İnsan brusellozunun laboratuvar tanısında kullanılan serolojik testlerin değerlendirilmesi
Used in evaluation of diagnostic  serologi̇c laboratory tests of human brucellosi̇s
Yazar: EMİNE EMEL KOÇMAN
Danışman: PROF. DR. MEMNUNE SELDA ERENSOY
Ege Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Brusella = Brucella ; Bruselloz = Brucellosis ; Enzime bağlı immünosorbent testi = Enzyme-linked immunosorbent assay ; Seroloji = Serology ; Serolojik testler = Serological tests ; Teşhis = Diagnosis ; Teşhis-ayırıcı = Diagnosis-differential ; Virülans = Virulence

Özet:
Ülkemizde endemik olan bruselloz, çoğunlukla süt ve süt ürünleri ile bulaşan, etkeni brusella cinsi bakteriler olan zoonotik bir hastalıktır. Tıp tarihinde bilinen en eski hastalıklardan biridir. Bruselloz prevalansı ülkemizde yaşam şekli ve bölgelere göre değişiklik gösterir. Bruselloz, vücuttaki tüm organları tutabildiğinden çok çeşitli klinik tablolara yol açmaktadır. Olası bir bruselloz vakasının tanısı, rutin hematolojik ve biyokimyasal laboratuvar testleri, radyolojik tetkikler ve brusellaya özgü testler olmak üzere çeşitli yaklaşımların bir arada değerlendirilmesini gerektirir. Kan, kemik iliği ve doku örneklerinden brusella türleri izole edilmesi standart yöntem olarak kabul edilir. Etyolojik ajanın izolasyon oranı hastalığın evresine, antibiyotik kullanımına etken olan brusella türüne, kültür ortamına ve kullanılan tekniğe bağlı olarak düşüktür. Bu nedenle, brusellozun laboratuvar tanısı çoğunlukla serolojik ve daha az oranda moleküler testlere dayanmaktadır. Kültürün düşük duyarlılığı, PCR yönteminin standardizasyonunun henüz sağlanamamış olması nedeniyle bruselloz tanısında yaygın olarak antikor testleri kullanılır. Klasik aglütinasyon testlerinin, bireysel ve laboratuvarlar arası farklı değerlendirilme olasılığı nedeniyle standardizasyon sorununa karşı kullanılmaya başlanan ve kısa sürede daha çok örnek çalışılabilen Enzyme - Linked ımmunosorbent assay (ELISA) ve Anti Human Globulin'li (AHG) jel test gibi alternatif yöntemlerin aglütinasyon testlerinin yerini alıp alamayacağı değerlendirilmelidir.
İnsan bruselozunun laboratuvar tanısında kullanılan serolojik testlerin karşılaştırılması amacıyla 04.07.2012-29.08.2013 tarihleri ve 17.06.2013-29.08.2013 tarihlerinde yapmış olduğumuz ön çalışmalarda test sonuçlarını doğru değerlendirebilmek için klinik bilgi ve izlem gerektiği sonucuna varılmıştı (1). Bu amaçla, RB testi, SWT, 2ME testi, AHG'li aglütinasyon testi, ELISA IgG ve IgM testi ve AHG'li jel testin birlikte çalışılacağı prospektif bir çalışma planlanarak laboratuvar çalışma koşullarına uygun bir laboratuvar tanı algoritması önerilmesi amaçlandı.
Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi'ne 07.01.2014 - 28.01.2015 tarihleri arasında başvuran ve klinik ön tanısı bruselloz olan 103 hastaya ait serum örnekleri brusella serolojik testleri için çalışmaya alındı. Hastaların klinik bilgisi ve laboratuar bulguları ile öyküsünü kaydetmek için bir olgu rapor formu hazırlandı. Gerekli klinik bilgilerine ulaşılamayan ve/veya gerekli test tekrarı veya AHG testi için yeterli serumu olmayan ve/veya romatolojik hastalığı olan altı hasta değerlendirme dışı bırakıldı. Hastalar laboratuvar sonuçları ve klinik bulguları birlikte değerlendirilerek üç gruba ayrıldı: Aktif bruselloz (grup 1), geçirilmiş bruselloz (grup 2) ve bruselloz olmayan (grup 3).
Bruselloz ön tanısıyla çalışmaya alınan 97 hasta örneğinin; 56'sı RB pozitif, 40'ı SWT ≥ 1/80, 22'si SWT ≥ 1/160, 33'ü IgM pozitif, 49'u IgG pozitif, 59'u jel test tarama testi pozitif, 43'ü jel test ≥ 1/80 ve 30'u jel test ≥ 1/160 olarak bulundu. Tüm tarama testleri (RB, ELISA IgM/IgG, Jel test) negatif olan hasta sayısı 35, Tüm tarama testleri pozitif olan hasta sayısı 51; sadece RB testi pozitif olan hasta yok, sadece RB testi negatif olan hasta sayısı dört; sadece ELISA IgM/IgG testi pozitif olan hasta sayısı iki, sadece ELISA IgM/IgG testi negatif olan hasta sayısı dört; sadece jel test pozitif olan hasta yok, sadece jel test negatif olan hasta sayısı bir olarak bulundu. Bu durumda 86 hastada bruselloz tarama testlerinin tümü tutarlı bulunmuştur (% 88.65).
İstatiksel olarak tüm testlerin % 95 güven aralığında duyarlılık, özgüllük, pozitif prediktif değer (PPD), negatif prediktif değer (NPD), herhangi bir test sonucu için pozitif olma olasılığı (HTSP) ve herhangi bir test sonucu için negatif olma olasılığı (HTSN) hesaplandı. Testlerin duyarlılıkları Grup 1 ve grup 2 için ayrı ayrı hesaplanarak karşılaştırıldı.
Duyarlılığı en yüksek olan tarama testi % 98.33 ile jel test olarak bulundu. Bunu % 95 ile ELISA IgM/IgG % 93.33 ile RB testi takip ediyordu. Aktif brusellozu olan grupta duyarlılığı en yüksek olan tarama testi % 100 ile jel test ve % 100 ile ELISA IgM/IgG testleri bulundu. RB testinin duyarlılığı % 97.22 bulundu. Geçirilmiş bruselloz grubunda ise duyarlılığı en yüksek olan tarama testi % 95.83 ile jel test iken bunu % 87.5 ile ELISA IgM/IgG ve % 87.5 ile RB testi takip ediyordu. Aktif brusellozda IgM duyarlılığı % 83.33 iken IgM/IgG duyarlılığı % 100 olarak saptandı. Geçirilmiş bruselloz grubunda ise, IgM duyarlılığı % 8.33, IgG duyarlılığı % 75, IgM/IgG duyarlılığı % 87.5 olarak saptandı. Aktif bruselloz grubunda SWT 1/80 titrasyonda % 88.88, SWT 1/160 titrasyonda % 55.55, SWT 1/80 AHG ile birlikte değerlendirildiğinde % 100, SWT 1/160 AHG ile birlikte değerlendirildiğinde % 86.11 olarak saptandı. Geçirilmiş bruselloz grubunda; SWT 1/80 titrasyonda % 33.33, SWT 1/160 titrasyonda % 8.33, SWT 1/80 AHG ile birlikte değerlendirildiğinde % 37.5, SWT 1/160 AHG ile birlikte değerlendirildiğinde % 8.33 olarak saptandı.
Sonuç olarak tarama testi olarak en az iki test ; AHG'li jel test + RB veya AHG'li jel test + ELISA (IgM + IgG) veya ELISA + RB, sadece bir tarama testi kullanılacaksa; aktif bruselloz grubunda % 100 duyarlılığı olan ELISA (IgM + IgG) veya AHG'li jel test kullanılması önerilmiştir. Titrimetrik testlerin ilk taramada yararının yüksek olmadığı görülmektedir. Ancak yüksek titrelerde olursa tanıyı kuvvetle desteklemektedir. Olguların izleminde titrasyon takibi açısından titrimetrik testler kullanılabilir. 2-ME testinin yorumunun da aktif bruselloz olgularında bile zor olduğu görülmektedir. Sonuç olarak duyarlılığı yüksek bir tarama testinin yanı sıra iyi bir klinik değerlendirme şarttır.

Abstract:
Being endemic in our country, brucellosis is a zoonotic disease infected mostly by dairy products and caused by brucella type of bacteria. It is one of the oldest diseases known in medical history. Brucellosis prevalence varies according to the life style and areas in our country. Brucellosis causes many different clinical profiles as it can develop in all organs in the body. Diagnosis of a probable brucellosis case requires the mutual evaluation of different approaches such as routine haematological and biochemical laboratory tests, radiological examinations and brucella tests. Isolating brucella types from blood, bone marrow and tissue samples is accepted as the standard method. Isolation rate of the etiological agent is low depending on the phase of the disease, brucella type requiring antibiotic usage, culture media and the technique used. For this reason, laboratory diagnosis of brucellosis depends mostly on serologic and less on molecular tests. Due to the low sensitivity of the culture, as the PCR system standardization has not been provided yet, antibody tests are used commonly in brucellosis diagnosis. As the classical agglutination tests can be evaluated differently individually or among the laboratories, the possibility of alternative methods such as Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA) and Anti Human Globulin (AHG) gel test started to be used against the standardization problem and in which more samples can be studied in short time taking the place of agglutination tests should be evaluated.
In the preliminary studies made between 04.07.2012-29.08.2013 and 17.06.2013-29.08.2013 in order to compare the serological tests used in laboratory diagnosis of human brucellosis, a conclusion stating that clinical information and observation is required in order to correctly evaluate the test results. For this reason, planning a prospective study in which RB test, SWT, 2ME test, agglutination test with AHG, ELISA IgG and IgM test and gel test with AHG can be studied together and proposing a suitable laboratory diagnosis algorithm for laboratory study conditions were aimed.
Serum samples of 103 patients who applied to Ege University Faculty of Medicine Hospital between 07.01.2014 - 28.01.2015 and had a clinical pre-diagnosis of brucellosis were studied for brucella serological tests. A case report form was prepared in order to record the clinical information and laboratory findings of the patients together with their medical history. Six patients whose necessary clinical information couldn't be reached and/or who didn't have satisfactory serum for AHG test and/or have a rheumatologic disease were not included in the study. Patients were separated into three groups after evaluating laboratory results and clinic findings: Those who have active brucellosis (group 1), who had brucellosis before (group 2) and those who don't have brucellosis (group 3).
Among 97 patient samples included in the study with brucellosis pre-diagnosis , 56 had RB positive, 40 had SWT ≥ 1/80, 22 had SWT ≥ 1/160, 33 had positive IgM, 49 had positive IgG, 59 had positive gel test scanning test, 43 had gel test ≥ 1/80 and 30 had gel test ≥ 1/160. 35 of the patients had negative results in all scanning tests (RB, ELISA IgM/IgG, Gel test), 51 had positive results in all scanning tests; there were no patients who had positive results only in RB test, four patients had negative results in the RB test only; two patients had positive results only in ELISA IgM/IgG test, four patients had negative test only in ELISA IgM/IgG test; one patient had negative result only in the gel test. In 86 patients all of the brucellosis scanning tests were found consistent (88.65%).
Sensitivity in 95% confidence interval, specificity, positive predictive value (PPD), negative predictive value (NPD), probability of being positive for any test result (PBPT) and probabilty of being negative for any test result was calculated for all tests statistically. Sensitivity of the tests were compared after being calculated separately for Group 1 and Group 2.
The scanning test with highest sensitivity was found as the gel test with 98.33%. ELISA IgM/IgG with 95% and RB with 93.33% followed this. The scanning test which had the highest sensitivity in the group with active brucellosis was found as gel test with 100% and ELISA IgM/IgG tests with 100%. Sensitivity of RB test was found 97.22%. While scanning test with highest sensitivity was the gel test with 95.83% sensitivity in the group which had brucellosis before, ELISA IgM/IgG with 87.5% and RB test with 87.5% followed this. While IgM sensitivity was 83.33% in active brucellosis, IgM/IgG sensitivity was determined as 100%. In the group which had brucellosis before, IgM sensitivity was determined as 8.33%, IgG sensitivity as 75% and IgM/IgG sensitivity as 87.5%. In active brucellosis group, it was determined as 88.88 % in SWT 1/80 titration, 55.55% in SWT 1/160 titration, %100 when SWT 1/80 was evaluated with AHG and 86.11% when SWT 1/160 was evaluated with AHG. In previous brucellosis group, it was determined as 33.33% in SWT 1/80 titration, 8.33% in SWT 1/160 titration, %37,5 when SWT 1/80 was evaluated with AHG and 8.33% when SWT 1/160 was evaluated with AHG.
As a result if at least two tests will be used as scanning test; gel test with AHG + RB or gel test with AHG + ELISA (IgM + IgG) or ELISA + RB, if only one scanning test will be used, ELISA (IgM + IgG) with 100% sensitivity in brucellosis group or gel test with AHG is suggested. It is observed that titrimetric tests don't have high advantage in the first scanning. But it strongly supports the diagnosis in high titres. Titrimetric tests can be used in titration follow-up in case observation. It is also observed that 2-ME test interpretation is hard even in active brucellosis cases. As a result in addition to a scanning test with high sensitivity, a good clinic evaluation is a must.