Etablierung eines Diagnosetests für Lungeninfektionen mit nicht-tuberkulösen Mykobakterien unter Verwendung eines Antigenstimulationstests mit nicht-tuberkulösen Mykobakterien: Von der Immunbasis über den standardisierten Aufbau bis zur Validierung

Die Zunahme nichttuberkulöser Mykobakterien-Lungeninfektionen Nichttuberkulöse Mykobakterien-Lungeninfektionen (NTM-LD) werden zu einem wichtigen klinischen Problem [1], da die Rate von NTM-Infektionen in den letzten zehn Jahren gestiegen ist [2-3]. Laut einer Studie in Taiwan stieg die NTM-LD zwischen 2000 und 2008 von 1,26 auf 7,94 pro 100.000 stationäre Patienten/Jahr [2]. Die Gründe für diesen Anstieg sind nicht ganz klar, könnten aber mit der wachsenden Zahl der erworbenen immungeschwächten Populationen und Fortschritten bei der Technik der Mykobakterienkultur zusammenhängen [4-7]. Unter den NTM-Infektionen in Taiwan wurden Mycobacterium avium complex (MAC) und M. abscessus (MAB) am häufigsten isoliert [2].

Die Schwierigkeit, echte NTM-LD frühzeitig zu diagnostizieren und zu bestätigen. NTM kommt in der Umwelt jedoch allgegenwärtig vor, sodass die Relevanz (tatsächliche Patientenzahl gegenüber der Zahl der Patienten mit Krankheit oder nur Kolonisation) weit unter 100 % liegt und bei verschiedenen NTM unterschiedlich ist Spezies. Frühere Studien haben beispielsweise gezeigt, dass das Vorhandensein von M. kansasii und MAC eine klinische Relevanz von etwa 47–70 % bzw. 35–42 % hatte [8–9]. MAB, ein weltweit neu auftretender Krankheitserreger, hat eine Relevanz von 33 % [9]. Gemäß den aktuellen NTM-Richtlinien der American Thoracic Society wird eine NTM-Lungeninfektion anhand mehrerer Kriterien diagnostiziert, darunter die Mikrobiologie der Atemwegsproben und klinische Befunde sowie radiologische Befunde [1]. Nach mikrobiologischen Kriterien sind zwei oder mehr Sätze positiver Sputum-Mykobakterienkulturen für dieselbe NTM-Spezies innerhalb eines Jahres erforderlich.

Da eine NTM-Kolonisierung im Respirationstrakt keine Seltenheit ist, stellt die Diagnose einer echten pulmonalen NTM-Infektion in der klinischen Praxis eine große Herausforderung dar. Tatsächlich sind mikrobiologische Tests auf Mykobakterien weder zeitgemäß noch effizient. Die Kultur von Mykobakterien ist zeitaufwändig und es dauerte Wochen, bis die Ergebnisse vorliegen, obwohl sie derzeit der Goldstandard für die Identifizierung von Mikroorganismen ist [10]. Die Nukleinsäureamplifikationsmethode wie die Polymerasekettenreaktion konnte nicht zwischen einer echten NTM-Infektion und einer reinen Kolonisierung unterscheiden, da der Mikroorganismus in beiden Situationen vorhanden ist [11].

Es ist wichtig, eine NTM-Infektion frühzeitig zu diagnostizieren und dann mit der Behandlung zu beginnen, da eine NTM-Lungeninfektion auf der Intensivstation oder bei Patienten, die nicht frühzeitig eine angemessene Behandlung erhalten haben, eine schnell tödliche Infektion sein kann [6]. Darüber hinaus sind MAC oder MAB, die in Taiwan am häufigsten vorkommen, gegen die meisten Anti-Tuberkulose-Therapien resistent. Daher sollte ein schnellerer und genauerer diagnostischer Test entwickelt werden [1–2, 6]. Die Hilfe der angeborenen Immunität bei der Diagnose von NTM-LD. Der körpereigene Entzündungsmarker, der unsere Immunantwort darstellt, wäre ein Indikator für die Unterscheidung einer echten mykobakteriellen Lungeninfektion von einer Kolonisierung während der erste Satz Mykobakterienkultur NTM züchtete [12-15]. Sowohl Interferon-Gamma als auch Tumornekrosefaktor-Alpha spielen eine entscheidende Rolle bei der schützenden Immunität gegen mykobakterielle Infektionen [16–17]. Diese Reaktionen hängen mit der Aktivierung des Toll-like-Rezeptors 2 (TLR2) zusammen, der für eine mykobakterielle Infektion von entscheidender Bedeutung ist [18]. Allerdings wurde die TLR-2-Expression zwischen Patienten mit NTM-Infektion und -Kolonisierung nicht untersucht. Aufgrund des Erfolgs der Anwendung des Interferon-Gamma-Freisetzungstests zur Tuberkuloseerkennung [19] verstehen wir, dass die spezifische Immunantwort bei der Diagnose einer mykobakteriellen Infektion hilfreich ist. Wir konzentrieren uns daher auf die Expression von TLR-2 und den damit verbundenen nachgeschalteten Zytokinen bei unseren Patienten mit MAC- oder MAB-Lungenerkrankungen, die den größten Teil der NTM-Infektion ausmachen [2].

Das Design unserer Studie zur Diagnose Um die Hilfe des Wirtsimmuns bei der Diagnose einer NTM-Lungeninfektion zu untersuchen, vergleichen wir zunächst die Basisexpression von TLR-2 und nachgeschalteten Zytokinen bei MAC- oder MAB-infizierten Patienten und kolonisierten Probanden. Anschließend führen wir einen In-vitro-Stimulationstest mit Mykobakterien (MAC oder MAB) zur Co-Kultivierung mit mononukleären Zellen des peripheren Blutes von Patienten durch. Die TLR-2-Expression und die Zytokinaktivierung werden nach dem Stimulationstest untersucht. Anschließend analysieren wir den Expressionsunterschied zwischen NTM-LD und Kolonisierung.