Infectiousness of TB patients and factors associated with the airborne survival of Mycobacterium tuberculosis: Tuberculosis Infectiousness and TrANsmission (TITAN) study
Date
2024-03
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: Tuberkulose is wêreldwyd die grootste aansteeklike oorsaak van sterftes en word van persoon tot persoon oorgedra via aërosols wat hoofsaaklik deur hoes geproduseer word. Alhoewel, dit is egter uitdagend om TB-aërosols te evalueer, beide van pasiënte en deur in vitro-modelle. Verder is daar 'n gebrek aan implementeerbare oplossings wat uit TB-aerobiologie navorsing stem. Ons het gepoog om kennisgapings onder hierdie tema aan te spreek. Eerstens (Hoofstuk 3), met behulp van ‘n “Human Aerosol Chamber”, het lugdraende Mycobacterium tuberculosis en druppels geëvalueer deur gebruik te maak van verskillende uitlesings (kultuur, DNS), en hoe dit verskil het op grond van verskillende respiratoriese oefeninge (gewoone-asemhaling, spontane hoes en gedwonge hoes). Ons het ook variante van verskillende gesigbedekkings ondersoek, wat moontlik minder stigmatiserende effek (gedoen voor COVID-19) sal he, asook hoe aansteeklikheid deur twee weke se effektiewe behandeling beïnvloed is. Ons het gewys dat 1) nie-chirurgiese vorms van gesigbedekking druppels wat deur mense met TB gegenereer word, kan verminder (die Stad Kaapstad oorweeg dit nou om hierdie alternatiewe gesigbedekkings aan te bied as deel van pogings om persoonlike asemhalingsbeskerming in gemeenskappe te bevorder), 2) hoesonderdrukking tydens gewoone-asemhaling kan steeds 'n infeksierisiko verteenwoordig, en 3) partikeltellings en “colony forming units” (CFU's) word nie met hoesfrekwensie geassosieer nie. Verder, gedurende 'n tydperk van studie-ontwrigting as gevolg van COVID-19, het ons 'n kommentaar geskryf hoe pandemie-mandaat persoonlike asemhalingsbeskerming TB-oordrag kan verminder (Hoofstuk 2). Na twee weke se behandeling was daar 'n beduidende toename in partikeltellings tydens spontane hoes en verminderde aërosolaansteeklikheid in alle respiratoriese oefeninge. Tweedens (Hoofstuk 4), maak pasiënte se heterogeniteit dit moeilik om spesifieke Mtb op ‘n beheerde wyse te bestudeer. Daarom het ons ‘n “Sampler for In Vitro Aerosols (SIVA) ontwerp. BCGbakteria was geaërosoliseer en gekwantifiseer deur gebruik te maak van kultuur- en DNS-uitlesings. Derdens (Hoofstuk 5), is fluoressensiediasetaat (FDA) kleuring gebruik as 'n vinnige kleuringsmetode om lewensvatbare Mtb bakteria in sputum te identifiseer en met aansteeklikheid in kontakte te korreleer. Die gebruik van FDA op sputum was nog noiit voorheen tesame met aërosoluitlesings geëvalueer nie. Die tegniek was geassesseer in vergelyking met Auramine O en kultuur en ons het gewys dat FDA sensitiwiteit nie beïnvloed word deur konsentrasie van Mtb teenwoordig in die monster nie. TITAN demonstreer die gebruik van 'n nuwe “Human Aerosol Chamber” om TB-aërosol aansteeklikheid te bestudeer (Hoofstuk 2 en 3), en die doeltreffendheid van gesigbedekking. Dit het 'n direkte impak op hoe die Stad Kaapstad strategieë implementeer om teen TB-oordrag te veg. Die opgedateerde SIVA-model voeg waarde toe in hoe ons Mtb-aerobiologie en aansteeklikheid bestudeer en het groot toepaslikheid vir toekomstige studies.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Tuberkulose is wêreldwyd die grootste aansteeklike oorsaak van sterftes en word van persoon tot persoon oorgedra via aërosols wat hoofsaaklik deur hoes geproduseer word. Alhoewel, dit is egter uitdagend om TB-aërosols te evalueer, beide van pasiënte en deur in vitro-modelle. Verder is daar 'n gebrek aan implementeerbare oplossings wat uit TB-aerobiologie navorsing stem. Ons het gepoog om kennisgapings onder hierdie tema aan te spreek. Eerstens (Hoofstuk 3), met behulp van ‘n “Human Aerosol Chamber”, het lugdraende Mycobacterium tuberculosis en druppels geëvalueer deur gebruik te maak van verskillende uitlesings (kultuur, DNS), en hoe dit verskil het op grond van verskillende respiratoriese oefeninge (gewoone-asemhaling, spontane hoes en gedwonge hoes). Ons het ook variante van verskillende gesigbedekkings ondersoek, wat moontlik minder stigmatiserende effek (gedoen voor COVID-19) sal he, asook hoe aansteeklikheid deur twee weke se effektiewe behandeling beïnvloed is. Ons het gewys dat 1) nie-chirurgiese vorms van gesigbedekking druppels wat deur mense met TB gegenereer word, kan verminder (die Stad Kaapstad oorweeg dit nou om hierdie alternatiewe gesigbedekkings aan te bied as deel van pogings om persoonlike asemhalingsbeskerming in gemeenskappe te bevorder), 2) hoesonderdrukking tydens gewoone-asemhaling kan steeds 'n infeksierisiko verteenwoordig, en 3) partikeltellings en “colony forming units” (CFU's) word nie met hoesfrekwensie geassosieer nie. Verder, gedurende 'n tydperk van studie-ontwrigting as gevolg van COVID-19, het ons 'n kommentaar geskryf hoe pandemie-mandaat persoonlike asemhalingsbeskerming TB-oordrag kan verminder (Hoofstuk 2). Na twee weke se behandeling was daar 'n beduidende toename in partikeltellings tydens spontane hoes en verminderde aërosolaansteeklikheid in alle respiratoriese oefeninge. Tweedens (Hoofstuk 4), maak pasiënte se heterogeniteit dit moeilik om spesifieke Mtb op ‘n beheerde wyse te bestudeer. Daarom het ons ‘n “Sampler for In Vitro Aerosols (SIVA) ontwerp. BCGbakteria was geaërosoliseer en gekwantifiseer deur gebruik te maak van kultuur- en DNS-uitlesings. Derdens (Hoofstuk 5), is fluoressensiediasetaat (FDA) kleuring gebruik as 'n vinnige kleuringsmetode om lewensvatbare Mtb bakteria in sputum te identifiseer en met aansteeklikheid in kontakte te korreleer. Die gebruik van FDA op sputum was nog noiit voorheen tesame met aërosoluitlesings geëvalueer nie. Die tegniek was geassesseer in vergelyking met Auramine O en kultuur en ons het gewys dat FDA sensitiwiteit nie beïnvloed word deur konsentrasie van Mtb teenwoordig in die monster nie. TITAN demonstreer die gebruik van 'n nuwe “Human Aerosol Chamber” om TB-aërosol aansteeklikheid te bestudeer (Hoofstuk 2 en 3), en die doeltreffendheid van gesigbedekking. Dit het 'n direkte impak op hoe die Stad Kaapstad strategieë implementeer om teen TB-oordrag te veg. Die opgedateerde SIVA-model voeg waarde toe in hoe ons Mtb-aerobiologie en aansteeklikheid bestudeer en het groot toepaslikheid vir toekomstige studies.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Tuberkulose is wêreldwyd die grootste aansteeklike oorsaak van sterftes en word van persoon tot persoon oorgedra via aërosols wat hoofsaaklik deur hoes geproduseer word. Alhoewel, dit is egter uitdagend om TB-aërosols te evalueer, beide van pasiënte en deur in vitro-modelle. Verder is daar 'n gebrek aan implementeerbare oplossings wat uit TB-aerobiologie navorsing stem. Ons het gepoog om kennisgapings onder hierdie tema aan te spreek. Eerstens (Hoofstuk 3), met behulp van ‘n “Human Aerosol Chamber”, het lugdraende Mycobacterium tuberculosis en druppels geëvalueer deur gebruik te maak van verskillende uitlesings (kultuur, DNS), en hoe dit verskil het op grond van verskillende respiratoriese oefeninge (gewoone-asemhaling, spontane hoes en gedwonge hoes). Ons het ook variante van verskillende gesigbedekkings ondersoek, wat moontlik minder stigmatiserende effek (gedoen voor COVID-19) sal he, asook hoe aansteeklikheid deur twee weke se effektiewe behandeling beïnvloed is. Ons het gewys dat 1) nie-chirurgiese vorms van gesigbedekking druppels wat deur mense met TB gegenereer word, kan verminder (die Stad Kaapstad oorweeg dit nou om hierdie alternatiewe gesigbedekkings aan te bied as deel van pogings om persoonlike asemhalingsbeskerming in gemeenskappe te bevorder), 2) hoesonderdrukking tydens gewoone-asemhaling kan steeds 'n infeksierisiko verteenwoordig, en 3) partikeltellings en “colony forming units” (CFU's) word nie met hoesfrekwensie geassosieer nie. Verder, gedurende 'n tydperk van studie-ontwrigting as gevolg van COVID-19, het ons 'n kommentaar geskryf hoe pandemie-mandaat persoonlike asemhalingsbeskerming TB-oordrag kan verminder (Hoofstuk 2). Na twee weke se behandeling was daar 'n beduidende toename in partikeltellings tydens spontane hoes en verminderde aërosolaansteeklikheid in alle respiratoriese oefeninge. Tweedens (Hoofstuk 4), maak pasiënte se heterogeniteit dit moeilik om spesifieke Mtb op ‘n beheerde wyse te bestudeer. Daarom het ons ‘n “Sampler for In Vitro Aerosols (SIVA) ontwerp. BCGbakteria was geaërosoliseer en gekwantifiseer deur gebruik te maak van kultuur- en DNS-uitlesings. Derdens (Hoofstuk 5), is fluoressensiediasetaat (FDA) kleuring gebruik as 'n vinnige kleuringsmetode om lewensvatbare Mtb bakteria in sputum te identifiseer en met aansteeklikheid in kontakte te korreleer. Die gebruik van FDA op sputum was nog noiit voorheen tesame met aërosoluitlesings geëvalueer nie. Die tegniek was geassesseer in vergelyking met Auramine O en kultuur en ons het gewys dat FDA sensitiwiteit nie beïnvloed word deur konsentrasie van Mtb teenwoordig in die monster nie. TITAN demonstreer die gebruik van 'n nuwe “Human Aerosol Chamber” om TB-aërosol aansteeklikheid te bestudeer (Hoofstuk 2 en 3), en die doeltreffendheid van gesigbedekking. Dit het 'n direkte impak op hoe die Stad Kaapstad strategieë implementeer om teen TB-oordrag te veg. Die opgedateerde SIVA-model voeg waarde toe in hoe ons Mtb-aerobiologie en aansteeklikheid bestudeer en het groot toepaslikheid vir toekomstige studies.
Description
Thesis (PhD)--Stellenbosch University, 2024.