Moleculaire diagnostiek van schimmels en parasieten

Moleculaire diagnostiek van schimmels en parasieten maakt gebruik van nucleïnezuur-gebaseerde methoden om schimmels en parasieten te detecteren en identificeren die vaak langzaam groeien, moeilijk te kweken zijn of moeilijk te herkennen zijn onder de microscoop. Sequentie-markers en amplificatie-assays vergroten het diagnostische bereik waar conventionele methoden beperkt zijn.

Definition

Moleculaire diagnostiek van schimmels en parasieten is het gebruik van moleculaire methoden — amplificatie, hybridisatie en sequentiebepaling van markerregio's — om schimmels en parasieten in klinische monsters of isolaten te detecteren en identificeren.

Scope

Het onderwerp omvat DNA-barcoding van schimmels (met name de interne getranscribeerde spacer-regio), PCR-gebaseerde detectie van schimmel- en parasitaire pathogenen, en de sterke en zwakke punten van deze methoden ten opzichte van kweek en microscopie. Het wordt gepresenteerd als een laboratorium- en referentietopic zonder behandelings- of doseringsadvies.

Core questions

• Welk schimmel- of parasietorganisme is aanwezig, en welke markerregio identificeert het het best?
• Hoe verhouden moleculaire methoden zich tot microscopie en kweek wat betreft gevoeligheid en specificiteit?
• Wanneer voegen moleculaire assays die onafhankelijk zijn van kweek diagnostische waarde toe?

Key concepts

• ITS-regio als schimmel-barcode-marker
• PCR-gebaseerde detectie van pathogenen
• DNA-probes
• Multiplex moleculaire panels
• Kweek-onafhankelijke diagnostiek
• Selectie van markers en referentiedatabases

Mechanisms

Voor schimmels dient de interne getranscribeerde spacer (ITS)-regio van het nucleaire ribosomale DNA als een wijdverbreide universele barcode die, wanneer gesequentieerd en vergeleken met referentiedatabases, de meeste schimmels identificeert op genus- of soortniveau (Schoch et al., 2012). PCR-gebaseerde assays amplificeren organisme-specifieke targets om schimmels direct in klinisch materiaal te detecteren, wat waardevol kan zijn voor invasieve ziekten waarbij kweek langzaam of ongevoelig is, hoewel hun klinische gereedheid varieert per setting (Nguyen & Clancy, 2018). Voor parasieten werden DNA-probes en PCR al vroeg vastgesteld als gevoeliger alternatieven voor sommige conventionele methoden (Weiss, 1995), en PCR-gebaseerde en multiplex assays worden nu toegepast om intestinale en andere parasieten in het klinisch laboratorium te detecteren en differentiëren (Verweij & Stensvold, 2014).

Clinical relevance

Moleculaire diagnostiek van schimmels en parasieten beschrijft hoe laboratoria organismen detecteren en identificeren die door kweek en microscopie gemist kunnen worden, wat de diagnostische rapportage en surveillance informeert. Het onderwerp legt uit hoe deze gegevens worden gegenereerd en is geen basis voor individuele diagnostische of behandelingsbeslissingen.

Epidemiology

Moleculaire detectie heeft de herkenning en differentiatie van schimmel- en parasitaire infecties verbeterd, met name voor organismen die moeilijk te kweken of morfologisch te onderscheiden zijn, wat een nauwkeurigere beoordeling van hun voorkomen op populatieniveau ondersteunt (Verweij & Stensvold, 2014; Weiss, 1995).

Evidence & guidelines

Marker-gebaseerde identificatie van schimmels rust op consortiumwerk dat de ITS-regio heeft vastgesteld als een universele barcode (Schoch et al., 2012), terwijl reviews de klinische prestaties en beperkingen van PCR-gebaseerde schimmel- en parasitaire assays samenvatten (Nguyen & Clancy, 2018; Verweij & Stensvold, 2014). Assay-specifieke normen worden vastgesteld door professionele organisaties en fabrikanten en worden hier niet weergegeven.

History

Moleculaire methoden kwamen in de mycology en parasitologie toen PCR- en probe-gebaseerde detectie een hogere gevoeligheid aantoonde dan sommige traditionele technieken (Weiss, 1995). De formele adoptie van de ITS-regio als een universele schimmel-barcode standaardiseerde de moleculaire identificatie van schimmels (Schoch et al., 2012), en PCR-gebaseerde parasitologie-assays werden geleidelijk opgenomen in routinematige klinische laboratoria (Verweij & Stensvold, 2014).

Debates

Zijn moleculaire schimmel-assays klaar om de conventionele diagnostiek te vervangen?

PCR-gebaseerde schimmel-assays kunnen gevoeligheid en snelheid toevoegen voor invasieve ziekten, maar variabiliteit in standaardisatie en klinische validatie betekent dat ze vaak worden gebruikt ter aanvulling van, in plaats van ter vervanging van, kweek en antigeentesten.

Seminal works

• schoch-2012
• weiss-1995
• verweij-2014

Frequently asked questions

Waarom wordt de ITS-regio gebruikt om schimmels te identificeren?

De interne getranscribeerde spacer-regio combineert voldoende conservering om te worden geamplificeerd bij schimmels met voldoende variabiliteit om veel soorten te onderscheiden, wat leidde tot de adoptie ervan als een universele schimmel-DNA-barcode.

Vervangen moleculaire methoden microscopie en kweek voor parasieten?

Moleculaire methoden voegen vaak gevoeligheid en de mogelijkheid om soorten te differentiëren toe, maar ze worden vaak naast microscopie en andere methoden gebruikt in plaats van als een volledige vervanging, afhankelijk van het organisme en de klinische context.