Paradoxical upgrading reaction in extra-pulmonary tuberculosis: association with vitamin D therapy

Int J Tuberc Lung Dis. 2017 Jun 1;21(6):677-683. doi: 10.5588/ijtld.16.0927.

Abstract

Setting: Glasgow, Scotland, UK.

Background: Paradoxical reactions in tuberculosis (TB) are a notable example of our incomplete understanding of host-pathogen interactions during anti-tuberculosis treatment.

Objectives: To determine risk factors for a TB paradoxical reaction, and specifically to assess for an independent association with vitamin D use.

Design: Consecutive human immunodeficiency virus (HIV) negative adult patients treated for extra-pulmonary TB were identified from an Extended Surveillance of Mycobacterial Infections database. In our setting, vitamin D was variably prescribed for newly diagnosed TB patients. A previously published definition of paradoxical TB reaction was retrospectively applied to, and data on all previously described risk factors were extracted from, centralised electronic patient records. The association with vitamin D use was assessed using multivariate logistic regression.

Results: Of the 249 patients included, most had TB adenopathy; 222/249 had microbiologically and/or histologically confirmed TB. Vitamin D was prescribed for 57/249 (23%) patients; 37/249 (15%) were classified as having paradoxical reactions. Younger age, acid-fast bacilli-positive invasive samples, multiple disease sites, lower lymphocyte count and vitamin D use were found to be independent risk factors.

Conclusion: We speculate that vitamin D-mediated signalling of pro-inflammatory innate immune cells, along with high antigenic load, may mediate paradoxical reactions in anti-tuberculosis treatment.

OBJECTIFS:: Les réactions paradoxales à la tuberculose (TB) sont un exemple notable de notre compréhension incomplète de l'interaction hôte pathogène pendant le traitement de la TB. Nous avons voulu déterminer les facteurs de risque de réaction paradoxale à la TB et spécifiquement évaluer une association indépendante avec la prescription de vitamine D.

SCHÉMA:: Des patients adultes consécutifs négatifs à l'infection pour le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) traités pour une TB extrapulmonaire ont été identifiés à partir d'une base de données de Surveillance Etendue des Infections à Mycobactéries. Dans notre contexte, la vitamine D est prescrite de manière variable aux patients TB nouvellement diagnostiqués. Une définition précédemment publiée des réactions paradoxales à la TB a été rétrospectivement appliquée aux dossiers électroniques centralisés des patients et les données de tous les facteurs de risque précédemment décrits ont été extraites de ces dossiers. L'association de la prescription de vitamine D a été évaluée par régression logistique multivariable.

RÉSULTATS:: La majorité des 249 patients inclus avait des adénopathies TB ; 222/249 avaient une TB confirmée par microbiologie et/ou par histologie. La vitamine D a été prescrite à 57/249 (23%) patients ; 37/249 (15%) ont été classés comme ayant des réactions paradoxales. Les facteurs de risque indépendants trouvés ont été le jeune âge, un échantillon positif aux bacilles acido-alcoolo-résistants, de multiples sites de maladie, une numération de lymphocytes plus faible et la prescription de vitamine D.

CONCLUSION:: Nous spéculons que les cellules immunitaires pro-inflammatoires innées médiées par la vitamine D, avec une charge antigénique élevée, pourraient être à l'origine des réactions paradoxales pendant le traitement de la TB.

MARCO DE REFERENCIA:: La ciudad de Glasgow en Escocia, en el Reino Unido.

OBJETIVOS:: La reacción paradójica al tratamiento antituberculoso representa un claro ejemplo de la deficiencia de los conocimientos sobre las interacciones entre el agente patógeno y el hospedero durante el tratamiento de la tuberculosis (TB). El estudio buscó determinar los factores de riesgo de aparición de la reacción paradójica y examinar de manera específica una asociación con la administración de vitamina D.

MÉTODO:: Se escogieron de la base de datos de la vigilancia ampliada de las infecciones por micobacterias los pacientes adultos consecutivos, negativos frente al virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), tratados por TB extrapulmonar. En este entorno se receta de manera variable la vitamina D a los pacientes con diagnóstico reciente de TB. Se utilizó la definición de reacción paradójica al tratamiento antituberculoso publicada en un artículo anterior y se extrajeron de las historias clínicas informáticas centralizadas los datos relacionados con todos los factores de riesgo conocidos. Mediante un análisis de regresión logística se evaluó el efecto de la administración de vitamina D.

RESULTADOS:: Se incluyeron en el estudio 249 pacientes; la mayoría presentó adenopatía tuberculosa; en 222/249 casos hubo confirmación microbiológica o patológica del diagnóstico de TB. Se recetó la vitamina D a 57/249 pacientes (23%) y se diagnosticó la reacción paradójica en 37 casos (15%). Los factores de riesgo independientes revelados por el estudio fueron una edad más temprana, la presencia de bacilos acidorresistentes en una muestra obtenida mediante una técnica cruenta, la enfermedad con localizaciones múltiples, un recuento más bajo de linfocitos y la administración de vitamina D.

CONCLUSIÓN:: Se formula la hipótesis de que la vitamina D actúa como mediador de la señalización celular de la inmunidad innata proinflamatoria y que, asociada con una gran carga antigénica, puede participar en las reacciones paradójicas durante el tratamiento antituberculoso.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adult
  • Age Factors
  • Antitubercular Agents / therapeutic use*
  • Cohort Studies
  • Female
  • Host-Pathogen Interactions
  • Humans
  • Logistic Models
  • Male
  • Middle Aged
  • Multivariate Analysis
  • Retrospective Studies
  • Risk Factors
  • Scotland
  • Treatment Outcome
  • Tuberculosis / drug therapy*
  • Tuberculosis / microbiology
  • Tuberculosis, Lymph Node / drug therapy*
  • Tuberculosis, Lymph Node / microbiology
  • Vitamin D / administration & dosage*

Substances

  • Antitubercular Agents
  • Vitamin D