etiologisk diagnos av pneumokockinfektioner
pneumokocker är en ledande orsak till lunginflammation och en viktig orsak till hjärnhinneinflammation, bakteriemi, sepsis, otitis media, rinit och bihåleinflammation . Klassiskt har den etiologiska diagnosen av dessa infektioner gjorts genom att odla mikroorganismen från lämpliga patientprover.,
identifiering av Streptococcus pneumoniae från odling beror på observation av morfologiska egenskaper hos både bakterier och kolonier, liksom på tre andra huvudsakliga fenotypiska egenskaper, inklusive katalas negativitet, galla löslighet, och optokin känslighet. Känslighet för optochin är en stöttepelare för identifiering av pneumokocker på grund av testets enkla prestanda, vars grund är optochins inhibering av pneumokockatpas, en egenskap som i allmänhet inte delas av andra viridians streptokocker ., Framväxten av optochinresistenta varianter har emellertid ifrågasatt giltigheten av att använda detta enda test för presumptiv identifiering av pneumokocker. Specificiteten hos galllöslighetstestet förblir hög, och det är det mest exakta enskilda testet för identifiering av S. pneumoniae . Fenotypen av galllöslighet beror på aktiveringen av det huvudsakliga autolytiska enzymet (ett n-acetylmuramyl-l-alaninamidas kodat av lytA-genen), vilket också kan uppnås genom natriumdeoxikolat., Några pneumokockisolat befanns vara olösliga i natriumdeoxikolat , vilket har tillskrivits förändringar i det stora autolysinet, men den överväldigande majoriteten av pneumokocker förblir galllösliga, vilket gör det till ett extremt exakt test för pneumokockidentifiering.
Matrisassisterad laser desorptionsjonisering-tiden för flygmasspektrometri (MALDI–TOF) medför en grundläggande förändring i rutinmässig identifiering av mikrobiella patogener i kliniska mikrobiologiska laboratorier ., Trots MALDI-tofs framgång med att effektivisera och tillhandahålla konsekvent korrekt identifiering, även med tidigare problematiska organismer, har framgången för nuvarande tillgängliga system för att identifiera S. pneumoniae varit dålig . Massprofilen för MALDI-TOF-system som används i kliniska mikrobiologiska laboratorier genereras främst av ribosomala proteiner som underlättar anpassningen till nuvarande taxonomiska klassificeringar. Men S., pneumoniae är en clade inom den evolutionärt relaterade mitis-gruppen av streptokocker, med vilken den kan dela många egenskaper, inklusive liknande ribosomala proteiner . Därför är det svårt att skilja MALDI-TOF mellan S. pneumoniae och dess mindre patogena släktingar till mitis-gruppen. Nyligen hävdades det att det kunde vara möjligt att göra denna åtskillnad med hjälp av en mer detaljerad analys av massprofilerna , och detta följdes av en publikation som rapporterade framgången för ett kommersiellt tillgängligt system för att skilja S. pneumoniae från andra arter i mitis-gruppen ., Denna uppmuntrande utveckling kan leda till en förenkling av rutinidentifieringen av S. pneumoniae i kliniska mikrobiologiska laboratorier.
förmågan att producera en kapselpolysackarid (CPS) är också ett kännetecken för pneumokocker. Kapseln kan visualiseras med flera mikroskopitekniker, men i pneumokocker detekteras närvaron av en CPS vanligen med hjälp av specifik sera . Statens Serum Institut i Köpenhamn, Danmark, är den vanligaste källan till sera för att identifiera pneumokockkapslar., De ger ett ”Omni-serum” som reagerar med alla kända pneumokockkapslar och som kan vara användbara vid identifiering av pneumokocker, liksom specifika serum som endast reagerar med speciella polysackarider eller grupper av polysackarider . Icke-inkapslade pneumokocker är kända och har ofta förknippats med konjunktivit utbrott . Eftersom produktionen av en CPS är ett sådant definierande drag hos pneumokocker har dessa emellertid varit föremål för särskilt stränga tester för att bekräfta deras identifiering som S. pneumoniae .,
identifiering av pneumokockcps genom Quellung-effekten eller Neufeld-testet, med hjälp av specifik kaninserum, är en beprövad teknik som har använts sedan de första dagarna av pneumokockserotypning . Denna teknik kräver dock särskild expertis, så på senare tid har Statens Serum Institut gjort ett latexagglutinationstest tillgängligt, vilket möjliggör ett mer strömlinjeformat förfarande för serotypning av pneumokocker . För att ytterligare förenkla denna process har flera ”genetiska serotyping” – system utvecklats för att identifiera särskilda egenskaper hos cps loci., Trots de många tillvägagångssätten är de mer allmänt antagna baserade på PCR-förstärkning av specifika serogrupp-eller serotypgener . I själva verket har både konventionella och realtids PCR-förfaranden utvecklats, och en stor mångfald av system har föreslagits för att tillgodose skillnaderna i prevalens av de olika serotyperna i olika geografiska regioner ., Även om genetisk serotypning har gjort serotypning tillgänglig för ett större antal laboratorier och har bidragit till att klargöra oklara reaktioner, är fenotypiska metoder fortfarande guldstandarden för pneumokockserotypning , och återspeglar detta har hybridmetoder som involverar både PCR och monoklonala antikroppar också utvecklats ., Kanske är de tydligaste exemplen på detta isolat där kapsellokalen innehåller punktmutationer eller Infogningar som leder till frånvaro av uttryck av en CPS (van der Linden och Ramirez, opublicerade data) men det skulle tilldelas en serotyp enligt genetiska serotypningssystem.
nyare metoder som bygger på detektering av mikrobiella komponenter blir allt viktigare vid diagnos av pneumokockinfektioner ., Immunokromatografisk detektion av C-polysackarid (teichoesyra) i urinen har avsevärt förbättrat diagnosen pneumokock lunginflammation hos vuxna, men hos barn den höga frekvensen av pneumokock vagn resulterar i otillräcklig specificitet av testet . Testet valideras också för användning i CSF, vilket leder till förbättrad etiologisk diagnos av meningit ., Det finns ökande bevis för nyttan av testet vid detektering av pneumokocker i pleurvätska hos både barn och vuxna , men det finns mycket mindre information om dess användning i bronkoalveolär lavage , i nasofaryngeala aspirater eller i blodkulturmedier , där det kan vara till nytta vid detektering av pneumokocker som inte längre är livskraftiga.
nyligen har detektering av pneumokock-DNA använts för diagnostik. För detta ändamål har amplifieringen av PCR av fragment av gener som är specifika för S. pneumoniae, såsom lytA, ply, psaa, cpsA (wzg) eller spn9802 använts., PCR-metoder i realtid har visat sig vara känsligare än konventionell PCR, men andra variationer, inklusive detektering av PCR-produkter med pärlor, mikroarrays eller storleksfraktionering, utvecklades också . Genom att kombinera DNA-förstärkning för identifiering med de genetiska serotypningsmetoderna som diskuterats ovan kan man identifiera stamens serotyp utan behov av kultur . Användningen av dessa metoder i parapneumoniska effusioner eller empyema är väl dokumenterad och förbättrar kraftigt det etiologiska diagnostiska utbytet över kulturen .,
det finns stort intresse för att använda dessa metoder för att upptäcka pneumokocker i blodet för fall av lunginflammation hos både barn och vuxna . Den höga transporthastigheten för pneumokocker hos barn kan emellertid vara en viktig konfounder genom att detektera cirkulationen av pneumokock-DNA i friska bärare . Två studier har specifikt tagit upp denna fråga, med motsägelsefulla resultat . Andra studier tyder på att den uppskattade pneumokockbelastningen i blod är korrelerad med sjukdomens svårighetsgrad och kan potentiellt användas för att skilja mellan kolonisering och infektion .,
ett liknande tillvägagångssätt har förespråkats när det gäller andningsprover som är oftare tillgängliga, t.ex. sputum. Värdet av sputum vid diagnos av lunginflammation har diskuterats, även i samband med konventionella odlingsmetoder. Även om det kan hävdas att frånvaron av pneumokocker potentiellt skulle kunna utesluta det som ett etiologiskt medel, en hypotes som säkert motiverar ytterligare studier, kan dess upptäckt tillskrivas antingen infektion eller asymptomatisk vagn ., Hos vuxna föreslås kvantifiering av pneumokocker eller pneumokock-DNA i sputum för att skilja mellan kolonisering och sjukdom , men detta kan kompliceras av analysens variabilitet och bristen på tydliga kriterier för att definiera cutoff-värden, även i prover av god kvalitet . Hos barn har liknande tillvägagångssätt föreslagits, men det diagnostiska värdet av detta tillvägagångssätt ifrågasätts vidare av det faktum att många barn koloniseras av pneumokocker vid mycket höga densiteter., Övervakning av två viktiga värdmarkörer, C-reaktivt protein och procalcitonin, verkar öka specificiteten hos PCR-analyser vid diagnos av pneumokockinfektion i nedre luftvägarna . Trots dessa osäkerheter erbjuder flera kommersiellt tillgängliga analyser redan upptäckt av pneumokock-DNA för diagnostiska ändamål .,
även om traditionella mikrobiologiska metoder, inklusive de senaste antigendetektionsmetoderna, kommer att förbli grunden i många laboratorier för diagnos av pneumokockinfektioner, kommer nyare molekylära metoder utan tvekan att bli allt viktigare. Det ökade antagandet av molekylära tester kommer att bero på att klargöra relevansen för att identifiera infektion för att upptäcka bevis på närvaron av bakterieprodukter i humanprover. Detta kommer att vara särskilt komplicerat för andningsexemplar, där debatten fortfarande pågår, även för de mer traditionella tillvägagångssätten., Med tanke på vår ökande förståelse av sambanden mellan flera patogener i övre luftvägarna som kan påverka deras förmåga att orsaka infektioner, kommer molekylära metoder som upptäcker flera patogener utan tvekan att bli allt viktigare vid etiologisk diagnos av luftvägsinfektioner .