background image

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Dr. Abdulla Al- Farttoosi 

 Lec.  1 

TUBERCULOSIS 

Mon. 14 & 28 / 12 / 2015 

 

 

Done By: Ibraheem Kais

 

2015 – 2016  

 

ﻣﻜﺘﺐ ﺁ

ﺷﻮﺭ ﻟﻼﺳﺘﻨﺴﺎﺥ

 

 
 
 

 

 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

1

 

 

Tuberculosis 

Objectives 

  To recognize the characteristics and transmission of Mycobacterium 

tuberculosis. 

  To describe the pathogenesis of M. tuberculosis. 

  To determine factors increasing the risk of tuberculosis. 

  To judge the types and clinical features of tuberculosis. 

  To assess the chronic complications of pulmonary TB. 

  To define the characteristics of extrapulmonary tuberculosis. 

  To assess the clinical and lab. methods to diagnose a case of TB. 

  To demonstrate the importance of Tuberculin skin test. 

  To illustrate drugs and methods of treatment of TB. 

  To recognize the problem of MDR and predisposing factors. 

 

Introduction

 

       Tuberculosis (TB) is a serious global problem. It remains the number one killer 

infectious disease in developing countries. The clinical manifestations of TB could be 

either Pulmonary or Extra pulmonary (EPTB). 

       It is estimated that around one-third of the world's population has latent TB. 

Characteristics of mycobacterium tuberculosis

 

       Acid fast, intracellular parasites, have slow rates of growth, are obligate aerobes, 

and in normal hosts induce a granulomatous response in tissue. Tuberculosis is caused 

by any one of three mycobacterial pathogens that form part of the M. tuberculosis 

complex: M. tuberculosis, Mycobacterium bovis, and Mycobacterium africanum.              

 

 

 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

2

 

 

Epidemiology 

  The World Health Organization (WHO) estimates that nearly one third (1.9 

billion people) of all the people in the world are infected with M. tuberculosis. 

  The reasons for the resurgence of tuberculosis in the late 1980s and early 1990s 

in the United States, as well as in Western Europe, are complex but revolve 

largely around two major factors: the epidemic of infection with HIV and the 

deterioration of public health systems.                                            

TRANSMISSION OF MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS 

  Transmission of M. tuberculosis is influenced by features of the source case, 

particularly the bacillary load, the closeness of the potential recipient of the 

organism to the source, and the condition of the environmental air they share. A 

possible additional factor is the infectivity of the organism: the degree to which 

M. tuberculosis has the ability to establish itself within the lung or other sites in 

the new host once transmission has occurred. 

  M. tuberculosis is spread by the inhalation of aerosolised droplet nuclei from 

other infected patients. 

  Once inhaled, the organisms lodge in the alveoli and initiate the recruitment of 

macrophages and lymphocytes. Macrophages undergo transformation into 

epithelioid and Langhans cells which aggregate with the lymphocytes to form 

the classical tuberculous granuloma.                                                                 

  Numerous granulomas aggregate to form a primary lesion or 'Ghon focus' (a 

pale yellow, caseous nodule, usually a few mm to 1-2 cm in diameter), which is 

characteristically situated in the periphery of the lung. Spread of organisms to 

the hilar lymph nodes is followed by a similar pathological reaction; the 

combination of a primary lesion and regional lymph nodes is referred to as the 

'primary complex of Ranke‘                                              . 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

3

 

 

  Reparative processes encase the primary complex in a fibrous capsule limiting 

the spread of bacilli: so-called latent TB. If no further complications ensue, this 

lesion eventually calcifies and is clearly seen on a chest X-ray. However, 

lymphatic or haematogenous spread may occur before immunity is established, 

seeding secondary foci in other organs including lymph nodes, serous 

membranes, meninges, bones, liver, kidneys and lungs, which may lie dormant 

for years.                                                                          

  The only clue that infection has occurred may be the appearance of a cell-

mediated, delayed-type hypersensitivity reaction to tuberculin, demonstrated by 

tuberculin skin testing. 

  If these reparative processes fail, primary progressive disease ensues .The 

estimated lifetime risk of developing disease after primary infection is 10%, with 

roughly half of this risk occurring in the first 2 years after infection                                                                   

PATHOGENESIS  

       The genesis of the pathologic reactions in tuberculosis is linked with the response 

of the host to the invading tubercle bacillus. In most individuals infected with M. 

tuberculosis, the host response - both nonspecific and specific - restricts the growth of 

the pathogen, thereby containing the infection. Paradoxically, however, a major 

component of the tissue damage associated with tuberculosis is thought to result from 

the immunologic responses to M. tuberculosis. The near absence of cell-mediated 

immunity that occurs in patients with advanced HIV infection is assumed to be 

responsible for the atypical presentations of tuberculosis in HIV-infected patients. 

Such patients tend not to have cavitary lung lesions and to have multisystem 

involvement with tuberculosis. 

 

 

 

 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

4

 

 

 

Factors increasing the risk of TB 

  Patient-related  

-  Age (children > young adults < elderly).  
-  First-generation immigrants from high-prevalence countries. 
-  Close contacts of patients with smear-positive pulmonary TB.  
-  Overcrowding. 
-  Chest radiographic evidence of self-healed TB.  
-  Primary infection < 1 year previously.  
-  Smoking. 

  Associated diseases 

-  Immunosuppression: HIV, anti-TNF therapy, high-dose corticosteroids, 

cytotoxic agents. 

-  Malignancy (especially lymphoma and leukaemia). 
-  Type 1 diabetes mellitus.  
-  Chronic renal failure.  
-  Silicosis.  
-  Gastrointestinal disease associated with malnutrition (gastrectomy, jejuno-

ileal bypass, cancer of the pancreas, malabsorption).  

-  Deficiency of vitamin D or A.  
-  Recent measles: increases risk of child contracting TB. 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

5

 

 

Clinical Features 

Primary pulmonary TB 

  Primary TB refers to the infection of a previously uninfected (tuberculin-

negative) individual. A few patients develop a self-limiting febrile illness but 

clinical disease only occurs if there is a hypersensitivity reaction or 

progressive infection. 

  Progressive primary disease may appear during the course of the initial 

illness or after a latent period of weeks or months.  

Features of primary TB 

o  Infection (4-8 weeks).  

o  Influenza-like illness.  

o  Skin test conversion. 

o  Primary complex.  

Disease 

  Lymphadenopathy: hilar 

(often unilateral), 

paratracheal or mediastinal.  

  Collapse (especially right 

middle lobe).  

  Consolidation (especially 

right middle lobe).  

  Obstructive emphysema.  

  Cavitation (rare).  

  Pleural effusion.  

  Endobronchial.  

  Miliary.  

  Meningitis.  

  Pericarditis.  

Hypersensitivity 

  Erythema nodosum. 

  Phlyctenular conjunctivitis.  

  Dactylitis.  

 

 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

6

 

 

Post-primary pulmonary TB 

  Post-primary disease refers to exogenous ('new' infection) or endogenous 

(reactivation of a dormant primary lesion) infection in a person who has 

been sensitised by earlier exposure.  

  It is most frequently pulmonary and characteristically occurs in the apex of 

an upper lobe where the oxygen tension favours survival of the strictly 

aerobic organism.  

  The onset is usually insidious, developing slowly over several weeks.  

  Systemic symptoms include fever, night sweats, malaise, loss of appetite and 

weight, and are accompanied by progressive pulmonary symptoms 

  Radiological changes include ill-defined opacification in one or both of the 

upper lobes, and as progression occurs, consolidation, collapse and 

cavitation develop to varying degrees. 

  It is often difficult to distinguish active from quiescent disease on 

radiological criteria alone, but the presence of a miliary pattern or 

cavitation favours active disease. 

  In extensive disease, collapse may be marked and result in significant 

displacement of the trachea and mediastinum.  

  Occasionally, a caseous lymph node may drain into an adjoining bronchus 

resulting in tuberculous pneumonia 

Clinical presentations of pulmonary TB  

  Chronic cough, often with haemoptysis. 
  Pyrexia of unknown origin. 
  Unresolved pneumonia. 
  Exudative pleural effusion. 
  Asymptomatic (diagnosis on chest X-ray). 
  Weight loss, general debility. 
  Spontaneous pneumothorax. 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

7

 

 

Miliary TB  

  Blood-borne dissemination gives rise to miliary TB, which may present acutely 

but more frequently is characterised by 2-3 weeks of fever, night sweats, 

anorexia, weight loss and a dry cough. Hepatosplenomegaly may develop and 

the presence of a headache may indicate coexistent tuberculous meningitis. 

Auscultation of the chest is frequently normal, although with more advanced 

disease widespread crackles are evident. Fundoscopy may show choroidal 

tubercles. The classical appearances on chest X-ray are of fine 1-2 mm lesions 

('millet seed') distributed throughout the lung fields, although occasionally the 

appearances are coarser. Anaemia and leucopenia reflect bone marrow 

involvement. 

  The TST may be negative in up to half of case but reactivity may be restored 

during chemotherapy. Broncho-alveolar lavage and transbronchial biopsy are 

more likely to provide bacteriologic confirmation, and granulomas are evident 

in liver or bone-marrow biopsy specimens from many patients. If it goes 

unrecognized, miliary TB is lethal; with proper early treatment, however, it is 

amenable to cure.      

  Glucocorticoid therapy has not proved beneficial. 

  'Cryptic' miliary TB is an unusual presentation sometimes seen in old age, it has 

a chronic course characterized by mild intermittent fever, anemia, and 

ultimately- meningeal involvement preceding death. 

  An acute septicemic form nonreactive miliary TB occurs very rarely and is due 

to massive hematogenous dissemination of tubercle bacilli. Pancytopenia is 

common in this form of disease, which is rapidly fatal. At postmortem 

examination, multiple necrotic but non-granulomatous "non-reactive" lesions 

are detected. 

 

 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

8

 

 

Chronic complications of pulmonary TB  

Pulmonary  

-  Massive haemoptysis. 

-  Cor pulmonale. 

-  Fibrosis/ emphysema. 

-  Atypical mycobacterial infection. 

-  Aspergilloma. 

-  Lung/ pleural calcification. 

-  Obstructive airways disease. 

-  Bronchiectasis. 

-  Bronchopleural fistula. 

Non-pulmonary

 

 

-  Empyema necessitans. 

-  Laryngitis. 

-  Enteritis. 

-  Anorectal disease. 

-  Amyloidosis. 

-  Poncet's polyarthritis.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

9

 

 

Extrapulmonary TB 

  Extrapulmonary tuberculosis presents more of a diagnostic and therapeutic 

problem than does pulmonary tuberculosis.  

  In part, this relates to its being less common and therefore less familiar to most 

clinicians and microscopy with the auramine or Ziehl-Neelsen (ZN) stain is 

frequently negative in cases of extrapulmonary tuberculosis  

  In addition, extrapulmonary tuberculosis involves relatively inaccessible sites, 

and often, because of the vulnerability of the areas involved, much greater 

damage can be caused by fewer bacilli.  

  The combination of small numbers of bacilli in inaccessible sites causes 

bacteriologic confirmation of a diagnosis to be more difficult, and invasive 

procedures are frequently necessary to establish a diagnosis.  

  In addition to the need for invasive diagnostic procedures, surgery may be an 

important component of management.  

  In 2007 in the United States, 20% of newly reported cases of tuberculosis 

involved extrapulmonary sites only. 

  In order of frequency, the extrapulmonary sites most commonly involved in TB 

are the lymph nodes, pleura, genitourinary tract, bones and joints, meninges, 

peritoneum, and pericardium. However, virtually all organ systems may be 

affected.  

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

10

 

 

Diagnosis of pulmonary TB 

o  Unexplained cough for more than 2-3 weeks. 

o  Typical chest X-ray changes. 

o  Direct microscopy of sputum is the most important first step.  

o  A positive smear is sufficient for the presumptive diagnosis of TB but definitive 

diagnosis requires culture.  

o  Smear-negative sputum should also be cultured, as only 10-100 viable 

organisms are required for sputum to be culture-positive. A diagnosis of smear-

negative TB may be made in advance of culture if the chest X-ray appearances 

are typical of TB and there is no response to a broad-spectrum antibiotic. 

o  Specimens required: 

  Pulmonary: 

-  Sputum* (induced with nebulised hypertonic saline if not 

expectorating). 

-  Bronchoscopy with washings or BAL. 

-  Gastric washing* (mainly used for children). 

  Extrapulmonary: 

-  Fluid examination (cerebrospinal, ascitic, pleural, pericardial, 

joint) - yield classically is very low.  

-  Tissue biopsy (from affected site); also bone marrow/ liver may be 

diagnostic in patients with disseminated disease.  

 

 

 

 

 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

11

 

 

Diagnostic tests  

  Circumstantial (ESR, CRP, anaemia, etc.). 

  Tuberculin skin test (low sensitivity/specificity; useful only in primary or deep-

seated infection). 

  Stain: 

-  Ziehl-Neelsen. 

-  Auramine fluorescence. 

  Nucleic acid amplification. 

  Culture: 

-  Solid media (Löwenstein-Jensen, Middlebrook). 

-  Liquid media (e.g. BACTEC). 

  Response to empirical antituberculous drugs (usually seen after 5-10 days). 

 

 

 

Aspergilloma developing in an old tuberculosis cavity. A, Front chest radiograph in a patient with 
tuberculosis shows bilateral upper lobe fibronodular changes with a right apical cavity (arrow). B, 
Frontal chest radiograph several years after (A) when the patient complained of hemoptysis shows 
development of an opacity within the right apical cavity (arrowheads) representing aspergilloma. C-
E, Focused axial chest CT confirms the presence of aspergilloma. 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

12

 

 

Tuberculin Skin Testing 

  Skin testing with tuberculin-PPD (tuberculin purified protein derivative) (TST) 

is most widely used in screening for latent M. tuberculosis infection. 

  The test is of limited value in the diagnosis of active tuberculosis because of its 

relatively low sensitivity and specificity and its inability to discriminate between 

latent infection and active disease. 

  False-negative reactions are common in immunosuppressed patients and in 

those with overwhelming tuberculosis. 

  False-positive reactions may be caused by infections with non-tuberculous 

mycobacteria and by bacille Calmette-Guérin (BCG) vaccination. 

  The standard intermediate tuberculin test consists of the intracutaneous 

injection (Mantoux's method) of 0.1 mL of material, which contains 0.0001 mg 

of PPD purified protein derivative (5 TU). The site usually chosen is the volar 

surface of the forearm, but any accessible area can be used. Conventionally, the 

reading is done 48 to 72 hours after the injection, but it may be delayed for up 

to 1 week. 

  The reaction size is determined by measuring the diameter of any induration 

with a ruler. The amount of erythema should not be taken into account; only the 

extent of induration is important. Readings must be recorded accurately in 

millimeters. Thus, under most circumstances, a reading of 10 mm or more is 

considered indicative of infection with M. tuberculosis. However, in some 

situations, smaller reactions should be taken to indicate tuberculous infection.  

  For example, a reaction of 5 mm in a child who is a contact of a person with 

smear-positive tuberculosis would probably indicate tuberculous infection and 
be considered positive. Likewise, a 5-mm reaction in a person with known HIV 
infection should be considered positive. There are several reasons why the 
tuberculin reaction may be interpreted as negative in the presence of 
tuberculous infection. 

  Two INF-γ release assays are currently approved for marketing. 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

13

 

 

Treatment 

       The two aims of tuberculosis treatment are to interrupt tuberculosis transmission 

by rendering patients noninfectious and to prevent morbidity and death by curing 

patients with tuberculosis.  

Drugs 

  Four major drugs are considered the first-line agents for the treatment of 

tuberculosis: isoniazid, rifampin, pyrazinamide, and ethambutol. These drugs 

are well absorbed after oral administration, with peak serum levels at 2–4 h 

and nearly complete elimination within 24 h. These agents are recommended 

on the basis of their bactericidal activity (i.e., their ability to rapidly reduce 

the number of viable organisms and render patients non-infectious), their 

sterilizing activity (i.e., their ability to kill all bacilli and thus sterilize the 

affected tissues, measured in terms of the ability to prevent relapses), and 

their low rate of induction of drug resistance.  

 

  Because of a lower degree of efficacy and a higher degree of intolerability 

and toxicity, six classes of second-line drugs are generally used only for the 

treatment of patients with tuberculosis resistant to first-line drugs. 

  Included in this group are the injectable aminoglycosides streptomycin 

(formerly a first-line agent), kanamycin, and amikacin; the injectable 

polypeptide capreomycin; the oral agents ethionamide, cycloserine, and PAS; 

and the fluoroquinolone antibiotics. Of the quinolones, third-generation 

agents are preferred: levofloxacin. 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

14

 

 

Regimens 

  Standard short-course regimens are divided into an initial, or bactericidal, 

phase and a continuation, or sterilizing, phase.  

  During the initial phase, the majority of the tubercle bacilli are killed, 

symptoms resolve, and usually the patient becomes non-infectious.  

  The continuation phase is required to eliminate persisting mycobacteria and 

prevent relapse. 

  The treatment regimen of choice for virtually all forms of tuberculosis in both 

adults and children consists of a 2-month initial phase of isoniazid, rifampin, 

pyrazinamide, and ethambutol followed by a 4-month continuation phase of 

isoniazid and rifampin. 

  Treatment may be given daily throughout the course or intermittently (either 

three times weekly throughout the course or twice weekly after an initial 

phase of daily therapy, although the twice-weekly option is not recommended 

by the WHO). Intermittent treatment is especially useful for patients whose 

therapy is being directly observed. 

  Patients with cavitary pulmonary tuberculosis and delayed sputum-culture 

conversion (i.e., those who remain culture-positive at 2 months) should have 

the continuation phase extended by 3 months, for a total course of 9 months. 

  To prevent isoniazid-related neuropathy, pyridoxine (10–25 mg/d) should be 

added to the regimen given to persons at high risk of vitamin B6 deficiency. 

 
 
 
 
 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

15

 

 

Monitoring treatment response and drug toxicity

 

  Bacteriologic evaluation is the preferred method of monitoring the response 

to treatment for tuberculosis. Patients with pulmonary disease should have 

their sputum examined monthly until cultures become negative.  

  With the recommended regimen, >80% of patients will have negative sputum 

cultures at the end of the second month of treatment. By the end of the third 

month, virtually all patients should be culture-negative.  

  Patients with cavitary disease who do not achieve sputum culture conversion 

by 2 months require extended treatment. When a patient's sputum cultures 

remain positive at 3 months, treatment failure and drug resistance or poor 

adherence with the regimen should be suspected. 

  A sputum specimen should be collected by the end of treatment to document 

cure.  

  Monitoring of the response to treatment during chemotherapy by serial chest 

radiographs is not recommended, as radiographic changes may lag behind 

bacteriologic response and are not highly sensitive.  

  After the completion of treatment, neither sputum examination nor chest 

radiography is recommended for routine follow-up purposes.  

  However, a chest radiograph obtained at the end of treatment may be useful 

for comparative purposes should the patient develop symptoms of recurrent 

tuberculosis months or years later.  

 
 
 
 
 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

16

 

 

Drug toxicity 

o  Hepatitis: common, baseline assessment of liver function.  

o  Up to 20% of patients have small increases in aspartate aminotransferase (up 

to three times the upper limit of normal) that are not accompanied by 

symptoms and are of no consequence. 

o  For patients with symptomatic hepatitis and those with marked (five to six-

fold) elevations in serum levels of aspartate aminotransferase, treatment 

should be stopped and drugs reintroduced one at a time after liver function 

has returned to normal. 

o  Hypersensitivity reactions usually require the discontinuation of all drugs 

and rechallenge to determine which agent is the culprit. 

o  Hyperuricemia and arthralgia caused by pyrazinamide should be stopped if 

the patient develops gouty arthritis. 

o  Individuals who develop autoimmune thrombocytopenia secondary to 

rifampin therapy should not receive the drug thereafter. Similarly, the 

occurrence of optic neuritis with ethambutol is an indication for permanent 

discontinuation of this drug.  

 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

17

 

 

Drug-resistant TB   

  Drug-resistant TB is defined by the presence of resistance to any first-line 

agent.  

  Multidrug-resistant (MDR) TB is defined by resistance to at least rifampicin 

and isoniazid, with or without other drug resistance.  

  Extensively drug-resistant (XDR) TB is defined by resistance to at least 

rifampicin and isoniazid, in addition to any quinolone and at least one 

injectable second-line agent.  

  The prevalence of MDR-TB is rising. 

  It is more common in those with a prior history of TB, particularly if 

treatment has been inadequate, and those with HIV infection. 

  Diagnosis is challenging, especially in developing countries, and although 

cure may be possible, it requires prolonged treatment with less effective, 

more toxic and more expensive therapies.  

  Mortality rate from MDR-TB is high and that from XDR-TB higher still.  

Factors contributing to emergence of drug-resistant TB 

 

  Drug shortages. 

  Poor-quality drugs. 

  Lack of appropriate supervision. 

  Transmission of drug-resistant strains. 

  Prior anti-tuberculosis treatment. 

  Treatment failure (smear-positive at 5 months). 

 

 

 

 


background image

Tuberculosis               Dr. Abdulla Al- Farttoosi

 

 

 

14 & 28 – 12 - 2015

 

 

18

 

 

Vaccines 

       BCG (the Calmette-Guérin bacillus), a live attenuated vaccine derived from M. 

bovis, is the most established TB vaccine. It is administered by intradermal injection 

and is highly immunogenic. BCG appears to be effective in preventing disseminated 

disease, including tuberculous meningitis, in children, but its efficacy in adults is 

inconsistent and new vaccines are urgently needed. Current vaccination policies 

usually target children and other high-risk individuals. BCG is very safe with the 

occasional complication of local abscess formation. It should not be administered to 

those who are immunocompromised (e.g. by HIV) or pregnant. 

 

       

 

 

... End … 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 77 عضواً و 375 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل