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Limitations of diagnostic tests for bacterial infections - 01/03/19

Les limites des tests diagnostiques des infections bactériennes

Doi : 10.1016/j.medmal.2018.12.004 
C. Eldin a, P. Parola a, D. Raoult b,
a IRD, SSA, VITROME, IHU-Méditerranée Infection, Aix-Marseille University, AP–HM, 13005 Marseille, France 
b IRD, MEPHI, IHU-Méditerranée Infection, Aix-Marseille University, AP–HM, 19-21, boulevard Jean-Moulin, 13385 Marseille cedex 05, France 

Corresponding author.

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Highlights

Diagnostic tools for Lyme disease are serology and PCR.
Both of these diagnostic tests have limitations, illustrated by examples taken from the history of microbiology.
Serology is associated with cross-reactions, and PCR does not inform on the viability of the causative bacterium.
These limitations highlight that all biological tests should be interpreted in light of the clinical context.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

Lyme disease diagnosis is currently based on serology − an indirect diagnostic method − as laboratory cultures are fastidious. The only direct diagnostic method that can be useful with some specimens (cutaneous biopsies or aspiration fluid) is PCR. We aimed to detail the main limitations of serology and PCR testing in the diagnosis of bacterial infections. Limitations are supported by examples from the recent history of microbiology. The main limitation of bacterial serology is the presence of numerous cross-reactions due to many genes that are common to various bacterial species. Some serological techniques, such as those used for the diagnosis of rickettsioses mainly, have even been based on the existence of cross-reactions. The main limitation of PCR testing is the potential presence of laboratory contaminations. PCR-performing laboratories must therefore be certified for the use of this technique. PCR testing also does not inform on the viability of the identified bacterium and should therefore be interpreted in light of the clinical presentation. These limitations highlight that all diagnostic test results should not be interpreted on their own; the clinical and epidemiological contexts should always be taken into consideration.

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Résumé

Le diagnostic de la maladie de Lyme est actuellement basé sur la sérologie, méthode de diagnostic indirect, du fait d’une culture en laboratoire fastidieuse. Le seul moyen de diagnostic direct qui peut être utile dans certains prélèvements (biopsies cutanées ou liquides de ponction) est la PCR. Nous détaillons dans cet article les principales limites de ces deux techniques pour le diagnostic des infections bactériennes, qui sont illustrées par des exemples tirés de l’histoire récente de la microbiologie. La principale limite de la sérologie bactérienne est la présence de nombreuses réactions croisées du fait de nombreux gènes communs entre espèces bactériennes. Certaines techniques sérologiques, pour le diagnostic des rickettsioses notamment, ont même été basées sur l’existence de réactions croisées. La principale limite de la PCR est la présence de contaminations de laboratoire possibles, ce qui nécessite une qualification des laboratoires qui pratiquent cette technique. De plus, la PCR ne renseigne pas sur la viabilité des bactéries détectées et doit donc être interprétée en fonction de la présentation clinique. Ceci illustre le fait que tout test de diagnostic microbiologique ne doit pas être interprété isolément mais doit toujours prendre en compte le contexte clinique et épidémiologique dans lequel il est effectué.

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Keywords : Serology, PCR, Cross-reactions, Lyme disease

Mots clés : Sérologie, PCR, Réactions croisées, Maladie de Lyme


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Vol 49 - N° 2

P. 98-101 - mars 2019 Retour au numéro
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