Protokol, Helicobacter pylori enfeksiyonu ve klaritromisin ve kinolonlara direnci için uygun ve hızlı bir tanı yöntemi sunmak için kantitatif bir polimeraz zincir reaksiyonu ile birlikte invaziv olmayan bir dışkı örneklemesi kullanır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Protokol, Helicobacter pylori enfeksiyonu ve klaritromisin ve kinolonlara direnci için uygun ve hızlı bir tanı yöntemi sunmak için kantitatif bir polimeraz zincir reaksiyonu ile birlikte invaziv olmayan bir dışkı örneklemesi kullanır.
Helicobacter pylori (H. pylori) dünya çapında yaygın olarak yaygındır ve küresel nüfusun yaklaşık% 50'sinde H. pylori enfeksiyonu öyküsü vardır. Çin'de enfeksiyon oranı %40 ile %70 arasında değişmektedir. H. pylori öncelikle kronik gastrit, mide ülseri ve duodenum ülseri gibi gastrointestinal hastalıklarla ilişkilidir. Şu anda, H. pylori enfeksiyonu için klinik tedavi üçlü veya dörtlü tedaviyi içerir. Bununla birlikte, antibiyotiklerin yaygın kullanımı, H. pylori'de antibiyotik direncinin gelişmesine yol açmıştır. Bu nedenle, hem H. pylori'nin hem de antibiyotik direncinin saptanması, klinik tedavinin yönlendirilmesi için çok önemlidir.
H. pylori için tanı yöntemleri arasında üre nefes testi (UBT), antijen testi, serolojik antikor testi, endoskopi, hızlı üreaz testi (RUT) ve bakteri kültürü bulunur. İlk üç yöntem non-invaziv olsa da, bakteri kazanımına izin vermezler ve bu nedenle direnç testi için kullanılamazlar. Son üç yöntem invazivdir, pahalıdır, yüksek teknik uzmanlık gerektirir ve hastalara zarar verebilir.
Bu nedenle, H. pylori enfeksiyonu ve antibiyotik direncinin aynı anda saptanması için invaziv olmayan, hızlı bir yöntem, H. pylori'nin etkili eradikasyonu için son derece klinik öneme sahiptir. Bu makale, H. pylori enfeksiyonunu ve antibiyotik direncini hızlı bir şekilde tespit etmek için kantitatif polimeraz zincir reaksiyonunu (qPCR) TaqMan floresan prob teknolojisi ile birleştiren spesifik bir protokolü tanıtmayı amaçlamaktadır. Bu yöntem, geleneksel bakteri kültürü ve diğer tekniklerin aksine, H. pylori enfeksiyonunu ve direncini teşhis etmek için uygun, hızlı ve invaziv olmayan bir yol sağlar. qPCR, enfeksiyonu tanımlamak ve sırasıyla klaritromisin ve kinolonlara dirençle bağlantılı olan 23S rRNA ve gyrA genlerindeki mutasyonları tespit etmek için kullanılır. Konvansiyonel kültür teknikleriyle karşılaştırıldığında, bu yaklaşım Helicobacter pylori enfeksiyonunu tespit etmek ve antibiyotik direncini belirlemek için non-invaziv, uygun maliyetli ve zaman açısından verimli bir yöntem sunar.
Helicobacter pylori , insan mide epitelini1 kalıcı olarak enfekte edebilen gram negatif, spiral şekilli bir bakteridir. 1994 yılında, Dünya Sağlık Örgütü H. pylori'yi mide kanseri için Grup 1 kanserojen olarak sınıflandırdı ve enfekte bireylerin ~% 3'ü sonuçtahastalık 2'yi geliştirdi. Yakın zamanda yayınlanan bir sistematik derleme, son on yılda H. pylori'nin antibiyotik direnç oranının arttığı genel bir eğilimin gözlendiğini ve bu eğilimin dünya çapında endişe verici seviyelere, özellikle de klaritromisin direncineulaştığını göstermiştir 3. Çin'de, en son anket verileri, kentsel Çin halkı arasında H. pylori'nin toplam prevalansının %27,08 olduğunu göstermiştir; klaritromisin ve levofloksasin için direnç oranları %50.83 ve %47.17 idi.4 ve bunlar Amerika Birleşik Devletleri'nden (levofloksasin %37.6, klaritromisin %31.5)5ve Avrupa'dan (levofloksasin %15.8 ve klaritromisin %21.4)6. Bu nedenle erken ve doğru tanı ve tedavi çok önemlidir. Bununla birlikte, H. pylori'nin artan antibiyotik direnci, tedavi etkinliğini önemli ölçüde azaltmakta ve tanı ve tedavisi için devam eden araştırmalara acil ihtiyaç olduğunu vurgulamaktadır.
H. pylori tanı yöntemleri invaziv ve non-invaziv teknikler olarak kategorize edilir7. İnvaziv yöntemler arasında histopatolojik inceleme, hızlı üreaz testi (RUT) ve bakteri kültürübulunur 8. Histopatolojik inceleme, biyopsi örneklerinin işlenmesine ve mikroskobik gözlemine dayanır ve doğruluk, histolojik hazırlık ve patoloji uzmanlığı ile sınırlıdır9. RUT, H. pylori'yi üreayı amonyak üretmek üzere hidrolize eden ve reaktifte alkali bir kaymaya neden olan ve böylece bakteri9'un varlığını gösteren üreaz aktivitesi yoluyla tespit eder. Basit ve uygun maliyetlidir. "Altın standart" olarak kabul edilen bakteri kültürü, H. pylori10'un benzersiz fizyolojik özellikleri nedeniyle genellikle %50'nin altında bir başarı oranına sahiptir.
Non-invaziv yöntemler arasında 13C/14C üre nefes testi (UBT), serolojik tanı ve dışkı antijen testi (SAT) bulunur11. Nefes testi, enfeksiyonu doğrulamak için solunan havada izotopik olarak etiketlenmiş CO2'yi tespit ederek RUT'unkine benzer bir prensipte çalışır12. Serolojik tanı, bakteri eradikasyonundan sonra devam edebilen antikorları tespit eder ve bu da tedavi etkinliğini değerlendirmeyi zorlaştırır13. Dışkı antijen testi, dışkı örneklerinde H. pylori'ye özgü antijenleri tespit ederek, daha düşük yanlış pozitif oranı ve aktif enfeksiyonları teşhis etmek için iyi doğruluk ile güvenilir bir non-invaziv yöntem sağlar14.
Her tanı yönteminin kendine özgü avantajları ve sınırlamaları vardır15. Bakteri kültürü dışında, diğer yöntemler antibiyotik direncini tespit etmekte zorlanırken, kültür düşük başarı oranları nedeniyle engellenmektedir16. Son zamanlarda, gerçek zamanlı kantitatif PCR (qPCR) gibi moleküler tanı yöntemleri, mikrobiyal saptama için yaygın olarak uygulanmaktadır17. qPCR, H. pylori'yi doğru bir şekilde tespit edebilir ve direnç gen mutasyonlarını analiz ederek enfeksiyonun daha kapsamlı bir görünümünü sunar18.
Floresan problar, qPCR işlemi sırasında DNA'daki bir hedef diziye spesifik olarak bağlanmak üzere tasarlanmıştır. Bu problar tipik olarak, prob hedefine bağlandığında bir sinyal yayan ve amplifikasyon sırasında polimeraz tarafından parçalanan bir floresan boya ile etiketlenir. Bu, PCR işleminin gerçek zamanlı bir ölçümünü sağlar. Floresan problar, yalnızca hedef DNA dizisinin tespit edilmesini sağlayan, spesifik olmayan bağlanma şansını azaltan ve test özgüllüğünü iyileştiren probun benzersiz tasarımı nedeniyle yüksek özgüllükleri ile bilinir. Bu, floresan prob teknolojisini özellikle dışkı örneklerinde Helicobacter pylori DNA'sı gibi düşük bolluktaki hedefleri tespit etmek için kullanışlı hale getirir. SYBR Green, PCR'de yaygın olarak kullanılan bir DNA bağlayıcı boya olsa da, herhangi bir çift sarmallı DNA'ya bağlanabilir, bu da spesifik olmayan amplifikasyona ve yanlış pozitiflere neden olabilir.
Helicobacter pylori'nin klinik örneklerden kültürlenmesi, doğrudan antibiyotik direnci verileri sağlamaz. Buna karşılık, floresan prob tabanlı qPCR daha hızlı, daha kullanışlıdır ve H. pylori ve antibiyotik direnç belirteçlerinin aynı anda tespiti için uyarlanabilir. Bu yöntem yalnızca geleneksel kültür yöntemlerinden daha hızlı sonuçlar vermekle kalmaz, aynı zamanda antibiyotik direnç genlerinin aynı anda tespit edilmesine izin vererek tespit verimliliğini ve rahatlığını büyük ölçüde artırır. Bu yöntem, geleneksel bakteri kültürü ve diğer tekniklerin aksine, H. pylori enfeksiyonunu ve direncini teşhis etmek için uygun, hızlı ve invaziv olmayan bir yol sağlar.
H. pylori antibiyotik direnci için göz önünde bulundurulması gereken iki önemli konu vardır: i) genotip ve fenotip tutarlılığı, ii) çoklu ilaç direnci. Çin'de yapılan büyük ölçekli çok merkezli bir çalışma, klaritromisin/levofloksasin için çift direnç modellerinin %26.1 olduğunu buldu. Klaritromisin ve levofloksasine dirençli H pylori fenotipleri ve genotipleri tatmin edici bir uyum gösterdi (kappa katsayısı = sırasıyla 0.810 ve 0.782)19. Bu nedenle, H. pylori enfeksiyonunu ve ilaç direncini tespit etmek için qPCR yönteminin kullanılması mümkündür. Dışkı antijen testi (SAT) ve qPCR yöntemleri, örnekleme kolaylığı nedeniyle giderek daha fazla kullanılmaktadır. H. pylori tespiti için yöntemlerin duyarlılığı, özgüllüğü ve doğruluğu aşağıdaki gibidir: qPCR > UBT > SAT > RUT> CagA IgG > kültürü20. Tüm non-invaziv yöntemler primer tarama için uygundur. qPCR ayrıca ilaca dirençli genleri de tespit edebildiğinden, qPCR ve kültür tedaviyi yönlendirmek için daha uygun olacaktır.
Endoskopik görüntüler21, dijital mikroakışkanlar22 ve RPA-CRISPR/Cas12a23 ile birleştirilmiş yapay zeka (AI) algoritmaları gibi diğer yenilikçi yaklaşımlar, teorik olarak iyi tanısal verimlilik ve umut verici uygulama beklentileri göstermektedir. Bununla birlikte, qPCR şu anda H. pylori enfeksiyonlarının tanı ve tedavisi için üstün bir çözüm sağlama potansiyeline sahip en gelişmiş moleküler biyoloji tekniğidir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu çalışma, Guangzhou, Çin'deki Güney Tıp Üniversitesi, Guangdong İl Halk Hastanesi Etik Komitesi tarafından belirlenen etik yönergelere uygundur (Onay No: KY2024-445-01). Bu araştırmada kullanılan malzemelerle (reaktifler, kimyasallar, ekipman ve yazılım) ilgili ayrıntılı bilgiler Malzeme Tablosunda bulunabilir.
1. Katılımcı seçimi
2. Dışkı örneklerinin toplanması
NOT: Bölüm 2'yi katılımcılara talimat olarak verin.
3. Nükleik asit ekstraksiyonu
NOT: Kontaminasyonu önlemek için tüm prosedürleri bir biyogüvenlik kabini içinde tamamlayın.
4. Helicobacter pylori nükleik asitlerinin qPCR tespiti ve klaritromisin ve kinolonlara direnç mutasyonları
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Dışkı örneklerinde Helicobacter pylori enfeksiyonu ve antibiyotik direncinin tespiti için qPCR uygulaması
Helicobacter pylori'nin korunmuş genlerindeki nokta mutasyonlarının yanı sıra 23S rRNA geni ve gyrA genindeki nokta mutasyonlarına dayalı primerler ve problar tasarladık. Bu primerler ve problar farklı floresan boyalarla etiketlendi ve daha sonra qPCR tespiti için kullanıldı. qPCR deneyleri için kalite k...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Son yıllarda, moleküler tespit yöntemleri mikrobiyoloji alanında yaygın olarak uygulanmakta ve çeşitli bulaşıcı hastalıkların klinik yönetimini önemli ölçüde değiştirmektedir. Bu yöntemler genetik düzeyde çalışır ve sadece bakteri varlığının doğrulanmasına değil, aynı zamanda gen tiplemesi ve antibiyotik direnci testine de izin verir. Gerçek zamanlı floresan kantitatif PCR (qPCR), kısa işlem süresi, yüksek hassasiyeti ve doğruluğu ve düşük çapraz kontaminasyon riski nedeniyle giderek dah...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar rekabet eden çıkarları olmadığını beyan ederler.
Bu çalışma, Guangdong Eyalet Halk Hastanesi İleri Yetenekler Araştırma Vakfı tarafından finanse edilmiştir. KY012023293]. Bu çalışma Jiangsu Mole Bioscience Co. tarafından desteklenmiştir. Fon sağlayıcıların çalışma tasarımında, veri toplama ve analizinde, yayınlama kararında veya makalenin hazırlanmasında hiçbir rolü yoktu.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| BSC-1500IIA2-X | BİYOBAZ | SEDA | Biyogüvenlik kabini |
| Tek kullanımlık dışkı toplama ve saklama tüpü | Köstebek | Dışkı örneklerini toplayın | |
| E-Santrifüj | WEALTEC | Tüpün duvarından kalan sıvıyı santrifüjleyin | |
| Helicobacter pylori nükleik asit, klaritromisin ve kinolon direnci mutasyon tespit kiti | Köstebek | Helicobacter pylori enfeksiyonu ve antibiyotik direncinin tespiti; dondurularak kurutulmuş H. pylori reaktifi (primerler, problar, Taq polimeraz, UNG enzimi, dNTP'ler, vb. İçeren), H. pylori için pozitif kontrol (Helicobacter pylori ve insan β-aktin hedef genleri içeren) ve H. pylori için negatif kontrol (insan β-aktin hedef genleri içeren) | |
| Köstebek | ekstraksiyonu | ||
| Nükleik asit ekstraksiyon kiti | Köstebek | Nükleik asidi çıkarmak için; lizis tamponu (guanidin tuzu, tris hidroksimetil aminometan, Tween-20, sodyum klorür), Yıkama Tamponu 1 (sodyum klorür), Yıkama Tamponu 2 (tris hidroksimetil aminometan, Tween-20), Yıkama Tamponu 3 (manyetik boncuklar, Tween-20), Yıkama Tamponu 4 (nükleaz içermeyen su) ve Elüsyon Tamponu (tris hidroksimetil aminometan) içerir | |
| HONGSHI | Veri Analizi | ||
| SLAN-96S Gerçek Zamanlı PCR makinesi | HONGSHI | Floresan kantitatif PCR amplifikasyonu | |
| Ultra düşük sıcaklıklı dondurucular (DW-YL450) | MELING | SEDA | 20172220091-20 derece; Reaktifleri saklamak için C |
| Vortex-5 | Kylin-bell | Reaktifi karıştırmak için |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.