Metode identifikacije infektivnih bolesti neovisne o detekciji nukleinskih kiselina

Autor: Kevin C. Hazen, PhD
Urednici sekcije: prof. dr. sc. Adriana Vince, dr. med. i dr. sc. Neven Papić, dr. med.
Prijevod: Mia Ajduković, dr. med.

Jednom kad se uzročnik izolira iz kulture, mora se identificirati. Identifikacijske metode neovisne o detekciji nukleinskih kiselina koriste fenotipske (funkcionalne ili morfološke) osobine uzročnika umjesto genetičke identifikacije.

Osobine rasta uzročnika na hranjivoj podlozi, poput veličine kolonija, boje i oblika pružaju naznake za identifikaciju vrste te u kombinaciji s bojenjem po Gramu usmjeravaju daljnje pretrage.

Postoje brojne dostupne biokemijske pretrage, od kojih je svaka ograničena na uzročnike određenog tipa (npr. aerobne i anaerobne bakterije). Nekima se otkriva sposobnost uzročnika da za rast iskorištava različite supstrate. Drugima se određuje prisutnost ili aktivnost ključnih enzima (npr. koagulaze, katalaze). Testovi se izvode uzastopno, a prethodni rezultat određuje sljedeći test. Nizovi testova su brojni i ponešto se razlikuju od laboratorija do laboratorija.

Identifikacijske metode koje nisu osnovane na nukleinskim kiselinama mogu uključivati:

  • Ručne metode

  • Automatizirane sustave

  • Kromatografske metode

  • Masenu spektroskopiju

Pojedina na tržištu dostupna oprema sadrži niz pojedinačnih testova koji se mogu izvoditi istovremeno koristeći samo jedan inokulum uzorka, a mogu biti korisni za široki raspon uzročnika. Sustavi višestrukih testova mogu biti vrlo točni, ali ponekad zahtijevaju nekoliko dana za izdavanje rezultata.

Kromatografske metode:

Sastavnice mikroorganizama se razdvajaju i identificiraju pomoću visoko djelotvorne tekuće kromatografije (engl. high–performance liquid chromatography = HPLC) ili plinske kromatografije. Obično se identifikacija zasniva na usporedbi masnih kiselina mikroorganizma s bazom podataka.

Kromatografske se metode mogu koristiti za otkrivanje aerobnih i anaerobnih bakterija, mikobakterija i gljiva. Točnost testa ovisi o okolnostima u kojima je uzgajana kultura uzročnika i kvaliteti baze podataka, koja može biti netočna ili nepotpuna.

Masena spektroskopija

Masena spektrometrija može otkriti razne proteine različitih masa u uzorku. Posebni patogeni imaju jedinstvene proteine, a relativna masa i gustoća svakog proteina može se ponekad koristiti za identifikaciju mikroorganizama. Masena spektroskopija jedna je od brojnih inovativnih tehnologija koje se razvijaju ili su već razvijene za detekciju i identifikaciju uzročnika biološkog ratovanja i bioterorističkih agenata. Međutim, ograničenje ove metode je, za razliku postupaka detekcije nukleinskih kiselina, dostupnost u kliničkoj upotrebi.

Trenutno je u upotrebi oblik masene spektrometrije naziva MALDI-TOF (od engl. Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time Of Flight) koji se koristi za identifikaciju bakterija (uključujući mikobakterije), kvasnica, plijesni i potencijalno virusa. Prednost ove metode je identifikacija mikroorganizama unutar manje od jednog sata dok je konvencionalnim metodama potrebno 24 do 48 sati.