Molekulárně mikrobiologická diagnostika u pacientů s infekční endokarditidou

Mgr. Barbora Žaloudíková, Ph.D.

Doctoral thesis

Role of molecular methods in diagnosis of infective endocarditis

Abstract:

V posledních desetiletích dochází k významným změnám v epidemiologických i klinických charakteristikách infekční endokarditidy (IE). S prodlužující se průměrnou délkou života populace, se setkáváme s častějším výskytem degenerativního postižení chlopní nebo přítomností prostetických srdečních materiálů. Riziko bakteriémií zvyšují i stále častější invazivní zdravotnické výkony, v komunitě je rizikovým faktorem intravenózní užívání drog. V souvislosti se změnou těchto predispozic IE došlo ke posunu etiologie IE od původně nejčastějších streptokoků ke stafylokokům. Narozdíl od endokarditid způsobených jinými bakteriálními agens probíhají stafylokokové endokarditidy agresivněji, s vyšším rizikem mortality. Výběr antibiotik pro terapii stafylokokové IE je omezen rezistencí k isoxazolylovým semisyntetickým penicilinům (meticilin, oxacilin atd.) a všem betalaktamům, často včetně jejich kombinace s inhibitory betalaktamáz. Standardní kultivační metody průkazu stafylokoků mohou selhat především u pacientů, kteří již podstoupili konzervativní léčbu vysokými dávkami antibiotik. Alternativní molekulárně-biologické metody rychlého průkazu stafylokoků a jejich rezistence k oxacilinu a ostatním betalaktamům nejsou závislé na růstu mikrobů a mohou pomoci při rychlé detekci etiologického agens u pacientů pod antibiotickou clonou. V disertační práci je zavedena rychlá a spolehlivá metoda PCR pro detekci stafylokoků a rozlišení mezi S. aureus a koaguláza negativními stafylokoky (KNS), včetně jejich rezistence k oxacilinu. V práci je stanovena analytická sensitivita a specificita této PCR. Výsledky PCR z chirurgického materiálu jsou rovněž srovnány s kultivací a klinickými charakteristikami pacientů se stafylokokovou IE.

Abstract:

In the past decades, the epidemiology and clinical characteristics of infective endocarditis (IE) have changed significantly. Many countries are experiencing an increasing number of patients with implantable intracardiac devices and elderly with degenerative changes of the heart valves along with health-care associated blood-stream infections. These predisposing factors have shifted the leading cause of IE from streptococci to staphylococci contributing to a worsening of the average course and higher mortality of IE. Antibiotic therapy of staphylococcal IE is limited by resistance of staphylococcal strains to oxacilin and other penicilins in combination with betalactamase inhibitors. Standard culture methods of detection may result false negative due to prior antibiotic treatment. Culture-independent molecular methods, such as PCR, have shown valuable for detection and identification of pathogens in patients with prolonged antibiotic treatment. This study introduces a fast and reliable PCR technique for detection of staphylococci and their resistance to oxacillin. In a single reaction tube the method can distinguish between S. aureus and coagulase-negative staphylococci (CoNS) and detect the mecA gene, responsible for resistance to oxacillin. We determine analytical sensitivity and specificity of the specific PCR. In addition, to determine clinical relevance of PCR from surgical material in patients with IE, the study provides a comparison of PCR results with standard preoperative BC, tissue culture (TC) and clinical background criteria of patients with staphylococcal IE.

Keywords

infekční endokarditida, Duke kritéria, stafylokoky, PCR

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 7. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 13. 12. 2011
• Supervisor: prof. MUDr. Miroslav Votava, CSc., doc. MUDr. Tomáš Freiberger, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Medical Microbiology and Immunology (4-years) / Medical Microbiology and Immunology