Optimizarea diagnosticului și eficientizarea tratamentului tuberculozei: Teză de doctor habilitat în științe medicale: 321.07 - Ftiziopneumologie

Abstract

Structura tezei: introducere, șase capitole, concluzii, bibliografia din 307 surse, 29 de figuri, 17 de tabele, Rezultatele studiului au fost publicate în 51 de lucrări științifice. Cuvinte cheie: TB, MDR, diagnostic de laborator, M. tuberculosis, tratament antituberculos. Domeniul de studiu: Medicină generală. Pneumoftiziologie. Scopul cercetării: Evaluarea intervențiilor clinice și de laborator cu potențial de optimizare a diagnosticului și de eficientizare a tratamentului bolnavilor de tuberculoză. Obiectivele cercetării: Aprecierea eficacității determinării răspunsului celular periferic specific prin interferon-γ și interleukina-2 în diferențierea statutelor clinice ale infecției prin M. tuberculosis; Evaluarea acurateței diagnostice a citirii automatizate a frotiurilor de microscopie în colorație fluorescentă prin platforma Fluorobot în diagnosticul tuberculozei pulmonare la adulți; Determinarea impactului implementării tehnicii GeneXpert MTB/Rif asupra managementului terapeutic la bolnavii cu tuberculoză pulmonară mutlidrog rezistentă în Republica Moldova; Determinarea rolului evaluării specimenelor de aspirat bronșic în diagnosticul tuberculozei pulmonare la pacienții cu specimene paucibacilare ale sputei liber expectorate; Aprecierea eficacității includerii badaquilinei în schemele de tratament al tuberculozei multidrog rezistente în condițiile managementului programatic al bolnavilor de tuberculoză; Evaluarea raționalității includerii izoniazidei în doze mari în schemele terapeutice utilizate la bolnavii cu tuberculoza multidrog rezistentă; Aprecierea impactului funcției respiratorii la momentul diagnosticului asupra rezultatelor tratamentului la bolnavii cu tuberculoză pulmonară; Evaluarea opțiunilor de apreciere a rezultatelor tratamentului la bolnavii de tuberculoză. Noutatea și originalitatea științifică. Noutatea cercetării este dată de evaluarea eficacității aplicării de noi biomarkeri (profilul citokinic IL-2/INF-γ al limfocitelor din sângele periferic), specimene alternative (aspirat bronșic) și soluții tehnologice originale (FluoroSpot, Fluorobot, Xpert MTB/Rif) în scopul diagnosticării infecției tuberculoase în practica clinică. La fel, noutatea studiului este asigurată de aprecierea eficacității și/sau raționalității aplicării în condițiile clinice de rutină din cadrul sistemului de sănătate din Republica Moldova a unor medicamente noi precum badaquilina sau dozelor mari de izoniazidă, de rând cu identificarea de noi factori predictivi ai eficacității tratamentului antituberculos și aplicării unor abordări mai obiective, din punct de vedere clinic, în aprecierea rezultatelor tratamentului antituberculos Rezultatele noi pentru știință și practică: Fluorospot - ul reprezintă o metodă alternativă pentru diagnosticul infecției tuberculoase latente cu acuratețe diagnostică similară cu cea a tehnicilor IGRA-EliSpot; Aplicarea tehnologiilor pe bază de deep learning algorithm precum Fluorobotul permite citirea automatizată a frotiurilor microscopice în colorație fluorescentă cu o acuratețea comparabilă cu cea obținută la citirea manuală; Aplicarea la scară națională a tehnicii Xpert MTB/Rif în diagnosticul tuberculozei a permis reducerea întârzierii terapeutice de 6 ori la bolnavii cu tuberculoză pulmonară MDR; Utilizarea specimenelor de aspirat bronșic testate prin teste molecular-genetice (Xpert MTB/Rif) la bolnavii cu tuberculoză pulmonară cu paucibacilaritate înaltă (microscopie și Xpert MTB/Rif negative în probele de spută liber expectorată) permite confirmarea microbiologică adițională la o pătrime dintre acești bolnavi.; Badaquilina utilizată în schemele de tratament la bolnavii cu tuberculoză MDR, inclusiv la cei cu eșec a tratamentelor anterioare, în condițiile oferirii îngrijirilor medicale în mod programatic asigură o rată înaltă de vindecare și reducerea mortalității; Rezistența față de izoniazidă la bolnavii cu tuberculoză MDR în Republica Moldova este în majoritatea covârșitoare a cazurilor determinată de mutații în gena katG (asociate cu niveluri înalte ale concentrațiilor minime inhibitorii față de acest medicament), fapt care exclude administrarea empirică a dozelor mari de izoniazidă (15-20 mg/kg) în schemele de tratament la acești bolnavi; Pattern-ul restrictiv al funcției pulmonare la bolnavii cu tuberculoză pulmonară, apreciat la inițierea tratamentului antituberculos, este un factor predicitv negativ, potențial modificabil, al rezultatelor tratamentului la bolnavii de tuberculoză; Aprecierea rezultatelor tratamentului antituberculos după o perioadă de supraveghere posterapie reprezintă o abordare mai rațională din punct de vedere clinic de evaluare a tratamentului antituberculos, fezabilă în condițiile de îngrijire programatică a bolnavilor de tuberculoză. Semnificația teoretică. Cercetarea oferă argumentarea teoretică necesară luării deciziilor de optimizare a algoritmelor diagnostice curente de confirmare a infecției tuberculoase prin includerea potențială în acestea a testelor serologice de apreciere a INF-γ și IL-2 secretate de limfocitele T, citirii automatizate a frotiurilor de microscopie în colorație fluorescentă și testării prin teste molecular-genetice a specimenelor de aspirat bronșic la bolnavii cu spută paucibacilară. Argumentarea intervențiilor menționate poate fi efectuată din perspectiva sensibilității, specificității, raportului de probabilitate pozitivă și cel de probabilitate negativă demonstrate în prezenta lucrare. La fel, a fost argumentat impactul implementării la nivel național a tehnicii Xpert MTB/Rif prin aprecierea efectul global asupra reducerii întârzierii terapeutice la bolnavii cu tuberculoză pulmonară MDR. În cardul evaluării intervențiilor de eficientizare a tratamentului antituberculos a fost argumentată eficacitatea includerii în schemele de tratament în condiții programatice la bolnavii cu tuberculoză MDR a badaquilinei prin demonstrarea unei rate de vindecarea mai mare și a mortalității mai reduse la utilizarea acestui medicament precum și ineficacitatea includerii empirice (fără aprecierea determinatei genetice) a izoniazidei în doze mari în schemele de tratament la bolnavii cu tuberculoză MDR. În același context, a fost argumentată raționalitatea și fezabilitatea supravegherii postterapeutice în evaluarea rezultatelor tratamentului antituberculos. Valoarea aplicativă. Aplicarea intervențiilor evaluate în cadrul lucrării permite reducerea întârzierii diagnostice la bolnavii cu tuberculoză pulmonară MDR, creșterea semnificativă a confirmării microbiologice a tuberculozei pulmonare la bolnavii cu spută paucibacilară, precum și optimizarea citirii frotiurilor de microscopie în colorație fluorescentă. La fel, utilizarea soluțiilor terapeutice evaluate sunt eficiente în creșterea vindecării și reducerea ratei de mortalitate la bolnavii cu tuberculoză MDR, precum și evitarea tratamentelor neargumentate cu doze mari de izoniazidă cu potențial efect hepatotoxic la acești bolnavi. Utilizarea aprecierii eficacității tratamentului după supravegherea postratament oferă o evaluare mai obiectivă din punct de vedere clinic al eficacității terapeutice. Implementarea rezultatelor științifice. Recomandările studiului sunt utilizate în procesul didactic de pregătire a cadrelor medicale la Disciplina de Pneumologie și Alergologie, precum și în secțiile de ftiziopneumologie a IMSP IFP “Chiril Draganiuc”. Au fost înregistrate 3 certificate de inovator și 3 acte de implementare a rezultatelor.

Структура диссертации: введение, шесть глав, выводы, библиография из 307 источников, 29 рисунков, 17 таблиц, результаты исследования опубликованы в 51 научной работе. Ключевые слова: ТБ, МЛУ, лабораторная диагностика, M. tuberculosis, противотуберкулезное лечение. Область исследования: Общая медицина. Фтизиопульмонология. Цель исследования: Оценка клинических и лабораторных вмешательств, способных оптимизировать диагностику и улучшить лечение больных туберкулезом. Задачи исследования: Оценить эффективность определения специфического ответа интерферона-γ и интерлейкина-2 периферических клеток в дифференциации клинического статуса M. tuberculosis; Оценить диагностическую точность автоматизированного чтения мазков в флуоресцентном окрашивании с помощью платформы Fluorobot в диагностике туберкулеза легких у взрослых; Определить влияние внедрения методики GeneXpert MTB/Rif на ведение пациентов с множественно лекарственно устойчивым туберкулезом легких в Республике Молдова; Определить роль оценки образцов бронхиального аспирата в диагностике туберкулеза легких у пациентов с малобациллярной мокротой; Оценка эффективности включения бедакиллина в схемы лечения туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью в контексте программного ведения больных туберкулезом; Оценка рациональности включения высоких доз изониазида в схемы лечения пациентов с туберкулезом с множественной лекарственной устойчивостью; Оценка влияния параметров респираторной функции на результаты лечения пациентов с туберкулезом легких; Оценка разных подходов определения результатов лечения у пациентов с туберкулезом. Научная новизна и оригинальность. Новизна исследования заключается в оценке эффективности применения новых биомаркеров (IL-2/INF-γ цитокиновый профиль лимфоцитов периферической крови), альтернативных образцов (бронхиальный аспират) и оригинальных технологических решений (FluoroSpot, Fluorobot, Xpert MTB/Rif) для диагностики туберкулезной инфекции в клинической практике. Также новизна исследования заключается в оценке эффективности и/или рациональности применения в повседневных клинических условиях в рамках системы здравоохранения Республики Молдова новых препаратов, таких как бедакилин или изониазида в высоких дозах. В том числе новизна обусловлена выявлением новых предикторов эффективности противотуберкулезного лечения и применением более объективных, с клинической точки зрения, подходов в оценке результатов противотуберкулезного лечения. Новые результаты для науки и практики: Fluorospot представляет собой альтернативный метод диагностики латентной туберкулезной инфекции с диагностической точностью, сходной с точностью методов IGRA-EliSpot; Применение технологий на основе алгоритмов глубокого обучения, таких как Fluorobot, позволяет автоматизированное чтение микроскопических мазков в флуоресцентном окрашивании с точностью, сравнимой с точностью, получаемой при ручном чтении; Общенациональное внедрение метода Xpert MTB/Rif в диагностике туберкулеза позволило в 6 раз сократить задержку терапии у пациентов с МЛУ туберкулезом легких; Использование образцов бронхиального аспирата, протестированных молекулярно-генетическими тестами (Xpert MTB/Rif) у пациентов с туберкулезом легких малобацилярной мокротой (микроскопия и Xpert MTB/Rif отрицательны) позволяет получить дополнительное микробиологическое подтверждение заболевания у четверти этих пациентов; Использование бедакилина в схемах лечения пациентов с МЛУ ТБ, включая тех, кто ранее не получал лечения, при программном оказании помощи обеспечивает высокий процент излечения и снижение смертности; Резистентность к изониазиду у больных МЛУ ТБ в Республике Молдова в подавляющем большинстве случаев обусловлена мутациями в гене katG (ассоциированными с высокими уровнями минимальных ингибирующими концентрациями этого препарата), что исключает эмпирическое назначение высоких доз изониазида (15-20 мг/кг) в схемах лечения этих пациентов; Рестриктивный паттерн функции легких у пациентов с туберкулезом легких, оцененный в начале противотуберкулезного лечения, является потенциально модифицируемым негативным предиктором результатов лечения пациентов с туберкулезом; Оценка результатов противотуберкулезного лечения после периода постлечебнаго наблюдения является более клинически рациональным подходом в оценке противотуберкулезного лечения, осуществимым в условиях программного ведения пациентов с туберкулезом. Теоретическая значимость. Исследование дает теоретическое обоснование для принятия решений по оптимизации текущих диагностических алгоритмов подтверждения туберкулезной инфекции путем потенциального включения серологических анализов для оценки INF-γ и IL-2, секретируемых Т-лимфоцитами, автоматизированного чтения микроскопии мазков в флуоресцентной окраски, и молекулярно-генетического тестирования образцов бронхиального аспирата у пациентов с малобациллярной мокротой. В представленной работе аргументация указанных вмешательств проведена с точки зрения чувствительности, специфичности, отношениях правдоподобия положительного и отрицательного результатов. Также, в диссертации было доказанно положительный эффект общенационального внедрения метода Xpert MTB/Rif на ведение больных с туберкулезом путем оценки общего влияния на снижение задержки терапии у пациентов с МЛУ туберкулезом. При оценке мероприятий по повышению эффективности лечения туберкулёза эффективность таких как включения бедакилина в схемы лечения в программных условиях у больных с МЛУ туберкулезом были доказанны более высокая частота излечения и более низкая смертность при использовании этого препарата, а также неэффективность, эмпирического включения (без оценки генетических детерминант), высоких доз изониазида в схемы лечения больных МЛУ туберкулёзом. В этом же контексте была аргументирована рациональность и целесообразность постлечебного наблюдения при оценке результатов лечения туберкулёза. Практическое значимость. Внедрение интервенций, исследованных в данной работе, позволяет сократить диагностическую задержку у пациентов с МЛУ туберкулезом легких, значительно увеличить микробиологическое подтверждение туберкулеза легких у пациентов с малобациллярной мокротой и оптимизировать чтение микроскопии мазков в флуоресцентной окраске. Также, использование исследованных терапевтических вмешательств эффективно для увеличения излечения и снижения смертности у пациентов с МЛУ туберкулёзом, а также позволяет избежать неоправданного лечения высокими дозами изониазида с потенциальным гепатотоксическим эффектом у больных туберкулёзом. Использование оценки эффективности лечения после постлечебного наблюдения обеспечивает более объективную, с клинической точки зрения, оценку эффективности лечения. Внедрение результатов. Научно-практические результаты исследования используются в учебном процессе на Кафедре Пульмонологии и Аллергологии ГУМФ «Николае Тестемицану», а также в отделениях Института фтизиопульмонологии "Кирилл Драганюк". По результатам работы зарегистрировано 3 сертификата рационализации и 3 акта внедрения результатов.

Thesis structure: introduction, six chapters, conclusions, bibliography containing 307 sources, 29 figures, 17 tables, results of the study were published in 51 scientific papers. Keywords: TB, MDR, laboratory diagnosis, M. tuberculosis, antituberculosis treatment. Field of study: General medicine. Pulmonology. Research aim: Evaluation of clinical and laboratory interventions with the potential to optimise diagnosis and to improve treatment of tuberculosis patients. Research objectives: To assess efficacy of assessment of the interferon-γ and interleukin-2 peripheral cell response in differentiating the clinical statuses of M. tuberculosis infection; To assess the diagnostic accuracy of automated reading by Fluorobot platform of the fluorescent stained smears in the diagnosis of pulmonary tuberculosis in adults; To determine the impact of the implementation of GeneXpert MTB/Rif technique on the therapeutic management of patients with mutlidrug-resistant pulmonary tuberculosis in the Republic of Moldova; To determine the role of bronchial aspirate specimen evaluation in the diagnosis of pulmonary tuberculosis in patients with paucibacillary free expectorated sputum specimens; To assess the effectiveness of including bedaquiline in multidrug-resistant tuberculosis treatment regimens in the conditions of programmatic management of tuberculosis patients; To assess the rationality of including highdose isoniazid in treatment regimens used in patients with multidrug-resistant tuberculosis in the Republic of Moldova; To determine the impact of respiratory function assessed at diagnosis on treatment outcomes in patients with pulmonary tuberculosis; To evaluate alternative approaches in assessment of treatment outcomes in tuberculosis patients. Scientific novelty and originality. The novelty of the research is given by the evaluation of the efficacy of applying new biomarkers (IL-2/INF-γ cytokine profile of peripheral blood lymphocytes), alternative specimens (bronchial aspirate) and original technological solutions (FluoroSpot, Fluorobot, Xpert MTB/Rif) for the diagnosis of tuberculosis infection in clinical practice. Similarly, the novelty of the study is provided by the assessment of the effectiveness and/or rationality of the application in routine clinical conditions in the health system of the Republic of Moldova of new drugs such as bedaquiline or high-dose isoniazid, together with the identification of new predictors of the effectiveness of antituberculosis treatment and the application of more objective approaches, from a clinical point of view, in the assessment of antituberculosis treatment outcomes. New results for science and practice: Fluorospot represents an alternative method for the diagnosis of latent tuberculosis infection with diagnostic accuracy similar to that of IGRA-EliSpot techniques; Application of deep learning algorithm-based technologies such as Fluorobot allows automated reading of microscopic smears in fluorescent staining with an accuracy comparable to that obtained at manual reading; Nationwide application of the Xpert MTB/Rif technique in the diagnosis of tuberculosis has allowed a 6-fold reduction in therapeutic delay in patients with MDR pulmonary tuberculosis; The use of bronchial aspirate specimens tested by molecular-genetic tests (Xpert MTB/Rif) in patients with pulmonary tuberculosis with highly paucibacillary sputum (microscopy and Xpert MTB/Rif negative) allows additional microbiological confirmation in a quarter of these patients; Bedaquiline used in treatment regimens in patients with MDR tuberculosis, including those with previous treatment failure, under programmatic care delivery ensures a high cure rate and reduced mortality; Resistance to isoniazid in MDR tuberculosis patients in the Republic of Moldova is overwhelmingly due to mutations in the katG gene (associated with high levels of minimum inhibitory concentrations against this drug), which precludes empirical administration of high doses of isoniazid (15-20 mg/kg) in treatment regimens for these patients; Restrictive pattern of pulmonary function in patients with pulmonary tuberculosis, assessed at initiation of antituberculosis treatment, is a potentially modifiable negative predictor of treatment outcome in patients with tuberculosis; Assessment of antituberculosis treatment outcome after a period of post-therapy surveillance is a more rational approach to antituberculosis treatment evaluation, feasible in conditions of programmatic care of tuberculosis patients. Theoretical significance. The research provides the rationale for decisions on optimisation of current diagnostic algorithms on diagnosis of M. tuberculosis infection by potentially including serological assays to assess INF-γ and IL-2 secreted by T lymphocytes, automated reading of microscopy of fluorescent stained smears and molecular-genetic testing of bronchial aspirate specimens in patients with paucibacillary sputum. Argumentation of the mentioned interventions is done considering sensitivity, specificity, positive and negative likelihood ratios. Similarly, the impact of the nationwide implementation of the Xpert MTB/Rif technique has been argued by assessing the overall effect on reducing therapeutic delay in patients with MDR pulmonary tuberculosis. In the evaluation of interventions for the improvement of tuberculosis treatment, was argued the effectiveness of including bedaquiline in treatment regimens under programmatic conditions in MDR tuberculosis patients by demonstrating a higher cure rate and lower mortality when using this drug, and the ineffectiveness of empirical inclusion (without assessment of genetic determinants) of high-dose isoniazid in treatment regimens in MDR tuberculosis patients. In the same context, the rationality and feasibility of post-therapy surveillance in assessing TB treatment outcomes was argued. Applicative value. The application of the interventions evaluated in this work allows to reduce the diagnostic delay in patients with MDR pulmonary tuberculosis, to significantly increase the microbiological confirmation of pulmonary tuberculosis in patients with paucibacillary sputum, and to optimize the reading of fluorescent stained smears. Likewise, the use of the evaluated therapeutic solutions has been shown to be effective in increasing cure rate and reducing mortality rate in MDR tuberculosis patients, as well as avoiding empirical use of high-dose isoniazid treatments with potential hepatotoxic effect in these patients. The use of treatment assessment after post-treatment surveillance provides have been shown to be more, from clinical point of view, for the assessment of therapeutic efficacy. Implementation of scientific results. The theoretical and practical results of the study are used in training of medical students at the Department of Pulmonology and Allergology, as well as in the departments of "Chiril Draganiuc" Phthisiopneumology Institute. There were registered 3 certificates of innovator and 3 acts of implementation of results.