie

niet

geïndiceerd

Diagnose van Lyme borreliosis

Diagnose van neuroborreliosis, Lyme

arthritis, Lyme

carditis

en cutaneous

manifestaties andere

dan erythema

migrans

Mogelijke expositie aan teken

Compatibele klinische symptomen

Laboratoriumtesten

COMBINATIE

Rapportering: steeds in functie van klinisch beeld

•

Erythema

migrans

en negatieve serologie: behandeling met antibiotica is aangewezen bij aanwezigheid van erythema

migrans

•

Indien therapie opgestart en negatieve serologie: vroegtijdig opstarten van antibioticatherapie kan de antistofrespons blokkeren, serologie niet betrouwbaar

•

Klachten meer dan 6 weken aanwezig en enkel IgM positief: de aanwezigheid van Borrelia

IgM

antistoffen ondersteunt niet de diagnose van Lyme

borreliosis