פרוטוקול זה מספק דרך מהירה ואמינה לזהות זיהומים במיקופלזמה פנאומוניה ולזהות עמידות לאנטיביוטיקה. זה עוזר למטפלים לבחור את הטיפולים הנכונים מהר יותר, משפר את הטיפול בחולים עם דלקת ריאות ותומך בשימוש טוב יותר באנטיביוטיקה
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מספק דרך מהירה ואמינה לזהות זיהומים במיקופלזמה פנאומוניה ולזהות עמידות לאנטיביוטיקה. זה עוזר למטפלים לבחור את הטיפולים הנכונים מהר יותר, משפר את הטיפול בחולים עם דלקת ריאות ותומך בשימוש טוב יותר באנטיביוטיקה
מיקופלזמה פנאומוניה (Mp) מייצגת את אחד הפתוגנים השכיחים ביותר האחראים לדלקת ריאות נרכשת בקהילה (CAP) באוכלוסיות ילדים. איתור גנים עמידים ל-Mycoplasma pneumoniae מספק תמיכה טכנית חזקה ובסיס תיאורטי לאבחון קליני מדויק וטיפול בזיהומי MP. אבחון מדויק והערכה של עמידות לתרופות בזיהום Mp חיוניים לטיפול קליני. שיטות זיהוי נפוצות של מיקופלזמה פנאומוניה כוללות תרבית, זיהוי נוגדנים ובדיקות מבוססות ביולוגיה מולקולרית. תרבית MP היא תקן הזהב לאבחון אך דורשת מדיום ספציפי, גוזלת זמן ובעלת רגישות נמוכה. זיהוי מבוסס נוגדנים של Mp נמצא בשימוש נרחב; עם זאת, שליליות כוזבות עלולות להתרחש בשלב מוקדם של ההדבקה. זיהוי מבוסס ביולוגיה מולקולרית מספק תפנית מהירה, סיכון נמוך לזיהום, רגישות גבוהה, ספציפיות גבוהה, ואינו מוגבל על ידי עיתוי איסוף הדגימות או המצב החיסוני. לכן הוא הוכר כתקן זהב חדש לאבחון זיהום Mycoplasma pneumoniae . סוכני מקרוליד הם הטיפול הראשון לזיהום Mp בילדים. עם זאת, עם השימוש הנרחב במקרולידים בזיהומים בדרכי הנשימה בילדים, השכיחות של זיהום Mycoplasma pneumoniae עמיד לתרופות עולה. חולים שנדבקו בזנים עמידים חווים משך חום ארוך משמעותית, אשפוז ממושך וחום ממושך לאחר מתן בהשוואה לאלו שנדבקו בזנים רגישים. אתרי המוטציות שזוהו עד כה כוללים 2063, 2064, 2067 ו-2617. בסין, מוטציות נקודתיות תועדו רק במיקומים 2063 ו-2064, כאשר החלפת A-to-G בעמדה 2063 היא הנפוצה ביותר. עבור אתרים אלה, נעשה שימוש בתגובת שרשרת פולימראז (PCR) בשילוב עם טכנולוגיית בדיקה פלואורסצנטית כדי לזהות את חומצות הגרעין ומוטציות העמידות לתרופות של Mycoplasma pneumoniae בדגימות ליחה אנושיות. זיהוי גנים עמידים ל-Mycoplasma pneumoniae מציע תמיכה טכנית חיונית ובסיס תיאורטי לאבחון מדויק וטיפול יעיל בזיהום Mp.
Mycoplasma pneumoniae (Mp) הוא המיקרואורגניזם הפתוגני הקטן ביותר המסוגל לשרוד באופן עצמאי, הממוקם בעמדת ביניים בין חיידקים לנגיפים. הוא מופץ בעיקר על ידי טיפות נשימה או אירוסולים ומהווה את הפתוגן השני בשכיחותו הקשור לדלקת ריאות נרכשת בקהילה (CAP) בילדים1, האחראי ל-20% עד 40% ממקרי CAP2. Mp מראה עמידות מובנית לאנטיביוטיקה β-לקטם, כגון פניצילין וצפלוספורינים, בשל היעדר דופן תא, שאנטיביוטיקות אלה מכוונות אליה על ידי חסימת סינתזת דופן התא. שיטות הטיפול העיקריות בזיהומי Mp כוללות חומרים החוסמים סינתזת חלבונים, כולל מקרולידים וטטרציקלינים, לצד תרופות המעכבות את שכפול ה-DNA, כגון טטרציקלינים ופלואורוקווינולונים 3,4,5. לכן, זיהוי מעבדתי מהיר של Mp חיוני למידע על יישום נבון של אנטיביוטיקה. שיטות גילוי מעבדה עכשוויות ל-Mp כוללות בידוד ותרבות, זיהוי אנטיגן, זיהוי נוגדנים וטכניקות אבחון גנטיות.
כשיטת זיהוי מסורתית, בידוד ותרבית ממשיכים להיות הסטנדרט הסופי לאבחון זיהום Mycoplasma pneumoniae . Kashyap ואחרים הבחינו כי גידול Mp ממקלוני גרון או דגימות כיח היא טכניקת אבחון מהימנה6. גישה זו נתקלת במכשולים ניכרים, כגון הדרישות המוקדמות התרבותיות המחמירות של Mp, תקופות גידול ממושכות ושיעורי גילוי חיוביים נמוכים בדרך כלל, המגבילים את השימוש הקליני השגרתי בו. זיהוי אנטיגן Mp תלוי בנוגדנים ספציפיים ל-Mp. מיאשטה ועמיתיו השתמשו בנוגדנים חד-שבטיים מזני Mp שונים כחומרי ציפוי בסנדוויץ' בעל נוגדנים כפולים ELISA והעריכו את יעילותם באמצעות PCR7. הממצאים לא גילו הבדל מהותי בין שתי המתודולוגיות. עם זאת, הצורך בנוגדנים חד-שבטיים ספציפיים מאוד ובעלי טיטר גבוה מגביל את היישום הנרחב של שיטה זו.
בעקבות הדבקה ב-Mp, מערכת החיסון מייצרת נוגדנים ספציפיים ל-IgM ו-IgG. נוגדני IgM בדרך כלל ניתנים לזיהוי תוך שבוע לאחר ההדבקה ומגיעים לשיאם לאחר 3 עד 4 שבועות, מה שהופך אותם לאינדיקטורים אבחנתיים חשובים להדבקה מוקדמת. עם זאת, תוצאות שליליות כוזבות עשויות להתעורר בשלבים הראשונים עקב ירידה ברמות הנוגדנים8. לעומת זאת, נוגדני IgG מופיעים מאוחר יותר ובדרך כלל מסמנים זיהום קודם 9,10. זיהוי סרולוגי של Mp מסווג לבדיקות נוגדנים לא ספציפיות וספציפיות. בעוד שבדיקות נוגדנים לא ספציפיות הן פשוטות לביצוע, הספציפיות שלהן מוגבלת, מכיוון שזיהומים מפתוגנים אחרים, כולל ריקציה ואדנו-וירוס, יכולים גם להגביר את רמות האגלוטינין הקר, וכתוצאה מכך לתוצאות חיוביות כוזבות. בדיקות נוגדנים ספציפיות כוללות את בדיקת קיבוע המשלים, בדיקת אגלוטינציה של חלקיקים, בדיקת המגלוטינציה עקיפה, בדיקת אימונופלואורסצנציה עקיפה ובדיקת אימונוסורבנט מקושר לאנזים (ELISA). ELISA נמצאת בשימוש נרחב בסין בשל הטכנולוגיה המבוססת והנגישות המסחרית שלה, המספקת רגישות גבוהה ופשטות תפעולית, ובכך משמשת כשיטה מעשית ואמינה לאבחון זיהומי Mp בפרקטיקה הקלינית השגרתית11.
PCR כמותי פלואורסצנטי בזמן אמת נבדל על ידי זמן העיבוד המהיר שלו, הספציפיות המוגברת, הרגישות החזקה והיעדר תגובתיות צולבת. שיטה זו מזהה DNA Mp בדגימות של ליחה, ספוגית גרון או נוזל שטיפת סימפונות, ודורשת 1-100 ננוגרם DNA לכל תגובה. הזיהוי בוצע באמצעות מכשיר PCR בזמן אמת. תבנית ה-DNA חווה דנטורציה בטמפרטורות גבוהות יותר, ואחריה חישול פריימר והכלאה של בדיקה פלואורסצנטית. טכנולוגיית הגברת גנים מאפשרת שכפול של שברי חומצות גרעין בריכוזים נמוכים במיוחד למיליוני עותקים במסגרת זמן קצרה, ומשיגה רגישות זיהוי של ≥10 CFU/mL12. בהשוואה ל-PCR קונבנציונלי, PCR כמותי פלואורסצנטי בזמן אמת מפחית את סיכוני הזיהום תוך מתן אפשרות לתפוקה גבוהה וניתוח אוטומטי. לכן, היא התגלתה כטכניקה המועדפת לזיהוי ישיר של Mp בפרקטיקה הקלינית13. בשל רגישותו המוגברת, יש צורך באמצעים מחמירים כדי למנוע זיהום, שעלול לגרום לתוצאות חיוביות כוזבות או שליליות כוזבות.
בטיפול קליני, מקרולידים מהווים את ההתערבות הטיפולית העיקרית לדלקת ריאות Mycoplasma pneumoniae (MPP). השימוש המוגזם והיישום הלא נכון של אנטיביוטיקה הפעילו לחץ סלקטיבי, מה שהוביל להופעתו של Mp עמיד למקרוליד. התנגדות זו תורמת משמעותית ל-MPP עקשן. עמידות למקרולידים ב-Mycoplasma pneumoniae גבוהה במיוחד במזרח אסיה, במיוחד בסין וביפן, בעוד שאירופה וארצות הברית מציגות שיעורי עמידות נמוכים יחסית. חולים ילדים מפגינים בדרך כלל שיעורי עמידות גבוהים בהשוואה למבוגרים, מה שמחייב בדיקה מוגברת14. מאז שנת 2000, שכיחות זיהומי Mycoplasma pneumoniae (MRMPI) הסלימה באופן משמעותי בקנה מידה עולמי, במיוחד במזרח אסיה. בסין, זני MRMPI מהווים 69% עד 95% מהמקרים15, ותורמים באופן משמעותי למחלה קשה, כישלון טיפול, סיבוכים והשלכות ארוכות טווח. מחקרים מצביעים על כך שמוטציות בגן 23S rRNA מעכבות את קשירת המקרולידים לאתרי המטרה, וכתוצאה מכך מפחיתות את יעילות התרופה. מיקומי מוטציות תכופים מקיפים מיקומים 2063, 2064, 2067 ו-2617. בסין, מוטציות זוהו אך ורק במיקומים 2063 ו-206416,17. מחקר משנת 2016 הצביע על כך ששיעורי העמידות למקרולידים בבייג'ינג, חרבין, שנחאי ושינג'יאנג נעו בין 66.7% ל-86.7%, בעוד שנאנג'ינג הציגה שיעור נמוך יותר של 20%18. זנים עמידים למקרולידים הופיעו באזורים שונים, כאשר שיעורי העמידות מדווחים כדלקמן: 8.3%-9.8% בצרפת, 3.0%-3.6% בגרמניה, 8.2% בארצות הברית, 0.9%-2.9% בדנמרק, 12.1% בקנדה, 20% באיטליה, 22% בישראל, 8% בספרד ו-9.3% בבריטניה 19,20,21,22,23,24,25,26. 27. מגמה זו מדגישה את ההתפשטות העולמית של עמידות למקרולידים. בשנת 2008, הינדלי ועמיתיו דיווחו על 46 מקרים של Mycoplasma pneumoniae עמיד למקרוליד, כאשר 40 מקרים הדגימו את המוטציה A2063G, מקרה אחד הציג את המוטציה A2063C, וחמישה מקרים הציגו את מוטציית A2064G28. מוטציות עמידות דומות זוהו ביפן ובארצות הברית, כאשר המוטציות העיקריות התרחשו במיקומים 2063 ו-206429. מחקרים מצביעים על קשר בין אתרי מוטציות לפנוטיפים של עמידות לתרופות: מוטציית A2063G מעניקה עמידות למקרולידים של 14 איברים (ML), מוטציית A2064G מעניקה עמידות ל-ML של 14 ו-16 איברים, C2617G מקנה עמידות ל-ML של 14 ו-15 איברים, ומוטציה A2067G מעניקה עמידות ל-ML30 של 16 איברים. ניטור עמידות ל-Mp הוא חיוני לזיהוי מוקדם של זיהומים עמידים לתרופות ולמידע על בחירות טיפול קליניות. מחקרים הראו כי בדיקת רגישות אנטי-מיקרוביאלית במבחנה יכולה לחזות את יעילות התרופותהקליניות 31. בשנת 2011, המכון האמריקאי לתקנים קליניים ומעבדתיים פרסם הנחיות התומכות בשיטת המיקרו-דילול לבירור הריכוז המעכב המינימלי (MIC) כדי להעריך עמידות למקרולידים32. עם זאת, קביעת MIC עשויה לדרוש מספר שבועות, ובכך להגביל את התועלת הקלינית שלו בהכוונת טיפול אנטיביוטי בזמן אמת.
ריצוף סנגר הוא טכניקה ישירה לזיהוי מוטציות בגן 23S rRNA של Mp. שיטה זו משתמשת בנוקלאוטידים עם תווית פלואורסצנטית וניתוח אלקטרופורטי כדי לברר רצפי DNA, מה שמקל על זיהוי וריאציות גנטיות של Mp. ריצוף סנגר, בעוד שהוא מסוגל לזהות בו זמנית מוטציות מרובות ולכמת את היחסים בין זנים עמידים ורגישים, הוא עתיר עבודה וגוזל זמן, ובכך מגביל את התועלת הקלינית שלו33,34. לעומת זאת, pyrosequencing מספק הערכה מדויקת יותר של וריאציות רצף ה-DNA על ידי זיהוי שחרור פירופוספט במהלך שילוב נוקלאוטיד. שיטה זו יכולה לזהות זני MRMPI ולכמת את היחס בין זנים עמידים ורגישים בדגימות קליניות בדיוק רב יותר מאשר ריצוף סנגר. בנוסף, pyrosequencing מאפשר ניטור אורך של מטופלים בודדים, ומאפשר הערכה בזמן אמת של התפתחות עמידות ומידע על שינויים בטיפול33. עם זאת, היישום הקליני שלו מוגבל על ידי הצורך במכשירים מיוחדים, כוח אדם מיומן ומשכי עיבוד ממושכים.
בהתבסס על ניתוח פולימורפיזם באורך שבר הגבלה (RFLP) של הגן P1, Mp מסווג לשני סוגים: סוג I (מחולק עוד יותר לחמישה תת-סוגים: 1a-1e) וסוג II (מחולק עוד יותר לשלושה תת-סוגים: 2a-2c). בדיקה זו יכולה לזהות 8 תת-סוגים של גנים של Mycoplasma pneumoniae35. שיטה זו מקלה על זיהוי איכותי של מיקופלזמה פנאומוניה ומוטציות עמידות למקרולידים (23S rRNA 2063 (A:G) ו-2064 (A:G) בדגימות כיח ילדים, ומספקת מכשיר אבחון משלים מהיר ופשוט לזיהומי מיקופלזמה ומעקב אחר עמידות לאנטיביוטיקה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל פרוטוקולי המחקר נבדקו ואושרו על ידי ועדת האתיקה הרפואית של בית החולים העממי Heyuan (אישור מס. YXYJLL-LW2025001). כל המטופלים סיפקו הסכמה מדעת בכתב לפני ההשתתפות.
1. איסוף דגימות
הערה: היזהר בשמירה על טכניקה אספטית במהלך איסוף הדגימה.
2. הכנת ריאגנטים להגברה
3. טיפול לדוגמא
4. הגברה
5. ניתוח נתונים
הערה: מחקר זה השתמש ב-PCR כמותי בזמן אמת (qPCR), עם תוצאות מייצגות המצביעות על מוטציות הקשורות לעמידות ל-A:G במיקומים 2063 או 2064 של Mycoplasma pneumoniae. חולים שנמצאו חיוביים צריכים להימנע מאנטיביוטיקה מקרוליד בטיפול קליני.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לאחר נזילות, מיצוי חומצות גרעין והגברת PCR פלואורסצנטית של דגימות כיח, ערך ההתחלה, ערך הסיום וערך הסף של קו הבסיס שונו לאחר ניתוח עקומת ההגברה. ערך ההתחלה היה 3 וערך הסיום היה 20.
התוצאות המייצגות של ניסוי זה היו חיוביות לחומצת גרעין Mp, ומוטציה של עמידות A : G התרחשה ב-2063 או 2064 אתרים, מה שמרמז על זיהום Mp ועמידותו לאנטיביוטיקה מקרוליד.
עקומת ההגברה של בקרת האיכות ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
PCR וטכניקות הנגזרות שלו מפגינים רגישות וסגוליות מעולות בהשוואה לשיטות סרולוגיות בזיהוי, הקלדה וזיהוי עמידות לתרופות ב-Mycoplasma pneumoniae (MP). יתר על כן, טכניקות מבוססות PCR מספקות קלות תפעול והפחתת הוצאות, מה שהופך אותן לחלופה בת קיימא לאבחון קליני שגרתי36. Mp הוא פתוגן בולט הקשור ל-CAP ומדגים שכיחות ניכרת37. בחירת אנטיביוטיקה מתאימה יכולה לזרז את ההחלמה ולהפחית את הסבירות לתופעות לוואי. מקרולידים משמשים כטיפול העיקרי בדלק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.
הריאגנטים הניסיוניים נתמכים על ידי מעבדת המפתח של Heyuan לאבחון מולקולרי ומניעת מחלות וטיפול, תחנת הרופאים של מחוז גואנגדונג.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מכשיר אוטומטי למיצוי חומצות גרעין | גואנגג'ואו דה אן גן ושות', בע"מ | סמארט 32 | |
| טיפים לסינון | קורינג מדעי החיים ושות', בע"מ | 29822001 | 0-10&מיקרו; L |
| טיפים לסינון | קורינג מדעי החיים ושות', בע"מ | 03023001 | 1-50 ומיקרו; L |
| טיפים לסינון | קורינג מדעי החיים ושות', בע"מ | 05623001 | 5-300 ומיקרו; L |
| מיקרו-צינורות | קורינג מדעי החיים ושות', בע"מ | 14124934 | 1.5 מ"ל |
| Mycoplasma pneumoniae ערכת איתור מוטציות עמידות לתרופות של חומצות גרעין ותרופות (שיטת PCR פלואורסצנטית) | ג'יאנגסו שומה ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | 20241111 | |
| מגיב מיצוי חומצות גרעיניות (שיטת חרוזים מגנטיים) | Shengxiang ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ | G24004 | |
| צינורות PCR | DN Biotech (הונג קונג) ושות', בע"מ | 6121003 | 0.2 מ"ל |
| מכשיר PCR פלואורסצנטי בזמן אמת | ביו-ראד | CFX96 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.