etiologische diagnose van pneumokokkeninfecties
pneumokokken zijn een belangrijke oorzaak van pneumonie en een belangrijke oorzaak van meningitis, bacteriëmie, sepsis, otitis media, rhinitis en sinusitis . Klassiek, is de etiologische diagnose van deze besmettingen gedaan door het micro-organisme van geschikte geduldige steekproeven te kweken.,
Identificatie van Streptococcus pneumoniae uit cultuur hangt af van observatie van de morfologische kenmerken van zowel de bacteriën als de kolonies, evenals van drie andere belangrijke fenotypische kenmerken, waaronder catalase-negativiteit, galoplosbaarheid en optochinegevoeligheid. Gevoeligheid voor optochine is een steunpilaar voor de identificatie van pneumokokken vanwege het gemak waarmee de test kan worden uitgevoerd, op basis waarvan optochine ‘ s remming van de pneumokokkenatpase is, een kenmerk dat over het algemeen niet wordt gedeeld door andere viridiaanse streptokokken ., Het ontstaan van optochine-resistente varianten heeft echter de geldigheid van deze enige test voor de vermoedelijke identificatie van pneumokokken in twijfel getrokken. De specificiteit van de gal oplosbaarheidstest blijft hoog, en het is de meest nauwkeurige enkele test voor de identificatie van S. pneumoniae . Het fenotype van de galoplosbaarheid is het gevolg van de activering van het belangrijkste autolytische enzym (een n-acetylmuramyl-l-alanineamidase gecodeerd door het lytA-gen), dat ook kan worden bereikt door natriumdeoxycholaat., Enkele pneumokokkenisolaten bleken onoplosbaar in natriumdeoxycholaat, wat toegeschreven werd aan veranderingen in de belangrijkste autolysine , maar de overgrote meerderheid van de pneumokokken blijft gal oplosbaar, waardoor het een uiterst nauwkeurige test is voor pneumokokkenidentificatie.
Matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF) brengt een fundamentele verschuiving teweeg in de routinematige identificatie van microbiële pathogenen in klinische microbiologische laboratoria ., Ondanks het succes van MALDI-TOF in het stroomlijnen en het leveren van consistent nauwkeurige identificatie, zelfs met voorheen problematische organismen, is het succes van de momenteel beschikbare systemen bij het identificeren van S. pneumoniae slecht geweest . Het massaprofiel van MALDI-TOF systemen die in klinische microbiologielaboratoria worden ingezet wordt hoofdzakelijk geproduceerd door ribosomal proteã nen die de aanpassing met huidige taxonomische classificaties vergemakkelijken. Echter, S., pneumoniae is een clade binnen de evolutionair verwante mitis groep van streptokokken, waarmee het vele kenmerken, met inbegrip van gelijkaardige ribosomal proteã nen kan delen . Daarom is het onderscheid door MALDI-TOF tussen S. pneumoniae en zijn minder pathogene verwanten van de mitis-groep moeilijk. Onlangs werd betoogd dat het maken van dit onderscheid mogelijk zou zijn door een meer gedetailleerde analyse van de massaprofielen , gevolgd door een publicatie waarin het succes van een in de handel verkrijgbaar systeem werd beschreven om S. pneumoniae te onderscheiden van andere soorten van de mitis-groep ., Deze bemoedigende ontwikkelingen kunnen leiden tot een vereenvoudiging van de routinematige identificatie van S. pneumoniae in klinische microbiologische laboratoria.
het vermogen om een capsulair polysaccharide (CPS) te produceren is ook een kenmerk van pneumokokken. De capsule kan met verschillende microscopietechnieken worden gevisualiseerd, maar bij pneumokokken wordt de aanwezigheid van een CPS meestal gedetecteerd met behulp van specifieke sera . Het Statens Serum Institut in Kopenhagen, Denemarken, is de meest voorkomende bron van sera om pneumokokkencapsules te identificeren., Ze leveren een “omni-serum” dat reageert met alle bekende pneumokokkencapsules en dat nuttig kan zijn bij de identificatie van pneumokokken, evenals specifieke sera die alleen reageren met bepaalde polysachariden of groepen polysachariden . Niet-ingekapselde pneumokokken zijn bekend en zijn vaak in verband gebracht met uitbraken van conjunctivitis . Aangezien de produktie van een CPS echter zo kenmerkend is voor pneumokokken, zijn deze aan bijzonder strenge proeven onderworpen om hun identificatie als S. pneumoniae te bevestigen .,
de identificatie van de pneumokokken-CPS door de Quellung-effect-of Neufeld-test, met behulp van specifieke konijnensera, is een bewezen techniek die sinds de vroege dagen van pneumokokkenserotypering wordt gebruikt . Deze techniek vereist echter specifieke expertise, dus meer recent heeft het Statens Serum Institut een latex agglutinatietest beschikbaar gesteld, die een meer gestroomlijnde procedure voor het serotyperen van pneumokokken mogelijk maakt . Om dit proces verder te vereenvoudigen, zijn verschillende” genetische serotypering “schema’ s ontwikkeld om specifieke kenmerken van de CPS loci te identificeren., Ondanks de veelheid van benaderingen, zijn die breder aangenomen gebaseerd op PCR-versterking van specifieke serogroep of serotype genen . In feite zijn zowel conventionele als real-time PCR-procedures ontwikkeld en is een grote verscheidenheid aan regelingen voorgesteld om rekening te houden met de verschillen in prevalentie van de verschillende serotypen in verschillende geografische regio ‘ s ., Hoewel het genetische serotyping serotyping beschikbaar aan een groter aantal laboratoria heeft gemaakt en heeft geholpen om onduidelijke reacties te verduidelijken, blijven de fenotypic methodes de gouden standaard voor pneumokokkenserotyping , en die dit weerspiegelen, zijn de hybride benaderingen die zowel PCR als monoclonal antilichamen impliceren ook ontwikkeld ., Misschien wel de duidelijkste voorbeelden hiervan zijn isolaten waarin de capsulaire locus puntmutaties of inserties bevat die leiden tot de afwezigheid van expressie van een CPS (van der Linden en Ramirez, ongepubliceerde gegevens) maar die een serotype zouden krijgen volgens genetische serotypering schema ‘ s.
nieuwere methodologieën die gebaseerd zijn op de detectie van microbiële componenten worden steeds belangrijker bij de diagnose van pneumokokkeninfecties ., De immunochromatografische detectie van C-polysaccharide (teichoëzuur) in urine heeft de diagnose van pneumokokkenpneumonie bij volwassenen sterk verbeterd, hoewel de hoge frequentie van pneumokokkenvervoer bij kinderen resulteert in onvoldoende specificiteit van de test . De test is ook gevalideerd voor gebruik in liquor, wat leidt tot een verbeterde etiologische diagnose van meningitis ., Er zijn steeds meer aanwijzingen voor het nut van de test voor het opsporen van pneumokokken in pleurale vloeistof bij zowel kinderen als volwassenen , maar er is veel minder informatie over het gebruik ervan bij bronchoalveolaire lavage , in nasofaryngeale aspiraten of in bloedkweekmedia , waar het nuttig kan zijn voor het opsporen van pneumokokken die niet langer levensvatbaar zijn.
recenter is de detectie van pneumokokken-DNA gebruikt voor diagnostiek. Voor dit doel, is de versterking door PCR van fragmenten van genen specifiek voor S. pneumoniae, zoals lytA, ply, psaA, cpsA (wzg), of spn9802 gebruikt., Real-time PCR methodologieën zijn getoond om gevoeliger te zijn dan conventionele PCR, maar andere variaties, met inbegrip van opsporing van de PCR-producten met parels, microarrays, of groottefractionering werden ook ontwikkeld . Het combineren van de versterking van DNA voor identificatie met de hierboven besproken genetische serotyping benaderingen staat de identificatie van het serotype van de stam toe zonder de noodzaak van cultuur . Het gebruik van deze methodologieën in parapneumonic effusions of empyema is goed gedocumenteerd en verbetert sterk de etiologische diagnostische opbrengst over cultuur .,
Er is grote belangstelling voor het gebruik van deze methoden om pneumokokken in het bloed op te sporen voor gevallen van pneumonie bij zowel kinderen als volwassenen . Echter, de hoge transportsnelheid van pneumokokken bij kinderen kan een belangrijke confounder zijn door het detecteren van de circulatie van pneumokokken DNA in gezonde dragers . Twee studies hebben specifiek op deze kwestie ingegaan, met tegenstrijdige resultaten . Andere studies geven aan dat de geschatte pneumokokkenbelasting in het bloed gecorreleerd is met de ernst van de ziekte en mogelijk kan worden gebruikt om onderscheid te maken tussen kolonisatie en infectie .,
een soortgelijke aanpak is aanbevolen voor de respiratoire specimens die vaker beschikbaar zijn, zoals sputum. De waarde van sputum bij de diagnose van longontsteking is uitvoerig besproken , zelfs in de context van conventionele kweekmethoden. Hoewel kan worden betoogd dat de afwezigheid van pneumokokken het mogelijk zou kunnen uitsluiten als etiologische agens, een hypothese die zeker verder onderzoek rechtvaardigt, kan de detectie ervan worden toegeschreven aan infectie of asymptomatisch vervoer ., Bij volwassenen is de kwantificering van pneumokokken-of pneumokokken-DNA in sputum voorgesteld om onderscheid te maken tussen kolonisatie en ziekte , maar dit kan worden gecompliceerd door de variabiliteit van de analyses en het ontbreken van duidelijke criteria voor het bepalen van cutoff-waarden, zelfs in monsters van goede kwaliteit . Bij kinderen zijn soortgelijke benaderingen voorgesteld, maar de diagnostische waarde van deze benadering wordt verder in twijfel getrokken door het feit dat veel kinderen bij zeer hoge dichtheden door pneumokokken worden gekoloniseerd., Het monitoren van twee belangrijke gastheermarkers, C-reactief eiwit en procalcitonine, lijkt de specificiteit van PCR-assays in de diagnose van pneumokokken lagere luchtweginfectie te verhogen . Ondanks deze onzekerheden bieden verschillende in de handel verkrijgbare analyses reeds de detectie van pneumokokken-DNA voor diagnostische doeleinden .,
hoewel traditionele microbiologische methoden, met inbegrip van de recentere antigeendetectiemethoden, in veel laboratoria de steunpilaar zullen blijven voor de diagnose van pneumokokkeninfecties, zullen nieuwe moleculaire methoden ongetwijfeld steeds belangrijker worden. De toegenomen toepassing van moleculaire tests zal afhangen van het verduidelijken van de relevantie voor het identificeren van infectie van het detecteren van bewijs van de aanwezigheid van bacteriële producten in menselijke monsters. Dit zal bijzonder ingewikkeld zijn voor respiratoire specimens, waar het debat nog steeds gaande is, zelfs voor de meer traditionele benaderingen., Gezien ons toenemende begrip van de relaties tussen meerdere pathogenen in de bovenste luchtwegen die hun vermogen om infecties te veroorzaken kunnen beïnvloeden, zullen moleculaire benaderingen die meerdere pathogenen detecteren ongetwijfeld steeds belangrijker worden in de etiologische diagnose van luchtweginfecties .