Resumen
- Histoplasma antigen detection in urine is a rapid diagnostic method for disseminated histoplasmosis, although cross-reactivity has been reported in specimens from patients with other thermally dimorphic fungal infections. We tested urine specimens, from persons with suspected invasive fungal infections, using a commercial monoclonal antibody Histoplasma enzyme immunoassay (EIA) at a South African national mycology reference laboratory from August 2014 through December 2018. Corresponding fungal culture and histopathology results were obtained from an electronic laboratory information system. In some cases, cultured fungal isolates were sent with the urine specimen for species-level identification by phenotypic and molecular methods. Cross-reactivity was confirmed using culture filtrates of several fungal pathogens. Of 212 referred cases, 41 (19%) were excluded since they had no recorded clinical history (n = 1), alternative diagnoses were confirmed (n = 2), or no fungal culture or histopathology results (n = 38). Eighty-seven of 212 (41%) had laboratory evidence of an invasive fungal disease, while 84 (40%) did not. Of the 87 cases, 37 (43%) were culture-confirmed mycoses: emergomycosis (n = 18), histoplasmosis (n = 8), sporotrichosis (n = 6), cryptococcosis (n = 2), talaromycosis (n = 1), and other fungi isolated (n = 2). The sensitivity and specificity of the EIA were calculated for two groups: culture-confirmed (n = 37) and histology-confirmed invasive fungal disease (n = 50). The sensitivity and specificity of the EIA for diagnosis of histoplasmosis compared to culture were 88% (7/8, 95%CI 47-100%) and 72% (21/29, 95%CI 53-87%), respectively, and for diagnosis of emergomycosis/histoplasmosis compared to histology was 83% (29/35, 95%CI 66-93%) and 93% (14/15, 95%CI 68-100%), respectively. Cross-reactions occurred in urine specimens of patients with Emergomyces africanus infection and in culture filtrates of E. africanus, T. marneffei and Blastomyces species. A commercial Histoplasma EIA had satisfactory accuracy for diagnosis of culture-confirmed histoplasmosis, but cross-reacted in urine specimens from patients with invasive disease caused by the closely-related pathogen, E. africanus and in culture filtrates of E. africanus and other related fungi.LAY SUMMARY: Emergomyces africanus and Histoplasma capsulatum are fungi that cause a multi-system disease among HIV-seropositive persons with a low CD4 cell count. Handling live cultures of these fungi to confirm a diagnosis requires specialized laboratory equipment and infrastructure which is infrequently accessible in low-resource settings. The features of the two diseases (i.e., disseminated histoplasmosis and emergomycosis) may be indistinguishable when infected tissue is prepared, stained, and examined under a microscope. Enzyme immunoassays (EIA) have been developed as rapid diagnostic tools for the detection of a cell wall component of H. capsulatum in urine specimens, although cross-reactions have been reported in specimens from patients with other fungal infections. We evaluated the accuracy of a commercial Histoplasma EIA to diagnose histoplasmosis and to assess cross-reactions in urine specimens from persons with emergomycosis and in cultures of E. africanus and related fungi. We report a sensitivity and specificity of 88% (95%CI 47-100%) and 72% (95%CI 53-87%) for diagnosis of histoplasmosis compared to culture and 83% (95%CI 66-93%) and 93% (95%CI 68-100%) for diagnosis of either histoplasmosis/emergomycosis compared to a diagnosis made by microscopic examination of infected tissue. The assay cross-reacted in urine specimens from patients with emergomycosis and in culture filtrates of related fungi. Although the EIA cross-reacted with other related fungi, this test can decrease the time to diagnosis and facilitate early treatment of emergomycosis and histoplasmosis in South Africa.
- La detección de antígenos de histoplasma en orina es un método de diagnóstico rápido para la histoplasmosis diseminada, aunque se ha informado de reactividad cruzada en muestras de pacientes con otras infecciones fúngicas térmicamente dimórficas. Analizamos muestras de orina, de personas con sospecha de infecciones fúngicas invasivas, utilizando un inmunoensayo enzimático (EIA) de anticuerpos monoclonales comerciales contra Histoplasma en un laboratorio de referencia nacional de micología de Sudáfrica desde agosto de 2014 hasta diciembre de 2018. Los resultados correspondientes del cultivo fúngico y la histopatología se obtuvieron de un sistema de información de laboratorio electrónico. En algunos casos, se enviaron aislamientos fúngicos cultivados con la muestra de orina para la identificación a nivel de especie mediante métodos fenotípicos y moleculares. La reactividad cruzada se confirmó utilizando filtrados de cultivo de varios patógenos fúngicos. De 212 casos remitidos, 41 (19%) fueron excluidos porque no tenían antecedentes clínicos registrados (n = 1), se confirmaron diagnósticos alternativos (n = 2) o no hubo resultados de cultivo o histopatología fúngica (n = 38). Ochenta y siete de 212 (41%) presentaron evidencia de laboratorio de una enfermedad fúngica invasiva, mientras que 84 (40%) no la presentaron. De los 87 casos, 37 (43%) fueron micosis confirmadas por cultivo: emergomicosis (n = 18), histoplasmosis (n = 8), esporotricosis (n = 6), criptococosis (n = 2), talaromicosis (n = 1) y otros hongos aislados (n = 2). La sensibilidad y especificidad del EIA se calcularon para dos grupos: enfermedad fúngica invasiva confirmada por cultivo (n = 37) y confirmada por histología (n = 50). La sensibilidad y especificidad del EIA para el diagnóstico de histoplasmosis en comparación con el cultivo fueron del 88% (7/8, IC del 95%: 47-100%) y del 72% (21/29, IC del 95%: 53-87%), respectivamente, y para el diagnóstico de emergomicosis/histoplasmosis en comparación con la histología fue del 83% (29/35, IC del 95%: 66-93%) y del 93% (14/15, IC del 95%: 68-100%), respectivamente. Se produjeron reacciones cruzadas en muestras de orina de pacientes con infección por Emergomyces africanus y en filtrados de cultivos de especies de E. africanus, T. marneffei y Blastomyces. Un ensayo comercial de EIA para Histoplasma mostró una precisión satisfactoria para el diagnóstico de histoplasmosis confirmada por cultivo, pero presentó una reacción cruzada en muestras de orina de pacientes con enfermedad invasiva causada por el patógeno estrechamente relacionado, E. africanus, y en filtrados de cultivos de E. africanus y otros hongos relacionados.RESUMEN: Emergomyces africanus e Histoplasma capsulatum son hongos que causan una enfermedad multisistémica en personas VIH seropositivas con un recuento bajo de células CD4. La manipulación de cultivos vivos de estos hongos para confirmar un diagnóstico requiere equipo de laboratorio especializado e infraestructura a los que rara vez se puede acceder en entornos de bajos recursos. Las características de las dos enfermedades (es decir, histoplasmosis diseminada y emergomicosis) pueden ser indistinguibles cuando se prepara tejido infectado, se tiñe y se examina con un microscopio. Los inmunoensayos enzimáticos (EIA) se han desarrollado como herramientas de diagnóstico rápido para la detección de un componente de la pared celular de H. capsulatum en muestras de orina, aunque se han informado reacciones cruzadas en muestras de pacientes con otras infecciones fúngicas. Evaluamos la precisión de un EIA comercial de Histoplasma para diagnosticar histoplasmosis y evaluar reacciones cruzadas en muestras de orina de personas con emergomicosis y en cultivos de E. africanus y hongos relacionados. Informamos una sensibilidad y especificidad del 88% (IC del 95%: 47-100%) y 72% (IC del 95%: 53-87%) para el diagnóstico de histoplasmosis en comparación con el cultivo y del 83% (IC del 95%: 66-93%) y 93% (IC del 95%: 68-100%) para el diagnóstico de histoplasmosis/emergomicosis en comparación con un diagnóstico realizado mediante examen microscópico de tejido infectado. El ensayo reaccionó de forma cruzada en muestras de orina de pacientes con emergomicosis y en filtrados de cultivos de hongos relacionados. Aunque el EIA reaccionó de forma cruzada con otros hongos relacionados, esta prueba puede reducir el tiempo de diagnóstico y facilitar el tratamiento temprano de la emergomicosis y la histoplasmosis en Sudáfrica.