Biomarkery a biofilm grzybiczy w diagnostyce

Biomarkery grzybicze to mierzalne cząsteczki, których obecność sygnalizuje infekcję grzybiczą, przy czym najszerszym z nich jest 1,3-beta-D-glukan, składnik ściany komórkowej wspólny dla wielu grzybów. Biofilmy grzybicze, czyli ustrukturyzowane społeczności komórek zamknięte w samoistnie wytworzonej macierzy, są istotne dla diagnostyki, ponieważ uwalniają i chronią organizmy na powierzchniach i urządzeniach, wpływając na to, co wykrywają testy laboratoryjne.

Definition

W tym kontekście biomarkery to cząsteczki grzybicze, takie jak 1,3-beta-D-glukan, które są mierzone w płynach ustrojowych w celu wskazania infekcji grzybiczej u wielu gatunków, a biofilm grzybiczy to przytwierdzona do powierzchni społeczność komórek grzybiczych osadzona w macierzy zewnątrzkomórkowej, której właściwości wpływają na wykrywanie i utrzymywanie się organizmu.

Scope

Temat ten obejmuje biomarkery pangrzybicze, głównie test 1,3-beta-D-glukanu, oraz znaczenie diagnostyczne biofilmów grzybiczych, zwłaszcza na urządzeniach medycznych. Wyjaśnia, co oznaczają te markery i jakie są ich ograniczenia. Jest to materiał opisowy o diagnostycznych biomarkerach i biologii biofilmu, a nie przewodnik po zlecaniu badań czy leczeniu infekcji związanych z urządzeniami.

Core questions

• Co oznacza pozytywny wynik pangrzybiczy biomarker, taki jak beta-D-glukan, i czego nie oznacza?
• Dlaczego beta-D-glukan jest szeroko czuły, ale nie swoisty dla pojedynczego grzyba?
• Jak biofilmy grzybicze na urządzeniach wpływają na to, co mogą wykryć testy diagnostyczne?
• Jak wyniki biomarkerów są łączone z wynikami hodowli, mikroskopii i badań molekularnych?

Key concepts

• 1,3-beta-D-glukan jako pangrzybiczy biomarker
• Czułość a swoistość szerokich biomarkerów
• Wyniki fałszywie dodatnie i interferencje w badaniach
• Biofilm grzybiczy a macierz zewnątrzkomórkowa
• Infekcja grzybicza związana z urządzeniami i powierzchnią
• Biomarkery w ramach definicji diagnostycznych konsensusu

Mechanisms

Test 1,3-beta-D-glukanu wykrywa polisacharyd obecny w ścianach komórkowych szerokiego spektrum grzybów, więc pozytywny wynik sygnalizuje, że jakiś grzyb jest prawdopodobnie obecny, bez możliwości jego nazwania, co nadaje markerowi szeroką czułość, ale ograniczoną swoistość; różne ekspozycje i substancje zakłócające mogą powodować wyniki fałszywie dodatnie, dlatego wyniki są interpretowane w kontekście. Biofilmy grzybicze tworzą się, gdy komórki przylegają do powierzchni, takiej jak cewnik lub proteza, namnażają się i produkują macierz zewnątrzkomórkową, która otacza społeczność. Ta architektura chroni organizmy i zmienia ich fizjologię, co jest istotne dla diagnostyki, ponieważ komórki związane z biofilmem mogą być uwalniane okresowo, mogą opierać się odzyskaniu przez rutynową hodowlę i podtrzymywać przewlekłą infekcję. Zrozumienie zarówno biomarkerów pangrzybiczych, jak i zachowania biofilmu wyjaśnia, dlaczego wykrywanie czasami się udaje lub nie, i dlaczego wyniki biomarkerów są interpretowane razem z hodowlą, mikroskopią, antygenami i metodami molekularnymi.

Clinical relevance

Pangrzybicze biomarkery, takie jak beta-D-glukan, przyczyniają się do sposobu badania i rozpoznawania inwazyjnych infekcji grzybiczych, w tym w ramach definicji diagnostycznych konsensusu, a znajomość biologii biofilmu pomaga wyjaśnić przewlekłe lub związane z urządzeniami infekcje grzybicze. Niniejszy wpis stanowi materiał opisowy dotyczący markerów i stanu biofilmu; nie zawiera porad dotyczących strategii badań ani postępowania z zainfekowanymi urządzeniami lub pacjentami.

Evidence & guidelines

Metaanaliza testu 1,3-beta-D-glukanu scharakteryzowała jego czułość i swoistość jako szerokiego markera inwazyjnych infekcji grzybiczych, a definicje konsensusu EORTC/MSGERC obejmują beta-D-glukan wśród kryteriów mykologicznych dla prawdopodobnej choroby. Przeglądy biofilmu grzybiczych opisują fenotyp otoczony macierzą, oporny na leczenie, który leży u podstaw przewlekłych i związanych z urządzeniami infekcji, a najlepsze praktyki zalecają umieszczenie testowania biomarkerów w szerszym procesie diagnostycznym.

History

Wykrywanie 1,3-beta-D-glukanu jako markera inwazyjnych infekcji grzybiczych pojawiło się pod koniec XX wieku i stało się pangrzybiczym narzędziem przesiewowym, uzupełniającym testy antygenowe swoiste dla organizmu. Równolegle, od lat 90. XX wieku, uznanie, że Candida i inne grzyby tworzą biofilmy na urządzeniach medycznych, zmieniło sposób rozumienia przewlekłych i związanych z urządzeniami infekcji grzybiczych oraz ograniczeń w ich wykrywaniu.

Seminal works

• karageorgopoulos-2011
• ramage-2012

Frequently asked questions

Dlaczego badanie beta-D-glukanu nie identyfikuje konkretnego grzyba?

Beta-D-glukan jest składnikiem ściany komórkowej wspólnym dla wielu gatunków grzybów, więc pozytywny wynik wskazuje, że grzyb jest prawdopodobnie obecny, ale nie można określić, który; identyfikacja gatunku wymaga hodowli, sekwencjonowania lub testów swoistych dla gatunku.

Dlaczego biofilmy grzybicze mają znaczenie dla diagnostyki?

Biofilmy otaczają grzyby w ochronnej macierzy na powierzchniach, takich jak cewniki, co może utrudniać odzyskanie przez rutynową hodowlę i podtrzymywać przewlekłą infekcję, pomagając wyjaśnić, dlaczego niektóre infekcje grzybicze związane z urządzeniami są trudne do wykrycia i wyleczenia.