Detección molecular de patógenos entéricos en niños con diarrea en un hospital centinela de vigilancia de rotavirus en Chile / Molecular detection of gastrointestinal pathogens among children under 5 years old with diarrhea in a hospital center for rotavirus sentinel surveillance in Chile

INTRODUCCIÓN: Las diarreas de causa infecciosa son un problema de salud pública, especialmente en niños bajo los cinco años. La identificación de los agentes etiológicos puede ser relevante para el manejo del cuadro clínico y, desde el punto de vista epidemiológico, para la implementación de medidas de control. OBJETIVO: Determinar la presencia de patógenos entéricos en niños bajo los cinco años que se hospitalizaron por diarrea aguda en uno de los centros centinelas de la red de vigilancia de rotavirus en Chile. PACIENTES Y MÉTODOS: Estudio observacional en niños menores de cinco años que se internaron por cuadros de diarrea en el Hospital Dr. Luis Calvo Mackenna, durante diciembre del 2015 a diciembre del 2019, el que forma parte de la red de vigilancia de rotavirus del Ministerio de Salud de Chile. Las muestras fecales se analizaron mediante un test molecular, FilmArray GI® panel, que permite la detección de 22 patógenos entéricos virales, bacterianos y parasitarios. RESULTADOS: Se analizaron 493 muestras fecales de niños con episodios de diarrea infecciosa, detectando al menos un patógeno en 427 muestras (87%). De estas muestras positivas, se detectó solo un patógeno en 174 muestras (41%) y dos o más patógenos en 253 muestras (59%). En el grupo de niños bajo un año y el grupo entre uno y cuatro años hubo un predominio de infecciones causadas por virus gastroentéricos, siendo rotavirus y norovirus los virus más detectados en ambos grupos de edad. Las bacterias más frecuentes fueron EPEC (27%), C. difficile (17%), EAEC (14%) y Campylobacter (9%). Respecto a los parásitos, se identificó Giardia lamblia y Cryptosporidium, en el 3 y 1% del total de las muestras, respectivamente. CONCLUSIÓN: La detección molecular utilizada permitió detectar un alto número de enteropatógenos en niños bajo los cinco años. La información generada por este tipo de vigilancia, podría ayudar a caracterizar en la población los episodios de diarrea causados por los principales patógenos entéricos y podría ser una herramienta para asesorar técnicamente a las autoridades en la toma de decisión para la implementación de medidas de control contra estos patógenos.

BACKGROUND: Infectious diarrhea is still a major problem in public health, especially in children under 5 years of age. The identification of the etiologic agent is important for the clinical management of the diarrhea episode and, from the epidemiological point of view, to implement control measures. AIM: To determine the presence of gastrointestinal pathogens in children under five years of age with diarrhea in a Chilean rotavirus surveillance center. METHODS: Observational study in children under five years of age who were hospitalized for diarrhea at the Dr. Luis Calvo Mackenna Hospital from December 2015 to December 2019. Molecular detection was performed using the FilmArray gastrointestinal (FilmArray GI®) panel. RESULTS: We analyzed 493 diarrheal stool samples of children, 427 samples (87%) were positive and 66 samples (13%) were negative. Of positive samples, 174 samples (41%) and 253 samples (59%) were positive for one or more pathogen, respectively. In children under one year and the group between one and four years there was a predominance of infections caused by enteric virus. Rotavirus and norovirus were the most common virus in both age groups. The most frequent bacteria were EPEC (27%), C. difficile (17%), EAEC (14%) and Campylobacter (9%). In parasites, Giardia lamblia and Cryptosporidium were identified, in 3% and 1% of the total samples, respectively. CONCLUSIONS: The molecular detection system used allowed an increase in the detection of enteropathogens in children under five years of age. The information generated by this type of surveillance could help to characterize the episodes of diarrhea in the population and might be a tool to technically advise the authorities in the decision-making process for the implementation of control measures.

Infecciones respiratorias virales en episodios de fiebre en niños con trasplante de precursores hematopoyéticos / Respiratory viral infections during episodes of fever in children undergoing hematopoietic stem cell transplantation

Resumen Introducción: Los niños que reciben trasplante de precursores hematopoyéticos (TPH) pueden presentar infecciones respiratorias virales (IRV) durante episodios febriles. Los datos sobre su evolución clínica son escasos, así como la comparación de ellos con infecciones bacterianas (IB). Objetivo: Caracterizar la evolución clínica de pacientes con IRV, en comparación con IB en niños con TPH, cursando un episodio febril. Método: Estudio prospectivo en pacientes ≤ 18 años con cáncer y TPH ingresados por fiebre en el Hospital Luis Calvo Mackenna (2016-2019). Se realizó evaluación clínica y de laboratorio: hemocultivos, RPC para patógenos respiratorios (Filmarray®), cuantificación viral y medición de citoquinas en muestra nasal (Luminex®, 38 citoquinas). Se compararon los grupos IRV, IB y los de etiología no precisada (ENP) en relación con: infección respiratoria aguda (IRA), citoquinas nasales, ingreso a UCI, necesidad de ventilación mecánica, mortalidad y suspensión de antimicrobianos. Resultados: De 56 episodios febriles, 35 fueron IRV, 12 IB y 9 de ENP. Mediana de edad fue 8,5 años, 62% masculino. Un 94% de los casos IRV presentó IRA sintomática, versus 33% en los grupos IB y ENP (p < 0,001), con IRA baja en 69% de las IRV (p < 0,001). Rinovirus (54%) y coronavirus (15%) fueron las etiologías más frecuentemente detectadas. No hubo diferencias en citoquinas nasales entre los grupos IRV e IB. Ingreso a UCI: 11% del grupo IRV, 17% de IB y 11% de ENP (p = 0,88). Requirieron ventilación mecánica sólo 2 pacientes (p = 0,37) sin fallecimiento. Tras la detección viral respiratoria por RPC, se suspendió antimicrobianos en 26% de los casos con IRV (p = 0,04). Conclusión: Las IRV son frecuentes en niños con TPH y episodios febriles. La detección viral podría optimizar y racionalizar el uso de antimicrobianos en esta población.

Abstract Background: Children undergoing hematopoietic stem cell transplant (HSCT) can develop respiratory viral infections (RVI) during fever episodes. There are few data about clinical outcomes in RVI and compared to bacterial infections (BI) in this population. Aim: To determine clinical outcome of RVI, compared to BI in children with HSCT. Methods: Prospective study, patients ≤ 18 years with cancer and HSCT admitted with fever at a National Bone Marrow Transplant Center (Hospital Calvo Mackenna), Chile, (April-2016 to May-2019). Clinical assessment, laboratory tests, blood cultures, nasopharyngeal sample for multiplex-PCR (Filmarray®), viral loads by PCR and cytokine panel (Luminex®, 38 cytokines) were performed. The following outcomes were evaluated: upper/lower respiratory tract disease (RTD), admission to ICU, mechanical ventilation, mortality and antimicrobial withdrawal. Results: Of 56 febrile episodes, 35 (63%) were RVI, 12 (21%) BI and 9 (16%) with unknown etiology (UE). Median of age was 8.5 years, 62% male gender. Rhinovirus (54%) and coronavirus (15%) were the more frequent detected viruses. No significant differences in cytokine levels were observed between RVI and BI. 94% of RVI patients had symptomatic RTD, versus 33% in BI and 33% in UE group (p < 0.001), with lower-RTD in 69% of RVI group (p < 0,001). Admission to ICU was 11% in RVI, 17% in BI and 11% in UE group (p = 0.88); only 2 patients required mechanical ventilation (p = 0.37) and no mortality was reported. After an RVI was detected by PCR, antimicrobials were withdrawal in 26% of patients with RVI (p: 0.04). Conclusion: RVI are frequent etiologic agents in febrile episodes of patients with HSCT. Viral detection might help to rationalize the use of antimicrobials in this population.

Optimizing RT-PCR detection of SARS-CoV-2 for developing countries using pool testing / Optimización de la detección de SARS-CoV-2 mediante el análisis de muestras agrupadas

Abstract The global shortage of reagents and kits for nucleic acid extraction and molecular detection of SARS-CoV-2 requires new cost-effective strategies for the diagnosis of suspected COVID-19 cases, especially in countries that need to increase detection capacity. Pooled nucleic acid testing has been extensively used as a cost-effective strategy for HIV, HepB, HepC and influenza. Also, protocols dispensing of RNA extraction appears as an attractive option for detection of SARS-CoV-2. In this study, we found that pooling of 5 samples showed that CT variations were in the range of 1.0-4,5 units, with less likelihood of a false negative result. Results of the sample without nucleic acid ex-traction, was unsatisfactory, with a significant increase in CT values, and thus for risk of a false negative result. In conclusion, pooling nasopharyngeal samples with both automated and manual extraction proved reliable, and thus a potential efficient alternative for the diagnosis of suspected COVID-19 in developing countries.

Resumen La escasez mundial de reactivos para la extracción de ácidos nucleicos y la detección molecular de SARS-CoV-2 requiere de nuevas estrategias de mayor rendimiento para el diagnóstico de casos sospechosos de COVID-19, especialmente en países que necesitan aumentar su capacidad diagnóstica. La detección de ácidos nucleicos en muestras agrupadas o pool testing se ha utilizado ampliamente como una estrategia costo-efectiva para el VIH, hepatitis B, hepatitis C e influenza. Adicionalmente, los protocolos que no requieren extracción de ARN aparecen como una opción para la detección de SARS-CoV-2. En este trabajo, presentamos los resultados de una estrategia detección de SARS-CoV-2 en muestras agrupadas, que incluye diferentes métodos de extracción de ARN que puede ser una estrategia atractiva para los países en desarrollo. La agrupación de 5 muestras mostró variaciones CT en el rango de 1,0 a 4,5 unidades, con una baja probabilidad de obtener falsos negativos, a diferencias de los resultados agregando muestras agrupadas directamente en la reacción de amplificación de SARS-CoV-2. En conclusión, la agrupación de muestras nasofaríngeas, demostró ser un método confiable y, por lo tanto, una alternativa para aumentar el rendimiento en el diagnóstico de COVID-19 para países en desarrollo.

Diagnóstico etiológico en meningitis y encefalitis por técnicas de biología molecular / Etiologic diagnosis in meningitis and encephalitis molecular biology techniques

Introducción: El estudio etiológico de las infecciones del sistema nervioso central se ha realizado tradicionalmente con cultivos bacterianos y con reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para virus herpes simple (VHS). Los cultivos bacterianos pueden disminuir su rendimiento en pacientes que hayan usado antibióticos previos a la toma de muestra, y el solicitar PCR solo para virus VHS reduce el diagnóstico etiológico a un solo agente. El objetivo de este trabajo fue determinar las causas infecciosas en meningitis y encefalitis en niños, utilizando conjuntamente la microbiología convencional y la biología molecular, con el fin de mejorar el diagnóstico etiológico de estas enfermedades. Pacientes y método: Se estudiaron 19 pacientes con sospecha de meningitis y encefalitis, de manera prospectiva, hospitalizados en el hospital Luis Calvo Mackenna en Santiago de Chile, entre el 1 de marzo de 2011 y el 30 de marzo de 2012. Luego de obtener el consentimiento informado, a las muestras de LCR se les realizó examen citoquímico, cultivo, PCR múltiple bacteriana (N. meningitidis, S. pneumoniae, H. influenzae) y PCR en tiempo real para HSV-1 y 2, VVZ, VEB, CMV, VHH-6 y enterovirus. Se recabaron datos clínicos y epidemiológicos desde la ficha clínica del paciente. Resultados: De los 19 pacientes analizados 2 (10%) fueron diagnosticados por métodos microbiológicos convencionales y 7 (37%) al adicionar biología molecular (p = 0,02). Tres pacientes presentaron meningitis por S. pneumoniae, uno por Enterobacter cloacae, 2 pacientes meningoencefalitis por VHS-1 y uno meningitis por VVZ. Conclusiones: La adición de la PCR a los métodos microbiológicos convencionales de diagnóstico en las infecciones del sistema nervioso central aumenta significativamente la probabilidad de detectar el agente causal. La incorporación rutinaria del diagnóstico molecular permitiría un manejo más oportuno y racional.

Introduction: The aetiological study of infections of the central nervous system has traditionally been performed using bacterial cultures and, more recently, using polymerase chain reaction (PCR) for herpes simplex virus (HSV). Bacterial cultures may not have good performance, especially in the context of patients who have received antibiotics prior to sampling, and a request for HSV only by PCR reduces the information to only one aetiological agent. The aim of this study is to determine the infectious causes of meningitis and encephalitis, using traditional microbiology and molecular biology to improve the aetiological diagnosis of these diseases. Patients and method: A prospective study was conducted on 19 patients with suspected meningitis, admitted to the Luis Calvo Mackenna Hospital in Santiago, Chile, from March 1, 2011 to March 30, 2012. After obtaining informed consent, the CSF samples underwent cytochemical study, conventional culture, multiplex PCR for the major producing bacterial meningitis (N. meningitidis, S. pneumoniae, H. influenzae), real-time single PCR for HSV-1 and 2, VZV, EBV, CMV, HHV-6 and enterovirus. Clinical and epidemiological data were also collected from the clinical records. Results: Of the 19 patients analysed, 2 were diagnosed by conventional methods and 7 by adding molecular biology (increase to 37%). Three patients had meningitis due to S. pneumoniae, one due to Enterobacter cloacae, 2 patients meningoencephalitis HSV-1, and one VZV meningitis. Conclusions: The addition of PCR to conventional diagnostic methods in CNS infections increases the probability of finding the causal agent. This allows a more adequate, timely and rational management of the disease.