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Approche syndromique dans le diagnostic des maladies infectieuses

Pr S. ZOUHAIR, Y. EL Kamouni, H. Mouhib, H. Zahir, L. ArsalaneLaboratoire de Bactériologie-Virologie, Hôpital Militaire Avicenne MarrakechFaculté de Médecine et de Pharmacie-Université CADI AYYAD MarrakechLe VIème Congrès de la SOMIPEVLe 06, 07 et 08 Avril 2018, Hôtel Jardins de l’Agdal, Marrakech

Un échantillon Multiples tests demandés

Résultats rendus en QQ Heures

voire QQ Jours

Plusieurs comptes -rendus séparés

Plus longue Durée de séjour

du patient

Test conventionnel

Un échantillon Résultats rendus en Une Heure

Plusieurs résultats dans un seul compte-rendu

Améliore la gestion du patient

Un test complet

Analyse syndromique

Principe de la technologie FILMARRAY= PCR multiplex (mPCR)

Principe de la technologie FILMARRAY= PCR multiplex (mPCR)

04 panels

7

21cibles

Panel respiratoire

27cibles

Panel Identification des Hémocultures

positives 

Panel Gastrointestinal 

22cibles

• 4 bacteries• 17 virus

• 19 bacteries• 5 levures• 3 gènes de résistance

• 13 bacteries• 5 virus• 4 parasites

Panel MéningiteEncéphalite

14cibles

• 6 bacteries• 7 virus• Cryptococcus

Un Système, PlusieursApplications

“The Right Test the First Time”

Gram + Bacteria:Enterococcus spp.L. monocytogenesStaphylococcus  S. aureusStreptococcus spp.S. agalactiae (Group B)S. pyogenes (Group A)S. pneumoniae

Antibiotic Resistance:mecAVan A/BKPC

Gram ‐ Bacteria :A. baumanniiEnterobacteriaceae

E. coliE. cloacaeK. oxytocaK. pneumoniaeS. marcescensProteus

H. influenzaeN. meningitidisP. aeruginosa

Fungi:C. albicansC. glabrataC. kruseiC. parapsiolosisC. tropicalis

Sample : Positive Blood culture

27 pathogens detected

Panel Hémoculture positive

Bacteria:E. coli K1H. influenzaeL. monocytogenesN. meningitidis (encapsulated)S. agalactiaeS. pneumoniae

Yeast:Cryptococcus neoformans/gattii

• LCR Volume: 0,2mL • Bloody/xanthochromic(yellow)/cloudy are OK

Viruses:Cytomegalovirus (CMV)Enterovirus (EV)

Herpes simplex type 1 (HSV-1)

Herpes simplex type 2 (HSV-2)

Human herpesvirus 6 (HHV-6)

Human Parechovirus (HPeV)

Varicella zona virus (VZV)

Panel Méningite/Encéphalite

14 pathogens detected

10

Panel Méningite/Encéphalite

• La mPCR est faite en plus des analyses

classiques recommandées

Organisation

Bactériologie

ParasitolgieBiochimie   ‐

Bactériologie

Virologie

Parasitolgie

13

• Les bénéfices potentiels :

• Profiter de la rapidité de rendu des techniques de PCR multiplex !• Ne plus avoir à choisir (ou deviner) ?• Rajouter vite une ligne thérapeutique oubliée !• Décider d’administrer l’aciclovir parfois difficile• Epargner +++ le LCR prélevé pour des examens de 3e ligne diagnostique

14

Panel Méningite/Encéphalite

Panel Gastrointestinal

Bacteria:Campylobacter Clostridium difficile (Toxin A/B)Salmonella VibrioVibrio choleraeYersinia enterocoliticaPlesiomonas shigelloidesAeromonasDiarrheagenic E. coli / ShigellaEnteroaggregative E. coli (EAEC) Enteropathogenic E. coli (EPEC) Enterotoxigenic E. coli (ETEC) E. coli O157 Shiga-like toxin-producing E. coli (STEC)Shigella/Enteroinvasive E. coli (EIEC)

Protozoa:CryptosporidiumCyclospora cayetanensisEntamoeba histolyticaGiardia lamblia

Viruses:Adenovirus F 40/41 Astrovirus Norovirus GI/GII Rotavirus A Sapovirus

22 pathogens

• Le diagnostic bactériologique (1)

16

Panel Gastrointestinal

• Le diagnostic bactériologique (2)

17

Panel Gastrointestinal

Les oubliés…

• Le diagnostic virologique

Rotavirus,Adénovirus,(Norovirus)

Rotavirus,Adénovirus,(Norovirus)

Sensibilité ?Sensibilité ?

18

Panel Gastrointestinal

• Le diagnostic parasitologique

HelminthesHelminthes ProtozoairesProtozoaires

GiardiaEntamoeba spEntamoeba histoliticaIsospora(…)

ColorationsZiehl-NeelsenColorations

Ziehl-Neelsen

CyclosporidiesCryptosporidies

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Panel Gastrointestinal

Panel Gastrointestinal

Bacteria:Campylobacter Clostridium difficile (Toxin A/B)Salmonella VibrioVibrio choleraeYersinia enterocoliticaPlesiomonas shigelloidesAeromonasDiarrheagenic E. coli / ShigellaEnteroaggregative E. coli (EAEC) Enteropathogenic E. coli (EPEC) Enterotoxigenic E. coli (ETEC) E. coli O157 Shiga-like toxin-producing E. coli (STEC)Shigella/Enteroinvasive E. coli (EIEC)

Protozoa:CryptosporidiumCyclospora cayetanensisEntamoeba histolyticaGiardia lamblia

Viruses:Adenovirus F 40/41 Astrovirus Norovirus GI/GII Rotavirus A Sapovirus

22 pathogens

• Spina et al. CMI 2015 21:719‐728• 709 patients • 37,6% de monoinfectés et 16,4% co-infectés

21

Panel Gastrointestinal

• Spina et al. CMI 2015 21:719‐728• 709 patients • 37,6% de monoinfectés et 16,4% co-infectés

22

Panel Gastrointestinal

Diagnostic des virus respiratoires Apport des PCR syndromiques

AdénovirusCoronavirusMetapneumoInfluenzaParainfluenzaVRSRhinovirus

B. PertussisB. parapertussisC. pneumoniaeM. pneumoniae

24

Sample : Nasopharyngeal SwabsLBA 

ViralAdenovirus Coronavirus 229E Coronavirus HKU1 Coronavirus OC43 Coronavirus NL63Human MetapneumovirusHuman Rhinovirus/ EnterovirusInfluenza A Influenza A/H1Influenza A/H1-2009Influenza A/H3Influenza B

Parainfluenza 1 Parainfluenza 2 Parainfluenza 3 Parainfluenza 4 RSV

Bacterial Bordetella pertussisBordetella parapertussisChlamydophila pneumoniaeMycoplasma pneumoniae

21 pathogens

Panel respiratoireAdénovirusCoronavirusMetapneumoInfluenzaParainfluenzaVRSRhinovirus

B. pertussisC. pneumoniaeM. pneumoniae

Résultats Faciles d’Interprétation

• Analyse Automatique• Rapport synthétique

Panel respiratoireAdénovirusCoronavirusMetapneumoInfluenzaParainfluenzaVRSRhinovirus

B. pertussisC. pneumoniaeM. pneumoniae

AAAAAAAAA

• Tous les virus n’ont pas la même valeur diagnostique• Grippe, influenzae A/B :

• Caractère pathogène bien reconnu et caractérisé• Vaccination• Traitement (oseltamivir, zanamivir,…)

• Faut‐il rechercher les autres virus respiratoires :• Caractères pathogènes mal caractérisés, limités à certaines

populations (immunodéprimés, enfants, personnes âgées)• Pas de vaccination• Peu de traitements (ribavirine, développements en cours pour

le VRS)

• Isolement des patients et risque nosocomial• Arrêt des antibiothérapies inutiles• Populations à risques (nourrissons et VRS, immunodéprimés)

Impact des virus respiratoires

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Diagnostic des infections respiratoiresnon grippales…

Est-ce bien utile ?Oui…Pour mieux hospitaliser/isoler les patients !Pour mieux choisir les anti-infectieux !

Panel respiratoireAdénovirusCoronavirusMetapneumoInfluenzaParainfluenzaVRSRhinovirus

B. pertussisC. pneumoniaeM. pneumoniae

• La mPCR apporte t-elle un plus par rapport aux pratiques actuelles ?

• Étude rétrospective avant/après sur deux périodes hivernales • Rogers B.B. Arch Pathol Lab Med 2015; 139:636‐641

En pédiatrie

28

• Dépister les virus grippaux, le VRS et autres virus par mPCR :

• Réduction du nombre de tests de laboratoire • Réduction du nombre de radiographies • Réduction de l’antibiothérapie • Augmentation de l'utilisation des antiviraux • Réduction de la durée de séjour

Panel respiratoire

• Études observationnelles • Rappo U. J Clin Microbiol 2016; 54:2096‐2103 Adultes aux urgences ou hospitalisés depuis moins de 48h Et positif pour un

virus respiratoireObjectif : impact de la mPCR sur l’utilisation des antibiotiques et des antigrippaux, sur les admissions, la durée de séjour…

• Meilleure prescription des antigrippaux • Moins d’hospitalisations + Durées d’hospitalisations plus faibles• Les antibiotiques sont poursuivis dans 40 à 63% des cas…

… Même avec une radiographie thoracique normale

Chez l’adulte

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Panel respiratoire

• Amélioration du diagnostic étiologique • Gains +++ en sensibilité• Réduction du délai diagnostique (techniques rapides)• Disponibilité accrue des résultats aux cliniciens (techniques rapides)

• Meilleure maitrise du risque infectieux viral • Décision d’isolement mieux ciblée, plus vite levée• Traitement antigrippal mieux ciblée, plus vite donné

• Parcours de soins • Décision d’hospitalisation mieux documentée• Durée de séjour plus faibles

synthèse…

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Panel respiratoire

• Pneumonies aiguës nosocomiales d’origines virales = 22,5% virales vs 59,5% bactériennes, avec une mortalité équivalente (29,5 et 35,6%)Hong et al. PlosOne 2014, 21;9(4):e95864

• Pneumopathies aiguës nosocomiales en réanimation (n=999) Loubet el al. J Clin Virol 2017• 95% pneumopathie sous ventilation mécanique• 10% positive pour un virus respiratoire (47% d’immunodéprimés)• Environ la moitié est acquise en réanimation

• Pneumopathies aiguës communautaires en réanimation (n=174)Voiriot et al. Crit care 2016 25;20(1):375.• Infections virales (31%), bactérienne (26%), co-infection (26%), sans étiologie (17%)• Mauvais pronostic (mortalité ou ventilation mécanique > 7 jours) :

co-infection (69%), bactérienne (39%), virale (28%), sans étiologie (40%)

Quelques données déjà publiées

31

Panel respiratoire

Virus respiratoires observés

Panel respiratoireAdénovirusCoronavirusMetapneumoInfluenzaParainfluenzaVRSRhinovirus

B. pertussisC. pneumoniaeM. pneumoniae

Taux de positivité DES VIRUS RESPIRATOIRES

Age groups <6months

6 to 36 months

3 to 15 years

Adults(> 15 years)

Negative 62 % 19 % 41 % 66 %

Mono-infection 35 % 56 % 48% 30 %

Co-infection 3 % 25 % 11 % 4 %

Total number of samples 225 84 71 3165

380 échantillons(345 enfants)

Taux de positivitéglobal : 

51% (CI95: 46 ‐ 57%)

Perc

enta

ge

p<0.001p<0.001 p=0.004p=0.004

81%

59%

38%

Le taux de positivité le plus important est observéchez les 6‐36 mois

34%

33

34

AAAA

35

AAAAA

36

AAAAAA

Influenza ARhinovirusesInfluenza B

Metapneumo.R.S.V.BocavirusesPara-Influenza Coronaviruses

Adenoviruses

‐ Rhinovirus sont plus prévalents chez les <6 mois (70 vs 42%, p≤0.04)

‐ Adenovirus sont plus prévalents chez les 6 à 36 mois (19 vs 6%, p=0.02)

‐ Influenza virus sont plus prévalents chez les adultes (>15 years) (22 vs 3%, p≤0.001)

> 15 years

< 15 years

A l’exception des virus influenzae, la prévalence de chaque virus ne différe pas

sensiblement entre enfants et adultes

<6 months

6 to 36 months

3 to 15 years

Adults(>15 years)

(n=90) (n=95) (n=52) (n=1100)

Num

ber

of v

irus

esN

umbe

r of

vir

uses

37

Prévalence DES VIRUS RESPIRATOIRES

SaisonnalitéVirus respiratoires identifiés

Rhinovirus 34%

Influenza B26%

Influenza A

Coronaviruses 12%

Parainfluenza viruses 8%

R.S.V. 10%

Metapneumoviruses 6%

Adenoviruses 3%Bocaviruses 1%

Très fréquents Fréquents Moins fréquents

38

Période épidémique(Novembre ‐ Avril)

Fréquence des virus respiratoires identifiés selon les saisons

Taux moyen de positif :

37% (CI95: 34 ‐ 40%)

Période non épidémique(Mai ‐ Octobre)

2122 éch.(1559 patients)

Taux moyen de positifs :

24% (CI95: 20 ‐ 28%)1020 éch.

(745 patients)

Coronaviruses 14%

Bocaviruses 1%

Metapneumoviruses 7%

Rhinovirus 27%

Adenoviruses 3%

Parainfluenza 7%

R.S.V. 13%

Influenza B28%

Influenza A

7% Coronaviruses

0% Bocaviruses

4% Metapneumoviruses

59% Rhinovirus

5% Adenoviruses

21% Parainfluenza

1% R.S.V.

3%Influenza B

Influenza A

39

Grippe, VRS

PIV 3, Adénovirus, Coronavirus

Rhinovirus Rhinovirus

PIV 1/2

Variations saisonnières:

EPIDEMIOLOGIE Avant

Forte influence des conditions météorologiques, froid et humidité.

Hiver Printemps Eté Automne

Grippe, VRS

PIV 3, Rhinovirus, Adenovirus, Coronavirus

PIV ½Laryngites

Variations saisonnières:

EPIDEMIOLOGIE VIRALE Après

Forte influence des conditions météorologiques, froid et humidité.

Hiver Printemps Eté Automne

Distribution en fonction de l’âge

Age strata 20‐40 41‐50 51‐60 61‐70 71‐80 >80

N viruses: 159 139 282 281 132 116

Influenza A

Rhinovirus

Influenza B

Metapneumo.

R.S.V.

Bocaviruses

Para-Influenza

Coronaviruses

Adenoviruses

• Certains virus sont plus prévalents chez les adultes jeunes : Rhinovirus, Adenovirus

• Chez les patients plus âgés, les virus grippaux sont prédominants……qui circulent aussi chez les adultes de 20 à 40 ans

42

• Les PCR multiplex sont les meilleures techniques permettant une identification large des agents pathogènes

• Particulièrement, chez les patients à risques ou en réanimationmédicale, une meilleure mise en œuvre des précautions d’isolement et un choix de prise en charge des patients plus adapté

Conclusion : Approche syndromique moléculaire

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• Les besoins et attentes des cliniciens :• d’avoir du recul sur les performances diagnostiques de ces tests• Nécessité de faire évoluer les recommandations et algorithmes

décisionnels• Coût acceptable

Résultats en 1 heure

Rapide

2 minutes de manipulation

Facile

14 à 30 cibles et pathogènes: Bactéries, Virus, Parasites, gènes

de Résistance

Large

Sûr

Système Fermé

Peu Encombrant

Petite taille pour implémentation facile

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Technologie FILMARRAYSystème Intégré

Une autre révolution annoncée…

ESCV

 2015 –Ab

stract 1572 –Graha

m et a

l.

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Applications : panels disponibles

Panel Respiratoire Panel Gastro‐Intestinal  Panel Méningite / Encéphalite 

Panel Hémoculture

Remerciements : Dr VISSEAUX Hôpital BICHAT CLAUDE BERNARDAP-HP PARIS

Approche syndromique dans le diagnostic des maladies infectieuses

Pr S. ZOUHAIR, Y. EL Kamouni, H. Mouhib, H. Zahir, L. ArsalaneLaboratoire de Bactériologie-Virologie, Hôpital Militaire Avicenne MarrakechFaculté de Médecine et de Pharmacie-Université CADI AYYAD MarrakechLe VIème Congrès de la SOMIPEVLe 06, 07 et 08 Avril 2018, Hôtel Jardins de l’Agdal, Marrakech

Merci pour votre attention