The diagnosis of latent tuberculosis infection (LTBI): currently available tests, future developments, and perspectives to eliminate tuberculosis (TB)

Med Lav. 2020 Jun 26;111(3):170-183. doi: 10.23749/mdl.v111i3.9983.

Abstract

Introduction: Despite great efforts, tuberculosis (TB) is still a major public health threat worldwide. For decades, TB control programs have focused almost exclusively on infectious TB active cases. However, it is evident that this strategy alone cannot achieve TB elimination. To achieve this objective a comprehensive strategy directed toward integrated latent tuberculosis infection (LTBI) management is needed. Recently it has been recognized that LTBI is not a stable condition but rather a spectrum of infections (e.g., intermittent, transient or progressive) which may lead to incipient, then subclinical, and finally active TB disease.

Aim: Provide an overview of current available LTBI diagnostic test including updates, future developments and perspectives.

Results: There is currently no test for the direct identification of live MT infection in humans. The diagnosis of LTBI is indirect and relies on the detection of an immune response against MT antigens, assuming that the immune response has developed after a contact with the biological agent. Tuberculin skin test (TST) and interferon gamma release assays (IGRAs) are the main diagnostic tools for LTBI, however, both present strengths and limitations. The most ancient diagnostic test (TST) can be associated with several technical errors, has limited positive predictive value, is being influenced by BCG vaccination and several conditions can reduce the skin reactivity. Notwithstanding these limitations, prompt identification of TST conversion, should orientate indications for preventive therapy of LTBI. IGRAs have superior specificity, are not affected by M. bovis, BCG vaccination and other environmental mycobacteria. However, they present some logistical and organisational constraints and are more expensive. Currently, the WHO guidelines recommend that either a TST or an IGRA can be used to detect LTBI in high-income and upper middle-income countries with estimated TB incidences less than 100 per 100,000 population. Two skin tests (C-TB and Diaskintest), using only two specific M. tuberculosis antigens (ESAT-6 and CFP-10) instead of the tuberculin solution, have recently been developed but, to date, none of these tests is available on the European market.

Conclusion: Early identification and treatment of individuals with LTBI is an important priority for TB control in specific groups at risk within the population: this is of crucial meaning in recently infected cases both at the community level and in some occupational settings. Currently there is no gold standard test for LTBI: an improved understanding of the available tests is needed to develop better tools for diagnosing LTBI and predicting progression to clinical active disease.

Introduzione:: Nonostante i grandi sforzi compiuti, la tubercolosi (TB) costituisce ancora uno dei principali problemi di salute pubblica a livello globale. Per decenni i programmi di prevenzione si sono orientati quasi esclusivamente sul controllo e sulla gestione dei casi di TB attiva contagiosa. Tuttavia, è evidente che questa strategia da sola non è in grado di consentire l’eliminazione della malattia. Al fine di raggiungere questo obiettivo è necessaria una strategia rivolta all’identificazione e alla gestione dell’infezione da tubercolosi latente (ITBL). Recentemente è stato descritto come l’ITBL non sia una condizione stabile, ma piuttosto uno spettro di infezioni (es., intermittente, transitoria o progressiva) che può portare a quadri definibili come incipiente, quindi subclinica e, infine, malattia attiva.

Obiettivo:: Fornire una panoramica degli attuali test diagnostici disponibili per ITBL, con un aggiornamento sugli sviluppi e le prospettive future.

Risultati:: Attualmente non è disponibile un test per l’identificazione diretta dell’infezione da MT vivente nell’uomo. La diagnosi di ITBL è indiretta e si basa sulla rilevazione di una risposta immunitaria contro gli antigeni del Mycobacterium Tuberculosis (MT), presumendo che la risposta immunitaria si sia sviluppata dopo un contatto con l’agente biologico. Il test cutaneo alla tubercolina (TST) e i test su siero basati sul rilascio di interferone gamma (IGRA) sono i principali strumenti diagnostici per ITBL, tuttavia, entrambi presentano punti di forza e limiti. Il test diagnostico più antico (TST) può essere associato a diversi errori tecnici, ha un limitato valore predittivo positivo, è influenzato dalla vaccinazione BCG e diverse condizioni possono ridurre la reattività cutanea. Nonostante queste limitazioni, la rapida identificazione di una cuti-conversione al TST può orientare le indicazioni per la terapia preventiva dell’ITBL. L’IGRA ha una specificità superiore, non è influenzato dal M. bovis, dalla vaccinazione con BCG e da altri micobatteri ambientali. Tuttavia, presenta alcuni svantaggi logistici e organizzativi ed è più costoso. Attualmente, le linee guida dell’OMS raccomandano di utilizzare un TST o un IGRA per la diagnosi di LTBI in paesi a elevato e medio-alto reddito con incidenza di tubercolosi stimata inferiore a 100 per 100.000 abitanti. Di recente sono stati sviluppati due test cutanei (C-TB e Diaskintest) utilizzando solo due antigeni specifici di M. tuberculosis (ESAT-6 e CFP-10) invece della soluzione di tubercolina ma, a oggi, nessuno dei test è disponibile sul mercato europeo.

Conclusioni:: L’identificazione precoce e il trattamento degli individui con ITBL rappresenta una priorità per il controllo della TB in specifici gruppi a rischio all’interno della popolazione: questo aspetto risulta cruciale negli individui recentemente infettati sia a livello di comunità sia in alcuni contesti occupazionali. A oggi non esiste un test definibile come gold standard per la diagnosi d’ITBL: è pertanto necessaria una migliore comprensione dei test disponibili al fine di sviluppare migliori strumenti per la diagnosi dell’infezione e per predirne la progressione a malattia clinica attiva.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Humans
  • Interferon-gamma
  • Latent Tuberculosis* / diagnosis
  • Sensitivity and Specificity
  • Tuberculin Test
  • Tuberculosis*

Substances

  • Interferon-gamma