העיצוב של התוכנית של יום אחד פשוט העבודה עבור אבחון פתוגן חיידקי מאפשרת זיהוי מהיר של זיהומים בדם. הכללת שמונה מטרות חיידקים רלוונטיות קלינית ופרופילים אנטיביוטיות ההתנגדות שלהם מציע תובנה המטפל הראשוני באותו יום, מה שעלול להוביל טיפול הולם יותר.
Method Article
העיצוב של התוכנית של יום אחד פשוט העבודה עבור אבחון פתוגן חיידקי מאפשרת זיהוי מהיר של זיהומים בדם. הכללת שמונה מטרות חיידקים רלוונטיות קלינית ופרופילים אנטיביוטיות ההתנגדות שלהם מציע תובנה המטפל הראשוני באותו יום, מה שעלול להוביל טיפול הולם יותר.
זיהומים בדם קשורות עם שיעורי תמותה גבוהים עקב גילוי סביר של אלח דם, אלח דם חמור הלם ספטי 1. לכן, הממשל מהירה של טיפול אנטיביוטי הולם הוא בעל חשיבות ובראשונה לטיפול בזיהומים בדם. אלמנט קריטי בתהליך זה הוא העיתוי, תלויה במידה רבה את התוצאות של זיהוי חיידקים בדיקות רגישות לאנטיביוטיקה. שני פרמטרים אלה מתקבלים באופן שוטף על ידי בדיקה תרבות מבוססת, וזה זמן רב לוקח על 24-48 שעות בממוצע 2, 4. מטרת המחקר הייתה לפתח את ה-DNA על בסיס מבחני לזיהוי מהיר של זיהום בדם, כמו גם הרגישות מהירה בדיקה מיקרוביאלית. Assay הראשון הוא 16S eubacterial rDNA מבוסס בזמן אמת assay PCR השלמה עם המין או הסוג הספציפי בדיקות 5. באמצעות בדיקות אלה, חיידקים גראם שליליים, כולל Pseudomonas spp., Pseudomonas aeruginosaו Escherichia coli וכן חיידקים גראם חיוביים כולל Staphylococcus spp., סטפילוקוקוס אוראוס, אנטרוקוקוס spp., סטרפטוקוקוס spp., ו Streptococcus pneumoniae ניתן היה להבחין. שימוש assay multiprobe, זיהוי הראשונה של מיקרו אורגניזם סיבתי ניתנה לאחר 2 שעות.
שנית, פיתחנו assay למחצה מולקולרית לבדיקת רגישות לאנטיביוטיקה של ש ' aureus, אנטרוקוקוס spp. ו (פקולטטיבי) aerobe גראם שליליים מוטות 6. Assay זו התבססה על מחקר שבו PCR נעשה שימוש כדי למדוד את התפתחותם של חיידקים 7. חיידקים שנקטפו ישירות תרבויות דם מודגרת במשך 6 שעות עם מבחר של אנטיביוטיקה, ובעקבות Sybr הירוק מבוסס בזמן אמת assay PCR קובע עיכוב הצמיחה. השילוב של שתי השיטות יכול לכוון את הבחירה של טיפול אנטיביוטי מתאים באותו יום (איור 1). לסיכום, ניתוח מולקולרי של הזדהות ושל רגישות לאנטיביוטיקה מציע אלטרנטיבה מהירה יותר לזיהוי הפתוגן יכול לשפר את האבחנה של זיהומים בדם.
חלק ראשון: זיהוי פתוגן
1. לדוגמא הכנת
הערה: העבודה המולקולרי כולו מתואר בפרוטוקול הבא יש לבצע על פי המלצות אבטחת איכות אבחון מולקולרי 3.
2. Assay זיהוי: בזמן אמת 16-rDNA ה-PCR
3. ניתוח של התוצאות
התאם את סף ניתוח ה-CT כדי 0.1 בהגדרות ניתוח טאב. צמצם את התצורות הבסיסיות להתחיל (מחזור): 6 ו End (מחזור): 15.
חלק ב: בדיקות רגישות אנטיביוטי
4. בידוד של חיידקים מתרבויות דם חיוביות 9
5. חיסון של צלחות מיקרו Titre
6. בזמן אמת 16-rDNA ה-PCR 10
7. ניתוח של התוצאות
8. נציג תוצאות
שני אורגניזמים מודל, כלומר גראם שלילי א coli ו גראם חיובי ס aureus, נבחרו כדי להמחיש את התהליך המשולב לגילוי וזיהוי של חיידקים פתוגנים וקביעת פרופיל מיקרוביאלית שלהם. חלקו הראשון של פרוטוקול כולל זיהוי הפתוגן. SPE בדיקות cific נועדו לצורך זיהוי של שמונה מיקרואורגניזמים רלוונטיות קלינית. במעמד של יעד כלל בלוח חיידקי, עקומות הגברה נוצרים ערכים מחושבים ה-CT (איור 2). ערך חתך לשקול תוצאה PCR חיובי מוגדר הערך CT של 35. איור 2 א, פרופיל זיהוי של תרבות E.coli-נגוע הדם מוצג. בדיקה 16S אוניברסלית כלול שני תערובות התגובה נפרדות וכתוצאה מכך יוצרת שתי עקומות הגברה (CT של 25.20 ו 25.95). האות השלישית נגזרת ספציפית בדיקה עבור ה coli (CT של 27.04). זיהוי של ס ' aureus, נגוע בתרבות הדם מוצג באיור 2 ב. בדיקה 16S אוניברסלית יש אותות הגברה של 33.35 ו - 33.71. שני האותות הנותרים נגזרות בדיקות ספציפיות עבור Staphylococcus spp. וס ' סטפילוקוקוס (CT של 32.48 ו 30.59).
ss => "jove_content" אחרי החלק הראשון של הפרוטוקול, מיקרואורגניזם סיבתי ידוע הפרופיל מיקרוביאלית ניתן לקבוע. איור 3 הוא דוגמה העלילה הגברה בדיקות רגישות לאנטיביוטיקה, המייצג את המתח E.coli שהוקרן גם ב איור 2 א. כל שורה מייצגת 1 אנטיביוטי כי המדגם חיידקי הודגר עם. לדוגמה עם ערך נמוך Ct דוגמה שבה הצמיחה התרחשה בנוכחות התנגדות, אנטיביוטיקה המציין לאנטיביוטיקה נבדק. להיפך, ערך גבוה Ct מייצג מדגם שבו הצמיחה לא חל בגלל עבודה יעילה של רגישות, המציין אנטיביוטיקה לאנטיביוטיקה נבדק. טבלה 1 מדגימה את קביעת הפרופיל מיקרוביאלית של א ' coli וס ' aureus מבודד. כל ערכי ה-CT מדווחות, באמצעות הנוסחאות שהוזכרו בטקסט Protocol (7.1), שני חתוכים ערכי ה-CT הם calculated להבחין בין התנגדות הרגישות. זן עמיד לאנטיביוטיקה אם הערך דיווח CT הוא נמוך יותר מאשר ערך מחושב Ct חתוכים (ולהיפך).

1. תרשים זרימה תרשים של זיהוי הפתוגן הליך בדיקת רגישות לאנטיביוטיקה באמצעות בזמן אמת 16S rDNA PCR.

איור 2 assay זיהוי:. מגרשים הגברה סף מחזור וערכים (ערכי ה-CT) תרבית דם חיובית הוא זוהה על ידי 16S rDNA בדיקה אוניברסלית, ואילו בדיקות מסוימות משמשים לזיהוי של הפתוגן סיבתי.. עלילה א 'הגברה של תרבית דם המכיל א coli, העלילה ב 'הגברה של תרבית דם המכיל ס aureus, Pseu AE, Pseudomonכמו aeruginosa, חד, 16S בדיקה אוניברסלית; Ecoli, Escherichia coli בדיקה; Pseu SP, Pseudomonas spp. בדיקה: ס pneu, Streptococcus pneumoniae בדיקה, דלקת SP, סטרפטוקוקוס spp. בדיקה: Entero, אנטרוקוקוס spp. בדיקה: ס aureus, Staphylococcus aureus בדיקה; Staph SP, Staphylococcus spp. בדיקה.

3. איור הגברה העלילה של בדיקות רגישות לאנטיביוטיקה של א ' coli לבודד (לדוגמה 1). העקומה מייצגת 1 אנטיביוטי כי זן הודגר עם. איתות מוקדם נגרמת על ידי עומס חיידקי גבוה, כלומר, המתח גדל בנוכחות אנטיביוטיקה נבדק והוא עמיד ובכך אנטיביוטי. אותות המאוחרות עולה כי המתח לא גדלה בנוכחות אנטיביוטיקה, במילים אחרות, הוא רגיש.
| דוגמה 1: א ' coli | דוגמה 2: ס aureus | ||||
| AST | CT | R / S | AST | CT | R / S |
| אמוקסיצילין 8 מ"ג / ל ' | 16,83 | R | אמוקסיצילין 0.25 מ"ג / ל ' | 21,03 | R |
| Amoxicillin-clavulanate 8/4 מ"ג / ל ' | 17,36 | R | Oxacillin 2 מ"ג / ל ' | 25,80 | S |
| Piperacillin 16 מ"ג / ל ' | 16,67 | R | Vancomycin 2 מ"ג / ל ' | 25,20 | S |
| Piperacillin-tazobactam 16 /4 מ"ג / ל ' | 24,15 | S | גנטמיצין 4 מ"ג / ל ' | 25,86 | S |
| ציפרופלוקסאצין 1 מ"ג / ל ' | 29,72 | S | Trimethoprim-sulfamethoxazole 2/38 מ"ג / ל ' | 24,62 | S |
| Ceftazidime 1 מ"ג / ל ' | 24,03 | S | |||
| Ceftazidime 8 מ"ג / ל ' | 26,58 | S | |||
| גנטמיצין 4 מ"ג / ל ' | 29,83 | S | |||
| Trimethoprim-sulfamethoxazole 2/38 מ"ג / ל ' | 27,60 | S | |||
| צמיחה שלילית השליטה (תערובת של אנטיביוטיקה) | 30,41 | צמיחה שלילית השליטה (לדוגמה לאחסן על 4 מעלות צלזיוס) | 27,42 | ||
| צמיחה חיובית השליטה | 16,90 | צמיחה חיובית השליטה | 20,22 | ||
| חתוכים CT-ערך 1 * | 21,76 | חתך CT-הערך 1 *** | 23,82 | ||
| חתוכים CT-הערך 2 ** | 18,75 | חתך CT-הערך 2 **** | 22,02 | ||
| * לקבלת אמוקסיצילין, amoxicillin-clavulanate, ציפרופלוקסאצין, gentamicב, trimethoprim-sulfamethoxazole עבור ** piperacillin, piperacillin-tazobactam, ceftazidime | עבור *** vancomycin ו גנטמיצין **** עבור אמוקסיצילין, oxacillin ו trimethoprim-sulfamethoxazole |
טבלה 1. קביעת בדיקות רגישות לאנטיביוטיקה של שתי דגימות (E.coli ו S.aureus). ערכי ה-CT של PCR-assay הועתקו לקובץ Excel זו, כפי שניתן מחשב באופן אוטומטי את שני חתוכים alues ה-CT משליטת צמיחה חיובית או שלילית, תוך שימוש בנוסחאות שמוצגות הטקסט פרוטוקול. אם אנטיביוטיקה מראה Ct ערך נמוך יותר משווי ה-CT חתוכים, זן עמיד לאנטיביוטיקה, אם הערך Ct היה גבוה יותר מאשר ניתוק, זן רגיש.
פרוטוקול המתואר כאן מאפשר זיהוי מהיר של פתוגנים ומספק פרופיל מיקרוביאלית תפקודית שעלולה להוביל הממשל מוקדם של אנטיביוטיקה הולמים ובכך לשפר את הפרוגנוזה של חולים עם זיהומים בדם. בהתאם לתנאי המבוקשים של הבדיקה, כלומר עלות נמוכה, תפוקה גבוהה, להפוך מינימלית, בערך באותה תקופה, תנאי הבדיקה ניתן להתאים. ההליך כולו יכול להתבצע תוך יום עבודה אחד. יתר על כן, שני חלקים של פרוטוקול יכול להתבצע בעת ובעונה אחת, אשר מפחיתה את זמן סיבוב סביב באופן משמעותי. כפי שהוצגו כאן, את לוח הזיהוי מבחר של חיידקים ביותר רלוונטיות קלינית בבית החולים שלנו. מאז העיקרון המרכזי הוא מיקוד באזור 16S גנטי, בדיקות ספציפיות מיקרואורגניזמים אחרים יכול להיות מעוצב נוסף assay. Assay מלאה נועדה במקור לצורך ניתוח מהיר של תרבויות דם, אבל יכול לשמש גם לעיבוד של oיס חומרים לדוגמה. זהו גם המקרה של אנטיביוטיקה, אשר שימשו לצורך בדיקות רגישות אנטיביוטיקה: אנטיביוטיקה יותר או אחר ניתן להוסיף, בהתבסס על דפוסי התנגדות וקווים מנחים מקומיים.
אין לנו מה למסור.
עבודה זו נתמכה על ידי עזם Profileringsfonds (PF245).
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| שם מגיב | חברה | מספר קטלוגי | תגובות |
| נתרן כלוריד (NaCl) | מרק כימיקלים | 106404 | 0.9% במים |
| Vacutainer SST סרום Tube מפריד 5 מ"ל | BD ניתוח מערכות | 367986 | |
| מילר Hinton II מרק | BD אבחון Dystems | 212322 | 44 גר '/ ל' במים |
| סרכזת Rotixa 50 RS | אנדריאס Hettich GmbH & Co KG | 4910 | |
| סרכזת 5415 D | Eppendorf | הופסק | |
| Primers | Sigma-Aldrich | נה | |
| בדיקות | Sigma-Aldrich/Applied Biosystems | נה | |
| TaqManEnvironmental מאסטר מיקס 2.0 | יישומי Biosystems | 4396838 | |
| iQ SYBRGreen Supermix | Bio-Rad Laboratories BV | 170-8880 | |
| MicroAmp אופטי 96-ובכן פלייט תגובה | יישומי Biosystems | N8010560 | |
| MicroAmp דבק אופטי הסרטים | יישומי Biosystems | 4311971 | |
| קיו 96-ובכן ה-PCR צלחות | Bio-Rad Laboratories BV | 223-9441 | |
| Microseal B דבק אטמים | ביו רד העבודהatories BV | MSB-1001 | |
| בזמן אמת PCR מערכת איתור | יישומי Biosystems | ABI PRISM 7900HT | |
| Real-Time PCR מערכת איתור | Bio-Rad Laboratories BV | MyiQ בודד צבע |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission