Etiologiske Diagnose av Pneumokokk Infeksjoner
Pneumococci er en ledende årsak til lungebetennelse og en viktig årsak til meningitt, bakterier, sepsis, otitis media, rhinitt og sinusitt . Klassisk, er den etiologiske diagnosen av disse infeksjonene har blitt gjort ved å dyrke den mikroorganismen fra egnet pasientprøver.,
Identifisering av Streptococcus pneumoniae fra kultur avhenger observasjon av morphologic egenskaper av både bakterier og koloniene, så vel som på tre andre viktigste fenotypiske egenskaper, inkludert catalase negativitet, galle oppløselighet, og optochin mottakelighet. Mottakelighet for optochin er en bærebjelke for identifisering av pneumococci på grunn av den lette utførelsen av testen, på grunnlag av det som er optochin er hemming av pneumokokk ATPase, en egenskap som er generelt ikke deles av andre viridians streptokokker ., Men, fremveksten av optochin-resistente varianter har det settes spørsmålstegn ved gyldigheten av å bruke dette eneste test for presumptive identifisering av pneumococci. Spesifisiteten av galle løselighet test er fortsatt høy, og det er den mest nøyaktige enkelt test for identifisering av S. pneumoniae . Galle løselighet fenotypen er grunn til aktivering av store autolytic enzym (en N-acetylmuramyl-l-alanin amidase kodet av lytA genet), som kan også oppnås ved sodium deoxycholate., Noen pneumokokk-isolater ble funnet å være uløselig i natrium deoxycholate, som har blitt tilskrevet endringer i den store autolysin , men det overveldende flertallet av pneumococci forbli galle oppløses, noe som gjør det til et ekstremt nøyaktig test for pneumokokk identifikasjon.
Matrix-assisted laser desorpsjon ionisering–time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF) er å bringe en grunnleggende endring i rutine identifisering av mikrobielle patogener i klinisk mikrobiologi laboratorier ., På tross av MALDI-TOF suksess i effektivisering og gir konsekvent nøyaktig identifikasjon, selv med tidligere problematisk organismer, suksess for tiden tilgjengelig systemer i å identifisere S. pneumoniae har vært dårlig . Massen profil av MALDI-TOF-systemer utplassert i klinisk mikrobiologi laboratorier genereres i hovedsak av ribosom proteiner legge til rette for overholdelse av gjeldende taksonomiske klassifikasjoner. Imidlertid, S., pneumoniae er en clade innenfor evolusjonær i slekt mitis gruppe av streptokokker, som kan dele mange egenskaper, inkludert lignende ribosom-proteiner . Derfor, skille av MALDI-TOF mellom S. pneumoniae og dens mindre patogene slektninger av mitis gruppen er vanskelig. Nylig ble det hevdet at det å gjøre dette skillet kunne være mulig med en mer detaljert analyse av masse profiler , og dette ble etterfulgt av en publikasjon rapportering lykkes med et kommersielt tilgjengelig system for å skille S. pneumoniae fra andre arter mitis gruppe ., Disse oppmuntrende utvikling kan resultere i en forenkling av rutine identifisering av S. pneumoniae i klinisk mikrobiologi laboratorier.
evnen til å produsere en capsular polysakkarid (CPS) er også et kjennetegn på pneumococci. Kapselen kan bli visualisert ved flere mikroskopi teknikker, men i pneumococci tilstedeværelsen av en CPS er vanligvis oppdaget ved hjelp av bestemte områder . Statens Serum Institut i København, Danmark, er den hyppigste kilde til sera for å identifisere pneumokokk kapsler., De gir en «omni-serum» som reagerer med alle kjente pneumokokk kapsler og som kan være nyttig i identifisering av pneumococci, samt spesifikke områder som reagerer bare med særlig polysakkarider eller grupper av polysakkarider . Ikke-innkapslede pneumococci er kjent og har ofte vært forbundet med konjunktivitt utbrudd . Imidlertid, siden produksjonen av en CPS er en definerende egenskap av pneumococci, disse har vært underlagt særlig strenge tester for å bekrefte deres identifikasjon som S. pneumoniae .,
identifisering av pneumokokk CPS av Quellung effekt eller Neufeld teste, ved hjelp av spesifikke kanin sera, er en velprøvd teknikk som har vært brukt siden de tidlige dager av pneumokokk serotyping . Men denne teknikken krever en bestemt kompetanse, slik at flere nylig, Statens Serum Institut har laget en latex agglutinasjon test tilgjengelig, som tillater en mer strømlinjeformet prosedyre for serotyping pneumococci . For å ytterligere forenkle denne prosessen, flere «genetisk serotyping» ordninger har blitt utviklet for å identifisere spesielle egenskapene til cps-loci., På tross av mangfold av tilnærminger, de som er mer allment vedtatt er basert på PCR-amplifikasjon av spesifikke serogruppe eller serotype gener . Faktisk, både konvensjonelle og real-time PCR-prosedyrer har blitt utviklet, og et stort mangfold av ordninger har blitt foreslått for å imøtekomme forskjeller i utbredelsen av de ulike serotypes i forskjellige geografiske regioner ., Selv om genetiske serotyping har gjort serotyping tilgjengelig for et større antall laboratorier og har bidratt til å avklare uklare reaksjoner, fenotypiske metoder fortsatt gullstandarden for pneumokokk serotyping , og gjenspeiler dette, hybrid tilnærminger som involverer både PCR og monoklonale antistoffer har også blitt utviklet ., Kanskje den klareste eksemplene på dette er isolater som capsular locus inneholder punkt mutasjoner eller innsettinger fører til fravær av uttrykk for en CPS (van der Linden og Ramirez, upubliserte data), men som ville bli tildelt en serotype i henhold til genetisk serotyping ordninger.
Nyere metoder å stole på påvisning av mikrobielle komponenter-blir stadig mer viktig i diagnostisering av pneumokokk-infeksjoner ., Den immunochromatographic påvisning av C polysakkarid (teichoic acid) i urin er betydelig forbedret diagnose av pneumokokk lungebetennelse hos voksne, men hos barn med høy frekvens av pneumokokk transport resulterer i utilstrekkelig spesifisitet av testen . Testen er også godkjent for bruk i CSF, noe som fører til forbedret etiologiske diagnosen hjernehinnebetennelse ., Det er økende bevis for nytten av test for å påvise pneumococci i pleural væske i både barn og voksne , men det er mye mindre informasjon om sin bruk i bronchoalveolar lavage , i nasofaryngeal aspirates , eller i blod kultur, media, hvor det kan være til nytte i å oppdage pneumococci som ikke lenger er levedyktig.
Mer nylig, påvisning av pneumokokk-DNA har blitt brukt for diagnostikk. For dette formål, forsterkning av PCR av fragmenter av gener som er spesifikke for S. pneumoniae, som lytA, ply, psaA, cpsA (wzg), eller spn9802 har blitt brukt., Real-time PCR-metoder som har vist seg å være mer følsomme enn konvensjonell PCR, men andre varianter, inkludert oppdagelsen av PCR-produkter med perler, microarrays, eller størrelse fractionation ble også utviklet . Ved å kombinere DNA amplifikasjon for identifikasjon med den genetiske serotyping tilnærminger som er diskutert ovenfor tillater identifisering av serotype av belastning uten nødvendigheten av kultur . Bruk av disse metoder i parapneumonic effusions eller empyema er godt dokumentert og i stor grad forbedrer etiologic diagnostiske avkastning over kultur .,
Det er stor interesse i å bruke disse metodene for å oppdage pneumococci i blodet for tilfeller av lungebetennelse i både barn og voksne . Men den høye vogn pris av pneumococci i barn vil kunne være et viktig confounder ved å registrere sirkulasjon av pneumokokk-DNA i friske bærere . To studier har spesifikt adressert dette problemet, med motstridende resultater . Andre studier indikerer at den estimerte pneumokokk legg i blodet er forbundet med sykdommens alvorlighetsgrad og kan potensielt brukes til å skille mellom kolonisering og infeksjon .,
En lignende tilnærming har blitt anbefalt i tilfelle av respiratoriske prøver som er mer vanlige tilgjengelig, for eksempel sputum. Verdien av slim i diagnostisering av lungebetennelse har blitt grundig diskutert , selv i sammenheng med konvensjonelle kultur metoder. Mens det kan argumenteres for at fravær av pneumococci potensielt kan utelukke det som en etiologiske agent, en hypotese som absolutt garanterer videre studier, sin oppdagelse som kunne tilskrives enten infeksjon eller asymptomatiske transport ., Hos voksne, kvantifisering av pneumococci eller pneumokokk-DNA i sputum har blitt foreslått å skille mellom kolonisering og sykdom , men dette kan være komplisert av variasjonen i analysene, og mangelen på klare kriterier for å definere cutoff-verdier, selv i god kvalitet prøvene . I barn, lignende tiltak har blitt foreslått , men den diagnostiske verdien av denne tilnærmingen er videre stilt spørsmål ved det faktum at mange barn er kolonisert av pneumococci ved svært høye tettheter., Overvåking to viktige vert markører, C-reaktivt protein og procalcitonin, ser ut til å øke spesifisiteten av PCR-analyser i diagnostisering av pneumokokk nedre luftveisinfeksjon . På tross av disse usikkerhetene, flere kommersielt tilgjengelige analyser allerede tilbyr påvisning av pneumokokk-DNA for diagnostiske formål .,
Selv om tradisjonelle mikrobiologiske metoder, inkludert nyere antigen påvisning metoder, vil være bærebjelken i mange laboratorier for diagnostisering av pneumokokk infeksjoner, nyere molekylære metoder vil utvilsomt bli stadig viktigere. Økt adopsjon av molekylære tester vil avhenge avklare relevans for å identifisere infeksjon av å avdekke bevis for tilstedeværelse av bakterielle produkter i humane prøver. Dette vil være spesielt komplisert for respiratoriske prøver, hvor debatten er fortsatt pågående, selv for de mer tradisjonelle tilnærminger., Gitt vår økende forståelse av relasjoner mellom flere patogener i de øvre luftveiene som kan tilstanden deres evne til å forårsake infeksjoner, molekylær tilnærminger som oppdager flere patogener vil utvilsomt bli stadig viktigere i den etiologiske diagnosen luftveier infeksjoner .