Non-tuberculous mycobacteria isolated from patients with suspected tuberculosis in Abidjan, Ivory Coast

Abstract

Background: Apart from tuberculosis caused by Mycobacterium tuberculosis complex (MTBc) species, there are many other  mycobacterial infections due to nontuberculous mycobacteria (NTM). These are rarely identified in many low resource settings in Africa because of the lack of accurate identification methods. The aim of the study is to identify NTM species involved in respiratory infections in Abidjan, Ivory Coast.
Methodology: Isolates routinely identified as NTM by the detection of MPT64 antigen between 2015 and 2018 at the Centre for Diagnosis and Research on AIDS and other Infectious Diseases (CeDReS) of the University Hospital of Treichville, were included in the study. Bacterial strains were sub-cultured on three different Lowenstein-Jensen media in order to determine their cultural characteristics, and molecular identification of the strains was performed first by polymerase chain reaction (PCR) assay followed by reverse hybridization (GenoType Mycobacterium CM and AS kits, Hain Lifescience, Germany). The Cohen’s kappa statistical coefficient
was used to evaluate the degree of agreement of the phenotypic with the molecular method.
Results: Of 62 NTM isolates tested with the molecular method, 54 (87.1%) tested positive and the main species identified were Mycobacterium fortuitum (52%), followed by Mycobacterium abscessus (13%) alone or in combination with other species. Thirty-six (58.1%) of the 62 NTM isolates were identified phenotypically, out of which 31 (86.1%) were correctly identified by molecular method. The comparison of molecular and phenotypic methods revealed a good concordance, allowing the use of cultural patterns as identification tests in resource limited settings. However, MTBc isolates were identified among the NTM isolates, indicating that even if the rapid test for detection of MPT64 antigen is quite accurate, it could lack sensitivity and specificity in some cases.
Conclusion: Mycobacterium fortuitum and M. abscessus were identified as the main NTM species circulating in Abidjan but there is need for additional evaluation of MPT64 antigen detection assay for MTBc.

Keywords: non-tuberculous mycobacteria, identification, PCR, GenoType CM/AS, culture

French Title: Mycobactéries non tuberculeuses isolées chez des patients suspects de tuberculose à Abidjan, Côte d'Ivoire

Contexte: Outre la tuberculose causée par les espèces du complexe Mycobacterium tuberculosis (MTBc), il existe de nombreuses autres infections mycobactériennes dues à des mycobactéries non tuberculeuses (MNT). Ceux-ci sont rarement identifiés dans de nombreuses régions à ressources limitées, notamment en Afrique en raison du manque de méthodes d'identification précises. Le but de l'étude était d'identifier les espèces de MNT impliquées dans les infections respiratoires à Abidjan, en Côte d'Ivoire.
Méthodologie: Des isolats identifiés en routine comme étant des MNT par la détection de l'antigène MPT64 entre  Non-tuberculous mycobacteria in Ivory Coast  2015 et 2018 au Centre de diagnostic et de recherche sur le sida et autres maladies infectieuses (CeDReS) sis au sein du CHU de Treichville, ont été inclus dans l'étude. Les souches bactériennes ont été réisolées sur trois milieux de Lowenstein-Jensen différents afin de déterminer leurs caractéristiques culturales, et l'identification moléculaire des souches a d'abord été réalisée par un test réaction de polymérisation en chaîne (PCR) suivi d'une hybridation inverse (kits GenoType Mycobacterium CM et AS, Hain Lifescience, Allemagne). Le test statistique kappa de Cohen a été utilisé pour évaluer le degré d’accord entre le phénotype et la méthode moléculaire.
Résultats: Sur 62 isolats de NTM testés avec la méthode moléculaire, 54 (87,1%) ont été trouvés positifs les principales espèces identifiées étant Mycobacterium fortuitum (52%), suivi de Mycobacterium abscessus (13%) seul ou en association avec d'autres espèces. Trente-six (58,1%) des 62 isolats de MNT ont été identifiés phénotypiquement, parmi lesquels 31 (86,1%) ont été correctement identifiés par la méthode moléculaire. La comparaison des méthodes moléculaires et phénotypiques a révélé une bonne concordance, permettant l'utilisation de caractères culturaux comme tests d'orientation dans des zones à ressources limitées. Cependant, des isolats de MTBc ont été identifiés parmi les isolats de MNT, indiquant que même si le test rapide de détection de l'antigène MPT64 est assez précis, il pourrait manquer de sensibilité et de spécificité dans certains cas.

Conclusion: Mycobacterium fortuitum et M. abscessus ont été identifiés comme les principales espèces de MNT circulant à Abidjan mais il est nécessaire de procéder à une évaluation supplémentaire du test de détection de l'antigène MPT64 pour l'identification des MTBc.

Mots clés: mycobactéries non tuberculeuses, identification, PCR, GenoType CM/AS, culture