روش‌های شناسایی باکتریایی

روش‌های شناسایی باکتریایی، گونه (و گاهی اوقات سویه) یک ارگانیسم جدا شده در آزمایشگاه را تعیین می‌کنند. این روش‌ها از میکروسکوپ کلاسیک و آزمایش‌های بیوشیمیایی گرفته تا پروفایلینگ پروتئومیک مبتنی بر طیف‌سنجی جرمی را شامل می‌شوند و روش انتخابی، سرعت و دقت نام‌گذاری یک پاتوژن را شکل می‌دهد.

Definition

روش‌های شناسایی باکتریایی، تکنیک‌های آزمایشگاهی هستند که برای اختصاص یک ایزوله بازیابی شده به یک تاکسون، با استفاده از ویژگی‌های فنوتیپی، واکنش‌های بیوشیمیایی، پروفایل‌های پروتئومیک یا اهداف مولکولی به کار می‌روند.

Scope

این موضوع رویکردهای فنوتیپی مانند رنگ‌آمیزی گرم، مورفولوژی کلنی و واکنش‌های بیوشیمیایی؛ سیستم‌های شناسایی خودکار؛ و طیف‌سنجی جرمی زمان پرواز یونش لیزری به کمک ماتریس (MALDI-TOF) را پوشش می‌دهد. تایپینگ در سطح سویه برای اهداف اپیدمیولوژیک به عنوان مرتبط ذکر شده است. این مدخل روش‌شناختی است و دستورالعمل‌های بالینی برای بیماران منفرد ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• روش‌های فنوتیپی کلاسیک چگونه باکتری‌ها را شناسایی می‌کنند؟
• طیف‌سنجی جرمی MALDI-TOF چگونه ارگانیسم‌ها را شناسایی می‌کند و محدودیت‌های آن چیست؟
• چه زمانی از اهداف مولکولی به جای، یا در کنار، روش‌های فنوتیپی استفاده می‌شود؟

Key concepts

• رنگ‌آمیزی گرم و میکروسکوپ
• مورفولوژی کلنی
• پروفایلینگ بیوشیمیایی و متابولیکی
• سیستم‌های شناسایی خودکار
• طیف‌سنجی جرمی MALDI-TOF
• پایگاه‌های داده طیف پروتئین
• تایپینگ سویه

Mechanisms

شناسایی فنوتیپی، خواص قابل مشاهده را می‌خواند: واکنش رنگ‌آمیزی گرم و مورفولوژی میکروسکوپی، احتمالات را محدود می‌کنند، ظاهر کلنی سرنخ‌هایی اضافه می‌کند، و پانل‌های واکنش‌های بیوشیمیایی گونه‌ها را بر اساس قابلیت‌های متابولیکی‌شان متمایز می‌کنند که اغلب برای افزایش توان عملیاتی خودکار می‌شوند. طیف‌سنجی جرمی MALDI-TOF به جای آن، یک طیف جرمی پروتئین، اساساً یک اثر انگشت پروتئومیک، از یک کلنی تولید می‌کند و آن را با یک پایگاه داده مرجع مطابقت می‌دهد، که شناسایی در سطح گونه را ظرف چند دقیقه پس از در دسترس بودن ایزوله ارائه می‌دهد؛ پذیرش آن به طور قابل توجهی زمان‌های شناسایی را در آزمایشگاه‌های روتین کوتاه کرد (Seng 2009; Clark 2013). در مواردی که فنوتیپ یا طیف‌ها مبهم هستند، اهداف مولکولی می‌توانند هویت را حل کنند. هر روش محدودیت‌هایی دارد، از جمله پوشش پایگاه داده و عدم توانایی در تمایز برخی گونه‌های نزدیک به هم (Clark 2013).

Clinical relevance

شناسایی سریع‌تر و دقیق‌تر، نحوه انتساب عفونت‌ها به ارگانیسم‌ها و نحوه انجام نظارت را اطلاع‌رسانی می‌کند. دانستن محدودیت‌های یک روش توضیح می‌دهد که چرا برخی گونه‌های نزدیک به هم تنها در سطح گروه گزارش می‌شوند، یا چرا یک ارگانیسم غیرمعمول ممکن است نیاز به آزمایش تأییدی داشته باشد. این موضوع نحوه تولید نتایج آزمایشگاهی را توصیف می‌کند و مبنایی برای تصمیم‌گیری‌های تشخیصی یا درمانی فردی نیست.

Evidence & guidelines

مطالعات مقایسه‌ای و بررسی‌ها، دقت و مزایای زمان پاسخ‌دهی طیف‌سنجی جرمی MALDI-TOF را برای شناسایی روتین باکتریایی و محدودیت‌های آن مستند می‌کنند (Seng 2009; Clark 2013)، در حالی که متون استاندارد طرح‌های شناسایی فنوتیپی و بیوشیمیایی را توصیف می‌کنند (Jorgensen 2015).

History

شناسایی برای مدت طولانی به رنگ‌آمیزی، میکروسکوپ و پانل‌های بیوشیمیایی که در طول قرن بیستم توسعه یافتند، متکی بود. معرفی بالینی طیف‌سنجی جرمی MALDI-TOF در حدود سال 2009، نشان‌دهنده تغییری به سمت شناسایی سریع پروتئومیک در آزمایشگاه‌های روتین بود که روش‌های مولکولی را تکمیل می‌کرد (Seng 2009; Clark 2013).

Seminal works

• seng-2009
• clark-2013

Frequently asked questions

طیف‌سنجی جرمی MALDI-TOF چگونه باکتری‌ها را شناسایی می‌کند؟

این روش یک طیف جرمی پروتئین مشخص از یک کلنی باکتریایی تولید می‌کند و آن را با یک پایگاه داده مرجع مقایسه می‌کند که پس از در دسترس بودن ایزوله، شناسایی در سطح گونه را ظرف چند دقیقه ارائه می‌دهد.

آیا آزمایش‌های بیوشیمیایی هنوز استفاده می‌شوند؟

بله؛ روش‌های فنوتیپی و بیوشیمیایی همچنان مفید هستند، به ویژه در مواردی که پایگاه‌های داده طیف‌سنجی جرمی ناقص هستند یا زمانی که ارگانیسم‌ها باید فراتر از شناسایی گونه‌ای مشخص شوند.