Tests de diagnostic rapide en pathologie infectieuse, intérêt en zone tropicale

Dans les structures sanitaires isolées, en milieu tropical, le personnel soignant n’a pas la possibilité de demander des examens de laboratoire. Par ailleurs, si prélever un tube ne pose pas de problème, son acheminement vers un laboratoire de référence est parfois long et compliqué, ce qui rend caduque le résultat (la réponse est souvent : sang coagulé, prélèvement hémolysé, tube cassé …).

Aussi, depuis quelques années, les techniques de test de diagnostic rapide (TDR) se sont-elles développées dans pratiquement toutes les disciplines. Ces tests ont l’avantage d’être simple à réaliser, ne nécessitant aucun matériel particulier ni connaissance approfondie en biologie. Dans l’ensemble, ils ont une bonne sensibilité et une bonne spécificité (aux environs de 90%) et permettent d’obtenir un résultat qualitatif en quelques minutes. Leur coût (de quelques euros le test) varie selon les tests et le fabricant.

Le tableau suivant permet d’avoir une vue générale sur les tests disponibles selon les disciplines

Les maladies infectieuses sont dues à une grande diversité d’agents pathogènes : virus, bactéries, parasites. Elles demeurent des affections très meurtrières (17 millions de décès par an dans le monde), dont 43 % se produisent dans les pays en développement de la zone intertropicale où elles sont les plus répandues.

L’identification de l’agent responsable est primordiale ; selon le germe en cause, le traitement diffère. Il s’agit souvent de situations d’urgence : pronostic vital en jeu, identification des premiers cas d’une épidémie…Le diagnostic doit être simple, fiable et peu coûteux.

La mise au point et le développement de tests de diagnostic rapide (TDR) ces dernières années, offrent une possibilité d’améliorer la prise en charge des situations dans ces régions où les infrastructures de laboratoires sont insuffisantes et parfois même inexistantes. Il est nécessaire d’en bien connaître les indications, les conditions de manipulation et de stockage ainsi que les limites.

Nous envisagerons ici, de façon simple et non exhaustive, les principaux tests ayant un intérêt et pouvant être utilisés en zone tropicale.

I. Principe

Les TDR reposent pour la plupart sur des techniques immunologiques classiques, applications de la réaction antigène-anticorps. On recherche des antigènes de l’agent pathogène dans les liquides biologiques du patient, ou bien on recherche des anticorps développés chez le patient, dans son sang principalement.

Antigènes et/ou anticorps sont déposés sur des supports : particules de latex, membranes ou bandelettes de compositions diverses. La lecture repose sur des réactions rendues visibles à l’œil nu : agglutination de particules, apparition de bandes colorées.

• Les tests les plus anciennement proposés sont les réactions d’agglutination sur particule de latex. Ils sont encore d’une grande utilité pour la recherche des antigènes solubles dans le sang, l’urine ou le LCR dans les méningites à méningocoque.
• Les plus répandus actuellement, développés grâce aux progrès technologiques, sont les tests immunochromatographiques sur membranes. Celles-ci contiennent soit des antigènes, soit des anticorps marqués, selon la recherche effectuée. Ce sont des tests très simples à réaliser mais nécessitant une grande rigueur.

​Pour la recherche d’antigènes parasitaires, bactériens ou viraux, on dépose l’échantillon à tester (sang, urine, selles, LCR, secrétions rhinopharyngées, pus, etc.) à l’extrémité d’une membrane de nitrocellulose fixée sur un support. Si l’antigène recherché est présent dans le prélèvement, il se fixe à l’anticorps spécifique marqué à l’or colloïdal présent sur la bandelette en formant un complexe antigène-anticorps. Celui-ci va migrer par capillarité et être arrêté par des anticorps de capture fixés sur la membrane. Un résultat positif se traduit par une ligne colorée. Un autre système antigène-anticorps est aussi fixé sur la membrane pour réaliser un contrôle interne témoin du bon fonctionnement de la réaction, qui se traduit par l’apparition d’une autre ligne colorée plus éloignée.

Pour la recherche d’anticorps, le principe est le même, il est préférable de travailler sur sérum ; si l’on travaille sur sang total, une centrifugation préalable est nécessaire.

La lecture se fait après 15 à 20 minutes.

• Plus récents, et plus délicats, des TDR reposant sur des techniques de biologie moléculaire : la détection de séquences génomiques après amplification (PCR : polymerase chain reaction et ACP : amplification en chaîne par polymérase) sont proposés également. Ces méthodes sont prometteuses, en particulier dans le dépistage de la tuberculose et dans la recherche des résistances aux médicaments antituberculeux. Actuellement, elles relèvent plus des centres spécialisés et leur coût est important. Elles ne seront pas abordées dans cet article.

Le tableau ci-dessous résume les principes du diagnostic biologique rapide.

II. Principaux tests

1. Virologie

A. Détection d'antigènes

a. Arboviroses

Dengue
Un TDR sur bandelette détecte l’antigène NS1 sérique présent pendant la période de virémie, soit entre J-1 et J5 par rapport au début de la fièvre. Un autre détecte les anticorps IgM et IgG. Les IgM qui apparaissent les premiers ne sont détectés qu’après 5 jours. Les tests plus récents, détectant à la fois NS1, IgM et IgG, sont les plus performants ; ils détectent de façon fiable une dengue depuis le tout début des symptômes et pendant toute la maladie.

L’’intérêt de ce test est de permettre l’identification des premiers cas d’une épidémie dans les zones tropicales.

Chikungunya
Un TDR détecte les anticorps IgM. Il permet un diagnostic différentiel rapide avec la dengue.

Encéphalite japonaise
De même, un TDR permet la détection des IgM sériques.

b. Fièvres hémorragiques

Infection à virus Hantaan
On dispose également de TDR pour la détection des anticorps IgG, IgM et IgA des virus Hantaan responsables de fièvres hémorragiques.

c. Infections respiratoires

Grippe
Des tests rapides reposent sur une détection des antigènes nucléoprotéiniques d'Orthomyxovirus influenzae, agents de la grippe A et B.

Ils sont réalisés sur des prélèvements effectués au niveau du rhinopharynx et sur les secrétions nasales, les résultats sont obtenus en 15 minutes.

Il s’agit de tests assez spécifiques mais peu sensibles, ils sont plutôt utilisés comme outils de dépistage des premiers cas de grippe afin d’identifier rapidement les épidémies.

Bronchiolite
Le Virus respiratoire syncytial (VRS) est le principal agent épidémique chez les jeunes enfants. Les TDR reposent également sur la détection d’une protéine virale dans les liquides de lavage nasal et dans les prélèvements rhinopharyngés.Ils permettent de différencier les virus des groupes A et B, les premiers étant plus impliqués dans les épidémies.

Les assez bonnes performances de ce test permettent, devant une rhinopharyngite du nouveau-né, l’identification d’une infection à VRS, une prise en charge précoce et la mise en place de mesures d’isolement pour éviter la transmission dans les collectivités.

A interpréter avec précaution. Un prélèvement de très bonne qualité est indispensable. Par ailleurs, certaines nouvelles souches peuvent ne pas être détectées par le test.

d. Diarrhées virales

Les Rotavirus, les Adénovirus sont des agents responsables de diarrhées graves.

Il existe des tests d’agglutination de particules de latex sensibilisées avec les antigènes des principaux sérogroupes pathogènes, ou plus récemment des bandelettes permettant une détection à partir des selles et dont le résultat est obtenu en 15 minutes.

Il s’agit de tests assez spécifiques, dont la sensibilité est mal connue. Un résultat positif n’exclut pas la présence simultanée d’autres agents responsables de diarrhée. A interpréter avec précaution également.

B. Détection d'anticorps

a. Infection à VIH

De nombreux réactifs de dépistage sont proposés dans le monde, permettant la détection des anticorps anti VIH1 et VIH2, ainsi que la différenciation des anticorps IgG, IgM et IgA. Le dépistage peut se faire sur sérum, plasma, sang total ou sang séché sur buvard. Les performances de ces tests sont bonnes. Le test n’est pas suffisamment sensible en cas d’exposition au virus inférieure à trois mois. Un résultat positif doit être confirmé par un deuxième TDR de spécificité élevée.

Il existe un TDR permettant une détection simultanée de l’antigène p24.

Les TDR ont un grand intérêt dans les pays en développement. Un recours aux techniques conventionnelles reste toujours nécessaire en cas d’incertitude.

b. Hépatites virales

Hépatite B

AgHBs

Test de base pour le dépistage de l’hépatite B, il fait l’objet de nombreuses évaluations, non seulement pour sa sensibilité et sa spécificité mais également pour la facilité de sa mise en œuvre, le stockage et le coût (OMS, Initiative Panafricaine de lutte contre les Hépatites).
Il est reconnu que les tests rapides ont une sensibilité inférieure à celle des tests classiques, alors que leur spécificité est bonne.

AcHBc et AgHBe

Ces tests, très utiles pour juger de la nécessité de vacciner les sujets adultes en zone d’endémie ou pour suivre le niveau de contagiosité d’une personne infectée, sont maintenant proposés. Leurs qualités sont en cours d’évaluation (OMS, Initiative Panafricaine de lutte contre les Hépatites).

Hépatite C

De nombreuses trousses proposées sont également en cours d’évaluation.

2. Bactériologie

Des TDR sur bandelettes ont été mis au point par les chercheurs de l’Institut Pasteur de Paris et de l’INSERM en collaboration avec le réseau International des Instituts Pasteur. Ces tests ont été évalués localement (Sénégal, République Centrafricaine, Madagascar, Vietnam, Chili, Bangladesh). Ils sont d’un intérêt certain pour le diagnostic des bactéries responsables des grandes endémies, particulièrement au niveau des centres de santé primaires.

TDR de la peste

Test sur bandelette qui détecte l’antigène F1 de Yersinia pestis avec une grande sensibilité. La recherche est faite sur le pus de bubon ou sur le prélèvement bronchique. Elle peut être pratiquée sur le terrain, au chevet du malade, permettant un rapide traitement antibiotique du patient, la mise en route des mesures de prévention pour l’entourage et la destruction des vecteurs dans l’environnement.

TDR du choléra

Diagnostic sur bandelette à partir des selles ou d’un écouvillonnage rectal, des sérogroupes O1 et O 139, réalisable sur le terrain. Il permet de confirmer rapidement le diagnostic clinique, de surveiller et de lutter contre l’extension de la maladie.

TDR des shigelloses

Plusieurs espèces de Shigella sont responsables de la dysenteie bacillaire ou Shigellose, diarrhée sanglante grave très répandue en milieu tropical (165 millions de cas et plus de 1 million de morts chaque année, enfants de moins de 5 ans dans plus de 60 % des cas). La majorité des décès est due à Shigella flexneri 2a, sérotype dominant dans les pays en développement. Shigella dysenteriae type 1 est plutôt responsable de formes épidémiques.

Il existe un test pour le dépistage de Shigella flexneri 2a, la forme endémique, et un test pour le dépistage de la forme épidémique Shigella dysenteriae type 1.

Il s’agit de bandelettes permettant un diagnostic rapide et fiable chez les patients souffrant de diarrhée, directement introduite dans le tube contenant les selles du malade, la lecture étant faite après 5 à 15 minutes.

TDR de la méningite cérébrospinale à méningocoque

Des tests d’agglutination de particules de latex sensibilisées sont utilisés depuis longtemps pour le sérotypage des cultures de méningocoque et la recherche des antigènes solubles dans le LCR et dans l’urine. Ce sont des tests de typage rapide, qui sont plutôt utilisés dans les laboratoires.

Des tests praticables au lit du malade ont été ensuite développés. Il s’agit de deux bandelettes qui permettent de faire le diagnostic des 4 sérogroupes dans le LCR : A et Y/W135, ou C et Y.

Ils permettent d’alerter en cas d’épidémie, d’assurer une meilleure prise en charge du malade et de mieux cibler les vaccinations.

TDR des pneumococcies

Effectués sur le LCR pour les méningites à pneumocoque, ils doivent être complétés par l’observation microscopique après coloration de Gram.
Effectués sur les urines dans les cas de pneumonies, ils peuvent manquer de sensibilité.

TDR des angines à Streptocoque béta-hémolytique du groupe A

Un TDR permet de détecter la présence d’un streptocoque beta-hémolytique du groupe A (Streptococcus pyogenes), bactérie pouvant être responsable de complications graves (rhumatisme articulaire aigu, glomérulonéphrite...). En l’absence de cette bactérie, le traitement antibiotique n’est pas toujours justifié car l’angine peut être due à des virus ou à d’autres bactéries pour lesquels la guérison est spontanée. Le diagnostic différentiel d’après les signes cliniques n’est pas toujours possible. Le test est réalisé sur un frottis des amygdales effectué avec un écouvillon, au lieu de consultation ou au chevet du malade. L’écouvillon est trempé dans une solution diluante dans laquelle est ensuite plongée une bandelette réactive. En quelques secondes, une bande rose est significative du bon fonctionnement du test et une seconde révèle la présence du Streptocoque du groupe A.

TDR des angines diphtériques

La toxine diphtérique peut être détectée en quelques minutes à partir de l’exsudat pharyngé.

TDR des leptospiroses

La recherche des leptospires dans le sang est difficile à réaliser, la culture du parasite est lente, et il faut disposer d’un laboratoire de bactériologie, de même que pour les sérologies classiques de type ELISA. Il existe un TDR qui permet de détecter les IgM de Leptospira interrogans dans le plasma. Il est facile à mettre en œuvre mais peu sensible.

TDR des infections sexuellement transmissibles

On peut détecter ainsi les antigènes de Chlamydiae sur frottis endocervical et uréthral et sur l’urine de l’homme.

On peut aussi détecter les antigènes de Neisseria gonorrhoea chez l’homme atteint d’urétrite gonococcique.

Pour la syphilis, des tests permettent aussi de détecter les anticorps spécifiques de Treponema pallidum sur sérum.

TDR du tétanos

En cas de plaie, il est important de connaître l’état de protection du patient contre le tétanos, d’autant plus que le patient ne se rappelle plus la date approximative de son dernier vaccin. En quelques minutes, apparaît une bande rouge correspondant à une immunité encore valable. En l’absence de bande, la revaccination (et même parfois une primo-vaccination) s’impose.

3. Parasitologie

TDR du paludisme

Il existe une centaine de tests disponibles, la plupart sont très sensibles pour détecter Plasmodium falciparum, basés sur la recherche de l’antigène HRPII et de la lacticodeshydrogénase, d’autres permettent de détecter P. vivax avec cependant une moindre sensibilité. Pour P. falciparum, la sensibilité est d’environ 100 parasites/µL (soit une parasitémie de 0,002 %). Par ailleurs, ces tests ont deux inconvénients :

• ils sont uniquement qualitatifs et ne permettent pas d’apprécier la parasitémie, qui ne peut être calculée que sur un frottis par rapport aux hématies ou sur la goutte épaisse par rapport aux leucocytes ;
• comme il s’agit d’antigènes solubles, il faut savoir que ce test reste positif 2 à 3 semaines après un traitement efficace du paludisme, avec un frottis sanguin négatif. Il est donc inutile de répéter un traitement si un patient présente un TDR de paludisme encore positif dans les semaines suivant le premier accès bien traité.

TDR de la leishmaniose

Le test de dépistage n’est efficace que dans le cas des leishmanioses viscérales (kala-azar) et rarement dans le cas des leishmanioses cutanées, et il ne permet pas de typer le parasite. Par ailleurs, leur sensibilité est assez faible chez le sujet infesté par le VIH.

TDR des filarioses lymphatiques

Ce test permet de porter un diagnostic de filariose, mais sans en donner le type et encore moins le taux de microfilarémie. Par ailleurs, il n’est pas fiable pour les autres filarioses.

TDR de toxoplasmose

Il s’agit d’un test de dépistage uniquement qualitatif des IgG et des IgM, mais qui nécessite les autres techniques pour préciser le taux des anticorps.

TDR de Giardia

Les Giardia intestinalis sont des parasites fréquents et facilement retrouvés à l’examen parasitologique des selles. Cependant, à défaut de microscope, on peut utiliser le test rapide à partir d’un échantillon de selles. Mais si sa positivité affirme le diagnostic, sa négativité ne permet pas de l’éliminer et il doit être renouvelé quelques jours plus tard.

TDR de Cryptosporidium

Ce parasite est responsable de diarrhées parfois intenses et le diagnostic est basé sur la mise en évidence des parasites dans les selles. Mais, à défaut de microscope, le test rapide peut être effectué sur le prélèvement de selles, avec une très bonne sensibilité.

III. Intérêt et limites des tests rapides

L’intérêt des TDR en milieu tropical n’est plus à démontrer. Ils permettent :

• de débuter un traitement spécifique et immédiat en cas de maladie grave
• de détecteur rapidement des épidémies
• de cibler les vaccinations (méningites)
• d’intervenir rapidement pour prévenir la transmission
• d’éviter des traitements antibiotiques inutiles

Pour être fiables, les TDR doivent être exécutés correctement par des personnes formées et régulièrement supervisées.

• La principale source d’erreur provient de la quantité de prélèvement déposée sur la bandelette : dépôt trop faible : risque de résultat faussement négatif ; dépôt trop important (surtout si sang total) : difficulté de lecture, faux positifs. Le manipulateur doit apprendre à se servir de la pipette calibrée fournie avec le test.
• Même difficulté à partir d’un frottis, qui doit être de bonne qualité.
• L’interprétation des bandes peut être délicate, le manipulateur doit être entraîné.
• Les réserves de tests doivent être conservées dans de bonnes conditions.
• Vérifier les températures indiquées pour la conservation.
• Vérifier les dates limites d’utilisation.
• Laisser les modes d’emploi dans les boîtes pour éviter de les égarer.

Interprétation

• Ces tests ont été développés pour les situations d’urgence.

• L’examen clinique initial est indispensable.

• Le résultat obtenu doit souvent être confirmé par une autre méthode et, de toutes façons, les examens de référence restent nécessaires dans les cas de faux positif ou de faux négatif.

• Le test peut rester positif après destruction des agents pathogènes.

• Un résultat positif n’exclut pas la présence simultanée d’autres pathogènes non ciblés par le test.

• Un résultat négatif n’exclut pas toujours la présence de l’agent pathogène recherché par le test, dans le cas d’un examen trop précoce par exemple.

• Pour le paludisme : le TDR suffit et il est obligatoire pour traiter ; il est gratuit.

• Pour le VIH : les tests peuvent suffire pour mettre au traitement les femmes enceintes, ils sont gratuits pour tous (FM).

• Pour la méningite : le test est disponible dans certains pays, il est gratuit partout.

Les tests à utiliser doivent être évalués au niveau de chaque pays par des équipes sérieuses, et homologués. Le choix ne doit pas reposer sur les évaluations faites par les fournisseurs.

Disponibilité des tests

En conclusion

Tout l’intérêt des tests de diagnostic rapide réside dans le fait qu’ils sont bien adaptés pour les situations d’urgence et les structures sanitaires isolées. Ces tests ont l’avantage d’être simples à réaliser, donnant un résultat en quelques minutes, ils ont de bonnes sensibilité et spécificité, avec des valeurs prédictives positives et négatives fiables. En outre, ils sont faciles à transporter et se conservent bien à la température ambiante.

Les prix sont variables selon les tests et le fabricant, mais leur multiplication et l’amélioration des méthodes de fabrication en font graduellement baisser le coût.