Real-time polymerase chain reaction for microbiological diagnosis of parapneumonic effusions in Canadian children
- PMID: 25285111
- PMCID: PMC4173977
- DOI: 10.1155/2014/757963
Real-time polymerase chain reaction for microbiological diagnosis of parapneumonic effusions in Canadian children
Abstract
Background: Community-acquired pneumonia (CAP) complicated by parapneumonic effusion/empyema is an infectious syndrome commonly encountered by physicians caring for children in Canada.
Objective: To investigate the incremental benefit of novel molecular testing for the microbiological diagnosis of pediatric CAP complicated by parapneumonic effusion/empyema in Canada.
Methods: A convenience sample of pleural fluid from 56 children who had been admitted to hospital in Ontario with CAP complicated by parapneumonic effusion between 2009 and 2011 was examined. Multiple uniplex real-time polymerase chain reaction (PCR) testing was performed on these pleural fluids and compared with traditional culture-based testing of blood and pleural fluid samples.
Results: Molecular methods detected a pathogen in 82% of cases, whereas traditional cultures of blood and pleural fluids detected a pathogen in only 25%. The majority of parapneumonic effusions were associated with pneumococcal infection; Streptococcus pneumoniae was detected in 62% of the samples using molecular methods but in only 14% of samples using culture-based methods. Streptococcus pyogenes, detected in 16% of samples using PCR, was the second most common pathogen found. No patients were found to have empyema caused by Staphylococcus aureus.
Discussion: The results showed that multiple uniplex real-time PCR performed substantially better than traditional culture methods for microbiological diagnosis of CAP complicated by effusion/ empyema. S pneumoniae and S pyogenes were found to be responsible for the majority of infections. The approach detected pathogens in a similar proportion of pleural fluid samples as previously reported nested PCR assays; furthermore, the real-time closed-well approach also minimized the risk of nonspecificity due to cross-contamination relative to nested PCR.
Conclusions: Real-time PCR for the detection of bacterial DNA in pleural fluids has the potential to better define the microbiological cause of pediatric CAP. This approach could help clinicians provide targeted antimicrobial therapy.
Historique: La pneumonie d’origine non nosocomiale (PONN) compliquée par un épanchement parapneumonique ou un empyème est un syndrome infectieux qu’observent souvent les médecins qui soignent des enfants au Canada.
Objectif: Examiner les avantages incrémentiels de nouveaux tests moléculaires pour poser un diagnostic microbiologique de PONN pédiatrique compliquée par un épanchement parapneumonique ou un empyème au Canada.
Méthodologie: Les chercheurs ont examiné un échantillon de commodité de liquide pleural prélevé chez 56 enfants hospitalisés en Ontario à cause d’une PONN compliquée par un épanchement parapneumonique entre 2009 et 2011. Ils ont effectué de multiples tests de réaction en chaîne de la polymérase (PCR) uniplexe en temps réel sur ce liquide pleural et les ont comparés aux examens classiques des cultures de sang et de liquide pleural.
Résultats: Les méthodes moléculaires ont permis de déceler un pathogène dans 82 % des cas, tandis que les cultures classiques de sang et de liquide pleural n’ont permis d’en déceler que dans 25 % des cas. La majorité des épanchements parapneumoniques s’associait à une infection pneumococcique. En effet, les chercheurs ont décelé un Streptococcus pneumoniae dans 62 % des échantillons au moyen des méthodes moléculaires, mais seulement dans 14 % des échantillons au moyen des méthodes de culture. Le Streptococcus pyogenes, décelé dans 16 % des échantillons par PCR, était le deuxième pathogène en importance à avoir été décelé. Aucun patient n’avait d’empyème causé par le Staphylococcus aureus.
Exposé: Les résultats ont démontré que de multiples tests de PCR uniplexe en temps réel donnaient des résultats beaucoup plus précis que les cultures classiques pour poser un diagnostic microbiologique de PONN compliquée par un épanchement ou un empyème. Le S pneumoniae et le S pyogenes étaient responsables de la majorité des infections. Cette méthode permet de déceler des pathogène dans une proportion similaire d’échantillons de liquide pleural que les PCR nichées déclarées antérieurement. De plus, la technique en temps réel par système fermé réduisait le risque de non-spécificité attribuable à la contamination croisée observée en cas de PCR nichée.
Conclusions: La PRC en temps réel pour déceler l’ADN bactérien dans le liquide pleural définit peut-être mieux la cause microbiologique de la PONN pédiatrique. Cette approche pourrait aider les cliniciens à proposer un traitement antimicrobien ciblé.
Keywords: Empyema; Pleural effusion; Pneumonia; Polymerase chain reaction.
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