تحديد وتوصيف البكتيريا
تحديد وتوصيف البكتيريا هو مجموعة من الأساليب المخبرية المستخدمة لاستعادة البكتيريا من عينة سريرية وتحديد ماهيتها - جنسها ونوعها، وحيثما كان ذلك مناسبًا سلالتها - بحيث يمكن للنتيجة أن تدعم التشخيص، واختيار العلاج، والمراقبة. تجمع المختبرات الحديثة بين الأساليب الكلاسيكية القائمة على النمو والكيميائية الحيوية مع التحديد البروتيني بواسطة مطياف الكتلة ومع تسلسل الحمض النووي.
Definition
تحديد البكتيريا هو العملية المخبرية لتحديد الجنس والنوع (وعند الحاجة، السلالة أو النمط) لبكتيريا معزولة من أو مكتشفة في عينة سريرية، باستخدام الأساليب المظهرية والبروتينية والوراثية.
Scope
يغطي المدخل العزل الأولي والمجهر، التحديد المظهري عن طريق النمو والتفاعلات الكيميائية الحيوية، التحديد البروتيني بواسطة مطياف الكتلة MALDI-TOF، والتحديد الوراثي عن طريق تسلسل الجينات، بالإضافة إلى التمييز بين التحديد (تسمية الكائن الحي) والتوصيف (التنميط وتحديد السمات). ويعالج هذه الأساليب كطرق مخبرية بدلاً من كونها إرشادات سريرية.
Core questions
- ما هو النوع البكتيري الموجود في هذه العينة، وهل استعادته ذات أهمية سريرية؟
- ما هي طريقة التحديد المناسبة لهذا الكائن الحي - الزراعة والكيمياء الحيوية، مطياف الكتلة MALDI-TOF، أم تسلسل الجينات؟
- كيف يتم توصيف الكائنات الحية بما يتجاوز مستوى النوع، على سبيل المثال عن طريق التنميط للتحقيق في الفاشيات؟
- ما هي حدود كل طريقة من حيث السرعة والدقة والقدرة على تمييز الأنواع وثيقة الصلة؟
Key concepts
- العزل الأولي والمزرعة النقية
- صبغة جرام وشكل المستعمرات
- التنميط الكيميائي الحيوي والمظهري
- تحديد مطياف الكتلة MALDI-TOF
- 16S rRNA وتسلسل الجينات الأخرى
- التحديد مقابل التوصيف (التنميط)
- قاعدة البيانات المرجعية والمطابقة الطيفية
- وقت الاستجابة
Mechanisms
يبدأ التحديد التقليدي بعزل مزرعة نقية، ثم قراءة النمو على أوساط انتقائية وتفاضلية، وشكل صبغة جرام، ومجموعة من التفاعلات الكيميائية الحيوية لتصنيف الكائن الحي إلى نوع. بدلاً من ذلك، يقوم التحديد البروتيني بواسطة مطياف الكتلة MALDI-TOF بتأيين البروتينات من مستعمرة ومطابقة طيف الكتلة الناتج - الذي تهيمن عليه البروتينات الريبوسومية الوفيرة - مع قاعدة بيانات مرجعية، مما ينتج عنه تحديد على مستوى النوع في دقائق بمجرد توفر العزلة؛ وقد غير هذا النهج بشكل كبير سير العمل المخبري الروتيني (Clark et al., 2013). يقوم التحديد الوراثي بتسلسل الجينات المحفوظة مثل 16S rRNA أو يستخدم طرق الحمض النووي الأوسع، مما يسمح بالتحديد مباشرة من العينات أو للكائنات الحية التي تنمو بشكل ضعيف (Espy et al., 2006). توازن كل طريقة بين السرعة والتكلفة والقوة التمييزية، وقد ارتبط التحديد الأسرع بالدفع الأوسع لتحسين تشخيصات الأمراض المعدية (Caliendo et al., 2013).
Clinical relevance
يُعد التحديد الدقيق للكائن الحي نقطة انطلاق للتفكير السريري حول العدوى ولاختيار اختبارات الحساسية التي يجب إجراؤها. يصف هذا المدخل كيفية تحقيق التحديد وما يحد منه؛ وهو مادة مرجعية ولا يصف كيف يجب أن تغير نتيجة معينة رعاية مريض فردي.
Epidemiology
بالإضافة إلى تسمية الكائن الحي، تدعم طرق التوصيف والتنميط التحقيق في الفاشيات والمراقبة من خلال تحديد ما إذا كانت العزلات من مرضى مختلفين مرتبطة. كان التحول إلى مطياف الكتلة والأساليب الجزيئية جزءًا من جهد أوسع لجعل الكشف عن مسببات الأمراض أسرع وأكثر إفادة (Caliendo et al., 2013).
History
اعتمد تحديد البكتيريا لمعظم القرن العشرين على الزراعة، والتلوين، والتنميط الكيميائي الحيوي. أدى إدخال تسلسل الحمض النووي ثم مطياف الكتلة MALDI-TOF إلى المختبرات الروتينية إلى تغيير سرعة ونطاق التحديد، مع وصف مطياف الكتلة بشكل خاص بأنه تحول جوهري في الممارسة الروتينية (Clark et al., 2013) وتوسيع التضخيم الجزيئي لما يمكن اكتشافه مباشرة من العينات (Espy et al., 2006).
Related topics
Seminal works
- clark-2013
- espy-2006
- caliendo-2013
Frequently asked questions
- ما الفرق بين تحديد وتوصيف البكتيريا؟
- التحديد يسمي الكائن الحي إلى جنس ونوع؛ أما التوصيف فيذهب أبعد من ذلك لتحديد السمات أو لتنميط السلالة - على سبيل المثال لتحديد ما إذا كانت العزلات من مرضى مختلفين تنتمي إلى نفس الفاشية.
- لماذا أصبح مطياف الكتلة شائعًا لتحديد البكتيريا؟
- يمكن لمطياف الكتلة MALDI-TOF تحديد العديد من البكتيريا على مستوى النوع في غضون دقائق من الحصول على عزلة عن طريق مطابقة طيف كتلة البروتين للكائن الحي مع قاعدة بيانات مرجعية، مما جعل التحديد الروتيني أسرع من العديد من اللوحات الكيميائية الحيوية التقليدية (Clark et al., 2013).