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2013 - Diagnostic Microbiologique - page 1 Diagnostic microbiologique au cabinet médical et au laboratoire Nadia Liassine

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2013 - Diagnostic Microbiologique - page 1

Diagnostic microbiologiqueau cabinet médical et au laboratoire

Nadia Liassine

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 2

TDR

TROD

PST

POL

POCT

Tests de Diagnostic Rapide.

Tests Rapides à Orientation Diagnostique.

« Patient Self Testing » (autotests) ou « home testing » (tests à domicile) : tests réalisés par le patient lui-même.

« Physician Office Labs » ou « doctor’s tests » : tests réalisés par le médecin.

« Point Of Care Testing » : tests prescrits au sein d’une institution médicale (hôpital, dispensaire, ambulance,…) mais pouvant être réalisés hors de l’enceinte du laboratoire.

Nombreuses dénominations anglo-saxonnes : bedside testing, near-patient testing, physician’s office testing, extra-laboratories testing, decentralized testing, off-site tes-ting …

Tests rapides - définitions

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 3

Conditions• Réalisation rapide (souvent ≤ 30 mn)• Utilisation aisée sans interférence sur

la qualité• Obtention précoce de résultat

Rapidité• Réduction des phase pré-analytique,

analytique et post-analytique

Simplicité• Réalisation par du personnel non spé-

cialisé

Tests de diagnostic rapide

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 4

Equipes de secours

• Dans l’espace.• Hélicoptères et autres véhi-

cules pour transport de pa-tients.

• Bateaux, sous-marins.• Ambulances et autres véhi-

cules d’urgence.• Lieu de l’accident.• Camps militaires et champs

de bataille.

Hors hôpital

• Cliniques et centres spécia-lisés.

• Centres de soins urgents.• Cabinets de médecins et

praticiens.• Domicile• Médecine préventive.• Dispensaires.

A l’hôpital

• Unités de soins intensifs.• Laboratoires satellites.• Urgences, salles d’opéra-

tion, salles d’accouchement.

Lieux d’utilisation des tests rapides

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 5

Test de référence

positifs négatifs

Nouveau test

positifs VP FP

négatifs FN VN

VP + FN FP + VN

Caractéristiques intrinsèques d’un test

• Sensibilité : probabilité que le test soit posi-tif chez les malades (VP/VP + FN).

• Spécificité : probabilité que le test soit né-gatif chez les non-malades (VN / VN + FP).

• Malades et non malades sont préalablement définis par un test de référence («gold stan-dard»).

Performances d’un test en situation de ter-rain (prévalences variables de la maladie)

• Valeur prédictive positive (VPP)• Valeur prédictive négative (VPN)

Un peu de calcul

Echelle de performance (sensibilité ou spé-cificité)

• Très élevée: > 95%• Élevée: 90-95%• Bonne: 80-90%• Modérée: 70-80%• Faible: < 70%

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 6

VPP : probabilité d’avoir la maladie quand le test est positif.

VPN : probabilité de ne pas avoir la maladie quand le test est négatif.

VPP et VPN sont calculées en tenant compte de la sensibilité, de la spécificité et de la prévalence de la maladie (thèorème de Bayse).

Pour un test de même sensibilité, VPP et VPN varieront en fonction de la prévalence :• Plus la prévalence est élevée, plus la VPP augmente.• Plus la prévalence est faible, plus la VPN augmente.

Traduit la transformation d’une probabilité pré-test (prévalence) en une probabilité post-test (va-leur prédictive).

Eléments de décision pour le clinicien

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 7

Au cabinet médical ...

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 8

Ordonnance sur les prestations de l’assurance des soins, OPAS, liste des analyses :http://www.bag.admin.ch/themen/krankenversicherung/00263/00264/04185/index.ht-ml?lang=fr

En Suisse

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 9

Liste élargie pour les médecins avec certains titres post-grades

Dermatologie et vénérologie• Microscopie spéciale• Culture de champignons• Parasite, recherche au microscope, dans une ponction• Filaires et microfilaires par microscopie• Flagellés dans le sédiment

Gastroentérologie• Helicobacter pylori par test de l’uréase (biopsie)

Gynécologie et obstétrique• Microscopie spéciale• Champignons sur milieux commerciaux

Médecine tropical et médecine des voyages• Microscopie spéciale• Parasitologie

Analyses dans le cadre des soins de base

Ordonnance sur les prestations de l’assurance des soins, OPAS, liste des analyses http://www.bag.admin.ch/the-men/krankenversicherung/00263/00264/04185/index.html?lang=fr

Microbiologie liste partielle 1• Urine slide, négatif ou positif• Microscopie traditionnelle, coloration comprise (Gram,

Giemsa, bleu de méthylène, etc.)• Streptococcus beta-hémolytique du groupe A par

méthode rapide

Microbiologie liste partielle 2• Microscopie spéciale, préparation native (sur fond

noir, polarisation, contraste de phase)• HIV-1 et HIV-2, anticorps, screening, par test rapide,

ql

Chimie liste partielle 1• Sédiment, examen microscopique• Bilan urinaire, partiel, 5-10 paramètres

En Suisse

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 10

• CQE• Site CSCQ (Centre Suisse du Contrôle de

Qualité) http://www.cscq.ch/SiteCSCQ/SiteCSCQ_FR/EnqueteFR.html

• http://www.cscq.ch/SiteCSCQ/Si-teCSCQ_FR/PageAccueilFR.html

• Information spécifique

Bandelettes urinaires: leucocytes (activité leuco-cyte estérase), production de nitrites, sang• Utilisation et interprétation faciles• Rapidité: lecture en 30 secondes• Paramètres sang, leucocytes, nitrite pour le

dépistage d’une infection urinaire :• Sensible 95%• Peu spécifique 47%• VPP médiocre 24%• VPN élevée 98%

• Remarque : délais de péremption; conditions de conservation et d’utilisation; délai de lec-ture

• Tarification 1 pt• CQE : oui

Diagnostic présomptif des infections urinaires

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Limites• Urotubes: dates d’expiration; conditions de

conservation; état des géloses• Mode opératoire

• Ensemencement incorrect• Urine au fond du tube

• Lecture attentive

Dispositif avec géloses sur lames• Gélose non sélective: CLED• Gélose(s) sélective(s)

• Mac Conkey (bacilles Gram négatif)• Autre

Mode opératoire• Prélèvement: urine avec ≥ 2 heures de ré-

tention• Immerger complètement les 2 faces de la

lame• Absorber le surplus d’urine• IncuberLecture• Au cabinet: négatif ou positif• Au laboratoire: identification + antibio-

gramme

Urotubes (lame immergée)

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 12

Faux

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 13

Rhumatisme articulaire aigu

• Maladie inflammatoire immunologique• Se développe chez 2-3% des patients lorsque l’activité

infectieuse se prolonge au moins 10 jours• Atteinte des sujets jeunes (5-22 ans)• Différents facteurs prédisposants (génétique, âge, en-

vironnement)• Incidence variable selon les pays

• Suisse (données du Swiss Paediatric Surveillance Unit depuis 2000): incidence inférieure à 0.1 cas / 100 000 habitants /an

• Pays en voie de développement: 240 cas / 100 000 habitants /an

• Pronostic: gravité de l’atteinte cardiaque (atteintes valvulaires)

Conduite à tenir?

• Traiter toutes les angines de l’enfant par antibio-tique?

• Sur-prescription antibiotique?

Angines

Etiologies

• Enfants:• virales: 60 à 75%• Strepto A: 25 à 40%

• Adultes• Virales: 75 à 90%• Strepto A: 10 à 25%

• La clinique ne permet pas de différencier une angine virale d’une angine streptococcique

• Complications des angines à Streptocoques• Complications infectieuses• Syndrome inflammatoire post-streptococcique

(Erythème noueux, Chorée, Glomérulonéphrite, RAA)

• Prévention des complications post-streptocciques: délai de 10 jours pour démarrer le traitement

Test rapide Streptocoque A

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Attitude pratique lors de l’utilisation des TDR

Angine aigue

TDR

Positif

Antibiotique

Négatif

Facteurs de risque RAA

Culture

Pas de Facteur de risque RAA **

Traitement symptomatique *

Positive Négative

Antibiotique Traitement symptomatique *

Facteurs de risque RAA

• ATCD perso RAA• 5-25 ans +

• Environnement• Ou• Épisodes multiples• Ou• Région Endémie

* antalgique, antipyrétique

** stt si évocateur de virose, +/- revue à 3jours

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Tests de diagnostic rapide par immuno-chromatographie

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 16

Test de diagnostic dans la prise en charge des angines à streptocoques bêta-hémolytiques du groupe AAnnales de Biologie Clinique. Volume 62. Numéro 5. 573-7, Septembre-Octobre 2004, pratique quotidienne.

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 17

Test de diagnostic dans la prise en charge des angines à streptocoques bêta-hémolytiques du groupe AAnnales de Biologie Clinique. Volume 62. Numéro 5. 573-7, Septembre-Octobre 2004, pratique quotidienne.

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 18

Evaluation

La sensibilité varie en fonction du personnel et du type de test (Allemagne, Toepfner, 2013, Eur J Clin Microbiol Infect Dis)

• Comparaison technicien de laboratoire et médecins

• Durée étude: 3 ans• Test latex, médecins: les plus mauvais résul-

tats (S: 44.4%; SP: 8.3%; VPP: 26.7%; VPN: 16.7%)

• Immunoessai: C’est mieux! (incl. médecins) (S: 100%; SP: 92.6%; VPP: 84.6%; VPN: 100%)

Evaluation

• Caractéristiques intrinsèques des tests• La sensibilité varie en fonction du person-

nel

Personnel de laboratoire > personnel non la-boratoire entrainé > personnel non labora-toire. Importance de l’expérience cumulée. (USA, Fox, 2006, JCM).

Pas de différences pour les tests négatifs; dif-férences pour les tests positifs; personnel de laboratoire > personnel non laboratoire(Finlande, Nissinen, 2009, Eur J Clin Microbiol Infect Dis).

Tests rapides Streptocoque A

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• Caractéristiques des tests: excellentes

• Remarque: lecture attentive pour les positifs faibles

• 1 cas positif doit toujours être confirmé

• Détection des anticorps anti-VIH1 et 2 (+ Ag p24 pour les tests de 4ème génération)

• TROD: test rapide d’orientation diagnostique

• Cave: délai de positivité de 2 à 3 mois après primo-infection

• Indications• Accident sécurité biologique• Femmes enceintes avec status sérolo-

gique VIH inconnu avant accouchement• «test rapide» centres de dépistage (p.ex.

Checkpoint)

Test VIH

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Caractéristique des tests :• très sensibles: 0.99• très spécifiques: 0.999Prévalence du VIH :• Population générale: 1/300• Population à risque: 5% à 35%

Si le test est positif en population générale :VPP = 0.99*0.003 / (0.99*0.003 + 0.0001*0.997) = 96.75%3 personnes sur 100 seraient inquiétées à tort

Si le test est positif en population à risque (prévalence = 0,3) :VPP = 0.99*0. 3 / (0.99*0. 3 + 0.0001*0. 7) = 99.97%3 personnes sur 10 000 seraient inquiétées à tort

Test de dépistage VIH et valeurs prédictives

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• Fiabilité: sensibilité, spécificité

• Réalisation pratique: qualité du prélèvement (p.ex. frottis de gorge), compétence de l’opé-rateur, formation des personnels

• Risque d’erreur post-analytique

• Mettre en place des programmes d’assurance qualité

• Chaque TDR a ses caractéristiques propres qui doivent être connues pour une utilisation rationnelle

Limites des TDR

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2013 - Diagnostic Microbiologique - page 23

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 24

Prélèvements Résultats

Au laboratoire

?

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Ecouvillons tige en bois embout coton

Ecouvillons

1

Ecouvillons tige en plastic embout dacron avec milieu de transportgélosé

3

Ecouvillons tige en plastic embout dacron2

Ecouvillons eSwab avec milieu de transportliquide

4

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2013 - Diagnostic Microbiologique - page 27

Au laboratoire

Prélèvements

J0

≥J2

≥J1

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Diagnostic phénotypique

Prélèvements

Ensemencement Examenmicroscopique

J0

≥J2

≥J1

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 29

Ce sont des tests rapides!

Coloration de Gram (bactéries)• Sensibilité: 10E3 à 10E4 bactéries /ml• Germes

• Présence ou non• Type de germes: Gram plus/Gram

neg• liquides de ponction; prélèvements per-

op; hémocultures positives

Autres colorations en microbiologie• Ziehl ou auramine: BAAR (tuberculose)• MGG: Plasmodium

Examens microscopiques

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 30

Diagnostic phénotypique

Prélèvements

Ensemencement Examenmicroscopique

Cultures

J0

≥J2

≥J1

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Prélèvements

Ensemencement Examenmicroscopique

Identification Antibiogramme

Cultures

J0

≥J2

≥J1

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 32

Prélèvements

Ensemencement Examenmicroscopique

Identification Antibiogramme

Cultures

J0

≥J2

≥J1

Tests rapides

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 33

Détection Méthode

Antigène ou anticorps Aglutination; immunocap-ture ou immunochromato-

graphie sur membrane

Séquence génomique (acide nucléique)

PCR en temps réel

Tests rapides au laboratoire

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 34

Valérie D’Acremont, Blaise Genton, Gilbert Greub - Rev Med Suisse 2011;7:984-990

Tests diagnostiques rapides (TDR) : la panacée pour le praticien ?

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 35

Diagnostic classique• Culture: difficile et longue; laboratoires spécialisés• IFD (immunofluorescence directe) sur prélèvements:

difficile• Sérologie: diagnostic tardif• PCR

Test rapide• Durée du test: 15 minutes• Sensibilité: bonne 80-90%• Spécificité: très élevée > 95%

Limites :• Absence de culture: pas d’antibiogramme; pas de ty-

pisation des souches• Uniquement Legionella pneumophilia type 1 (80 à

90% des cas)

Impact : majeur sur l’épidémiologie de la légionellose en Suisse (le nombre de cas documentés a doublé; la majorité des cas diagnostiqués est basée sur l’anti-gène urinaire)

LégionelloseSuisse: 250 à 300 cas /anMortalité: 5 à 10%Maladie à déclaration obligatoire

Ag urinaire Legionella

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 36

Ag urinaire Pneumocoque

Diagnostic classique• Culture: expectorations (peu sensibles); hé-

mocultures

Test rapide• Durée du test: 15 minutes• Sensibilité: faible 60- 70%• Spécificité: élevée 90-95% mais moindre

chez l’enfant (portage pharyngé)

Impact : limitéLe diagnostic microbiologique classique reste indiqué: plus sensible; antibiogramme.

Infections invasives à Pneumocoque1er agent des pneumonies communautaires Agent majeur des méningites bactériennes Suisse: 9000 à 950 cas /an Maladie à déclara-tion obligatoire

Ag urinaire Pneumocoque

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 37

• Automates de biologie moléculaire (extraction ADN, amplifi-cation, détection)

• Kits de détection spécifiques

• Avantages :• Diminution des manipulations manuelles (diminution du

risque de contamination, gain de temps)• Travail possible par prélèvement• Contrôles internes

• Limites• Pas d’adaptation possible des «cibles» au laboratoire

• Indications• Laboratoires• Automates délocalisés (POCTs)

Tests moléculaires rapides au laboratoire

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 38

Prélèvements : nez, plis cutanés, autre (gorge, périnée)

• MRSA : Methicillin-resistant Staphylococcus aureus

• Bactérie multi-résistante, suivi et contrôle par hy-giène hospitalière (infections nosocomailes)

• Amplification moléculaire

• Automates pour diagnostic rapide (ex Ge-neOhm, GenXpert, Genoquick)

• La rapidité du diagnostic permet la diminu-tion du nombre de journées d’isolement inap-proprié (diminution des coûts associés)

• Dépistage rapide et « universel » dans les hôpi-taux: pas de gain sur le nombre d’infections

MRSA sites de portage

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 39

Diagnostic génotypique

• Faux- positifs : cassette SCCmec délétée du gène mec ou gène mec non fonctionnel

• Faux-négatifs : nouvelle cassette SCCmec non détectée; variant du gène mec

Diagnostic

• Le diagnostic rapide par PCR est complété par le diagnostic clas-sique (culture et antibiogramme)

Difficultés du diagnostic

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 40

• Une révolution diagnostique• Un élargissement du spectre des agents infectieux diagnostiqués

• Tests de diagnostic rapides• Tests de diagnostic «classique» (≤ 24 heures)• 1 ou plusieurs cibles (PCR multiplex)• Bactéries non ou difficilement cultivables

• Chlamydiae• Mycobactéries (tuberculose)• Coqueluche

• Virologie• Outil diagnostique majeur• Découverte de nouveaux virus (p. ex. virus hépatite C, SRAS, MERS-CoV)

• Epidémiologie• (métagénomique)

Diagnostic moléculaire en microbiologie

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 41

Prélèvements

Ensemencement Examenmicroscopique

Identification Antibiogramme

Cultures

J0

≥J2

≥J1

Diagnostic phénotypiqueLaboratoire de bactériologie

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 42

Identifications bactériennes

Miniaturisation

Automatisation

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Identification par spectrométrie de masse maldi-tof

Principe: analyse d’un spectre de masse d’ions libres spécifique d’un germe (comparaison avec les spectres d’une base de données)

Spectrométrie de masse Maldi-TOF

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 44

Spectrométrie de masse Maldi-TOF

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 45

Microbiologie Médicale – CHU de Liège Cécile Meex

Spectrométrie de masse Maldi-TOF

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 46

Prélèvements

Identification Antibiogramme

Cultures

J0

≥J2

≥J1Identification par spec-

trométrie de masse

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 47

• Développements

• Mise en évidence des gènes de résistance• Uniquement pour certains mécanismes

(p.ex. MRSA)

• Utilisation de la technique Malditof• En évaluation• Uniquement pour certains mécanismes

• Différentes méthodes• Disque-diffusion, microdilution (systèmes

automatisés), CMI• Durée: 6-18 heures

• La résistance aux antibiotiques est un phé-nomène adaptatif et évolutif (émergence de nouvelles résistances)

• Certains phénomènes de résistance sont dif-ficiles à mettre en évidence

Antibiogramme

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 48

L’automatisation en microbiologie : ça commence !

2013 - Diagnostic Microbiologique - page 49

• Développements majeurs du diagnostic microbiologique• Tests de diagnostic rapide• Diagnostic moléculaire• Spectrométrie de masse

• Développements majeurs dans l’organisation• Informatique• Automatisation

• Le monde microbien est un monde vivant et évolutif

• Pour un diagnostic de qualité, la collaboration du monde médical (cliniciens, labora-toires, chercheurs) est indispensable

Conclusions