Diagnostic characteristics of Xpert MTB/RIF assay for the diagnosis of tuberculous meningitis and rifampicin resistance in Southern Brazil / Características diagnósticas do Xpert MTB/RIF para o diagnóstico de meningite tuberculosa e resistência à rifampicina no Sul do Brasil

ABSTRACT Background: The timely diagnosis of tuberculous meningitis (TBM) is challenging. Molecular diagnostic tools are necessary for TBM, particularly in low- and middle-income countries. Objectives: We aimed to calculate the diagnostics characteristics of Xpert MTB/RIF for the detection of Mycobacterium tuberculosis in the cerebrospinal fluid (CSF) and the frequency of rifampicin (RIF)-resistance in the CSF samples. Methods: A total of 313 consecutive CSF samples were studied and categorized into TBM definite, probable, possible, or not TBM cases based on the clinical, laboratory, and imaging data. Results: For the definite TBM cases (n=7), the sensitivity, specificity, efficiency, and positive likelihood ratio were 100, 97, 97, and 38%, respectively. However, for the TBM definite associated with the probable cases (n=24), the sensitivity decreased to 46%. All CSF samples that were Xpert MTB/RIF-positive were RIF susceptible. Conclusion: Xpert MTB/RIF showed high discriminating value among the microbiology-proven TBM cases, although the values for the probable and possible TBM cases were reduced. Xpert MTB/RIF contributes significantly to the diagnosis of TBM, mainly when coupled with the conventional microbiological tests and clinical algorithms.

RESUMO Introdução: O diagnóstico da meningite tuberculosa (TBM) é desafiador. Ferramentas de diagnóstico molecular são necessárias para esse diagnóstico, particularmente em países de baixa e média renda. Objetivos: Calcular as características diagnósticas do Xpert MTB/RIF para a detecção de Mycobacterium tuberculosis no líquido cefalorraquidiano (LCR) e a frequência de resistência à rifampicina (RIF) nas amostras do LCR. Métodos: Um total de 313 amostras consecutivas de LCR foram estudadas e categorizadas em casos de TBM definida, provável, possível ou não TBM, com base nos dados clínicos, laboratoriais e de imagem. Resultados: Para os casos definidos de TBM (n=7), sensibilidade, especificidade, eficiência e razão de verossimilhança positiva foram de 100, 97, 97 e 38%, respectivamente. No entanto, para os casos de TBM definidos associados aos prováveis (n=24), a sensibilidade diminuiu para 46%. Todas as amostras de LCR que foram positivas para Xpert MTB/RIF foram suscetíveis a RIF. Conclusão: O Xpert MTB/RIF mostrou alto valor discriminante entre os casos TBM comprovados por microbiologia, porém o valor nos casos prováveis e possíveis de TBM foram reduzidos. O Xpert MTB/RIF contribui significativamente para o diagnóstico de TBM, principalmente quando associado aos testes microbiológicos convencionais e algoritmos clínicos.

Comparison of cerebrospinal fluid lactate with physical, cytological, and other biochemical characteristics as prognostic factors in acute bacterial meningitis / Comparação do lactato no líquido cefalorraquidiano com as características físicas, citológicas e outros marcadores bioquímicos, como fator prognostico nas meningites bacterianas agudas

ABSTRACT Bacterial meningitis (BM) is associated with a high morbidity and mortality. Cerebrospinal fluid (CSF) lactate may be used as a prognostic marker of this condition. We hypothesized that CSF lactate levels would remain elevated in participants who died of acute BM compared with those who recovered from this disease. Objective: To evaluate the potential use of lactate and other CSF biomarkers as prognostic markers of acute BM outcome. Methods: This retrospective, longitudinal study evaluated dynamic CSF biomarkers in 223 CSF samples from 49 patients who fulfilled the inclusion criteria of acute BM, with bacteria identified by CSF culturing. The participants were grouped according to outcome: death (n = 9; 18.37%) and survival (n = 40; 81.63%). All participants received appropriate antibiotic treatment. Results: In the logistic regression model, lactate concentration in the final CSF sample, xanthochromia, and CSF glucose variation between the first and last CSF samples were predictors of a poor outcome (death). In contrast, decrease in CSF white blood cell count and CSF percentage of neutrophils, increase in the percentage of lymphocytes, and normalization of the CSF lactate concentration in the last CSF sample were predictors of a good prognosis. Conclusion: The study confirmed the initial hypothesis. The longitudinal analysis of CSF lactate is an important predictor of prognosis in acute BM.

RESUMO As meningites bacterianas (MB) estão associadas à alta morbidade e mortalidade. O lactato no líquido cefalorraquidiano (LCR) pode ser usado como biomarcador de prognóstico nas MB. A hipótese desse estudo é que os níveis de lactato no LCR se mantém elevados entre pacientes com MB aguda que evoluem para óbito, ao contrário do que ocorre em pacientes com bom prognóstico. Objetivo: Avaliar o uso potencial do lactato e outros marcadores no LCR como indicador de prognóstico na MB aguda. Métodos: Foi realizado um estudo retrospectivo longitudinal da dinâmica dos biomarcadores bioquímicos, celulares e físicos no LCR. Foram analisadas 223 amostras de 49 pacientes com MB aguda com bactérias identificadas por cultura do LCR. Os participantes foram divididos em dois grupos de acordo com o desfecho: óbito (n = 9; 18,37%) e não óbito (n = 40; 81,63%). Todos os participantes receberam antibioticoterapia adequada. Resultados: No modelo de regressão logística, as variáveis que diferiram significativamente entre os dois grupos foram concentração de lactato na amostra final de LCR, xantocromia e variação da concentração de glicose entre a primeira e a última amostra de LCR. A alteração desses fatores indicou desfechos negativos (óbito), enquanto a diminuição do número de leucócitos e da porcentagem de neutrófilos, assim como a normalização da concentração de lactato no LCR foram preditores de bom prognóstico. Conclusão: O estudo confirmou a hipótese inicial. A análise longitudinal do lactato no LCR é um importante preditor de prognóstico na MB aguda.

Validation of multiplex PCR for the diagnosis of acute bacterial meningitis in culture negative cerebrospinal fluid / Validação do PCR multiplex para o diagnóstico de meningite bacteriana aguda com cultura de liquido cefalorraquidiano negativa

ABSTRACT This study evaluated the operational characteristics of the multiplex polymerase chain reaction (PCR) for cerebrospinal fluid (CSF) from patients with cellular and biochemical characteristics of acute bacterial meningitis and positive or negative CSF cultures. Methods: Multiplex PCR was performed for 36 CSF samples: culture-proven acute bacterial meningitis (n = 7), culture-negative acute bacterial meningitis (n = 17), lymphocytic meningitis (n = 8), and normal CSF (n = 4). The operational characteristics of multiplex PCR were evaluated with definite and probable bacterial meningitis, using culture positive, cytological and biochemical CSF characteristics as the gold standard. Results: Multiplex PCR for CSF was efficient in the group with CSF cellular and biochemical characteristics of acute bacterial meningitis but with a negative CSF culture. This group demonstrated high specificity, positive predictive value, and efficiency. Conclusions: Multiplex PCR for CSF can improve the speed and accuracy of acute bacterial meningitis diagnosis in a clinical setting as a complement to classical immunological and bacteriological assays in CSF. It is also useful for CSF culture-negative acute bacterial meningitis.

RESUMO Este estudo avaliou as características funcionais da reação em cadeia da polimerase (PCR) multiplex para amostras de líquido cefalorraquidiano (LCR) de pacientes com características celulares e bioquímicas de meningite bacteriana aguda e culturas de LCR positivas ou negativas. Métodos: O PCR multiplex foi realizado em 36 amostras de LCR: meningite bacteriana aguda comprovada por cultura (n = 7), meningite bacteriana aguda com cultura negativa (n = 17), meningite linfocítica (n = 8) e LCR normal (n = 4). As características funcionais do PCR multiplex foram avaliadas para meningite bacteriana definitiva e provável, utilizando cultura positiva, características citológicas e bioquímicas do LCR como padrão-ouro. Resultados: O PCR multiplex do LCR foi eficiente no grupo com características celulares e bioquímicas do LCR de meningite bacteriana, mas com cultura do LCR negativa. Este grupo demonstrou especificidade, valor preditivo positivo e eficiência altos. Conclusões: Os autores concluíram que o PCR multiplex do LCR pode melhorar a velocidade e a precisão do diagnóstico de meningite bacteriana em um ambiente clínico como complemento aos ensaios imunológicos e bacteriológicos clássicos no LCR. Também é útil para meningite bacteriana aguda com cultura de LCR negativa.