Sécurité et efficacité de l expectoration provoquée chez des enfants hospitalisés pour suspicion de tuberculose pulmonaire

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1 INT J TUBERC LUNG DIS 18(1): The Union Sécurité et efficacité de l expectoration provoquée chez des enfants hospitalisés pour suspicion de tuberculose pulmonaire N. S. Planting,* G. L. Visser,* M. P. Nicol, L. Workman, W. Isaacs, H. J. Zar * Erasmus Medical Centre, Rotterdam, The Netherlands; Division of Medical Microbiology, Institute for Infectious Diseases and Molecular Medicine, University of Cape Town, National Health Laboratory Service, Groote Schuur Hospital, Cape Town, Department of Paediatrics and Child Health, Red Cross War Memorial Children s Hospital, University of Cape Town, Cape Town, South Africa RÉSUMÉ CONTEXTE : L expectoration provoquée (ExP) est utilisée de manière croissante pour fournir un échantillon en vue d une confirmation microbiologique de Mycobacterium tuberculosis. Le but de cette étude a été d investi guer la sécurité et le rendement de l ExP chez les enfants hospitalisés pour suspicion de tuberculose pulmonaire (TBP). MÉTHODES : Dans une étude prospective des enfants ho spitalisés pour suspicion de TBP à Cape Town, Afrique du Sud, entre février 2009 et février 2012, on a obtenu deux échantillons ExP à des jours successifs ou avec un intervalle d au moins 4 h. Les échantillons ont été investigués à la recherche de M. tuberculosis au moyen de frottis concentrés et examinés par fluorescence, de culture en milieu liquide et du GeneXpert MTB/RIF. La sécurité de l ExP a été évaluée en enregistrant les signes cliniques et les symptômes subjectifs et objectifs avant et pendant 30 min après la provocation des crachats. RÉSULTATS : On a enrôlé 843 enfants, parmi lesquels au moins une ExP a été pratiqué chez 823 (97,6%). La sécurité de l ExP a été enregistrée chez 690 enfants (âge médian 27,3 mois [IIQ 13,4 64,2]), ce qui représente au total 1270 procédures d ExP. Chez 129 enfants (18,7%) au moins une culture de crachats a été positive pour M. tuberculosis. Les effets collatéraux observés ont été l épistaxis (249 ; 19,4%) ou des sifflements (14 ; 1,1%). La chute médiane de la saturation en oxygène au cours de la procédure d ExP a été de 1%. CONCLUSION : L expectoration provoquée est une méthode sure et utile pour la confirmation microbiologique de la TB chez les jeunes enfants. MOTS CLES : tuberculose ; enfants ; Afrique du sud ; expectoration ; sécurité LA TUBERCULOSE (TB) DE L ENFANT est un problème de santé majeur dans le monde, surtout dans les pays en développement où règne une prévalence élevée du virus de l immunodéficience humaine (VIH). Selon l Organisation Mondiale de la Santé (OMS), la prévalence de la TB en Afrique du Sud était de 808 pour habitants en 2009 ; la même année, la prévalence du VIH était de 178 pour 1000 adultes âgés de 15 à 49 ans. 1 Un diagnostic précoce de la tuberculose pulmonaire (TBP) de l enfant est crucial pour prévenir la progression de la maladie vers une forme grave. La confirmation microbiologique est devenue de plus en plus importante dans un contexte de pharmacorésistance et de coïnfection avec le VIH. La confirmation microbiologique est considérée comme difficile chez l enfant et encore plus chez le nourrisson de moins d un an. Plusieurs études ont maintenant montré que l expectoration provoquée (ExP) était appropriée à la confirmation microbiologique chez le jeune enfant. Les résultats montrent qu une seule ExP est aussi rentable que trois l avages gastriques chez les enfants hospitalisés. 2 Cependant le recueil de deux échantillons augmente le rendement diagnostique à la fois pour la culture et le Xpert MTB/RIF (Cepheid Inc., Sunny Vale, Californie, Etats-Unis). Lors d une étude communautaire sur des enfants vus en ambulatoire et suspects de TBP, le frottis et la culture de deux échantillons d ExP ont accru le rendement diagnostique de 21,6%. 3 On dispose de données limitées sur la sécurité de l ExP chez l enfant. Des études ont fait état d effets secondaires tels qu une épistaxis (4 15%), une aggravation de la toux (5,4 41%), des vomissements (0,4 2%), un sifflement (0,3 2%). 2 6 Deux métaanalyses incluant des cas adultes et pédiatriques ont rapporté que l ExP détectait environ trois quarts des cas de culture positive à Mycobacterium tuberculosis, quel que soit le statut VIH, 7 et que l ExP était utile chez les patients incapables d expectorer spontanément. L ExP a été bien tolérée par les enfants et les adultes et aucun effet secondaire grave n a été rapporté. La comparaison des études basées sur un Auteur pour correspondance : G L Visser, Noorderhavenkade 50c, 3038 XK Rotterdam, The Netherlands. Tel: (+31) Fax: (+31) laurien.visser@gmail.com [Traduction de l article : «Safety and efficacy of induced sputum in young children hospitalised with suspected pulmonary tuberculosis» Int J Tuberc Lung Dis 2014; 18(1):

2 2 The International Journal of Tuberculosis and Lung Disease échantillon unique ou plusieurs échantillons n a pas mis en évidence de différence de rendement. 8 L expectoration provoquée a été de plus en plus utilisée, à la fois pour le diagnostic dans le cas de la tuberculose de l enfant et pour le traitement, dans la bronchiolite et la mucoviscidose. 3 6,9 12 Des études antérieures ont mis en évidence une bonne sécurité de l ExP chez de jeunes enfants suspects de TB, mais la taille des échantillons était relativement faible. Le but de la présente étude était de vérifier la sécurité et le rendement de l ExP réalisée sur une vaste cohorte d enfants enrôlés dans une étude de diagnostic de la TB. METHODES Patients Les enfants avec une TBP présumée admis à l hôpital d enfants War Memorial de la Croix Rouge, un hôpital tertiaire du Cap, ont été enrôlés dans une étude visant à évaluer de nouvelles méthodes de diagnostic de la TB entre février 2009 et février Une partie de cette cohorte avait déjà fait l objet d une autre évaluation 9,13 étudiant les méthodes de diagnostic sur des échantillons de crachats. Les enfants ont été enrôlés s ils étaient suspects de TBP sur la base d une toux chronique (>14 jours) et un des critères suivants : un contact à domicile atteint d infection tuberculeuse dans les 3 mois précédents ; une perte ou une stagnation du poids au cours des 3 derniers mois ; un test cutané à la tuber culine purifiée positif (TCT, 2 unités de tuberculine PPD RT23, Statens Serum Institute, Copenhague, Danemark) ; ou des signes suggestifs sur la radio pulmonaire. Un TCT positif était défini comme une induration large de 5 mm au moins chez les enfants infectés par le VIH ou de plus de 10 mm s ils n étaient pas infectés par le VIH. Les enfants ont été exclus s ils avaient reçu plus de 72 h de traitement antituberculeux curatif ou préventif, s ils ne résidaient pas au Cap et ne pouvaient être suivis, s il n était pas possible d obtenir un consentement éclairé de la part d un parent ou d un responsable légal ou s il n était pas possible d obtenir une ExP. L étude a été approuvée par le comité d éthique et de recherche de la faculté des sciences de la santé du Cap, Afrique du Sud. Procédures Lors de l enrôlement, on a recueilli les antécédents dans enfants et réalisé un examen clinique. Les investigations de routine ont inclus une radiographie pulmonaire, un TCT et un test VIH chez les enfants dont le statut n était pas connu (test VIH rapide suivi d une confirmation par réaction polymérase en chaîne pour les enfants âgés de <18 mois ou par test ELISA pour les enfants âgés de >18 mois). Les enfants ont été suivis pendant toute la durée de leur séjour à l hôpital. La décision de débuter un traitement anti-tuberculeux était laissée à la discrétion du médecin traitant. Des visites de suivi ambulatoires ont été faites après 3 mois pour tous les enfants. Expectoration provoquée L expectoration provoquée a été réalisée après 2 3 heures de jeûne dans un local réservé à cet usage par une infirmière formée à ce geste. 2,9 Les enfants ont reçu une prémédication de 200 μg de salbutamol grâce à un inhalateur doseur avec dispositif d espacement (AeroChamber ; Trudell Medical, London, ON, Canada) pour prévenir une bronchoconstriction. Un nébuliseur à jet (GRS ; Intersurgical, Wokingham, Berkshire, Royaume Uni) connecté à une source d oxygène à un débit de 5 l/minute propulsait 5 ml de solution saline stérile à 5% (Adcock Ingram, Johannesburg, Afrique du Sud) pendant 15 minutes. Les enfants ont été aspirés ou encouragés à tousser en fonction de leur capacité à cracher. L aspiration a été réalisée à travers le nez et le pharynx avec un extracteur de mucus stérile (cathéter de taille 6 ou 7). La pression d aspiration a été maintenue entre 40 et 50 kpa. Les enfants ont été monitorés pendant toute la procédure et pendant les 30 minutes suivantes, cliniquement et par mesure d oxymétrie de pouls (Oxymètre de pouls pédiatrique Novametric ; DRE Inc., Louisville, KY, Etats-Unis). Les effets secondaires (épistaxis, vomissement, augmentation de la toux et sifflement) ont été notés. Le professionnel de santé responsable de la procédure a classé chaque ExP sur l échelle de Likert, allant de très facile à difficile. Le premier échantillon d ExP a été obtenu le jour d enrôlement. La chambre d espacement et le nébuliseur ont été stérilisés au gaz après chaque patient. Un deuxième échantillon d ExP a été obtenu dès que possible, le jour suivant ou au minimum 4 h après le premier. Il n y a pas eu de deuxième échantillon si les enfants étaient sortis de l hôpital, intubés ou décédés dans l intervalle. Les échantillons de crachats ont été traités dans les 2 heures suivant leur recueil dans un laboratoire de diagnostic microbiologique certifié, par des techniciens formés et selon des protocoles standards. Après décontamination par N-acétyl-L-cystéine et hydroxyde de sodium (1,0% de concentration finale), les granules de crachats centrifugés sont remis en suspension dans 1,5 ml de tampon phosphate. Une goutte du sédiment a été utilisée pour la microscopie de frottis à la recherche de bacilles acido-alcoolo résistants. Pour le test Xpert MTB/RIF, 1,4 ml de réactif MTB/RIF a été ajouté à 0,7 ml de granules de crachats remis en suspension et traités comme expliqué précédemment. La culture automatisée en milieu liquide (BACTEC MGIT [Mycobacterial Growth Indicator Tube] ; BD Microbiology Systems, Cockeysville, MD, Etats-Unis) a été réalisée avec 0,5 ml du granulé en suspension. Les cultures ont été mises en incubation pendant 6 semaines si elles étaient négatives. Les cultures

3 Sécurité et efficacité de l expectoration provoquée dans la TB des enfants 3 p ositives ont été identifiées par coloration acidoa lcoolo résistante suivie par le test GenoType MTBDRplus (Hain LifeScience GmbH, Nehren, Allemagne) pour confirmer la présence de M. tuberculosis et tester la résistance à la rifampicine (RMP) et à l isoniazide (INH). Comme les cultures n ont pas été disponibles au moment du test Xpert, le personnel réalisant les tests Xpert n était pas au courant des résultats. Si les tests Xpert ou MTBDRplus identifiaient la présence d une résistance à la RMP, l isolat cultivé correspondant subissait également un test de résistance phénotypique à la RMP et à l INH par culture automatisée en milieu liquide MGIT. Analyse statistique Les données ont été analysées avec le logiciel statistique STATA 11 (STATA Corporation, College Station, TX, Etats-Unis). Des statistiques descriptives résumées ont permis de caractériser la population d étude ; les données continues à distribution normale ont été résumées sous forme de moyenne et d intervalle de confiance (IC) à 95% ; les données continues à distribution non normale ont été résumées sous forme de médiane et d intervalle interquartile (IIQ). Les données catégoriques ont été résumées sous forme de proportions avec IC95%. Tous les tests statistiques étaient bilatéraux avec alpha = 0,05. La régression logistique univariate a permis d explorer la relation entre une culture positive et la méthode d obtention de l ExP, le volume d expectoration recueilli, l âge de l enfant lors de l examen, la difficulté de la procédure et enfin, le fait de réaliser les deux recueils le même jour ou deux jours de suite. Toutes ces variables ont été incluses dans un modèle de régression logistique multivariate afin d ajuster en fonction de facteurs de confusion éventuels. Le statut nutritionnel des enfants a été calculé sous forme de score Z du poids pour l âge, de la taille pour l âge et du poids pour la taille en fonction de la date de naissance, de la date de mesure, du sexe, et du poids et de la taille à l admission. Le score Z de la taille pour l âge a été calculé grâce aux références 1998 de l OMS/CDC. 14,15 Les enfants ont été considérés comme malnutris si le score Z taille/âge était < 2 DS. RESULTATS Sur 843 enfants enrôlés à partir de février 2009, 823 (97,6%) ont eu au moins une ExP (Tableau 1). Les 20 enfants qui n ont pas eu d ExP réalisée par l équipe de l étude ont eu d autres tests que l ExP avant leur inclusion dans l étude. Sur les 823 enfants, 153 (18,6%) avaient une TB sûre, 438 (53,2%) avaient une TB possible et 232 (28,3%) étaient indemnes. La sécurité de l ExP a été enregistrée à partir de mai 2009 pour 690 enfants d âge médian 27,3 mois (IIQ 13,4 64,2). Un peu plus de la moitié (368, 53,3%) étaient des garçons et 164 (23,8%) étaient VIH positifs. Plus d un quart (175, 25,4%) était Tableau 1 Démographie total médiane Total (N = 690) median [IIQ] or Age, mois 27,3 [13,4 to 64,2] Groupe d âge, mois < > (21,2) 356 (51,6) 188 (27,2) Sexe, masculin 368 (53,3) VIH Infecté Non infecté Inconnu Nombre total de procédures ExP1 ExP2 Taille pour âge Malnutris Poids pour âge 164 (23,8) 525 (76,1) 1 (0,1) ,3 [ 2,3 to 0,3] 175 (25,4) 1,4 [ 2,7 to 0,4] Poids/taille pour âge 0,5 [ 1,9 to 0,5] Patients présentant Saturation en oxygène, % Supplément d oxygène Rythme respiratoire, rpm Tirage Sifflement 98 [96 to 99] 33 (4,8) 36 [28 to 45] 115 (16,7) 95 (13,8) IIQ = intervalle interquartile ; ExP = expectoration provoquée ; rpm = r espirations par minute. malnutri. La saturation en oxygène médiane était de 98% (IIQ 96 99) ; 33 enfants étaient sous oxygène. Le rythme respiratoire médian était de 36/minute (IIQ 28 45). Un tirage était présent chez 115 enfants (16,7%) et un sifflement chez 95 enfants (13,8%). Au total, 1270 expectorations provoquées ont été réalisées chez 690 patients ; 580 enfants (84,1%) ont eu deux ExP. Dans 264 ExP (20,8%), les enfants ont été capables d expectorer spontanément. Le volume moyen de crachats obtenu a été de 2,2 ml (fourchette 1 5). Effets secondaires Un effet secondaire est survenu au cours de 274 (21,6%) ExP, le plus souvent une épistaxis (249 19,6%) (Tableau 2). Parmi les enfants de moins d un an, 64 (24,1%) ont eu un saignement de nez pendant l ExP contre 185 (18,4%) des enfants âgés de plus de 12 mois. Deux enfants (0,2%) ont vomi après la procédure. Un bronchodilatateur a été nécessaire chez 3 (0,4%) enfants de moins d un an, chez 6 (0,9%) enfants de mois et 5 (0,7%) enfants âgés de plus de 60 mois lorsqu ils ont présenté un sifflement après la nébulisation hypertonique. Chez ces 14 enfants (2%), l obstruction bronchique a été réversible avec une amélioration du sifflement après administration de bronchodilatateurs. La saturation en oxygène médiane avant l ExP était de 98% (IIQ 97 99) et après l ExP, de 97% (IIQ 96 98). Chez un seul enfant, la saturation est

4 4 The International Journal of Tuberculosis and Lung Disease Tableau 2 Survenue d effets secondaires au cours de 1270 procédures d expectoration provoquée obtenues par toux ou aspiration Effets secondaires Toux Aspiration Inconnu Toutes procédures (N = 1270) Aucun (78,7) Epistaxis (19,4) Sifflement (1,1) Aggravation de la toux (0,3) Vomissements (0,2) Autres (0,4) Total tombée à 73% pendant l ExP mais elle est revenue à la normale spontanément. Rendement microbiologique de l expectoration provoquée Sur 1270 échantillons, 197 cultures ont été positives pour M. tuberculosis, soit un rendement d ensemble de la culture de 15,5% (Tableau 3). Les rendements par échantillon du frottis et de l Xpert ont été respectivement de 74/1270 (5,8%) et de 154/1270 (12,1%). Le rendement par patient du frottis, de l Xpert et de la culture ont été respectivement de 53/690 (7,7%), de 104/690 (15,1%) et de 129/690 (18,7%). Sur les 580 enfants qui ont eu deux ExP, 91 (15,7%) cultures du premier échantillon ont été positives pour M. tuberculosis. La deuxième procédure a permis de détecter 14 cas de culture positive supplémentaires, ce qui amène le rendement à 15,4% à 18,1%. Les deux ExP ont été réalisées le même jour chez 220 enfants (37,9%). Parmi eux, 30 cultures ont été positives sur le premier échantillon, le deuxième échantillon n identifiant que deux cas supplémen taires, augmentant donc le rendement de 7,1%, passant de 12,7% à 13,6%. Par contre, parmi les 360 enfants (62,1%) qui ont eu une ExP deux jours consécutifs, 75 (20,8%) ont eu une culture positive. Parmi ces derniers, 63 ont été détectés par la première ExP et 12 cas supplémentaires par la deuxième ExP, accroissant le rendement de 19%. Un test de proportion à deux échantillons comparant le rendement du recueil de deux échantillons le même jour et deux jours consécutifs a mis en évidence un meilleur rendement dans ce dernier cas (P = 0,0515). Tableau 3 Rendement de M. tuberculosis après procédures répétées d expectoration provoquée Patients n Frottis positifs Culture positifs GeneXpert MTB/RIFpositifs Total (18,7) 53 (7,7) 104 (15,1) Premier échantillon (16,7) 45 (6,5) 87 (12,6) Deuxième échantillon (14,1) 29 (5,0) 67 (11,6) Méthode de réalisation de l ExP Pour 1257 procédures, la méthode d obtention des crachats a été notée : 264 (21%) ont été obtenus par toux et 993 (79%) par aspiration. Sur ces 1257 échantillons, 191 (15,9%) ont eu une culture positive. Parmi les cultures positives, 62 (32,5%) ont été obtenues par toux et 129 (67,5%) par aspiration. Le rendement de la culture a été significativement plus élevé pour les enfants qui ont produit un échantillon en toussant (23,5%, 62/264) que ceux qui ont été aspirés (13%, 129/993, P < 0,001). Sur les 1257 échantillons, 317 (25,2%) avaient un volume < 2,5 ml ; 264 (21%) échantillons venaient d enfants âgés de moins d un an. Difficulté de la procédure La difficulté de la procédure a été notée dans 1263 cas. Elle a été qualifiée de très facile ou facile dans 1032 (81,7%) cas et difficile dans 231 (18,3%) cas. Chez 759 (80,4%) des 944 enfants qui ont produit < 2,5 ml de crachats, l ExP a été qualifiée de facile par comparaison aux 264 (80,7%) sur 308 enfants qui ont produit > 2,5 ml. Les enfants pour lesquels la procédure avait été qualifiée de facile avaient plus de chances de produire plus de 2,5 ml de crachats (P = 0,038). Dans l analyse univariate, une culture positive était associée à la toux comme méthode d obtention des crachats, un volume d expectoration plus abondant, un enfant plus âgé, une procédure plus facile et la réalisation de l ExP sur deux jours consécutifs. Dans le modèle multivariate (incluant les enfants qui avaient eu deux ExP), après ajustement sur l effet de la méthode d obtention des crachats, sur le volume de crachats obtenu, sur l âge, sur la difficulté de la procédure et sur la chronologie des prélèvements, la seule variable statistiquement significative a été la chronologie des deux procédures d ExP (OR 1,75, IC95% 1,1 2,8, P = 0,019). DISCUSSION L expectoration provoquée est devenue de plus en plus importante dans le diagnostic de la TB de l enfant. Elle est moins invasive que le lavage gastrique, surtout si l enfant est capable d expectorer spontanément. Le lavage gastrique dure plus longtemps et exige généralement un jeûne d une nuit et une hospitalisation. De plus, le lavage gastrique est désagréable, à la fois pour le patient et pour le personnel. 2,6,7 L expectoration provoquée est plus rapide, demande moins d équipement et peut être réalisée de façon sûre et efficace dans un contexte de soins de santé primaires. 4,12 Le recours à l expectoration provoquée augmente le taux de détection des cas de TB et s avère particulièrement utile chez les enfants ou chez les adultes incapables d expectorer spontanément. 9 Dans cette étude, la culture des échantillons a eu un rendement bien plus élevé que la microscopie de frottis comme prévu, 8 et plus élevé que le test Xpert.

5 Sécurité et efficacité de l expectoration provoquée dans la TB des enfants 5 Si les ressources le permettent et si l enfant est hospitalisé, un deuxième échantillon peut encore accroitre de façon substantielle le rendement microbiologique. Bien que cela ait été décrit précédemment, 2,9 il n a pas été rapporté de données sur le délai optimal entre les deux procédures. Cette étude suggère qu elles devraient être réalisées sur deux jours consécutifs afin de maximiser le rendement de la culture. Si un patient est capable d expectorer, cela est préférable, car l expectoration augmente le volume de crachats obtenu et donc le taux de positivité de la culture. Cette étude a confirmé que l ExP était sûre et efficace pour le diagnostic de la TB de l enfant, même chez ceux qui ont une atteinte pulmonaire grave. Aucun effet secondaire inquiétant n est survenu durant les procédures d ExP et la diminution médiane de la saturation en oxygène n a pas été cliniquement significative. Une épistaxis était l effet secondaire le plus fréquent surtout chez les enfants de moins de 12 mois, probablement en raison de la nécessité de l aspiration. Dans toutes les procédures, quel que soit l âge, on a utilisé un extracteur de mucus stérile dont le cathéter avait une taille 6 ou 7. Un cathéter plus petit ou une pression d aspiration plus faible réduiraient peut-être le nombre de patients souffrant d épistaxis lors de cette procédure. Comme les enfants ont été enrôlés dans un hôpital tertiaire, la généralisation de ces résultats à un contexte de soins de santé primaires requiert d autres investigations. La prévention d une transmission nosocomiale de la TB au personnel de santé et aux autres patients nécessite un contrôle soigneux de l environnement. L ExP doit être réalisée dans une pièce bien ventilée, avec de préférence une filtration très efficace des particules de l air et un rayonnement ultra-violet. Le personnel doit porter un masque, des gants et un tablier de protection pendant la procédure. 16 Le risque de transmission est toutefois plus faible à partir d un enfant que d un adulte, car la charge bacillaire des enfants est plus faible. Aucun cas d infection nosocomiale n a été rapporté parmi le personnel pendant cette étude. Remerciements Les auteurs souhaitent remercier le personnel de l étude du diagnostic de la TB. Ils remercient également les enfants qui y ont participé ainsi que leurs parents. L étude a été financée par le National Institute of Health, Etats-Unis (1R01HD ), le National Health Laboratory Services Research Trust, le Medical Research Council d Afrique du Sud et la National Research Foundation, Afrique du Sud. Conflit d intérêt : aucun conflit déclaré. Références 1 World Health Organization. South Africa: country profile. Geneva, Switzerland: WHO, en/ Accessed September Zar H J, Honslo D, Apolles P, et al. 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