يوفر هذا البروتوكول طريقة سريعة وموثوقة للكشف عن عدوى الميكوبلازما الرئوية وتحديد مقاومة المضادات الحيوية. يساعد الممارسين على اختيار العلاجات المناسبة بشكل أسرع ، ويحسن رعاية مرضى الالتهاب الرئوي ويدعم الاستخدام الأفضل للمضادات الحيوية
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يوفر هذا البروتوكول طريقة سريعة وموثوقة للكشف عن عدوى الميكوبلازما الرئوية وتحديد مقاومة المضادات الحيوية. يساعد الممارسين على اختيار العلاجات المناسبة بشكل أسرع ، ويحسن رعاية مرضى الالتهاب الرئوي ويدعم الاستخدام الأفضل للمضادات الحيوية
يمثل الميكوبلازما الرئوية (Mp) أحد أكثر مسببات الأمراض انتشارا المسؤولة عن الالتهاب الرئوي المكتسب من المجتمع (CAP) في مجموعات الأطفال. يوفر الكشف عن جينات مقاومة الميcoplasma الرئوي دعما تقنيا قويا وأساسا نظريا للتشخيص السريري الدقيق وعلاج عدوى MP. يعد التشخيص الدقيق وتقييم مقاومة الأدوية في عدوى Mp ضروريين للعلاج السريري. تشمل طرق الكشف الشائعة عن الميكوبلازما الرئوية الثقافة والكشف عن الأجسام المضادة والمقايسات القائمة على البيولوجيا الجزيئية. ثقافة MP هي المعيار الذهبي للتشخيص ولكنها تتطلب وسيطا محددا ، وتستغرق وقتا طويلا ، ولديها حساسية منخفضة. يستخدم الكشف القائم على الأجسام المضادة ل Mp على نطاق واسع. ومع ذلك ، قد تحدث سلبيات كاذبة في المرحلة المبكرة من العدوى. يوفر الكشف القائم على البيولوجيا الجزيئية تحولا سريعا ، وانخفاض خطر التلوث ، والحساسية العالية ، والخصوصية العالية ، ولا يقتصر على توقيت جمع العينات أو الحالة المناعية. لذلك تم الاعتراف به كمعيار ذهبي جديد لتشخيص عدوى الميكوبلازما الرئوية. عوامل الماكروليدي هي العلاج الأول لعدوى Mp عند الأطفال. ومع ذلك، ومع الاستخدام المكثف للماكروليدات في التهابات الجهاز التنفسي عند الأطفال، فإن معدل الإصابة بعدوى الميكوبلازما الرئوية المقاومة للأدوية آخذ في الازدياد. يعاني المرضى المصابون بسلالات مقاومة من مدة حمى أطول بكثير ، ودخول المستشفى لفترة طويلة ، وحمى طويلة بعد تناولها مقارنة بالمصابين بسلالات حساسة. تشمل مواقع الطفرات التي تم تحديدها حتى الآن 2063 و 2064 و 2067 و 2617. في الصين ، تم توثيق الطفرات النقطية فقط في الموضعين 2063 و 2064 ، مع كون استبدال A إلى G في الموضع 2063 هو الأكثر شيوعا. بالنسبة لهذه المواقع ، تم استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) جنبا إلى جنب مع تقنية مسبار الفلورسنت للكشف عن الأحماض النووية والطفرات المقاومة للأدوية في الميكوبلازما الرئوية في عينات البلغم البشري. يوفر الكشف عن جينات مقاومة الميكوبلازما الرئوية دعما تقنيا حاسما وأساسا نظريا للتشخيص الدقيق والعلاج الفعال لعدوى Mp.
الميكوبلازما الرئوية (Mp) هي أصغر كائن حي دقيق ممرض قادر على البقاء على قيد الحياة بشكل مستقل ، ويقع في موقع وسيط بين البكتيريا والفيروسات. ينتشر بشكل رئيسي عن طريق الرذاذ التنفسي أو الهباء الجوي ويشكل ثاني أكثر مسببات الأمراض شيوعا المرتبطة بالالتهاب الرئوي المكتسب من المجتمع (CAP) عند الأطفال1 ، وهو مسؤول عن 20٪ إلى 40٪ من حالات CAP2. يظهر Mp مقاومة متأصلة للمضادات الحيوية β-lactam ، مثل البنسلين والسيفالوسبورينات ، بسبب عدم وجود جدار خلوي ، والذي تستهدفه هذه المضادات الحيوية عن طريق إعاقة تخليق جدار الخلية. تشتمل الطرائق العلاجية الرئيسية لعدوى Mp على عوامل تعيق تخليق البروتين ، بما في ذلك الماكروليدات والتتراسيكلين ، جنبا إلى جنب مع المستحضرات الصيدلانية التي تعيق تكرار الحمض النووي ، مثل التتراسيكلين والفلوروكينولونات3،4،5. لذلك ، فإن التحديد المختبري الفوري ل Mp ضروري لإبلاغ التطبيق الحكيم للمضادات الحيوية. تشمل طرق الكشف المختبري المعاصرة ل Mp العزل والثقافة ، واكتشاف المستضد ، والكشف عن الأجسام المضادة ، وتقنيات التشخيص الجيني.
كطريقة تقليدية للكشف ، لا يزال العزل والثقافة هما المعيار النهائي لتشخيص عدوى الميكوبلازما الرئوية . لاحظ Kashyap et al. أن زراعة Mp من مسحات الحلق أو عينات البلغم هي تقنية تشخيصية يمكن الاعتمادعليها 6. يواجه هذا النهج عقبات كبيرة ، مثل المتطلبات الثقافية الصارمة ل MP ، وفترات الاستزراع الممتدة ، ومعدلات الكشف الإيجابي المنخفضة عادة ، والتي تقيد استخدامه السريري الروتيني. يعتمد اكتشاف مستضد MP على الأجسام المضادة الخاصة ب Mp. Miyashita et al. استخدم الأجسام المضادة وحيدة النسيلة من سلالات Mp المختلفة كعوامل طلاء في شطيرة ذات جسم مضاد مزدوج ELISA وقيمت فعاليتها باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل7. كشفت النتائج عن عدم وجود فرق جوهري بين المنهجيتين. ومع ذلك ، فإن الحاجة إلى الأجسام المضادة أحادية النسيلة عالية التحديد وعالية العيار تقيد التنفيذ المكثف لهذه الطريقة.
بعد عدوى Mp ، يولد الجهاز المناعي أجساما مضادة محددة IgM و IgG. تصبح الأجسام المضادة IgM بشكل عام قابلة للاكتشاف في غضون أسبوع واحد بعد الإصابة وتصل إلى ذروتها في 3 إلى 4 أسابيع ، مما يجعلها مؤشرات تشخيصية قيمة للعدوى المبكرة. ومع ذلك ، قد تنشأ نتائج سلبية كاذبة في المراحل الأولية بسبب انخفاض مستويات الأجسام المضادة8. على العكس من ذلك ، تظهر الأجسام المضادة IgG لاحقا وعادة ما تشير إلى عدوى سابقة9،10. يصنف الكشف المصلي عن Mp إلى فحوصات غير محددة ومحددة للأجسام المضادة. في حين أن اختبارات الأجسام المضادة غير المحددة سهلة الإدارة ، إلا أن خصوصيتها محدودة ، حيث يمكن أن تؤدي العدوى من مسببات الأمراض الأخرى ، بما في ذلك الريكتسيا والفيروس الغدي ، إلى زيادة مستويات الاكتلوتينين البارد ، مما يؤدي إلى نتائج إيجابية كاذبة. تشمل فحوصات الأجسام المضادة المحددة اختبار التثبيت التكميلي ، واختبار تراص الجسيمات ، واختبار تراص الدم غير المباشر ، ومقايسة التألق المناعي غير المباشر ، ومقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA). يستخدم ELISA على نطاق واسع في الصين نظرا لتقنيته الراسخة وإمكانية الوصول إليها تجاريا ، مما يوفر حساسية عالية وبساطة تشغيلية ، وبالتالي يعمل كطريقة عملية ويمكن الاعتماد عليها لتشخيص عدوى Mp في الممارسة السريرية الروتينية11.
يتميز تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي الفلوري في الوقت الفعلي بوقت المعالجة السريع ، والخصوصية المرتفعة ، والحساسية القوية ، وغياب التفاعل المتبادل. تحدد هذه الطريقة الحمض النووي Mp في عينات من البلغم أو مسحة الحلق أو سائل غسل الشعب الهوائية ، وتتطلب 1-100 نانوغرام من الحمض النووي لكل تفاعل. تم إجراء الكشف باستخدام أداة PCR في الوقت الفعلي. يتعرض قالب الحمض النووي للتمسخ في درجات حرارة أعلى ، يليه التلدين التمهيدي وتهجين مسبار الفلورسنت. تتيح تقنية تضخيم الجينات تكرار شظايا الحمض النووي بتركيزات منخفضة للغاية إلى ملايين النسخ في إطار زمني قصير ، مما يحقق حساسية اكتشاف تبلغ ≥10 CFU / مل12. بالمقارنة مع تفاعل البوليميراز المتسلسل التقليدي ، يقلل تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي الفلوري في الوقت الفعلي من مخاطر التلوث مع تمكين التحليل الآلي والإنتاجية العالية. لذلك ، برزت كتقنية مفضلة للكشف المباشر عن Mp في الممارسة السريرية13. نظرا لحساسيته المتزايدة ، من الضروري اتخاذ تدابير صارمة لتجنب التلوث ، مما قد يؤدي إلى نتائج إيجابية كاذبة أو سلبية كاذبة.
في العلاج السريري ، تشكل الماكروليدات التدخل العلاجي الأساسي للميكوبلازما الرئوية الالتهاب الرئوي (MPP). أدى الاستخدام المفرط والتطبيق غير السليم للمضادات الحيوية إلى فرض ضغط انتقائي ، مما أدى إلى ظهور Mp المقاوم للماكروليد. هذه المقاومة هي مساهم كبير في MPP المقاوم للحرارة. ترتفع مقاومة الماكروليد في الميكوبلازما الرئوية بشكل ملحوظ في شرق آسيا ، لا سيما في الصين واليابان ، بينما تظهر أوروبا والولايات المتحدة معدلات مقاومة أقل نسبيا. يظهر مرضى الأطفال عموما معدلات مقاومة مرتفعة مقارنة بالبالغين ، مما يستلزم تدقيقا مكثفا14. منذ عام 2000 ، تصاعد معدل الإصابة بعدوى الميكوبلازما الرئوية (MRMPI) بشكل كبير على نطاق عالمي ، خاصة في شرق آسيا. في الصين ، تشكل سلالات MRMPI 69٪ إلى 95٪ من الحالات15 ، مما يساهم بشكل كبير في المرض الشديد وفشل العلاج والمضاعفات والعواقب طويلة الأمد. تشير الأبحاث إلى أن الطفرات في جين 23S rRNA تمنع ارتباط الماكرولايد بالمواقع المستهدفة ، وبالتالي تقلل من فعالية الدواء. تشمل مواقع الطفرات المتكررة المواضع 2063 و 2064 و 2067 و 2617. في الصين ، تم تحديد الطفرات حصريا في الموضعين 2063 و 206416،17. أشارت دراسة أجريت عام 2016 إلى أن معدلات مقاومة الماكروليدي في بكين وهاربين وشنغهاي وشينجيانغ تراوحت بين 66.7٪ و 86.7٪ ، بينما أظهرت نانجينغ معدلا أقل بنسبة 20٪ 18. ظهرت سلالات مقاومة للماكروليد في مناطق مختلفة ، حيث تم الإبلاغ عن معدلات المقاومة على النحو التالي: 8.3٪ -9.8٪ في فرنسا ، 3.0٪ -3.6٪ في ألمانيا ، 8.2٪ في الولايات المتحدة ، 0.9٪ -2.9٪ في الدنمارك ، 12.1٪ في كندا ، 20٪ في إيطاليا ، 22٪ في إسرائيل ، 8٪ في إسبانيا ، 9.3٪ في المملكة المتحدة19،20،21،22،23،24،25،26 ، 27. يسلط هذا الاتجاه الضوء على انتشار مقاومة الماكروليدات في جميع أنحاء العالم. في عام 2008 ، هيندلي وآخرون أبلغ عن 46 حالة من الميكوبلازما الرئوية المقاومة للماكرولايد ، مع 40 حالة توضح طفرة A2063G ، وحالة واحدة تعرض طفرة A2063C ، وخمس حالات تظهر طفرة A2064G28. تم تحديد طفرات مقاومة مماثلة في اليابان والولايات المتحدة ، حيث تحدث الطفرات الأولية في الموضعين 2063 و 206429. تشير الأبحاث إلى وجود علاقة بين مواقع الطفرات والأنماط الظاهرية لمقاومة الأدوية: تضفي طفرة A2063G مقاومة على الماكروليدات المكونة من 14 عضوا (ML) ، وتضفي طفرة A2064G مقاومة لكل من ML المكون من 14 و 16 عضوا ، و C2617G تضفي مقاومة ل ML المكون من 14 و 15 عضوا ، وتضفي طفرة A2067G مقاومة ل ML30 المكون من 16 عضوا. تعد مراقبة مقاومة Mp أمرا بالغ الأهمية للتعرف المبكر على العدوى المقاومة للأدوية ولإبلاغ خيارات العلاج السريري. أظهرت الدراسات أن اختبار الحساسية لمضادات الميكروبات في المختبر يمكن أن يتنبأ بفعالية الدواء السريرية31. في عام 2011 ، أصدر المعهد الأمريكي للمعايير السريرية والمختبرية إرشادات تدعو إلى طريقة التخفيف الدقيق للتأكد من الحد الأدنى من التركيز المثبط (MIC) لتقييم مقاومة الماكرولايد32. ومع ذلك ، قد يتطلب تحديد MIC عدة أسابيع ، مما يحد من فائدته السريرية في توجيه العلاج بالمضادات الحيوية في الوقت الفعلي.
تسلسل Sanger هو تقنية مباشرة لتحديد الطفرات في جين 23S rRNA ل Mp. تستخدم هذه الطريقة النيوكليوتيدات الفلورية والتحليل الكهربائي للتأكد من تسلسل الحمض النووي ، مما يسهل تحديد الاختلافات الجينية Mp. تسلسل Sanger ، في حين أنه قادر على تحديد الطفرات المتعددة في وقت واحد وتحديد نسب السلالات المقاومة والحساسة ، إلا أنه يتطلب عمالة كثيفة ويستغرق وقتا طويلا ، مما يحد من فائدتهالسريرية 33،34. في المقابل ، يوفر pyrosequencing تقييما أكثر دقة لاختلافات تسلسل الحمض النووي من خلال تحديد إطلاق بيروفوسفات أثناء دمج النيوكليوتيدات. يمكن لهذه الطريقة تحديد سلالات MRMPI وتحديد نسب السلالات المقاومة والحساسة في العينات السريرية بدقة أكبر من تسلسل سانجر. بالإضافة إلى ذلك ، يتيح pyrosequencing المراقبة الطولية للمرضى الفرديين ، مما يسمح بالتقييم في الوقت الفعلي لتطوير المقاومة وإبلاغ تعديلات العلاج33. ومع ذلك ، فإن تطبيقه السريري مقيد بضرورة وجود أجهزة متخصصة وموظفين أكفاء وفترات معالجة طويلة.
استنادا إلى تحليل تعدد أشكال طول الجزء المقيد (RFLP) للجين P1 ، يتم تصنيف Mp إلى نوعين: النوع الأول (مقسم أيضا إلى خمسة أنواع فرعية: 1a-1e) والنوع الثاني (مقسم أيضا إلى ثلاثة أنواع فرعية: 2a-2c). يمكن لهذا الاختبار اكتشاف 8 أنواع فرعية من الجينات من الميكوبلازما الرئوية35. تسهل هذه الطريقة التحديد النوعي للميكوبلازما الرئوية وطفرات مقاومة الماكروليد (23S rRNA 2063 (A: G) و 2064 (A: G)) في عينات بلغم الأطفال ، مما يوفر أداة تشخيصية تكميلية سريعة ومباشرة لعدوى الميكوبلازما ومراقبة مقاومة المضادات الحيوية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت مراجعة جميع بروتوكولات الدراسة والموافقة عليها من قبل لجنة الأخلاقيات الطبية في مستشفى هيوان الشعبي (رقم الموافقة. YXYJLL-LW2025001). قدم جميع المرضى موافقة خطية مستنيرة قبل المشاركة.
1. جمع العينات
ملاحظة: توخي الحذر في الحفاظ على تقنية التعقيم أثناء جمع العينات.
2. تحضير كواشف التضخيم
3. علاج العينة
4. تضخيم
5. تحليل البيانات
ملاحظة: استخدمت هذه الدراسة تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الفعلي (qPCR) ، مع نتائج تمثيلية تشير إلى طفرات مرتبطة بمقاومة A: G في المواضع 2063 أو 2064 من الميكوبلازما الرئوية. يجب على المرضى الذين ثبتت إصابتهم تجنب المضادات الحيوية الماكروليد في العلاج السريري.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بعد التسييل واستخراج الحمض النووي وتضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل الفلوري لعينات البلغم ، تم تعديل قيمة البداية والقيمة النهائية وقيمة العتبة لخط الأساس بعد تحليل منحنى التضخيم. كانت قيمة البداية 3، وقيمة النهاية هي 20.
كانت النتائج التمثيلية لهذه التجربة إيجابية للحمض النووي Mp ، وحدثت طفرة مقاومة A: G في 2063 أو 2064 موقعا ، مما يشير إلى عدوى Mp ومقاومتها للمضادات الحيوية الماكروليدية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يظهر تفاعل البوليميراز المتسلسل وتقنيات مشتقاته حساسية وخصوصية فائقة مقارنة بالطرق المصلية في تحديد وكتابة واكتشاف مقاومة الأدوية في الميكوبلازما الرئوية (MP). علاوة على ذلك ، توفر التقنيات القائمة على تفاعل البوليميراز المتسلسل سهولة التشغيل وتقليل النفقات ، مما يجعلها بديلا قابلا للتطبيق للتشخيص السريري الروتيني36. Mp هو أحد مسببات الأمراض البارزة المرتبطة ب CAP ويوضح انتشارا كبيرا37. يمكن أن يؤدي اختيار المضادات الحيوية المناسبة...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين تضارب في المصالح للإفصاح عنها.
يتم دعم الكواشف التجريبية من قبل مختبر Heyuan Key للتشخيص الجزيئي والوقاية من الأمراض وعلاجها ، محطة الأطباء في مقاطعة قوانغدونغ.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أداة استخراج الحمض النووي الآلي | قوانغتشو دا آن جين المحدودة | سمارت 32 | |
| نصائح التصفية | كورينج لايف ساينس المحدودة | 29822001 | 0-10 µ L |
| نصائح التصفية | كورينج لايف ساينس المحدودة | 03023001 | 1-50 وميكرو. L |
| نصائح التصفية | كورينج لايف ساينس المحدودة | 05623001 | 5-300 & ميكرو; L |
| الأنابيب الدقيقة | كورينج لايف ساينس المحدودة | 14124934 | 1.5 مل |
| الميكوبلازما الرئوية < / em> الحمض النووي ومجموعة الكشف عن موقع الطفرة المقاومة للأدوية (طريقة تفاعل المتسلسل الفلوري) | جيانغسو مول التكنولوجيا الحيوية المحدودة | 20241111 | |
| كاشف استخراج الأحماض النووية (طريقة الخرز المغناطيسي) | شنغشيانغ للتكنولوجيا الحيوية المحدودة | جي 24004 | |
| أنابيب PCR | دي إن بيوتك (هونغ كونغ) المحدودة | 6121003 | 0.2 مل |
| أداة PCR الفلورية في الوقت الحقيقي | بيو راد | سي إف إكس 96 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.