Laboratoriumdiagnostiek voor urineonderzoek en het belang ervan voor de aanpak van UTI
Met ongeveer 150 miljoen getroffen personen wereldwijd behoren urineweginfecties (UTI) tot de meest voorkomende bacteriële infecties. UTI's zijn verantwoordelijk voor miljoenen medische consulten en vormen een aanzienlijke belasting voor de gezondheidszorg en de samenleving [1,2].
Ondanks de kostbare en tijdrovende aard ervan, blijft de urinekweek de gouden standaard in de UTI-diagnostiek en vertegenwoordigt deze tot 40% van de totale aangevraagde kweken in een laboratorium [3]. Deze workflow kan de middelen in het laboratorium belasten en een kloof veroorzaken in de communicatie tussen het laboratorium en de artsen, wat kan doorsijpelen naar de patiënten en de behandelingsmethoden. 80% van de verdachte UTI-monsters blijken negatief te zijn, daarom kan een snelle en betrouwbare methode om een UTI uit te sluiten een drijvende kracht zijn voor verbeteringen in de workflow van laboratoria en antimicrobiële controle [4].
UTI uitsluiten in minder dan een minuut
Met een diagnostische prestatie van 0,973 (AUC) kunnen de UF-Series in minder dan een minuut kwantitatieve informatie over bacteriurie geven. Uit een recent onderzoek van verschillende afkapwaarden bleek een bacterietelling van ≥ 58 cellen/μL de meest gevoelige waarde voor het uitsluiten van urineweginfecties met een sensitiviteit van 99,4 % (NPV 99,7 %) en een specificiteit van 78,2 % (PPV 65,4 %) [5].
De UF-Series maken gebruik van fluorescentie-flowcytometrie, een technologie die ook het proces van antibiotische gevoeligheidstests (AST) ten goede kan komen door monsters te screenen. Negatieve UTI samples kunnen met deze technologie worden uitgesloten, wat zorgt voor een vermindering van de werklast en het aantal kweekjes. Er bestaat ook de mogelijkheid om bacteriële flags te gebruiken die positieve monsters met Gram-negatieve bacteriën kunnen voorspellen voor Directe Antibioticaresistentietests (DAST). DAST op de positieve urinemonsters kan de reactietijd voor het antibioticaprofiel met maximaal 24 uur verkorten en zo bijdragen tot een verminderd empirisch gebruik van antibiotica en een kortere totale behandeling. [6]
BACT-info
De BACT-info vlag geeft aanvullende informatie over de Gram-kleurstofaffiniteit voor monsters die positief zijn voor bacteriurie. Verdachte stalen worden gemarkeerd met een van de volgende flags:
- Gram-Positive?
Uit de verdeling kan worden afgeleid dat er Gram-positieve bacteriën aanwezig zijn.
- Gram-Negative?
Uit de verdeling kan worden afgeleid dat er Gram-negatieve bacteriën aanwezig zijn.
- Gram Pos/Neg?
Op basis van de verdeling kan worden afgeleid dat Gram-positieve en Gram-negatieve bacteriën aanwezig zijn.
- Unclassified
De klasse wordt niet duidelijk uit de verdeling.
Gram-positieve bacteriën worden opgespoord met een gevoeligheid van 78% en een specificiteit van 96%, terwijl voor Gram-negatieve bacteriën zowel de gevoeligheid als de specificiteit 89% bereiken. Dit zou een vroegtijdige start van een antibiotische UTI-therapie en meer gerichte vervolgdiagnostiek mogelijk kunnen maken [5].
RBC (rode bloedcellen)
Infecties van de urinewegen kunnen leiden tot ontsteking en irritatie van het urotheel die hematurie kunnen veroorzaken. Urinaire partikelanalyse kan urinaire RBC opsporen en onderscheid maken tussen isomorfe en dysmorfe RBC.
WBC (witte bloedcellen)
Infecties van de urinewegen veroorzaken een urotheliale ontsteking die leucocyturie kan veroorzaken die op betrouwbare wijze kan worden aangetoond aan de hand van het urinesediment.
RTEC (renale tubulaire epitheelcellen)
Er is aangetoond dat renale tubulaire epitheelcellen fungeren als ondersteunende parameter om onderscheid te maken tussen infecties van de bovenste en onderste urinewegen, en daarmee als klassieke marker van UTI [7].
YLC (gistachtige cellen)
Gistachtige cellen bieden de mogelijkheid om fungurie uit te sluiten en een gerichte diagnose te stellen [8].
Verder dan urineonderzoek
Antibiotische gevoeligheidstest om de UTI-workflow aan te pakken
Daarnaast is de antibiotische gevoeligheidstest (AST) een belangrijke laboratoriumtest om een gerichte antibioticabehandeling te starten en antimicrobiële resistentie (AMR) te bestrijden. Er zijn nieuwere technologieën in ontwikkeling om het AST-proces te verbeteren en te versnellen. Eén technologie meet de groeisnelheid van bacteriecellen in real time via microfluïdica en beeldanalysemethoden. Een monster wordt op een microfluïdische chip geladen en eventueel aanwezige bacteriën worden gevangen in vallen ter grootte van een bacterie.
De gevangen bacteriën worden gecontroleerd, waarbij de laadtijd een schatting geeft van de dichtheid van de bacteriën in het monster. In elke val, waarvan sommige een kandidaat-antibioticum bevatten, wordt de groei van de bacteriën gevolgd. De gemiddelde groeisnelheid wordt in real time berekend en de bacterie wordt als gevoelig beschouwd als haar groei naar behoren wordt geremd.
Wilt u nog meer weten?
We hebben een verzameling materialen waarmee u zich nog verder kunt verdiepen in het onderwerp urineweginfecties, workflow en andere relevante onderwerpen. Bekijk onze white papers, webinars en interviews met deskundigen voor meer informatie.
Referenties
[1] Stamm WE, Norrby SR (2001): Urinary tract infections: Disease paranormal and challenges. J Infect Dis 183 (Suppl. 1) S1–S4.
[2] Foxman B (2014): Urinary Tract Infection Syndromes: Occurrence, Recurrence, Bacteriology, Risk Factors and Disease Burden. Infect Dis Clin North AM 28(1):1–13.
[3] Wilson and Gaido (2004): Laboratory Diagnosis of Urinary Tract Infections in Adult Patients. Clinical Infectious Disease 38:1150–8
[4] Keller, P, (2019): Ein neuer Schritt zur schnelleren Urinanalytik. Sysmex xtra 02/2019:50-52
[5] De Rosa et al. (2018): Evaluation of the new Sysmex UF-5000 fluorescence flow cytometry analyser for ruling out bacterial urinary tract infection and for prediction of Gram-negative bacteria in urine cultures. Clinica Chimica Acta 484:171–178
[6] Gilboe, H. M., Reiakvam, O. M., Aasen, L., Tjade, T., Bjerner, J., Ranheim, T. E., & Gaustad, P. (2021): Rapid diagnosis and reduced workload for urinary tract infection using flowcytometry combined with direct antibiotic susceptibility testing. Plos one, 16(7), e0254064.
[7] Oyaert et al. (2020): Renal tubular epithelial cells add value in the diagnosis of upper urinary tract infection. Clin Chem Lab Med 58(4):597-604
[8] Song et al. (2018): Selection of unnecessary urine cuture specimens using Sysmex UF-5000 urine flow cytometer. A Ann Clin Microbiol 21:75-79