DISKUSSION
Diese retrospektive Studie zeigte unterschiedliche Bestellmuster und Ausbeute für die drei Arten von Legionellentests während des 46-monatigen Studienzeitraums. Der UAG-Test, der doppelt so häufig wie PCR und Kultur bestellt wurde, wies die höchste Positivitätsrate (2,7 %) und die niedrigsten Kosten für die Diagnose eines Falles auf (Medicare-Erstattung von 16,32 $ × 14.539 Tests/336 eindeutig positive Ergebnisse = 706,18 $). Dies war eine viel höhere UAG-Positivitätsrate als die in einer kanadischen Studie von 1998 bis 2000 gemeldete Rate von 0,6 %, bei der die Kosten (nur auf der Grundlage von Material und Verbrauchsmaterial) für die Diagnose eines Falles durch UAG etwa 5.770 $ betrugen (30 $ × 1.154 Tests/6 eindeutig positive Ergebnisse) (13).
Die gemeldete Sensitivität des UAG-Tests für die durch Lp1 verursachte Legionärskrankheit beträgt 70 % bis 90 % (8, 14). Die Sensitivität des UAG-Tests in der vorliegenden Studie war höher (96 %), aber die tatsächliche klinische Leistung hängt vom Kontext des Tests ab. Die Sensitivität des UAG-Tests für reiseassoziierte, in der Gemeinschaft erworbene und nosokomiale Infektionen ist unterschiedlich (93,7 %, 86,5 % bzw. 44,2 %) (15). In unserer Kohorte der ambulant erworbenen Pneumonien war der UAG-Test bei allen nachgewiesenen, wahrscheinlichen und möglichen Legionella-Infektionen mit Ausnahme eines Falles positiv. Bei dem L. pneumophila in diesem Fall könnte es sich um eine andere Serogruppe als 1 gehandelt haben, da Kultur und PCR positiv waren und die gemeldete Sensitivität des UAG-Tests für Nicht-Lp1 gering ist (weniger als 50 %) (1, 15).
Während der UAG-Test bequem und spezifisch ist, wird eine Kultur empfohlen, um den Nachweis anderer Serogruppen als Lp1 und anderer Spezies als L. pneumophila (2) sowie von Legionella-Doppelinfektionen sicherzustellen (16). In der vorliegenden Studie konnte der Nutzen dieses Ansatzes nicht bestätigt werden, da aus den 7 243 durchgeführten Kulturen keine anderen Arten als L. pneumophila isoliert wurden. Es ist schwierig festzustellen, ob Legionella-Isolate aufgrund technischer Probleme in den Kulturen übersehen wurden oder ob es in dieser Patientenkohorte einfach keine krankheitsverursachenden Nicht-Legionella-Spezies gab. Legionella feeleii wurde aus der bronchoalveolären Lavage eines Knochenmarktransplantationspatienten mit Lungeninfiltraten 1 Jahr nach diesem Studienzeitraum gewonnen, aber der Arzt für Infektionskrankheiten, der den Patienten betreute, kam zu dem Schluss, dass das Isolat klinisch nicht signifikant war. Seit 1984 gab es 14 Berichte über L. feeleii als Erreger einer Lungenentzündung (17).
Die Kultur wies die geringste Sensitivität der drei in unserer Studie verglichenen Methoden auf und lieferte keine eindeutigen Ergebnisse, die nicht bereits von den UAG- oder PCR-Tests geliefert wurden (d. h., bei 14 der 15 positiven Kulturergebnisse wurde eine PCR und/oder UAG angeordnet, die ebenfalls positiv war). Auf der Grundlage der Medicare-Erstattung von 9,02 $ beliefen sich die Kosten für die Wiederherstellung jeder positiven Kultur auf 4.355 $. Die Sensitivität der Kultur in der aktuellen Studie (50 % bis 61 %) liegt in der Mitte des von anderen Studien berichteten Bereichs von 20 % bis 80 % (18).
Zu den Nachteilen der Kultur gehören technische Schwierigkeiten mit der Notwendigkeit selektiver Agars und einer Vorbehandlung (Hitze oder Säure) sowie eine langsame Durchlaufzeit. Eine sorgfältige Untersuchung der Platten mit einem Präparationsmikroskop ist erforderlich. Selektive BCYE können die Gewinnung von Legionella micdadei oder anderen Spezies aufgrund von antimikrobiellen Wirkstoffen im Medium hemmen, während nichtselektive BCYE mit Bakterien bewachsen sein können, die Legionellen verdecken können (1). Die Beimpfung von Atemwegsproben mit nichtselektivem BCYE erst nach einer 5-minütigen Säurebehandlung könnte die Wiederfindung von Legionellen in der aktuellen Studie verringert haben. Zu den alternativen Ansätzen zur Kultur gehören die Beimpfung selektiver und nichtselektiver BCYE-Medien, die Ausplattierung von Proben vor und nach der Säurebehandlung, die Durchführung einer Säurebehandlung nur dann, wenn selektive und nichtselektive BCYE-Platten nach der Inkubation über Nacht mit anderen Bakterien als Legionellen bewachsen sind, und ein kürzerer Säureaufschluss (z. B. 4 Minuten) (1).
Der Legionellennachweis mittels PCR bietet eine schnellere Durchlaufzeit und eine höhere Empfindlichkeit als die Kultur, ist jedoch mit den höchsten Kosten verbunden. Bei einer Medicare-Erstattung von 47,76 $ betrugen die Kosten für einen positiven Fall 12.540 $ (338.571 $/27). Derzeit gibt es in den Vereinigten Staaten keine von der FDA zugelassenen Legionella-PCR-Tests. Der in der vorliegenden Studie verwendete mip-PCR-Assay war in einer zuvor veröffentlichten Auswertung, die in unserer Einrichtung durchgeführt wurde, zu 100 % empfindlich und zu 100 % spezifisch für L. pneumophila, einschließlich Isolaten der Nicht-Serogruppe 1 (12). Die gleiche Sensitivität von 100 % wurde in zwei Studien (19, 20) mit einer Spezifität von 93 % und 100 % für eine Legionella spp. Es wurde jedoch beobachtet, dass die Kultur bei Gewebeproben besser abschneidet als die PCR (20). Eine in den Niederlanden durchgeführte retrospektive Studie meldete eine Sensitivität von 92 % und eine Spezifität von 98 % für eine PCR, die auf das mip-Gen abzielt (21).
In der aktuellen Studie bestand eine gute Korrelation zwischen dem UAG-Test und der PCR. In sieben Fällen mit wahrscheinlicher oder möglicher Legionelleninfektion war der UAG-Test positiv, während Kultur und/oder PCR negativ waren. Diese Diskrepanz zwischen den Ergebnissen könnte auf die unterschiedlichen Probentypen zurückzuführen sein, da eine unzureichende Atemwegsprobe zu negativen Ergebnissen bei Kultur und PCR führen würde. Leider standen für die beiden Fälle mit positiven PCR- und negativen Kulturergebnissen keine Patientenakten zur Verfügung (Antigen wurde nicht durchgeführt).
Bei Betrachtung aller 32 Fälle, für die klinische Daten verfügbar waren, führte die Legionellen-Diagnostik in 72 % der Fälle zu einem Wechsel von Multiagent-Breitband-Antibiotika zu einer Einzeltherapie, wodurch potenzielle unerwünschte Wirkungen verringert, die Kosten gesenkt und die Auswahl antibiotikaresistenter Organismen minimiert wurden. Obwohl der UAG-Test bis zu einem Jahr nach der Behandlung positiv bleiben kann, gibt es Berichte über PCR, die kurz nach Beginn der Therapie negativ werden (22, 23), so dass letzteres hilfreich ist, wenn die Bedeutung eines positiven Antigenergebnisses unklar ist (siehe den zweiten Patienten in Tabelle S1 im ergänzenden Material).
Obwohl während des 46-monatigen Studienzeitraums eine große Anzahl von Tests angeordnet wurde, wurden nur bei einem kleinen Teil der Patienten zwei oder mehr Testverfahren durchgeführt, bei denen mindestens ein Testergebnis positiv war. Es gab 304 positive UAG-Testergebnisse, bei denen keine Kultur und keine PCR durchgeführt wurden, so dass ein Vergleich zwischen den Tests nicht möglich war. Die Dominanz der UAG-Tests spiegelt die aktuellen Praxisrichtlinien der Infectious Diseases Society of America (IDSA) für in der Gemeinschaft erworbene Lungenentzündungen wider, die Antigentests als primären diagnostischen Test für Patienten mit Risikofaktoren für Legionellen empfehlen (8). Die Einhaltung der IDSA-Leitlinien für die kulturelle Nachbehandlung positiver UAG-Tests war in der vorliegenden Studie jedoch gering.
Eine weitere Einschränkung der vorliegenden Studie bestand darin, dass die meisten Proben von Patienten aus Ohio stammten und alle Proben aus den Vereinigten Staaten stammten. Theoretisch könnte die Kultur in anderen geografischen Regionen, in denen die Prävalenz von Lp1 geringer ist, von größerem Nutzen sein. In Neuseeland jedoch, wo L. longbeachae 85 % der Legionella spp. ausmacht, die Lungenentzündungen verursachen, ergaben nur 46 % der Proben, die mit einem für L. longbeachae optimierten NAAT/Sonden-Assay positiv waren, auch Isolate für die Kultur (24).
Zusammenfassend veranschaulichen unsere Ergebnisse die Schwierigkeit, den Nutzen diagnostischer Tests für eine Krankheit mit geringer Prävalenz zu beurteilen. Der UAG-Test war der am häufigsten verwendete Test mit der höchsten Sensitivität und den niedrigsten Kosten, aber die Leistung könnte durch die Erfassung von mehr Legionella-Serogruppen und -Spezies weiter verbessert werden (25). Obwohl die Kultur zum Nachweis von Stämmen empfohlen wird, die von einem Lp1-spezifischen Antigen und einer L. pneumophila-PCR übersehen würden, ist sie technisch anspruchsvoll und hat eine geringe Empfindlichkeit. Die PCR war empfindlicher als die Kultur, kostete aber fünfmal so viel. Von der FDA zugelassene NAATs, die auf alle Legionella spp. abzielen (allein oder als Teil von Multiplex-Tests für andere Erreger der Atemwege), werden benötigt, um die Kultur zu ersetzen. Der derzeitige Trend zu einer zunehmenden Laborkonsolidierung mit Verzögerungen bei der Probenverarbeitung könnte die Gewinnung von Legionellen durch Kultur noch schwieriger machen. Obwohl epidemiologische Untersuchungen durch die Gewinnung von klinischen und Umweltisolaten für die Stammtypisierung verbessert werden, könnte die Ganzgenomsequenzierung kulturbasierte Techniken in naher Zukunft ersetzen.
