Новый метод может быть использован для изучения профиля резистентности бактерий, вызывающих менингит.
Исследование, опубликованное в журнале PLOS ONE , однажды может помочь работникам здравоохранения определить, устойчивы ли к антибиотикам бактерии вида Streptococcus pneumoniae , вызывающие менингит — воспаление оболочек, покрывающих головной и спинной мозг.
Этот тип анализа является непростой задачей при использовании обычного метода. Бактерии должны быть выделены из образца пациента и проанализированы, пока они еще живы, что сложно, поскольку микроорганизмы чувствительны и обычно не выживают в пути в лабораторию.
В Бразилии исследователями филиала Института Адольфо Лутца (IAL) в Санто-Андре, центральной лаборатории эпидемиологического надзора штата Сан-Паулу, был разработан новый, вполне осуществимый метод. В период с 2014 по 2020 год они проанализировали 873 образца спинномозговой жидкости от пациентов с подозрением на стрептококковый менингит в медицинских клиниках шести городов штата — Диадема, Мауа, Санто-Андре, Сан-Бернардо-ду-Кампу, Сан-Каэтано-ду-Сул и Рибейран-Пирес. Спинномозговая жидкость вырабатывается тканью, выстилающей желудочки головного мозга. Он течет внутри и вокруг головного и спинного мозга, защищая их от травм и обеспечивая питательными веществами.
В рамках работы лаборатории ученые проанализировали образцы с помощью ПЦР в реальном времени — золотого стандарта диагностики инфекционных заболеваний, включая COVID-19. Этот метод амплифицирует определенный ген или последовательность гена целевого микроорганизма, если он присутствует в образце, чтобы его было легче идентифицировать. При этом S. pneumoniae (пневмококк) обнаружен в 149 пробах.
Затем они повторно проанализировали образцы, которые дали положительный результат на пневмококк, чтобы обнаружить три гена, связанных с устойчивостью к антибиотикам, снова используя ПЦР в реальном времени, но на этот раз с SYBR Green, красителем, который связывается с ДНК и испускает флуоресцентный сигнал, который улавливается. по оборудованию.
Чтобы выяснить, к каким классам антибиотиков бактерии сопротивляются — пенициллину, линкозамидам или макролидам — они использовали метод кривой диссоциации.
Этот метод влечет за собой повышение температуры образцов градус за градусом, в результате чего краситель отделяется от ДНК по мере того, как двойные нити в двойной спирали, образующие генетический материал, амплифицированный в машине ПЦР, постепенно раскручиваются. Мы измерили температуру плавления [ Tm ], когда половина структуры все еще переплетена, а остальная часть отделилась. Эта температура варьируется в зависимости от амплифицированного гена, поэтому ее можно использовать для идентификации амплифицированного гена и, следовательно, антибиотика, к которому бактерии устойчивы».
Ивана Кампос, главный исследователь исследования
После проведения всех этих процедур исследователи сравнили результаты с результатами, полученными с помощью обычного метода, используемого для анализа устойчивости к антибиотикам, при котором живые бактерии наблюдают при контакте с каждым лекарством, чтобы увидеть, способны ли они размножаться. Этот стандартный тест был выполнен на 25 образцах, которые были единственными, содержащими жизнеспособные пневмококки для процедуры. Результаты были схожими, подтверждая потенциал новой техники.
«Мы обнаружили, что 51% проанализированных образцов, которые IAL получил в период с 2014 по 2020 год, были чувствительны к антибиотикам. Это означает, что у этих пациентов должен был быть хороший прогноз. С другой стороны, 17% были устойчивы к различным лекарствам. что очень опасно, потому что в этих случаях заболевание труднее лечить, и приходится пробовать другие классы антибиотиков», — сказал Кампос.
Более того, S. pneumoniae способна изменять свой генетический состав по мере размножения, так что новые копии имеют гены, связанные с лекарственной устойчивостью. «Поэтому мы пришли к выводу, что разработанный нами тест может быть использован для изучения профиля резистентности пневмококка даже при отсутствии выделенных штаммов, что подтверждается для нашего региона», — сказала она.
Исследование было поддержано FAPESP в рамках двух проектов (17/03022-6 и 18/22718-4). Полученные результаты будут полезны как для эпидемиологического надзора, так и для улучшения лечения пациентов в будущем.
