Vevsmikromiljøsignaturer av Mycetom Granuloma

Mycetom er en kronisk, spesifikk, subkutan granulomatøs, progressiv og skjemmende inflammatorisk sykdom. Det er forårsaket av ekte sopp eller av visse bakterier, og derfor er det vanligvis klassifisert i henholdsvis eumycetoma og actinomycetoma. Madurella mycetomatis er det vanligste eumycetom-årsaksmiddelet, mens Streptomyces somaliensis og Nocardia brasiliensis er de vanlige årsaksorganismene for actinomycetoma. Triaden av en smertefri subkutan masse, bihuledannelse og purulent eller sero-purulent utflod som inneholder korn er patognomonisk for mycetom. Det inflammatoriske subkutane granulomet sprer seg vanligvis til å involvere huden og de dype strukturene, noe som resulterer i ødeleggelse, deformitet og tap av funksjon, noen ganger kan det være dødelig. Foten og hånden er de hyppigst berørte stedene sett i 82 % av tilfellene. I endemiske områder kan andre deler av kroppen være involvert som kne, arm, ben, hode og nakke, lår og perineum. Ingen alder er unntatt i mycetom; det forekommer imidlertid hyppigere hos unge voksne menn i aldersgruppen 20-40 år, og nesten 30 % av rapporterte pasienter var unge studenter.

Den sanne forekomsten og prevalensen av mycetom over hele verden er ikke nøyaktig kjent. Det er interessant å merke seg at de fleste av de rapporterte mycetomdataene er relatert til sykehuspasienter med avansert sykdom. Dette tilskrives naturen til mycetom som vanligvis er smertefri, sakte progressiv og den sene presentasjonen av flertallet av pasientene på grunn av dårlig helseutdanning, mangel på helsefasiliteter og økonomiske begrensninger.

Den verdensomspennende utbredelsen av mycetom varierer mye. Det er endemisk i mange tropiske og subtropiske regioner og råder i mycetombeltet, som inkluderer landene Sudan, Somalia, Senegal, India, Yemen, Mexico, Venezuela, Columbia, Argentina og noen få andre. Det afrikanske kontinentet ser ut til å ha den høyeste belastningen og utbredelsen av sykdommen. Det har også blitt mye rapportert fra India. Imidlertid er mycetom også rapportert i mange tempererte områder. Det er noen få rapporter om mycetom fra USA, Sri Lanka, Tyskland, Egypt, Tyrkia, Filippinene, Japan, Libanon, Thailand, Saudi-Arabia, Tunisia og Iran.

Riktig behandling av mycetom avhenger hovedsakelig av nøyaktig diagnose. Det er viktig å identifisere den forårsakende organismen til artsnivå og de gjeldende testene for det er den klassiske kornkulturen, kirurgisk biopsi histopatologisk undersøkelse og ulike molekylære teknikker som PCR. Ulike bildeteknikker som konvensjonell røntgen, ultrasonografi, CT-skanning og MR er i bruk for å bestemme sykdomsforlengelsen. De fleste av disse testene og teknikkene er invasive, dyre og av lav sensitivitet og spesifisitet. Videre er de ikke tilgjengelige i de endemiske mycetomområdene, og derfor er det et desperat behov for en enkel å bruke, feltvennlig test for å identifisere det forårsakende middelet.

Håndteringen av denne plagsomme og ødeleggende sykdommen er skuffende. Behandlingen avhenger hovedsakelig av det etiologiske middelet, stedet og sykdommens utstrekning. Inntil nylig var den eneste tilgjengelige behandlingen for mycetom amputasjon eller flere skjemmende skjemmende kirurgiske utskjæringer. Kombinert medisinsk behandling i form av soppdrepende midler for eumycetom og antibiotika og antimikrobielle midler for actinomycetom og ulike kirurgiske eksisjoner er gullstandarden ved mycetom.

Rapporter om medisinsk behandling ved eumycetom er knappe og utilstrekkelige. Gjennom årene og frem til nå var behandlingen av eumycetom basert på personlig klinisk erfaring og på resultatene av sporadiske kasusrapporter, snarere enn kontrollerte kliniske studier. Generelt er massive kirurgiske eksisjoner eller amputasjon av den berørte delen den foretrukne behandlingen for eumycetom. Ulike soppdrepende midler har blitt forsøkt med liten suksess. Dette er kanskje overraskende, siden eumycetom-fremkallende midler er lavgradige infeksjonsorganismer og deres utryddelse bør lett oppnås ved administrering av soppdrepende legemidler. Generelt er actinomycetoma mottagelig for medisinsk behandling med antibiotika og andre kjemoterapeutiske midler. Kombinert medikamentell behandling foretrekkes alltid fremfor et enkelt legemiddel for å unngå medikamentresistens og for å utrydde sykdom.

Medisinsk behandling for begge typer mycetom må fortsette inntil pasienten er klinisk, radiologisk, ultralyd og cytologisk helbredet. Residiv er mer vanlig etter et ufullstendig eller uregelmessig behandlingsforløp. Med pasientens manglende etterlevelse er det en god sjanse for organismen å utvikle medikamentresistens.

Studien ble utført ved Mycetoma-klinikken ved Mycetoma Research Center (MRC), Khartoum Sudan. Pasienter ble registrert i studien etter at skriftlig informert samtykke ble innhentet i tråd med Helsinki-erklæringen.

Pasientene ble kategorisert i tre grupper;

• Pasienter med eumycetomlesjoner (n=10)
• Pasienter med actinomycetomlesjoner (n=12)
• Pasienter med lesjoner med ukjent årsakssammenheng (n=6)

Formalinfiksering og parafininnstøping ble utført ved MRC i henhold til standardprosedyrer.

Finnålsaspirater (FNA) ble samlet for flowcytometri på samme tid og på samme sted som lesjonen i kroppen.

Aspirater ble frosset ved -80C for fremtidig analyse. Samtidig ble 15 ml blod tatt fra hver pasient for immunologiske funksjonsanalyser.

Mononukleære celler fra perifert blod ble fremstilt ved bruk av standardprotokoller og lagret i flytende nitrogen til nødvendig.

5 ml blod ble samlet i Paxgene-rør for transkriptomisk analyse.

Immunhistokjemi Immunhistokjemi ble utført ved University of York, Storbritannia. Formalinfikserte parafininnstøpte (FFPE) seksjoner ble analysert ved å bruke 700-gen Nanostring PanCancer Immune Cell-profileringspanelet for å få et høyt nivå av den immune/inflammatoriske signaturen.

Serieseksjoner ble utsatt for svært multiplekset antistofffarging ved bruk av Nanostring Digital Spatial Profiling-systemet for å oppnå en omfattende og romlig løst innsikt i lesjonsmikromiljø.

Kandidater for pan-mycetom-mål identifisert ved disse tilnærmingene ble bekreftet ved bruk av immunfluorescerende antistoffer og RNA-fluorescerende in situ-hybridisering.

Alle data ble registrert som digitaliserte hele lysbildebilder for publisering og arkivering.

Antigenspesifikke T-celleresponser T-celleresponsanalyse ble utført ved Institute for Endemic Diseases, University of Khartoum.

Perifere mononukleære blodceller (PBMCs) fra pasienter og alder og kjønn samsvarende sunn kontroll fra endemisk område ble stimulert i 7 dager med sopp og bakterielle lysater. IFN-, IL-17-, IL-4- og IL-10-responser ble bestemt ved ELISPOT-analyse.

Flowcytometri på FNB-er ble utført med paneler av antistoffer for å evaluere T-celle- og myeloidcelle-fenotype.

Transkriptomikk av fullblod Blod ble samlet inn i Paxgene og lagret ved -80c. RNA ble ekstrahert fra lagrede prøver. Fullblodtranskriptomiske data ble oppnådd ved RNA-Seq.

Cytokinmålinger i mycetomaspirater ble utført ved bruk av kommersielt tilgjengelige ELISA-sett.