Bordetella pertussis laboratorní diagnostika a očkování Olga Štěpáníková Imunologické oddělení laboratoří IFCOR-99, Brno XI. Den laboratorní diagnostiky - nejen lymeské boreliózy, Brno, 27.3.2012
„Kdo jednou záchvat černého kašle viděl a
slyšel, tomu tato nemoc tak utkví v paměti, že ji podruhé ihned pozná.“ Eiselt, 1879
Havlík, J.: Pertuse; IV. Hradecké vakcinologické dny, 2008
Definice pertuse „Pertuse je respirační nákaza, vyvolaná gramnegativní bakterií Bordetella pertussis, pro kterou je typický záchvatovitý, dráždivý, zajíkavý kašel s kokrhavým inspiriem, rudnutím a modráním v obličeji. Na konci záchvatu pak lze pozorovat i apnoickou pauzu nebo zvracení. Onemocnění mohou provázet vážné komplikace s vysokou úmrtností.“ Holčíková, A.: Pertuse, parapertuse, Dětské infekční nemoci, 2003
Epidemiologie pertusse • každý rok je hlášeno přibližně 50 - 60 milionů nových případů onemocnění na celém světě a 200 - 300 000 úmrtí (85 % děti do 2 let, rozvojové země) • od 90. let minulého století nemocnost narůstá ve vyspělých zemích s vysokou proočkovaností populace a posouvá se do věkových skupin adolescentů a dospělých (netypický průběh a riziko infekce pro neočkované děti do 1 roku) • 3 případy úmrtí v ČR (r. 2005 novorozený chlapec, r. 2007 dvouměsíční dívka, r. 2009 čtyřměsíční dívka)
Epidemiologie pertuse • vysoká nakažlivost pro vnímavé osoby (80 - 90 %) zejména v počátečním stádiu infekce • rychlé šíření kontaktem s nemocným a vzdušnou cestou v kolektivních zařízeních (jesle, školy, školky, koleje, ubytovny, vojenské útvary atd.) • pravidelně se opakující 2 - 4 leté epidemické cykly • hlášené případy jsou pouze „vrcholem ledovce“
Výskyt pertuse v ČR 1996 - 2011, EPIDAT Pertuse A37.0 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
Zdroj: www.szu.cz, 2012
Parapertuse A37.1
Bordetella pertussis • diagnóza A 37.0 - Dávivý kašel • inkubační doba 4 - 21 dní (průměr 7 - 14 dní) • 3 klinická stádia onemocnění: katarální (1 až 2 týdny) - netypické příznaky: rýma, únava, lehce zvýšená teplota paroxyzmální (2 až 5 týdnů i déle) - typické záchvaty kašle s různou četností, nejčastěji v noci rekonvalescence (týdny až měsíce) - ústup příznaků, opakování záchvatů kašle při dalším respiračním infektu
• léčba: makrolidy (Klacid), chloramfenikol
Patogeneze pertuse • přilnutí bakterií na povrch řasinkového epitelu sliznice nosohltanu, hltanu, průdušnice a průdušek vlivem adhezinů (filamentární hemaglutinin, fimbrie, pertaktin) • destrukce sliznice dýchacích cest a oslabení imunitních mechanismů působením toxinů (pertusový toxin, adenylátcykláza, tracheální cytotoxin) - katarální zánět až nekróza sliznice • možná příčina vzniku a rozvoje astmatu
EU „case“ definice pertuse Rozhodnutí Komise ze dne 28.4.2008, kterým se stanoví definice případů pro hlášení přenosných nemocí do sítě Společenství podle rozhodnutí Evropského parlamentu a Rady č. 2119/98/ES. K (2008) 1589.
(vyhláška Ministerstva zdravotnictví ČR č. 275/2010 Sb.)
• klinické projevy + průkaz minimálně jednou ze tří laboratorních metod: • izolace Bordetella pertussis z klinického materiálu • detekce nukleové kyseliny (PCR) • průkaz specifické protilátkové odpovědi u párových vzorků (akutní a rekonvalescentní sérum)
Imunita proti pertusi • imunita po proběhlém onemocnění ani po očkování není celoživotní (4 - 20 let) • hladina protilátek po očkování postupně klesá s věkem (3 - 12 let) - „vyvanutí imunity“ • imunita po očkování acelulární vakcínou je kratší než po očkování celobuněčnou vakcínou Fabiánová, K.: Odborná konference: Problematika pertuse, 2011
Protilátky proti pertusi přenesené od matky (transplacentárně) • během 4 - 8 týdnů po narození mizí (u 95 % dětí) • vysoké hladiny mateřských protilátek nemají vliv na délku jejich přetrvávání a u dětí negativně ovlivňují tvorbu vlastních protilátek po očkování Burianová - Vysoká, B., Burian, V., Flašarová, M., Gostoff, R., Janíček, B., Mazel, J., Skaličková, J., Zimola, J.: Dynamika transplacentárně přenesených protilátek proti pertusi a parapertusi. Československá epidemiologie, mikrobiologie, imunologie. 1960; 9(4): 223-228
Očkování dětí proti pertusi • 1.1.1959 - zavedení celoplošného očkování v ČR (celobuněčná vakcína, kombinace s difterickou a tetanickou složkou - DTwP) • 1.1.2007 - zavedení hexavalentní vakcíny (DTaP, HiB, HBV, IPV) očkovací schéma (od 9. týdne věku dítěte): 1., 2. a 3. dávka během 1. roku 4. dávka do 18. měsíce věku 5. dávka DTaP v 5 - 6 letech
• 12.3.2009 - zavedení 6. dávky DTaP v 10 - 11 letech
Národní strategie očkování proti pertusi (pro dospělé)
• Národní imunizační komise (NIKO) doporučuje v podmínkách ČR minimálně jednou v dospělosti aplikaci posilující dávky vakcíny proti pertusi všem obyvatelům do 65 let • pokud od posledního očkování proti pertusi uplynulo více než 10 let, je vhodné aplikovat co nejdříve jednu dávku vakcíny zejména: • ženám plánujícím těhotenství (před početím nebo po porodu) • blízkým rodinným kontaktům novorozence (rodiče, sourozenci, prarodiče), nejpozději 4 týdny před narozením dítěte • osobám pečujícím o děti mladší 12 měsíců věku (chůvy, personál kojeneckých ústavů) • zdravotnickému personálu ošetřujícímu novorozence a nedonošené děti (novorozenecká, neonatologická a dětská oddělení, ambulance praktických lékařů)
Národní strategie očkování proti pertusi (pro dospělé) • osobám, které nebyly v minulosti očkovány proti pertusi (ročník narození 1958 a starší) • osobám s chronickým onemocněním respiračního traktu (CHOPN, astma bronchiale, chronická bronchitida)
• očkování v dospělosti je možné provést nejdříve 1 rok od posledního očkování proti tetanu a difterii (stoupá riziko postvakcinačních reakcí) • možnost záměny prvního přeočkování proti T za DTaP (ve věku 25 - 26 let) • proběhlá infekce pertuse není kontraindikací pro očkování Zdroj: www.mzcr.cz, 2012
„Cocoon strategy" Snaha blízkých kontaktů omezit riziko pertuse u dětí do 1 roku dobrovolným očkováním
Rodiče
Zdravotnický personál
Chůvy a ošetřující personál
Sourozenci
Prarodiče
Registrované očkovací látky proti pertusi v ČR Název vakcíny
Složení vakcíny
Poznámka
ADACEL
toxoid DTP, FHA, pertaktin, fimbrie typ 2,3
Dospělí a děti >4 roky
ADACEL POLIO
toxoid DTP, FHA, pertaktin, fimbrie 2,3, PV 1,2,3
>3 roky
BOOSTRIX
toxoid DTP, FHA, pertaktin
>4 roky
BOOSTRIX POLIO
toxoid DTP, FHA, pertaktin, PV 1,2,3
>4 roky
INFANRIX
toxoid DTP, FHA, pertaktin
INFANRIX HEXA
toxoid DTP, FHA, pertaktin, Hib, VHB, PV
INFANRIX HIB
toxoid DTP, FHA, pertaktin, Hib
INFANRIX PENTA
toxoid DTP, FHA, pertaktin, VHB, PV
INFANRIX POLIO
toxoid DTP, FHA, pertaktin, PV
INFANRIX – IPV + HIB
toxoid DTP, FHA, pertaktin, Hib, PV
Zdroj: www.vakciny.net, 2012
Laboratorní diagnostika pertuse Doporučení EU Pertstrain group z roku 2010 (Finsko, Německo, Francie, Švédsko, Nizozemí, Polsko, Dánsko, Velká Británie, Itálie, Norsko)
• používat komerční ELISA soupravy pro stanovení IgG protilátek proti PT Bordetella pertussis (kvantitativní výsledek v IU/ml) • postinfekční a postvakcinační protilátky je možné spolehlivě odlišit po 1 roce od posledního očkování proti pertusi • stanovení IgA protilátek proti PT Bordetella pertussis pouze při nejasném výsledku IgG protilátek a pokud není možné odebrat druhý vzorek Guiso, N. et all.: What to do and what not to do in serological diagnosis of pertussis: recommendations from EU reference laboratories, Eur J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. (2011) 30:307–312
Laboratorní diagnostika pertuse Doporučení EU Pertstrain group z roku 2010 (Finsko, Německo, Francie, Švédsko, Nizozemí, Polsko, Dánsko, Velká Británie, Itálie, Norsko)
Pro rutinní laboratorní diagnostiku není doporučeno používat: • komerční ELISA soupravy se směsnými antigeny (FHA, PRN, FIM a ACT) nízká specifita a zkřížená reaktivita s Bordetella parapertussis, Haemophillus sp., Mycoplasma pneumoniae a Escherichia coli • aglutinační testy - vhodné pouze pro sledování „promořenosti“ populace antigeny Bordetella pertussis (hladina protilátek je individuální) • imunoblot - nelze kvantifikovat (možná zkřížená reaktivita protilátek proti některým antigenům) Guiso, N. et all.: What to do and what not to do in serological diagnosis of pertussis: recommendations from EU reference laboratories, Eur J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. (2011) 30:307–312
Laboratorní diagnostika pertuse Inkubační doba Katarální stádium Paroxysmální stadium
Rekonvalescence
4 - 21 dní
týdny, měsíce
1 - 2 týdny
2 - 5 týdnů i déle
Kultivace PCR Sérologie Klinické příznaky (kašel) <2 týdny → kulYvace + PCR Klinické příznaky (kašel) >2 týdny → PCR + sérologie Zavadilová, J.: Odborná konference: Pertuse - laboratorní diagnostika, 2011
Laboratorní diagnostika pertuse IFCOR-99 Kultivace • standardní, levná a 100% specifická metoda • na počátku onemocnění, před zahájením ATB léčby, nalačno • výtěr z nosohltanu • aspirát z nosohltanu
• okamžitý transport do laboratoře při pokojové teplotě
Laboratorní diagnostika pertuse IFCOR-99 PCR • rychlá metoda • DNA Bordetella pertussis je možné detekovat i několik dní po zahájení ATB léčby • detekce IS 481 (citlivá, ale méně specifická sekvence, vyskytuje se také u Bordetella holmesii a Bordetella bronchiseptica) • detekce promotoru pro PT (méně citlivá, ale specifická sekvence pro Bordetella pertussis)
Laboratorní diagnostika pertuse IFCOR-99 Sérologie - doporučená kombinace testů: • Aglutinace - průkaz akutního onemocnění (IgM protilátky) a přetrvávání protilátek po očkování celobuněčnou vakcínou proti pertusi (wP), ne po očkování acelulární vakcínou (aP) • ELISA (PT) - průkaz IgG a IgA protilátek po onemocnění a po očkování (wP, aP) • (Imunoblot) - průkaz IgG a IgA protilátek po onemocnění a po očkování (wP, aP), pro doplnění u sporných a nejasných případů • 15 - 20 % osob po proběhlém onemocnění nemá protilátky proti PT Pertussis vaccines: WHO position paper, 2010
Laboratorní diagnostika pertuse IFCOR-99 Aglutinace (TEST-LINE, s.r.o.) • IgM protilátky proti povrchovým antigenům B. pertussis a B. parapertussis (FIM, PRN, lipooligosacharid) • nutno vyšetřovat párové vzorky sér současně v jedné laboratoři (první vzorek ihned při vyslovení podezření na onemocnění, druhý vzorek s určitým časovým odstupem podle hladiny protilátek v prvním vzorku - 2 až 3 týdny, 3 až 6 měsíců) • potvrzením probíhajícího nebo proběhlého onemocnění je prokázaný čtyřnásobný vzestup titru protilátek a nebo sérokonverze z negativity do pozitivity
Laboratorní diagnostika pertuse IFCOR-99 ELISA (Genzyme Virotech) • IgA, IgG, IgM protilátky proti PT IgG ≥ 125 U/ml (18 VE) a/nebo IgA >11 VE
Očkování před >12 měsíci
Infekce
Laboratorní diagnostika pertuse IFCOR-99 Imunoblot (Genzyme Virotech) • IgA, IgG protilátky proti PT, FHA a CatACT PT (pertusový toxin) - po infekci i po očkování FHA (filamentární hemaglutinin) - zkřížené reakce CatACT (katalytická oblast adenylát cyklázového toxinu, není v aP vakcíně) - po infekci, možné zkřížené reakce
Laboratorní diagnostika pertuse IFCOR-99 ELISA (Euroimmun) - od března 2012 • IgG protilátky proti PT
• Ss<40 IU/ml Nepravděpodobná akutní infekce B. pertussis
40 - 100 IU/ml
>100 IU/ml
Nejasný výsledek
Akutní infekce B. pertussis
Stanovení IgA a IgG protilátek proti PT (věk, údaje o vakcinaci) a doporučení odběru dalšího vzorku
Laboratorní diagnostika pertuse IFCOR-99 • IgA protilátky proti PT (ELISA Euroimmun)
Pozitivní hodnocení pro očkované (>1 rok po vakcinaci) a neočkované
• IgG protilátky proti PT (ELISA Euroimmun)
Pozitivní hodnocení pro očkované (>1 rok po vakcinaci) a neočkované
<1 rok
>2 IU/ml
<1 rok
>38 IU/ml
1 - 4 roky
>2 IU/ml
1 - 4 roky
>26 IU/ml
5 - 10 let
>6 IU/ml
5 - 10 let
>22 IU/ml
od 11 let
>12 IU/ml
od 11 let
>38 IU/ml
Laboratorní diagnostika pertuse IFCOR-99 • k ověření problematických výsledků IgA a IgM protilátek proti PT - ELISA (Euroimmun): • 44 vzorků sér
IgA
Euroimmun + Euroimmun -
IgG
Euroimmun + Euroimmun -
Virotech +
5
22
Virotech +
19
2
Virotech -
0
17
Virotech -
2
21
• 91% shoda IgG protilátek • eliminace „falešně“ pozitivních IgA protilátek • IgM??? (neprokázána sérokonverze do IgA a IgG)
Příklad laboratorního výsledku 1 žena, nar. 1991 (21 let), dg. Akutní bronchitida Ambulance TRN - alergologie 1. vzorek (18.1.2011) 2. vzorek (31.5.2011) • aglutinace Bp --• aglutinace Bp 1:64 • aglutinace Bpp 1:512 • aglutinace Bpp 1:128 • ELISA • ELISA IgA: 36,59 VE IgA: 2,79 VE IgG: 75,26 VE IgG: 18,46 VE IgM: 5,70 VE IgM: 2,13 VE
Příklad laboratorního výsledku 2 žena, nar. 1984 (28 let), dg. Kašel Ambulance praktického lékaře 1. vzorek (17.2.2012) • aglutinace Bp 1:1024 • aglutinace Bpp 1:512 • ELISA (V) • ELISA (E) IgA: 53,04 VE IgA: >50 IU/ml IgG: 69,39 VE IgG: >200 IU/ml IgM: 4,17 VE
Příklad laboratorního výsledku 3 žena, nar. 2008 (4 roky), dg. Akutní bronchitida Ambulance dětského oddělení 1. vzorek (17.2.2012) • aglutinace Bp negativní • aglutinace Bpp negativní • ELISA (V) IgA: 2,72 VE • ELISA (E) IgA: <2 IU/ml IgG: 1,12 VE IgG: <5 IU/ml IgM: 18,27 VE Mycoplasma pneumoniae ELISA IgA: 3,40 VE IgG: 14,12 VE IgM: 20,41 VE aglutinace 1:320
Příklad laboratorního výsledku 4 žena, nar. 1975 (37 let), dg. Dávivý kašel Ambulance praktického lékaře 2. vzorek (26.1.2012) 1. vzorek (15.12.2011) • aglutinace Bp 1:16 (1:64) • aglutinace Bp 1:8 • aglutinace Bpp 1:16 • aglutinace Bpp 1:8 • ELISA (V) • ELISA (V) IgA: 10,59 VE IgA: 12,32 VE IgG: 17,53 VE IgG: 20,54 VE IgM: 5,78 VE IgM: 6,57 VE ELISA (E) IgA: 2,3 IU/ml IgG: 64,8 IU/ml
ELISA (E) IgA: 3,5 IU/ml IgG: 72,6 IU/ml
Příklad laboratorního výsledku 5 muž, nar. 1958 (54 let), dg. Astma Alergologie 1. vzorek (6.12.2011) • aglutinace Bp --- (1:32) • aglutinace Bpp --• ELISA (V) IgA: 20,93 VE IgG: 15,21 VE IgM: 3,76 VE
2. vzorek (25.1.2012) • aglutinace Bp 1:128 • aglutinace Bpp --• ELISA (V) IgA: 17,45 VE IgG: 22,43 VE IgM: 4,01 VE ELISA (E) IgA: 17,9 IU/ml IgG: 90,8 IU/ml
Závěr • snížit cirkulaci Bordetella pertussis v populaci, nemocnost a úmrtnost nejmenších dětí pečlivou surveillance • očkování proti pertusi • děti (3 dávky do 1 roku + booster ve 2, 6 a v 11 letech) • dospělí (1 dávka v 25 - 26 letech + booster vždy po 10 letech)
• doporučení EU Pertstrain Group pro laboratorní diagnostiku pertuse • kultivace + PCR • PCR + sérologie (párové vzorky)
Děkuji za pozornost
