Diagnostic performance of urinary IgG antibody detection: A novel approach for population screening of strongyloidiasis

• DOI: 10.1371/journal.pone.0192598
• Publication Date: 2018-07-09T17:24:27Z
• Authors: Chatanun Eamudomkarn; Paiboon Sithithaworn; Christine Kamamia; Anna Yakovleva; Jiraporn Sithitha...; Sasithorn Kaewkes; Anchalee Techasen; Watcharin Loilome; Puangrat Yongvanit; Chompunoot Wangboon; Prasert Saichua; Makoto Itoh; Jeffrey M. Bethony
• Keywords: Male; Endemic Diseases; Urine; Global Burden of Leishmaniasis Incidence and Treatment; Feces; 0302 clinical medicine; Diagnosis; Prospective Studies; Internal medicine; Immunology and Microbiology; Q; R; Gastroenterology; Life Sciences; Middle Aged; Thailand; 6. Clean water; 3. Good health; Serology; Strongyloidiasis; Medicine; Female; Research Article; Adult; Science; Immunology; Antibodies, Helminth; Enzyme-Linked Immunosorbent Assay; Global Impact of Helminth Infections and Control Strategies; 03 medical and health sciences; Predictive Value of Tests; Biochemistry, Genetics and Molecular Biology; Helminths; Health Sciences; Animals; Humans; Molecular Biology; Antibody; Aged; FOS: Clinical medicine; Public Health, Environmental and Occupational Health; Cross-Sectional Studies; ROC Curve; Antigens, Helminth; Immunoglobulin G; Parasitology; Molecular Mechanisms of Amyloidosis; Strongyloides stercoralis

El diagnóstico de estrongiloidiasis por métodos coprológicos tiene una baja sensibilidad, subestimando la prevalencia de Strongyloides stercoralis en zonas endémicas. Las pruebas de serodiagnóstico para la estrongiloidiasis han mostrado propiedades diagnósticas sólidas. Sin embargo, estos métodos requieren una extracción de sangre, un método de recolección de muestras invasivo y laborioso, especialmente en los entornos de recursos limitados donde S. stercoralis es endémico. Nuestro estudio examina un ensayo basado en orina para la estrongiloidiasis y compara su precisión diagnóstica con métodos coprológicos y serológicos. Los análisis de la curva de las características operativas del receptor (Roc) determinaron la sensibilidad diagnóstica (D-Sn) y la especificidad (D-Sp) del ELISA de orina, además de estimar su valor predictivo positivo y el riesgo diagnóstico. Se calcularon las relaciones de probabilidad de obtener un resultado de prueba positivo (LR+) o un resultado de prueba negativo (LR-) para cada umbral de positividad de diagnóstico. El ensayo ELISA en orina se correlacionó significativamente con el ensayo ELISA serológico para estrongiloidiasis, con un D-Sn de 92.7% y un D-Sp de 40.7%, en comparación con los métodos coprológicos. Además, la prueba ELISA de IgG en orina tuvo una tasa de detección del 69%, que supera con creces el método coprológico (28%). La probabilidad de un diagnóstico positivo de estrongiloidiasis mediante la prueba ELISA de IgG en orina aumentó significativamente con el aumento de las unidades de IgG detectadas en la orina. El ensayo ELISA de IgG en orina para el ensayo de estrongiloidiasis tiene una precisión diagnóstica comparable al ensayo serológico, los cuales son más sensibles que los métodos coprológicos. Dado que la recolección de orina es fácil y no invasiva, el ensayo ELISA de IgG en orina para la estrongiloidiasis podría usarse para detectar poblaciones en riesgo de estrongiloidiasis en áreas endémicas de S. stercoralis.<br/>The diagnosis of strongyloidiasis by coprological methods has a low sensitivity, underestimating the prevalence of Strongyloides stercoralis in endemic areas. Serodiagnostic tests for strongyloidiasis have shown robust diagnostic properties. However, these methods require a blood draw, an invasive and labor-intensive sample collection method, especially in the resource-limited settings where S. stercoralis is endemic. Our study examines a urine-based assay for strongyloidiasis and compares its diagnostic accuracy with coprological and serological methods. Receiver operating characteristic (ROC) curve analyses determined the diagnostic sensitivity (D-Sn) and specificity (D-Sp) of the urine ELISA, as well as estimates its positive predictive value and diagnostic risk. The likelihood ratios of obtaining a positive test result (LR+) or a negative test result (LR-) were calculated for each diagnostic positivity threshold. The urine ELISA assay correlated significantly with the serological ELISA assay for strongyloidiasis, with a D-Sn of 92.7% and a D-Sp of 40.7%, when compared to coprological methods. Moreover, the urine ELISA IgG test had a detection rate of 69%, which far exceeds the coprological method (28%). The likelihood of a positive diagnosis of strongyloidiasis by the urine ELISA IgG test increased significantly with increasing units of IgG detected in urine. The urine ELISA IgG assay for strongyloidiasis assay has a diagnostic accuracy comparable to serological assay, both of which are more sensitive than coprological methods. Since the collection of urine is easy and non-invasive, the urine ELISA IgG assay for strongyloidiasis could be used to screen populations at risk for strongyloidiasis in S. stercoralis endemic areas.<br/>Le diagnostic de la strongyloïdose par des méthodes coprologiques a une faible sensibilité, sous-estimant la prévalence de Strongyloides stercoralis dans les zones endémiques. Les tests de sérodiagnostic pour la strongyloïdiose ont montré des propriétés diagnostiques robustes. Cependant, ces méthodes nécessitent une prise de sang, une méthode de prélèvement d'échantillons invasive et à forte intensité de main-d' œuvre, en particulier dans les milieux à ressources limitées où S. stercoralis est endémique. Notre étude examine un test urinaire pour la strongyloïdiose et compare sa précision diagnostique avec les méthodes coprologiques et sérologiques. Les analyses de la courbe des caractéristiques de fonctionnement du récepteur (roc) ont déterminé la sensibilité diagnostique (D-Sn) et la spécificité (D-Sp) de l'ELISA urinaire, ainsi que l'estimation de sa valeur prédictive positive et du risque diagnostique. Les rapports de probabilité d'obtenir un résultat de test positif (LR+) ou un résultat de test négatif (LR-) ont été calculés pour chaque seuil de positivité diagnostique. Le test ELISA urinaire était en corrélation significative avec le test ELISA sérologique pour la strongyloïdiose, avec un D-Sn de 92,7 % et un D-Sp de 40,7 %, par rapport aux méthodes coprologiques. De plus, le test IgG ELISA urinaire avait un taux de détection de 69 %, ce qui dépasse de loin la méthode coprologique (28 %). La probabilité d'un diagnostic positif de strongyloïdiose par le test ELISA IgG urinaire augmentait significativement avec l'augmentation des unités d'IgG détectées dans l'urine. Le dosage des IgG ELISA urinaires pour le dosage de la strongyloïdiose a une précision diagnostique comparable au dosage sérologique, qui sont tous deux plus sensibles que les méthodes coprologiques. Étant donné que la collecte d'urine est facile et non invasive, le test ELISA IgG urinaire pour la strongyloïdiose pourrait être utilisé pour dépister les populations à risque de strongyloïdiose dans les zones endémiques de S. stercoralis.<br/>إن تشخيص داء الأسطوانيات بالطرق النسيجية له حساسية منخفضة، مما يقلل من شأن انتشار الأسطوانيات البسترية في المناطق الموبوءة. أظهرت الاختبارات التشخيصية المصلية لداء الأسطوانيات خصائص تشخيصية قوية. ومع ذلك، تتطلب هذه الطرق سحب الدم، وهي طريقة لجمع العينات الغازية وكثيفة العمالة، خاصة في البيئات المحدودة الموارد حيث يتوطن فيروس كورونا. تفحص دراستنا الفحص القائم على البول لداء الأسطوانيات وتقارن دقته التشخيصية بالطرق النسيجية والمصلية. حددت تحليلات منحنى خاصية تشغيل جهاز الاستقبال (ROC) الحساسية التشخيصية (D - Sn) وخصوصية (D - SP) ELISA البول، بالإضافة إلى تقدير قيمته التنبؤية الإيجابية ومخاطر التشخيص. تم حساب نسب احتمالية الحصول على نتيجة اختبار إيجابية (LR+) أو نتيجة اختبار سلبية (LR -) لكل عتبة إيجابية تشخيصية. يرتبط اختبار ELISA للبول بشكل كبير بفحص ELISA المصلي لداء الأسطوانيات، مع D - Sn بنسبة 92.7 ٪ و D - SP بنسبة 40.7 ٪، عند مقارنته بالطرق النسيجية. علاوة على ذلك، كان اختبار ELISA IgG للبول بمعدل اكتشاف 69 ٪، وهو ما يتجاوز بكثير الطريقة النسيجية (28 ٪). زاد احتمال التشخيص الإيجابي لداء الأسطوانيات عن طريق اختبار ELISA IgG للبول بشكل كبير مع زيادة وحدات IgG المكتشفة في البول. يتميز اختبار البول ELISA IgG لمقايسة داء الأسطوانيات بدقة تشخيصية مماثلة للمقايسة المصلية، وكلاهما أكثر حساسية من الطرق المشتركة. نظرًا لأن جمع البول سهل وغير جراحي، يمكن استخدام مقايسة ELISA IgG للبول لداء الأسطوانيات لفحص السكان المعرضين لخطر الإصابة بداء الأسطوانيات في المناطق الموبوءة بالتهاب الفقار الروماتويدي.<br/>