Moderne mykobakteriologische Labordiagnostik

Zusammenfassung

Die frühzeitige Diagnose einer Tuberkulose ist nach wie vor eines der wichtigsten Mittel zur Transmissionsverhinderung und damit zur Eliminierung dieser Erkrankung. Die endgültige Diagnose der Tuberkulose kann auch heute noch nur durch den Nachweis von Mykobakterien mittels bakteriologischer oder molekularbiologischer Untersuchung von Sputum oder anderen Untersuchungsmaterialien erfolgen (1 – 4). Hinweise auf einen wahrscheinlichen Fall liefern jedoch auch radiologische Untersuchungen und die klinische Symptomatik. Immunologische Verfahren wie der Tuberkulinhauttest und die neuen Interferon-γ-Tests ermöglichen die Diagnose einer latenten Tuberkulose, können jedoch nicht zwischen latenter und aktiver Tuberkulose unterscheiden.
Damit sind die wichtigsten bakteriologischen Methoden für die Diagnostik der Tuberkulose die Folgenden: der mikroskopische Nachweis säurefester Stäbchen im Untersuchungsmaterial, die kulturelle Isolierung der Keime in Flüssigmedien mit anschließender molekularbiologischer Identifizierung und der schnelle Nachweis mithilfe von Nukleinsäureamplifikationstechniken (NAT). Die Empfindlichkeitsprüfung wurde schon durch den Einsatz von Flüssigmedien zeitlich verbessert und kann heute sogar für einige Antibiotika mithilfe der molekularbiologischen Methoden noch weiter verkürzt werden.

Abstract

Early diagnosis of tuberculosis is one of the most important tools for the interruption of transmission chains and the elimination of the disease. Even today the final diagnosis of tuberculosis has to be confirmed finally by the bacteriological detection of mycobacteria in sputa or other specimens (1 – 4). The suspicion of tuberculosis can be corroborated by chest X-ray and clinical symptoms. Immunologically based assays like the tuberculin skin-test and the new interferon-γ-release-assays enable the diagnosis of tuberculosis infection, but cannot distinguish between active and latent tuberculosis.
Therefore, the main bacteriological tools in tuberculosis diagnostics remain the following: the microscopic detection of acid-fast bacteria in the specimens, the cultural isolation of the bacteria in liquid media and subsequent identification with molecular methods and the rapid direct identification with nucleic acid amplification techniques (NAT). Drug susceptibility testing has been enhanced by application of the more rapid liquid media and, at least for some drugs, the time to detection can be further shortened by the usage of molecular-based techniques.

Literatur

• 1 Deutsches Institut für Normung (DIN) e. V .Medizinische Mikrobiologie – Tuberkulosediagnostik DIN 58 943-3, Kulturelle Methoden zur Isolierung von Mykobakterien. Berlin: Beuth 1996
• 2 Deutsches Institut für Normung (DIN) e. V .Medizinische Mikrobiologie – Tuberkulosediagnostik DIN 58 943- 8, Empfindlichkeitsprüfung von Tuberkulosebakterien gegen Chemotherapeutika. Berlin: Beuth 1996
• 3 Deutsches Institut für Normung (DIN) e. V .Medizinische Mikrobiologie – Tuberkulosediagnostik DIN 58 943-9, Phänotypische Differenzierung von Tuberkulosebakterien. Berlin: Beuth. (Norm-Entwurf) 2003
• 4 Deutsches Institut für Normung (DIN) e. V .Medizinische Mikrobiologie – Tuberkulosediagnostik DIN 58 943-32, Mikroskopische Methoden zum Nachweis von Mykobakterien. Berlin: Beuth 1995
• 5 Kühnen E, Rüsch-Gerdes S. Bakteriologie. In: Konietzko N, Loddenkemper R (Hrsg.) Tuberkulose. Stuttgart: Thieme Verlag 1999: 53-61
• 6 Mitchison D A, Allen B W, Lambert R A. Selective media in the isolation of tubercle bacilli from tissues.  J Clin Path. 1973;  26 250-252
• 7 Soolingen D Van, Kremer K, Vynycky E. New Perspectives in the molecular epidemiology of tuberculosis. In: Kaufmann S and Hahn H eds. Berlin: Karger 2003: 17-45
• 8 Talbot E A, Williams D L, Frothingham R. PCR identification of Mycobacterium bovis BCG.  J Clin Microbiol. 1997;  35 566-569
• 9 Richter E, Weizenegger M, Rüsch-Gerdes S. et al . Evaluation of Genotype MTBC assay for differentiation of clinical Mycobacterium tuberculosis complex isolates.  J Clin Microbiol. 2003;  41 2672-2675
• 10 Soini H, Musser J M. Molecular diagnosis of mycobacteria.  Clin Chem. 2001;  47 809-814
• 11 Harmsen D, Rothgänger J, Frosch M. et al . RIDOM: Ribosomal Differentiation of Medical Microorganisms Database.  Nucleic Acids Res. 2002;  30 416-417
• 12 Richter E, Rüsch-Gerdes S, Hillemann D. Evaluation of the GenoType Mycobacterium assay for identification of mycobacterial species from cultures.  J Clin Microbiol. 2006;  44 1769-1775
• 13 Makinen J, Sarkola A, Marjamaki M. et al . Evaluation of GenoType and LiPA MYCOBACTERIA assays for identification of Finnish mycobacterial isolates.  J Clin Microbiol. 2002;  40 3478-3481
• 14 Kamerbeek J, Schouls L, Kolk A. et al . Simultaneous detection and strain differentiation of Mycobacterium tuberculosis for diagnosis and epidemiology.  J Clin Microbiol. 1997;  35 907-914
• 15 Embden J D van, Cave M D, Crawford J T. et al . Strain identification of Mycobacterium tuberculosis by DNA fingerprinting: recommendations for a standardized methodology.  J Clin Microbiol. 1993;  31 406-409
• 16 Supply P, Mazars E, Lesjean S. et al . Variable human minisatellite-like regions in the Mycobacterium tuberculosis genome.  Mol Microbiol. 2000;  36 762-771
• 17 Küchler R, Pfyffer G, Rüsch-Gerdes S. et al .MIQ 5. Tuberkulose Mykobakteriose. In: Mauch H, Lüttichen R, Gatermann S (Hrsg.) Qualitätsstandards in der mikrobiologisch-infektiologischen Diagnostik. Stuttgart: Gustav Fischer 1998
• 18 Rüsch-Gerdes S, Pfyffer G E, Casal M. et al . Multicenter laboratory validation of the BACTEC MGIT 960 technique for testing susceptibilities of Mycobacterium tuberculosis to classical second-line drugs and newer antimicrobials.  J Clin Microbiol. 2006;  44 688-692
• 19 Griffith D E, Aksamit T, Brown-Elliot B A. et al . An official ATS/IDSA Statement: Diagnosis, treatment, and prevention of nontuberculous mycobacterial diseases.  Am J Respir Crit Care Med. 2007;  175 367-416
• 20 Zhang Y, Telenti A. Genetics of drug resistance in Mycobacterium tuberculosis. In: Harfull GF, Jacobs WR, Jr. eds. Molecular Genetics of Mycobacteria. Washington D.C.: ASM Press 2000: 235-251
• 21 Wade M M, Zhang Y. Mechanisms of drug resistance in Mycobacterium tuberculosis.  Front Biosci. 2004;  9 975-994
• 22 Telenti A, Honoré N, Bernasconi C. et al . Genotyping assessment of isoniazid and rifampin resistance in Mycobacterium tuberculosis: a blind study at reference laboratory level.  J Clin Microbiol. 1997;  35 719-713
• 23 Hillemann D, Rüsch-Gerdes S, Richter E. Evaluation of Genotype(R) MTBDRplus Assay for rifampicin and isoniazid susceptibility testing of Mycobacterium tuberculosis strains and in clinical specimens.  J Clin Microbiol. 2007;  45 2635-2640
• 24 Mäkinen J, Marttila H J, Marjamaki M. et al . Comparison of two commercially available DNA line probe assays for detection of multidrug-resistant Mycobacterium tuberculosis.  J Clin Microbiol. 2006;  44 350-352
• 25 Hillemann D, Rüsch-Gerdes S, Richter E. Application of the Genotype MTBDR assay directly on sputum specimens.  Int J Tuberc Lung Dis. 2006;  10 1057-1059
• 26 Moore D A, Evans C A, Gilman R H. et al . Microscopic-observation drug-susceptibility assay for the diagnosis of TB.  New Engl J Med. 2006;  355 1539-1550
• 27 Pai M, Riley L W, Colford J M Jr. Interferon-gamma assays in the immunodiagnosis of tuberculosis: a systematic review.   Lancet Infect Dis. 2004;  4 761-776
• 28 Menzies D, Pai M, Comstock G W. Meta-analysis: New tests for diagnosis of latent tuberculosis infection: areas of uncertainty and recommendations for research.   Ann Intern Med. 2007;  146 340-354
• 29 DZK-Empfehlungen zur Untersuchungsuntersuchung: Deutsches Zentralkomitee zur Bekämpfung der Tuberkulose . Empfehlungen für die Umgebungsuntersuchungen bei Tuberkulose.  Pneumologie. 2007;  61 440-455

Bisher erschienene Beiträge aus dieser Serie

• 30 Murray J. Die historische Entwicklung der Tuberkulose seit Robert Kochs Entdeckung des Tuberkelbazillus 1882.  Pneumologie. 2007;  61 764-771
• 31 Ulrichs T. Immunologie der Tuberkulose und Entwicklungsstand neuer Impfstoffe.  Pneumologie. 2008;  62 143-148
• 32 Kalsdorf B. et al . Klinik und Diagnose der Tuberkulose.  Pneumologie. 2008;  62 284-294