Klinische Charakterisierung und Differenzierung von Bakteriämie und Malaria als Ursache schwerer fieberhafter Erkrankungen bei Kindern in Ghana

Abstract

In den tropischen Entwicklungsländern des subsaharischen Afrikas besteht immer noch ein deutlicher Wissensrückstand bezüglich Inzidenz, Klinik und Therapiemöglichkeiten vieler vorherrschenden Infektionskrankheiten. Speziell die systemische Infektion mit nicht-typhoiden Salmonellen (NTS), welche häufig mit Malaria, HIV und Unterernährung assoziiert ist, ist ein ernstzunehmendes Gesundheitsproblem bei Kindern und kann als vernachlässigte Krankheit angesehen werden. Eine flächendeckende Erfassung der Erreger von bakterieller Sepsis im subsaharischen Afrika existiert noch nicht. Speziell in malariaendemischen Gebieten ist die diagnostische Differenzierung von Malaria und Sepsis eine Herausforderung für die behandelnden Ärzte. Studien zeigen, dass Malaria häufig überdiagnostiziert und invasive bakterielle Erkrankungen unterdiagnostiziert werden. Ziel dieser Arbeit war es, die Inzidenzen der häufigsten Erreger in einem ländlichen Gebiet in Ghana zu schätzen und deren Empfänglichkeit gegenüber Antibiotika zu untersuchen. Durch die Erfassung und Analyse einer großen Anzahl klinischer und sozioökonomischer Faktoren bei der stationären Aufnahme des Kindes sollten Parameter bestimmt werden, welche die Verdachtsdiagnose einer bakterielle Koinfektion malariakranker Kinder stärken können. Der Studienzeitraum erstreckte sich von Mai 2007 bis Februar 2011. Nicht-typhoide Salmonellen waren die am häufigsten isolierten Erreger bei Kindern unter 5 Jahren (n=129; 53,3%). Die kumulative Inzidenzen der vier häufigsten isolierten Erreger waren 25,2 Fälle/1000 Kinder (CI 21,1-29,4) für NTS, 6,3 (CI 4,1-8,4) für S. aureus, 4,3 (CI 2,5-6,1) für S. pneumoniae, und 3,3 (CI 1,8-4,9) für S. Typhi. Die beste antibiotische Abdeckung konnte mit Ceftriaxon erreicht werden, für das alle Isolate von NTS, S. pneumoniae und S. Typhi sensibel waren. In 46% der parasitämischen Kinder wurde eine Koinfektion von Bakterien und Malariaparasiten nachgewiesen. In der multivariaten Regressionanalyse zeigten „Dehydratation“, „Splenomegalie“ und „Husten“ bei Kindern mit hoher Parasitenzahl die stärkste Assoziation mit einer Koinfektion. Bei Kindern mit niedriger Parasitenzahl waren es „schwere Anämie“, „Leukozytose“ und „Erbrechen“. Eine Kombination mehrerer Parameter oder die Erstellung eines Algorithmus erbrachte keine Verbesserung der Aussagekraft der Einzelvariablen. Die in dieser Arbeit herausgearbeiteten klinischen Diagnosekriterien einer Koinfektion sollten in größeren Patientenkollektiven unter kontrollierten Studienverhältnissen verifiziert und in bereits etablierte Algorithmen integriert werden. Die Kombination von klinischen Diagnosekriterien mit labordiagnostischen Schnelltests zur Erfassung und Differenzierung von Malaria und Bakteriämien ist hierbei essenziell.

A lack of knowledge about incidence, clinical presentation und therapy of infectious disease is still a challenge for clinicians in sub-Saharan Africa. Invasive blood stream infection with non-typhoidal salmonella constitutes a relevant health issue and is often associated with malaria, HIV and malnutrition. A comprehensive assessment of epidemiological data of systemic bacterial blood stream infection in sub-Saharan Africa has not been performed yet. Clinical differentiation of Malaria and Sepsis is still a problem to clinicians, especially in malaria endemic areas. Studies suggest that bacteremia is often misdiagnosed as malaria, which results in overdiagnosis of malaria and accordingly underestimation of incidence of systemic bacterial blood stream infections. The objective of this study was to calculate the incidence of the most frequent bacterial pathogens in a rural area in Ghana and to analyze sensitivity to common antibiotics. Furthermore, by systematical collection of clinical and socioeconomic data, we aimed to identify clinical signs and syndromes, which are associated with bacterial co-infection. The study period was defined from May 2007 to February 2011. The most frequently isolated pathogen was non-typhoidal salmonella in children <5 years of age (n=129; 53.3%). The cumulative incidence oft the four most frequent isolates were 25.2 cases/1,000 children (CI 21.1-29.4) for NTS, 6.3 (CI 4.1-8.4) for S. aureus, 4.3 (CI 2.5-6.1) for S. pneumoniae and 3.3 (CI 1.8-4.9) for S. Typhi. Best antibiotic coverage was generated by ceftriaxone to which all isolates of NTS, S. pneumoniae and S. Typhi were sensitive. In 6% (n=46) of parasitemic children bacterial co-infection was detected. Dehydration, splenomegaly and caughing showed the strongest association with co- infection in highly parasitemic children (parasites ≥10,000/μl). In children with low parasite count (<10,000/μl), severe anemia, leukocytosis and vomiting were strongest factors. A combination of multiple variables or the generation of an algorithm with these factors could not increase validity of the results. Clinical diagnostic criteria should be validated in a larger patient population under standardized conditions. Clinical algorithms for detection of bacterial infections may be extended for malaria endemic areas, accordingly. The combination of clinical diagnostic criteria and diagnostic rapid tests is essential.