Molekulární diagnostika fungálních patogenů z klinických vzorků

Bc. Jana CIMICKÁ

Master's thesis

Abstract:

Tato studie je zaměřena na optimalizaci a použití molekulárních metod v mykologické diagnostice. Pacientův život často závisí na včasné diagnostice, kterou běžné kultivační metody nemohou poskytnout. Řešením jsou pan-fungální primery ITS oblasti a sekvenování nové generace (NGS). Tyto metody byly použity pro fungální detekci z FFPE vzorků tkání od pacientů s ulcerózní kolitidou (UK), Crohnovou chorobou (CD) a 10 kontrol bez chronických zánětlivých změn ve střevní sliznici. Výsledky této studie mají tři úrovně. Za prvé, proces optimalizace upozornil na důležitost sterilní izolace DNA v laminárním boxu, který může zabránit kontaminaci fungálním rodem Malassezia spp. Za druhé, hrubá data ukázala vyvážený poměr Askomycet a Basidiomycet u CD vzorků podobný poměrům v negativních kontrolách, zatímco UC vzorky ukázaly vyšší zastoupení Askomycet oproti ostatním skupinám. Za třetí, podrobná data zobrazila fungální rody Malassezia, Cladosporium a Toninia ve všech skupinách vzorků, zatímco rod Candida byl nalezen jen v UC vzorcích a rody Engyodontium a Ramularia byly nalezeny v CD vzrocích. Závěrem, mykobiom hraje roli v idiopatických střevních onemocněních; ačkoliv jeho složení je stále diskutabilní. Optimalizace pan-fungální nested PCR a NGS pomohla se zavedením mykologické diagnostiky z FFPE vzorků v Bioptické laboratoři s.r.o. a nyní se používá pro diferenciální diagnostiku.

Abstract:

This study is focused on optimization and use of molecular methods in mycological diagnostics. The patient's life often depends on early diagnosis, which current culture methods cannot provide. The solution is based on pan-fungal primers of ITS region and next generation sequencing (NGS). These methods were used for fungal detection from FFPE tissue samples from patients with ulcerative colitis (UC), Crohn disease (CD) and 10 controls without chronic inflammatory changes in the intestine. Results of this study have three levels. Firstly, the process of optimization highlights the importance of sterile DNA isolation in a laminar box which can prevent contamination by Malassezia spp. Secondly, raw data showed balanced rate of Ascomycota and Basidiomycota in CD samples similar to negative controls, while UC samples indicated higher representation of Ascomycota than other groups. Thirdly, detailed data showed fungal genera Malassezia, Cladosporium and Toninia in all groups, while genus Candida was found only in UC samples and genera Engyodontium and Ramularia were found in CD samples. In conclusion, mycobiome plays a role in inflammatory bowel diseases; however, its compartments are still questionable. The optimization of pan-fungal nested PCR and NGS helped with introduction of mycological diagnostics from FFPE samples to Bioptická laboratoř s.r.o. and is used for differential diagnostics.

Keywords

molekulární diagnostika, fungální diagnostika, mykobiom, IBD, ulcerózní kolitida, Crohnova choroba, NGS, FFPE vzorky.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 5. 2020

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Kateřina Černá, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Clinical Biology