Comparative study on kits used for diagnosis of Brucellosis in humans

Abstract:

Brucellosis is an infectious zoonotic disease caused by bacteria of the genera Brucella. Brucellosis is mainly a disease of livestock infecting cattle, sheep, goats, pigs, dogs and marine mammals. In humans, the disease is acquired directly or indirectly from infected animals or animal products. Brucella species of public health concern are B. abortus, B. melitensis, B. suis, B. canis, B. ovis and B. neotamae which cause disease both in animals and human. Clinical symptoms include fever, headache, chills, depression, profound weakness, weight loss and muscle and joint pain. If untreated, the infection persists and progresses to a chronic illness that may present as endocarditis, epididymo-orchitis and infertility in males, spontaneous abortion in females, neurobrucellosis and may result in death. Diagnosis of human brucellosis is based on isolation of the bacteria from clinical specimens followed by microscopy. This method may miss some positive specimens especially when the bacteremia is low. Other methods include serology and molecular biology techniques. Serological test are not internationally standardized, thus the sensitivity and specificity of the tests may be unknown. Other limitations include cross reactivity of some tests with closely related bacteria and inability to distinguish between active infection and previous exposure. These may lead to false positive or false negative results, leading to poor clinical management of patients. Molecular methods, such as polymerase chain reactions (PCR) are very sensitive and specific but require expertise, are expensive and are unavailable in many clinical laboratories in Kenya. This study will compare the sensitivity and specificity of the serological kits used for Brucella diagnosis in health care facilities in Kenya with indirect enzyme immunosorbent assay (ELISA) and the Rose Bengal test, tests that have been shown to have high sensitivity and specificity. Polymerase chain reaction will be used to confirm the Brucella-positive samples and to identify the Brucella species affecting patients in the participating health facilities. The study will provide information on the specificity, sensitivity and cost of each diagnosis kit to the participating health facilities and to the Kenya Ministry of Health to help inform decisions on diagnosis of brucellosis in humans in Kenya.

La brucellose est une maladie zoonose infectieuse causée par des bactéries du genre Brucella. La brucellose est une maladie touchant principalement l’élevage infectant les bovins, les moutons, les chèvres, les cochons, les chiens et les mammifères marins. Chez l’être humain, la maladie est acquise directement ou indirectement à partir d’animaux infectés ou des produits d’origine animale. Les espèces de Brucella qui interpellent la santé publique sont B. abortus, B. melitensis, B. suis, B. canis, B. ovis et B. neotamae qui causent la maladie chez les animaux et les êtres humains. Les symptômes cliniques sont la fièvre, des maux de tête, des frissons, la dépression, la faiblesse profonde, la perte de poids et des douleurs musculaires et articulaires. Si la maladie est non traitée, l’infection persiste et progresse vers une maladie chronique qui peut se présenter comme l’endocardite, orchiépididymite et l’infertilité chez les hommes, l’avortement spontané chez les femmes, la neurobrucellose et peut entraîner la mort. Le diagnostic de la brucellose humaine est basé sur l’isolement des bactéries à partir de prélèvements cliniques, suivie par microscopie. Cette méthode peut manquer quelques spécimens positifs surtout quand la bactériémie est faible. D’autres procédés comprennent la sérologie et des techniques de biologie moléculaire. Les tests sérologiques ne sont pas normalisés au plan international, ainsi la sensibilité et la spécificité des tests peuvent être inconnues. D’autres limitations incluent la réactivité croisée de certains tests avec des bactéries et l’incapacité à faire la distinction entre l’infection active et l’exposition précédente qui sont étroitement liés. Ceux-ci peuvent résulter à des résultats faux positifs ou faux négatifs, conduisant à une mauvaise prise en charge clinique des patients. Les méthodes moléculaires, tels que des réactions en chaîne de la polymérase (PCR) sont très sensibles et spécifiques, mais nécessitent une expertise, et sont coûteux et ne sont pas disponibles dans de nombreux laboratoires cliniques au Kenya. Cette étude permettra de comparer la sensibilité et la spécificité des trousses sérologiques utilisés pour le diagnostic de Brucella dans les établissements de soins de santé au Kenya avec l’enzyme indirect de dosage immunoenzymatique (ELISA) et le test au Rose Bengale, les tests qui ont démontré une haute sensibilité et spécificité. La réaction en chaîne de la polymérase sera utilisée pour confirmer les échantillons de Brucella positif et d’identifier les espèces de Brucella affectant des patients dans les établissements s’ocupant de la facilités de santé. L’étude fournira des informations sur la spécificité, la sensibilité et le coût de chaque kit de diagnostic pour les établissements de santé, au ministère kenyan de la Santé pour aider à prendre des décisions éclairées sur le diagnostic de la brucellose chez l’homme au Kenya.

Language:

English

Date of publication:

2014

Country:

Kenya

Region Focus:

East Africa

Author/Editor(s):

Waringa, N.

Waiboci, L.

Bebora, L.