background image

Diagnosis of TB

 

 

TB diagnostic tests—history 

❖ • Microscopy (1880s) 

❖ • Culture (1880s) 

❖ • Chest x-ray (1930s) 

❖ • Tuberculin skin test (Mantoux-1907; PPD- 

       1939

)

❖ • Nucleic acid amplification tests (1990s) 

❖ • Interferon release assays (2000 

 

Diagnosis of TB 

❖ The key to the diagnosis of tuberculosis is a high index of suspicion.  

❖  X-Ray 

❖ Skin Test 

❖ Direct demonstration of AFB in sample 

❖ • Growth of TB bacilli in culture 

 

Role of Chest X-ray 

❖ No chest X-ray pattern is absolutely typical of TB. 

❖ 10-15% of culture-positive TB patients not diagnosed by X-ray 

❖ 40% of patients diagnosed as having TB on the basis of x-ray alone do not 

have    active TB 

 

 


background image

Administering Tuberculin Skin Test 

•  Purified  protein   derivative (PPD) 

•  TU PPD tuberculin.  

•  Read reaction 48-72 hours after injection   

•  Measure only induration 

•  Record reaction in millimet 

 

Factors that affect the PPD Reaction  

 

 

 
AFB Smear Microscopy 

❖ Microscopy is a simple convenient test Requires minimal infrastructure and 

equipment 

❖ • Highly accurate, inexpensive and fast . 

❖ • Accessible to the majority of patients Prioritizes infectious cases 

❖ Fluorescence acid-fast staining is more expensive than conventional Ziehl–

Neelsen staining but is associated with a higher rate of detection because the 
slides can be examined faster at lower magnifications.  

 

 


background image

 

 

 
Limitations of Microscopy Limitations of Microscopy 

❖  Can not distinguish between dead or live bacteria . 

❖  • High bacterial load >3000–5000 AFB 5000 AFB/mL is required for etection  

• Can not do species identification • 

❖   Can not perform Drug Sensitivity Test. 

 

Culture Media main types 

   Egg       = LJG, LJP, Stone brink, Ogawa 

 

❖ Agar      =  7H10, 7H11, Blood 

❖ Liquid   =  Kirchner, 7H9, 7H12, Dubos 

❖ New Types= 

Bactec 460, MGIT, MB BacT .           BACTEC 9000 MB system 

❖ Septi-Chek AFB system (Becton Dickinson) 


background image

  Radiometric Technology 

❖ The only well established rapid radiometric method for detecting 

mycobacteria in clinical specimens is the BACTEC 460TB system (Becton-
Dickinson Diagnostic Instruments Systems, Maryland
). 

❖ This system is based on the detection of radioactive carbon-dioxide produced 

by bacterial metabolism of palmitic acid labelled with carbon 14. 

❖  Growth of the mycobacteria can be detected within as few as 3 days, and 

the mean time to detect the M. tuberculosis complex is about 14 days (87-
96%)    

❖ BACTEC system, which employs a superscript 14C-labeled substrate medium 

that is almost specific for mycobacteria. Instrument Systems, Sparks, Md. has 
been reported to significantly decrease the time required for detection of 
mycobacterial TB 

❖  BACTEC method has provided more rapid growth (average, 9 -14days), 

specific identification of M. tuberculosis (5 days), and rapid drug 
susceptibility testing (6 days).  

 

Non-Radiometric Technology 

❖ BACTEC 9000 MB system (Becton Dickinson).This system uses MYCO/F 

medium, a modified Middlebrook 7H9 broth.(8-13 days) 

❖  The system responds to changes in oxygen concentration. Each vial contains 

a silicon rubber disk, impregnated with a ruthenium metal complex, which 
serves as an oxygen-specific sensor. Oxygen quenches the fluorescent output 
of the sensor. 

❖ Oxygen consumption by microorganisms can be detected by the increase in 

fluorescence. 

▪   BACTEC 960 MGIT ,MGITstands for Mycobacteria Growth Indicator Tube, 

and 960 indicates the total number of culture tubes it can hold at any given 
time
 


background image

▪  Evaluation of mycobacteria recovery from the fluorometric BACTEC 960 and 

the radiometric BACTEC 460 TB system have shown that they are more 
sensitive in recovery of mycobacteria than the conventional  L-J  and smear 
microscopy. 

▪  There is no significant difference between the radiometric BACTEC 460 TB 

and the fluorometric BACTEC 960 with 91.9% positivity and 95.1% positivity 
respectively.  

❖ Results available in 7-14 days 

 

Cytokine Release Assays 

     QuantiFERON-TB GOLD test . 

❖ Blood samples must be processed within 12 hours after collection while 

white blood cells are still viable.  

❖ followed by measurement of Interferon-gamma Assays   released by 

sensitized lymphocytes in an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). 

     At present, the QuantiFERON-Gold TB test is recommended for screening for 
latent tuberculosis infection . 

   After incubation of the blood with antigens for 16 to 24 hours, The white blood 
cells will release IFN-gamma in response to contact with the TB antigens ,the 
amount of interferon-gamma (IFN-gamma) is measured. 

    

❖ QuantiFERON-TB GOLD test 

❖ Should not give false-positive result due to: 

❖ BCG vaccination 

❖ Nontuberculous mycobacteria. 

❖ The test’s performance may be enhanced by the use the Early 

Secreted Antigen Target -6 (ESAT-6 ) and Culture Filtrate Protien-
10 (CPF-10). 


background image

The Xpert MTB/RIF TB Test 

❖ Mean time for Detection of MTB 

•  GeneXpert = < day,  

•  Microscopy = 1 day,  

•  Liquid culture - MGIT  = 17 days, 

•  Solid Culture = > 30 days  

❖ Mean time for Detection of Rifampicin Resistance 

•  GeneXpert = < 1day 

•  Liquid DST = 30 days 

•  Conventional DST ( Solid proportional Method) = 75 days 

 

How does the test work? 

•  Detects DNA sequences specific for Mycobacterium Tuberculosis and 

Rifampicin resistance by PCR 

•  Based on Nucleic Acid Amplification Test (NAAT). The Xpert® MTB/RIF    

❖ purifies  

❖ concentrates 

❖ amplifies (by real-time PCR) and  

❖ identifies targeted nucleic acid sequences in the Mycobacterium 

tuberculosis genome, 

 

The Xpert MTB/RIF TB Test 

The Xpert MTB/RIF is a cartridge-based, automated diagnostic test that can 
identify Mycobacterium tuberculosis  (MTB) and resistance to rifampicin (RIF).  

In December 2010 WHO endorsed the Xpert MTB/RIF technology and released a 
recommendation and guidance  


background image

Rapid tests immunochromatographic assays 

         lateral-flow tests or simply strip tests 

❖ 1- Add 40 µl of serum or plasma sample to the T (Test) area of the test card 

add 1 drop of sample to the T (Test) area . 

❖ 2- Follow sample addition with 2 drops of the diluent provided in the dropper 

❖ bottle by holding the bottle vertically over the T (Test) Area. 

❖ 3- Results are then read in as little as 20 minutes. 

 

 

 

ESAT-6 and CFP10 

❖ Mycobacterium tuberculosis-specific antigens (ESAT-6 and CFP10) in 

experimental animals as well as during natural infection in humans and 
cattle. 

❖ combination of ESAT-6 and CFP10 was found to be highly sensitive and 

specific for both in vivo and in vitro diagnosis. 


background image

❖  In humans, the combination had a high sensitivity (73%) and a much higher 

specificity (93%) for active tuberculosis than PPD (7%). 

 

Enzyme-linked immunospot assay 

T-cell–based interferon-γ release assay 

❖ The ELISpot

PLUS

 assay incorporates a novel region of difference-1 encoded 

antigen, Rv3879c, alongside the ESAT-6 and CFP10. 

❖ ELISpot

PLUS

 sensitivity is 89%

  

higher than that of the standard ELISpot.  

❖ The combined sensitivity

 

of ELISpot

PLUS

 and tuberculin skin testing in 

confirmed and

 

highly probable cases of TB was 99%.

 

 

 

Serologic Diagnosis of Tuberculosis 

ELISA measurement of Ig antibody to mycobacterial antigens 

❖ Antigen 60 IgG measurement  

❖ Antigen 38kda IgG Antigen Kp90 IgA &measurement  

❖ Antigen 60 IgG  seemed to be superior to the others (i.e., the cutoff value 

was justified by both the sensitivity and the specificity .  

❖ Am. J. Respir. Crit. Care Med., Volume 156, Number 3, September 1997, 906-

911 

❖ Antituberculous glycolipid antigen TBGL. 

❖ The lipoarabinomannan (LAM) polysaccharide antigen.  

❖ Antigen 60 (A60), which is derived from purified protein derivatives.  

❖ The combination of LAM, A60, and TBGL appears to be the best choice of 

antigens for the serodiagnosis of TB   

 

 


background image

Chemical Detection of Biologic Compounds 

❖ Adenosine deaminase, a host enzyme produced by activated T cells and 

easily detected by a colorimetric procedure, was shown to increase in 
concentration during the active stages of tuberculous meningitis and to 
decrease to normal levels after effective antituberculosis therapy. 

❖  A more complicated technology detects the presence of tuberculostatic acid 

in the spinal fluid or serum of patients.  

 

Gen-Probe AMPLIFIED TM 

❖ The MTT&MTD are chemical tests, the amplification is to produce sufficient 

nucleic acid, within a few hours, these tests can recognize MTC  in an AFB-
positive specimen, with nearly 96% sensitivity and 100% specificity. 

❖ The NAA result can be falsely negative if there are very few tubercle bacilli, 

❖ NAA test can amplify DNA from both viable and non-viable organisms. 

❖ Polymerase chain reaction (PCR)  

❖ Yield 95% of smear+ and only 50% of smear negatives. 

❖  main advantages: speed + sensitivity 

❖ sensitivity :  

❖ in principle able to pick up 1 TB bacillus 

❖ in practice : less sensitive than culture 

❖ Serve only the diagnosis not monitor the treatment outcome 

❖ Cannot replace culture 

❖ Not able to determine infectiousness.  

❖ Very expensive ($50-$100 per assay) 

 

 


background image

Real-time Polymerase Chain Reaction Techniques 

❖ Real-time PCR methods are based on hybridization of amplified nucleic acids 

with fluorescent-labelled probes spanning DNA regions of interest and 
monitored inside thermal cyclers.  

❖ The main advantage of real-time PCR methods is its speed in giving 

results,1.5-2.0 h after DNA extraction. 

 

Non-molecular Techniques 

    The FastPlaque Tuberculosis Assay 

❖ The FastPlaque TB assay , relies on the ability of M. tuberculosis to support 

the growth of an infecting mycobacteriophage. The assay have shown a 
sensitivity of 50-65% in smear-negative specimens with specificity of 98% . 

❖  It is a rapid, manual test, easy to perform and has a higher sensitivity than 

microscopy, in newly diagnosed  smear +ve pts.  

Int J Tuberc Lung Dis 1998;2: 160 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 15 عضواً و 177 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل