Aspergillus fumigatus-Anticorpi IgA, IgG, IgM

Laborator Synevo

Informatii generale

Fungii din genul Aspergillus sunt raspanditi ubicuitar in mediu; se dezvolta in sol, pe plante si pe materia organica in descompunere. Pot fi gasiti de asemenea in atmosfera, apa, alimente si praf².

Aspergiloza este un termen folosit pentru a descrie infectia produsa de speciile genului Aspergillus. Acest grup de microorganisme este capabil sa produca un spectru larg de afectiuni: micotoxicoza (intoxicatia prin ingestia toxinelor de Aspergillus), manifestari alergice, infectii superficiale la persoanele imunocompetente, infectii localizate neinvazive la pacientii cu modificari tisulare sau obstructii generate de corpi strani, precum si infectii invazive la gazdele imunocompromise⁴. Desi sunt cunoscute peste 200 specii de Aspergillus, mai putin de 20 sunt patogene pentru om. Cele mai multe cazuri de boala sunt determinate de Aspergillus fumigatus; pe locul doi este situat Aspergillus flavus; mult mai rar sunt implicate A. nidulans, A. niger si A. terreus.

Aspergillus fumigans este membru al ascomicetelor, fungi care dezvolta micelii ramificate. Se transmite prin conidiospori rezistenti la un spectru larg de factori de mediu (caldura, deshidratare, tratament chimic, radiatii). Sporii sunt eliberati in aer unde sunt viabili mai multe luni.

Persoanele imunocompetente rareori prezinta infectii localizate profund, in timp ce gazdele imunocompromise au risc crescut de a dezvolta aspergiloza invaziva. Principalul factor de risc este neutropenia; urmatoarele afectiuni sunt asociate cu risc crescut de infectii severe:

-leucemie acuta;

-tumori solide;

-transplant de ogane;

-transplant medular;

-imunodeficiente primare;

-afectiuni pulmonare cronice: tuberculoza, mucoviscidoza, bronsita cronica.

Majoritatea cazurilor de aspergiloza invaziva sunt sporadice, adesea fiind dificil de stabilit daca infectiile au fost dobandite sau nou nozocomial. Este posibil ca unii pacienti sa fie colonizati cu Aspergillus inainte de internarea in spital si sa dezvolte boala invaziva in momentul instalarii neutropeniei.

Rata mortalitatii asociate cu aspergiloza invaziva este foarte ridicata: intre 50 si 100% pentru toate categoriile de pacienti imunodeprimati. Totusi daca diagnosticul este stabilit precoce un numar semnificativ de pacienti pot fi vindecati la ora actuala².

Sunt descrise mai multe forme clinice de aspergilloza:

• Aspergiloza pulmonara invaziva acuta– poate fi focala sau difuza; diseminarea hematogena la distanta este o complicatie frecventa a pacientilor neutropenici sau cu transplant; angioinvazia reprezinta trasatura caracteristica a infectiei cu Aspergillus care duce la tromboza, infarct si necroza a tesutului pulmonar; debutul este adesea cu febra inalta, care nu raspunde la tratamentul antibiotic cu spectru larg, fara simptome respiratorii^2;4.
• Traheobronsita si aspergiloza bronsica obstructiva– traheobronsita apare adesea la persoanele cu SIDA sau cu transplant pulmonar; se caracterizeaza predominant prin dispnee si wheezing; unii pacienti sufera deces prin obstructia traheei sau a unei bronhii, in timp ce altii dezvolta infectie diseminata; aspergiloza bronsica obstructiva  este o conditie non-invaziva descrisa la pacientii cu SIDA care in absenta tratamentului poate evolua catre traheobronsita.
• Sinuzita acuta invaziva– boala rapid progresiva a pacientilor neutropenici si a celor cu transplant; in 25% din cazuri infectia se poate propaga la nivel cerebral fiind letala;
• Aspergiloza cerebrala– apare mai frecvent ca urmare a diseminarii hematogene de la focarele pulmonare; la pacientii cu transplant de celule stem reprezinta o cauza obisnuita de abces cerebral; pot sa apara semne neurologice de focar datorita trombozei arterelor cerebrale cu zone multiple de infarct.
• Aspergiloza cutanata– in forma primara apar leziuni la nivelul insertiei cateterului intravenos; forma secundara rezulta ca urmare a diseminarii hematogene si se caracterizeaza prin leziuni care evolueaza catre ulcere necrotice.
• Aspergilomul pulmonar– masa amorfa densa de micelii care se gaseste uneori in cavitatile pulmonare reziduale (dupa tuberculoza, sarcoidioza, bronsiectazii, pneumoconioza sau spondilita ankilopoietica); singura complicatie grava este hemoptizia.
• Aspergiloza pulmonara cronica necrotizanta– conditie indolenta descrisa la pacientii de varsta mijlocie sau inaintata cu afectiuni pulmonare subiacente; se caracterizeaza clinic prin tuse cronica productiva, hemoptizie, pierdere ponderala; aproximativ 50% dintre pacienti dezvolta unul sau mai multe aspergiloame in interiorul cavitatilor pulmonare necrotice; in absenta tratamentului evolutia este catre fibroza pulmonara.
• Sinuzita cronica invaziva– conditie lent progresiva asemanatoare aspergilozei pulmonare cronice necrotizante; poate sa apara si la persoane imunocompetente dar cel mai adesea este intalnita la pacientii care au primit corticoterapie sau au diabet zaharat; clinic se caracterizeaza prin polipoza nazala si secretie muco-purulenta; in absenta tratamentului se poate propaga la orbita si conduce la tulburari de vedere.
• Aspergilom al sinusurilor paranazale– masa densa de micelii care este intalnita uneori la pacientii investigati pentru sinuzita cronica, obstructie nazala, durere faciala sau alte conditii².
• Infectia auriculara– otomicoza este o infectie a urechii externe caracterizata prin dureri locale, hipoacuzie si o secretie insotita de o excrescenta verde sau neagra in conductul auditiv; rareori infectia se propaga dincolo de urechea externa, cu exceptia celei survenite la imunodeprimati⁴.
• Endocardita– apare mai ales la persoanele care au suferit interventii pe cord deschis sau ca o complicatie la utilizatorii de droguri intravenoase; principala caracteristica o constituie vegetatiile mari friabile.
• Osteomielita– este o conditie rara survenita mai ales la copiii cu boala granulomatoasa cronica; sunt afectate coastele si coloana vertebrala datorita propagarii infectiei de la o leziune pulmonara adiacenta.
• Endoftalmita– este o conditie rara descrisa la consumatorii de droguri intravenoase, pacienti cu endocardita sau cu transplant de organe; clinic pacientii prezinta dureri oculare si tulburari de vedere.

Bolile induse de Aspergillus pot rezulta si ca urmare a unor mecanisme neinfectioase: inhalarea de spori poate cauza simptome alergice atat la persoanele atopice cat si la cele non-atopice².

Aspergiloza bronho-pulmonara alergica (ABPA) este o afectiune inflamatorie a plaminului si cailor respiratorii care apare predominat la pacientii cu astm bronsic si fibroza chistica. Procesul inflamator este rezultatul unui raspuns imun fata de colonizarea cailor respiratorii cu Aspergillus si a unui clearance scazut al secretiilor mucoase. In consecinta, se dezvolta obstructie bronsica recurenta, bronsiectazii consecutive, fibroza pulmonara si in final compromitarea functiei pulmonare.

Se estimeaza ca ABPA apare la 1-2% dintre pacientii cu astm si 1-15% dintre cei cu fibroza chistica. In timp ce boala poate sa debuteze la orice varsta tabloul clinic se instaleaza in principal la persoanele atopice care au fost diagnosticate cu astm bronsic in urma cu 5-10 ani. Exista si o susceptibilitate imunogenetica la subiectii care exprima HLA-DR2 sau HLA-DR5.

Aspergillus fumigatus (Af) este patogenul cel mai frecvent implicat in procesul inflamator din ABPA; se produce de fapt o colonizare datorita clearance-ului scazut al mucusului si nu o invazie locala. In cadrul acestui proces se elibereaza peste 20 antigene care vor initia raspunsul celular si umoral. Limfocitele B si alte celule ale persoanelor susceptibile pot fi mai sensibile la actiunea IL-4 datorita polimorfismului lantului α al receptorului pentru IL-4; prin urmare rezulta o productie crescuta de IgE. In plus, exista o productie crescuta de anticorpi IgA si IgG fata de antigenele Af, in speciala Af f2, Af f3 siAf f6. In concluzie, exista 2 cai ale inflamatiei in ABPA:

-activarea de catre alergene a celulelor Th2, secretie de citokine asociate cu Th2, recrutarea de eozinofile si inflamatia eozinofilica cu eliberarea produsilor din granulele eozinofilelor;

-activarea de catre proteazele Af a macrofagelor si celulelor epiteliale din caile respiratorii cu productia de IL-8, recrutarea de neutrofile si inflamatia neutrofilica cu eliberarea produsilor din granulele neutrofilelor: elastaza si metaloproteinazele matricei.

Astfel, modificarile patologice din ABPA includ: bronsiectazie centrala, granulomatoza bonhocentrica, bronsiolita si pneumonie eozinofilica.

La astmatici, tabloul clinic al ABPA consta in exacerbarea simptomelor respiratorii (wheezing, tuse, sputa cu dopuri de mucus de culoare maronie) si sistemice (febra, stare alterata). Diagnosticul se bazeaza pe:

-eozinofilie periferica > 1000/mm³;

-teste cutanate pozitive pentru antigenele Af;

-niveluri serice IgE totale crescute (> 400 UI/mL);

-niveluri serice crescute de IgE specifice si IgG specifice fata de antigenele Af;

-bronsiectazie centrala.

La pacientii cu fibroza chistica diagnosticul ABPA este mai dificil si include:

-deteriorare clinica acuta sau subacuta, in absenta oricarei alte etiologii;

-niveluri serice IgE totale crescute (>500 UI/mL);

-teste cutanate pozitive sau IgE specifice fata de Af;

-anticorpi IgG fata de Af sau modificari recente ale radiografiei pulmonare, cum ar fi infiltrate care nu dispar sub tratament³.

Diagnosticul aspergilozei  necesita coroborarea datelor clinice, radiologice, microbiologice si histopatologice. Este descrisa o corelatie slaba intre rezultatele culturii si boala invaziva, microorganismul fiind izolat frecvent din secretiile pacientilor care nu au infectii invazive. Pe de alta parte, datorita raspandirii ubicuitare in mediu, Aspergillus este un contaminant de laborator uzual. In acest context au fost dezvoltate si alte metode de diagnostic care nu se bazeaza pe cultura. Astfel, recent a fost aprobat de catre FDA in SUA un test imunoenzimatic de depistare a antigenului galactomannan (o molecula ce se gaseste in peretele celular al speciilor de Aspergillus) pentru diagnosticul rapid al aspergilozei invazive. Testul devine pozitiv, in medie, cu 7-14 zile mai devreme decat alte mijloace de diagnostic; are o sensibilitate variabila (intre 50-95%) si o specificitate de 70-100%.

Testele serologice sunt in special utile in infectiile localizate si la pacientii cu ABPA; pot fi de mai multe tipuri: imunodifuzie, reactie de fixare a complementelui, hemaglutinare indirecta, imunoenzimatice^1;2;4.

Recomandari

Antigen Aspergillus – utilitate in diagnosticul aspergilozei invazive si in evaluarea raspunsului la tratament.

Anticorpi anti-Aspergillus fumigatus – pacienti cu suspiciune clinica de aspergilom sau de ABPA¹.

Pregatire pacient – testul nu necesita o pregatire prealabila¹.

Specimen recoltat – sange venos; pentru antigenul Aspergillus se poate preleva si lichid de lavaj bronhoalveolar¹.

Recipient de recoltare – vacutainer fara anticoagulant cu/fara gel separator¹.

Prelucrare necesara dupa recoltare – se separa serul prin centrifugare¹.

Volum proba – minim 2 mL ser sau lichid de lavaj bronhoalveolar¹.

Cauze de respingere a probei – specimen hemolizat, lipemic sau contaminat bacterian¹.

Stabilitate proba

Antigen Aspergillus  – serul sau lichidul de lavaj bronhoalveolar sunt stabile 3 zile la 2-8ºC.

Anticorpi anti-Aspergillus fumigatus – serul separat este stabil cateva ore la temperatura camerei; 7  zile la 2-8ºC; o perioada mai indelungata la –20ºC¹.

Metoda

Antigen Aspergillus  – metoda imunoenzimatica (EIA).

Anticorpi anti-Aspergillus fumigatus – hemaglutinare indirecta (IHA) ; sunt detectati anticorpi totali (IgM, IgA, IgG)¹.

Valori de referinta

Antigen Aspergillus  – Negativ.

Anticorpi anti-Aspergillus fumigatus – < 1/80. Rezultatele sunt exprimate sub forma de titru¹.

Interpretarea rezultatelor

Antigen Aspergillus 

Un rezultat pozitiv in prezenta manifestarilor clinice este sugestiv pentru diagnosticul de aspergiloza invaziva. 

Anticorpi anti-Aspergillus fumigatus

90% pacientii cu aspergilom si aproximativ 70% dintre cei cu aspergiloza alergica prezinta titruri crescute de anticorpi anti-Aspergillus.

Sunt semnificative clinic titrurile initiale >1/320 sau cresterile in dinamica ale titrurilor de cel putin 3-4 ori¹.

Dupa un tratament eficient se inregistreaza o scadere a titrurilor de anticorpi¹.

Limite si interferente

Pentru antigenul Aspergillus este raportata o rata de rezultate fals-pozitive de 7-14%. Numeroase alimente (paste, orez) contin galactomannan; se crede ca modificarile peretului intestinal induse de chimioterapie, iradiere sau de reactia grefa-contra gazdei (GVHD) faciliteaza transferul antigenului din lumenul intestinal in sange, fiind responsabil partial de rezultatele fals-pozitive obtinute la acest test. Antibioticele semisintetice cum ar fi piperacilina, amoxicilina si augmentinul, care se bazeaza pe compusi naturali derivati din genul Penicillium, pot da reactii incrucisate cu anticorpii monoclonali inclusi in test. Probele care contin antigen Hitoplasma pot da de asemenea reactii incrucisate. Pe de alta parte, un rezultat negativ nu exclude o aspergiloza invaziva.

Pacientii cu aspergiloza sistemica pot avea adesea serologie negativa, de aceea la acestia sunt necesare alte metode de diagnostic. Sunt posibile reactii incrucisate cu alti fungi potentiali patogeni^1;4.

 Bibliografie

1. Laborator Synevo. Referintele specifice tehnologiei de lucru utilizate 2010. Ref Type: Catalog.
2. Malcolm D. Richardson, David W. Warnock. Aspergillosis. In Fungal Infections. Diagnosis and Management, Blackwell Publishing, Third Edition, 2003, 156-172.
3. Michael C Sneller, James H Shelhamer. Immunologic Non-Asthmatic Diseases of the Lung. In Middleton’s Allergy, Seventh Edition., Mosby Elsevier, 2009, 967-968.
4. Peter C. Iwen. Mycotic Diseases. In Henry’s Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods, Saunders-Elsevier, 21st Edition, 1110-1111.