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Méthodes diagnostiques des
infections respiratoires virales
4e Journée Hôpital Propre, 16 mai 2019
Lepiller Quentin
Laboratoire de Virologie, CHU Besançon
Infections respiratoires virales
• Infections aigues les plus fréquentes chez l’homme
– Jeunes enfants : 6-8 épisodes/an
– Adultes : 2-4 épisodes/an
• Conséquences économiques et sociales
• Conséquences sanitaires
Heikkinen T, Lancet, 2003
56 % des épisodes de détection virale associés à des symptômes
Infections respiratoires virales à la maison
Byington CL, Clin Infect Dis, 2015
Etude prospective : 36 familles (108 personnes) pendant 1 an
Virus Influenza: A (H1, H3), B, C
Virus respiratoire syncytial A/B
Virus parainfluenza 1-4
Rhinovirus/ Entérovirus
Adénovirus
Coronavirus 229E et OC43
Autres : CMV, VZV,…
Métapneumovirus
Coronavirus HKU1
Coronavirus NL63
Bocavirus
Polyomavirus WU et KI
Influenza A H5N1, H7N9
Influenza A H1N1- v2009
SARS-CoV
MERS-CoV
Entérovirus D68
Virus responsables
XXème siècle EmergentsXXIème siècle
Quel(s) virus rechercher ?
Choix orienté par la clinique ?
• Rhino-pharyngite
– Rhinovirus, coronavirus
– VRS, métapneumovirus, influenza, parainfluenza, adénovirus,…
• Laryngite
– Parainfluenza
• Bronchiolite
– VRS, métapneumovirus, PIV-3, rhinovirus,…
• Pneumonie
– Influenza, VRS, adénovirus,…
Difficile d’associer
1 virus à 1 localisation
� PCR Multiplex
Exemple : premiers mois de l’enfant T
Bronchiolites et infections respiratoires aiguës
� 4 mois : Parainfluenza 1, Entéro/rhinovirus
� 5 mois : VRS
� 6 mois : Entéro/rhinovirus, Bocavirus
� 6,5 mois : Coronavirus HKU1, Bocavirus
� 8 mois : Métapneumovirus, Coronavirus NL63, Adénovirus, Bocavirus
� 16 mois : VRS, Entéro/rhinovirus, Adénovirus
Bronchiolites et infections respiratoires aiguës
� 4 mois : Parainfluenza 1, Entéro/rhinovirus
� 5 mois : VRS
� 6 mois : Entéro/rhinovirus, Bocavirus
� 6,5 mois : Coronavirus HKU1, Bocavirus
� 8 mois : Métapneumovirus, Coronavirus NL63, Adénovirus, Bocavirus
� 16 mois : VRS, Entéro/rhinovirus, Adénovirus
Jain S, N Engl J Med, 2015
Exemple : virus respiratoires et pneumonies aiguës
• 2638 enfants hospitalisés pour pneumonies aigües communautaires
• Agents pathogènes détectés dans 81% des cas : virus (66%), bactérie (8%), mixte (7%)
Jain S, N Engl J Med, 2015
Exemple : virus respiratoires et pneumonies aiguës
• 2320 adultes hospitalisés pour pneumonies aigües communautaires
Etude GABRIEL (Cambodge, Chine, Haïti, Inde, Madagascar, Mali, Mongolie, Paraguay)
Exemple : virus respiratoires et pneumonies aiguës
Benet T, Clin Infect Dis, 2017
0
5
10
15
20
25
30
De
tect
ion
fre
qu
en
cy(%
)
HCoV-229E
HCoV-HKU1
HCoV-NL63
HCoV-OC43
Lepiller Q, J Clin Microbiol, 2013
Choix orienté par la saison ?
• En phase aiguë
• Prélèvement haut : frottis NP, lavage NP, aspiration NP, frottis gorge
• Prélèvement bas : LBA, expectorations, aspiration trachéo-bronchique
• Objectif : cellules respiratoires infectées
Règles générales
Mauvais prélèvement = faible probabilité de détecter le virus
Population Clinique Sensibilités Techniques Réf
Enfants (n=314) IRA basseFNP = 79 – 89 %
LNP = 69 - 94%RT-PCR
DeByle C, J Virol Method,
2012
Enfants (n=98) IRAANP = 92%
FN = 67%RT-PCR
Meerhoff TJ, Eur J Clin
Microbiol Infect Dis, 2010
Adultes (n=1000) IRA basse
LNP = 84.9%
FNP = 73.3%
FG = 54.2%
RT-PCRLieberman D, J Clin
Microbiol, 2009
Adultes (n=532) IRAFN + FG = 67%
Crachats = 94 %RT-PCR
Falsey AR, J Clin Microbiol,
2011
Adultes (n=154) IRA Crachats > FNP RT-PCR Jeong JH, J Med Virol, 2014
Adultes (n=73) Pharyngite
FNP = 74%
LNP = 49%
FG = 49%
RT-PCR Li L, BMC Infect Dis, 2013
Adultes (n=268) IRAFNP = 87%
FN = 75%RT-PCR
Spencer S, J Clin Microbiol,
2013
Sensibilité des prélèvements respiratoires
FNP = frottis naso-pharyngé ; LNP = lavage naso-pharyngé ; ANP = aspiration naso-pharyngée ; FN = frottis nez ; FG = frottis gorge
Population Clinique Sensibilités Techniques Réf
Enfants (n=314) IRA basseFNP = 79 – 89 %
LNP = 69 - 94%RT-PCR
DeByle C, J Virol Method,
2012
Enfants (n=98) IRAANP = 92%
FN = 67%RT-PCR
Meerhoff TJ, Eur J Clin
Microbiol Infect Dis, 2010
Adultes (n=1000) IRA basse
LNP = 84.9%
FNP = 73.3%
FG = 54.2%
RT-PCRLieberman D, J Clin
Microbiol, 2009
Adultes (n=532) IRAFN + FG = 67%
Crachats = 94 %RT-PCR
Falsey AR, J Clin Microbiol,
2011
Adultes (n=154) IRA Crachats > FNP RT-PCR Jeong JH, J Med Virol, 2014
Adultes (n=73) Pharyngite
FNP = 74%
LNP = 49%
FG = 49%
RT-PCR Li L, BMC Infect Dis, 2013
Adultes (n=268) IRAFNP = 87%
FN = 75%RT-PCR
Spencer S, J Clin Microbiol,
2013
Sensibilité des prélèvements respiratoires
FNP = frottis naso-pharyngé ; LNP = lavage naso-pharyngé ; ANP = aspiration naso-pharyngée ; FN = frottis nez ; FG = frottis gorge
Population Clinique Sensibilités Techniques Réf
Enfants (n=314) IRA basseFNP = 79 – 89 %
LNP = 69 - 94%RT-PCR
DeByle C, J Virol Method,
2012
Enfants (n=98) IRAANP = 92%
FN = 67%RT-PCR
Meerhoff TJ, Eur J Clin
Microbiol Infect Dis, 2010
Adultes (n=1000) IRA basse
LNP = 84.9%
FNP = 73.3%
FG = 54.2%
RT-PCRLieberman D, J Clin
Microbiol, 2009
Adultes (n=532) IRAFN + FG = 67%
Crachats = 94 %RT-PCR
Falsey AR, J Clin Microbiol,
2011
Adultes (n=154) IRA Crachats > FNP RT-PCR Jeong JH, J Med Virol, 2014
Adultes (n=73) Pharyngite
FNP = 74%
LNP = 49%
FG = 49%
RT-PCR Li L, BMC Infect Dis, 2013
Adultes (n=268) IRAFNP = 87%
FN = 75%RT-PCR
Spencer S, J Clin Microbiol,
2013
Sensibilité des prélèvements respiratoires
FNP = frottis naso-pharyngé ; LNP = lavage naso-pharyngé ; ANP = aspiration naso-pharyngée ; FN = frottis nez ; FG = frottis gorge
Frottis naso-pharyngé
http://content.nejm.org/cgi/content/full/NEJMe0903992/DC1
https://www.youtube.com/watch?v=DVJNWefmHjE
Technique de prélèvement
Choix de l’écouvillon
Structure
Classique Fibres en nylon, coton, moussesFloqué
Matière
Adaptée au patient
Tige souple
Taille
Type d’écouvillonNombre de cellules épithéliales / champ
p
Ecouvillon floqué Ecouvillon non floqué
Frottis naso-pharyngé 58.6 23.9 0.02
Frottis nasal 31.3 15.2 0.03
Choix de l’écouvillon
Daley P, J Clin Microbiol, 2006
Meilleure performance des écouvillons floqués
Impact du milieu de transport sur la PCR
4 °C 37 °C
Peu de différences entre les milieux liquides à 4°C
Druce J, J Clin Microbiol, 2011
Aspiration naso-pharyngée
Ce
lls
n = 800 prélèvements naso-pharyngés
Bonnin P, BMC Infect Dis, 2016
Cellularité variable selon âge et type de prélèvement
Intérêt de l’aspiration naso-pharyngée chez l’enfant
Prélèvements respiratoires : messages
Prélèvements naso-pharyngés : sensibilité 70 - 90 %
Différences enfants – adultes : % détection, facilité
Eviter frottis gorge, frottis narine
Bien choisir ses écouvillons
Penser aux expectorations
Les outils du virologue
• Culture
– Cellulaire (MDCK, LLC MK2), œufs embryonnés
• Immunofluorescence directe
– Sensibilité vs. culture : 60 – 80 %
• Sérologie
– ELISA, HAI, séro-neutralisation, fixation complément
Les outils du virologue
• Tests rapides (TROD) : Immunochromatographie, IF
• Biologie moléculaire
– PCR monoplex vs. PCR multiplex
– Techniques rapides vs. traditionnelles
– PCR vs. non PCR
– Séquençage à haut débit
Les outils du virologue
• Tests rapides : Immunochromatographie, IF
• Biologie moléculaire
– PCR monoplex vs. PCR multiplex
– Techniques rapides vs. traditionnelles
– PCR vs. non PCR
– Séquençage à haut débit
TROD
Avantages
Rapidité
Facilité d’utilisation
Spécificité
Typage grippe A / B
Point-of-care ?
Coût ?
Inconvénients
Sensibilité faible
Non multiplexé
Surtout grippe et VRS
Lecture subjective (ICT)
Problème de la sensibilité des TROD grippe
Virus ARN = variabilité génétique
Exemple : grippe
Glissement antigénique
Echappement aux Ac de l’hôte
Echappement aux Ac du TROD
Petrova VN, Nat Rev Microbiol, 2018 ; Xu R, Science, 2010
Bruning AHL, Clin Infect Dis, 2017
Performances TROD grippe
Méta-analyse TROD grippe (n = 134 études)
Population Sensibilité Spécificité
Enfants 66,1 % 98,3 %
Adultes 34,1 % 99,2 %
Bruning AHL, Clin Infect Dis, 2017
Performances TROD grippe
Méta-analyse TROD grippe (n = 134 études)
Population Sensibilité Spécificité
Enfants 66,1 % 98,3 %
Adultes 34,1 % 99,2 %
Type de TROD Sensibilité Spécificité
Quick Vue Influenza® 44,6 % 99,3 %
Sofia Influenza® 75,3 % 95,3 %
Binax Now Influenza® 44,1 % 99,4 %
Direct Flu A + B® 35,8 % 99,2 %
Performances TROD VRS
Méta-analyse TROD VRS (n = 71 études)
Population Sensibilité Spécificité
Enfants 81 % 96 %
Adultes 29 % 99 %
Chartrand C, J Clin Microbiol, 2015
Performances TROD VRS
Méta-analyse TROD VRS (n = 71 études)
Population Sensibilité Spécificité
Enfants 81 % 96 %
Adultes 29 % 99 %
Type de TROD Sensibilité Spécificité
Directigen RSV® 80 % 93 %
Binax Now VRS® 81 % 97 %
RSV Respi-Strip® 79 % 99 %
Chartrand C, J Clin Microbiol, 2015
PCR multiplex
Avantages
Sensibilité
Spécificité
Tout type de prélèvement
Approche syndromique
Large panel de virus détectés
Détection des co-infections
Inconvénients
Durée ?
Coût ?
Contaminations PCR ?
Inhibitions PCR
Excrétions asymptomatiques
PCR multiplex
30 min 1h 2h 4h
Cobas® Liat
Xpert® xpressXpert®
Simplexa®
ARIES®
Panther
fusion®Simplexa®
grippe
+ VRS
Film
Array®
Verigene®
ePlex®
Panther
fusion®
NxTAG®
Allplex®Multiplex
Durée des PCR commerciales multiplex
Tendance : rapidité, simplicité d’utilisation, approches syndromiques
Questions
Quels virus?
Orientation clinique/épidémiologique difficile � large panel
Quels prélèvements ?
Sensibilités variables : nature du prélèvement, qualité des écouvillons
Quelles techniques ?
Présent : attention aux TROD ; Avenir : approche syndromique