ชีวภาพบ่งชี้และไบโอฟิล์มของเชื้อราในการวินิจฉัยโรค

ชีวภาพบ่งชี้ของเชื้อราคือโมเลกุลที่สามารถวัดได้ซึ่งการมีอยู่ของมันบ่งบอกถึงการติดเชื้อรา โดยที่แพร่หลายที่สุดคือ 1,3-เบต้า-ดี-กลูแคน ซึ่งเป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์ที่พบในเชื้อราหลายชนิด ไบโอฟิล์มของเชื้อรา ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์ที่มีโครงสร้างห่อหุ้มด้วยเมทริกซ์ที่ผลิตขึ้นเอง มีความเกี่ยวข้องกับการวินิจฉัยโรคเนื่องจากพวกมันหลุดออกและปกป้องสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวและอุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งส่งผลต่อสิ่งที่การทดสอบในห้องปฏิบัติการตรวจพบ

Definition

ในบริบทนี้ ชีวภาพบ่งชี้คือโมเลกุลของเชื้อรา เช่น 1,3-เบต้า-ดี-กลูแคน ที่วัดได้ในของเหลวในร่างกายเพื่อบ่งชี้การติดเชื้อราในหลายสายพันธุ์ และไบโอฟิล์มของเชื้อราคือกลุ่มเซลล์เชื้อราที่เกาะติดกับพื้นผิว ฝังตัวอยู่ในเมทริกซ์นอกเซลล์ ซึ่งคุณสมบัติของมันมีอิทธิพลต่อการตรวจจับและการคงอยู่ของสิ่งมีชีวิต

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมชีวภาพบ่งชี้ที่ตรวจจับเชื้อราได้หลายชนิด โดยหลักคือการตรวจ 1,3-เบต้า-ดี-กลูแคน และความสำคัญในการวินิจฉัยของไบโอฟิล์มของเชื้อรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนอุปกรณ์ทางการแพทย์ อธิบายว่าเครื่องหมายเหล่านี้บ่งชี้อะไรและข้อจำกัดของพวกมัน เป็นเอกสารอ้างอิงเชิงพรรณนาเกี่ยวกับชีวภาพบ่งชี้ในการวินิจฉัยและชีววิทยาของไบโอฟิล์ม ไม่ใช่คู่มือสำหรับการสั่งการทดสอบหรือการรักษาการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์

Core questions

• ชีวภาพบ่งชี้ที่ตรวจจับเชื้อราได้หลายชนิด เช่น เบต้า-ดี-กลูแคน บ่งชี้อะไร และไม่บ่งชี้อะไร?
• ทำไมเบต้า-ดี-กลูแคน จึงมีความไวสูงแต่ไม่จำเพาะต่อเชื้อราชนิดเดียว?
• ไบโอฟิล์มของเชื้อราบนอุปกรณ์ส่งผลต่อสิ่งที่การทดสอบวินิจฉัยสามารถตรวจจับได้อย่างไร?
• ผลลัพธ์ของชีวภาพบ่งชี้ถูกนำมารวมกับการเพาะเลี้ยง กล้องจุลทรรศน์ และผลการตรวจทางโมเลกุลได้อย่างไร?

Key concepts

• 1,3-เบต้า-ดี-กลูแคน ในฐานะชีวภาพบ่งชี้ที่ตรวจจับเชื้อราได้หลายชนิด
• ความไวเทียบกับความจำเพาะของชีวภาพบ่งชี้แบบกว้าง
• ผลบวกลวงและการรบกวนการตรวจ
• ไบโอฟิล์มของเชื้อราและเมทริกซ์นอกเซลล์
• การติดเชื้อราที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์และพื้นผิว
• ชีวภาพบ่งชี้ภายในคำจำกัดความการวินิจฉัยที่เป็นที่ยอมรับ

Mechanisms

การตรวจ 1,3-เบต้า-ดี-กลูแคน ตรวจจับพอลิแซ็กคาไรด์ที่มีอยู่ในผนังเซลล์ของเชื้อราหลากหลายชนิด ดังนั้นผลบวกจึงบ่งชี้ว่ามีเชื้อราอยู่จริงโดยไม่ได้ระบุชื่อ ทำให้เครื่องหมายนี้มีความไวสูงแต่มีความจำเพาะจำกัด การสัมผัสต่างๆ และสารรบกวนอาจทำให้เกิดผลบวกลวงได้ ดังนั้นผลลัพธ์จึงต้องอ่านในบริบท ไบโอฟิล์มของเชื้อราก่อตัวขึ้นเมื่อเซลล์เกาะติดกับพื้นผิว เช่น สายสวนหรืออุปกรณ์เทียม เพิ่มจำนวน และผลิตเมทริกซ์นอกเซลล์ที่ห่อหุ้มกลุ่มเซลล์ โครงสร้างนี้ปกป้องสิ่งมีชีวิตและเปลี่ยนแปลงสรีรวิทยาของพวกมัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการวินิจฉัยโรคเนื่องจากเซลล์ที่ถูกยึดติดในไบโอฟิล์มอาจถูกปล่อยออกมาเป็นระยะๆ อาจต้านทานการกู้คืนด้วยการเพาะเลี้ยงตามปกติ และคงการติดเชื้อที่ต่อเนื่อง การทำความเข้าใจทั้งชีวภาพบ่งชี้ที่ตรวจจับเชื้อราได้หลายชนิดและพฤติกรรมของไบโอฟิล์มช่วยให้เข้าใจว่าทำไมการตรวจจับบางครั้งจึงสำเร็จหรือล้มเหลว และทำไมผลลัพธ์ของชีวภาพบ่งชี้จึงถูกตีความร่วมกับการเพาะเลี้ยง กล้องจุลทรรศน์ แอนติเจน และวิธีการทางโมเลกุล

Clinical relevance

ชีวภาพบ่งชี้ที่ตรวจจับเชื้อราได้หลายชนิด เช่น เบต้า-ดี-กลูแคน มีส่วนช่วยในการคัดกรองและรับรู้การติดเชื้อราแบบรุกราน รวมถึงในหมวดหมู่การวินิจฉัยที่เป็นที่ยอมรับ และความตระหนักในชีววิทยาของไบโอฟิล์มช่วยอธิบายการติดเชื้อราที่ต่อเนื่องหรือที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ ข้อมูลนี้เป็นเอกสารอ้างอิงเชิงพรรณนาเกี่ยวกับเครื่องหมายและสถานะของไบโอฟิล์ม ไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับกลยุทธ์การทดสอบหรือการจัดการอุปกรณ์หรือผู้ป่วยที่ติดเชื้อ

Evidence & guidelines

การวิเคราะห์อภิมานของการตรวจ 1,3-เบต้า-ดี-กลูแคน ได้ระบุลักษณะความไวและความจำเพาะของมันในฐานะเครื่องหมายกว้างๆ ของการติดเชื้อราแบบรุกราน และคำจำกัดความที่เป็นที่ยอมรับของ EORTC/MSGERC ได้รวมเบต้า-ดี-กลูแคนไว้ในเกณฑ์ทางจุลชีววิทยาสำหรับโรคที่น่าจะเป็นไปได้ การทบทวนไบโอฟิล์มของเชื้อราได้อธิบายฟีโนไทป์ที่ห่อหุ้มด้วยเมทริกซ์และต้านทานการรักษา ซึ่งเป็นพื้นฐานของการติดเชื้อที่ต่อเนื่องและที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ และคำแนะนำแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดได้วางการทดสอบชีวภาพบ่งชี้ไว้ในเส้นทางการวินิจฉัยที่กว้างขึ้น

History

การตรวจจับ 1,3-เบต้า-ดี-กลูแคน ในฐานะเครื่องหมายของการติดเชื้อราแบบรุกรานเกิดขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 และกลายเป็นเครื่องมือคัดกรองเชื้อราได้หลายชนิด ซึ่งเสริมการทดสอบแอนติเจนที่จำเพาะต่อสิ่งมีชีวิต ในขณะเดียวกัน การรับรู้ตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมาว่า Candida และเชื้อราอื่นๆ ก่อตัวเป็นไบโอฟิล์มบนอุปกรณ์ทางการแพทย์ ได้ปรับเปลี่ยนความเข้าใจเกี่ยวกับการติดเชื้อราที่ต่อเนื่องและที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ และข้อจำกัดในการตรวจจับพวกมัน

Seminal works

• karageorgopoulos-2011
• ramage-2012

Frequently asked questions

ทำไมการทดสอบเบต้า-ดี-กลูแคน จึงไม่สามารถระบุเชื้อราที่จำเพาะได้?

เบต้า-ดี-กลูแคน เป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์ที่พบในเชื้อราหลายชนิด ดังนั้นผลบวกจึงบ่งชี้ว่ามีเชื้อราอยู่จริงแต่ไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นชนิดใด การระบุชนิดต้องอาศัยการเพาะเลี้ยง การจัดลำดับ หรือการตรวจที่จำเพาะต่อชนิด

ทำไมไบโอฟิล์มของเชื้อราจึงมีความสำคัญต่อการวินิจฉัย?

ไบโอฟิล์มห่อหุ้มเชื้อราไว้ในเมทริกซ์ป้องกันบนพื้นผิว เช่น สายสวน ซึ่งสามารถขัดขวางการกู้คืนด้วยการเพาะเลี้ยงตามปกติและคงการติดเชื้อที่ต่อเนื่อง ช่วยอธิบายว่าทำไมการติดเชื้อราที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์บางชนิดจึงตรวจจับและกำจัดได้ยาก