Současné možnosti laboratorní diagnostiky pneumokokových infekcí

Irena ČAPKOVÁ

Bakalářská práce

Current possibilities of laboratory diagnostics of pneumococcal infections

Anotace:

Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae) může být běžnou kolonizující flórou lidského nosohltanu, ale také může být jedním z hlavních patogenů, vyvolávajících invazivní pneumokokové onemocnění. Jeho diagnostika je založena na přímém průkazu pomocí metod mikroskopie, kultivace, identifikace a bezkultivačního průkazu antigenu či deoxyribonukleové kyseliny (DNA). Úvodní část práce je věnována popisu rodu Streptococcus, včetně druhu S. pneumoniae. Je popsána morfologie, fyziologie, antigenní struktura, patogeneze i patogenita tohoto bakteriálního rodu a druhu i teoretický popis jednotlivých metod laboratorní diagnostiky. V metodice jsou popsány postupy identifikačních metod, tak jak byly použity k diagnostice S. pneumoniae v Laboratoři lékařské mikrobiologie, Pracoviště bakteriologie Nemocnice České Budějovice a.s. Popsány jsou kultivace biologických vzorků, z kterých byl S. pneumoniae izolován, ale také jednotlivé identifikační testy, které umožňují rozlišit S. pneumoniae od ostatních viridujících streptokoků. K diagnostice byly využity dva základní, běžně užívané identifikační testy test citlivosti k optochinu a test rozpustnosti ve žluči-deoxycholát sodný. Test rozpustnosti ve žluči účinkem deoxycholátu sodného je základním testem v diagnostice S. pneumoniae. Ze 127 testovaných kmenů, získaných kultivačním průkazem s pozitivním testem rozpustnosti ve žluči, bylo v testu citlivosti k optochinu pozitivních 114 testovaných kmenů. Test citlivosti k optochinu měl úspěšnost 89,9%. Metodou hmotnostní spektrometrie Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI TOF MS) byly testovány pouze 4 kmeny primárně určené jako viridující streptokoky. Tuto specifickou, rychlou a přesnou metodu nelze k identifikaci S. pneumoniae zcela využít, díky velmi blízkému genotypu se Streptococcus oralis/mitis. K průkazu antigenu S. pneumoniae byly použity a popsány dva testy imonochromatografický test a latex aglutinační reakce. Imunochromatografickým testem byl prokázán 15x antigen z moči a likvoru z celkem vyšetřovaných 266 vzorků a latex aglutinační reakcí se podařilo prokázat 7x antigen S. pneumoniae v hemokultuře a likvoru. Tyto dvě metody jsou vysoce specifické. Podávají rychlou informaci o přítomnosti antigenu S. pneumoniae ve vyšetřovaném vzorku a tedy o možnosti probíhající závažné pneumokokové infekce. Dalším vysoce specifickým testem k diagnostice závažných invazivních pneumokokových onemocnění je průkaz DNA metodou PCR, který byl úspěšný u 5 vzorků likvoru, vyšetřovaných současně i v Laboratoři molekulární biologie a genetiky, Nemocnice České Budějovice a.s.

Abstract:

Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae) can be common colonizing flora of human nasopharynx, but it also can be one of the main patogens causing invasive pneumococcal disease. It is diagnosed directly, using various methods, such as microscopy, cultivation, identification, or non-cultivation proof of antigen or deoxyribonucleic acid (DNA). First part of my thesis is dedicated to the description of the Streptococcus genus, including species S. pneumoniae. Morphology, physiology, antigenic structure, pathogenesis and pathogenicity of this bacterial race and species is described, as well as theoretical description of laboratory diagnostics methods. In methodics, the identification methods are described as they were used for diagnostics of S. pneumoniae in the Laboratory of medicinal microbiology, Department of bacteriology Nemocnice České Budějovice a.s. It also includes description of cultivation of biological samples, which was S. pneumoniae isolated from, and several identification tests which can differentiate S. pneumoniae from other viridans streptococci. Two basic, commonly used identification tests were used for diagnostics test of sensitivity to optochin and test of solubility in bile-sodium deoxycholate. Test of solubility using sodium deoxycholate is a basic test in diagnostics of S. pneumonia. Out of 127 species which were positive in the solubility test, 114 were also positively tested for sensitivity to optochin. Test of sensitivity to optochin had 89,9% accuracy. Four species primarily identified as viridans streptococci were tested using Matrix-Assisted Laser Desorption Ionisation Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI TOF MS). This specific, fast and accurate method cannot be fully used for identification of S. pneumoniae however, because its genotype is far too similar to the one of Streptococcus oralis/mitis. Two tests were used and described to prove the antigen S. pneumoniae imunochromatographic test and latex agglutination reaction. Out of 266 examined samples, antigen was found in fifteen cases in urine and cerebrospinal fluid using the imunochromatographic test, and in seven cases, the antigen was proved using the latex agglutination reaction. These two methods are highly specific and provide fast information about the presence of the antigen S. pneumoniae in the examined sample and subsequently about the possibility of pneumococcus infection. Another highly specific test used for diagnostics of severe pneumococcus diseases is DNA proof using PCR methods, which was successful in 5 cerebrospinal fluid samples, which were examined simultaneously in the Laboratory of molecular biology and genetics of Nemocnice České Budějovice a.s.

Klíčová slova

Streptococcus pneumoniae, viridující streptokoky, citlivost k optochinu, rozpustnost ve žluči-deoxycholát sodný, MALDI TOF MS, průkaz antigenu, průkaz DNA

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2014

Zveřejnit od: 5. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: MUDr. Magda Balejová

JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

Zdravotně sociální fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Specializace ve zdravotnictví / Zdravotní laborant