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1 FERNANDO CHAVES SERVICIO DE MICROBIOLOGÍA HOSPITAL 12 DE OCTUBRE LA EPIDEMIOLOGÍA MOLECULAR DE LA TUBERCULOSIS: PRESENTE Y FUTURO.

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1 1 FERNANDO CHAVES SERVICIO DE MICROBIOLOGÍA HOSPITAL 12 DE OCTUBRE LA EPIDEMIOLOGÍA MOLECULAR DE LA TUBERCULOSIS: PRESENTE Y FUTURO

2 2 Reactivación endógena de una infección latente versus infección reciente n Se suponía que en los países desarrollados la mayoría de los casos nuevos de tuberculosis se producían como resultado de reactivación endógena, solo un 10% eran resultado de transmisión reciente

3 3 Contribución de las técnicas moleculares al estudio de la transmisión de la tuberculosis n Capacidad de discriminar entre aislados clínicos de Mycobacterium tuberculosis: huella de ADN o genotipo

4 4 Métodos de tipificación de M. tuberculosis n Bacteriófagos n Caracterización enzimática en biovariedades n Tipificación molecular (1990- ) IS6110 IS1081 MPTR PGRS DR MIRU

5 5 NEJM 2003; 349: Métodos de tipificación molecular de M. tuberculosis complex MÉTODO DE RFLP-IS6110 1º Cultivo de Mtbc (~3-6 semanas) 2º Extracción y purificación del ADN 3º Digestión con pvuII y electroforesis 4ºTransferencia del ADN (Southern Blot) 5º Hibridación con sonda complementaria a IS6110 y autoradiografia (~1 semana) n VENTAJAS: -Técnica de referencia -Mayor discriminación n LIMITACIONES: -Poca discriminación con 5 bandas -Comparación diferentes bases de datos

6 6 Huellas de ADN con IS6110 (patrones RFLP) de aislados clínicos de M. tuberculosis de Madrid MMMJJ

7 7 Dendograma y patrones RFLP de aislados clínicos de Mycobacterium tuberculosis multirresistentes

8 8 Spoligotyping n NEJM 2003; 349: MÉTODO DE SPOLIGOTYPING 1º Cultivo de Mtbc (~3-6 semanas) (posibilidad de realizar a partir de una muestra clínica) 2º Extracción del ADN (pequeña cantidad de ADN) 3º Amplificación por PCR 4º Hibridación en membrana (incluye 43 sondas) y autoradiografia (~3 días) n VENTAJAS: - rapidez -interpretación y comparación de resultados n LIMITACIONES: -menor discriminación

9 9 Spoligotyping de aislados clínicos de M. tuberculosis complex

10 10 Resultados de la tipificación molecular mediante RFLP-IS6110 y spoligotyping J. of Internal Med. 2001; 249: 1-26

11 11 CONTRIBUCIÓN DE LA EPIDEMIOLOGÍA MOLECULAR AL ESTUDIO DE LA TRANSMISIÓN DE LA TUBERCULOSIS n El método molecular más utilizado: RFLP con IS6110. n Las técnicas moleculares identifican transmisión l Casos no relacionados epidemiológicamente --> cepas de Mtbc con diferente patrón de ADN l Casos relacionados --> cepas con idéntico patrón de ADN n Estudios poblacionales: l Casos con el mismo patrón --> casos en clusters --> interpretación: transmisión reciente l Casos con patrón único --> reactivación de infección antigua

12 12 ¿Que ha aportado la epidemiología molecular en estos últimos años? n 1) Transmisión de la TB n 2) Manejo clínico n 3) Virulencia y transmisibilidad n 4) Evaluación de los Programas de control de la enfermedad

13 13 1) Transmisión de la TB n Confirmar brotes sospechados en los estudios epidemiológicos n Cuantificar el número de casos en clusters, que pudieran ser atribuidos a transmisión reciente, en un área determinada n Identificar nuevas rutas de transmisión de la TB y casos no sospechados en los estudios epidemiológicos n Identificar grupos de riesgo implicados en la transmisíon

14 14 COMPARACIÓN DEL DISEÑO Y PRINCIPALES RESULTADOS EN DIFERENTES ESTUDIOS DE EPIDEMIOLOGÍA MOLECULAR REALIZADOS EN GRANDES CIUDADES

15 15 Algunas rutas de transmisión n TB en hospitales: cepas sensibles y multirresistentes: en pacientes VIH + y - n TB en prisiones, y entre población penitenciaria y general n TB en personas sin hogar n Transmisión entre diferentes paises y continentes n TB: contacto esporádico en lugares de ocio, receptores de transplante, sala de autopsia, cabina de avión,...

16 16 FACTORES DE RIESGO ASOCIADOS A LA PERTENENCIA A CLUSTERS EN DIFERENTES ESTUDIOS REALIZADOS EN CIUDADES DE PAÍSES DESARROLLADOS

17 17 Interpretación de los resultados de la epidemiología molecular en los estudios poblacionales n Duración del estudio n Técnica molecular utilizada e interpretación del resultado n Edad de la población n Proporción de casos de TB incluidos en el estudio molecular n Incidencia de TB en la población de estudio n Estabilidad de los patrones de ADN y evidencia de reactivación después de varias décadas de la infección inicial (JID 2003; 188: )

18 18 Factores que dificultan el control de la transmisión de la tuberculosis n Un alto porcentaje de casos se producen como resultado de un contacto esporádico con un caso de TB (lugares de ocio, trabajo, etc. ) n La transmisión ocurre probablemente antes del tratamiento antituberculoso retraso en el diagnóstico y tratamiento

19 19 ¿QUÉ APORTA EL ESTUDIO MOLECULAR A LA EPIDEMIOLOGÍA CLÁSICA? n Identifica casos agrupados que no se pensaba que pudieran pertenecer a la misma cadena de transmisión. n Permite responder más adecuadamente a la pregunta de cuántos casos se deben a reactivación y cuántos a infección reciente. n Permite identificar patrones de transmisión en distintos subgrupos poblacionales y los lugares en que ésta se produce.

20 20 Las técnicas moleculares no vienen a sustituir a la epidemiología clásica Epidemiología convencional + Técnicas moleculares

21 21 2) Manejo clínico n Diferenciar recaída de reinfección: Reinfección exógena por una cepa S o R Reinfección exógena en pacientes inmunodeprimidos l en pacientes VIH + por cepas de Mtb R l en pacientes en prisión y VIH + por cepas de Mtb S Reinfección exógena en estudios poblacionales: población inmunodeprimida e inmunocompetente l Reinfección exógena en un área con moderada incidencia de TB (Las Palmas de Gran Canaria) : 8/18 (AJRCCM 2001; 163: ) l Reinfección exógena en un área con alta incidencia de TB (Sudafrica) : 12/16 (NEJM 1999; 341: ) n Implicaciones clínicas y epidemiológicas ante la posibilidad de reinfección exógena

22 22 2) Manejo clínico n Casos de TB falsos-positivos errores con la muestra / contaminaciones en el laboratorio algunos estudios han detectado hasta un 4% ¿en que casos se sospecha un falso positivo de TB? l un único cultivo + (escaso) l repetidas baciloscopias negativas l cuadro clínico no compatible con TB La deteccion de la huella de ADN de este aislado confirmaba la sospecha de falso-positivo Consecuencias clínicas, epidemiológicas y económicas

23 23 3) Virulencia y transmisibilidad de Mtbc n ¿las cepas de Mtbc son igualmente de virulentas? n Transmisión de algunas cepas hipervirulentas: transmisión de la cepa MTB-S (CDC1551): l produjo un gran número de casos l los lipidos de la pared micobacteriana producían una mayor respuesta de citoquinas l mayor patogenicidad en el modelo de ratón Cepa 210 de Mtb (derivada de la familia Beijing): l cepa diseminada en diferentes lugares de EEUU l crece más rapidamente en el modelo del macrófago humano Emergencia de una cepa de la familia Beijing en la Isla de Gran Canaria (AJRCCM 2001; 164: )

24 24 3) Virulencia y transmisibilidad de Mtbc n Transmisión de cepas resistentes: resistencia y patogenicidad Tema controvertido Transmisión en EEUU (Nueva York) de la cepa multirresistente W ( ) Transmisión en España de una cepa de M. bovis multirresistente Mutaciones en el gen katG (posición 315) (INH-R) y virulencia de Mtbc: l asociación con alta R a INH, multirresistencia y transmisión –JID 2000; 182: –Infect. Immun. 2002; 70:

25 25 3) Virulencia y transmisibilidad de Mtbc n Persistencia de una cepa de MTBC multiR (W) en Nueva York ( y ) Los casos del 2º periodo eran menos probable ser VIH, nacidos en EEUU, sin hogar, antecedentes de carcel, y tener conexiones epidemiológicas. Los casos del 2º periodo probablemente representen reactivaciones en individuos infectados durante el periodo de brote. JID 2003; 188:

26 26 4) Evaluación de los Programas de control de la enfermedad n Estudio poblacional de epi molecular en San Francisco para evaluar la eficacia de las medidas tomadas para el control de la TB ( ) tras la intensificación de las medidas preventivas: tasa de TB de 51,2 a 29.8 casos/ proporción de casos en clusters en general l de casos en clusters en personas nacidas en EEUU l de casos en clusters en VIH + n % de pacientes en cluster como indicador Ann Intern Med 1999; 130: 971-8

27 27 Retos para el futuro n Desarrollar estrategias que Integren la epidemiología molecular en los Programas de prevención y control de la enfermedad identificar grupos de riesgo mejorar los estudios de contactos identificar puntos débiles en los programas de control evaluación de los programas n Técnicas moleculares más rápidas y fácilmente comparables por los distintos laboratorios


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