Questionnaire to Preselect Patients with a High Probability of Primary Ciliary Dyskinesia

Abstract

Background: As diagnostic methods for primary ciliary dyskinesia are not generally available, we tested whether clinical criteria allow to preselect patients with a high probability of this disease, who should be further investigated in a specialized centre.

Patients and Methods: In patients with chronic cough we compared parameters of the case history with the finding of a reduced ciliary beat frequency (CBF). Data sheets of 323 patients (133 females, 190 males) aged 1 week through 40 years (median age 4.5 years) were available for analysis. Of these patients 46 (14%) had a reduced CBF.

Results: In this group the following features were found significantly more frequently compared to patients with normal CBF: neonatal respiratory disorder (odds ratio (OR) 9.0; 95% confidence interval (95% CI) 3.2;25), situs inversus (OR 8.1; 95% CI 2.5;26), retention of airway secretions (OR 6.7; 95% CI 2.4;19), recurrent pneumonia (OR 4.1; 95% CI 1.8;9.5), bronchiectasis (OR 3.5; 95% CI 1.2;11), asthma with poor response to treatment (OR 2.4; 95% CI 1.1;5.3). At least one of these potential indicators was present in 91% of the patients with reduced CBF.

Conclusions: In patients with chronic cough specific parameters of the case history indicate a high probability of a reduced ciliary beat frequency which is an indicator for primary ciliary dyskinesia. If none of these findings is present, a reduced CBF is highly unlikely.

Zusammenfassung

Hintergrund: Da diagnostische Verfahren für die primäre Ziliendyskinesie nicht allgemein verfügbar sind, überprüften wir, ob sich Patienten mit hoher Wahrscheinlichkeit für diese Erkrankung mittels klinischer Kriterien vorselektieren lassen, die zur weiterführender Diagnostik einem spezialisierten Zentrum zugeführt werden sollten.

Patienten und Methoden: Dazu stellten wir von 323 Patienten (133 weiblich, 190 männlich; Alter: 1 Woche–40 Jahre; Altersmedian: 4,5 Jahre) mit chronischem Husten Parameter aus der Krankengeschichte dem Befund einer reduzierten Zilienschlagfrequenz gegenüber. 46 Patienten (14 %) hatten eine reduzierte Zilienschlagfrequenz.

Ergebnisse: Signifikant häufiger waren folgende klinische Hinweise in der Gruppe der Patienten mit reduzierter Zilienschlagfrequenz zu finden: Atemnotsyndrom (Odds Ratio (OR) 9,0; 95% Konfidenz-Intervall (95% CI) 3,2;25), Situs inversus (OR 8,1; 95% CI 2,5;26), Retention von Sekreten in den Atemwegen (OR 6,7; 95% CI 2,4;19), rezidivierende Pneumonien (OR 4,1; 95% CI 1,8;9,5), Bronchiektasen (OR 3,5; 95% CI 1,2;11), therapierefraktäres Asthma (OR 2,4; 95% CI 1,1;5,3). Mindestens einer dieser Indikatoren fand sich bei 91% dieser Patienten mit reduzierter Zilienschlagfrequenz.

Schlussfolgerung: Bei Patienten mit chronischem Husten und spezifischer Anamnese ist eine reduzierte Zilienschlagfrequenz sehr wahrscheinlich, die wiederum ein Indikator der primären Ziliendyskinesie ist. Ohne einen dieser Befunde ist eine reduzierte Zilienschlagfrequenz sehr unwahrscheinlich.

Key words

primary ciliary dyskinesia - questionnaire - ciliary beat frequency - screening - cough - Kartagener syndrome

Schlüsselwörter

primäre Ziliendyskinesie - Fragebogen - Zilienschlagfrequenz - Screening - Husten - Kartagener-Syndrom

References

• 1 Barbato A, Frischer T, Kuehni CE. et al . Primary ciliary dyskinesia: A consensus statement on diagnostic and treatment approaches in children.  Eur Respir J. 2009;  34 1264-1276
• 2 Bossuyt PM, Reitsma JB, Bruns DE. et al . Towards complete and accurate reporting of studies of diagnostic accuracy: The STARD initiative.  Clin Chem. 2003;  49 1-6
• 3 Bush A, Cole P, Hariri M. et al . Primary ciliary dyskinesia: Diagnosis and standards of care.  Eur Respir J. 1998;  12 982-988
• 4 Bush A, Ferkol T. Movement: The emerging genetics of primary ciliary dyskinesia.  Am J Respir Crit Care Med. 2006;  174 109-110
• 5 Bush A, O’Callaghan C. Primary ciliary dyskinesia.  Arch Dis Child. 2002;  87 363-365
• 6 Calderon-Garciduenas L, Valencia-Salazar G, Rodriguez-Alcaraz A. et al . Ultrastructural nasal pathology in children chronically and sequentially exposed to air pollutants.  Am J Respir Cell Mol Biol. 2001;  24 132-138
• 7 Carson JL, Collier AM, Hu SS. Acquired ciliary defects in nasal epithelium of children with acute viral upper respiratory infections.  N Engl J Med. 1985;  312 463-468
• 8 Chilvers MA, McKean M, Rutman A. et al . The effects of coronavirus on human nasal ciliated respiratory epithelium.  Eur Respir J. 2001;  18 965-970
• 9 Chilvers MA, Rutman A, O’Callaghan C. Ciliary beat pattern is associated with specific ultrastructural defects in primary ciliary dyskinesia.  J Allergy Clin Immunol. 2003;  112 518-524
• 10 Corbelli R, Bringolf-Isler B, Amacher A. et al . Nasal nitric oxide measurements to screen children for primary ciliary dyskinesia.  Chest. 2004;  126 1054-1059
• 11 Coren ME, Meeks M, Morrison I. et al . Primary ciliary dyskinesia: age at diagnosis and symptom history.  Acta Paediatr. 2002;  91 667-669
• 12 Ellerman A, Bisgaard H. Longitudinal study of lung function in a cohort of primary ciliary dyskinesia.  Eur Respir J. 1997;  10 2376-2379
• 13 Fliegauf M, Olbrich H, Horvath J. et al . Mislocalization of DNAH5 and DNAH9 in respiratory cells from patients with primary ciliary dyskinesia.  Am J Respir Crit Care Med. 2005;  171 1343-1349
• 14 Hornef N, Olbrich H, Horvath J. et al . DNAH5 mutations are a common cause of primary ciliary dyskinesia with outer dynein arm defects.  Am J Respir Crit Care Med. 2006;  174 120-126
• 15 Hünseler C, Lange L, Kribs A. et al . Primäre Ziliendyskinesie als Ursache neonataler Atemnot.  Klin Pädiatr. 2009;  221 440
• 16 de Jongste JC, Shields MD. Chronic cough in children.  Thorax. 2003;  58 998-1003
• 17 Kartagener M. Zur Pathogenese der Bronchiektasien. Bronchiektasien bei situs viscerum inversus.  Beiträge zur Klinik der Tuberkulose. 1933;  83 489-501
• 18 Leigh MW, Pittman JE, Carson JL. et al . Clinical and genetic aspects of primary ciliary dyskinesia/Kartagener syndrome.  Genetics in Medicine. 2009;  11 (7) 473-487
• 19 Meeks M, Bush A. Primary ciliary dyskinesia (PCD).  Pediatr Pulmonol. 2000;  29 307-316
• 20 Meeks M, Coren M. PCD or not PCD.  Arch Dis Child. 2003;  88 460
• 21 Neesen J, Kirschner R, Ochs M. et al . Disruption of an inner arm dynein heavy chain gene results in asthenozoospermia and reduced ciliary beat frequency.  Hum Mol Genet. 2001;  10 1117-1128
• 22 Noone PG, Leigh MW, Sannuti A. et al . Primary ciliary dyskinesia: Diagnostic and phenotypic features.  Am J Respir Crit Care Med. 2004;  169 459-467
• 23 Nuesslein TG, Hufnagel C, Stephan V. et al . Yield of bronchial forceps biopsies in addition to nasal brushing for ciliary function analyses in children.  Klin Padiatr. 2004;  216 238-243
• 24 Omran H, Haffner K, Volkel A. et al . Homozygosity mapping of a gene locus for primary ciliary dyskinesia on chromosome 5p and identification of the heavy dynein chain DNAH5 as a candidate gene.  Am J Respir Cell Mol Biol. 2000;  23 696-702
• 25 Schwabe GC, Hoffmann K, Loges NT. et al . Primary ciliary dyskinesia associated with normal axoneme ultrastructure is caused by DNAH11 Mutations.  Hum Mutat. 2008;  29 289-298
• 26 Stannard W, Rutmann A, Wallis C. et al . Central microtubular agenesis causing primary ciliary dyskinesia.  Am J Respir Crit Care Med. 2004;  169 634-637
• 27 Turner JAP, Corkey CWB, Lee JYC. et al . Clinical expressions of immotile cilia syndrome.  Pediatrics. 1981;  67 805-810

Correspondence