Zowel mazelen-, rubella- als parvovirus B19 (B19V, vijfde ziekte) kunnen exantheem veroorzaken. Infecties met deze virussen zijn klinisch niet altijd goed te onderscheiden. Voor de laboratoriumdiagnostiek van mazelen en rubella zijn goede testen beschikbaar om het virus in het speeksel te kunnen aantonen. Hierdoor is het niet meer nodig om bloed af te nemen om antistoffen aan te tonen. Om een infectie met B19V betrouwbaar vast te kunnen stellen is een bloedafname nog wel nodig. In dit artikel beschrijven wij de resultaten van ons onderzoek naar de mogelijkheid om ook B19V- infectie aan te tonen in speeksel.

IB september 2019

Auteurs: R. Bodewes, J. Kerkhof,  J. Cremer, D. Gijselaar, L. van de Nes-Reijnen, B. Voordouw, I. Veldhuijzen, M. Schipper, R. van Binnendijk

Infectieziekten Bulletin, jaargang 30, nummer 5, september 2019

Infecties met B19V zijn geassocieerd met verschillende ziektebeelden. Bij kinderen kan infectie met B19V de zogenoemde vijfde ziekte (erythema infectiosum) veroorzaken, met de kenmerkende ‘appelwangen’. Daarnaast kan infectie van B19V bij zwangere vrouwen resulteren in een abortus of congenitale afwijkingen bij de baby. Bij volwassenen veroorzaakt infectie met B19V voornamelijk gewrichtsklachten en gaat zelden gepaard met exantheem. (1)De klinische verschijnselen van B19V-infecties bij kinderen kunnen lijken op die van mazelen en rubella. Om goed onderscheid te kunnen maken tussen deze infecties is laboratoriumdiagnostiek vaak noodzakelijk. Voor de laboratoriumdiagnostiek van mazelen en rubella is meestal een speeksel- en/of keeluitstrijk en urinemonster voldoende. (2) De diagnostiek van B19V is echter gebaseerd op het aantonen van B19V-specifieke IgMimmuunglobuline M-antilichamen en/of B19V DNAdeoxyribonucleic acid in serum in bloed. (3)Uit de praktijk blijkt dat het afnemen van een bloedmonster bij kinderen als belastend wordt ervaren, zeker wanneer het kind er zèlf vaak geen direct belang bij heeft. Dit bemoeilijkt de diagnostiek als er sprake is van een situatie waarbij de openbare gezondheidszorg in het geding is. Wij hebben onderzocht of het mogelijk is om de huidige antistofbepaling op een bloedmonster te vervangen door het aantonen van het virus in speeksel met een kwantitatieve PCRpolymerase chain reaction-test (qPCR). (4)

Opzet onderzoek

Selectie van klinische cases

We hebben vingerprikbloed- en speekselmonsters gebruikt die waren ingestuurd door de GGDGemeentelijke Gezondheidsdienst’en. De monsters werden verzameld van kinderen (<12 jaar oud) op kinderdagverblijven of basisscholen waar een uitbraak was van exantheem. Om te voorkomen dat we milde infecties met rubellavirus zouden missen, was de aanwezigheid van exantheem alleen voldoende voor het insturen van monsters voor laboratoriumdiagnostiek. De monsters zijn verzameld tussen december 2003 en juli 2004 en tussen maart 2010 en januari 2018. Er werden alleen monsters geselecteerd die binnen 14 dagen na het ontstaan van exantheem waren afgenomen.

Laboratoriumdiagnostiek

Alle speekselmonsters werden onderzocht op de aanwezigheid van mazelen- en rubellavirus RNAribonucleic acid met een reverse transcriptase-qPCR-test. Daarnaast werden de speekselmonsters en een gedeelte van de bloedmonsters getest op de aanwezigheid van B19V DNA met een duplex qPCR-test gericht tegen het NS1- en VP2-gen van B19V. (5) Een monster werd positief beschouwd als minimaal 1 van de 2 qPCRs positief was. Bloedmonsters van kinderen waarvan wij ook speekselmonsters hadden onderzocht (‘gepaarde monsters’), werden getest op de aanwezigheid van B19V-specifieke IgM-en IgGImmunoglobulin G-antilichamen met een ELISAEnzyme-Linked Immunosorbent assay volgens de handleiding van de fabrikant (Biotrin International).

Statistiek

We hebben voor het berekenen van de sensitiviteit en specificiteit van de B19V qPCR-test, de resultaten van de B19V IgM-serologie gebruikt als referentiestandaard. Op basis van de uitkomst  hebben we een schatting gemaakt van het minimum aantal kinderen bij wie speekselonderzoek moet worden gedaan tijdens een uitbraak van exantheem.

Resultaten

Laboratoriumuitslagen

We hebben voor deze studie speeksel- en bloedmonsters verzameld van 116 kinderen met exantheem. In de speekselmonsters van 21 van de 116 kinderen, bij wie de monsters werden afgenomen tijdens de laatste rubella-uitbraak in 2004, werd rubellavirus aangetoond met PCR; er werd geen mazelenvirus aangetoond.In 25 van de 116 geteste bloedmonsters werden B19V IgM-antilichamen aangetoond, wat op een recente B19V-infectie duidt. 2 van de 116 geteste bloedmonsters hadden een IgM-grenswaarde.In alle bloedmonsters waar B19V IgM-antilichamen werden aangetoond, werden ook B19V IgG-antilichamen aangetoond. Daarnaast werden in bloedmonsters van nog eens 24 kinderen van de 114 beschikbare monsters B19V IgG-antilichamen aangetoond. Dit betekent dat ook deze kinderen een B19V-infectie hadden doorgemaakt, zij het niet recent. In 19 van de 116 speekselmonsters werd B19V aangetoond met qPCR. Daarnaast werd in 18 van de 56 beschikbare bloedmonsters B19V DNA aangetoond met qPCR; in 11 speekselmonsters van deze 18 kinderen werd ook B19V DNA aangetoond. Verder werden in 17 van de 18 B19V DNA-positieve bloedmonsters ook B19V IgM-antistoffen aangetoond. We hebben geen kwantitatief verband gevonden tussen de hoeveelheid B19V DNA en het aantal dagen tussen verzameling van monsters en begin van exantheem, voor zowel bloed- als speekselmonsters.

Vergelijking resultaten B19V IgM-serologie en qPCR

Bij 17 van de 25 kinderen die positief waren voor B19V IgM in het bloedmonster, werd met qPCR B19V DNA aangetoond in het speekselmonster (sensitiviteit 68%). De qPCR op speeksel was negatief voor 89 van de 91 B19V IgM negatieve/grenswaarde kinderen (specificiteit 98%) (Tabel 1).

Tabel 1. Oerzicht laboratoriumuitslagen

IgM serum qPCR speeksel Aantal kinderen
+ + 17
+ - 8
Equivocal + 1
Equivocal - 1
- + 1
- - 87

 

Geen van de 21 kinderen bij wie rubellavirus was aangetoond met PCR, testte positief voor B19V met qPCR en ELISA.De bloedmonsters van 2 kinderen met een respectievelijk negatieve en grenswaarde IgM-uitkomst in de B19V IgM-test, bleken in de B19V qPCR op speeksel positief (Figuur 1). Het kind met de grenswaarde IgM had een grote hoeveelheid B19V DNA in het speeksel (7 log IU/ml), wat duidt op een acute B19V-infectie. Het kind met de negatieve IgM had een positieve IgG-titer en er werd 4 log IU/ml B19V DNA aangetoond in het speekselmonster. Dit duidt op een acute infectie en een mogelijk fout-negatieve B19V IgM. Vanwege het feit dat de berekende sensitiviteit van de qPCR van 68% hier alleen is gebaseerd op de B19V IgM-positieve speekselmonsters (grenswaardegevallen zijn niet als positief meegenomen), is de sensitiviteit in de praktijk waarschijnlijk hoger.

Positieve uitslag speekselonderzoek van 2 kinderen

 

Figuur 1. Positieve uitslag speekselonderzoek van 2 kinderen

Schattingen van het aantal benodigde monsters

Op basis van een sensitiviteit van (tenminste) 68% en een prevalentie van 100% schatten wij dat er bij een uitbraak van exantheem onder kinderen, speekselmonsters van minimaal 3 kinderen nodig zijn om met qPCR vast te kunnen stellen of infectie met B19V de oorzaak is. Als er geen B19V wordt aangetoond kan met een zekerheid van >95% worden gesteld dat B19V niet de verwekker is. Als er slechts 2 monsters onderzocht kunnen worden, geldt een zekerheid van 90%.Onder de kinderen bij wie in 2010 of later, B19V-infectie werd aangetoond met serologisch onderzoek zaten 3 verschillende epidemiologische clusters met minimaal 2 kinderen per cluster. De laboratoriumresultaten binnen elk cluster staan in tabel 2. Deze voorbeelden onderbouwen dat er van meerdere kinderen speekselmonsters getest dienen te worden om dezelfde sensitiviteit te behalen als de B19V IgM serologie op een enkel kind, maar dit zal in de praktijk nog beter moeten worden getoetst.

Tabel 2. Laboratoriumresultaten van 3 verschillende epidemiologische clusters

Cluster Aantal kinderen in cluster Aantal monsters waarbij infectie met parvovirus B19 is aangetoond
    Speeksel PCR Serum PCR IgM Elisa
A 2 1 2 2
B 2 1 2 2
C 4 3 5 4

Conclusies

Speekselafname is een niet-belastend alternatief voor bloedafname om B19V-infecties bij kinderen te bevestigen dan wel uit te sluiten. Wij adviseren om van minimaal 3 kinderen speekselmonsters te onderzoeken. Het testen van 3 speekselmonsters met qPCR heeft een vergelijkbare sensitiviteit als die van B19V IgM-serologie op 1 vingerprikbloedmonster. Mogelijk zal het hierdoor makkelijker worden om diagnostiek te doen tijdens uitbraken van exantheem op scholen of kinderdagverblijven, omdat het afnemen van speekselmonsters minder belastend is voor de kinderen.

Dankwoord

De auteurs willen graag alle kinderen en hun ouders bedanken voor de mogelijkheid om de ingestuurde monsters te gebruiken voor deze studie. Daarnaast willen we alle GGD artsen en verpleegkundigen bedanken voor het afnemen van de monsters en het verzamelen van additionele data.

Auteurs

R. Bodewes, J. Kerkhof,  J. Cremer, D. Gijselaar, L. van de Nes-Reijnen, B. Voordouw, I. Veldhuijzen, M. Schipper, R. van Binnendijk, Centrum Infectieziektebestrijding, RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu, Bilthoven

  1. Young NSNederlandse Spoorwegen, Brown KE. Parvovirus B19. N Engl J Med. 2004;350(6):586-97.
  2. van Binnendijk RSrespiratoir syncytieel, van den Hof S, van den Kerkhof H, Kohl RH, Woonink F, Berbers GA, et al. Evaluation of serological and virological tests in the diagnosis of clinical and subclinical measles virus infections during an outbreak of measles in The Netherlands. J Infect Dis. 2003;188(6):898-903.
  3. Hoebe CJ, Claas ECEuropean Commission, Steenbergen JE, Kroes ACalimentair consulent . Confirmation of an outbreak of parvovirus B19 in a primary school using IgMimmuunglobuline M ELISAEnzyme-Linked Immunosorbent assay and PCRpolymerase chain reaction on thumb prick blood samples. J Clin Virol. 2002;25(3):303-7.
  4. Bodewes R, Kerkhof J, Cremer J, Gijselaar DB, Voordouw BCGBacille Calmette Guérin, Veldhuijzen IK, et al. Oral fluid: Non-invasive alternative for parvovirus B19 diagnosis? J Clin Virol. 2019;117:5-10.
  5. Molenaar-de Backer MW, de Waal M, Sjerps MCmedisch centrum, Koppelman MH. Validation of new real-time polymerase chain reaction assays for detection of hepatitis A virus RNAribonucleic acid and parvovirus B19 DNAdeoxyribonucleic acid. Transfusion. 2016;56(2):440-8.