Widal antibody titre test versus blood culture; which is a better diagnostic for typhoid fever?

Abstract

Background: The importance of accurate diagnosis of infectious diseases is central and crucial to the effectiveness of treatment and prevention of the associated long-term complications of such infections. The objective of this study was therefore to determine the accuracy of the Widal antibody titre test in the diagnosis of typhoid fever relative to the gold standard blood culture technique.Methodology: A total of 40 students attending the Olabisi Onabanjo University Health Services, Ago-Iwoye, Ogun State, Nigeria on account of suspected typhoid fever by positive Widal test (≥ 1/80) and not on antibiotic therapy, were recruited for the study. Stool and blood samples were collected from each participant and analysed at the medical laboratory of the health center using conventional culture techniques and confirmation of isolates by simplex and multiplex polymerase chain reaction (PCR) amplification assays of hilA (Salmonella enterica), ipaH (Shigella spp), rfc (Shigella flexneri) and wbgZ (Shigella sonnei) genes. Antibiotic susceptibility testing (AST) of isolated bacteria to 10 panel of antibiotics was done using the Kirby Bauer disk diffusion test and interpreted according to the Clinical and Laboratory Standards Institute (CSLI) guideline.Results: Of the 40 patients with suspected typhoid fever by the Widal test, 9 yielded Salmonella enterica giving a 22.5% isolation rate, with Salmonella enterica serovar Typhi (Salmonella Typhi) confirmed as sole bacterium from blood cultures in 5 (12.5%) patients and co-infection of Salmonella and Shigella from stool samples in 4 (10.0%) patients. A total of 52 enteric bacteria isolates were recovered from blood and stool samples of the 40 patients made of Salmonella enterica 9 (17.3%), Shigella spp 20 (38.5%), S. flexneri 9 (17.3%) and S. sonnei 14 (26.9%). All the enteric isolates were multi-drug resistant (MDR), with resistance rates to the antibiotic panel ranging from 33.3%-100%, and all the isolates were resistant to ceftriaxone and pefloxacin. Salmonella isolates were also 100% resistant to nitrofurantoin, ofloxacin and ciprofloxacin; S. flexneri were 100% resistant to nitrofurantoin, amoxicillin, cotrimoxazole, ofloxacin and ciprofloxacin; and S. sonnei were 100% resistant to nitrofurantoin and cotrimoxazole.Conclusion: These results showed that only 12.5% of typhoid fever diagnosis by Widal test had Salmonella Typhi isolated from their blood cultures while Salmonella enterica and Shigella spp were isolated from stool samples of other cases. There is need to adopt culture techniques for laboratory diagnosis of febrile illnesses in order to improve treatment regimen. The fact that AST can also be performed with culture technique could further guide antibiotic prescription and reduce the risk of emergence of resistant bacteria. Contexte: L'importance d'un diagnostic précis des maladies infectieuses est centrale et cruciale pour l'efficacité du traitement et la prévention des complications à long terme associées à ces infections. L'objectif de cette étude était donc de déterminer la précision du test de titre d'anticorps de Widal dans le diagnostic de la fièvre typhoïde par rapport à la technique d'hémoculture de référence.Méthodologie : Un total de 40 étudiants fréquentant les services de santé de l'Université Olabisi Onabanjo, Ago-Iwoye, État d'Ogun, Nigéria en raison d'une fièvre typhoïde suspectée par un test Widal positif (≥ 1/80) et non sous antibiothérapie, ont été recrutés pour l'étude. Des échantillons de selles et de sang ont été prélevés sur chaque participant et analysés au laboratoire médical du centre de santé à l'aide de techniques de culture conventionnelles et de confirmation des isolats par des tests d'amplification par réaction en chaîne par polymérase (PCR) simplex et multiplex de hilA (Salmonella enterica), ipaH (Shigella spp), les gènes rfc (Shigella flexneri) et wbgZ (Shigella sonnei). Les tests de sensibilité aux antibiotiques (AST) des bactéries isolées à 10 groupes d'antibiotiques ont été effectués à l'aide du test de diffusion sur disque de Kirby Bauer et interprétés conformément aux directives du Clinical and Laboratory Standards Institute (CSLI).Résultats: Sur les 40 patients suspects de fièvre typhoïde par le test de Widal, 9 ont révélé Salmonella enterica donnant un taux d'isolement de 22,5%, avec Salmonella enterica sérovar Typhi (Salmonella Typhi) confirmée comme bactérie unique à partir d'hémocultures chez 5 (12,5%) patients et co-infection de Salmonella et Shigella à partir d'échantillons de selles chez 4 (10,0%) patients. Un total de 52 isolats de bactéries entériques ont étérécupérés à partir d'échantillons de sang et de selles des 40 patients constitués de Salmonella enterica 9 (17,3%), Shigella spp 20 (38,5%), S. flexneri 9 (17,3%) et S. sonnei 14 (26,9%). Tous les isolats entériques étaient multirésistants (MDR), avec des taux de résistance au panel d'antibiotiques allant de 33,3% à 100%, et tous les isolats étaient résistants à la ceftriaxone et à la péfloxacine. Les isolats de Salmonella étaient également résistants à 100% à la nitrofurantoïne, à l'ofloxacine et à la ciprofloxacine; S. flexneri était résistant à 100% à la nitrofurantoïne, à l'amoxicilline, au cotrimoxazole, à l'ofloxacine et à la ciprofloxacine; et S. sonnei étaient 100% résistants à la nitrofurantoïne et au cotrimoxazole.Conclusion: Ces résultats ont montré que seuls 12,5% des diagnostics de fièvre typhoïde par le test de Widal avaient Salmonella Typhi isolée à partir de leurs hémocultures, tandis que Salmonella enterica et Shigella spp ont été isolées à partir d'échantillons de selles d'autres cas. Il est nécessaire d'adopter des techniques de culture pour le diagnostic en laboratoire des maladies fébriles afin d'améliorer le schéma thérapeutique. Le fait que l'AST puisse également être réalisée avec une technique de culture pourrait guider davantage la prescription d'antibiotiques et réduire le risque d'émergence de bactéries résistantes.