Onderzoeksartikel

Pathogeenverdeling en infectietypen over verschillende gradaties van ernst van chronisch obstructieve longziekte in een cross-sectionele studie in Heyuan

4 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/73842

⸱

6 oktober 2026

 ,  ,  , 
1Heyuan People's Hospital, Guangdong Provincial People's Hospital Heyuan Hospital

In dit artikel

Samenvatting

Deze cross-sectionele studie karakteriseerde de distributie van pathogenen met behulp van serologisch onderzoek en sputumkweek bij gehospitaliseerde patiënten met acute exacerbaties van chronisch obstructieve longziekte in Heyuan en onderzocht de infectietypes over verschillende stadia van ziekte-ernst.

Samenvatting

Deze cross-sectionele studie was gericht op het karakteriseren van het pathogeenprofiel bij gehospitaliseerde patiënten met een acute exacerbatie van chronische obstructieve longziekte (AECOPD) in de regio Heyuan en het onderzoeken van de distributie van infectietypen over de ernstgraden gedefinieerd door de Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). De studie omvatte 203 gehospitaliseerde patiënten met AECOPD uit het grootste uitgebreide tertiaire Grade A-ziekenhuis in Heyuan. Pathogeenscreening werd uitgevoerd met behulp van serologisch antilichaamonderzoek en sputumkweek. De algemene detectiegraad van pathogenen was 50,25%, terwijl niet-infectieuze factoren goed waren voor 49,75%. Atypische pathogenen werden frequent gedetecteerd, waarbij Mycoplasma pneumoniae verantwoordelijk was voor 35,96% en het influenzavirus voor 11,82%. Gemengde infecties maakten 17,24% uit, en pure atypische pathogeeninfecties vertegenwoordigden 22,17%. Onder de 109 AECOPD-patiënten gestratificeerd naar ziekte-ernst hadden enkelvoudige virale en gemengde pathogeeninfecties de hoogste gecombineerde percentages ernstige en zeer ernstige gevallen (respectievelijk 100,0% en 92,9%). Deze bevindingen karakteriseren de detectiepatronen van pathogenen bij gehospitaliseerde patiënten met AECOPD in Heyuan en tonen variatie in infectietypen over de GOLD-ernstgraden aan. De resultaten moeten met voorzichtigheid worden geïnterpreteerd omdat serologische detectie, in het bijzonder M. pneumoniae immunoglobuline G (IgG), eerdere blootstelling niet onafhankelijk kan onderscheiden van een actieve infectie. Metingen van C-reactief proteïne (CRP) en procalcitonine (PCT) kunnen aanvullende informatie bieden bij het evalueren van infectiepatronen; echter vestigt het observationele studieontwerp geen behandelingsdoelmatigheid en ondersteunt het geen therapeutische aanbevelingen specifiek voor GOLD-stadia.

Inleiding

Chronische obstructieve longziekte (COPD) is wereldwijd een belangrijke oorzaak van ziekte en overlijden, waarbij acute exacerbaties (AECOPD) fungeren als belangrijke drijvers van ziekteprogressie en de daarmee samenhangende mortaliteit1. Deze acute episoden, gekenmerkt door een plotselinge verslechtering van de respiratoire symptomen, worden vaak uitgelokt door luchtweginfecties, waaronder virussen, bacteriën en atypische pathogenen2,3. Hoewel de invloed van bacteriële infecties goed gedocumenteerd is, is de erkenning van virale en atypische pathogenen, zoals Mycoplasma pneumoniae en Chlamydia pneumoniae, als belangrijke bijdragers aan exacerbatie-events de afgelopen jaren toegenomen4. Geografische variabiliteit en verschillen in patiëntdemografie beïnvloeden de distributie van deze pathogenen, waardoor hun relatie met de ernst van de ziekte—gecategoriseerd volgens het graderingssysteem van de Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD)—een gebied is dat verder onderzoek vereist5.

De huidige diagnostische benadering voor AECOPD is hoofdzakelijk gebaseerd op conventionele sputumkweken, een methode met aanzienlijke beperkingen, waaronder een lage positiviteitsgraad van 34,28%–41,12%6,7, lange doorlooptijden en een beperkt vermogen om veeleisende of niet-kweekbare organismen te detecteren. Hierdoor slaagt deze conventionele benadering er vaak niet in om een volledig beeld van het infectieprofiel te verschaffen. Met name is het niet in staat om niet-bacteriële pathogenen te detecteren, waaronder virussen en atypische agentia, die belangrijke triggers zijn voor exacerbaties8,9. Eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat atypische pathogenen die met serologische methoden worden gedetecteerd, relatief zeldzaam kunnen zijn in bepaalde populaties, terwijl hun identificatie beperkt blijft door de ongevoeligheid van kweekgebaseerde diagnostiek4,10. De afhankelijkheid van traditionele kweekpraktijken creëert een diagnostische kloof, wat potentieel leidt tot een onderherkenning van gemengde infecties en onjuist gebruik van antibiotica, wat kan bijdragen aan toenemende antimicrobiële resistentie11.

Eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat atypische pathogenen en virussen, zoals M. pneumoniae en het respiratoir syncytieel virus, voorkomen bij patiënten met respiratoire exacerbaties, maar mogelijk niet worden gedetecteerd via routinematige tests12,13. De complexiteit van de etiologie wordt verder vergroot door de coexistentie van diverse typen pathogenen, waaronder atypische bacteriën, virussen en schimmels, wat de empirische antibioticabehandeling kan bemoeilijken14. Moeilijkheden bij het identificeren van deze pathogenen kunnen voortvloeien uit de beperkingen van conventionele kweekgebaseerde methodologieën in combinatie met onvoldoende klinische waakzaamheid, met name onder eerstelijnsbehandelaars in omgevingen met beperkte middelen7.

Bestaande epidemiologische studies naar AECOPD zijn grotendeels afkomstig uit economisch geavanceerde oostelijke steden of prominente academische ziekenhuizen, waardoor er beperkte gegevens beschikbaar zijn die mogelijk niet het volledige spectrum van de ziekte in economisch achtergestelde regio's met beperkte medische middelen weerspiegelen15. Eerdere studies hebben aangetoond dat personen met chronische ziekten die in landelijke en onderbediende gebieden wonen, geconfronteerd worden met aanzienlijke barrières bij de toegang tot de gezondheidszorg, waaronder een lagere dichtheid van zorgverleners, grotere afstanden tot medische faciliteiten en hogere armoedecijfers, wat vaak bijdraagt aan vertraagde diagnoses en suboptimaal management16,17. Het microbiologische profiel van AECOPD in dergelijke gebieden kan verschillen van datgene wat in stedelijke omgevingen wordt waargenomen, vanwege verschillen in blootstelling aan de omgeving, sociaaleconomische invloeden en zorgzoekend gedrag18. Bijgevolg zijn conclusies getrokken uit goed gefaciliteerde stedelijke centra mogelijk niet direct toepasbaar op empirische antimicrobiële strategieën in regio's zoals noordoost-Guangdong, waar lokale epidemiologische gegevens beperkt blijven. Deze geografische discrepantie benadrukt de noodzaak van gerichte onderzoeken om het pathogenenprofiel van AECOPD in omgevingen met beperkte middelen te karakteriseren.

Gezien deze heterogeniteit kan het vertrouwen op een enkele empirische antibioticastrategie zonder kennis van het lokale microbiologische profiel leiden tot suboptimale behandelresultaten en een toename van ongepast antimicrobieel gebruik19,20. Een grondig begrip van het lokale pathogeenprofiel is belangrijk voor de behandeling van AECOPD, omdat misbruik van antimicrobiële middelen bijdraagt aan de toenemende antibioticaresistentie11. Onderzoeken hebben de frequente aanwezigheid van niet-typeerbare Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae en Moraxella catarrhalis aangetoond als prevalente bacteriële pathogenen in talrijke settings21; echter varieert de distributie van deze organismen afhankelijk van geografische factoren, patiëntdemografie en de ernst van de ziekte22,23. Een deel van de exacerbaties is ook geassocieerd met atypische pathogenen, waaronder M. pneumoniae en C. pneumoniae, alsook respiratoire virussen zoals influenza en het respiratoir syncytiaal virus8.

Om het pathogeenprofiel van AECOPD in deze regio te karakteriseren, hebben we serologisch antilichaamonderzoek gecombineerd met sputumkweek om een breder beeld te krijgen van de distributie van pathogenen. De bevindingen zijn bedoeld om lokale detectiepatronen van pathogenen te karakteriseren en regionale epidemiologische informatie te verschaffen die relevant is voor het beheer van AECOPD en lokale inspanningen op het gebied van de volksgezondheid.

Protocol

Deze studie is goedgekeurd door de Medisch Ethische Commissie van het Heyuan People’s Hospital, Guangdong Provincial People’s Hospital Heyuan Hospital (goedkeurings-ID: YXYJLL-BBCJ20210707). De vereiste voor geïnformeerde toestemming is formeel kwijtgescholden door de Ethische Commissie, omdat er gebruik is gemaakt van resterende serum-, sputum- of BALF-monsters die tijdens routineklinische zorg zijn verkregen.

Studieonderwerpen

Deze cross-sectionele studie omvatte 203 patiënten met AECOPD die tussen oktober 2021 en augustus 2022 werden behandeld in het grootste uitgebreide tertiaire Grade A ziekenhuis in de regio Heyuan. De inclusiecriteria waren als volgt: (1) leeftijd >40 jaar; en (2) een diagnose van AECOPD op basis van de GOLD-richtlijnen uit 2021. De exclusiecriteria waren als volgt: (1) gebruik van injecteerbare corticosteroïden binnen 1 maand vóór opname; (2) de aanwezigheid van andere chronische longziekten, zoals actieve pulmonale tuberculose, bronchiolitis obliterans, ernstige interstitiële longziekte, bronchiectasieën, diffuse panbronchiolitis of longkanker; en (3) onvolledige medische dossiers.

Methoden

Testen van bloedmonsters

Na inschrijving werden, naast de routinetests, residuele bloedmonsters van andere tests die binnen 3 dagen na opname waren uitgevoerd, verzameld. De residuele bloedmonsters werden op dezelfde dag afgenomen, in aliquoten verdeeld, gedurende één maand bij −20°C bewaard en behouden voor latere antilichaamanalyse. Herhaalde vries-dooi-cycli werden vóór het testen strikt vermeden. Nadat alle inschrijvingen waren voltooid, werden antilichaamtests uniform uitgevoerd met behulp van een chemiluminescent magnetisch particle-detectieplatform voor IgM-antilichamen tegen respiratory syncytial virus, adenovirus, enterovirus 71, Coxsackie virus B, influenzavirus A, influenzavirus B, C. pneumoniae en L. pneumophila, en IgG-antilichamen tegen M. pneumoniae. De afkapwaarde voor positiviteit van de assay voor IgM was S/CO ≥ 1.0. Een positief geval van M. pneumoniae werd gedefinieerd als het voldoen aan beide criteria: IgG ≥ 30.0 AU/mL en CRP > 10 mg/L. IgM, PCR, gepaarde serologie en andere bevestigende diagnostische methoden werden niet gebruikt om M. pneumoniae te identificeren. Gedurende het gehele testproces werden strikte interne kwaliteitscontroleprocedures van de fabrikant gevolgd.

Testen van sputum- of BALF-monsters

Na inschrijving werden resterende sputum- of BALF-monsters van andere tests die binnen 3 dagen na opname waren uitgevoerd, verzameld. Alle sputummonsters werden aanvankelijk gescreend via uitstrijkmicroscopie om de cellulaire samenstelling onder lichtmicroscopie te evalueren. De kwaliteit van het sputum werd beoordeeld onder een laag-vermogensveld (100× vergroting). Sputum werd als acceptabel geacht indien het voldeed aan een van de volgende criteria: <10 plaveiselcellen en >25 leukocyten per laag-vermogensveld, of >10 plaveiselcellen per laag-vermogensveld met een verhouding tussen plaveiselcellen en leukocyten van <1:2,5. Gekwalificeerde sputummonsters werden gekweekt volgens standaard laboratoriumprocedures, gevolgd door geautomatiseerde bacteriële identificatie en AST. Sputummonsters werden gekweekt op bloedagar, chocoladeagar en Sabouraud-agarplaten en geïncubeerd bij 35°C met 5% CO₂ gedurende maximaal 72 h. Koloniegroei werd beoordeeld na 18–24 h, waarna vermoedelijke pathogene kolonies werden geselecteerd en gezuiverd. Pathogeenidentificatie en AST werden uitgevoerd met behulp van commerciële kits.

Inhoud van de waarneming

De distributie van diverse pathogenen bij patiënten met AECOPD werd geanalyseerd. Infectietypen werden geanalyseerd op basis van verschillende GOLD-stadia.

Statistische analyse

SPSS versie 23.0 werd gebruikt voor de gegevensverwerking en statistische analyse. Meetgegevens werden uitgedrukt als x̄ ± s en geanalyseerd met de t-toets. Telgegevens werden uitgedrukt als n (%) en geanalyseerd met de χ2-toets. De aannames van de χ2-toets werden vóór de statistische analyse geëvalueerd. Wanneer de verwachte celaantallen <5 waren, werd de exacte toets van Fisher gebruikt in plaats van de χ2-toets. P < 0,05 werd beschouwd als statistisch significant. De GOLD-gradatie werd uitgevoerd volgens de classificatiecriteria in de GOLD-richtlijnen van 2021: mild (FEV1%Pred ≥ 80%), matig (50% ≤ FEV1%Pred < 80%), ernstig (30% ≤ FEV1%Pred < 50%) en zeer ernstig (FEV1%Pred < 30%).

Resultaten

Klinische baseline-kenmerken

In totaal werden 203 patiënten met de diagnose AECOPD in de studie opgenomen. Hiervan waren er 183 (90,1%) man en 20 (9,9%) vrouw. De leeftijd van de deelnemers varieerde van 43 tot 93 jaar, met een gemiddelde leeftijd van 73,33 ± 9,17 jaar. De gemiddelde ligduur in het ziekenhuis was 9,56 ± 11,06 dagen, met een minimum van 3 dagen en een maximum van 145 dagen. Hoesten was het meest voorkomende klinische symptoom, aanwezig bij 195 patiënten (96,06%), gevolgd door mucopurulent sputum bij 132 (65,02%), purulent sputum bij 29 (14,29%), dyspneu bij 20 (9,85%) en koorts bij 18 (8,87%). Comorbiditeiten omvatten hypertensie bij 82 patiënten (40,39%), cardiovasculaire ziekten bij 58 (28,57%), cor pulmonale bij 53 (26,11%), diabetes mellitus bij 25 (12,32%) en coronaire hartziekten bij 20 (9,85%). Een geschiedenis van roken werd gemeld door 174 patiënten (85,71%). Mechanische ventilatie was vereist bij 20 patiënten (9,85%). Wat betreft de ontstekingsmarkers hadden 74 patiënten (36,45%) een CRP >10 mg/L. Voor PCT hadden 135 patiënten (66,50%) een PCT ≤0,05 ng/mL, 53 (26,11%) een PCT tussen 0,05 en 0,5 ng/mL, en 15 (7,39%) een PCT >0,5 ng/mL. Heropname binnen 90 dagen vond plaats bij 25 patiënten (12,32%) (Tabel 1). Longfunctietestresultaten waren beschikbaar voor 109 patiënten. Onder deze patiënten bestond de GOLD-classificatie uit 14 milde gevallen (12,85%), 18 matige gevallen (16,51%), 39 ernstige gevallen (35,78%) en 38 zeer ernstige gevallen (34,86%). De FEV1/FVC varieerde van 26,92% tot 69,99%, met een gemiddelde waarde van 50,57% ± 12,41% (Tabel 1).

VariabeleWaarde
Geslacht
Man183 (90.1)
Vrouw20 (9.9)
Leeftijd (jaar)73.33 ± 9.17
Klinische symptomen
Hoest195 (96.06)
Mucopurulent sputum132 (65.02)
Purulent sputum29 (14.29)
Dyspneu20 (9.85)
Koorts18 (8.87)
Comorbiditeiten
Hypertensie82 (40.39)
Cardiovasculaire aandoening58 (28.57)
Diabetes mellitus25 (12.32)
Cor pulmonale53 (26.11)
Coronaire hartziekte20 (9.85)
Maligniteit8 (3.94)
Auto-immuunziekte2 (0.99)
Rookgeschiedenis
Ja174 (85.71)
Nee29 (14.29)
GOLD-stadium
Mild14 (12.85)
Matig18 (16.51)
Ernstig39 (35.78)
Zeer ernstig38 (34.86)
FEV1/FVC (%)50.57 ± 12.41
CRP (mg/L)
>1074 (36.45)
≤10129 (63.55)
PCT (ng/mL)
≤0.05135 (66.50)
0.05–0.553 (26.11)
>0.515 (7.39)
Duur van ziekenhuisopname (dagen)9.56 ± 11.06
Mechanische ventilatie20 (9.85)
Rehospitalisatie binnen 90 dagen25 (12.32)

Tabel 1: Basislijn klinische kenmerken van de studiedeelnemers. Gegevens worden weergegeven als gemiddelde ± standaarddeviatie (SD) voor continue variabelen en n (%) voor categorische variabelen. GOLD-stadiumgegevens zijn gerapporteerd voor deelnemers met beschikbare resultaten van longfunctietesten. CRP, C-reactief proteïne; FEV1, geforceerd expiratoir volume in 1 s; FVC, geforceerde vitale capaciteit; GOLD, Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease; PCT, procalcitonine.

Distributie van pathogenen bij AECOPD-patiënten

Van de 203 patiënten waren 102 gevallen positief, wat overeenkomt met een positiviteitsgraad van 50,25%. In totaal werden 20 pathogenen geïdentificeerd. De workflow van de studie voor monstername, detectie van pathogenen, detectie van serumantilichamen, beoordeling van de longfunctie, GOLD-classificatie en de daaropvolgende statistische analyse wordt weergegeven in Figuur 1.

figure-results-1
Figuur 1. Studiewerkstroom voor de inclusie van deelnemers, pathogeenndetectie en GOLD-classificatie. Proefpersonen die voldeden aan de inclusiecriteria werden geïncludeerd, waarna sputum-/bronchoalveolaire lavagevloeistof (BALF) en serummonsters werden verzameld. Pathogenen werden beoordeeld via sputum-/BALF-kweek en serumantilichaamdetectie met behulp van een chemiluminescent magnetisch partikeldetectieplatform. De GOLD-classificatie was gebaseerd op de beoordeling van de longfunctie; proefpersonen zonder resultaten van de longfunctietest werden uitgesloten van de GOLD-classificatieanalyse. De gedetecteerde serumantilichamen en het criterium dat werd gebruikt voor positiviteit van Mycoplasma pneumoniae worden in de figuur getoond. De gegevens werden vervolgens verwerkt voor statistische analyse. BALF, bronchoalveolaire lavagevloeistof; GOLD, Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease; IgM, immunoglobuline M; IgG, immunoglobuline G; CRP, C-reactief proteïne. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Atypische pathogenen waren de meest frequent gedetecteerde groep pathogenen: M. pneumoniae werd gedetecteerd in 73 gevallen (35,96%), L. pneumophila in 3 gevallen (1,48%) en C. pneumoniae in 1 geval (0,49%). Onder de virale pathogenen werd het influenzavirus (1 influenza A en 23 influenza B) geïdentificeerd in 24 gevallen (11,82%), het Coxsackie-virus B in 9 gevallen (4,43%), adenovirus in 9 gevallen (4,43%) en het respiratoir syncytieel virus in 4 gevallen (1,97%). Bacteriële pathogenen omvatten P. aeruginosa in 4 gevallen (1,97%), S. maltophilia in 4 gevallen (1,97%), K. pneumoniae in 2 gevallen (0,99%) en H. influenzae in 2 gevallen (0,99%). Schimmelpathogenen omvatten C. albicans in 3 gevallen (1,48%) en A. fumigatus in 1 geval (0,49%) (Figuur 2).

figure-results-2
Figuur 2. Distributie van gedetecteerde pathogenen. Percentageverdeling van individuele pathogenen gedetecteerd in de studiepopulatie. De staven vertegenwoordigen het percentage dat aan elke pathogeencategorie wordt toegeschreven. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Niet-infectieuze factoren waren verantwoordelijk voor 49,75% van de gevallen, gemengde pathogeeninfecties voor 17,24%, zuivere atypische pathogeeninfecties voor 22,17%, enkelvoudige virale infecties voor 6,90% en enkelvoudige bacteriële infecties voor 3,94% (Figuur 3).

figure-results-3
Figuur 3. Verdeling van infectietypen. Percentageverdeling van gevallen geclassificeerd als eenvoudige virale infectie, eenvoudige bacteriële infectie, pure atypische pathogeeninfectie, gemengde pathogeeninfectie of niet-infectieuze factoren. De percentages geven het aandeel van de gevallen in elke etiologische categorie aan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Infectietypen per verschillende GOLD-stadia

Van de 203 studiepatiënten hadden 109 geldige longfunctiedata voor GOLD-stadiëring. De 94 patiënten zonder longfunctiemetingen werden uitgesloten van de GOLD-gestratificeerde analyses. Bijgevolg werden voor de pathogenen-positieve analyses de volledige cohort (n = 203) gebruikt, terwijl de GOLD-gerelateerde analyses beperkt bleven tot de subgroep van 109 patiënten. Binnen deze subgroep hadden 5 gevallen een eenvoudige virale infectie (4,59%), 7 een eenvoudige bacteriële infectie (6,42%), 28 een zuivere atypische pathogeneninfectie (25,69%), 14 een gemengde pathogeneninfectie (12,84%) en 55 niet-infectieuze factoren (50,46%).

De verdelingen van infectiecategorieën over de GOLD-stadia worden weergegeven in Figuur 4. Van de 5 gevallen van enkelvoudige virale infectie was 0,0% mild, 0,0% matig, 40,0% ernstig en 60,0% zeer ernstig. Van de 7 gevallen van enkelvoudige bacteriële infectie was 0,0% mild, 42,86% matig, 28,57% ernstig en 28,57% zeer ernstig. Onder de 28 gevallen van pure atypische pathogeeninfectie was 14,29% mild, 14,29% matig, 35,71% ernstig en 35,71% zeer ernstig. Onder de 14 gevallen van gemengde pathogeeninfectie was 0,0% mild, 7,14% matig, 50,0% ernstig en 42,86% zeer ernstig. Onder de 55 gevallen met niet-infectieuze factoren was 18,18% mild, 18,18% matig, 32,73% ernstig en 30,91% zeer ernstig. Het gecombineerde aandeel ernstige en zeer ernstige gevallen was het hoogst in de groep met enkelvoudige virale infectie (100,0%), gevolgd door de groep met gemengde pathogeeninfectie (92,9%) (Figuur 4). Enkelvoudige virale infectie werd uitsluitend waargenomen in de ernstige en zeer ernstige groepen, terwijl enkelvoudige bacteriële infectie werd waargenomen in de matige, ernstige en zeer ernstige groepen. Pure atypische pathogeeninfectie en niet-infectieuze factoren waren verdeeld over alle ernst-subgroepen, terwijl gemengde pathogeeninfectie hoofdzakelijk voorkwam in de ernstige en zeer ernstige groepen.

figure-results-4
Figuur 4. Verdeling van infectietypen volgens de ernst van de AECOPD. Heatmap die de verdeling van eenvoudige virale infectie, eenvoudige bacteriële infectie, pure atypische pathogeeninfectie, gemengde pathogeeninfectie en niet-infectieuze factoren weergeeft over milde, matige, ernstige en zeer ernstige AECOPD. De waarden vertegenwoordigen rijpercentages binnen elke etiologische categorie, waarbij elke rij in totaal ongeveer 100% bedraagt. Het aantal gevallen in elke categorie wordt aangegeven met n. De kleurintensiteit representeert het rijpercentage. AECOPD, acute exacerbatie van chronisch obstructief longfalen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Over het algemeen vertoonde de detectie van pathogenen heterogene etiologische patronen bij de geïncludeerde AECOPD-gevallen, waarbij niet-infectieuze factoren en pure atypische pathogeeninfecties verantwoordelijk waren voor de grootste proporties van de gerapporteerde etiologische categorieën (Figuur 2 en Figuur 3). Onder de patiënten met beschikbare resultaten van longfunctietesten varieerden de distributies van het type infectie per GOLD-ernstcategorie (Figuur 4).

Beschikbaarheid van gegevens:

Ruwe patiëntgegevens zijn niet openbaar beschikbaar vanwege ethische beperkingen en privacyoverwegingen. Verzoeken om gedeïdentificeerde gegevens kunnen worden ingediend bij de corresponderende auteur.

Discussie

In deze studie vonden we een totale detectiegraad van pathogenen van 50,25% bij patiënten met AECOPD. Atypische pathogenen, voornamelijk M. pneumoniae (35,96%), en virale agentia, waarvan het influenzavirus het meest voorkwam (11,82%), vormden aanzienlijke proporties van de gedetecteerde pathogenen. Deze bevindingen beschrijven de patronen van pathogeendetectie die werden waargenomen bij patiënten met AECOPD in de regio Heyuan. De positiviteitsgraad voor M. pneumoniae volgens het studiecriterium was 35,96%. De positiviteitsgraad in onze cohort was echter hoger dan die gerapporteerd in de meeste eerdere studies24, waaronder 11,2% in Zuid-Korea25, 9% in Griekenland26 en 20,69% in een multicenteronderzoek in China27. Dit verschil kan de regionale epidemiologische kenmerken weerspiegelen die specifiek zijn voor Heyuan. Het gebruik van zeer gevoelige serologische assays, in het bijzonder chemiluminescentie-detectie, kan ook hebben bijgedragen aan de hogere positiviteitsgraad, aangezien serologisch testen vaak hogere detectiegraden oplevert dan nucleïnezuurtesten27. Deze bevindingen moeten met voorzichtigheid worden geïnterpreteerd. Omdat de positiviteit voor M. pneumoniae in deze studie was gebaseerd op IgG-testen samen met CRP >10 mg/L, zonder bevestiging door IgM-serologie, PCR, gepaarde serologie of andere gevalideerde bevestigende methoden, kan deze operationele definitie eerdere blootstelling niet betrouwbaar onderscheiden van een actieve infectie. Het observationele karakter van deze studie sluit conclusies over de behandelingsdoeltreffendheid uit en ondersteunt geen therapeutische aanbevelingen specifiek voor het GOLD-stadium.

De identificatie van het influenzavirus als een veelvoorkomende pathogeen komt overeen met de gevestigde rol ervan als trigger voor AECOPD28 en de bijdrage ervan aan morbiditeit en mortaliteit gerelateerd aan exacerbaties29. De virale detectiegraad benadrukt het belang van respiratoire virussen als bijdragers aan COPD-exacerbaties30. Andere virussen, zoals het adenovirus, dragen ook bij aan de virale etiologie van AECOPD31. Klinisch suggereren deze bevindingen dat clinici alert moeten zijn op de mogelijkheid van atypische pathogenen tijdens het beheer van AECOPD in Heyuan. Verdere etiologische beoordeling met diagnostische benaderingen zoals PCR of NGS kan helpen bij het karakteriseren van pathogeendetectiepatronen, terwijl antivirale strategieën, inclusief vaccinatie, belangrijk blijven voor preventie32,33. De hoge mate van pathogeendetectie, inclusief gemengde infecties, weerspiegelt ook de complexe microbiële interacties die ontstekingsreacties kunnen triggeren en de longfunctie kunnen verslechteren tijdens COPD-exacerbaties34.

Infectietypes varieerden per GOLD-stadium, wat wijst op een mogelijke relatie tussen de ernst van de ziekte en het etiologische patroon. Deze observatie is consistent met de pathofysiologie van COPD, waarbij triggers voor exacerbaties kunnen veranderen naarmate de ziekte vordert35. Infecties blijven een belangrijke trigger over alle ernstniveaus heen, met goed gedocumenteerde rollen voor respiratoire virussen en bacteriën36,37. In onze cohort verschilde de distributie van eenvoudige virale en bacteriële infecties per GOLD-stadium. Inflammatoire biomarkers zoals CRP en PCT kunnen aanvullende informatie verschaffen bij de evaluatie van patiënten met AECOPD; de huidige observationele studie heeft echter de effectiviteit van antibioticabehandelingen niet beoordeeld. Studies hebben aangetoond dat rapid testing van CRP en PCT aan het bed het onnodige antibioticagebruik veilig kan verminderen zonder de klinische uitkomsten nadelig te beïnvloeden38. Ongeveer de helft van de patiënten in deze cohort testte negatief op pathogenen, wat de potentiële bijdrage van niet-infectieuze triggers aan AECOPD benadrukt. Veel van deze patiënten hadden geen identificeerbare infectieuze etiologie, wat suggereert dat de noodzaak voor empirische antibioticabehandeling in deze subgroep zorgvuldig moet worden geëvalueerd. Verhoogde concentraties PM2.5 zijn gecorreleerd met een verhoogd risico op AECOPD en een versterkte systemische inflammatoire respons39. Bovendien worden factoren zoals suboptimale therapietrouw aan onderhoudstherapieën en inadequate langetermijnbeheersingsstrategieën erkend als bijdragers aan exacerbatie-episoden.

De prevalentie van gemengde infecties (17,24%) was grotendeels in overeenstemming met percentages die eerder werden gerapporteerd bij AECOPD en community-acquired pneumonie40,41. Deze bevinding kan gerelateerd zijn aan de brede diagnostische aanpak in onze studie, waarbij werd gescreend op meerdere atypische bacteriën, virussen en schimmels, waaronder M. pneumoniae, L. pneumophila, C. pneumoniae en respiratoire virussen. Deze uitgebreide screening heeft mogelijk co-infecties gedetecteerd die bij restrictievere protocollen over het hoofd zouden zijn gezien42,43. De co-detectie van meerdere agentia illustreert de complexiteit van de microbiële patronen die worden waargenomen bij patiënten met AECOPD. Alternatieve benaderingen met gebruik van multiplex diagnostische methoden zouden een bredere gelijktijdige detectie van pathogenen kunnen bieden en kunnen helpen de klinische relevantie van polymicrobiële bevindingen te bevestigen. Toekomstige studies met dergelijke methoden zijn nodig om de klinische significantie en potentiële mechanismen van polymicrobiële interacties te verduidelijken.

Deze studie kent enkele beperkingen. Als een cross-sectionele studie in één centrum met een relatief kleine steekproef, is zij onderhevig aan selectiebias en is de generaliseerbaarheid beperkt. De steekproefomvang beperkte ons vermogen om significante verschillen in de distributie van pathogenen over de GOLD-stadia te detecteren of om gestratificeerde subgroepanalyses uit te voeren. Zo waren er slechts 14 gevallen van milde ziekte opgenomen, wat mogelijk heeft geleid tot onnauwkeurige schattingen en een verminderde statistische power. Omdat de studie in één instelling is uitgevoerd, is het mogelijk dat de studiepopulatie geen representatie is van de epidemiologische patronen in andere regioen. Daarnaast zijn er in deze studie geen gecorrigeerde analyses uitgevoerd om rekening te houden met potentiële confounders, wat een belangrijke beperking vormt. Toekomstige studies zouden prioriteit moeten geven aan multicentrische samenwerking met grotere steekproeven om de statistische power en generaliseerbaarheid te verbeteren, wat een uitgebreidere evaluatie van de distributie van respiratoire pathogenen en de relatie met de ernst van de ziekte mogelijk maakt.

De prognostische implicaties van specifieke pathogenen bij AECOPD blijven een onvervulde onderzoeksbehoefte. Deze studie ontbeerde geïntegreerde gegevens over klinische uitkomsten, wat onze mogelijkheid om associaties tussen specifieke pathogenen en de prognose te beoordelen beperkte. De relaties tussen geïdentificeerde pathogenen en patiëntuitkomsten, inclusief behandelrespons en recidiefpercentages, moeten daarom nog worden opgehelderd. Toekomstige studies zouden klinische eindpunten prospectief moeten evalueren om de klinische significantie van verschillende microbiologische patronen te bepalen. Het integreren van pathogene gegevens met klinische manifestaties en behandelresponsen kan de ontwikkeling van meer geïndividualiseerde behandelstrategieën faciliteren en het begrip van de klinische relevantie van verschillende pathogene profielen verbeteren. Over het geheel genomen karakteriseren de huidige bevindingen de lokale pathogene distributie bij AECOPD en bieden ze een basis voor grotere, multicentrische prospectieve studies die pathogene patronen, ziekte-ernst en klinische uitkomsten onderzoeken.

Openbaarmakingen

Belangenverstrengeling:

De auteurs verklaren dat er geen belangenverstrengeling is.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door het Heyuan Special Topic on the Social Development Science and Technology Plan Project (No. 210730081601382). De auteurs danken Zhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd., voor het leveren van de detectiereagentia.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Adenovirus IgM Antibody Detection Kit (Magnetic Particle Chemiluminescence Method)Zhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd.30041604CM01Voor antilichaamdetectie
Geautomatiseerd systeem voor bacteriële identificatie en antimicrobiële gevoeligheidstestenBeckman Coulter Commercial Enterprise (China) Co., Ltd.MicroScan-WalkAway 96 PlusInstrument gebruikt voor geautomatiseerde bacteriële identificatie en antimicrobiële gevoeligheidstesten; overeenkomstige panels staan hieronder vermeld
Bloedagarplaat (BAP)Jiangmen Kailin Trading Co., Ltd.P0901Voor bacteriële isolatie en kweek
Chocoladeagarplaat (CAP)Guangzhou Detgerm Microbiological Science Ltd.LS0209Voor bacteriële isolatie en kweek
Chlamydia pneumoniae IgM Antibody Detection Kit (Magnetic Particle Chemiluminescence Method)Zhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd.30041602CM01Voor antilichaamdetectie
Coxsackievirus Groep B IgM Antibody Detection Kit (Magnetic Particle Chemiluminescence Method)Zhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd.30041609CM01Voor antilichaamdetectie
Enterovirus 71 IgM Antibody Detection Kit (Magnetic Particle Chemiluminescence Method)Zhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd.30041608CM01Voor antilichaamdetectie
Gram-negatieve bacteriële identificatie- en antimicrobiële gevoeligheidspanel NUC79Beckman Coulter Commercial Enterprise (China) Co., Ltd.B1017-431Voor bacteriële identificatie en antimicrobiële gevoeligheidstesten
Influenza A virus IgM Antibody Detection Kit (Magnetic Particle Chemiluminescence Method)Zhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd.30041614CM01Voor antilichaamdetectie
Influenza B virus IgM Antibody Detection Kit (Magnetic Particle Chemiluminescence Method)Zhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd.30041615CM01Voor antilichaamdetectie
Legionella pneumophila IgM Antibody Detection Kit (Magnetic Particle Chemiluminescence Method)Zhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd.30041605CM01Voor antilichaamdetectie
LichtmicroscoopOlympus CorporationCX21Gebruikt voor microscopische beoordeling van de kwaliteit van sputummonsters
Magnetic Particle Chemiluminescence detectieplatformZhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd.Au2000Instrument gebruikt voor serologische antilichaamtesten
Mycoplasma pneumoniae IgG Antibody Detection Kit (Magnetic Particle Chemiluminescence Method)Zhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd.30041607CM01Voor antilichaamdetectie
PC33/Gram-positieve bacteriële identificatie- en antimicrobiële gevoeligheidspanelBeckman Coulter Commercial Enterprise (China) Co., Ltd.B1017-211Voor bacteriële identificatie en antimicrobiële gevoeligheidstesten
Respiratoir Syncytieel Virus IgM Antibody Detection Kit (Magnetic Particle Chemiluminescence Method)Zhengzhou Antu Bioengineering Co., Ltd.30041603CM01Voor antilichaamdetectie
Sabouraud dextrose agar (SDA)Jiangmen Kailin Trading Co., Ltd.P0719Voor schimmelisolatie en kweek
SPSS, versie 23.0IBM Corp.RRID:SCR_019096Software voor statistische analyse
Antimicrobiële gevoeligheidstestkit voor gistachtige schimmelsbioMérieux (Shanghai) Biological Product Co., Ltd.14204Voor antimicrobiële gevoeligheidstesten van schimmels

Referenties

  1. Viniol C, Vogelmeier CF. Exacerbations of COPD. Eur Respir Rev. 2018;27(147):170103.
  2. Tanrıverdi H et al. Comparison of diagnostic values of procalcitonin, C-reactive protein and blood neutrophil/lymphocyte ratio levels in predicting bacterial infection in hospitalized patients with acute exacerbations of COPD. Wien Klin Wochenschr. 2015;127(19-20):756-63.
  3. Morrow JD et al. Identifying a gene expression signature of frequent COPD exacerbations in peripheral blood using network methods. BMC Med Genomics. 2015;8:1.
  4. Jung CY et al. Use of serology and polymerase chain reaction to detect atypical respiratory pathogens during acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Korean J Intern Med. 2018;33(5):941-51.
  5. Barouchos N et al. Comparison of tumor markers and inflammatory biomarkers in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) exacerbations. Scand J Clin Lab Invest. 2015;75(2):126-32.
  6. Ma X et al. Multicentre investigation of pathogenic bacteria and antibiotic resistance genes in Chinese patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. J Int Med Res. 2015;43(5):699-710.
  7. Sharan H. Aerobic bacteriological study of acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. J Clin Diagn Res. 2015;9(8):DC10-2.
  8. Yin T et al. Analysis of viral infection and biomarkers in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Clin Respir J. 2018;12(3):1228-39.
  9. Ko FW et al. Acute exacerbation of COPD. Respirology. 2016;21(7):1152-65.
  10. Zhang W, Chen C, Cui J, Bai W, Zhou J. Application of loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay for the rapid diagnosis of pathogenic bacteria in clinical sputum specimens of acute exacerbation of COPD (AECOPD). Int J Clin Exp Med. 2015;8(5):7881-9.
  11. Ma Y et al. Real-world antibiotic use in treating acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease (AECOPD) in China: Evidence from the ACURE study. Front Pharmacol. 2021;12:649884.
  12. Gonzalez-Uribe V et al. Respiratory infections and asthma exacerbations in children: Regional insights into the overlooked role of atypical pathogens in Mexico. J Allergy Clin Immunol Glob. 2025;5(1):100597.
  13. Ruiz-González A, Sáez-Huerta E, Martínez-Alonso M, Bernet-Sánchez A, Porcel JM. A simple scoring system to differentiate bacterial from viral infections in acute exacerbations of COPD requiring hospitalization. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2022;17:773-9.
  14. Yu S, Yang T. Characteristics of pathogens of acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease hospitalized patients: A retrospective study from 2010 to 2020. Pulm Med. 2025;2025:4025205.
  15. Choy A et al. Geographic differences in availability and access to care services for asthma and COPD: Case study of Vancouver Coastal Health, British Columbia. Can Respir J. 2024;2024:8019557.
  16. Koppula S, Patel K, Unruh M. The delivery of kidney care in rural or sparsely populated settings. Am J Kidney Dis. 2025;86(4):543-9.
  17. Verdejo HE, Ferreccio C, Castro PF. Heart failure in rural communities. Heart Fail Clin. 2015;11(4):515-22.
  18. Seo H et al. The relationship between comorbidities and microbiologic findings in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2022;17:855-67.
  19. Manjhi R, Nanda SK, Agrawal BK. Sputum antibiogram in acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. J Family Med Prim Care. 2022;11(12):7713-9.
  20. Kasundra AS et al. A study of clinical profile, sputum microbiology, and laboratory parameters of patients admitted with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary diseases in rural-based hospital. J Family Med Prim Care. 2026;15(1):105-9.
  21. Ra SW et al. Sputum bacteriology and clinical response to antibiotics in moderate exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Clin Respir J. 2018;12(4):1424-32.
  22. Dy R, Sethi S. The lung microbiome and exacerbations of COPD. Curr Opin Pulm Med. 2016;22(3):196-202.
  23. Lozo Vukovac E et al. Bronchoalveolar pH and inflammatory biomarkers in patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. J Int Med Res. 2019;47(2):791-802.
  24. Messous S et al. Prevalence of Chlamydophila pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae IgM and IgG antibodies in Tunisian patients presenting with exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Med Mal Infect. 2017;47(2):158-63.
  25. Ji HW et al. Clinical significance of various pathogens identified in patients experiencing acute exacerbations of COPD: A multi-center study in South Korea. Tuberc Respir Dis (Seoul). 2025;88(2):292-302.
  26. Papaetis GS et al. Serological evidence of Mycoplasma pneumoniae infection in patients with acute exacerbation of COPD: Analysis of 100 hospitalizations. Adv Med Sci. 2010;55(2):235-41.
  27. Feng C et al. Atypical pathogen distribution in Chinese hospitalized AECOPD patients: A multicenter cross-sectional study. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2021;16:1699-708.
  28. Kim HC et al. Different pattern of viral infections and clinical outcomes in patient with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease and chronic obstructive pulmonary disease with pneumonia. J Med Virol. 2016;88(12):2092-9.
  29. Guo RN et al. Impact of influenza on outpatient visits, hospitalizations, and deaths by using a time series Poisson generalized additive model. PLoS One. 2016;11(2):e0149468.
  30. Pawełczyk M, Kowalski ML. The role of human parainfluenza virus infections in the immunopathology of the respiratory tract. Curr Allergy Asthma Rep. 2017;17(3):16.
  31. Du XB et al. [Prevalence and risk factors of respiratory viral infection in acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease]. Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi. 2017;40(4):263-6. Chinese.
  32. Kostinov MP, Zhestkov AV, Protasov AD, Magarshak OO, Kostinova TA. [New ideas on the therapeutic effect of a combination of vaccines against pneumococcal, Haemophilus influenzae type b infection, and influenza in patients with chronic obstructive pulmonary disease]. Ter Arkh. 2015;87(3):17-22. Russian.
  33. Moreno D, Barroso J, Garcia A. Vaccines for patients with COPD. Recent Pat Inflamm Allergy Drug Discov. 2015;9(1):23-30.
  34. Guillon A et al. Neutrophil proteases alter the interleukin-22-receptor-dependent lung antimicrobial defence. Eur Respir J. 2015;46(3):771-82.
  35. Barnes PJ et al. Chronic obstructive pulmonary disease. Nat Rev Dis Primers. 2015;1:15076.
  36. Al-Husseiny IA, Al-Mayah QS, Hafedh AA. The role of intestinal protozoa in chronic obstructive pulmonary disease exacerbation. Ann Parasitol. 2022;68(1):39-45.
  37. Shukla SD et al. Hypoxia-inducible factor and bacterial infections in chronic obstructive pulmonary disease. Respirology. 2020;25(1):53-63.
  38. Li X et al. Point-of-care testing reduces antibiotic prescribing in acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease: A systematic review and meta-analysis. Int J Infect Dis. 2025;155:107889.
  39. Cui A et al. Clinicopathological relationship between PM2.5 exposure and acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Ecotoxicol Environ Saf. 2025;291:117846.
  40. Jahan R et al. Study of respiratory viruses and their coinfection with bacterial and fungal pathogens in acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary diseases. Lung India. 2021;38(1):53-8.
  41. Jiang W et al. Etiologic spectrum and occurrence of coinfections in children hospitalized with community-acquired pneumonia. BMC Infect Dis. 2017;17(1):787.
  42. Qin S et al. Antibodies against atypical pathogens and respiratory viruses detected by Pneumoslide IgM test in adults with community-acquired pneumonia in Guangzhou City. J Clin Lab Anal. 2020;34(9):e23419.
  43. Chen YS et al. [Etiological analysis and establishment of a discriminant model for lower respiratory tract infections in hospitalized patients]. Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi. 2017;40(12):909-14. Chinese.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Patiënten met AECOPDGOLD-ernstsputumkweekserologisch onderzoekMycoplasma pneumoniaemixed infectiesC-reactief proteïne
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.