شناسایی و تعیین خصوصیات باکتریایی
شناسایی و تعیین خصوصیات باکتریایی مجموعهای از روشهای آزمایشگاهی است که برای بازیابی یک باکتری از نمونه بالینی و تعیین هویت آن – جنس و گونه، و در صورت لزوم سویه آن – به کار میرود تا نتیجه بتواند از تشخیص، انتخاب درمان و نظارت حمایت کند. آزمایشگاههای مدرن، روشهای کلاسیک مبتنی بر رشد و بیوشیمیایی را با شناسایی پروتئومیک توسط طیفسنجی جرمی و توالییابی اسید نوکلئیک ترکیب میکنند.
Definition
شناسایی باکتریایی فرآیند آزمایشگاهی تعیین جنس و گونه (و در صورت نیاز، سویه یا نوع) یک باکتری جدا شده از یا شناسایی شده در یک نمونه بالینی است که با استفاده از روشهای فنوتیپی، پروتئومیک و ژنوتیپی انجام میشود.
Scope
این مدخل شامل جداسازی اولیه و میکروسکوپی، شناسایی فنوتیپی از طریق رشد و واکنشهای بیوشیمیایی، شناسایی پروتئومیک توسط طیفسنجی جرمی MALDI-TOF، و شناسایی ژنوتیپی از طریق توالییابی ژن، همراه با تمایز بین شناسایی (نامگذاری ارگانیسم) و تعیین خصوصیات (تایپینگ و تعیین ویژگی) است. این موارد را به عنوان روشهای آزمایشگاهی و نه به عنوان راهنمای بالینی بررسی میکند.
Core questions
- کدام گونه باکتریایی در این نمونه وجود دارد و آیا بازیابی آن از نظر بالینی معنیدار است؟
- کدام روش شناسایی – کشت و بیوشیمی، طیفسنجی جرمی MALDI-TOF، یا توالییابی ژن – برای این ارگانیسم مناسب است؟
- ارگانیسمها فراتر از سطح گونه چگونه مشخص میشوند، به عنوان مثال با تایپینگ برای بررسی شیوع؟
- محدودیتهای هر روش از نظر سرعت، دقت و توانایی تفکیک گونههای نزدیک به هم چیست؟
Key concepts
- جداسازی اولیه و کشت خالص
- رنگآمیزی گرم و مورفولوژی کلنی
- پروفایلینگ بیوشیمیایی و فنوتیپی
- شناسایی با طیفسنجی جرمی MALDI-TOF
- 16S rRNA و توالییابی سایر ژنها
- شناسایی در مقابل تعیین خصوصیات (تایپینگ)
- پایگاه داده مرجع و تطبیق طیفی
- زمان چرخش
Mechanisms
شناسایی متداول با جداسازی یک کشت خالص آغاز میشود، سپس خواندن رشد در محیطهای انتخابی و افتراقی، مورفولوژی رنگآمیزی گرم، و مجموعهای از واکنشهای بیوشیمیایی برای اختصاص ارگانیسم به یک گونه انجام میگیرد. شناسایی پروتئومیک توسط طیفسنجی جرمی MALDI-TOF به جای آن، پروتئینها را از یک کلنی یونیزه میکند و طیف جرمی حاصل – که تحت سلطه پروتئینهای ریبوزومی فراوان است – را با یک پایگاه داده مرجع مطابقت میدهد و در عرض چند دقیقه پس از در دسترس بودن یک ایزوله، شناسایی در سطح گونه را ارائه میدهد؛ این رویکرد به طور قابل توجهی جریان کار آزمایشگاهی روتین را تغییر داد (Clark et al., 2013). شناسایی ژنوتیپی، ژنهای حفاظتشده مانند 16S rRNA را توالییابی میکند یا از روشهای گستردهتر اسید نوکلئیک استفاده میکند که امکان شناسایی مستقیم از نمونهها یا ارگانیسمهایی که به خوبی رشد نمیکنند را فراهم میآورد (Espy et al., 2006). هر مسیر سرعت، هزینه و قدرت تمایز را مبادله میکند و شناسایی سریعتر با تلاش گستردهتر برای بهبود تشخیص بیماریهای عفونی مرتبط است (Caliendo et al., 2013).
Clinical relevance
شناسایی دقیق ارگانیسم نقطه شروعی برای استدلال بالینی در مورد یک عفونت و برای انتخاب آزمایشهای حساسیت است. این مدخل توضیح میدهد که چگونه شناسایی انجام میشود و چه محدودیتهایی دارد؛ این یک ماده مرجع است و تجویز نمیکند که چگونه یک نتیجه خاص باید مراقبت از یک بیمار را تغییر دهد.
Epidemiology
فراتر از نامگذاری یک ارگانیسم، روشهای تعیین خصوصیات و تایپینگ با تعیین اینکه آیا ایزولهها از بیماران مختلف مرتبط هستند یا خیر، از بررسی شیوع و نظارت حمایت میکنند. تغییر به طیفسنجی جرمی و روشهای مولکولی بخشی از تلاش گستردهتر برای سریعتر و آموزندهتر کردن تشخیص پاتوژنها بوده است (Caliendo et al., 2013).
History
شناسایی باکتریایی برای بیشتر قرن بیستم بر کشت، رنگآمیزی و فنوتیپینگ بیوشیمیایی استوار بود. معرفی توالییابی اسید نوکلئیک و سپس طیفسنجی جرمی MALDI-TOF به آزمایشگاههای روتین، هم سرعت و هم گستره شناسایی را تغییر داد، به ویژه طیفسنجی جرمی به عنوان یک تغییر اساسی در عمل روتین توصیف شد (Clark et al., 2013) و تکثیر مولکولی آنچه را که میتوان مستقیماً از نمونهها شناسایی کرد، گسترش داد (Espy et al., 2006).
Related topics
Seminal works
- clark-2013
- espy-2006
- caliendo-2013
Frequently asked questions
- تفاوت بین شناسایی و تعیین خصوصیات یک باکتری چیست؟
- شناسایی، ارگانیسم را به جنس و گونه نامگذاری میکند؛ تعیین خصوصیات فراتر میرود تا ویژگیها را تعیین کند یا سویه را تایپ کند – به عنوان مثال برای تشخیص اینکه آیا ایزولهها از بیماران مختلف به یک شیوع تعلق دارند یا خیر.
- چرا طیفسنجی جرمی برای شناسایی باکتریایی رایج شده است؟
- طیفسنجی جرمی MALDI-TOF میتواند بسیاری از باکتریها را در سطح گونه در عرض چند دقیقه پس از داشتن یک ایزوله با تطبیق طیف جرمی پروتئین ارگانیسم با یک پایگاه داده مرجع شناسایی کند، که شناسایی روتین را سریعتر از بسیاری از پانلهای بیوشیمیایی سنتی کرده است (Clark et al., 2013).