DIAGNOSI DELLA INFEZIONE TUBERCOLARE LATENTE: LUCI E OMBRE

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1 A.P.A.M.I.L. Associazione Piemontese e Aostana di Medicina e Igiene del Lavoro Sezione interregionale della Società Italiana di Medicina del Lavoro e Igiene Industriale DIAGNOSI DELLA INFEZIONE TUBERCOLARE LATENTE: LUCI E OMBRE LA REALTA PIEMONTESE Anna Maria Barbui SC Microbiologia A.O. Città della Salute e della Scienza di Torino Torino, 20 e 21 Settembre 2012

2 A.P.A.M.I.L. Associazione Piemontese e Aostana di Medicina e Igiene del Lavoro Sezione interregionale della Società Italiana di Medicina del Lavoro e Igiene Industriale DIAGNOSI DELLA INFEZIONE TUBERCOLARE LATENTE: LUCI E OMBRE L infezione Tubercolare Diagnosi TBL: Mantoux e IGRA Dati epidemiologici IGRA - AOU San Giovanni Battista

3 LA TUBERCOLOSI NEL MONDO. 2 miliardi di persone infette (un terzo della popolazione mondiale con infezione latente) 8 milioni di nuove infezioni ogni anno 3 milioni morti ogni anno (700 decessi al giorno) morti ogni anno sotto i 15 anni Si stimano 12 milioni di nuovi casi ogni anno Più del 90% dei casi nei paesi in via di sviluppo Le regioni più colpite sono L Asia (maggior numero di morti e l Africa con la maggiore prevalenza dell infezione) in ITALIA trend in diminuizione: 4287 casi notificati nel 2001, 3249 casi notificati nel 2010

4 INFEZIONE E MALATTIA TUBERCOLARE Assenza di infezione (40-90%) Esposizione a MTB 0% 5%. Infezione attiva 95% Guarigione 5% ricaduta 50% (no terapia) Morte Infezione latente 95% Fattori di rischio nessuna riattivazione (90%)

5 TUBERCOLOSI LATENTE INFEZIONE TUBERCOLARE LATENTE (TBL): Condizione nella quale M. tuberculosis si è insediato nell organismo senza sintomi clinici o radiologici e con esami microbiologici negativi Il paziente con TBL non trasmette l infezione tubercolare Il rischio di riattivazione è del 5% per i primi due anni dall infezione, poi 5% per il resto della vita Alcune condizioni aumentano il rischio di riattivazione HIV + Immunocompromissione farmacologica Silicosi/patologie polmonari croniche, fumo Insufficienza renale/dialisi Diabete Tossicodipendenza, alcolismo Malnutrizione, gastrectomia Malattie croniche

6 TB - Diagnosi di infezione latente La diagnosi di infezione latente si basa sulla valutazione della risposta immunitaria cellulo-mediata dell individuo (ipersensibilità ritardata o risposta cellulare)

7 MANTOUX Test cutaneo alla tubercolina (TST) Introdotta nel 1890, è il più vecchio test diagnostico ancora in uso Si basa sull inoculo intradermico del PPD, (miscela di antigeni del M. tuberculosis, alcuni dei quali sono presenti anche nel BCG e nei micobatteri non tubercolari) Linfocita T Cellula presentante l Ag Rilascio di IFN-γ, TNF e IL8 richiamo e attivazione cellulare indurimento e arrossamento nel punto dell iniezione

8 MANTOUX Cut-off di positività per gruppi di rischio 5 mm 10 mm 15 mm - HIV positivi - contatti recenti di TB - rx compatibile con TB - trapiantati e immunosoppressi - immigrati di recente da aree ad alta prevalenza - tossicodipendenti ev - residenti e operatori di ambienti a rischio - silicosi, diabete mellito, IRC, leucemie, carcinomi - soggetti senza fattori di rischio A ore. Area di induramento; non di eritema! American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med 2000

9 MANTOUX Test cutaneo alla tubercolina (TST) Basso costo Vantaggi Non richiede l intervento del laboratorio Limiti Falsi positivi % dei vaccinati Tempo trascorso dalla vaccinazione Numero di vaccinazioni Età al momento della vaccinazione - Esposizione a micobatteri non tubercolari (NTM) - Effetto booster - Errata inoculazione o lettura Falsi negativi - Fattori dell ospite/anergia (immunodepressione, TB acuta, HIV e infezioni virali, insuff. Renale, vaccinazione antiepatite) - Errata inoculazione o lettura Problemi di ordine pratico - Doppia presentazione del paziente: mancata lettura nel 30% dei casi

10 DIAGNOSI DI TUBERCOLOSI LATENTE TEST IGRA (Interferon Gamma Release Assay) I test richiedono un prelievo di sangue venoso, e consentono di rilevare e misurare la quantità di IFN-γ rilasciato dai linfociti T dopo stimolazione in vitro con gli antigeni specifici di M.tuberculosis. Test in vitro che misurano l IFN-γ rilasciato dai linfociti T in risposta ad antigeni tubercolari Per la stimolazione vengono utilizzati antigeni specifici per MTB ed assenti nel BCG ed in MOTT I linfociti del soggetto in esame vengono posti in contatto con l antigene, con un controllo negativo privo di antigene e con un controllo positivo contiene fitoemoagglutinina Ricerca dell IFN- γ dopo opportuna incubazione: assenza di IFN- γ = ASSENZA DI INFEZIONE presenza di IFN- γ = INFEZIONE presenza di IFN- γ nel controllo NEG = TEST NON VALIDO assenza di IFN- γ nel controllo POS = DEFICIT IMMUNITARIO

11 PRODUZIONE DI INTERFERONE-γ (IFN-γ) L infezione tubercolare stimola la risposta della cellule T Le cellule-t attivate secernono citochine IFN-γ TNF IL8 Le cellule-t effettrici producono IFN-γ entro poche ore dalla stimolazione Le cellule-t memoria devono prima proliferare trasformandosi in cellule effettrici, non sono quindi in grado di produrre IFN-γ prima di 24h L IFN-γ non è normalmente presente in circolo, è stabile e misurabile + T cell APC antigen MTB cellule T 10% No antigeni 90% Cellule T effettrici cellule T di memoria Apoptosis Le cellule effettrici T richiedono la continua presenza dell antigene

12 QuantiFERON - TB Gold in tube Sangue in provette specifiche Incubazione neg MTB Ag* mitogeno 16-24h a 37 C Centrifugazione Conservazione COLORE Recupero del plasma e dosaggio dell IFN- γ (ELISA) Lavaggio, aggiunta di substrato e lettura DO 450nm IFN-g IU/ml Misura della DO e dosaggio dell IFN- γ (una curva di taratura) *MTB Ag: ESAT-6, CFP-10, TB 7.7

13 QuantiFERON - TB Gold in tube Interpretazione dei risultati Controllo negativo prov grigia Antigeni TB (ESAT-6, CFP10, TB7.7) prov rossa Controllo positivo (mitogeno) prov viola RISULTATO <8 >0.35 >0.50 o <0.50 Positivo <8 <0.35 >0.50 Negativo <8 <0.35 <0.50 Indeterminato* >8 >0.35 o <0.35 >0.50 Indeterminato** *Il risultato dell indagine immunologica non può essere valutato a causa di una insufficiente produzione di IFGγ in risposta al controllo positivo (mitogeno) e non è possibile stabilire la presenza di infezione tubercolare. Si consiglia di ripetere l indagine **Il risultato dell indagine immunologica non può essere valutato a causa di una elevata presenza basale di IFGγ nel campione Si consiglia di ripetere l indagine

14 METODO ELISpot Sangue eparinato Separazione e conteggio di leucociti mononucleati Trasferimento linfociti ( cell.) in pozzetti coated con Ab anti-ifn-γ aggiunta dell antigene MTB* e Mitogeno COLORE Incubazione overnight a 37 o C Lavaggio e dosaggio dell IFN-γ (ELISA) Man mano che una cellula secerne IFN- γ questo viene legato dagli Ab sottostanti, si forma quindi uno spot RISULTATO POSITIVO: quando si hanno spot nel pozzetto con gli Ag: se il CN ha 0-4 spot ed il pozzetto dell Ag ha più di 5 spot se il CN ha >5 e <10 spot ed il pozzetto con l antigene ha un numero di spot almeno doppio NON VALIDO se CN ha >10 spot e/o CP ha <20 spot Conteggio degli spot, al microscopio o con lettore automatico *MTB Ag: ESAT-6, CFP-10

15 TEST IFN-γ VS. MANTOUX RISULTATI ATTESI Presenza micobatteri Linfociti T Mantoux IFN- γ TB trattata NO Memoria Pos Neg BCG Vac NO Memoria Pos/Neg Neg Micobatteriosi NTM Effettrici non TB Pos Neg TB attiva Yes Effettrici Pos Pos LTBI Yes Effettrici Pos Pos

16 VANTAGGI dei TEST IFN-γ vs. MANTOUX Test in vitro, più accettabili per il pz Nessun effetto booster Specificità elevata % : eliminano il ricorso a trattamenti non necessari Non influenzati dalla vaccinazione con BCG e con le micobatteriosi Praticità: occorre solo un prelievo di sangue e non è richiesta la collaborazione del paziente Interpretazione oggettiva Sensibilità nei casi di sospetta infezione latente: probabilmente MAGGIORE per IFN-γ (no gold standard) I casi con Mantoux NEG e IFN-γ POS sono generalmente associati con l esposizione (maggiore correlazione con il livello di esposizione) I casi con Mantoux POS e IFN-γ NEG non sono generalmente associati con l esposizione Alta riproducibilità Maggior sensibilità negli immunodepressi Identificazione dei falsi negativi

17 PROBLEMI APERTI Per la diagnosi di TBL non esiste un gold standard la sensibilità e specificità sono presuntivi Un risultato negativo non esclude la possibilità di una infezione tubercolare. I test immunologici non sono indicati per la diagnosi o l esclusione di TB attiva, poichè si tratta di test indiretti che non possono distinguere l infezione dalla malattia tubercolare Non è stata dimostrata una correlazione quantitativa per il monitoraggio terapeutico Valutazione di cut off diversi per particolari soggetti (es. neonati) Valutazione costo/beneficio: TST test ben conosciuto e poco costoso Interpretazione dei risultati con valori intorno al cut off: identificazione di una grey zone

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20 Risultati complessivi test Quantiferon TB AOU San Giovanni Battista di Torino neg pos ind % totale femmine maschi Da giugno 2007 a dicembre 2011: totale test eseguiti n Femmine: 3768 Maschi: 3491

21 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione all età 90 NEG POS IND % < >80 Aumento TBL in relazione all età Presenza di un elevato numero di risultati indeterminati in pz con meno di 5 anni e con più di 80 anni

22 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione alla provenienza Paesi stranieri più rappresentati. Romania = 254 Marocco = 119 Perù = 49

23 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione alla provenienza NEG POS IND % UE-Italia EXTRA

24 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione alla provenienza 80,0 70,0 NEG POS IND 60,0 50,0 % 40,0 28,8 38,2 34,1 30,2 30,0 20,0 23,0 21,1 16,3 10,0 0,0 ITALIA-UE Est Europa Nord Africa Africa Medio Oriente Asia Sud America

25 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione al periodo di permanenza in Italia 70,0 NEG POS IND 60,0 50,0 % 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Anni di permanenza in Italia <1 da 1 a 5 >5

26 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione al reparto di provenienza

27 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione al reparto di provenienza media

28 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione alla motivazione della richiesta Questionari compilati: 6276 (86.4%)

29 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione alla motivazione della richiesta 80 NEG POS IND % CLINICA CONTATTO CONTR. OPER.SAN. IMMUNODEPR. PRE TERAPIA PRE TRAPIANTO TST +

30 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Concordanza QTF/TST (n. 2206) TST - TST + TST +/- Tot. QTF QTF QTF IND Tot % 70,0 66,2 NEG POS IND/D 60,0 60,0 50,0 39,1 % 40,0 30,0 30,1 20,0 10,0 3,7 0,9 0,0 QTF TST

31 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Concordanza QTF/TST in popolazione vaccinata (n. 512) TST - TST + TST +/- Tot QTF QTF QTF IND Tot % 79,0 NEG POS IND/D 80,0 64,8 70,0 60,0 % 50,0 40,0 35,0 30,0 17,0 20,0 10,0 4,0 0,2 0,0 QTF TST

32 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Concordanza QTF/TST in popolazione non vaccinata (n. 751) TST - TST + TST +/- Tot QTF QTF QTF IND Tot % 70,0 61,3 NEG POS IND/D 55,8 % 60,0 50,0 40,0 30,0 33,2 43,4 20,0 10,0 5,6 0,8 0,0 QTF TST

33 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre ,0 NEG POS IND/D 80,0 64,8 Concordanza QTF/TST in popolazione vaccinata (n. 512) % 70,0 60,0 50,0 40,0 35,0 30,0 17,0 20,0 10,0 4,0 0,2 0,0 QTF TST Concordanza QTF/TST in popolazione non vaccinata (n. 751) 70,0 60,0 50,0 61,3 33,2 NEG POS IND/D 55,8 43,4 40,0 % 30,0 20,0 10,0 5,6 0,8 0,0 QTF TST

34 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione alla professione negli operatori sanitari INFERMIERI 880 TECNICI 63 MEDICI ,0 NEG POS IND 80,2 82,5 80,0 68,9 70,0 60,0 % 50,0 40,0 30,0 30,0 18,9 17,5 20,0 10,0 1,1 0,9 0,0 0,0 INFERMIERI MEDICI TECNICI

35 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione alla Tubercolosi in atto (n. 43) 70 60, ,6 % NEG POS IND QTF non è un test diagnostico per la malattia tubercolare!!!

36 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF in relazione alla Tubercolosi pregressa 70,0 69,2 57,1 NEG POS IND 60,0 50,0 48,9 45,7 39,3 % 40,0 30,0 30,8 20,0 10,0 5,7 3,6 0,0 TB pregressa (n.282) <5aa (n.13) >5aa (n.28)

37 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Risultati QTF ripetuti (n.705) 2 determinazioni: determinazioni: 77 4 determinazioni: 23 5 determinazioni: 1 Risultati variati: 138 Indeterminati risolti: 59/71 Risultati discordanti: 79 (11.2%) Variazione n. IND N/P 59/71 NEG/POS IND 13 NEG POS* 24 POS NEG* 37 POS NEG POS* 5 *58% risultati intorno al cut-off ( )

38 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Distribuzione valori IFNγ UI/ml NEG POS N <0,20 da 0,2 a 0,34 da 0,35 a 0,7 da 0,71 a 1,5 >1,5

39 AOU San Giovanni Battista di Torino test Quantiferon TB da giugno 2007 a dicembre 2011 Distribuzione % valori IFNγ UI/ml 100,0 95,6 90,0 NEG POS 80,0 70,0 64,4 60,0 % 50,0 40,0 30,0 18,0 17,6 20,0 10,0 4,3 0,0 <0,20 da 0,21 a 0,34 da 0,35 a 0,7 da 0,71 a 1,5 >1,5 Nota sul referto: *In caso di valori vicini al valore di cut-off ( ) si consiglia di ripetere l indagine dopo 3-4 mesi per una corretta valutazione della risposta immunitaria

40 CONCLUSIONI I test IGRA sono test indiretti che misurano una risposta immunitaria dell ospite verso antigeni specifici La risposta immunitaria può essere variabile nel tempo ed influenzata da diversi fattori I test IGRA non sono diagnostici in senso assoluto ma si rivelano estremamente utili in determinate situazioni cliniche Presentano molti vantaggi e alcuni limiti rispetto alla Mantoux Interpretazione ragionata dei risultati Appropriatezza della richiesta