Genomic epidemiological analysis identifies high relapse among individuals with recurring tuberculosis and provides evidence of recent household-related transmission of tuberculosis in Ghana

• DOI: 10.1016/j.ijid.2021.02.110
• Publication Date: 2021-03-02T16:45:33Z
• Authors: Prince Asare; Stephen Osei-Wusu; Nyonuku Akosua Ba...; Edmund Bedeley; Isaac Darko Otchere; Daniela Brites; Chloé Loiseau; Adwoa Asante-Poku; Diana Ahu Prah; Sonia Borrell; Miriam Reinhard; Michael Amo Omari; Audrey Forson; Kwadwo Ansah Koram; Sebastien Gagneux; Dorothy Yeboah-Manu
• Keywords: Male; Epidemiology; Antitubercular Agents; Infectious and parasitic diseases; RC109-216; FOS: Health sciences; Ghana; Gene; Diagnosis and Management of Abdominal Tuberculosis; Recurrence; Pathology; Relapse; Internal medicine; Phylogeny; 0303 health sciences; Genomics; Middle Aged; 16. Peace & justice; 3. Good health; Infectious Diseases; Environmental health; Molecular epidemiology; Medicine; Female; Adult; Genotyping; Genotype; Population; Microbiology; Article; Diagnosis, Treatment, and Epidemiology of Nontuberculous Mycobacterial Diseases; 03 medical and health sciences; Health Sciences; Isoniazid; Genetics; Humans; Tuberculosis; Biology; Rifampicin; Retrospective Studies; Whole-genome sequencing; Mycobacterium africanum; Whole Genome Sequencing; Strain (injury); Mycobacterium tuberculosis; FOS: Biological sciences; Mutation; Housing; Surgery

ObjetivoInvestigar retrospectivamente la causa de la tuberculosis recurrente (TBrc) entre los participantes con TB pulmonar reclutados de un estudio prospectivo basado en la población realizado entre julio de 2012 y diciembre de 2015.MétodosLos aislados del complejo Mycobacterium tuberculosis obtenidos de casos de TBrc se caracterizaron por herramientas estándar de genotipado micobacteriano, secuenciación del genoma completo y análisis filogenético realizados para evaluar la relación con la cepa.ResultadosLa mayoría (58.3%, 21/36) de los participantes del estudio con episodios de TBrc tuvieron recurrencia de TB dentro de los 12 meses posteriores al tratamiento. Se encontraron cepas de TB con resistencia a la isoniazida (INH) en el 19,4% (7/36) de los participantes en el episodio primario, de los cuales el 29% (2/7) también eran resistentes a la rifampicina. En la recurrencia de la TB, se encontró una cepa resistente a la INH en una mayor proporción de participantes, el 27,8% (10/36), de los cuales el 40% (4/10) eran cepas de MDR-TB. La rcTB se atribuyó a la recaída (la misma cepa) en el 75,0% (27/36) de los participantes y el 25,0% (9/36) a la reinfección. Conclusión Nuestros hallazgos indican que la infección previa no resuelta debido a un tratamiento inadecuado puede ser la principal causa de rcTB.<br/>ObjectiveTo retrospectively investigate the cause of recurring tuberculosis (rcTB) among participants with pulmonary TB recruited from a prospective population-based study conducted between July 2012 and December 2015.MethodsMycobacterium tuberculosis complex isolates obtained from rcTB cases were characterized by standard mycobacterial genotyping tools, whole-genome sequencing, and phylogenetic analysis carried out to assess strain relatedness.ResultsThe majority (58.3%, 21/36) of study participants with rcTB episodes had TB recurrence within 12 months post treatment. TB strains with isoniazid (INH) resistance were found in 19.4% (7/36) of participants at the primary episode, of which 29% (2/7) were also rifampicin-resistant. On TB recurrence, an INH-resistant strain was found in a larger proportion of participants, 27.8% (10/36), of which 40% (4/10) were MDR-TB strains. rcTB was attributed to relapse (same strain) in 75.0% (27/36) of participants and 25.0% (9/36) to re-infection.ConclusionOur findings indicate that previous unresolved infectiondue to inadequate treatment, may be the major cause of rcTB.<br/>الهدف للتحقيق بأثر رجعي في سبب السل المتكرر (rcTB) بين المشاركين المصابين بالسل الرئوي المعينين من دراسة مستقبلية قائمة على السكان أجريت بين يوليو 2012 وديسمبر 2015 .الأساليبتميزت معقدات السل الفطرية التي تم الحصول عليها من حالات السل المتكرر بأدوات النمذجة الجينية الفطرية القياسية، وتسلسل الجينوم الكامل، والتحليل الوراثي الوراثي الذي تم إجراؤه لتقييم العلاقة بالسلالة .النتائج غالبية المشاركين في الدراسة (58.3 ٪، 21/36) الذين يعانون من نوبات السل المتكرر في غضون 12 شهرًا بعد العلاج. تم العثور على سلالات السل مع مقاومة الأيزونيازيد (INH) في 19.4 ٪ (7/36) من المشاركين في الحلقة الأولية، منها 29 ٪ (2/7) كانت أيضًا مقاومة للريفامبيسين. عند تكرار السل، تم العثور على سلالة مقاومة لـ INH في نسبة أكبر من المشاركين، 27.8 ٪ (10/36)، منها 40 ٪ (4/10) من سلالات السل المقاوم للأدوية المتعددة. يعزى السل المقاوم للأدوية إلى الانتكاس (نفس السلالة) في 75.0 ٪ (27/36) من المشاركين و 25.0 ٪ (9/36) لإعادة العدوى. تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن العدوى السابقة التي لم يتم حلها بسبب عدم كفاية العلاج، قد تكون السبب الرئيسي للسل المقاوم للأدوية.<br/>Objectif Étudier rétrospectivement la cause de la tuberculose récurrente (TB-rc) chez les participants atteints de tuberculose pulmonaire recrutés dans une étude prospective basée sur la population menée entre juillet 2012 et décembre 2015. MéthodesLes isolats du complexe de Mycobacterium tuberculosis obtenus à partir de cas de TB-rc ont été caractérisés par des outils standard de génotypage mycobactérien, un séquençage du génome entier et une analyse phylogénétique réalisée pour évaluer la parenté des souches. Résultats La majorité (58,3 %, 21/36) des participants à l'étude présentant des épisodes de TB-rc ont présenté une récidive de la tuberculose dans les 12 mois suivant le traitement. Des souches de tuberculose résistantes à l'isoniazide (INH) ont été trouvées chez 19,4 % (7/36) des participants à l'épisode primaire, dont 29 % (2/7) étaient également résistantes à la rifampicine. Sur la récidive de la tuberculose, une souche résistante à l'INH a été trouvée chez une plus grande proportion de participants, 27,8 % (10/36), dont 40 % (4/10) étaient des souches de TB-MR. La TB-rc a été attribuée à la rechute (même souche) chez 75,0 % (27/36) des participants et 25,0 % (9/36) à la réinfection. Conclusion Nos résultats indiquent que l'infection non résolue antérieure en raison d'un traitement inadéquat peut être la principale cause de la TB-rc.<br/>