Vi sinh lâm sàng

Vi sinh lâm sàng là lĩnh vực y học xét nghiệm liên quan đến việc phát hiện, nhận dạng và mô tả các vi sinh vật gây nhiễm trùng ở người – vi khuẩn, nấm, vi rút, mycobacteria và ký sinh trùng – cũng như dự đoán cách các sinh vật đó sẽ phản ứng với các tác nhân kháng khuẩn. Lĩnh vực này kết nối mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân với thông tin xét nghiệm có giá trị thông qua nuôi cấy, kính hiển vi, xét nghiệm miễn dịch, khuếch đại phân tử và khối phổ.

Definition

Vi sinh lâm sàng là chuyên ngành xét nghiệm xác định nguyên nhân vi sinh gây nhiễm trùng trong mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân và mô tả sinh vật gây bệnh – bao gồm danh tính và tính nhạy cảm kháng khuẩn của nó – để hỗ trợ chẩn đoán và giám sát.

Scope

Lĩnh vực này bao gồm quy trình làm việc của phòng xét nghiệm vi sinh chẩn đoán: thu thập và chất lượng mẫu bệnh phẩm, phân lập sơ cấp và kính hiển vi, định danh sinh vật kiểu hình và kiểu gen, xét nghiệm tính nhạy cảm và đề kháng, cũng như phát hiện huyết thanh học và phân tử các mầm bệnh khó hoặc không thể nuôi cấy. Ở đây, nó được tổ chức thành các mục chủ đề về định danh vi khuẩn, xét nghiệm tính nhạy cảm kháng khuẩn, định danh nấm và xét nghiệm kháng nấm, phát hiện vi rút và huyết thanh học, cũng như định danh và đề kháng mycobacteria. Mục này coi đây là các phương pháp khoa học phòng thí nghiệm, không phải là hướng dẫn quản lý lâm sàng.

Sub-topics

• Antimicrobial Susceptibility Testing
• Bacterial Identification and Characterization
• Fungal Identification and Antifungal Testing
• Mycobacterial Identification and Resistance
• Viral Detection and Serological Testing

Core questions

• Vi sinh vật nào, nếu có, hiện diện trong mẫu bệnh phẩm này, và nó là mầm bệnh hay chất gây nhiễm?
• Phương pháp nào – nuôi cấy, kính hiển vi, phát hiện kháng nguyên, huyết thanh học, khuếch đại axit nucleic, hay khối phổ – phát hiện và định danh nó tốt nhất?
• Sinh vật này nhạy cảm hay đề kháng với các tác nhân kháng khuẩn có thể được sử dụng chống lại nó?
• Hiệu suất phân tích, thời gian trả kết quả và diễn giải lâm sàng của một xét nghiệm vi sinh được thiết lập và giới hạn như thế nào?

Key concepts

• Chất lượng mẫu bệnh phẩm và các biến số tiền phân tích
• Phân lập dựa trên nuôi cấy so với phát hiện không phụ thuộc nuôi cấy
• Định danh kiểu hình (tăng trưởng, sinh hóa, hình thái)
• Định danh kiểu gen và proteomic (giải trình tự, khối phổ MALDI-TOF)
• Xét nghiệm tính nhạy cảm và đề kháng kháng khuẩn
• Huyết thanh học (phát hiện kháng thể và kháng nguyên)
• Xét nghiệm khuếch đại axit nucleic
• Độ nhạy phân tích, độ đặc hiệu và thời gian trả kết quả
• Định cư so với nhiễm trùng

Mechanisms

Vi sinh chẩn đoán tiến hành từ mẫu bệnh phẩm đến kết quả thông qua một chuỗi các bước phân tích. Kính hiển vi và nuôi cấy sơ cấp phân lập hoặc hình dung các sinh vật; các xét nghiệm kiểu hình sau đó đọc các đặc điểm tăng trưởng và phản ứng sinh hóa, trong khi định danh proteomic bằng khối phổ MALDI-TOF đọc phổ khối protein của mỗi sinh vật so với cơ sở dữ liệu tham chiếu, điều này đã định hình lại quy trình định danh thường quy (Clark et al., 2013). Khi các sinh vật phát triển chậm hoặc không thể nuôi cấy, phòng thí nghiệm chuyển sang phát hiện kháng nguyên hoặc kháng thể dựa trên xét nghiệm miễn dịch và khuếch đại axit nucleic như PCR thời gian thực, phát hiện trực tiếp bộ gen mầm bệnh trong mẫu bệnh phẩm (Espy et al., 2006). Xét nghiệm tính nhạy cảm sau đó cho một chủng phân lập tiếp xúc với nồng độ kháng khuẩn xác định và đọc sự ức chế tăng trưởng (Jorgensen & Ferraro, 2009). Trong các phương pháp này, phòng thí nghiệm phải phân biệt nhiễm trùng thực sự với sự định cư hoặc nhiễm bẩn và cân bằng độ nhạy phân tích, độ đặc hiệu và thời gian trả kết quả (Caliendo et al., 2013).

Clinical relevance

Vi sinh lâm sàng tạo ra phần lớn bằng chứng làm cơ sở cho việc nhận biết và giám sát bệnh truyền nhiễm, và các kết quả của nó – định danh sinh vật và hồ sơ tính nhạy cảm – cung cấp thông tin cho lập luận lâm sàng về nhiễm trùng. Các mục ở đây mô tả cách bằng chứng xét nghiệm đó được tạo ra và diễn giải; chúng là tài liệu tham khảo về phương pháp và khái niệm và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân, vốn phụ thuộc vào toàn bộ bối cảnh lâm sàng.

Epidemiology

Phòng xét nghiệm vi sinh lâm sàng cũng là một điểm giám sát sức khỏe cộng đồng: dữ liệu định danh và tính nhạy cảm của nó cung cấp thông tin cho việc giám sát kháng thuốc kháng sinh và phát hiện dịch bệnh. Chẩn đoán nhanh hơn và chính xác hơn đã được cho là một ưu tiên của y tế công cộng chính xác vì chúng định hình cả việc chăm sóc cá nhân và việc giám sát sự xuất hiện của kháng thuốc (Caliendo et al., 2013).

History

Vi sinh chẩn đoán phát triển từ các phương pháp nuôi cấy và nhuộm của cuối thế kỷ XIX thành một chuyên ngành xét nghiệm liên tục bổ sung các xét nghiệm miễn dịch, hệ thống kiểu hình tự động, khuếch đại axit nucleic, và gần đây hơn là khối phổ MALDI-TOF và các phương pháp gen. Việc áp dụng khối phổ để định danh thường quy (Clark et al., 2013) và sự mở rộng của xét nghiệm phân tử (Espy et al., 2006; Caliendo et al., 2013) đánh dấu những thay đổi gần đây nhất trong cách các phòng xét nghiệm thiết lập chẩn đoán vi sinh.

Seminal works

• clark-2013
• espy-2006
• jorgensen-2009
• caliendo-2013

Frequently asked questions

Vi sinh lâm sàng khác với vi sinh nói chung như thế nào?

Vi sinh học nói chung nghiên cứu các vi sinh vật một cách rộng rãi; vi sinh lâm sàng là ứng dụng y học xét nghiệm phát hiện và mô tả các vi sinh vật gây nhiễm trùng ở người trong các mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân, bao gồm cả tính nhạy cảm kháng khuẩn của chúng.

Tại sao một phòng xét nghiệm vi sinh sử dụng nhiều phương pháp khác nhau?

Không có phương pháp đơn lẻ nào phát hiện mọi mầm bệnh. Nuôi cấy, kính hiển vi, phát hiện kháng nguyên và kháng thể, khuếch đại axit nucleic và khối phổ đều phù hợp với các sinh vật và câu hỏi khác nhau, vì vậy các phòng xét nghiệm kết hợp chúng tùy theo mẫu bệnh phẩm và mầm bệnh nghi ngờ.