Diagnostika v infektológii

Začnime všeobecne. V infektológii je pre stanovenie definitívnej diagnózy akéhokoľvek infekčného ochorenia dôležité dokázať prítomnosť pôvodcu daného ochorenia. Existujúce metódy môžeme rozdeliť do dvoch veľkých skupín – buď ide o priamy dôkaz alebo o nepriamy dôkaz.

V prvom prípade dokazujme prítomnosť samotnej baktérie, vírusu, huby alebo parazita v tele človeka. Ak ide o parazity viditeľné voľným okom, ako je to v prípade pásomnice, zväčša stačí správny odber materiálu alebo endoskopické vyšetrenie (napr. koloskopia – vyšetrenie hrubého čreva, ktorá ukáže prítomnosť červov či pásomníc).


Horšie je to v prípade mikroskopických potvoriek, ktoré nevidíme voľným okom. Opäť je dôležité odobrať vhodný materiál – či už moč, sekrét z dolných dýchacích ciest, ster z rany, odber stolice alebo mozgovomiechový mok. Ak ide o bakteriálne ochorenie, obvykle pri vyšetrení bežným svetelným mikroskopom nachádzame po vhodnom spracovaní materiálu bakteriálne bunky. Takto môžeme diagnostikovať aj plesňové infekcie, napr. častú kandidózu (mimochodom, to je hlavný dôvod, prečo je šarlatánske tvrdenie o hube kandide ako pôvodcovi rakoviny totálny nezmysel – videli by sme ju v nádorovej mase pri obyčajnom vyšetrení mikroskopom).

Problém nastáva pri vírusových infekciách, keďže vírusy sú natoľko malé, že ich nevidíme ani pri vyšetrení svetelným mikroskopom. Priamy dôkaz vírusov spočíva v náleze ich genetickej informácie buď v podobe DNA alebo RNA – v závislosti od toho, o aký vírus ide. To dokážeme metódou zvanou polymerázová reťazová reakcia (PCR = polymerase chain reaction).

Podstatou metódy je namnoženie genetickej informácie v odobratej vzorke, čo umožňuje identifikovať, aký typ genetickej informácie sa nachádza v odobratom materiáli. Pripomína to identifikáciu na základe nasnímaných odtlačkov prstov – nájdená DNA alebo RNA sa priradí k vírusu, podobne ako priradzujeme odtlačok prsta podozrivému páchateľovi. Mimochodom, za vynález PCR získal biochemik Kary Mullis v roku 1993 Nobelovu cenu.


Nepriama diagnostika si nekladie za cieľ dokázať prítomnosť patogénu samotného, ale zmien, ktoré vznikajú ako dôsledok jeho prítomnosti. Ide hlavne o dôkaz špecifických protilátok, ktoré začne produkovať náš imunitný systém, keď sa stretne s baktériou, vírusom, či iným mikróbom. Podľa podtypu vieme často – ale nie vždy – určiť, či ide o akútnu infekciu alebo len stav po prekonanej infekcii v minulosti. Znie to jednoducho, niekedy je však interpretácia veľmi náročná. Napríklad pri infekčnej hepatitíde B rozlišujeme viacero typov protilátok a je veľmi dôležité vedieť, čo znamenajú, aby sme mohli nielen odlíšiť akútnu hepatitídu od chronickej, ale aby sme zároveň vedeli zhodnotiť priebeh liečby, či dokonca len zhodnotili účinnosť tvorby protilátok po očkovaní. Pri vírusovej hepatitíde C je len na základe protilátok prakticky nemožné určiť, či ide o prekonanú alebo akútnu infekciu.

Senzitivita a špecificita

Ešte posledné dva pojmy, než sa pustíme do koronavírov.

O spoľahlivosti určitej diagnostickej metódy nám hovoria:

senzitivita – alebo aj „citlivosť“, schopnosť odhaliť ochorenie. Predstavme si pacienta s chorobným útvarom na pľúcach. Ak je senzitivita 100 %, znamená to, že vyšetrenie u každého pacienta potvrdí zmeny na pľúcach. Ak je senzitivita 50 %, vyšetrenie potvrdí zmeny na pľúcach iba u polovici pacientov. U druhej polovice vyšetrenie nesprávne určí, že pľúca sú „čisté“ a nevykazujú nijaké zmeny.

špecificita – schopnosť určiť konkrétnu diagnózu. Opäť si predstavme pacienta s chorobným útvarom na pľúcach. Ak má vyšetrenie 100 % špecificitu, zo všetkých pacientov u každého jedného zistí, kto má rakovinu a kto iné, nezhubné zmeny na pľúcach. Ak je špecificita 50 %, vyšetrenie polovici pacientov s rakovinou určí, že ide o nezhubné zmeny. U polovici pacientov bude teda chybne vylúčená rakovina.

Z daného vyplýva, že čím má diagnostická metóda vyššiu senzitivitu a vyššiu špecificitu, tým je presnejšia.

Koronavírus a priama diagnostika

Zlatým štandardom pre dôkaz vírusu SARS-CoV-2 je metóda PCR (konkrétne qRT-PCR). V medicíne nie je nič stopercentné a diagnostika už vôbec. Existuje totiž riziko falošne pozitívnych, ako aj falošne negatívnych výsledkov. V slovenčine to znamená, že zdravý človek bude označený za chorého alebo naopak, ten, kto má skutočne infekciu, bude označený za zdravého.


Tento jav nie je iba výsadou COVID-19. Lekári sa stretávajú s nejasnými alebo falošnými výsledkami pri viacerých ochoreniach – samostatná kapitola je zrejme borelióza, keď môžu rôzne zápalové stavy v tele skresliť výsledok diagnostiky.

Vyššie spomínané prirovnanie metódy PCR k identifikácií na základe odtlačkov prstov poukazuje aj na presnosť vyšetrenia. Ak sa v odobratom materiáli nachádza genetická informácia vírusu, PCR ju nájde. Falošne negatívny nález môže nastať v prípade nevhodného materiálu. Najčastejšie sa robí výter z hrdla alebo z nosa. Chyba môže nastať pri nesprávnej technike výteru alebo skrátka v situácii, keď pacient síce má SARS-CoV-2 v tele, ale nie v oblasti hrdla či nosa.

Ďalším faktorom je správne uskladnenie odobratého materiálu a transport. Nie všetky nemocnice sú vybavené laboratóriom schopným detegovať nový koronavírus. Úplne na začiatku pandémie muselo aj Slovensko posielať vzorky do zahraničia.

Nedávny systematický prehľad hodnotil výsledky opakovaných testov u 957 negatívnych pacientov a dospel k záveru, že test prinášal falošne negatívne výsledky v 2-29 % prípadov. To zodpovedá senzitivitu medzi 71-98 %. (1) Z uvedeného vyplýva, že pozitívny výsledok PCR vyšetrenia má vyššiu výpovednú hodnotu, než negatívny výsledok. Preto aj pri negatívnom výsledku vyšetrenia PCR, ale pretrvaní podozrenia na COVID-19, je potrebné vyšetrenie zopakovať a nespoliehať sa na jeden výsledok.

Aktuálne štúdie udávajú špecificitu PCR testovania 95 %. (2) Situácia sa líši v jednotlivých krajinách, pričom nie všade sú PCR testy rovnako spoľahlivé. Americká štúdia porovnala deväť PCR testov – v USA, Číne, Nemecku a Hongkongu. Všetky sú síce schopné dokázať prítomnosť SARS-CoV-2, avšak spoľahlivosť týchto testov sa líšila v závislosti od spôsobu spracovania materiálu.

Koronavírus a nepriama diagnostika

Inou možnosťou diagnostiky infekcie je, ako už bolo vyššie spomenuté, nepriamy dôkaz, ktorý sa zameriava na zisťovanie špecifických látok v tele, vznikajúcich ako dôsledok infekcie. Vírus napadne telo, imunita začne bojovať. Či bude úspešná, nie je isté, každopádne podskupina bielych krviniek začne produkovať protilátky. Ako môžu tieto bielkoviny cirkulujúce v krvi zabiť vírus?


Popravde, nezabíjajú ho. Protilátka sa naviaže na tie časti vírusu, ktoré sú dôležité pre vstup do ľudskej bunky. Tým ho vlastne zneutralizuje a vírus ostáva v mimobunkovom priestore, kde sa nevie množiť. Zároveň tým, že sa naň naviaže, ho označí a náš imunitný systém vyšle biele krvinky, ktoré ho zničia. Označený vírus je pre biele krvinky ako blikajúce svetlo v tme.

Keďže rôzne vírusy a baktérie majú rôzne povrchy, imunitný systém musí pri rôznych infekciách produkovať odlišné protilátky. Ak dokážeme prítomnosť protilátky namierenú na konkrétneho pôvodcu infekcie, vieme, že náš imunitný systém sa s ním už stretol. Testovanie protilátok zároveň vyžaduje znalosti presného zloženia vírusovej častice, aby sme vedeli, aké protilátky máme vlastne hľadať.

SARS-CoV-2 patrí do skupiny koronavírusov, čo sú častí pôvodcovia bežnej nádchy. Väčšina ľudí sa teda už nejakým koronavírusom nakazila. Príbuzné vírusy sú vzájomne podobné (koniec-koncov sú v jednej skupine) a preto existuje pri testovaní protilátok riziko „skríženej reakcie“. Inými slovami, test môže preukázať COVID-19, hoci sa pacient nakazil iba iným, bežným koronavírusom. Preto sa hľadá taká molekula vírusu, ktorá by bola špecifická pre SARS-CoV-2.

Pre zaujímavosť, zatiaľ to vyzerá, že vhodným kandidátom je štrukturálny spike-protein. Je vysoko špecifický, avšak ani u neho nie je vylúčená skrížená reakcia.

Takže tu máme hneď niekoľko faktorov, ktoré ovplyvňujú výsledok testu. Pri laboratórne vykonaných testoch máme vysokú istotu správneho výsledku. Riziko falošnej pozitivity hrozí predovšetkým u „rýchlotestov“, ktoré sa dajú kúpiť aj na internete.

Stále je nejasné, či prítomnosť protilátok znamená pre človeka, ktorý prekonal COVID-19, odolnosť voči chorobe. Nemáme dostatok údajov, aby sme mohli tvrdiť, či a na ako dlho majú takýto pacienti imunitu. Vychádzajúc z doterajších zistení, ako aj zo skúseností so SARS a MERS v minulosti sa predpokladá, že vzniká aspoň čiastočná imunita a trvá asi tri roky. (4)


Súčasné testy na protilátky proti COVID-19 vykazujú vysokú senzitivitu (až skoro 100 %) aj špecificitu (až 99,8%). (5, 6) Výsledky však ovplyvňuje načasovanie testovania – napr. v prvých 7 dňoch infekcie sa zistila senzitivita testovania protilátok pomocou metódy ELISA pod 30 %. To znamená, že viac ako 70 % pacientov s COVID-19 by bolo prehliadnutých. Senzitivita stúpa s trvaním ochorenia, po treťom týždni dosahuje viac ako 94 %. (7)

Tak sú tie testy spoľahlivé či nie?

Falošná negativita, falošná pozitivita... To znie, akoby sme si neboli príliš istí, či sú výsledky testovania hodnoverné. Môžeme spochybniť všetky negatívne výsledky?

Dobrá otázka. Popravde, základom správnej diagnózy je správny výber pacientov. Vyšetrenie indikujeme na základe predtestovej pravdepodobnosti ochorenia. Je rozdiel, či je pacient bez príznakov a zo Slovenska, alebo kašle a prichádza z USA, kde pandémia zúri vo veľkom. Predtestovú pravdepodobnosť uplatňujeme aj pri iných vyšetreniach v medicíne – napr. pri indikácii katétrového vyšetrenia srdca. Nie každá bolesť na hrudi totiž znamená infarkt. Ak by sme ignorovali predtestovú pravdepodobnosť, potom by mladá generácia do tridsať rokov, bežne trpiaca na skoliózu, pravidelne ležala na kardiológii.

Pre správny výber pacientov je nevyhnutná aj prevalencia, teda výskyt ochorenia. V krajinách, kde je výskyt nízky, ako na Slovensku, nie je potrebné testovať každého pacienta, ktorý príde povedzme na vyšetrenie očí. Ak by však išlo o staršieho človeka z domova pre seniorov, kde sa vírus vyskytol, je správne ho testovať. Samozrejme, ide o zjednodušené vysvetlenie problematiky a výsledné rozhodnutie závisí od viacerých odborných detailov, ako aj od rozhodnutia epidemiológov. Čím vyššia je prevalencia, tým vyššia je výpovedná hodnota výsledku PCR.

Rovnako ako pri priamej diagnostike, aj pri dôkaze protilátok zohráva úlohu predtestová pravdepodobnosť ochorenia, ktoré určuje výskyt COVID-19 v populácii. Pri nízkom výskyte môže ísť až o 6 % falošne pozitívnych testov.

Záver

Problematika diagnostiky COVID-19 je oveľa zložitejšia a keby sme sa jej chceli venovať detailne, asi by sa väčšina čitateľov unudila po dvoch stranách. Podstatné je si uvedomiť, že máme pomerne spoľahlivé testy, ktoré však nie sú bezchybné a ktorých použitie musí byť správne indikované. Keďže si viaceré štáty vytvárajú vlastné testovacie sady, môže sa spoľahlivosť diagnostiky medzi krajinami líšiť.

Tento článok sme Vám mohli priniesť vďaka podpore na Patreone. Aj symbolický príspevok nám pomôže zverejňovať viac kvalitných článkov.

Zdroje:

1. Arevalo-Rodriguez I, Buitrago-Garcia D, Simancas-Racines D et al. False negative results of initial RT-PCR assays for Covid-19: a systematic review. medRxiv 2020 Apr 21: doi: 10.1101/2020.04.16.20066787
2. Watson J, Whiting PF, Brush JE: Practice Pointer: Interpreting a COVID-19 test result. BMJ 2020, 369: m1808
3. Vogels CBF, Brito AF, Wyllie AL et al.: Analytical sensitivity and efficiency comparisons of SARS-CoV-2 qRT-PCR assays. medRxiv 2020 Apr 26: doi: 10.1101/2020.03.30.20048108.
4. Schlenger RL. Ergebnisse richtig interpretieren. Deutsches Arzteblat Jg 117 Heft 24 12. Juni 2020.
5. Fachinformation Elecsys Anti-SARS-CoV-2 https://diagnostics.roche.com/global/en/products/params/elecsys-anti-sars-cov-2.html
6. Fachinformation Anti-SARS-CoV-2-ELISA IgG https://coronavirus-diagnostik.de/antikoerpertestsysteme-fuer-covid-19.html
7. Zhao J, Yuan Q, Wang H et al. Antibody respons SARS-CoV-2 in patients of novel coronavirus disease 2019. Clin Infect Dis 2020 Mar 28. doi:10.1093/cid/ciaa344

Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok

Tweet