Serological diagnosis of fungal infections

Difficulties are being faced in the diagnosis of
invasive fungal diseases due to the lack of sensitivity
and specificity of the current diagnostic methods or
taking too long time to get a result having clinical
importance. Rapid diagnosis is the key point in
patient outcomes. Excluding the culture tests,
because of its rapid application and no need for
invasive sampling, was making the serological tests
based on the measurement of response of specific
host antibody became attractive. However especially
due to immunosuppressive conditions, these tests
are not always the indicator of invasive disease in
the patients who have no ability to produce specific
antibody response. Detection of microbial antigens
generally requiring a relatively large microbial
burden, limits the assay sensitivity. Nonetheless,
several examples of successful antigen detection
systems have been developed, and some of these
are widely used. To detect circulating Aspergillus
galactomannans enyzme immunoassay (Platelia)
method utilizing the rat monoclonal antibody EB-A2
is commercially in use. This test is able to detect
galactomannan in the level of 0.5-1.0 ng/ml.
Furthermore, galactomannan could be detected in
the serum at a early stage of invasive aspergillosis
before clinical signs and symptoms occured. However,
this test has some disavantages like false positive or
negative results. (1-3)-β-D-glucan is a characteristic
cell-wall component of fungi except for Zygomycetes.
A broad range of fungi including Aspergillus, During
invasive infections (1-3)-β-D-glucan is released to
the blood by some fungi containing Aspergillus,
Candida, Fusarium, Trichosporon, Saccharomyces, Acremonium and Pneumocyctis jirovecii. The
method used for determination of (1-3)-β-D-glucan
concentration depends on activation of glucan
by factor G, a horsecrab shoe coagulation factor.
There are some commercial test kits available for
(1-3)-β-D-glucan both in Europe and USA.Mannan is
the major circulating antigen in patients who have
invasive candidiasis. There are several serological
tests for the detection of antibodies formed against
mannan. However, these tests are usually failed in
discriminating between colonization and invasive
infection. When combination with mannan antigen
test was performed, it gave sensivity of 80% and
specifity of 93%. In the diagnosis of cryptococcal
infections detection of capsular antigen in the both
cerebro-spinal fluid or serum, is used. Both latex
aglutination and enzymeimmunoassay tests are found
to detection of capsular antigen. The diagnosis of
fungal infections has moved forward in the past few
years and there are many newly developed methods
that are likely to provide early detection of fungal
infections. However, it seems that best approach is
combining both traditional methods like culture or
microscopy with serological methods.

Mantar enfeksiyonlarının serolojik tanısı

İnvaziv mantar hastalıklarının tanısında, günümüzde
kullanılan yöntemlerin duyarlılık ve özgüllüğündeki
yetersizlikler veya klinik olarak yararlı olabilecek
bir sonucun elde edilmesinin çok zaman alması
nedeniyle zorluklar yaşanmaktadır. Hasta sonuçlarında,
hızlı tanı anahtar noktadır. Kültür testleri dışında,
konaktaki özgül antikor yanıtının ölçülmesine dayalı
serolojik testlerin, hızlı uygulanabilmesi ve invaziv
örnek alım yöntemleri gerektirmemesi bu testleri
çekici kılmaktadır. Ancak özellikle immünosupressif
durumlar nedeniyle, özgül antikor yanıtı oluşturamayan
hastalarda bu testler her zaman invaziv hastalık
göstergesi olmamaktadır. Mikrobiyal antijenlerin
tespitinin ise genellikle daha fazla miktarda mikrobiyal
yük gerektirmesi duyarlılığını kısıtlamaktadır. Yine de
çok sayıda başarıyla çalışan antijen tespit sistemleri
geliştirilmiştir ve bunların bazıları halen yaygın
olarak kullanılmaktadır. Dolaşımdaki Aspergillus
galaktomannanlarını tespit için sıçan monoklonal EBA2’
leri kullanan emzim immünoassay yöntemi (Platelia)
ticari olarak kullanımdadır. Bu test 0,5-1,0 ng/ml
düzeyindeki galaktomannanı tespit edebilmektedir.
Ayrıca, galaktomannan klinik belirti ve semptomlar
oluşmadan invaziv aspergillozun erken safhalarında
serumda tespit edilebilmektedir. Ancak, bu testin
yanlış pozitif veya negatif sonuçlar gibi dezavantajları
bulunmaktadır. (1-3)-β-D-glukan Zygomycetes’ler hariç
mantar hücre duvarının karakteristik bir birleşenidir.
İnvaziv enfeksiyonlar sırasında Aspergillus, Candida,
Fusarium, Trichosporon, Saccharomyces, Acremonium
ve Pneumocyctis jirovecii içeren birçok mantar
tarafından (1-3)-β-D-glukan kana salınmaktadır. (1-3)-β-D-glukan konsantrasyonunun belirlenmesinde
kullanılan yöntem, atnalı (horsecrab shoe) yengecinin
koagülasyon faktörü olan faktör G’nin glukanı
aktifleştirmesine dayanmaktadır. Hem Avrupa’da hem
de ABD’de (1-3)-β-D-glukan için çeşitli ticari kitler
kullanımdadır. Mannan invaziv kandidiyazisi bulunan
hastalarda dolaşımdaki ana antijendir. Mannana karşı
oluşan antikorların tespiti için birçok serolojik test
bulunmaktadır. Ancak bu testler, kolonizasyon ve
invaziv enfeksiyon ayrımında başarısız olmaktadır.
Mannan antijeniyle kombine edilip çalışıldığında,
duyarlılık %80 ve özgüllük %93 olmaktadır. Kriptokokkal
enfeksiyonların tespitinde serebrospinal sıvıdan veya
serumdan kapsüler antijen tespiti kullanılmaktadır.
Kapsüler antijen tespiti için hem lateks aglütinasyon
hem de enzimimmünoassay testleri bulunmaktadır.
Mantar enfeksiyonlarının tanısı için son yıllarda hızla
ilerleme kaydedilerek, mantar enfeksiyonlarının erken
tespitini sağlayan birçok yeni yöntem geliştirilmiştir.
Ancak en iyi yaklaşımın kültür veya mikroskopi gibi
konvansiyonel yöntemlerle serolojik yöntemlerin
kombine edilmesi olduğu düşünülmektedir.