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La réactivité du test cutané à la tuberculine dépend du contexte génétique de l’hôte dans les contacts familiaux de la tuberculose colombienne

July 8, 2020 0 Comment

Le test cutané à la tuberculine TST mesure l’intensité de l’immunité acquise antimycobactérienne et est utilisé pour diagnostiquer une infection latente par Mycobacterium tuberculosis. Nous rapportons des preuves d’un gène codominant expliquant ~ 65% de la variabilité du TST Ignorer le contexte génétique de l’hôte peut conduire à des erreurs de classification. diagnostic d’infection latente à M tuberculosis

Test tuberculinique TST Le test mesure l’induration de la peau après inoculation intradermique du dérivé de protéine purifiée M tuberculosis Le test TST déclenche une réaction d’hypersensibilité retardée médiée par les lymphocytes T classique contre les antigènes mycobactériens [ 1, 2] Par conséquent, l’ampleur de la réaction TST est une mesure de l’intensité de la réponse immunitaire antimycobactérienne. Cependant, les personnes exposées à M tuberculosis qui montrent une réactivité TCT zéro persistante peuvent être naturellement résistantes à l’infection par M. tuberculosis. Plusieurs études épidémiologiques génétiques sur la tuberculose les régions endémiques ont signalé des niveaux élevés d’héritabilité, soit ≥70% pour la réactivité TCT [3, 4], et certaines études ont des variants génétiques corrélés avec la négativité ou la positivité du TST. Une étude au Ghana a montré qu’un haplotype IL10, associé à une faible interleukine- 10 production, était significativement moins fréquente chez les témoins négatifs au TST que chez les témoins positifs au TST ols [5] Un polymorphisme nucléotidique unique de cet haplotype s’est également avéré associé à la négativité et à la positivité du TST au Brésil [6]. Plus récemment, une étude sud-africaine a trouvé un locus majeur TST2 situé sur la région chromosomique 5p15 qui contrôle l’étendue du TST [7] Pour approfondir la composante génétique de la réactivité TCT, nous avons mené une étude épidémiologique génétique dans un échantillon familial colombien d’individus récemment exposés à un cas de tuberculose dans leur ménage. Nos objectifs étaient d’étudier la présence de corrélations familiales et d’effectuer une analyse de ségrégation complexe pour discriminer les différents facteurs causant la ressemblance familiale

Sujets et méthodes

Étude de famille

Quatre-vingt-dix familles multigénérationnelles composées de contacts familiaux de cas de tuberculose pulmonaire à bacilloscopie positive ont été recrutées à Medellin, Colombie. Medellin avait une incidence de tuberculose de 33/100 000 au moment de l’inscription 2006 http: // wwwdssagovco / indexphp / salud-publica / vigilancia -epidemiologica / bias Les patients tuberculeux ont été recrutés dans les centres de santé où ils ont été diagnostiqués. La confirmation bactériologique de la tuberculose a été réalisée par détection de bacilles acido-résistants dans les laboratoires locaux de lutte antituberculeuse et confirmée par le laboratoire de microbiologie de Corporacion para Investigaciones Biologicas. microscopie et culture Un membre du ménage était considéré comme un contact s’il avait passé régulièrement du temps, par exemple plusieurs heures par jour dans le même foyer que le patient index pendant ≥1 mois avant le diagnostic du cas index [8]. tuberculose et les cas indexés ont été exclus de l’étude Ts ont été réalisées en utilisant la méthode de Mantoux avec des unités de tuberculine RT23 2 de protéine tuberculine purifiée; Staten Serum Institute Les diamètres transversaux des indurations ont été mesurés en millimètres 48-72 heures après l’exécution du TST en utilisant la méthode du «stylo à bille» et suivant une procédure opératoire standard préétablie [8] L’étude a été approuvée par le comité d’éthique de la Faculté de Médecine à l’Université d’Antioquia Medellin, Colombie et comité d’éthique de la recherche à l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill, Montréal, Québec, Canada

Méthodes statistiques

Dans un premier temps, nous avons étudié les effets de 4 covariables sur l’étendue de la réactivité TST par régression linéaire: sexe, âge, cicatrice vaccinale Bacillus Calmette-Guerin et sommeil dans le même lit que le patient indice de tuberculose comme indicateur de l’intensité du contact. avec le patient index Le meilleur modèle pour l’effet de l’âge a été déterminé parmi un ensemble de modèles polynomiaux fractionnaires, comme proposé ailleurs [9], et a été trouvé comme racine carrée Les analyses ont été effectuées avec la procédure GLM du logiciel SAS SAS InstituteNous avons ensuite réalisé une analyse de ségrégation en utilisant le modèle régressif proposé par Bonney [10] et implémenté dans le progiciel SAGE http: // darwincwruedu / sage / L’idée générale de l’analyse de ségrégation est d’adapter plusieurs modèles à la distribution observée des valeurs TST et pour sélectionner celui qui explique le mieux les données observées Le modèle le plus simple n’inclut que les covariables d’intérêt Modèle sporadique Ensuite, nous ajoutons des corrélations familiales à ce mode sporadique Enfin, le modèle complet inclut les covariables, les corrélations familiales et la présence d’un gène. L’estimation des paramètres est basée sur la méthode du maximum de vraisemblance et les modèles imbriqués sont comparés au moyen du test du rapport de vraisemblance.

RÉSULTATS ET DISCUSSION

Échantillon de famille

Un total de 90 familles composées de 2 à 13 membres avec une valeur de TCT ont été recrutés. La taille globale de l’échantillon était de 371 contacts familiaux sains de personnes avec tuberculose confirmée comprenant 271 parents-enfants et 244 paires de frères et soeurs sib-sib. L’âge moyen était de 106 ans, et l’âge moyen était de 278 ans 1-83 ans. Il y avait 302 contacts domestiques 814% avec une cicatrice vaccinale BCG, et 44 119% ont dormi dans le même lit que le patient tuberculeux. les valeurs vont de 0 à 35 mm avec une valeur médiane moyenne de 115 130 mm et un écart-type de 73 mm

Analyse des covariables

Les résultats de l’analyse multivariée, testant les 4 covariables simultanément, ont montré que l’âge avait le plus fort impact sur l’intensité du TST. En particulier, les valeurs moyennes du TST augmentaient significativement avec l’âge de 79 mm avant l’âge de 5 ans à 13 mm après 20 ans. = 1 × 10-8 L’effet d’âge fort était dû à une augmentation de la proportion de sujets avec des valeurs de TST & gt; 0 mm données non montrées, comme on le voit dans beaucoup d’études se concentrant sur les proportions de répondeurs TST-positifs, et reflète vraisemblablement l’âge -exposition cumulée dépendante [11] Nous avons également remarqué un impact de la vaccination par le BCG sur le TCT, car les individus porteurs d’une cicatrice de vaccin BCG présentaient une valeur TST moyenne significativement plus élevée, 116 vs 104 mm; P = 04 De même, il y avait un effet significatif de dormir dans le même lit que le patient cas de tuberculose index 134 vs 112 mm; P = 02 En revanche, nous n’avons pas observé d’effet sexuel significatif P & gt; 2 Par conséquent, seuls l’âge, la cicatrice du vaccin BCG et le fait de dormir dans le même lit que le patient cas de tuberculose ont été inclus dans l’analyse de ségrégation Globalement, ces 3 covariables expliquaient ~ 10% de la variabilité observée du TST

Analyse de ségrégation

Des corrélations familiales fortes ont été mises en évidence car le modèle incluant les corrélations parent-progéniture et sib-sib était 57 × 106 fois plus probable que le modèle sporadique incluant seulement les 3 covariables. La probabilité d’observer un fort effet par hasard était très faible. & lt; 210-7 En présence de corrélations familiales, une forte évidence d’un gène codominant majeur a été observée parce que le modèle incluant les corrélations familiales et un gène majeur était 46 × 106 plus probable que le modèle incluant seulement les corrélations familiales P & lt; 10-6 Enfin, un mode d’hérédité codominant pour le gène majeur était 54 × 104 P = 310-6 et 54 × 102 P = 002 fois plus probable qu’un mode d’hérédité dominant et récessif, voir respectivement des matériaux supplémentaires pour plus de détails sur la procédure de test Dans l’ensemble, les résultats de notre étude montrent clairement un gène codominant majeur contrôlant l’étendue de la réactivité TST chez les contacts familiaux des patients tuberculeux, comme l’illustre l’excellente concordance entre la distribution des valeurs de TCT prédites par notre codominant modèle de gène “et l’observé Figure 1

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Distribution observée et prédite des valeurs TCT test cutané à la tuberculine chez 371 contacts familiaux sains de tuberculeux confirmés A, Histogramme des valeurs TST observées chez 371 contacts familiaux sains de patients tuberculeux confirmés B, Histogramme des résidus TST standardisés après prise en compte des effets de âge, cicatrice vaccinale BCG, et dormant dans le même lit que le patient cas index résiduels TST ont été générés comme la différence entre les valeurs TST observées et prédites, où les valeurs TST prédites = moyenne TST β√age × √age – moyenne √age βBCG cicatrice × Cicatrice BCG – cicatrice BCG moyenne sommeil du même lit × sommeil du même lit – moyenne sommeil du même lit = 1131 073 × √age – 485 029 × cicatrice BCG – 085 246 × sommeil du même lit – 012 Notez que “cicatrice BCG” et “sommeil même” Les covariables du lit ne peuvent prendre que la valeur 0 non ou 1 oui Enfin, les résidus du TCT ont été normalisés C, la courbe solide représente la distribution cumulative des résidus du TCT normalisés prédites selon le modèle de gène codominant avec parent-rejeton et parenté sib-sib corrélations familiales modèle IIIa dans le tableau supplémentaire 1 et en supposant une distribution normale des valeurs TST pour chacun des génotypes courbes en pointillés Les proportions des individus AA, aA et aa sont 035 , 048 et 017, respectivement Les moyennes des résidus de TST normalisés pour les individus AA, aA et aa sont respectivement de -115, 032 et 135, avec une variance estimée commune à l’intérieur de chaque classe génotypique égale à 028

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Distribution observée et prédite des valeurs TCT test cutané à la tuberculine chez 371 contacts familiaux sains de tuberculeux confirmés A, Histogramme des valeurs TST observées chez 371 contacts familiaux sains de patients tuberculeux confirmés B, Histogramme des résidus TST standardisés après prise en compte des effets de âge, cicatrice vaccinale BCG, et dormant dans le même lit que le patient cas index résiduels TST ont été générés comme la différence entre les valeurs TST observées et prédites, où les valeurs TST prédites = moyenne TST β√age × √age – moyenne √age βBCG cicatrice × Cicatrice BCG – cicatrice BCG moyenne sommeil du même lit × sommeil du même lit – moyenne sommeil du même lit = 1131 073 × √age – 485 029 × cicatrice BCG – 085 246 × sommeil du même lit – 012 Notez que “cicatrice BCG” et “sommeil même” Les covariables du lit ne peuvent prendre que la valeur 0 non ou 1 oui Enfin, les résidus du TCT ont été normalisés C, la courbe solide représente la distribution cumulative des résidus du TCT normalisés prédites selon le modèle de gène codominant avec parent-rejeton et parenté sib-sib corrélations familiales modèle IIIa dans le tableau supplémentaire 1 et en supposant une distribution normale des valeurs TST pour chacun des génotypes courbes en pointillés Les proportions des individus AA, aA et aa sont 035 , 048 et 017, respectivement Les moyennes des résidus de TST normalisés pour les individus AA, aA et aa sont respectivement de -115, 032 et 135, avec une variance estimée commune à l’intérieur de chaque classe génotypique égale à 028

La proportion de la variance résiduelle du TCT, c’est-à-dire la variance observée après ajustement sur les covariables pertinentes expliquées par ce gène majeur, est l’héritabilité curatif. M L’exposition de la communauté tuberculeuse [3, 4, 12] Nous avons estimé la fréquence de l’allèle A prédisposant aux faibles valeurs de réactivité du TST à 059 écart-type, 003, indiquant que ~ 35% de la population portait le génotype AA et étaient prédisposés à faible réactivité au TCT, alors que près de 17% des porteurs de génotypes aa prédisposaient à une réactivité TST élevée. Comme attendu de la haute héritabilité, l’impact du gène majeur sur les valeurs mesurées du TST était très important Par exemple, nous estimions qu’à 16 ans, les contacts familiaux avec une cicatrice de vaccin BCG qui ne dormaient pas dans le même lit que le patient de l’indice de tuberculose avaient une valeur TST moyenne de 25, 128, ou 20 mm s’ils étaient AA, Aa ou aa, respectivement. Par conséquent, la dichotomisation de la réactivité TST en répondeurs positifs et négatifs à un seuil indépendant du génotype serait sujet à une confusion importante par les facteurs génétiques de l’hôteIl reste à définir si le gène codominant majeur identifié dans la présente étude correspond au locus TST2 que nous avons précédemment identifié dans un échantillon familial d’Afrique du Sud [9] Si le gène codominant majeur identifié dans la présente étude correspond au locus TST2 identifié précédemment dans un échantillon familial d’Afrique du Sud [7] reste à définir Pour évaluer cette question, une étude de couplage basée sur un modèle de réactivité TST et le locus TST2, en utilisant le modèle génétique estimé par notre analyse de ségrégation, est en cours dans l’échantillon colombien. l’étendue de la réactivité du TCT permettra une interprétation plus fiable de la réactivité du TST dans la surveillance de la tuberculose en incorporant des informati Dans la définition du seuil, la prise en compte de l’histoire familiale de la TST pourrait aider à mieux classer les individus infectés ou non infectés par M tuberculosis, en particulier dans les populations vaccinées par le BCG car le TST est l’exemple prototypique de l’immunité antimycobactérienne. qui prédispose une personne à une réactivité immunitaire faible ou élevée peut également être utile pour la classification des sujets dans les essais de vaccins antituberculeux

Remarques

Remerciements

Nous remercions sincèrement tous les membres de la communauté qui ont participé à cette étude. Nous remercions Lucelly López et Diana Marín pour leur gestion habile de la base de données épidémiologiques et le Laboratoire Jean-Laurent Casanova St Giles de génétique humaine des maladies infectieuses pour leurs commentaires manuscrit

Aide financière

Ce travail a été soutenu par Colciencias, Bogotá, Colombie subventions 11150416335 et 34261817270, subvention des Instituts de recherche en santé du Canada MOP 111172 à ES, la subvention Legs Poix à AA le gouvernement du Canada Bourse postdoctorale Banting BPF 112932 à AC, Fondation de la Recherche Médicale Les résultats de ce document ont été obtenus en utilisant le progiciel SAGE, qui est soutenu par une subvention de ressources de service de santé publique des États-Unis RR03655 du Centre national pour les ressources de recherche

Conflits d’intérêts potentiels

Tous les auteurs: aucun conflit rapporté Tous les auteurs ont soumis le formulaire ICMJE pour la divulgation des conflits d’intérêts potentiels Conflits que les éditeurs considèrent pertinents pour le contenu du manuscrit ont été divulgués