Diagnostyka laboratoryjna

Diagnostyka laboratoryjna

procesów zapalnych w

procesów zapalnych w

zakażeniach

zakażeniach

układu oddechowego

układu oddechowego

Agnieszka Nielepkowicz-Goździńska

Anna Kumor

Kliniki Pneumonologii i Alergologii UM

DIAGNOSTYKA

ZAKAŻEŃ DRÓG ODDECHOWYCH

- wywiad

- objawy kliniczne i radiologiczne

- diagnostyka mikrobiologiczna

- diagnostyka serologiczna

- diagnostyka molekularna

- badanie BAL

- badanie plwociny

- inne badania laboratoryjne

Laboratoryjna diagnostyka zakażeń
dróg oddechowych jest niezbędna:

Zakażenia prowadzące do przyjęcia do szpitala
Przedłużające się zakażenia
Brak efektu leczenia antybiotykami
Podejrzenie ciężkiej infekcji wirusowej przy istnieniu
terapii antywirusowej
Chorzy w immunosupresji
Badania epidemiologiczne

Pediatr. Infect. Dis. J. 2004; 23: 6 – 10

Diagnostyka

Diagnostyka

mikrobiologiczna zapalenia

mikrobiologiczna zapalenia

płuc

płuc



Nie zaleca się rutynowego wykonywania
bad. mikrobiologicznych w pozaszpitalnym
zap. płuc



Bad. mikrobiologiczne są konieczne w
warunkach szpitalnych



Materiał do bad. mikrobiologicznych –
plwocina, plwocina indukowana, popłuczyny
oskrzelowe, BALF, wymaz szczoteczkowy,
mat. z biopsji przezoskrzelowej,
przezklatkowej, wideotorakoskopowej, krew,
płyn z jamy opłucnowej

Badania mikrobiologiczne

Badania mikrobiologiczne



Materiał zawierający potencjalny

czynnik chorobotwórczy
(plwocina/ślina)



Odpowiednio duża ilość materiału



Opisane pojemniki + skierowanie

+ informacje o antybiotykoterapii



Optymalnie pobiera się próbki

przed włączeniem
antybiotykoterapii

Badanie mikrobiologiczne

Badanie mikrobiologiczne

plwociny

plwociny



Najczęściej wykonywane, pozwala na wskazanie
czynnika chorobotwórczego u max. 50% chorych na
zap. płuc.



Po toalecie jamy ustnej, na czczo, do jałowego
pojemnika, w kierunku flory tlenowej (nie
beztlenowej)



Diagnostyczne, jeżeli plwocina zawiera makrofagi
płucne, <10 komórek nabłonka płaskiego



Plwocina indukowana – po inhalacji hipertonicznego
NaCl w ↑ stężeniu (0,9-7%), monitorowanie FEV1,
(po inhalacji bronchodylatatorów). 3 inhalacje po 5
min. – 3 wykrztuszenia plwociny



Możliwość kolonizacji dróg oddechowych przez florę
saprofityczną – H. influenzae, M. catarralis,
Streptoccocus spp., Stah. spp.

Posiew krwi u chorego z zap.

Posiew krwi u chorego z zap.

płuc

płuc



Wskazania:

- pobyt w OIT

-

nacieki z jamami

-

leukopenia, asplenia

-

alkoholozm

-

antygen Str. pneumoniae w moczu

-

wysięk opłucnowy

-

szpitalne zap. płuc

W 25% wynik dodatni.
Min. 2 próbki z różnych wkłuć. Nie trzeba na

szczycie gorączki.

Diagnostyka serologiczna

Oparta jest na oznaczaniu poziomu
przeciwciał

IgM, IgA, IgG

oraz ich awidności (tzw. zachłanność)

- zawodzi u małych dzieci
- u osób poddanych leczeniu immunosupresyjnemu
- nie zawsze jest pomocna we wczesnej fazie ostrej
choroby – bez wpływu na decyzje terapeutyczne

Metody:
Odczyn wiązania dopełniacza
Immunufluorescencja pośrednia (IFA)
Immunoenzymatyczne (ELISA)

Zakażenie wirusem CMV u 90 % osób

jest

bezobjawowe. Sporadycznie choroba

ma

przebieg klinicznie jawny, z objawami

zespołu

mononukleozopodobnego

W rzadkich przypadkach ostrej infekcji

może wystąpić:

- śródmiąższowe zapalenie płuc
- zapalenie wątroby
- zapalenie opon mózgowo- rdzeniowych
- zapalenie mięśnia sercowego
- małopłytkowość, niedokrwistość

hemolityczna

Cytomegalovirus
(CMV)

Diagnostyka molekularna

Opiera się na izolacji kwasów nukleinowych

drobnoustrojów

Metody:
Różne odmiany techniki PCR, sonda
genetyczna

Southern blot
Hybrydyzacja in situ

Pozwalają wykryć nawet niepełnych
fragmentów genomu wirusa w krążących limfocytach
lub w materiale biopsyjnym

PCR - wirusy

CMV
EBV
HIV
Herpes simplex virus

Wirusy oddechowe:
Wirusy grypy i paragrypy
RSV
Adenowirus
Metapneumowirus
SARS

PCR - bakterie

Bakterie wolno rosnące i trudno poddające się
hodowli
(Bordetella pertussis)

Bakterie wywołujące atypowe zapalenia płuc:
Legionella sp., Mycoplasma pn., Chlamydia pn.
– w wymazach z gardła i wydzielinie z dróg
oddechowych

Streptococcus pn. w wydzielinie z oskrzeli

Prątki

Szczepy oporne na antybiotyki (MRSA, VRE)

PCR - grzyby

Aspergillus spp
Candida
Pneumocystis jiroveci

Legionella pneumophila

Hodowla – trudna

Bezpośrednie wykrywanie drobnoustroju lub antygenu:
Immunofluorescencja bezpośrednia – BAL, bioptat tkankowy

Wykrywanie antygenu w moczu – czułość 80%, swoistość 99-
100% - tylko serotyp 1, który najczęściej wywołuje infekcje
pozaszpitalne, (istnieje 15 serotypów), można wykryć już w
dniu wystąpienia objawów, wydalany głównie do10 dnia od
początku choroby

Serologia:
1˚ IgM po 7-14 dniach
II˚ IgG po 6-9 tyg

3 próbki – 0, 2, 6-12 tyg od początku objawów
Wynik dodatni - serokonwersja (znamienny {4x} wzrost
miana przeciwciał, w min. jednej próbce ≥ 1:128)

Chlamydie

Ch. pneumoniae, Ch. trachomatis, Ch. psittaci

Badania serologiczne – (słaba odpowiedź humoralna u małych dzieci)

Immunofluorescencja bezpośrednia

Hodowla komórkowa (2-3 tyg)

PCR - wymaz z nosa, gardła, BAL, bioptaty

Chlamydia

Chlamydia

pneumoniae

pneumoniae



Pierwotne zakażenie – IgM po ok. 3
tyg., IgG po 6-8 tyg.



Kolejne zakażenie – IgM (niskie
miano), IgG po 1-2 tyg. (szybki wzrost)



Zakażenia przewlekłe - zwiększone
miano IgA

Wynik dodatni w ostrym zakażeniu –

serokonwersja (4-krotny wzrost miana
IgG lub IgM) lub obecność IgM >1:16

Mycoplasma pneumoniae

Odpowiedź humoralna zależy od wieku osoby zakażonej:
• u młodych obserwuje się przede wszystkim wzrost IgM (zakażenie
pierwotne),
• u starszych IgG (szybciej narastają) przy niskim poziomie IgM
(reinfekcja)
• poziom immunoglobulin jest niski u dzieci poniżej 3 rż

Zakażenie pierwotne – wzrost IgM około 7 dnia choroby, później
wzrost IgG

IgG długo utrzymuje się u ozdrowieńców

Pobierać krew po min. 14 dniach celem stwierdzenia znamiennego
wzrostu poziomu przeciwciał
Wynik dodatni – serokonwersja (najczęściej 4-krotny wzrost miana
przeciwciał) lub miano IgM ≥ 1:32

Badania serologiczne
PCR

(wykrywanie zimnych aglutyniny – najstarszy i najmniej
specyficzny test z niską czułością; hodowla;
immunoflourescencja pośrednia; hybrydyzacja DNA)

Mycoplasma pneumoniae

Mycoplasma pneumoniae

IgG

<1:10 – negatywny

>1:10– przebyta lub ostra infekcja

Powtórzyć po ponad 2 tygodnie

– wzrost powyżej 4 razy – ostra infekcja

IgM

>1:32 – pozytywny - wskazuje na ostrą infekcję

Pneumocystis jiroveci (P.

Pneumocystis jiroveci (P.

carini)

carini)

Identyfikowany najczęściej w:



Plwocinie (met. preferowana)



BALF



Aspiracie z tchawicy, jamy ustno-gardłowej



Płynie opłucnowym, krwi, wycinkach
tkankowych

Obecność grzyba w preparacie barwionym met.

Grocott i Gomoriego, Grama i Weighta lub
Giemsy

Bad. immunofluorescencyjne z Ig p-Ag cyst i

trofozoitów



Potwierdzić 2 metodami

Grypa

Grypa



Badania wirusologiczne – wykrywanie mat.
genetycznego (RT-PCR), met.
imunofluorescencyji, izolacja wirusa w hodowli,
szybki test antygenowy w materiale pobranym
z nosa, gardła (wymaz, aspirat, popłuczyny)

RT-PCR – najdokładniejsza met, materiał pobrać

wymazówką ze sztucznego tworzywa (nie
drewno, wełna), referencyjne laboratoria w
stacjach sanitarno-epidemiologicznych (m.in.
W-wa, Łódź, Wrocław, Poznań) i PZH w W-wie



Szybkie testy na obecność antygenu wirusa
grypy – duża swoistość, umiarkowana czułość,
wynik „-”nie wyklucz grypy

Grypa

Grypa



Bad. serologiczne – przeciwciała

swoiste p-antygenom grypy
pobrane w ostrym okresie
choroby i 10-14 dni później -
wynik dodatni ≥4-krotny wzrost
miana przeciwciał



Badania serologiczne w grypie

mają małe znaczenie praktyczne

Zapalenie płuc

Zapalenie płuc

Badania laboratoryjne:

-

morfologia krwi z rozmazem (wzrost leukocytozy)

-

zwiększone stężenie białka C-reaktywnego, wg BTS

najbardziej przydatny marker zap. dróg oddechowych

(zdecydowanie znamienny wzrost w zakażeniach

pneumokokowych w porównaniu do zakażeń wirusowych i

mykoplazmatycznych); CRP>50-100 mg/l wskazuje na zap.

płuc, kontrolne CRP - skuteczność antybiotykoterapii,

marker powikłań (np. ropień płuca, ropniak opłucnej)

- ↑fibrynogen

-

gazometria (hipoksemia)

Zaburzenia gospodarki

Zaburzenia gospodarki

kwasowo-zasadowej

kwasowo-zasadowej



Proste (zmiany pCO

2

i HCO

-3

przebiegają w

tych samych kierunkach)

-

Oddechowe

– pierwotne zmiany dotyczą pCO

2

(zmiany pH i pCO

2

przebiegają w przeciwnych

kierunkach)

-

Metaboliczne

– pierwotne zmiany dotyczą

HCO

-3



Złożone/mieszane – oddechowo-
metaboliczne (zmiany pCO

2

i HCO

-3

przebiegają w przeciwnych kierunkach)

Układ buforowy wodorowęglanowy

(wodorowęglan/kwas węglowy [HCO

-3

/H

2

CO

3

]

Kwasica oddechowa

Kwasica oddechowa



↓ pH <7,35 (↑ H

+

) z powodu

hiperkapnii



Przyczyny – hipowentylacja

prowadząca do retencji CO

2



↑ CO

2

=> ↑H

2

CO

3

=> ↑ H

+

i ↑

HCO

-3

Kwasica oddechowa

Kwasica oddechowa

pH

pCO

2

HCO

-

3

Niewyrównana

↓

↑

N

Częściowo

wyrównana

↓

↑

↑

Całkowicie

wyrównana

(lub

zasadowica

metabol. całk.

wyrównana)

N

↑

↑

Kwasica metaboliczna

Kwasica metaboliczna

(nieoddechowa)

(nieoddechowa)



↓ pH <7,35 (↑ H

+

) z powodu ↓HCO

-3



Przyczyny – nadmiar kwasów

nielotnych (kwasica cukrzycowa,
mleczanowa), niewydolność nerek (↓
HCO

-3

, upośledzone wydalanie H

+

,

kwasica cewkowa), utrata zasad przez
przewód pokarmowy (biegunka,
przetoki)



Kompensacja drogą oddechową –

hiperwentylacja i ↓ pCO

2

- hipokapnia

Kwasica metaboliczna

Kwasica metaboliczna

(nieoddechowa)

(nieoddechowa)

pH

pCO

2

HCO

-

3

Niewyrównana

↓

N

↓

Częściowo

wyrównana

↓

↓

↓

Całkowicie

wyrównana

(lub

zasadowica

oddechowa

całk.

wyrównana)

N

↓

↓

Zasadowica oddechowa

Zasadowica oddechowa



pH > 7,45 (↓ H

+

) z powodu hipokapnii

(hiperwentylacja)



Hiperwentylacja:

-

pobudzenie ośrodka oddechowego
(salicylany, teofilina), toksyny bakteryjne,
bodźce bólowe

-

hipoksja

-

zaburzenia psychiczne, zab. OUN

Hipokapnia – skurcz naczyń mózgowych –

zab. neurologiczne (zab. świadomości,
niedokrwienie OUN, parestezje)

Zasadowica oddechowa

Zasadowica oddechowa

pH

pCO

2

HCO

-

3

Niewyrównana

↑

↓

N

Częściowo

wyrównana

↑

↓

↓

Całkowicie

wyrównana

(lub kwasica

metabol. całk.

wyrównana)

N

↓

↓

Zasadowica

Zasadowica

nieoddechowa

nieoddechowa



pH> 7,45



pierwotny ↑ HCO

-3

(lub innych zasad)

bądź utrata H

+



Przyczyny –

-

hipokaliemia (przewlekłe podawanie
GKS, mineralokortykosteroidów, leków
moczopędnych)

-

utrata H

+

- wymioty, mukowiscydoza

-

nadmierna podaż zasad – NaHCO3,
cytrynian sodu,

Zasadowica

Zasadowica

nieoddechowa

nieoddechowa

pH

pCO

2

HCO

-

3

Niewyrównana

↑

N

↑

Częściowo

wyrównana

↑

↑

↑

Całkowicie

wyrównana

(lub kwasica

oddechowa

całk.

wyrównana)

N

↑

↑

Strategia w rozpoznawaniu zaburzeń r k z

Strategia w rozpoznawaniu zaburzeń r k z

Mc Curdy D.K.: Chest 62: 35-52, 1972

Mc Curdy D.K.: Chest 62: 35-52, 1972



I. Badanie kliniczne



II . Podstawowe badania laboratoryjne

potwierdzające sugestie kliniczne

(glukoza, mocznik, kreatynina)



III. Badania elektrolitowe niezbędne do

właściwej interpretacji zaburzeń r k z

głównie zaburzeń nieoddechowych - -

metabolicznych

Badania laboratoryjne w
rozpoznawaniu

zaburzeń wodno–elektrolitowych

* hematokryt, hemoglobina, erytrocyty
* wskaźniki czerwono-krwinkowe ( MCV

)

* białko całkowite surowicy
* mocznik i kreatynina w surowicy
* glukoza w surowicy
* osmolalność osocza i moczu
* elektrolity w surowicy i moczu –

– Na

+

, K

-

, Cl

-

* równowaga kwasowo - zasadowa

Laboratoryjna diagnostyka

Laboratoryjna diagnostyka

odwodnienia

odwodnienia

HCT, Hb,

MCHC, TP,

mocznik

Osmolal.

stężenie

sodu

MCV

izoosmolalość

N

N

hypoosmolno

ść

hyperosmolal
ność

Poliglobulia

Poliglobulia

Wzrostu

liczby erytrocytów,

hemoglobiny i hematokrytu

Wyróżnia się poliglobulię:

-

bezwzględną (czerwienica

prawdziwa, czerwienica wtórna)

-

względną

Poliglobulia

Poliglobulia

względna

względna

(pseudoglobulia)

(pseudoglobulia)

Liczba erytrocytów nie ulega zmianie,

zmniejsza się natomiast objętość osocza

(zagęszczenie w przypadku odwodnienia,

utracie białka, zwiększone spożycie alkoholu,

otyłość)

Poliglobulia bezwzględna

Poliglobulia bezwzględna



- obserwuje się wzrost hematokrytu > 55%



-wzrost liczby erytrocytów i stężenia Hb



- zwolniony odczyn opadania krwinek (OB)



- zwiekszone stężenie kwasu moczowego



- wzrost lepkości krwi



- zmniejszenie pojemności transportowej tlenu we

krwi



- znaczne nasilenie powikłań zatorowo - zakrzepowych

Poliglobulia bezwzględna

Poliglobulia bezwzględna

Czerwienica prawdziwa

(polycythaemia vera)

Choroba mieloproliferacyjna polegająca

na proliferacji wszystkich trzech układów

komórkowych z przewagą erytropoezy.

↓EPO

Poliglobulia wtórna

Poliglobulia wtórna

Związana z kompensacyjnym zwiększeniem

stężenia erytropoetyny w wyniku

niedotlenienia:

-

egzogenna (przebywanie na dużych wysokościach)

-

endogenna (choroby płuc, zp obturacyjnego

bezdechu sennego, wady sinicze serca, palenie

papierosów )

Poliglobulia wtórna

Poliglobulia wtórna



Wtórna erytropoeza związana z autonomicznym

zwiększeniem stężenia erytropoetyny. W tym stanie

obserwuje sie prawidłowe ciśnienie parcjalne tlenu (pO

2

)

we krwi tętniczej

-

zespoły paranowotworowe ( ↑EPO – rak

wątrobowokomórkowy, rak nerki, guz chomochłonny)

-

niektóre choroby nerek (torbielowatość nerek)

-

rodzinna erytrocytoza

-

Zp Cushinga

Poliglobulia

Poliglobulia



Przy rozpoznaniu poliglobulii należy

wykluczyć jej postać wtórną

-

ocena czynności serca i płuc

-

USG jamy brzusznej

-

gazometria

-

stężenie erytropoetyny

Czerwienica
prawdziwa

Czerwienica
wtórna

Masa
krążących RBC

↑

↑

WBC i PLT

↑

N

mielogram

Rozrost 3

linii

Rozrost linii

erytropoet.

splenomegalia

u 80%

chorych

-

Świąd skóry

++!!!

-

SaO

2

N

N/↓

Wit B12 w
surowicy

↑

N

Stężenie EPO

↓

↑/

N

Płukanie oskrzelowo-

Płukanie oskrzelowo-

pęcherzykowe – BAL

pęcherzykowe – BAL

(bronchoalveolar lavage)

(bronchoalveolar lavage)



Dostarcza materiał z części
obwodowych dróg oddechowych



Zaklinowanie końcówki bronchoskopu
w oskrzelu płata środkowego płuca
prawego lub języczka płuca lewego



Podanie 100-300 ml 0,9% NaCl (w 4
porcjach po 50 ml) w 37˚C + odsysanie



Ocena ilości, żywotności, składu
komórkowego, barwienie



Diagnostyka zakażeń szczególnie u
chorych mechanicznie wentylowanych

Komórki

BAL-u

Norma

Przyczyny ↑

makrofagi

>85%

Palenie papierosów, krwawienie

pęcherzykowe (>20% syderofagów)

limfocyty

<15%

AZPP, beryloza, ostra sarkoidoza,

chłoniaki, ch. ukł. tkanki łącznej

neutrofile

<3%

Zap. płuc, włóknienie płuc, ch. ukł.

tkanki łącznej, azbestoza, pylice,

palenie papierosów

eozynofile

0,5%

Eozynofilowe zap. płuc, zp.

hipereozynofilowe

bazofile

0,5%

komórki

nabłonka

<5%

Błąd wykonania (frakcja oskrzelowa)

erytrocyty

<1%

krwawienie

CD4+:CD8

+

1,6-1,8

Sarkoidoza, zaawansowany wiek,

beryloza, azbestoza, gruźlica, ch. ukł.

tkanki łącznej

Dziękuję za

Dziękuję za

uwagę

uwagę