DGHM
EINE STARKE GEMEINSCHAFT

Detailed β-(1→3)-D-glucan and mannan antigen kinetics in patients with candidemia

Johannes Träger¹ , Sarah Dräger² , Sidonia Mihai³ , Franziska Cipa³ , Andrea Busse Grawitz⁴, Thomas Epting⁴ , Renate Meyer⁵ , Elfriede Rappold⁵ , Jürgen Held¹

J Clin Microbiol, 2023 Oct 12:e0059823. doi: 10.1128/jcm.00598-23

Abstract:
Fungal antigens such as β-(1→3)-D-glucan (BDG) or mannan (Mn) are useful for detection of candidemia. However, detailed data on serum levels before diagnosis and during treatment are scarce. We conducted a prospective study at two German tertiary care centers for 36 months. Sera from adult patients with candidemia were tested for BDG (Fungitell assay) and Mn (Platelia Candida Ag-Plus assay). For each patient, the clinical course and biomarker kinetics were closely followed and compared. 1,243 sera from 131 candidemia episodes and 15 relapses were tested. In 35% of episodes, empirical therapy included an antifungal drug. Before blood culture sampling, BDG and Mn levels were elevated in 62.4% and 30.8% of patients, respectively. Sensitivity at blood culture sampling was 78.6% (BDG) and 35.1% (Mn). BDG levels of non-survivors were significantly higher than those of survivors. During follow-up, a therapeutic response was associated with decreasing BDG and Mn levels in 84.3% or 70.5% of episodes, respectively. A median increase of 513 pg BDG/mL and 390 pg Mn/mL indicated a relapse of candidemia with a sensitivity of 80% or 46.7%, respectively. In 72.9% and 46.8% of patients, increasing BDG or Mn levels were associated with a fatal outcome. Prior to discharge, BDG and Mn levels had dropped or normalized in 65.7% or 82.1% of patients, respectively. Summarising, in patients with candidemia, biomarker positivity usually precedes culture positivity. Relapses are mostly accompanied by secondary biomarker increases. Rising concentrations of BDG and Mn predict lethality, whereas decreasing levels suggest a favorable outcome in the majority of patients.

Kommentar:
Diese Publikation wurde am diesjährigen TIMM-Kongress (Trends in Medical Mycology) zu einem der Best Papers 2022/2023 ausgewählt. Der TIMM ist der bedeutendste Kongress für klinische Mykologen in Europa.
Mannan und β-(1→3)-D-Glucan (BDG) sind die am häufigsten verwendeten Antigene zum Nachweis invasiver Candida-Infektionen. Zahlreiche Studien haben die Leistungsfähigkeit dieser Biomarker zum Zeitpunkt der Diagnose der Candidämie untersucht. Es existieren jedoch nur weniger Daten dazu, wie lange die Biomarker vor der Diagnose bereits positiv sind und ob die Kinetiken der Biomarker zur Therapiekontrolle bzw. zur Identifizierung von Rezidiven verwendet werden können.
In der vorliegenden Arbeit wurden in einer prospektiven Beobachtungsstudie an zwei Zentren insgesamt 1243 Seren von 131 Candidämie-Episoden untersucht und detailliert mit dem klinischen Verlauf verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass in einem beträchtlichen Teil der Patienten, die Biomarker bereits in den Tagen vor den ersten Symptomen ansteigen (87 % für BDG und 47 % für Mannan). Interessanterweise war dieser Anteil höher für Patienten mit einem abdominalen Fokus verglichen mit einem zentralen Venenkatheter als Fokus. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass in der Mehrheit der Patienten mit einem Therapieansprechen, die Biomarker abfallen, während dies bei Patienten mit einem Therapieversagen nicht der Fall ist. Ein Rezidiv der Candidämie trat bei 11 % der Patienten auf und konnte frühzeitig durch einen Anstieg von BDG in 80 % bzw. von Mannan in 47 % der Patienten identifiziert werden.
Die vorliegende Arbeit zeigt, dass BDG und Mannan nicht nur zur Diagnose der Candidämie geeignet ist. Vielmehr besteht die Möglichkeit durch ein Screening von Hochrisikopatienten Candidämien früher zu identifizieren und den klinischen Verlauf durch Folgeuntersuchungen vorherzusagen. Insbesondere die Möglichkeit Rezidive zu identifizieren ist von besonderer klinischer Bedeutung.

Autor:innen Informationen:
¹ Mikrobiologisches Institut – Klinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg , Erlangen, Germany.
² Klinik für Innere Medizin, Universitätsspital Basel , Basel, Switzerland.
³ Zentrallabor, Universitätsklinikum Erlangen und Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg , Erlangen, Germany.
⁴ Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin, Universitätsklinikum Freiburg , Freiburg, Germany.
⁵ Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Universitätsklinikum Freiburg , Freiburg, Germany.

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