Статья: Разработка и апробация тест-систем для раннего выявления ДНК бактерий Burkholderia cepacia complex в мокроте методом полимеразной цепной реакции при муковисцидозе

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Рис. 2. Итоговое соотношение положительных и отрицательных результатов бактериологического исследования и ПЦР-исследования с использованием тест-системы № 2 (в пробах)

Из представленной диаграммы видно, что все 15 (100 %) проб, в которых был получен рост культуры B. cenocepacia дали положительный результат при постановке ПЦР с использованием тест-системы № 2. Этот факт указывает на высокую чувствительность разработанной тест-системы в отношении данного геномовара. При тестировании 2 (100 %) образцов, в которых был получен рост культуры B. multivorans, также отмечен положительный результат при постановке ПЦР. Этот факт указывает на высокую чувствительность разработанной тест-системы в отношении данного геномовара. При тестировании пробы, в которой зафиксирован рост B. gladioli, при постановке ПЦР-исследования был получен отрицательный результат, что отражает специфичность разработанного набора в отношении ДНК B. cenocepacia и B. multivorans. Среди 86 (79,6 %) проб, в которых не было получено роста культур рода Burkholderia, 1 проба дала положительную реакцию, однако при повторном исследовании образца мокроты от данного пациента, никогда ранее не имевшего высева бактерий B. cepacia complex в анамнезе, проба показала отрицательный результат. Данный факт может быть результатом нарушения преаналитического этапа при постановке пробы, однако, учитывая клиническое значение бактерий данной группы для пациентов с МВ, пациент был взят на динамический микробиологический мониторинг.

Выводы

Обе исследованные тест-системы показали высокую диагностическую чувствительность в отношении штаммов B. cenocepacia. Тест-система № 2 обнаружила также наличие чувствительности в отношении штаммов B. multivorans. Обе тест-системы не имеют специфичности к другим представителям рода.

Разработанные тест-системы для раннего выявления ДНК B. cepacia complex в клиническом материале от пациентов с муковисцидозом методом полимеразной цепной реакции могут быть рекомендованы для использования в качестве скрининговой методики в регионах с неблагоприятной эпидемиологической ситуяцией, а также как дополнительный метод исследования для подтверждения в регионах, имеющих низкий уровень доступности MLST-секвенирования.

Внедрение такого доступного и недорогого анализа, как ПЦР-исследование мокроты, в рутинную практику обследования пациентов с муковисцидозом в регионах Российской Федерации позволит выявлять колонизацию дыхательных путей клинически значимыми штаммами еще на том этапе, когда они не выявляются в рамках микробиологического метода. Это обстоятельство позволит вовремя скорректировать терапевтическую тактику в отношении пациента, своевременно изолировать его, не допустив распространения инфекции среди пациентов региональных центров муковисцидоза.

Список литературы

1. Афанасьева, М.В. Выживаемость взрослых больных муковисцидозом с хронической инфекцией респираторного тракта, обусловленного микроорганизмами Burkholderia cepacia complex / М.В. Афанасьева, Е.Л. Амелина, А.В. Черняк, И.Н. Бутюгина, О.Ю. Грачева, И.А. Шагинян, С.В. Поликарпова, М.Ю. Чернуха, Л.Р. Аветисян, Е.И. Кондратьева, А.В. Аверьянов, С.А. Красовский // Практическая пульмонология. - 2018. - № 1. - С. 60-64.

2. Воронина, О.Л. Характеристика генотипов штаммов Burkholderia cepacia complex, выделенных от больных в стационарах Российской Федерации / О.Л. Воронина, М.Ю. Чернуха, И.А. Шагинян, М.С. Кунда, Л.Р. Аветисян, А.А. Орлова, В.Г. Лунин, Л.В. Авакян, Н.И. Капранов, Е.Л. Амелина, А.Г. Чучалин, А.Л. Гинцбург // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. - 2013. - № 2. - С. 22-30.

3. Красовский, С.А. Динамика показателей национального регистра больных муковисцидозом за 20112017 года / С.А. Красовский, Е.Л. Амелина, Н.Ю. Каширская, А.Ю. Воронкова, О.Г. Зоненко // Сибирское медицинское обозрение. - 2019. - № 2. - С. 14-18.

4. Красовский, С.А. Инфицирование респираторного тракта микроорганизмами B. cepacia complex как неблагоприятный прогностический фактор у больных муковисцидозом / С.А. Красовский, М.В. Афанасьева, Е.Л. Амелина, А.В. Черняк, И.А. Шагинян, С.В. Поликарпова, Л.Р. Аветисян, М.Ю. Чернуха, О.Г. Зоненко, И.Н. Бутюгина // Сибирское медицинское обозрение. - 2019. - № 2. - С. 89-94.

5. Baldwin, A. Multilocus sequence typing scheme that provides both species and strain differentiation for the Burkholderia cepacia complex / A. Baldwin, E. Mahenthiralingam, K.M. Thickett, D. Honeybourne, M. C. Maiden., J.R. Govan, D.P. Speert, J.J. LiPuma, P. Vandamme, C.G. Dowson // J. Clin. Microbiol. - 2005. - Vol. 43, № 9. - P. 4665-4673.

6. Cystic Fibrosis Foundation. Cystic Fibrosis Foundation Patient Registry : 2017 annual data report. Bethesda, MD: Cystic Fibrosis Foundation; 2018. - Режим доступа: https:// www.cff.org/Research/Researcher-Resources/Patient-Registry/2017-Patient-Registry-Annual-Data-Report.pdf, свободный. - Заглавие с экрана. - Яз. англ. - Дата обращения: 23.09.2019.

7. Dedecova, K. Novel diagnostic PCR assay for Burkholderia cenocepacia epidemic strain ST 32 and its utility in monitoring infection in cystic fibrosis patients / K. Dedecova, L. Kalferova, H. Strnad, J. Vavrova, P. Drevinek // J. Cyst. Fibros. - 2013. - Vol. 12, № 5. - P. 475-481.

8. Dedekova, K. PCR detection of Burkholderia cepacia complex as one of key factors to handle a long-term outback / K. Dedekova, L. Fila, V. Skaliska, J. Bartosova, T. Kucerova, V. Vavrova, D. Zemkova, L. Kalferstova, O. Melter, O. Cinek, P. Drevinek // J. Cyst. Fibros. - 2012. - Vol. 11, № 5. - P. 440-445.

9. Dedekova, K. A novel diagnostic PCR for identification of highly transmissible Burkholderia cenocepacia ST32 infection / K. Dedekova, L. Kalferstova, J. Vavrova, P. Drevinek // J. Cyst. Fibros. - 2012. - Vol. 11. - P. S85. doi: 10.1016/S1569-1993(12)60283-5.

10. Dedekova, K. The role of PCR in early diagnosis and monitoring of infection with Burkholderia cepacia complex / K. Dedekova, O. Cinek, O. Melter, P. Drevinek // J. Cyst. Fibros. - 2010. - Vol. 9. - P. S27. doi: m.1016/S1569-1993(m)60104-X.

11. Drevinek, P. Widespread clone of Burkholderia cenocepacia in cystic fibrosis patients in the Czech Republic / P. Drevinek, S. Vosahlikova, O. Cinek, V. Vavrova, J. Bartosova, P. Pohunek, E. Mahenthiralingam // J. Med. Microbiol. - 2005. - Vol. 54, Pt. 7. - P. 655-659.

12. Drevinek, P. Burkholderia cenocepacia in cystic fibrosis: epidemiology and molecular mechanisms of virulence / P. Drevenik, E. Mahenthiralingam // Clin. Microbiol. Infect. - 2010. - Vol. 16, № 7. - P. 821-830.

13. Drevinek, P. Direct PCR detection of Burkholderia cepacia complex and identification of its genomovars by using sputum as source of DNA / P. Drevinek, H. Hrbackova, O. Cinek, J. Bartosova, O. Nyc, A. Nemec // J. Clin. Mibrobiol. - 2002. - Vol. 40. - P. 3485-3488.

14. Govan, J.R. Evolving epidemiology of Pseudomonas aeruginosa and the Burkholderia cepacia complex in cystic fibrosis lung infection / J.R. Govan, A.R. Brown, A.M. Jones // Future Microbiol. - 2007. - Vol. 2. - P. 153-164.

15. Isles, A. Pseudomonas cepacia infection in cystic fibrosis: an emerging problem / A. Isles, I. Maclusky, M. Corey, R. Gold, C. Prober, P. Fleming, H. Levison // J. Pediatr. - 1984. - Vol. 104. - P. 206-210.

16. LiPuma, J.J. The Changing Microbial Epidemiology in Cystic Fibrosis / J.J. LiPuma // Clin. Microbiol. Rev. - 2010. - Vol. 23, № 2. - P. 299-323.

17. Mahenthiralingam, E. Epidemiology of Burkholderia cepacia infection in patients with cystic fibrosis: analysis by randomly amplified polymorphic DNA fingerprinting / E. Mahenthiralingam, M.E. Campell, D.A. Henry, D.P. Speert // J. Clin. Microbiol. - 1996. - Vol. 34. - P. 2914-2920.

18. Speert, D.P. Epidemiology of Burkholderia cepacia complex in patients with cystic fibrosis / D.P. Speert, D. Henry, P. Vandamme, M. Corey, E. Mahenthiralingam // Canada Emerg. Infect. Dis. - 2002. - Vol. 8. - P. 181-187.

19. Sun, L. The emergence of a highly transmissible lineage of cbl+ Pseudomonas (Burkholderia) cepacia causing CF center epidemics in North America and Britain / L. Sun, R.Z. Jiang, S. Steinbach, A. Holmes, C. Campanelli, J. Forstnet, U. Sajjan, Y. Tan, M. Riley, R. Goldstein // Nat. Med. - 1995. - Vol. 1. - P. 661-666.

20. UK Registry Annual Data Report 2008. Bromley, UK: Cystic Fibrosis Trust, 2009.

Referenses

1. Afanas'yeva M.V., Amelina E.L., Chernyak A.V., Butyugina I.N., Gracheva O.YU., Shaginyan I.A., Polikarpova S.V., Chernukha M.Yu., Avetisyan L.R., Kondrat'yeva E.I., Aver'yanov A.V., Krasovskiy S.A. Vyzhivayemost' vzroslykh bol'nykh mukovistsidozom s khronicheskoy infektsiyey respiratornogo trakta, obuslovlennogo mikroorganizmami Burkholderia cepacia complex [Survival of adult cystic fibrosis patients with chronic respiratory tract infection caused by Burkholderia cepacia complex microorganisms]. Prakticheskaya pul'monologiya. [Practical pulmonology], 2018, no. 1, pp. 60-64.

2. Voronina O.L., Chernukha M.Yu., Shaginyan I.A., Kunda M.S., Avetisyan L.R., Orlova A.A., Lunin V.G., Avakyan L.V., Kapranov N.I., Amelina E.L., Chuchalin A.G., Gintsburg A.L. Kharakteristika genotipov shtammov Burkholderia cepacia complex, vydelennykh ot bol'nykh v statsionarakh Rossiyskoy Federatsii [Characteristics of genotypes of Burkholderia cepacia complex strains isolated from patients in hospitals of the Russian Federation]. Molekulyarnaya genetika, mikrobiologiya i virusologiya [Molecular genetics, Microbiology and Virology], 2013, no. 2, pp. 22-30.

3. Krasovskiy S.A., Amelina E.L., Kashirskaya N.Yu., Voronkova A.Yu., Zonenko O.G. Dinamika pokazateley natsional'nogo registra bol'nykh mukovistsidozom za 2011-2017 goda [Dynamics of indicators of the national register of patients with cystic fibrosis for 2011-2017]. Sibirskoye meditsinskoye obozreniye [Siberian Medical Review], 2019, no. 2, pp. 14-18.

4. Krasovskiy S.A., Afanas'yeva M.V., Amelina E.L., Chernyak A.V., Shaginyan I.A., Polikarpova S.V., Avetisyan L.R., Chernukha M.Yu., Zonenko O.G., Butyugina I.N. Infitsirovaniye respiratornogo trakta mikroorganizmami B. cepacia complex kak neblagopriyatnyy prognosticheskiy faktor u bol'nykh mukovistsidozom [Infection of the respiratory tract by B. cepacia complex microorganisms as an unfavorable prognostic factor in patients with cystic fibrosis.]. Sibirskoye meditsinskoye obozreniye [Siberian Medical Review], 2019, no. 2, pp. 89-94.

5. Baldwin A., Mahenthiralingam E., Thickett K.M., Honeybourne D., Maiden M.C., Govan J.R., Speert D.P., Lipuma J.J., Vandamme P., Dowson C.G. Multilocus sequence typing scheme that provides both species and strain differentiation for the Burkholderia cepacia complex. J. Clin. Microbiol., 2005, vol. 43, no. 9, pp. 4665-4673.

6. Cystic Fibrosis Foundation. Cystic Fibrosis Foundation Patient Registry: 2017 annual data report. Bethesda, MD: Cystic Fibrosis Foundation; 2018. Available at: https:// www.cff.org/Research/Researcher-Resources/Patient-Registry/2017-Patient-Registry-Annual-Data-Report.pdf (accessed 23 September 2019).

7. Dedecova K., Kalferova L., Strnad H., Vavrova J., Drevinek P. Novel diagnostic PCR assay for Burkholderia cenocepacia epidemic strain ST 32 and its utility in monitoring infection in cystic fibrosis patients. J. Cyst. Fibros., 2013, vol. 12, no. 5, pp. 475-481.

8. Dedekova K., Fila L., Skaliska V., Bartosova J., Kucerova T., Vavrova V., Zemkova D., Kalferstova L., Melter O., Cinek O., Drevinek P. PCR detection of Burkholderia cepacia complex as one of key factors to handle a long-term outback. J. Cyst. Fibros., 2012, vol. 11, no. 5, pp. 440-445.

9. Dedekova K., Kalferstova L., Vavrova J., Drevinek P. A novel diagnostic PCR for identification of highly transmissible Burkholderia cenocepacia ST32 infection. J. Cyst. Fibros., 2012, vol. 11. pp. S85. doi: 10.1016/S1569- 1993(12)60283-5.

10. Dedekova K., Cinek O., Melter O., Drevinek P. The role of PCR in early diagnosis and monitoring of infection with Burkholderia cepacia complex. J. Cyst. Fibros., 2010, vol. 9, pp. S27. doi: 10.1016/S1569-1993(10)60104-X.

11. Drevinek P., Vosahlikova S., Cinek O., Vavrova V., Bartosova J., Pohunek P., Mahenthiralingam E. Widespread clone of Burkholderia cenocepacia in cystic fibrosis patients in the Czech Republic. J. Med. Microbiol., 2005, vol. 54, Pt. 7, pp. 655-659.

12. Drevinek P., Mahenthiralingam E. Burkholderia cenocepacia in cystic fibrosis: epidemiology and molecular mechanisms of virulence. Clin. Microbiol. Infect., 2010, vol. 16, no. 7, pp. 821-830.

13. Drevinek P., Hrbackova H., Cinek O., Bartosova J., Nyc O, Nemec A. Direct PCR detection of Burkholderia cepacia complex and identification of its genomovars by using sputum as source of DNA. J. Clin. Mibrobiol., 2002, vol. 40, pp. 3485-3488.

14. Govan J.R., Brown A.R., Jones A.M. Evolving epidemiology of Pseudomonas aeruginosa and the Burkholderia cepacia complex in cystic fibrosis lung infection. Future Microbiol., 2007, vol. 2, pp. 153-164.

15. Isles A., Maclusky I., Corey M., Gold R., Prober C., Fleming P., Levison H. Pseudomonas cepacia infection in cystic fibrosis: an emerging problem. J. Pediatr., 1984, vol. 104, pp. 206-210.

16. LiPuma J.J. The Changing Microbial Epidemiology in Cystic Fibrosis. Clin. Microbiol. Rev., 2010, vol. 23, no. 2, pp. 299-323.

17. Mahenthiralingam E. Campell M.E., Henry D.A., Speert D.P. Epidemiology of Burkholderia cepacia infection in patients with cystic fibrosis: analysis by randomly amplified polymorphic DNA fingerprinting. J. Clin. Microbiol., 1996, vol. 34, pp. 2914-2920.

18. Speert D.P., Henry D., Vandamme P., Corey M., Mahenthiralingam E. Epidemiology of Burkholderia cepacia complex in patients with cystic fibrosis. Canada Emerg. Infect. Dis., 2002, vol. 8, pp. 181-187.

19. Sun L., Jiang R.Z., Steinbach S., Holmes A., Campanelli C., Forstnet J., Sajjan U., Tan Y., Riley M., Goldstein R. The emergence of a highly transmissible lineage of cbl+ Pseudomonas (Burkholderia) cepacia causing CF center epidemics in North America and Britain. Nat. Med., 1995, vol. 1, pp. 661-666.