Disagreement between PCR and serological diagnosis of Trypanosoma cruzi infection in blood donors from a Colombian endemic region

García, Liliana Torcoroma; Aguilar, Jhancy Rocío; Bueno, Marly Yojhana; Moreno, Erika Marcela; Ramírez, Herminia; Daza, Nelson

Abstract | Introduction: Chagas’ disease is the leading cause of infectious myocarditis worldwide. This infection caused by Trypanosoma cruzi is usually life-long and asymptomatic; however, the third part of infected people can develop severe or even fatal cardiomyopathy. As the parasitemia in the chronic phase is both low-grade and intermittent, T. cruzi infection is principally detected by serology, although this method has sensitivity and specificity limitations.

Objective:

To determine the level of agreement between serologicand molecular tests in 658 voluntary blood donors from six provinces in the Colombian department of Santander.

Materials and methods:

We evaluated an array of diagnostic technologies by cross-section sampling performing a serological double diagnostic test for T. cruzi antibody detection (Chagas III ELISA™, BiosChile Group, and ARCHITECT Chagas CMIA™, Abbott) , and DNA detection by polymerase chain reaction (PCR). We collected the demographic, clinical, and epidemiological information of participants. The sample size was calculated using Epidat™ and the statistical analysis was done with Stata 12.1™.

Results:

PCR was six times more sensitive in detecting T. cruzi infection than ELISA/CMIA with prevalence values of 1.8% (12/658) and 0.3% (2/658), respectively, and kappa=0.28 (95%CI: -0.03 - 0.59). In contrast, serology showed a sensitivity of 16.7% (95%CI: 2.09 - 48.4) and a specificity of 100% (95%CI: 99.4 - 100). All seropositive samples were found to be positive by PCR.

Conclusions:

The implementation of PCR as a complementary method for screening donors could reduce the probability of false negative and the consequent risk of transfusional-transmission of Chagas’ disease, especially in endemic regions.

Resumen | Introducción. La enfermedad de Chagas constituye la principal causa de miocarditis infecciosa en el mundo. Causada por Trypanosoma cruzi,la infección puede persistir toda la vida de manera asintomática y silenciosa, pero un tercio de los infectados desarrolla cardiomiopatía grave. Debido a que la parasitemia en la fase crónica es baja e intermitente, el diagnóstico se hace principalmente mediante la detección de anticuerpos (serología), método que tiene limitaciones de sensibilidad y especificidad. Objetivo. Determinar la concordancia entre el diagnóstico serológico y molecular de T. cruzien 658 donantes voluntarios de sangre del departamento de Santander, Colombia. Materiales y métodos. Se hizo un estudio de evaluación de tecnologías diagnósticas con muestreo transversal, utilizando un doble diagnóstico serológico para la detección de anticuerpos anti-T. cruzi (Chagas III ELISA™, BiosChile Group, y ARCHITECT ChagasCMIA™, Abbott) y la de ADN por PCR. Se recolectó la información demográfica, clínica y epidemiológica de los participantes. El tamaño de la muestra se estimó utilizando Epidat™ y el análisis estadístico se hizo mediante Stata 12.1™. Resultados. La sensibilidad de la PCR fue seis veces mayor que la de las pruebas de ELISA/CMIA, con prevalencias de 1,8 % (12/658) y 0,3 % (2/658), respectivamente, y kappa de 0,28 (IC95% -0,03 - 0,59). La sensibilidad serológica fue de 16,7 % (IC95% 2,09 - 48,4) y la especificidad de 100 % (IC95% 99,4 - 100). Todas las muestras seropositivas fueron positivas también en la PCR. Conclusiones. El uso de la PCR como método complementario para la tamización de donantes podría reducir el riesgo de falsos negativos y disminuir los casos de transmisión transfusional de la enfermedad de Chagas, especialmente en regiones endémicas.