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Rivera M. ycols.




Rev. Chil. Pediatr. 66 (3); 150-155,1995



                  Evaluation de cuatro metodos para deteccion
                  de rotavirus en deposiciones en ninos chilenos

                          Manbel Rivera M.1; Pablo A. Vial C.1; Marcela Potin S.1;
                       Priscilla Prado D.1: Patricia Amarales O.3; Miguel O'Ryan G.4;
                        Marcela Ferres C.1; Katia Abarca V. 1 ; Francisco Montiel A.2


      Comparisson of four different tests for rapid diagnosis of rotavirus infection in infants

    In order to compare different tests for tr,e rapid diagnosis of rotavirus infection in in:ants, fifty-one stool specimens
fron chilecn children with acute gastrointestinal disease were tested for t'°e presence of this virus by gei elect'ophores'S
of vircl RNA (Rotagei, ISP-Chile|, latex agglut'nation assay jRotavirus Ant'gen '_a;ex Test (RALTi, Aeridian), ELISA
(Pathfinder, Kaliestad), and latex-based EIA (RV-Test Pack, Abbott). All samples were also analyzed by a olockrg
ELISA. confjmatio" test which was considered cs the gold standard. Sensirivity/specifity values for all tests were:
ELISA: IOC/90%; Test-Pack: 95/97%; Rotagei: 81/100%; RAJ: /";/100%. Processing time rcrged from 15 rrr
[RV-Test Pack) to 120 min (Rotagei). Price per processed sample [in JS$) were: RV-Test Pack, 10.2: EJSA-Pathfinder,
6.7; RALT, 2.4; and Rctagel 0.5. RV-Tes' Pac< seems to be the method of choice for diagnos's of rotavirus associatec
diarrhea because it is reliable and fastest., thoug-i its higher price may preclude its use in many clinical centers. ELISA
shoxvs similar diagnostic efficiency., it is less expensive but requires a longe' processing t'me and higher technical skills.
[Keywords: rotavirus, diagnosti;




   El descubrimiento de rotavirus (RV) median-                  estas tecnicas ha permitido disponer universal-
te inmuno-electromicroscopia permiti6 carac-                    mente de metodos de diagndstico de RV, esta-
terizar la morfologia del virus y, consecuente-                 bleciendose que este agente conslituye una de
mente, utilizar la microscopia electrdnica (ME)                 las causas mas frecuentes de diarrea aguda en
como metodo para su detecci6n en deposicio-                     ninos en diversas regiones del mundo 8 ' 1 2 " 1 4 . Las
nes1"4. Los estudios iniciales confirmaron la                   tecnicas de identificaci6n de RV actualmente
asociacion de RV con gastroenteritis y definie-                 disponibles se basan en alguno de los siguientes
ron su comportamiento epidemiologico en la                      metodos: observaci6n directa (ME), deteccion
poblacion general 4 - 5 . La caractcrizacion estruc-            de antigenos (inmunoensayos como ELISA y
tural y genomica del virus condujo al desarrollo                aglutinacion particulas) o detecci6n de ARN
de metodos de diagn6stico basados en la identi-                 (electroforesis en gel, hibridizacion, amplifica-
fication de sus antigenos o material gen6mico                   ci6n gendtica). Estas tecnicas requieren que el
en deposiciones6"11. La menor complejidad de                    virus este presente en una concentracion de 104
                                                                - 105 particulas virales por gramo de deposicion
                                                                en el caso de ME, ELISA, aglutinacion de la-
1. Departamento de Pediatria, Facultad de Medicina, Uni-        tex 2 - 3 - l 4 " 1 6 o de 107 a 10" partfculas virales por
   versidad Cat6lica de Chile.                                  gramo en el caso de electroforesis de ARN7"9.
2. Laboratorio de Microbiologfa, Facultad de Medicina,          Se ha estableeido que durante la infeccion aguda
   Universidad Cat61ica dc Chile.
3. Hospital Regional de Punta Arenas.
                                                                el RV es excrctado en una concentracion de al
4. Departamento de Microbiologia, Facultad de Medicina,         menos 107 parti'culas virales por gramo de depo-
   Universidad de Chile.                                        sici6n 9 - 15> 17, lo que teoricamente predice que la
   Financiamiento del Proyecto de Child Health Founda-          electroforesis de ARN podria tener una menor
   tion UC/ID92.                                                sensibilidad en algunas circunstancias. En el

150
Volumen 66                                                                                  Detection de rotavirus       151
Numero 3


caso de los inmunoensayos las variaciones ob-                   rotavirus conjugados a fosfatasa alcalina. La presencia de
servadas en sensibilidad y especificidad se rcla-               RV produce la formaci6n de complejos antigeno-anti-
                                                                cuerpo conjugado, los que son retenidos en un filtro y
cionan aparentemente con factores tales como                    visualizados ante la exposicidn a un cromdgeno. La alicuo-
manejo de la muestra (transporte, conservacion,                 ta restante se utilizd para prueba confirmatoria con anti-
tiempo entre coleccion y procesamiento), cali-                  cuerpos bloqueadores por tecnica de ELISA que se basa en
dad de los anticuerpos dc captura, presencia en                 la disminucion del 50% o mas en la densidad dptica des-
                                                                pue"s del tratamiento con suero hiperinmune4' l! .
la muestra dc enzimas que degradan proteinas o                      Las muesiras positivas, por cualesquiera de las t6cnicas
acidos nucleicos. Estos factores hacen aconse-                  en evaluacidn, que resultaron discordantes con la prueba
jablc que se evalue la eficiencia diagnostica de                confirmatoria fueron procesadas para observacion por
los diversos mctodos en condiciones semejantes                  inmunoelectromicroscopia; para esta ultima prueba se uti-
a las circunstancias en que sc prescntan los pa-                Hz6 anticuerpos policlonales antirotavirus para facilitar la
                                                                observacidn del virus (figura).
cienles infectados 11 ' l4 18"20. En la prcsente in-                Los resultados fueron sometidos a prueba de compara-
vestigacidn se comparan los resultados obteni-                  ci6n de proporciones dcpendientes (prueba de Cochran) 21 .
dos por cuatro metodos diagnosticos disponi-
hlcs en Chile, a saber: ELISA, aglutinacion de
latex, ELISA acoplado a aglutinacion de partf-                                            ResuJtados
culas (RV-Test Pack) y electroforesis de ARN
(Rotagel ®).                                                       Se incluyeron en el estudio muestras dc
                                                                deposicion obtenidas de 51 pacientes, 21 de los
                                                                cuales presentaban una diarrca aguda por rota-
                 Material y metodos                             virus determinado por prueba confirmatoria.
                                                                Los resultados de cada una de las pruebas diag-
    Como parte de un estudio prospective de ctiologfa de        nosttcas evaluadas se muestran en la tabla 1.
diarrca aguda en pohlacion pediatnca se selecciond al azar         La determinacion dc sensibilidad, especifici-
una cohorte de pacientes para evaluaeidn de cuairo me" to-      dad, valor predictive positive y valor predictivo
dos de diagnostico de rotavirus. Las niuestras de deposi-
cion fucron obtemdas a) momenio del diagnostico de dia-
                                                                negativo para cada prueba evaluada, usando
rrea aguda y alicuoiadas en cuatro tubos esterilcs. Una de      como estandar fa prueba de ELISA confirma-
las alfcuotas fue analizada inmediatarnenie despu6s de ob-      torio, se mucstran en la tabla 2. Los metodos de
tenida por electroforesis dc ARN en el laboraiorio del Hos-     ELISA y RV-Test Pack no presentaron diferen-
pital Parroquial de San Bernardo segiin las indicaciones        cias estadfsticamente significativas de sensibili-
del fabricante (Rotagel, Institute de Salud Publica de Chi-
le, Santiago); brcvemente, se rcaliza extraccidn del ARN        dad con la prueba confirmatoria. La sensibilidad
viral mediante exposicidn de la muestra a SDS, fenol y
cloroformo; el material obtenido se separa electroforetica-
menie en un gel de poliacrilamida y se visualiza inediantc                                 Tabla 1
tineidn argentica. De este inodo esta tecmca perrnite la
identificacidn del ARN dc RV que se caracleriza por su                        Numero de muestras positivas y
patrdn de once segmentos de doble hebra.                                   negativas segun metodo diagnostico
    Otra alfcuota fue enviada al laboratorio de micro-
biologia dc la Facultad dc Medicina de la Universidad Ca-       Resultado      Numero               Resultados Otros
tdlica de Chile y analizada denlro de 24 horas por aglu-        prueba         muestras    E lisa    T. Pack metodos    L£tex
tinacidn de la"tex (Rotavirus Antigen Latex Test, Meridian,     confirm a -                                    R. Gel
U.S.A.) que utiliza particular de latex recubiertas con anti-   toria
roiavirus policlonal (cepa SA-11), y por tdcnica de ELISA
(Pathfinder Rotavirus Kallcstad, BRD Pasteur Diagnostica.       Positive
Francia), que utiliza tubos recubiertos con antirotavirus
policlonal contra la proteina VP6 (protefna de la Ciipside
intcrna) como anticuerpos de captura. Para la idemifica-
ci6n del aiitigeno uriliza anticuerpo monoclonal antirota-
virus conjugado con pcroxidasa.                                 Negative          25
    Se almacenaron dos alicuoras a -20° C, una de las cua-                         3
les fue utilizada para la prueba ELISA/aglutinaci6n (Test
Pack Rotavirus, Abbott Laboratories, IL, U.S.A.), que uti-
liza particulas de la"tex recubiertas con aniicuerpo poli-
clonal antirotavirus como fase s61ida inrnunoabsorbente; la        Una de las muestras resultd positiva solo por electro-
aglutinaci6n de estas particulas se amplifica mediante el          foresis de RNA, correspondiendo probablemente a un
uso de anticuerpos monoclonales y policlonales anti-               pararotavirus.
Revista Chilena de Pediatrfa
152     Rivera M. y cols.                                                                            Mayo-Junio 1995




 Figura: Observaci6n directa (A) por microscopfa elctr6nica de particulas de rotavirus en deposicioncs de un lac
 diarrea aguda. Inmunoelectromicroscopfa (B) de la misma muestra con aiiticuerpos antirotavirus. Barra: 100 nm.
Volumen 66                                                                             Deteccidn de rotavirus      153
Numero 3


                            Tabla 2                                 La evaluaci6n presentada aquf fue realizada
                                                                con un numero de muestras que permite deter-
      Sensibilidad, especificidad, valor predictivo             minar diferencias de sensibilidad superiores al
    positive (VPP) y valor predictivo negative (VPN)             15% (con un poder estadistico de 80% para p =
                segun me'todo diagn6stico
                                                                0,05). Los resultados indican que el metodo
M£todo           Sensi-        Especi-       VPP       VPN      ELISA y el RV-Test Pack tienen la mejor sensi-
                 bilidad       ficidad                          bilidad (100% y 95% respectivamente), ofre-
                                                                ciendo la ventaja de tener alta especificidad
Elisa             100,0          90.0         87,5     100,0    (90% y 97% respectivamente). Las tecnicas de
Rotage]            81,0         100.0"       100,0*     87,7
L5tex              71,4         100,0        100,0      83,0    Rotagel y aglutinacion de la"tex evaluadas apa-
                                                                recen con una sensibilidad significativamente
Test Pack          95,2          96,6        95,2               menor, fallando en detectar la infecci6n en 19 y
                                                                29% de los casos respectivamente. Esta menor
*    Una de las muestras resulto positiva s61o por electrofo-
     resis de RNA, lo que podria corresponder a un para-
                                                                sensibilidad no es compensada, como se podria
     rotavirus (no se confirma por microscopia electronica).    esperar, por una especificidad significativa-
                                                                mente mayor. El problerna diagn6stico se con-
                                                                centra principalmente en la sensibilidad, la que
de las te"cnicas Rotagel (81%) y aglutinacion de
                                                                se ve afectada por diferentes factores, segun la
latex (71,4%) fueron significativamente meno-
                                                                tecnica empleada. En la prueba de aglutinaci^n
res (p = 0.032 y p = 0,0013 respectivamente).
                                                                de latex se ha descrito interferencia de anti-
La especificidad de los distintos melodos em-
                                                                cuerpos antirotavirus en deposiciones; estos
pleados no mostro diferencias estadlsticamente
significativas (p = 0,28).                                      anticuerpos, de tipo IgA, estdn presentes tem-
                                                                pranamente durante la infeccion y bloquearian
   No se observaron particulas virales por mi-
                                                                los sitios de reacci6n16. La electroforesis de
croscopia electr6nica en ninguna de las 5 mues-
                                                                ARN viral requiere de un numero mayor de par-
tras negativas por ELISA confirmatorio y posi-
                                                                ticulas virales para obtener un resultado positi-
tivas por algunos de los metodos evaluados. La
                                                                ve 7 ' 9 (107 - 1011 parliculas por ml de deposici6n
muestra positiva por electroforesis de ARN fue
negativa por microscopfa electronica.                           versus 105 requcridas por ELISA o microscopia
                                                                electronica); por otro lado, el ARN viral es labil
                                                                y susceptible a degradaci6n por ARN asas nor-
                          Comentario                            malmente presentes en muestras bio!6gicas. En
                                                                relacion al RV-Test Pack, se ha informado que
   Rotavirus es el principal agentc causal de                   la sensibilidad disminuye cuando la determina-
diarrea en lactantes y al menos 3% de los lac-                  ci6n se realiza con muestras que ban sido some-
tantes infectados requiere hospitalizacion 12 ; a]              tidas a congelacidn 11 .
mismo tiempo, RV produce alias tasas de infec-                     Estudios publicados previamente, que com-
cion intrahospitalaria en servicios de pediatna                 paran metodos de diagndstico para RV, mues-
(12 a 25%) 22> 2- Debido a que no existe terapia               tran cifras similares de sensibilidad a las infor-
especifica, la accion medica esta orientada a                   madas aqui 7 ' 1 0 - 1 6 p 25. La prueba de ELISA mues-
prevenir o tratar la deshidratacitfn, que es su                 tra mayor variabilidad con sensibilidad de 80%
principal complicaci6n 12 ' 13- 24. La disponibili-             a 100%7- 10' 16- 25. La sensibilidad del RV-Test
dad de metodos rapidos para el diagndstico de                   Pack fluctua entre 95 y 100%n> 25, disminuyen-
RV tiene importancia clmica y epidemiologica,                   do significativamente si se congela la muestra
permitiendo racionalizar las decisiones de ma-                  previo a su procesamiento11- La sensibilidad de
nejo medico y control de infecciones. Conside-                  la electroforesis de ARN es significativamente
rando la alta incidencia de esta infeccion y su                 mas baja, alcanzando generahnente un 80%6> 7.
presentaci6n como cuadro agudo que general-                     Esta tecnica puede tener su principal indicacion
mente motiva consulta en servicios de urgencia,                 cuando se requiere monitorizar la diseminaci6n
es importante que estos metodos de diagn6stico                  del virus en un brote limitado, ya que permite
sean rapidos, seguros, de bajo costo y que no                   comparar las ccpas identificadas en los pacien-
requieran equipo especial ni personal altamente                 tes mediante el patron de bandas de su ARN
entrenado.                                                      viral 6 ' 24 ' 26 ' 28 .
154      Rivera M. y cols.                                                             Revista Chilena de Pediatria
                                                                                                  Mayo-Junio 1995


    Aun cuando las diferencias en la especifidad         eventualrncnte permitc mantener un seguimicnto
 no fueron significativas, se observaron algunos         epidcmiologico de las cepas presentes en una
resultados falsos positives. En el caso de Ro-           comunidad o un hospital.
tagel en una muestra se detecto material geno-
mico similar al de rotavirus sin que la muestra
 fuera positiva por ningun otro metodo; esto po-                                Resumen
dria representar la presencia de pararotavi-
rus 2 2 - 2 4 . sin embargo esto no fue confirmado           Las pruebas disponibles para deteccion de
por microscopfa electronica. La prueba de                rotavirus (RV) presentan diferente eficiencia en
ELISA presento" 3 falsos positives (negatives             el diagnostico. Se evaluaron aqui cuatro meto-
por prueba confirmatoria y por microscopfa               dos de diagn6stico de RV en deposiciones. Con
elcctr6nica) los que probablemente se deben a            estc objeto se analizaron 51 muestras de ninos
reaccion cruzada con otros antfgenos 29 " 3 '; el         con diarrea aguda (21 RV positives) por los me"-
RV-Test Pack tuvo un falso positive, de reac-            todos dc electroforesis de ARN viral (Rotagel,
ci6n debil, fenomcno que ha side atribuido a la           ISP-Chile), aglutinacion de latex (Rotavirus
presencia de anticuerpos de tipo IgM u otras             Antigen Latex Test, Meridian), ELISA
protcinas (proteinas de S. aureits* factor reu-          (Pathfinder, Kallestad), e inmunoensaye ligado
matoide, etc.)11.                                        a aglutinacion (RV-Test Pack, Abbott). Todas
    En la tabla 3 se presenta informaci6n global         las muestras fueron corroboradas con un ensayo
que podria ser considerada en la toma de deci-           dc ELISA confirmatorio y su resultado fue con-
siones de la tecnica a utilizar en cada laborato-        siderado el estandar para comparaciones. La
rio local. Tal como sc describe, cs dificil conju-       sensibitidad y especificidad para ELISA fue 100
gar los costos con la eficiencia diagndstica. En         y 90%; RV-Test Pack: 95 y 97%; electroforesis
base a la sensibilidad, cspecificidad y valores          de ARN 81 y 100%; aglutinaci6n de latex 71 y
predictivos, el RV-Test Pack aparece como la              100%. El tiempo de procesamiemo por muestra
prueba dc eleccidn para el diagn6stico de RV;            tuvo un rango entre 15 min (RV-Test Pack) a
adicionalmente es la prueba que tiene un menor            120 min (Rotagel). El precio de costo por mues-
tiempo de procesamiemo y no requiere de equi-            tra (en US$) fue: RV-Test Pack 10.2; ELISA-
pamiento adicional; por otro lado su precio es el        Pathfinder 6 - 7 ; latex 2,4; y Rotagel 0,5. RV-Test
mas elevado de las pruebas analizadas. La pruc-          Pack aparece como la prueba dc elecci6n para
ba de ELISA tiene una eficiencia similar a RV-           el diagndstico de RV por su rapidez y confiabi-
Test Pack en el diagnostico, pero requiere ma-           lidad. sin embargo su precio podria impedir su
yores habilidades tecnicas y tiempo de proce-            uso en numerosos centres clmicos. La prueba de
samiento. El uso de Rotagel tiene limitaciones           ELISA mostr6 una eficiencia diagnostica simi-
por su menor sensibilidad y por requerir mayor           lar, su precio es mas bajo, pero tiene mayores
destreza tecnica, pero al rnismo tiempo repre-           requcrimienlos tecnicos y un tiempo de procesa-
senta la prueba de menor precio, es de facil dis-        miento mas largo.
ponibilidad y desde el punto de vista clfnico                (Palabras clave: rotavirus, diagn6stico, me-
                                                         todos rapidos.)
                       Tabla 3
                                                                           Agradecimientos
   Costo, tiempo empleado en la determinacion y
sensibilidad de cada una de las pruebas de deteccidn         Agradecemos la a&istencia tecnica de la Sra. Teresa
        de antfgeno para rotavirus evaluadas             Azocar y Srta. Mercedes Paredes, la colaboracidn del Sr.
                                                         Luis Villaroel en el analisis estadistico y la colaboracidn
Prueba          Costo unitario     Tiempo      Sensi-    del personal de los servicios de Pediatria en la toma de
(US$)             (minutos)      realization   bilidad   muestra y registro de datos.
                                  (minutos)

RV-Test Pack         10,2             15         95,2                         Referencias
Elisa                 6,7             90        100,0
Aglut. Idtex          2,4             15         71,4
                                                             Kapikian AZ, Kim HW, Wyait RG: Reovirus-like agent
ARN Rotagel           0,5            120         81,0
                                                             in stools: association with infantil diarrhea and
Volumen 66                                                                                Detecddn de rotavirus        155
Numero 3

       development of serologic test. Science 1974; 185:        16. Lipson S. and Zelinsky K: Comparison of four latex
       1049-1053.                                                   agglutination (LA) and three enzyme-linked immu-
 2.    Berthiaume L, Alain R, Me Laughlln B, et al: Rapid           nosorbent assay (ELISA) for the detection of rotavi-
       detection of human virus in faeces by a simple and            rus in fecal specimens. Am J Clin Pathol 1989; 92:
       routine immune electron microscopy technique. J Gen          637-643.
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      938-944.                                                      immunoassay kits for rotavirus detection. WHO
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 6.   Espejo RT, Avendano LF. Mutioz 0, et al.: Com-            21. Conover W: Practical nonparametric statistics. 2d Ed.
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      their double - stranded ribonucleic acid genome               intrahospitalaria por rotavirus en laclantes, Santiago,
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 9.   Espejo R, Romero P, Calderon A, Gonzalez N: Diag-         26. Cortesia M, Vial P. Nataro J: Diagndstico de la dia-
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11.   Brooks R, Brown L, and Franklin R: Comparison of          28. Vial PA, KotloffK, Losonsky G: Molecular epidemio-
      new rapid test (Test Pack Rotavirus) with standard en-        logy of rotavirus infection in a newborn convalescent
      zyme immunoassay and electron microscopy for the              room. J Infect Dis 1988; 157: 668 - 673.
      detection of rotavirus in symptomatic hospitalized        29. Brand! C, Wha H, Rodriguez W, et al: Comparison of
      children. J Clin Microbiol 1989; 27: 775-777.                 direct electron microscopy, immune electron micros-
12.   Kapikian AZ, and Wyatt R: Viral gastrointestinal              copy and rotavirus enzyme linked immunoassay for
      infections.In Feigin R.D. and Cherry J.D. (eds) Text-         detection of gastroenteritis viruses in children. J Clin
      book of Pediatric Infectious Diseases 3rd Ed, WB              Microbiol 1981; 13: 976-981.
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13.   Blacklow N. and Greenberg H.: Viral gastroenteritis.          immunoassay with monoclonal antibodies for the
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14.   Browdre. J: Viral gastroenteritis and laboratory               1985; 152: 830- 832.
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      665-668.                                                      viruses: detection, specific identification and epide-
15.   Ward RL, Know!ton DR. Pierce MJ: Efficiency of                miology in L.M. de la Maza and Peterson (ed) Me-
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      Micro 1984; 19: 748-753.                                      New York 1984:35-65.

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Metodos laboratorio rotavirus

  • 1. Rivera M. ycols. Rev. Chil. Pediatr. 66 (3); 150-155,1995 Evaluation de cuatro metodos para deteccion de rotavirus en deposiciones en ninos chilenos Manbel Rivera M.1; Pablo A. Vial C.1; Marcela Potin S.1; Priscilla Prado D.1: Patricia Amarales O.3; Miguel O'Ryan G.4; Marcela Ferres C.1; Katia Abarca V. 1 ; Francisco Montiel A.2 Comparisson of four different tests for rapid diagnosis of rotavirus infection in infants In order to compare different tests for tr,e rapid diagnosis of rotavirus infection in in:ants, fifty-one stool specimens fron chilecn children with acute gastrointestinal disease were tested for t'°e presence of this virus by gei elect'ophores'S of vircl RNA (Rotagei, ISP-Chile|, latex agglut'nation assay jRotavirus Ant'gen '_a;ex Test (RALTi, Aeridian), ELISA (Pathfinder, Kaliestad), and latex-based EIA (RV-Test Pack, Abbott). All samples were also analyzed by a olockrg ELISA. confjmatio" test which was considered cs the gold standard. Sensirivity/specifity values for all tests were: ELISA: IOC/90%; Test-Pack: 95/97%; Rotagei: 81/100%; RAJ: /";/100%. Processing time rcrged from 15 rrr [RV-Test Pack) to 120 min (Rotagei). Price per processed sample [in JS$) were: RV-Test Pack, 10.2: EJSA-Pathfinder, 6.7; RALT, 2.4; and Rctagel 0.5. RV-Tes' Pac< seems to be the method of choice for diagnos's of rotavirus associatec diarrhea because it is reliable and fastest., thoug-i its higher price may preclude its use in many clinical centers. ELISA shoxvs similar diagnostic efficiency., it is less expensive but requires a longe' processing t'me and higher technical skills. [Keywords: rotavirus, diagnosti; El descubrimiento de rotavirus (RV) median- estas tecnicas ha permitido disponer universal- te inmuno-electromicroscopia permiti6 carac- mente de metodos de diagndstico de RV, esta- terizar la morfologia del virus y, consecuente- bleciendose que este agente conslituye una de mente, utilizar la microscopia electrdnica (ME) las causas mas frecuentes de diarrea aguda en como metodo para su detecci6n en deposicio- ninos en diversas regiones del mundo 8 ' 1 2 " 1 4 . Las nes1"4. Los estudios iniciales confirmaron la tecnicas de identificaci6n de RV actualmente asociacion de RV con gastroenteritis y definie- disponibles se basan en alguno de los siguientes ron su comportamiento epidemiologico en la metodos: observaci6n directa (ME), deteccion poblacion general 4 - 5 . La caractcrizacion estruc- de antigenos (inmunoensayos como ELISA y tural y genomica del virus condujo al desarrollo aglutinacion particulas) o detecci6n de ARN de metodos de diagn6stico basados en la identi- (electroforesis en gel, hibridizacion, amplifica- fication de sus antigenos o material gen6mico ci6n gendtica). Estas tecnicas requieren que el en deposiciones6"11. La menor complejidad de virus este presente en una concentracion de 104 - 105 particulas virales por gramo de deposicion en el caso de ME, ELISA, aglutinacion de la- 1. Departamento de Pediatria, Facultad de Medicina, Uni- tex 2 - 3 - l 4 " 1 6 o de 107 a 10" partfculas virales por versidad Cat6lica de Chile. gramo en el caso de electroforesis de ARN7"9. 2. Laboratorio de Microbiologfa, Facultad de Medicina, Se ha estableeido que durante la infeccion aguda Universidad Cat61ica dc Chile. 3. Hospital Regional de Punta Arenas. el RV es excrctado en una concentracion de al 4. Departamento de Microbiologia, Facultad de Medicina, menos 107 parti'culas virales por gramo de depo- Universidad de Chile. sici6n 9 - 15> 17, lo que teoricamente predice que la Financiamiento del Proyecto de Child Health Founda- electroforesis de ARN podria tener una menor tion UC/ID92. sensibilidad en algunas circunstancias. En el 150
  • 2. Volumen 66 Detection de rotavirus 151 Numero 3 caso de los inmunoensayos las variaciones ob- rotavirus conjugados a fosfatasa alcalina. La presencia de servadas en sensibilidad y especificidad se rcla- RV produce la formaci6n de complejos antigeno-anti- cuerpo conjugado, los que son retenidos en un filtro y cionan aparentemente con factores tales como visualizados ante la exposicidn a un cromdgeno. La alicuo- manejo de la muestra (transporte, conservacion, ta restante se utilizd para prueba confirmatoria con anti- tiempo entre coleccion y procesamiento), cali- cuerpos bloqueadores por tecnica de ELISA que se basa en dad de los anticuerpos dc captura, presencia en la disminucion del 50% o mas en la densidad dptica des- pue"s del tratamiento con suero hiperinmune4' l! . la muestra dc enzimas que degradan proteinas o Las muesiras positivas, por cualesquiera de las t6cnicas acidos nucleicos. Estos factores hacen aconse- en evaluacidn, que resultaron discordantes con la prueba jablc que se evalue la eficiencia diagnostica de confirmatoria fueron procesadas para observacion por los diversos mctodos en condiciones semejantes inmunoelectromicroscopia; para esta ultima prueba se uti- a las circunstancias en que sc prescntan los pa- Hz6 anticuerpos policlonales antirotavirus para facilitar la observacidn del virus (figura). cienles infectados 11 ' l4 18"20. En la prcsente in- Los resultados fueron sometidos a prueba de compara- vestigacidn se comparan los resultados obteni- ci6n de proporciones dcpendientes (prueba de Cochran) 21 . dos por cuatro metodos diagnosticos disponi- hlcs en Chile, a saber: ELISA, aglutinacion de latex, ELISA acoplado a aglutinacion de partf- ResuJtados culas (RV-Test Pack) y electroforesis de ARN (Rotagel ®). Se incluyeron en el estudio muestras dc deposicion obtenidas de 51 pacientes, 21 de los cuales presentaban una diarrca aguda por rota- Material y metodos virus determinado por prueba confirmatoria. Los resultados de cada una de las pruebas diag- Como parte de un estudio prospective de ctiologfa de nosttcas evaluadas se muestran en la tabla 1. diarrca aguda en pohlacion pediatnca se selecciond al azar La determinacion dc sensibilidad, especifici- una cohorte de pacientes para evaluaeidn de cuairo me" to- dad, valor predictive positive y valor predictivo dos de diagnostico de rotavirus. Las niuestras de deposi- cion fucron obtemdas a) momenio del diagnostico de dia- negativo para cada prueba evaluada, usando rrea aguda y alicuoiadas en cuatro tubos esterilcs. Una de como estandar fa prueba de ELISA confirma- las alfcuotas fue analizada inmediatarnenie despu6s de ob- torio, se mucstran en la tabla 2. Los metodos de tenida por electroforesis dc ARN en el laboraiorio del Hos- ELISA y RV-Test Pack no presentaron diferen- pital Parroquial de San Bernardo segiin las indicaciones cias estadfsticamente significativas de sensibili- del fabricante (Rotagel, Institute de Salud Publica de Chi- le, Santiago); brcvemente, se rcaliza extraccidn del ARN dad con la prueba confirmatoria. La sensibilidad viral mediante exposicidn de la muestra a SDS, fenol y cloroformo; el material obtenido se separa electroforetica- menie en un gel de poliacrilamida y se visualiza inediantc Tabla 1 tineidn argentica. De este inodo esta tecmca perrnite la identificacidn del ARN dc RV que se caracleriza por su Numero de muestras positivas y patrdn de once segmentos de doble hebra. negativas segun metodo diagnostico Otra alfcuota fue enviada al laboratorio de micro- biologia dc la Facultad dc Medicina de la Universidad Ca- Resultado Numero Resultados Otros tdlica de Chile y analizada denlro de 24 horas por aglu- prueba muestras E lisa T. Pack metodos L£tex tinacidn de la"tex (Rotavirus Antigen Latex Test, Meridian, confirm a - R. Gel U.S.A.) que utiliza particular de latex recubiertas con anti- toria roiavirus policlonal (cepa SA-11), y por tdcnica de ELISA (Pathfinder Rotavirus Kallcstad, BRD Pasteur Diagnostica. Positive Francia), que utiliza tubos recubiertos con antirotavirus policlonal contra la proteina VP6 (protefna de la Ciipside intcrna) como anticuerpos de captura. Para la idemifica- ci6n del aiitigeno uriliza anticuerpo monoclonal antirota- virus conjugado con pcroxidasa. Negative 25 Se almacenaron dos alicuoras a -20° C, una de las cua- 3 les fue utilizada para la prueba ELISA/aglutinaci6n (Test Pack Rotavirus, Abbott Laboratories, IL, U.S.A.), que uti- liza particulas de la"tex recubiertas con aniicuerpo poli- clonal antirotavirus como fase s61ida inrnunoabsorbente; la Una de las muestras resultd positiva solo por electro- aglutinaci6n de estas particulas se amplifica mediante el foresis de RNA, correspondiendo probablemente a un uso de anticuerpos monoclonales y policlonales anti- pararotavirus.
  • 3. Revista Chilena de Pediatrfa 152 Rivera M. y cols. Mayo-Junio 1995 Figura: Observaci6n directa (A) por microscopfa elctr6nica de particulas de rotavirus en deposicioncs de un lac diarrea aguda. Inmunoelectromicroscopfa (B) de la misma muestra con aiiticuerpos antirotavirus. Barra: 100 nm.
  • 4. Volumen 66 Deteccidn de rotavirus 153 Numero 3 Tabla 2 La evaluaci6n presentada aquf fue realizada con un numero de muestras que permite deter- Sensibilidad, especificidad, valor predictivo minar diferencias de sensibilidad superiores al positive (VPP) y valor predictivo negative (VPN) 15% (con un poder estadistico de 80% para p = segun me'todo diagn6stico 0,05). Los resultados indican que el metodo M£todo Sensi- Especi- VPP VPN ELISA y el RV-Test Pack tienen la mejor sensi- bilidad ficidad bilidad (100% y 95% respectivamente), ofre- ciendo la ventaja de tener alta especificidad Elisa 100,0 90.0 87,5 100,0 (90% y 97% respectivamente). Las tecnicas de Rotage] 81,0 100.0" 100,0* 87,7 L5tex 71,4 100,0 100,0 83,0 Rotagel y aglutinacion de la"tex evaluadas apa- recen con una sensibilidad significativamente Test Pack 95,2 96,6 95,2 menor, fallando en detectar la infecci6n en 19 y 29% de los casos respectivamente. Esta menor * Una de las muestras resulto positiva s61o por electrofo- resis de RNA, lo que podria corresponder a un para- sensibilidad no es compensada, como se podria rotavirus (no se confirma por microscopia electronica). esperar, por una especificidad significativa- mente mayor. El problerna diagn6stico se con- centra principalmente en la sensibilidad, la que de las te"cnicas Rotagel (81%) y aglutinacion de se ve afectada por diferentes factores, segun la latex (71,4%) fueron significativamente meno- tecnica empleada. En la prueba de aglutinaci^n res (p = 0.032 y p = 0,0013 respectivamente). de latex se ha descrito interferencia de anti- La especificidad de los distintos melodos em- cuerpos antirotavirus en deposiciones; estos pleados no mostro diferencias estadlsticamente significativas (p = 0,28). anticuerpos, de tipo IgA, estdn presentes tem- pranamente durante la infeccion y bloquearian No se observaron particulas virales por mi- los sitios de reacci6n16. La electroforesis de croscopia electr6nica en ninguna de las 5 mues- ARN viral requiere de un numero mayor de par- tras negativas por ELISA confirmatorio y posi- ticulas virales para obtener un resultado positi- tivas por algunos de los metodos evaluados. La ve 7 ' 9 (107 - 1011 parliculas por ml de deposici6n muestra positiva por electroforesis de ARN fue negativa por microscopfa electronica. versus 105 requcridas por ELISA o microscopia electronica); por otro lado, el ARN viral es labil y susceptible a degradaci6n por ARN asas nor- Comentario malmente presentes en muestras bio!6gicas. En relacion al RV-Test Pack, se ha informado que Rotavirus es el principal agentc causal de la sensibilidad disminuye cuando la determina- diarrea en lactantes y al menos 3% de los lac- ci6n se realiza con muestras que ban sido some- tantes infectados requiere hospitalizacion 12 ; a] tidas a congelacidn 11 . mismo tiempo, RV produce alias tasas de infec- Estudios publicados previamente, que com- cion intrahospitalaria en servicios de pediatna paran metodos de diagndstico para RV, mues- (12 a 25%) 22> 2- Debido a que no existe terapia tran cifras similares de sensibilidad a las infor- especifica, la accion medica esta orientada a madas aqui 7 ' 1 0 - 1 6 p 25. La prueba de ELISA mues- prevenir o tratar la deshidratacitfn, que es su tra mayor variabilidad con sensibilidad de 80% principal complicaci6n 12 ' 13- 24. La disponibili- a 100%7- 10' 16- 25. La sensibilidad del RV-Test dad de metodos rapidos para el diagndstico de Pack fluctua entre 95 y 100%n> 25, disminuyen- RV tiene importancia clmica y epidemiologica, do significativamente si se congela la muestra permitiendo racionalizar las decisiones de ma- previo a su procesamiento11- La sensibilidad de nejo medico y control de infecciones. Conside- la electroforesis de ARN es significativamente rando la alta incidencia de esta infeccion y su mas baja, alcanzando generahnente un 80%6> 7. presentaci6n como cuadro agudo que general- Esta tecnica puede tener su principal indicacion mente motiva consulta en servicios de urgencia, cuando se requiere monitorizar la diseminaci6n es importante que estos metodos de diagn6stico del virus en un brote limitado, ya que permite sean rapidos, seguros, de bajo costo y que no comparar las ccpas identificadas en los pacien- requieran equipo especial ni personal altamente tes mediante el patron de bandas de su ARN entrenado. viral 6 ' 24 ' 26 ' 28 .
  • 5. 154 Rivera M. y cols. Revista Chilena de Pediatria Mayo-Junio 1995 Aun cuando las diferencias en la especifidad eventualrncnte permitc mantener un seguimicnto no fueron significativas, se observaron algunos epidcmiologico de las cepas presentes en una resultados falsos positives. En el caso de Ro- comunidad o un hospital. tagel en una muestra se detecto material geno- mico similar al de rotavirus sin que la muestra fuera positiva por ningun otro metodo; esto po- Resumen dria representar la presencia de pararotavi- rus 2 2 - 2 4 . sin embargo esto no fue confirmado Las pruebas disponibles para deteccion de por microscopfa electronica. La prueba de rotavirus (RV) presentan diferente eficiencia en ELISA presento" 3 falsos positives (negatives el diagnostico. Se evaluaron aqui cuatro meto- por prueba confirmatoria y por microscopfa dos de diagn6stico de RV en deposiciones. Con elcctr6nica) los que probablemente se deben a estc objeto se analizaron 51 muestras de ninos reaccion cruzada con otros antfgenos 29 " 3 '; el con diarrea aguda (21 RV positives) por los me"- RV-Test Pack tuvo un falso positive, de reac- todos dc electroforesis de ARN viral (Rotagel, ci6n debil, fenomcno que ha side atribuido a la ISP-Chile), aglutinacion de latex (Rotavirus presencia de anticuerpos de tipo IgM u otras Antigen Latex Test, Meridian), ELISA protcinas (proteinas de S. aureits* factor reu- (Pathfinder, Kallestad), e inmunoensaye ligado matoide, etc.)11. a aglutinacion (RV-Test Pack, Abbott). Todas En la tabla 3 se presenta informaci6n global las muestras fueron corroboradas con un ensayo que podria ser considerada en la toma de deci- dc ELISA confirmatorio y su resultado fue con- siones de la tecnica a utilizar en cada laborato- siderado el estandar para comparaciones. La rio local. Tal como sc describe, cs dificil conju- sensibitidad y especificidad para ELISA fue 100 gar los costos con la eficiencia diagndstica. En y 90%; RV-Test Pack: 95 y 97%; electroforesis base a la sensibilidad, cspecificidad y valores de ARN 81 y 100%; aglutinaci6n de latex 71 y predictivos, el RV-Test Pack aparece como la 100%. El tiempo de procesamiemo por muestra prueba dc eleccidn para el diagn6stico de RV; tuvo un rango entre 15 min (RV-Test Pack) a adicionalmente es la prueba que tiene un menor 120 min (Rotagel). El precio de costo por mues- tiempo de procesamiemo y no requiere de equi- tra (en US$) fue: RV-Test Pack 10.2; ELISA- pamiento adicional; por otro lado su precio es el Pathfinder 6 - 7 ; latex 2,4; y Rotagel 0,5. RV-Test mas elevado de las pruebas analizadas. La pruc- Pack aparece como la prueba dc elecci6n para ba de ELISA tiene una eficiencia similar a RV- el diagndstico de RV por su rapidez y confiabi- Test Pack en el diagnostico, pero requiere ma- lidad. sin embargo su precio podria impedir su yores habilidades tecnicas y tiempo de proce- uso en numerosos centres clmicos. La prueba de samiento. El uso de Rotagel tiene limitaciones ELISA mostr6 una eficiencia diagnostica simi- por su menor sensibilidad y por requerir mayor lar, su precio es mas bajo, pero tiene mayores destreza tecnica, pero al rnismo tiempo repre- requcrimienlos tecnicos y un tiempo de procesa- senta la prueba de menor precio, es de facil dis- miento mas largo. ponibilidad y desde el punto de vista clfnico (Palabras clave: rotavirus, diagn6stico, me- todos rapidos.) Tabla 3 Agradecimientos Costo, tiempo empleado en la determinacion y sensibilidad de cada una de las pruebas de deteccidn Agradecemos la a&istencia tecnica de la Sra. Teresa de antfgeno para rotavirus evaluadas Azocar y Srta. Mercedes Paredes, la colaboracidn del Sr. Luis Villaroel en el analisis estadistico y la colaboracidn Prueba Costo unitario Tiempo Sensi- del personal de los servicios de Pediatria en la toma de (US$) (minutos) realization bilidad muestra y registro de datos. (minutos) RV-Test Pack 10,2 15 95,2 Referencias Elisa 6,7 90 100,0 Aglut. Idtex 2,4 15 71,4 Kapikian AZ, Kim HW, Wyait RG: Reovirus-like agent ARN Rotagel 0,5 120 81,0 in stools: association with infantil diarrhea and
  • 6. Volumen 66 Detecddn de rotavirus 155 Numero 3 development of serologic test. Science 1974; 185: 16. Lipson S. and Zelinsky K: Comparison of four latex 1049-1053. agglutination (LA) and three enzyme-linked immu- 2. Berthiaume L, Alain R, Me Laughlln B, et al: Rapid nosorbent assay (ELISA) for the detection of rotavi- detection of human virus in faeces by a simple and rus in fecal specimens. Am J Clin Pathol 1989; 92: routine immune electron microscopy technique. J Gen 637-643. Virol 1981; 55: 223-227. 17. Chrystie IL, Totterdell BM, Banatvala JE: Asym- 3. Flewet TH, F.R.C.P., F.R.C. Path: Electron micros- ptomatic endemic rotavirus infection in the newborn. copy in the diagnosis of infectious diarrhea. JAVMA Lancet 1978; 1: 1176-1178. 1978; 173: 538-543. 18. Banatvala JE. Christie IL. Flower AJE: Rapid diag- 4. Rubenstein A. and Miller M: Comparison of an enzy- nosis of viral infections. Lancet 1975; 2: 79-30. me immune-assay with eletron microscopic procedures 19. Flewet! T. Arias C, Avendano F, et al: Comparative for detecting rotavirus. J Clin Microbiol 1982; 15: evaluation of the WHO and Dakopatts enzyme-linked 938-944. immunoassay kits for rotavirus detection. WHO 5. Trepanier P. Alain R, Micusan V, et al.: Comparison Bulletin OMS 1989; 67: 369-374. of three electron microscopy techniques for detection 20. G6me7. J. Esters M. Mats on D, el al.: Serotyping of of human rotaviruses. Microb Immunol 1981: 25: human rotavirus in Argentina by ELISA with mono- 1019-1024. clonal antibodies. Arch Virol 1990; 112: 249-259. 6. Espejo RT, Avendano LF. Mutioz 0, et al.: Com- 21. Conover W: Practical nonparametric statistics. 2d Ed. parison of human rotaviruses isolated in Mexico City John Wiley and sons. New York, 1980: 199-206. and in Santiago, Chile by electrophoretic migration of 22. Barraza P, Avendano L, Spencer E, et al.: Infecci6n their double - stranded ribonucleic acid genome intrahospitalaria por rotavirus en laclantes, Santiago, segments. 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