• Performance of Cholera-SMART® and Pathogen-Detection-Kit® in the quick diagnosis of cholera Artículos

    Bolaños, Hilda María; Acuña, María Teresa; Serrano, Ana María; Obando, Xinia; Mairena, Hazel; Cháves, Lorena; Sandí, Flor; Rodríguez, Gina; Tamplin, Mark L.; Pérez, Enrique; Campos, Elena

    Abstract in Spanish:

    OBJETIVOS: Comparar el desempeño de dos sistemas rápidos de diagnóstico de cólera con el método de cultivo y proponer una estrategia que permita mejorar la especificidad y la sensibilidad de estos sistemas y disminuir los costos del diagnóstico. MÉTODOS: En el estudio participaron el Centro Nacional de Referencia en Bacteriología (CNRB) del Instituto Costarricense de Investigación y Enseñanza en Nutrición y Salud (INCIENSA) y hospitales de las provincias de Alajuela, Guanacaste y San José, en Costa Rica. Se emplearon 237 muestras de heces para evaluar el desempeño de dos pruebas rápidas para el diagnóstico de Vibrio cholerae O1: Pathogen Detection Kit® (PDK, Intelligent Monitoring Systems, Gainsville, Florida, EUA) y Cholera-SMART® (New Horizons Diagnostics Corp., Columbia, Maryland, EUA), tanto en forma directa (SMART directo y PDK directo) como a partir de cultivos de enriquecimiento de 6 horas (SMART-6 y PDK-6) y de 18 horas (SMART-18 y PDK-18) a 37 °C en agua de peptona alcalina. Las muestras diarreicas y semiformadas se cultivaron y se evaluaron con las pruebas rápidas directas; cuando el resultado inicial era negativo se repitieron a las 6 y 18 horas de cultivo. Los hisopados rectales y fecales se evaluaron a partir de cultivos de enriquecimiento de 6 y de 18 horas. Adicionalmente se estudió la sensibilidad analítica de los sistemas rápidos con cultivos puros de 18 a 24 horas de incubación de V. cholerae O1 (cepa SOS-833, CNRB, Costa Rica) y se evaluó la utilidad del análisis microscópico de la motilidad para racionalizar el uso de las técnicas rápidas. RESULTADOS: La sensibilidad, tanto de SMART directo como de PDK directo, fue de 100% en muestras de heces diarreicas y semiformadas y en contenido intestinal de cadáveres. Con estas muestras, el procedimiento SMART directo mostró una especificidad de 100%, mientras que con el PDK directo esta fue de 85,7% a 77,4%, en dependencia del tipo de muestra. Los resultados positivos falsos obtenidos mediante PDK directo resultaron negativos con PDK-6 y PDK-18. Entre los hisopados rectales y fecales de personas con y sin diarrea o que recibieron tratamiento previo con antibióticos se observaron tres resultados negativos falsos con SMART-6 y dos con PDK-6, los cuales resultaron positivos mediante SMART-18 y PDK-18, respectivamente. Ambos sistemas mostraron una concordancia excelente (índice kappa superior a 0,9) en las diferentes modalidades evaluadas. La sensibilidad analítica de ambos sistemas fue de 6 <FONT FACE=Symbol>´</FONT>10(7) ufc/mL de V. cholerae O1, lo que concordó con la observación microscópica de 10 microorganismos o más con motilidad típica de vibriones por campo (aumento de 1000<FONT FACE=Symbol>´</FONT>). Las muestras con menos de 10 microorganismos con motilidad típica de vibriones tenían concentraciones entre 6 <FONT FACE=Symbol>´</FONT> 10³ y 6 <FONT FACE=Symbol>´</FONT> 10(6) ufc/mL y solo resultaron positivas después de un enriquecimiento de 6-18 horas. Se propone una estrategia para establecer la presencia de Vibrio cholerae O1 en un tiempo inferior al de los métodos convencionales, con valores predictivos positivo y negativo de 100%. CONCLUSIONES: Los sistemas SMART y PDK permiten llegar a un diagnóstico certero de cólera en poco tiempo, no requieren de instrumental complejo ni de personal técnico altamente calificado y funcionan satisfactoriamente en condiciones de campo. Mediante la estrategia propuesta se pueden aumentar la especificidad y la sensibilidad de estos sistemas y se reducen los costos del diagnóstico, lo que permite recomendar su empleo para la vigilancia del cólera en áreas con escasos recursos, donde esta enfermedad constituye un grave problema de salud pública.

    Abstract in English:

    OBJECTIVES: To compare the performance of two rapid systems for the diagnosis of cholera with the culture method, and to propose a strategy for improving the specificity and sensitivity of these systems and reducing the costs involved in making a diagnosis. METHODS: The following institutions participated in the study: the National Bacteriology Referral Center (Centro Nacional de Referencia en Bacteriología, CNRB) of the Costa Rican Institute for Research and Teaching in Nutrition and Health (Instituto Costarricense de Investigación y Enseñanza en Nutrición y Salud, INCIENSA) and various hospitals in the provinces of Alajuela, Guanacaste and San José, in Costa Rica. A total of 237 feces samples were used to asses the performance of two tests for the rapid detection of Vibrio cholerae 01: the Pathogen Detection Kit© (PDK, Intelligent Monitoring Systems, Gainesville, Florida, USA) and Cholera-SMART© (New Horizons Diagnostics Corp., Columbia, Maryland, USA), both when applied directly (direct SMART and direct PDK) and when applied to specimens cultured in broth-enriched medium for 6 hours (SMART-6 and CPK-6) and for 18 hours (SMART-18 and PDK-18) at 37 °C in alkaline peptone water. Liquid and partially formed stools were cultured and examined by means of the rapid direct test; when the initial result was negative, the tests were repeated after culture for periods of 6 and 18 hours. Rectal and fecal swabs were obtained from feces cultured in enriched-broth medium for 6 and 18 hours. In addition, we studied the sensitivity of the rapid testing systems by using pure cultures of V. cholerae 01 (strain SOS-833, CNRB, Costa Rica) that were incubated for 18 to 24 hours, and we assessed the usefulness of observing motility under the microscope in order to rationalize the use of rapid methods. RESULTS: The sensitivity of the direct SMART test and of the direct PDK test was 100% when samples obtained from liquid and partially formed stools and from the intestinal contents of dead bodies were used. With these samples, the direct SMART procedure showed a specificity of 100%, whereas the direct PDK procedure showed a specificity that ranged from 85.7% to 77.4%, depending on the type of sample. False positives obtained with the direct PDK method turned out to be negative with PDK-6 and PDK-18. Among the rectal and fecal swabs of persons with and without diarrhea or who had received prior treatment with antibiotics, three results that were negative with the SMART-6 procedure and two that were negative with the PDK-6 procedure turned out to be positive with the SMART-18 and PDK-18 procedures, respectively. Both systems showed excellent concordance (kappa index above 0.9) throughout. Both systems were sensitive to 6 <FONT FACE=Symbol>´</FONT> 10(7) colony-forming units per milliliter (cfu/mL), which was concordant with the microscopic observation of 10 microorganisms or more per field with the type of motility that characterizes vibrios (at 1 0003 magnification). Samples having fewer than 10 microorganisms with the motility that characterizes vibrios had concentrations between 6 <FONT FACE=Symbol>´</FONT> 10³ and 6 <FONT FACE=Symbol>´</FONT> 10(6) cfu/mL and became positive only after incubation in enriched-broth medium for 6 to 18 hours. We propose a strategy for diagnosing the presence of V. cholerae 01 infection in less time than it takes with traditional methods, with positive and negative predictive values of 100%. CONCLUSIONS: The SMART and PDK systems make it possible to accurately diagnose cholera quickly, don't require sophisticated equipment or highly qualified technical personnel, and perform satisfactorily in field conditions. Through the proposed strategy, it becomes possible to improve the specificity and sensitivity of these systems and to reduce the cost of making a diagnosis, thus making them suitable for use in cholera surveillance in low-income settings where this disease is a serious public health problem.
  • Latex agglutination system for the rapid diagnosis of leptospirosis in Cuba Artículos

    Obregón, Ana Margarita; Fernández, Carmen; Rodríguez, Islay; Balbis, Yinia; Martínez, Beatriz; Rodríguez, José

    Abstract in Spanish:

    OBJETIVOS: Evaluar la sensibilidad, la especificidad, la reproducibilidad y la estabilidad de cinco sistemas de aglutinación con látex diseñados para detectar anticuerpos contra leptospira en sueros de humanos y de animales, basados en los serogrupos de Leptospirade mayor circulación en Cuba. MÉTODOS: Se realizó un estudio analítico descriptivo con 706 sueros humanos (65 sueros positivos a anticuerpos contra leptospira mediante microaglutinación (MAT) y hemaglutinación (HA); 156 sueros negativos, según MAT y HA; 485 sueros de 424 pacientes con signos clínicos o epidemiológicos de leptospirosis); y 29 sueros de animales (16 equinos, 6 bovinos, 5 porcinos, 1 canino y 1 ovino). Todas las muestras se evaluaron con cinco conjugados de látex con células enteras de Leptospira interrogans de los cuatro serogrupos de mayor circulación en Cuba en el período entre 2002 y 2004. Con las células obtenidas de los cultivos celulares de cepas tipo se obtuvieron cuatro conjugados específicos (látex-Canicola, látex-Icterohaemorrhagiae, látex-Pomona y látex-Sejroe) y un conjugado de látex con la mezcla de las células de esos cuatro serogrupos a partes iguales (látex-Pool). Adicionalmente, las muestras se evaluaron con el sistema comercial de aglutinación con látex Lepto Tek Dri Dot (bioMerieux, Francia). La estabilidad y la reproducibilidad de los conjugados de látex se evaluaron mediante controles mensuales durante 6 meses con sueros positivos y negativos. RESULTADOS: De los sistemas evaluados, la mejor combinación de sensibilidad y especificidad se observó con el conjugado látex-Pool (93,8% y 90,4%, respectivamente). La mejor combinación de valores predictivos positivos y negativos se observó con el conjugado látex-Sejroe (90,9% y 95,8%, respectivamente), seguido del conjugado látex-Pool (94,2% y 96,6%, respectivamente). Los valores predictivos positivo y negativo del sistema comercial Lepto Tek Dri Dot fueron 78,5% y 88,4%, respectivamente. De las 137 muestras de pacientes positivas a alguno de los serogrupos estudiados según MAT, los conjugados de látex lograron identificar correctamente 107 (78,1%), mientras que el conjugado látex-Pool detectó como positivos 116 sueros (84,7%). Al evaluar los sueros de animales, el conjugado látex-Pool detectó como positivos el mayor número de sueros y tuvo la mayor coincidencia con MAT (93,1%). Se observó una adecuada estabilidad y reproducibilidad de los conjugados estudiados. CONCLUSIONES: Los conjugados de látex con células enteras de leptospira de los serogrupos de mayor circulación en Cuba demostraron un grado de coincidencia con MAT similar o superior al observado con el sistema comercial Lepto Tek Dri Dot, tanto en sueros de humanos como de animales. Se recomienda extender el uso del conjugado látex-Pool en Cuba para el tamizaje inicial de anticuerpos contra leptospira.

    Abstract in English:

    OBJECTIVES: To assess the sensitivity, specificity, reproducibility, and stability of five latex agglutination systems for detecting antibodies against leptospira in human and animal sera, by using the Leptospira serotypes that are most widely prevalent in Cuba. METHODS: We performed an analytic and descriptive study with 706 human sera (65 tested positive for antibodies against leptospira with microagglutination (MAT) and hemagglutination (HA) techniques; 156 sera that tested negative with MAT and HA); 485 sera from 424 patients who had clinical or epidemiologic signs of leptospirosis; and 29 animal sera (16 from equines, 6 from bovines, 5 from porcines, 1 from a canine, and 1 from an ovine). All of the samples were tested with five latex conjugates made from whole cells of Leptospira interrogans, specifically the four serogroups that circulated most widely in Cuba from 2002 to 2004. The cells obtained from cultured cell lines yielded four specific conjugates (latex-canicola, latex-icterohemorrhagiae, latex-pomona, and latex-sejroe), as well as one latex conjugate made from a combination of all four serogroups in equal quantities (latex-pool). In addition, samples were tested with the commercial latex agglutination Lepto Tek Tri Dot (bioMeriuex, France) kit. The stability and reproducibility of the latex conjugates were assessed through monthly controls over a period of 6 months with positive and negative sera. RESULTS: Of the systems that were assessed, the best combination of sensitivity and specificity was obtained with the latex-Pool conjugate (93,8% and 90,4%, respectively). The best combination of positive and negative predictive values was seen with the latex-Sejroe conjugate (90,9% and 95,8%), respectively), followed by the latex-Pool conjugate (94.2% and 96.6%, respectively). The positive and negative predictive values of the Lepto Tek Dri Dot commercial system were 78.5% and 88.4%, respectively. Among the 137 patient samples that tested positive for one of the serotypes when MAT was used, latex conjugates succeeded in correctly identifying 107 (78.1%), whereas the latex-Pool conjugate detected 116 (84.7%) positive sera. When animal sera were tested, the latex-Pool conjugate detected the greatest number of positive serum samples and showed the greatest concordance with MAT (93.1%). The conjugates studied showed good stability and reproducibility. CONCLUSIONS: Latex conjugates made from whole cells of the most widely circulating leptospira in Cuba showed a degree of concordance with MAT that was similar to or better than that seen with the Lepto Tek Dri Dot commercial system, both in human and animal sera. We recommend more widespread use of the latex-Pool conjugate in Cuba in the initial screening for antibodies against leptospira.
Organización Panamericana de la Salud Washington - Washington - United States
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