Nested PCR for the detection of Aspergillus species in maxillary sinus samples of patients with chronic sinusitis

• Marianna Małek ^[2] ; Bożena Boguszb ^[1] ; Paulina Mrowiec ^[2] ; Mariusz Szutac ^[3] ; Maciej Opachc ^[3] ; Iwona Skiba-Kurek ^[2] ; Paweł Nowak ^[2] ; Karolina Klesiewicz ^[2] ; Alicja Budak ^[2] ; Elżbieta Karczewska ^[2]
  1. [1] Memorial Hospital

     Memorial Hospital

     City of York, Estados Unidos

     
  2. [2] Department of Pharmaceutical Microbiology. Jagiellonian University Medical College
  3. [3] Department of Cranio-Maxillofacial, Oncological and Reconstructive Surgery. Jagiellonian University Medical College

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• Localización: Revista Iberoamericana de Micología, ISSN 1130-1406, Vol. 35, Nº. 3, 2018, págs. 140-146
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • PCR con cebadores internos para la detección de especies de Aspergillus en muestras de seno maxilar de pacientes con sinusitis crónica
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• Resumen
  • español

    Antecedentes La rinosinusitis fúngica se ha convertido en una enfermedad cada vez más frecuente y el género Aspergillus es el causante de la mayoría de los casos. Su diagnóstico es relativamente difícil debido a la inespecificidad de los síntomas y a la baja sensibilidad de los métodos de diagnóstico actuales.

    Objetivos Evaluar la eficacia de un ensayo de reacción en cadena de la polimerasa (RCP), con cebadores internos y específica de Aspergillus en muestras de biopsia tomadas de los senos maxilares de algunos pacientes, y compararla con la eficacia de los métodos de diagnóstico convencionales (histología y cultivo).

    Métodos Se realizó un estudio de casos y controles en el Instituto de Estomatología de la Universidad Jaguelónica de Cracovia entre 2011 y 2014. El grupo de casos estaba formado por 21 pacientes en que se sospechaba rinosinusitis por micetoma mientras que el grupo control estaba compuesto por 46 pacientes sin sospecha de rinosinusitis fúngica. El ensayo de PCR en dos etapas amplificó una porción específica del gen 18S rRNA de Aspergillus. Se obtuvieron estimaciones de la sensibilidad, la especificidad y de los valores predictivos positivo (VPP) y negativo (VPN) para evaluar el rendimiento de la prueba. La concordancia entre la PCR y las otras pruebas realizadas se evaluó utilizando el coeficiente kappa (k).

    Resultados El 90% de las muestras obtenidas de pacientes diagnosticados de micetoma mostró resultados positivos en la PCR, con una concordancia casi perfecta de este método con la histología (k=0,88). Las estimaciones de sensibilidad, especificidad, VPP y VPN fueron las siguientes: 90%, IC95% (55,5-99,7%); 98,3%, IC95% (90,9-100%); 90%, IC95% (55,5-99,7%) y 98,3%, IC95%: (90,9-100%), respectivamente. Aspergillus fumigatus se aisló en el cultivo de una muestra clínica, además de obtenerse un resultado positivo por PCR de dicha muestra a pesar de que el examen histológico fue negativo.

    Conclusiones El ensayo de PCR con cebadores internos es una herramienta de diagnóstico prometedora para evaluar la existencia de Aspergillus en tejidos del seno maxilar de pacientes en que se sospeche aspergilosis sinusal.

  • English

    Background Fungal rhinosinusitis has become an increasingly recognized disease, being Aspergillus species responsible for most of the cases. Its diagnosis is quite difficult because of the non-specific symptoms and low sensitivity of the current diagnostic methods.

    Aims An Aspergillus-specific nested polymerase chain reaction (PCR) assay using biopsy specimens taken from the maxillary sinuses was performed in order to assess its usefulness. Conventional diagnostic methods (histology and culture) were also carried out.

    Methods A case–control study was performed in the Institute of Stomatology, Jagiellonian University in Kraków, between 2011 and 2014. The case group consisted of 21 patients with suspected rhinosinusal mycetoma while the control group included 46 patients with no suspicion of fungal rhinosinusitis. The two-step PCR assay amplified an Aspergillus specific portion of the 18S rRNA gene. Interval estimation of sensitivity, specificity, positive (PPV) and negative (NPV) predictive values were calculated to assess the diagnostic test performance. The agreement between the PCR and the other tests was evaluated using the Kappa coefficient (k).

    Results Ninety percent of the samples obtained from patients diagnosed with mycetoma yielded positive PCR results. The PCR showed almost perfect concordance with histology (k=0.88). Sensitivity, specificity, PPV and NPV estimates were 90%; 95% CI: (55.5–99.7%), 98.3%; 95% CI: (90.9–100%), 90%; 95% CI: (55.5–99.7%) and 98.3%; 95% CI: (90.9–100%), respectively. One clinical sample showed growth of Aspergillus fumigatus and positive PCR despite the negative histological examination.

    Conclusions Nested PCR assay is a promising diagnostic tool to evaluate the presence of Aspergillus in the tissue of maxillary sinus from patients with suspicion of sinus aspergillosis.