Niveaux S-adénosylméthionine dans le diagnostic de la pneumonie à Pneumocystis carinii chez les patients infectés par le VIH

Background-adenosylmethionine AdoMet est une molécule clé impliquée dans les réactions de méthylation et la synthèse des polyamines Pneumocystis carinii sont incapables de synthétiser cette molécule et ont été montré pour piéger cet intermédiaire métabolique du plasma des rats lors d’une infection active. Nous avons comparé les concentrations plasmatiques d’AdoMet chez des patients infectés par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) et une pneumonie à pneumocystis carinii confirmée (PCP), une tuberculose pulmonaire confirmée ou une pneumonie bactérienne confirmée. Les taux d’AdoMet Initial étaient significativement plus bas chez les patients avec PCP, et il n’y avait pas de chevauchement entre les groupes. Parmi les patients avec PCP, les niveaux d’AdoMet ont augmenté avec un traitement réussiConclusions La mesure des taux plasmatiques d’AdoMet chez les patients infectés par le VIH et porteurs d’une infection pulmonaire peut identifier ceux qui ont une PCP

Bien que la fréquence de la pneumonie à Pneumocystis carinii chez les patients infectés par le VIH ait considérablement diminué dans les pays développés, elle reste fréquente, en particulier chez les patients qui ignorent leur statut VIH [1]. Dans la pratique, le diagnostic de PCP est souvent présumé sur des bases cliniques, mais en raison de la spécificité insuffisante des critères cliniques, du risque de toxicité avec traitement empirique et de la morbidité résultant d’un diagnostic incorrect, un diagnostic définitif est posé. Le diagnostic définitif de PCP continue d’être la démonstration histologique des kystes et des trophozoïtes de P carinii obtenus à partir de prélèvements d’expectorations, de lavage broncho-alvéolaire ou de biopsies transbronchiques. Souvent, les tests histologiques ne peuvent être pratiqués au moment de la présentation; AdoMet est un intermédiaire biochimique critique impliqué dans les réactions de méthylation et la synthèse de polyamine [4] Les espèces de Pneumocystis ont une exigence très inhabituelle pour AdoMet exogène, car ils sont incapables de synthétiser ce composé. Cela a d’abord été trouvé dans P carinii cultivé [5], puis confirmé en montrant que le plasma des rats infectés par P carinii est> 99% AdoMet appauvri [6] Les pneumocystes s’attachent seulement aux pneumocytes de type I dans le poumon, mais le total la déplétion plasmatique est possible en raison du gradient de concentration 500: 1 entre l’espace intracellulaire et l’espace extracellulaire [7] Cette réduction frappante est cohérente avec les données in vitro Sur la base du taux de consommation mesuré d’AdoMet par cellule P carinii in vitro, le nombre de pics P carinii cellules par rat, et l’approximation grossière que 20% du poids d’un rat est un liquide extracellulaire, nous avons constaté que P carinii peut c consommer une quantité d’AdoMet égale à la quantité totale d’AdoMet dans le liquide extracellulaire d’un rat en seulement 36 min [8] À l’exception de P carinii, d’une rickettsie et d’une espèce d’Amoeba aberrante, tous les organismes étudiés jusqu’à présent sont capable de synthèse d’AdoMet En raison de ce phénomène relativement unique, nous avons estimé que la mesure des taux plasmatiques d’AdoMet était un marqueur diagnostique peu invasif et fiable du PCP. Une étude préliminaire a révélé des taux d’AdoMet profondément diminués chez les adultes avec PCP confirmé et cliniquement diagnostiqué. et un retour à des niveaux comparables à ceux des sujets témoins sains après un traitement réussi [9] En raison du nombre limité de patients ayant une PCP confirmée et de l’inclusion de patients de comparaison avec des pathologies peu susceptibles d’être confondues avec le PCP, généraliser les observations La présente étude reproduit et élargit ces résultats préliminaires

Méthodes

Patients et conception de l’étudeNous avons réalisé une étude prospective, observationnelle, non randomisée de mars 2004 à janvier 2007. Nous avons dépisté les patients de manière prospective en examinant les admissions hospitalières quotidiennes pour identifier les patients infectés par le VIH présentant un diagnostic de pneumonie ou de fièvre. patients nouvellement initiés avec triméthoprime-sulfaméthoxazole, pentamidine ou antibiotiques utilisés pour le traitement de pneumonies communautaires Nous avons recruté des adultes infectés par le VIH et atteints de pneumonie clinique dans les 36 heures suivant le début du traitement pour leurs infections. pneumonie bactérienne ou tuberculose pulmonaire, ils ont été inclus dans l’étude finale Les patients ont été exclus de l’inscription s’ils ne pouvaient pas donner un consentement éclairé ou s’ils avaient reçu un traitement pendant 36 h avant l’inscription Tous les patients avaient 5 cc de sang prélevés à l’étude jour d’inscription 0 et, pendant l’hospitalisation, le ays 3, 5 et 7 et avant la sortie de l’hôpital Dans certains cas, il y avait de légères variations par rapport au calendrier Il était initialement prévu d’inscrire 40 patients dans chaque groupe, mais en raison d’une lente progression, une analyse intermédiaire a été effectuée. Les patients avec PCP confirmée présentaient des symptômes aigus tels que essoufflement, toux, fièvre, dyspnée à l’effort et kystes ou trophozoïtes pouvant être observés sur des échantillons colorés d’expectorations induites ou de lavage broncho-alvéolaire. Les patients atteints de tuberculose pulmonaire présentaient tous des symptômes pulmonaires, des radiographies pulmonaires anormales et des cultures d’expectorations positives pour Mycobacterium tuberculosis. Analyse de laboratoirePlasma a été séparé par centrifugation à 1000 g pendant 15 min à 4 ° C et transferr Pour chaque 80 μL de plasma, 20 μL d’acide perchlorique à 10% ont été ajoutés pour précipiter les protéines. L’échantillon a été clarifié par centrifugation à 5000 g pendant 10 min, et le surnageant a été stocké jusqu’à 7 jours à -20 ° CAdoMet a été dosé par chromatographie liquide haute performance Pour la dérivatisation précolonne, 5 μL de standard interne 5 μg 1,7-diaminoheptane / mL [-1] et 45 μL de tampon borate 02 M borate de sodium, 1 mM EDTA; Ph, 88 ont été ajoutés à 30 μL d’extrait plasmatique Après mélange, 20 μL de réactif AccQFluor Waters ont été ajoutés et mélangés. Les conditions de chromatographie liquide haute performance étaient telles que décrites ailleurs [8] Pour chaque échantillon, 3 aliquotes de plasma ont été analysées. les échantillons ont été déterminés en utilisant la zone de pic AdoMet de chromatographie en phase liquide à haute performance, et l’interpolation à partir d’une courbe standard a été obtenue en analysant des solutions contenant des quantités connues d’AdoMet. Le dosage d’AdoMet était de 5 nM La dérivatisation de la précolonne avec le marqueur AccQFluor prend ~ 15 min, et le gradient de chromatographie liquide à haute performance est de 30 min. Par conséquent, l’ensemble du test prend moins de 1hStatistiques statistiques étant donné que, dans notre étude préliminaire, chevauchement entre les niveaux d’AdoMet chez les patients atteints de PCP et chez les patients atteints d’autres conditions, les décisions relatives à la taille de Nous avons émis l’hypothèse que la sensibilité ultime serait de 95% et que la spécificité serait de 99%. Sur la base de ces hypothèses et sur la base de l’échantillonnage Monte Carlo des distributions binomiales, un échantillon de 40 patients par groupe un pouvoir de 80% pour obtenir une estimation de sensibilité> 925% et une estimation de spécificité de 100%

Résultats

Nous avons inclus un total de 56 patients dans l’étude, dont 28 patients avec PCP et 28 patients dans un groupe non PCP 19 avec pneumonie bactérienne et 9 avec tuberculose. En plus des niveaux initiaux d’AdoMet, nous avons obtenu des mesures en série pour 26 des 28 patients Parmi les 28 patients ayant une PCP prouvée, 27 présentaient des anomalies des radiographies thoraciques. Treize présentaient des infiltrats interstitiels, 11 des infiltrats alvéolaires bilatéraux et 3 des radiographies interprétés comme présentant une congestion. Un patient ayant une PCP et des radiographies thoraciques normales était une personne avec une dyspnée de 2 semaines et une pression partielle d’oxygène dans le sang artériel de 62 mm Hg à l’admission à l’hôpital. Sept patients dans le groupe PCP et 5 dans le Le groupe PCP a reçu de nouveaux diagnostics d’infection à VIH à l’entrée dans l’étude Parmi les patients ayant déjà été infectés par le VIH, 8 dans le groupe PCP et 7 dans le groupe non PCP recevaient des médicaments antiviraux. Les 2 groupes étaient similaires en âge moyen ± écart-type, 430 ± 66 ans pour le groupe PCP et 413 ± 78 ans pour le groupe non-PCP. Les patients du groupe PCP présentaient des numérations cellulaires CD4 inférieures à celles des patients du groupe non-PCP, CD4 ± SD, 334 ± 294 cellules / mm3 [intervalle interquartile, 95-43 cellules / mm3] vs 1815 ± 1959 cellules / mm3 [intervalle interquartile, 465-219 cellules / mm3]; P & lt; 001, par Mann-Whitney U test Les patients avec PCP étaient légèrement à gravement malades, avec un gradient médian Aa de 88 intervalle interquartile, 46-127 Trois patients avaient des gradients> 400 Parmi les 28 patients avec PCP, des pathogènes supplémentaires ont été identifiés pour Parmi les 28 patients du groupe non-PCP, 9 étaient atteints de tuberculose. Seize avaient une pneumonie due à Streptococcus pneumoniae, 2 avaient une pneumonie due à Haemophilus influenzae, 3 avaient une pneumonie due à Streptococcus pneumoniae, 2 avaient une pneumonie due à Haemophilus influenzae, et 1 avait une pneumonie due à Staphylococcus aureus Le patient atteint de pneumonie S aureus avait également une endocardite. Les concentrations plasmatiques d’AdoMet au jour 0 sont montrées dans la figure 1 Parmi les 28 patients avec PCP, 7 25% avaient des concentrations indétectables. Le niveau médian AdoMet dans le groupe PCP était 145 plage nM, <5 nM à 58 nM, alors que dans le groupe témoin, le niveau médian AdoMet était de 141 nM, 67-249 nM Il n'y avait pas de chevauchement entre les 2 groupes, et pour les points de rupture entre 59 nM a nd 66 nM, la sensibilité, la spécificité et les valeurs prédictives étaient toutes 10 Les limites de confiance binomiale pour la sensibilité et la spécificité, compte tenu d'un échantillon de 28, étaient de 088 et 10

Figure 1View largeTélécharger les niveaux initiaux de S-adénosylméthionine chez les patients atteints de pneumonie à Pneumocystose carinii PCP et autres infections pulmonaires Les barres horizontales indiquent la valeur moyenne et les barres verticales indiquent l’écart-typeFigure 1View largeTélécharger les niveaux initiaux de S-adénosylméthionine chez les patients atteints de pneumonie à Pneumocystose. autres infections pulmonaires Les barres horizontales indiquent la valeur moyenne, et les barres verticales indiquent l’écart typeNous avons effectué des mesures en série du plasma AdoMet pour les deux groupes de patients Les patients du groupe témoin ont montré des variations mineures dans les niveaux pendant le traitement. Parmi les patients atteints de PCP, les concentrations plasmatiques initialement faibles d’AdoMet ont augmenté avec un traitement efficace chez 25 96% des 26 patients.

Figure 2View largeDownload slideRecovery des niveaux S-adénosylméthionine avec le traitement de la pneumocystose carinii pneumoniaFigure 2View largeDownload slideRecovery des niveaux S-adénosylméthionine avec le traitement de la pneumocystose à Pneumocystis carinii

Discussion

16 jours après l’inscription, son niveau d’AdoMet était de 99 nM Le 1 patient avec PCP qui n’a pas eu de niveaux d’AdoMet pendant son séjour à l’hôpital a été sorti de l’hôpital contre un avis médical le jour 8 avec fièvre et symptômes pulmonaires. Elle a été réadmise à l’hôpital avec une insuffisance respiratoire nécessitant une intubation 1 semaine plus tard. La mortalité était faible Sur les 58 patients de l’étude, 3 52% sont décédés Un seul patient souffrant de pneumonie pneumococcique et de maladie débilitante grave est décédé le 4ème jour d’hospitalisation. le plus bas niveau d’AdoMet 68 nM dans le groupe non PCP Deux patients dans le groupe PCP sont morts; Un patient est décédé d’une complication de l’examen bronchoscopique et un patient atteint d’une maladie débilitante grave est décédé à l’hôpital 43 après que tous les soins ont été retirés à la demande de la famille. Ce deuxième patient a terminé 21 jours de traitement triméthoprime-sulfaméthoxazole et ses taux d’AdoMet avant que les phlébotomies soient arrêtées Il est probable que la sévérité de la maladie a affecté le recrutement des études Certains des patients les plus gravement malades que nous avons évalués ont été intubés très tôt au cours de leur maladie et n’ont pas pu être inclus dans l’étude. et diminué les niveaux AdoMet; Cependant, parmi 3 patients avec des gradients> 400, 2 avaient des niveaux indétectables d’AdoMetBeyond le problème de l’infection concomitante, il y a d’autres questions concernant le test et son utilisation possible Premièrement, y at-il d’autres maladies qui affecteront les niveaux d’AdoMet? étude [9] a montré des niveaux d’AdoMet plasmatiques nettement élevés chez 4 patients ayant des malignités coexistantes. Ceci a conduit à une étude récemment publiée [10] par l’un des auteurs SM qui a montré des niveaux d’AdoMet plasmatiques constamment élevés chez des patients atteints de tumeurs malignes pulmonaires non traitées. On a montré que les taux plasmatiques d’AdoMet augmentaient les taux plasmatiques d’insuffisance rénale terminale [11]. Les études sur l’hépatopathie cirrhotique ont montré des niveaux d’AdoMet toujours plus bas dans l’espace plasmatique et intracellulaire [12-14] Nous pensons qu’il est peu probable qu’une maladie hépatique avancée avec cirrhose soit confondue avec une pneumonie aiguë ou PCPSeconde, les niveaux d’AdoMet sont-ils affectés? par d’autres thérapies Les vitamines B ont été étudiées en détail, car elles sont la source de coenzymes dans les voies de méthylation, produisant AdoMet à partir de la méthionine, qui est produite à partir d’homocystéine. Les vitamines B2 et B6 affectent les niveaux intracellulaires d’AdoMet [15, 16], mais avec la vitamine B12, n’ont montré aucun effet sur les taux plasmatiques [17]. L’ingestion orale d’AdoMet et la charge en méthionine ont également montré une augmentation des taux plasmatiques d’AdoMet [18, 19] AdoMet a été étudié pour ses effets sur la dépression, et il a été démontré que le traitement par la désipramine augmente les taux plasmatiques à des niveaux proches de ceux d’AdoMet [20] Les patients traités par la lévodopa recevront également des taux plasmatiques d’AdoMet [ 21]; cependant, lorsqu’un inhibiteur de la dopa décarboxylase est ajouté, les taux plasmatiques diminuent jusqu’à 35 nM [22], ce qui est dans la plage des valeurs positives trouvées dans cette étude. Troisièmement, y a-t-il de meilleurs tests rapides? [23] ont comparé 4 marqueurs sériques: la lacticodéshydrogénase, la protéine C-réactive, l’antigène KL-6 et les taux de β-d-glucane comme tests diagnostiques du PCP Seul le taux de β-d-glucane a une utilité, avec une sensibilité de 92% et la spécificité de 86% Tasaka et al [23] ont observé 295 patients consécutifs, dont 57 19% avaient prouvé PCP Dans cette population, la valeur prédictive positive était seulement 061, alors que la valeur prédictive négative était 098 Ainsi, le β-d- Le dosage du glucane ne donnera pas de bons résultats chez les personnes ayant des probabilités de pneumocystose faibles à modérées. De plus, comme le β-d-glucane est présent dans de nombreux champignons, il est probable que la spécificité de sa mesure sera encore plus faible. les populations sont étudiéesFinalement , le dosage peut-il être effectué par un laboratoire hospitalier standard? A l’heure actuelle, le dosage du plasma AdoMet a un coût de ~ 300 $ par échantillon cosmétique. Cela devrait être réductible par des économies d’échelle et de standardisation; cependant, la plupart des hôpitaux communautaires n’auront pas l’équipement de laboratoire sur lequel le test est effectué. Par conséquent, le test sera probablement effectué par des laboratoires de référence. Nous concluons que notre étude confirme que les niveaux réduits d’AdoMet plasmatique sont sensibles et spécifiques. délimitation des limites inférieures de la gamme normale, le test peut être utilisé comme un test de diagnostic rapide et fiable pour PCP En outre, des mesures en série d’AdoMet peuvent être utilisés pour surveiller la progression du traitement. Nous croyons que la mesure du sérum AdoMet est une avancée significative à partir des méthodes de diagnostic actuelles, et le défi est maintenant de développer un test accessible

Remerciements

Soutien financierInstitut national de la santé / Institut national des allergies et des maladies infectieuses R01 AI06017Conflits d’intérêts potentielsTous les auteurs: pas de conflits