Détection des anticorps dirigés contre les espèces Amoebae Balamuthia mandrillaris et Acanthamoeba vivant en liberté dans une population de patients atteints d’encéphalite

Les espèces de Balamuthia mandrillaris et Acanthamoeba sont des amibes libres responsables d’encéphalites amibiennes granulomateuses chez l’homme et chez l’animal. Nous avons analysé des échantillons de sérum de patients hospitalisés atteints d’encéphalite pour détecter les anticorps contre ces amibes afin de détecter une maladie avec peu de symptômes et un mauvais pronostic. Immunofluorescence indirecte La coloration par IFA des échantillons sériques des patients atteints d’encéphalite a été réalisée sur une période de plusieurs années pour détecter les anticorps amibiens. Les échantillons de sérums des patients hospitalisés pour une encéphalite ont été analysés La plupart des échantillons provenaient de patients californiens cholécystite. Projet sur l’encéphalite de Californie, avec un petit nombre de spécimens provenant d’autres États. Résultats Au cours de l’étude, des cas d’encéphalite de Balamuthia ont été détectés; tous les cas ont été détectés chez des patients hispaniques, et tous les cas ont été mortels Examen de sections de tissu cérébral hématoxyline-éosine-colorées et immunocolorées obtenues à la biopsie ou à l’autopsie pour la balamuthiasis confirmée par amibes dans tous les échantillons sériques avec des résultats positifs IFA Un cas d’encéphalite Acanthamoeba a été détecté L’IFA peut être utilisé avec succès dans le dépistage de la balamuthiasis et de l’acanthamoebiasis chez des patients dont la présentation clinique, les résultats de laboratoire et les résultats de neuro-imagerie sont évocateurs d’une encéphalite amibienne. Idéalement, l’immunofluorescence est recommandée chez les patients immunodéprimés. Cela peut mener à un diagnostic définitif plus précoce et à un début plus précoce de la thérapie antimicrobienne sans coloration IFA, les cas de balamuthiasis dans notre étude auraient été diagnostiqués comme neurocysticercose, tumeur, tuberculose ou encéphalite virale ou auraient été non diagnostiqués

Les infections à Balamuthia mandrillaris et Acanthamoeba sont des amibes libres ayant un potentiel pathogène responsable d’encéphalite amibienne granulomateuse chez l’homme. Des infections dues à B mandrillaris ont été diagnostiquées chez des individus immunocompétents et immunodéprimés, alors que les infections dues aux Acanthamoeba surviennent presque exclusivement chez des individus immunodéprimés. Ils peuvent être cutanés, rhinopharyngiens ou systémiques, ou ils peuvent se concentrer dans le SNC. Les infections sont généralement chroniques et, dans certains cas, prennent autant de temps à se développer. La période prodromique prolongée permet une forte réponse humorale détectable par immunofluorescence. anticorps anti-IFA coloration Acanthamoeba espèces sont également responsables de la kératite amibienne, généralement associée à l’usure des lentilles de contact ou un traumatisme cornéen Naegleria fowleri, une autre amibe libre, provoque une méningo-encéphalite amibienne primaire Infections dues à Naegleria espèces se produisent chez les individus immunocompétents, principalement infantile n et jeunes adultes Après une exposition, généralement due à la baignade, au bain ou au jeu dans l’eau douce chaude contenant les amibes, l’apparition de la maladie est rapide et fatale quelques jours après l’infection. Les amibes sont largement disséminées dans le sol et l’eau. Les espèces d’Acanthamoeba, en particulier, peuvent être facilement isolées de l’environnement domestique dans les égouts, les robinets d’eau, les aquariums domestiques, les humidificateurs et les sols en pot de fleurs. Il n’est pas surprenant que les humains y soient exposés, comme l’indique la présence d’anticorps anti-amibes dans le sérum. Des titres d’anticorps ont été démontrés pour les espèces Naegleria , Acanthamoeba et Balamuthia dans les enquêtes sur les humains sains. Des anticorps ont été mis en évidence chez des animaux domestiques et sauvages On ne sait pas si ces anticorps protègent contre l’infection par ces amibes. Les anticorps dirigés contre ces amibes, comme indiqué par la coloration IFA, ont été utilisés comme moyen diagnostique pour détecter une infection, tout comme la coloration immunofluorescente indirecte des amibes dans les coupes de tissus Dans cette étude, nous avons testé des échantillons de sérum de patients. avec l’encéphalite pour les anticorps contre Balamuthia, Acanthamoeba, et, rarement, les espèces Naegleria par coloration IFA pour déterminer si l’une de ces amibes étaient les agents étiologiques de l’encéphalite L’étude des anticorps amibiens fait partie du CEP du projet de l’encéphalite de Californie, dont le but est de diagnostiquer les cas d’encéphalite difficiles en testant des échantillons de sérum en phase aiguë et en phase de convalescence et d’autres échantillons cliniques, par exemple des échantillons de LCR, des échantillons de selles et des écouvillons nasaux pour un grand nombre d’agents infectieux

Matériaux et méthodes

Le CEP a également reçu des spécimens provenant de l’extérieur de la Californie dans des circonstances spéciales. Le matériel clinique a également été complété par un formulaire d’antécédents standardisé avec le sexe, l’âge, l’appartenance ethnique et la profession du patient. Les critères d’inclusion dans le PEC sont l’hospitalisation avec une encéphalopathie et ⩾ des suivants: fièvre, convulsions, anomalies neurologiques focales, pléocytose du LCR , et des résultats anormaux d’études d’électroencéphalographie ou de neuro-imagerie Les patients gravement immunodéprimés, y compris les patients infectés par le VIH ou atteints du SIDA, sont exclus du projet, tout comme les nourrissons. mois d’âge À l’heure actuelle, & gt; Des échantillons ont été soumis à des essais Chaque échantillon a subi une batterie de tests de laboratoire pour les agents viraux, bactériens et protozoairesAmoeba enquête sur les anticorps des échantillons qui ont été soumis au CEP, certains ont été choisis pour tester les anticorps contre les espèces Balamuthia, Acanthamoeba et Naegleria représentaient ~% de tous les échantillons soumis ~ échantillons Critères de sélection pour les tests d’anticorps amibiens inclus profession, par exemple, agriculteur, ouvrier du bâtiment et autres professions impliquant un contact avec le sol, activité récréative, p. ex. natation ou camping, et caractéristiques cliniques, p. ex. niveau de protéine et nombre de globules blancs, hydrocéphalie, lésions rehaussantes ou masse d’occupation de l’espace visible sur les échantillons témoins positifs pour MRIBalamuthia étaient des échantillons de sérum prélevés chez des patients atteints d’une infection due à B mandrillaris, qui présentaient habituellement: un échantillon était disponible pour tester les espèces d’Acanthamoeba. Des échantillons de contrôle négatifs pour Balamuthia et Les espèces d’Acanthamoeba comprenaient des échantillons de sérum prélevés sur des individus sains, à savoir des échantillons de sérum prélevés au ministère de la Santé auprès des vétérinaires pour le dépistage des anticorps antirabiques et une source asymptomatique supplémentaire. Ces titres variaient de: à: pour les espèces Balamuthia et Acanthamoeba Les échantillons sériques en phase de convalescence ont été utilisés pour la détermination des titres d’anticorps. Un mélange d’isolats cliniques de B mandrillaris ou d’Acanthamoeba castellanii a été fixé en% de formol et séché sur des lames revêtues de téflon. Une aliquote de sérum de patient μL a été dilué dans une solution saline de: à:, et les échantillons de sérum dilués ont été ajoutés à chacun des puits. Après incubation à ° C, les lames ont été lavées, colorées avec du conjugué isothiocyanate de fluorescéine de chèvre FITC et, après lavage, ont été montés et examinés avec un microscope à fluorescence. L’intensité de la fluorescence a été notée Pour la coloration IIF de coupes de tissus sur des lames, des échantillons de sérum anti-Balamuthia ou anti-Acanthamoeba de lapins ont été ajoutés au tissu déparaffiné, suivis de FITC de chèvre anti-lapin et, après un lavage supplémentaire, ont été montés et observés au microscope à fluorescence. pour la coloration IFA

Résultats

Le tableau fournit des informations de base sur la population de patients dont les échantillons de sérum ont été testés pour les anticorps amibiens et compare ces informations avec les données pour l’ensemble du groupe de patients CEP.

Tableau View largeTélécharger les caractéristiques démographiques de la population globale des patients du projet California Encephalitis et de la sous-population testée pour la balamuthiasis et l’acanthamoebiasisTable View largeTélécharger les caractéristiques démographiques de la population générale du projet California Encephalitis et de la sous-population testée pour la balamuthiasis et l’acanthamoebiasisAu début de l’amibe Comme les critères d’inclusion dans l’étude CEP excluaient les individus sévèrement immunodéprimés, les anticorps dirigés contre les Acanthamoeba, qui infectent principalement les personnes ayant un système immunitaire affaibli, n’ont pas été testés pour l’encéphalite d’Acanthamoeba. a été rapporté chez un petit nombre d’enfants immunocompétents et peut être responsable de la maladie chez les personnes présentant des déficits immunitaires cachés. Ainsi, un test de recherche d’anticorps dirigés contre l’espèce Acanthamoeba a été ajouté plus tard dans le but de détecter l’Acanthamoeba. Une petite variété d’échantillons a également été testée pour l’anticorps de Naegleria fowleri, si le patient avait des antécédents récents d’exposition à l’eau douce, qui est la source archétypique de la méningo-encéphalite de Naegleria. titres d’anticorps aigus pour les espèces Balamuthia, Acanthamoeba et Naegleria rencontrées dans le relevé. Pour le test de Balamuthia, un titre de: a été utilisé comme valeur seuil, c’est-à-dire des échantillons avec des titres & gt; : ont été jugés positifs en attendant les résultats de tests de confirmation supplémentaires, y compris l’immunocoloration des échantillons tissulaires, l’examen des coupes colorées à l’hématoxyline-éosine pour les amibes et, plus récemment, la PCR des échantillons de tissus cérébraux ou de LCR. anticorps contre B mandrillaris, soit un titre de ⩽:, attribuable à une réactivité croisée non spécifique ou à une exposition à Balamuthia amoebae dans le sol. Au cours de cette enquête, les échantillons sériques ont obtenu des résultats positifs pour l’anticorps contre B mandrillaris. à: Six de ces échantillons ont été obtenus auprès de résidents californiens et le septième échantillon a été prélevé en dehors de la Californie. Échantillons témoins positifs, les échantillons sériques provenant de patients atteints de balamuthiasis ayant des titres allant de: à:, la variation des titres étant attribuable à une évaluation subjective de résultats d’immunofluorescence ou de différents lots de lames utilisées pour le test sérum échantillons négatifs des échantillons d’individus sains avaient des titres de ⩽: Aucun cas d’acanthhamoebiasis ou de nægleriasis n’a été détecté sur la base de titres élevés dans le groupe CEP. Pour les cas d’infection dus à B mandrillaris rencontrés dans l’étude, toutes les déterminations de titre positif ont été confirmées par immunocoloration de coupes de tissus non colorés et / ou examen de coupes hématoxyline-éosine soumises par l’hôpital du patient ou par PCR d’échantillons de tissu cérébral ou de LCR pour l’ADN du gène ARNr de Balamuthia Dans le cas, les amibes de Balamuthia ont été isolées du tissu cérébral nécrotique obtenu à l’autopsie et établi en culture ; une souche d’Acanthamoeba a également été isolée du tissu cérébral nécrotique obtenu à l’autopsie Les tentatives d’isoler les amibes du tissu cérébral ou des échantillons de LCR obtenus d’autres patients ont échoué

Figure Vue largeDownload slideDistribution des titres d’anticorps des échantillons de sérum de phase aiguë pour Balamuthia mandrillaris, Acanthamoeba species et Naegleria fowleri Les titres d’échantillons de sérum obtenus pendant la phase de convalescence ou plus tard ne sont pas inclus dans le graphique. échantillons de sérum pour Balamuthia mandrillaris, Acanthamoeba espèces, et Naegleria fowleri Titres d’échantillons de sérum obtenus pendant la phase de convalescence ou plus tard ne sont pas inclus dans le graphique Un seul cas d’encéphalite Acanthamoeba, soumis de l’extérieur de la Californie, a été rencontré Le patient était splénectomisé sujet de sexe féminin qui était traité avec des corticostéroïdes pour le lupus érythémateux disséminé Le dosage de l’IFA sur des échantillons de sérum a révélé que le titre d’anticorps Acanthamoeba du patient était: essentiellement dans la plage normale; L’immunoperoxydase et la coloration au FITC des tissus cérébraux ont toutefois mis en évidence des trophozoïtes et des kystes d’Acanthamoeba. Plusieurs autres échantillons de sérum soumis au CEP présentaient des titres élevés d’Acanthamoeba,:, mais aucun élément de confirmation, par exemple coupe du tissu cérébral ou échantillons de LCR ou perte de Les caractéristiques cliniques qui ont été utilisées pour sélectionner les échantillons de sérum pour le dépistage des anticorps anti-Balamuthia étaient les suivantes: IRM du cerveau montrant des lésions augmentant l’anneau ou des masses occupant l’espace, des diagnostics différentiels, y compris la neurocysticercose ou méningite tuberculeuse, hydrocéphalie et taux de protéines et / ou de leucocytes dans les échantillons de liquide céphalorachidien du patient. Toutes les personnes ayant reçu un diagnostic présentaient des taux élevés de protéines et de leucocytes dans le liquide céphalo-rachidien; Lorsque les niveaux de protéines du LCR chez les individus avec des résultats positifs pour l’anticorps anti-B chez les patients mandrilléris ont été comparés avec les niveaux de protéines du facteur d’activation des cytokines chez les individus sujets de test, une différence significative a été observée P & lt; , par le test de Mann-Whitney Aucune différence significative n’a été observée dans le nombre de globules blancs ou les taux de glucose entre les groupes. Les échantillons de LCR n’étaient pas disponibles pour tous les patients du CEP, et ils étaient disponibles uniquement pour les patients souffrant de balamuthiasis

Tableau View largeTélécharger les résultats de laboratoire pour les échantillons de LCR obtenus chez des patients atteints d’encéphalite ayant reçu un diagnostic de balamuthiasis sur la base d’une coloration immunofluorescente d’échantillons sériques d’anticorps dirigés contre le Balamuthia mandrillaris balamuthiasis et les patients atteints d’encéphalite non diagnostiqués. groupe négatifTable View largeTélécharger les résultats de laboratoire pour les échantillons de LCR obtenus chez des patients atteints d’encéphalite qui ont reçu un diagnostic de balamuthiasis sur la base de la coloration immunofluorescente des échantillons sériques pour les anticorps anti-Balamuthia mandrillaris et les patients atteints d’encéphalite non diagnostiqués. groupe négatif Les titres d’anticorps pour les espèces Balamuthia et Acanthamoeba étaient mutuellement exclusifs, indiquant une réactivité croisée faible ou nulle entre les amibes, par exemple, un échantillon de sérum avec un titre de Balamuthia de: avait un titre d’Acanthamoeba de: Plusieurs échantillons de sérum d), mais ils n’ont pas pu être définitivement identifiés comme ayant été obtenus chez des patients atteints de balamuthiasis. Plusieurs de ces échantillons ont montré une diminution du titre lors des tests d’immunofluorescence indirects suivants. Dans d’autres cas, les patients sont décédés sans autopsie. à la ligne de base sans autre test, reçu un diagnostic impliquant un agent infectieux différent, ou entrés en réadaptation et / ou ont été perdus de vueDrawing sur les données dans la littérature publiée et des fichiers au Centers for Disease Control, nous avons compilé une distribution des cas d’encéphalite de Balamuthia amoebic dans l’état de Californie, y compris balamuthiasis dans les humains et les animaux chiffre Au total, il y avait des cas connus dans l’état pendant -, avec des survivants Pendant la même période, il y avait des rapports de maladie dans les animaux, La plupart des cas d’encéphalite de Balamuthia sont survenus dans la partie sud de l’État, r les humains et pour les animaux

Figure Vue largeTélécharger Diapositive de Californie montrant les comtés ombragés et les cas d’encéphalite amibienne de Balamuthia chez les humains et les animaux pendant – Sur la base d’informations publiées et non publiées, des cas sont connus chez l’hommeFigure View largeTélécharger une carte de Californie montrant les comtés ombragés et les cas d’encéphalite de Balamuthia amoebic chez les humains et les animaux pendant – Sur la base des informations publiées et non publiées, des cas sont survenus chez les humains

Discussion

qui avait des titres de & lt; : A Kiderlen, communication personnelle Le seul cas d’acanthhamoebiasis rencontré au cours de l’étude avait des titres d’anticorps dans la plage normale, mais des signes d’amibes ont été observés lors de l’immunocoloration du tissu cérébral autopsié. administration de corticoïdes avant la mort du patient Presque tous les échantillons de sérum testés ont montré des anticorps dirigés contre les espèces Balamuthia et Acanthamoeba L’explication probable de ces anticorps chez l’homme est le contact avec des amibes environnementales Cette conclusion est cohérente avec d’autres études sur les titres d’anticorps contre les espèces Naegleria et Acanthamoeba chez les humains et les animaux [-, -] Aucun des cas testés pour l’anticorps Naegleria dans cette étude n’avait des titres élevés de Naegleria ou ne correspondait au profil clinique de la méningoencéphalite amibienne. La bilamiasie est difficile à diagnostiquer faute de de symptômes spécifiques Dans divers rapports de la littérature, la neurocysticercose et la méningite tuberculeuse ont été diagnostiquées à tort Toutes les infections détectées dans cette étude ont été mortelles, principalement en raison d’un diagnostic tardif de la maladie et / ou d’un traitement antimicrobien inefficace. a été faite sur la base de l’examen post mortem de sections hématoxyline-éosine ou immunocolorées du tissu cérébral Deux cas de traitement et de récupération réussis ont eu lieu en Californie , et un cas s’est produit à New York Notre étude at-elle raté toute balamuthiasis? Une douzaine de cas dans notre étude présentaient des titres limites: à:, suggérant une balamuthiasis ou une réactivité croisée non spécifique dans la coloration IFA des échantillons de sérum Malgré de multiples efforts, ces résultats préliminaires n’ont jamais été résolus, soit par la mort du patient sans autopsie et sans la possibilité d’examiner des coupes de tissu cérébral colorées à l’hématoxyline-éosine ou à cause de La présence de balamuthiases peut exister sous une forme subaiguë dans la population La présence de titres d’anticorps détectables dans notre population étudiée suggère une exposition antérieure, mais nous ne pouvons pas déterminer si cela est dû à une maladie subaiguë. Tous les patients avec des cas confirmés d’infection à Balamuthia étaient d’origine hispanique, tel que déterminé par les noms de famille ou les informations sur l’origine ethnique rapportées sur les antécédents médicaux soumis Dans la population totale du PEC, les Hispaniques représentent ~% des patients atteints d’encéphalite, tandis qu’une proportion un peu plus élevée d’Hispaniques% ont été testés pour les anticorps amibiens. Les Hispaniques sont également exposés à plusieurs autres maladies, dont la neurocysticercose, l’entamoebiasis, la tuberculose et la coccidioïdomycose [, ] Nous avons noté que la prépondérance des cas en Californie Il y a plusieurs interprétations possibles Premièrement, l’amibe que l’on trouve dans le sol est plus susceptible d’être présente dans un sol sec et chaud, ce qui est plus typique du sud de la Californie que d’autres parties. Deuxièmement, le pourcentage d’Hispaniques, qui constituent la majorité des cas de balamuthiasis en Californie, est plus important dans le sud de l’État qu’ailleurs. Troisièmement, l’agriculture à grande échelle est une industrie majeure dans la partie sud de l’État, ce qui augmente la probabilité que plus d’individus soient exposés au sol lorsqu’ils travaillent dans les champs ou que de petites particules transportées par le vent. B mandrillaris est difficile à cultiver à partir du sol, principalement en raison de leurs besoins complexes de croissance in vitro et de leur faible croissance. des cas d’encéphalite de Balamuthia, tous deux survenant chez de jeunes sujets masculins et tous deux dans le sud de la Californie, impliquant une voiture ouverte sur un terrain désertique GS Visvesvara, information inédite et équitation à l’arrière d’une motocyclette DJ Michelson, communication personnelle Les deux individus étaient probablement exposés au sol en train de souffler Trois autres cas ont été associés au sol, un chez une fille âgée qui peut avoir manipulé du sol en pot , un autre homme âgé de neuf ans après avoir creusé un drain de douche dans sa cour , et un troisième chez une femme de dix-huit ans qui travaillait avec du sol composté avant sa maladie Les résultats de cette étude indiquent que l’encéphalite de Balamuthia en Californie est En raison des difficultés de diagnostic et de la réussite d’un traitement antimicrobien, la maladie s’avère souvent fatale. Le dépistage des infections dues aux espèces Balamuthia et Acanthamoeba nécessite une connaissance de la maladie, de ses symptômes et des données de neuroimagerie et des données du liquide céphalorachidien généralement associées. Avec de telles infections Une plus grande sensibilisation à la maladie peut conduire à un diagnostic et à une intervention plus précoce, offrant ainsi de meilleures chances de guérison.

Remerciements

Nous remercions le Dr Albrecht Kiderlen Institut Robert Koch, Berlin, Allemagne et le Dr David J Michelson Centre médical de l’Université Loma Linda, Loma Linda, CA pour l’autorisation d’utiliser des données inédites.Assistance financière Programme des maladies infectieuses émergentes du Centre de contrôle et de prévention des maladies U / CCU – aux conflits d’intérêts CAGPotentiel Tous les auteurs: aucun conflit