Sienibiomarkkerit ja sienibiofilmien merkitys diagnostiikassa

Sienibiomarkkerit ovat mitattavissa olevia molekyylejä, joiden esiintyminen viittaa sienitulehdukseen. Laajin näistä on 1,3-beta-D-glukaani, joka on monille sienille yhteinen soluseinämän komponentti. Sienibiofilmit, itsensä tuottamaan matriisiin kapseloituneita soluyhteisöjä, ovat merkityksellisiä diagnostiikassa, koska ne irrottavat ja suojaavat organismeja pinnoilla ja laitteissa, vaikuttaen siihen, mitä laboratoriotestit havaitsevat.

Definition

Tässä yhteydessä biomarkkerit ovat sienimolekyylejä, kuten 1,3-beta-D-glukaani, joita mitataan kudosnesteistä viittaamaan monilajiseen sienitulehdukseen, ja sienibiofilmi on pintaan kiinnittynyt sienisolujen yhteisö, joka on upotettu solunulkoiseen matriisiin, jonka ominaisuudet vaikuttavat organismin havaitsemiseen ja pysyvyyteen.

Scope

Tämä aihe kattaa panfungaalisten (kaikki sienet kattavien) biomarkkereiden, pääasiassa 1,3-beta-D-glukaanimäärityksen, sekä sienibiofilmien diagnostisen merkityksen, erityisesti lääkinnällisissä laitteissa, tutkimisen. Se selittää, mitä nämä markkerit osoittavat ja mitkä niiden rajoitukset ovat. Kyseessä on kuvaileva tietomateriaali diagnostisista biomarkkereista ja biofilmien biologiasta, ei opas testien tilaamiseen tai laiteassosioituneiden infektioiden hoitoon.

Core questions

• Mitä positiivinen panfungaalinen biomarkkeri, kuten beta-D-glukaani, osoittaa ja mitä se ei osoita?
• Miksi beta-D-glukaani on laajasti herkkä, mutta ei spesifinen yhdelle sienilajille?
• Miten laitteiden sienibiofilmit vaikuttavat siihen, mitä diagnostiset testit voivat havaita?
• Miten biomarkkerituloksia yhdistetään viljely-, mikroskopia- ja molekyylilöydöksiin?

Key concepts

• 1,3-beta-D-glukaani panfungaalisen biomarkkerina
• Herkkyys vastaan spesifisyys laajoissa biomarkkereissa
• Väärät positiiviset tulokset ja määritysten häiriöt
• Sienibiofilmi ja solunulkoinen matriisi
• Laiteassosioitunut ja pintasienitulehdus
• Biomarkkerit konsensusdiagnostisten määritelmien sisällä

Mechanisms

1,3-beta-D-glukaanimääritys havaitsee polysakkaridin, joka esiintyy laajalle sieniryhmälle yhteisissä soluseinissä, joten positiivinen tulos viittaa siihen, että jokin sieni on todennäköisesti läsnä tunnistamatta sitä, antaen markkerille laajan herkkyyden mutta rajallisen spesifisyyden; erilaiset altistukset ja häiritsevät aineet voivat aiheuttaa vääriä positiivisia tuloksia, joten tulokset luetaan asiayhteydessä. Sienibiofilmit muodostuvat, kun solut kiinnittyvät pintaan, kuten katetriin tai proteesilaitteeseen, lisääntyvät ja tuottavat solunulkoisen matriisin, joka kapseloi yhteisön. Tämä arkkitehtuuri suojaa organismeja ja muuttaa niiden fysiologiaa, mikä on merkityksellistä diagnostiikalle, koska biofilmiin sitoutuneet solut voivat vapautua ajoittain, voivat vastustaa talteenottoa rutiiniviljelyllä ja ylläpitää pysyvää infektiota. Sekä panfungaalisten biomarkkereiden että biofilmien käyttäytymisen ymmärtäminen selventää, miksi havaitseminen joskus onnistuu tai epäonnistuu, ja miksi biomarkkerituloksia tulkitaan yhdessä viljely-, mikroskopia-, antigeeni- ja molekyylimenetelmien kanssa.

Clinical relevance

Panfungaalisten biomarkkereiden, kuten beta-D-glukaanin, avulla seulotaan ja tunnistetaan invasiivisia sienitulehduksia, myös konsensusdiagnostisten luokkien sisällä, ja biofilmien biologian tuntemus auttaa selittämään pysyviä tai laiteassosioituneita sienitulehduksia. Tämä artikkeli on kuvaileva tietomateriaali markkereista ja biofilmitilasta; se ei anna neuvoja testausstrategioista tai infektoituneiden laitteiden tai potilaiden hoidosta.

Evidence & guidelines

1,3-beta-D-glukaanimäärityksen meta-analyysi kuvasi sen herkkyyttä ja spesifisyyttä invasiivisen sienitulehduksen laajana markkerina, ja EORTC/MSGERC-konsensusmääritelmät sisältävät beta-D-glukaanin todennäköisen taudin mykologisten kriteerien joukossa. Sienibiofilmejä käsittelevät katsaukset kuvaavat matriisiin kapseloitunutta, hoitoresistenttiä fenotyyppiä, joka on pysyvien ja laiteassosioituneiden infektioiden taustalla, ja parhaiden käytäntöjen suositukset sijoittavat biomarkkeritestauksen laajempaan diagnostiseen polkuun.

History

1,3-beta-D-glukaanin havaitseminen invasiivisen sienitulehduksen markkerina kehittyi 1900-luvun lopulla ja siitä tuli panfungaalinen seulontatyökalu, joka täydensi organisimispesifisiä antigeenitestejä. Samanaikaisesti 1990-luvulta lähtien tunnistettu tieto siitä, että Candida ja muut sienet muodostavat biofilmejä lääkinnällisiin laitteisiin, muutti käsitystä pysyvien ja laiteassosioituneiden sienitulehdusten ja niiden havaitsemisen rajoitusten ymmärtämistä.

Seminal works

• karageorgopoulos-2011
• ramage-2012

Frequently asked questions

Miksi beta-D-glukaanitestaus ei tunnista spesifistä sientä?

Beta-D-glukaani on soluseinämän komponentti, joka on yhteinen monille sienilajeille, joten positiivinen tulos osoittaa, että sieni on todennäköisesti läsnä, mutta ei voi kertoa mikä se on; lajin tunnistaminen vaatii viljelyä, sekvensointia tai lajispesifisiä määrityksiä.

Miksi sienibiofilmit ovat tärkeitä diagnostiikalle?

Biofilmit kapseloivat sienet suojaavaan matriisiin pinnoille, kuten katetreihin, mikä voi vaikeuttaa rutiiniviljelyllä talteenottoa ja ylläpitää pysyvää infektiota, auttaen selittämään, miksi jotkin laiteassosioituneet sienitulehdukset ovat vaikeita havaita ja hävittää.