新技术有助于发现引起脑膜炎的细菌是否对抗生素有耐药性

【字体: 时间:2022年09月08日 来源:PLoS ONE

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  巴西研究人员进行的一项研究的结果将有助于流行病学监测和改善患者可获得的治疗。关于这项研究的一篇文章发表在《公共科学图书馆·综合》杂志上。

  
   

The test developed    

图:在没有分离菌株的情况下,也可以用来研究肺炎球菌的耐药谱(显微镜下观察的肺炎球菌)    


发表在《PLOS ONE》杂志上的一项研究有朝一日可以帮助卫生工作者确定肺炎链球菌这一类型的细菌是否对抗生素有抵抗力,肺炎链球菌是导致脑膜炎--包裹大脑和脊髓的膜的炎症。

当使用传统方法时,这种类型的分析不是一件容易的工作。细菌必须从病人的样本中分离出来并在活着的时候进行分析,这是很困难的,因为微生物很敏感,通常无法在到达实验室的过程中存活下来。

巴西Adolfo Lutz研究所(IAL)的Santo André分支机构的研究人员开发了一种高度可行的新方法。2014年至2020年期间,他们分析了该州6个城市诊所的873份疑似链球菌性脑膜炎患者的脑脊液样本——Diadema, Mauá, Santo André, S?o Bernardo do Campo, S?o Caetano do Sul和Ribeir?o Pires。脑脊液是由排列在脑室中的组织产生的。它流入并环绕大脑和脊髓,以缓冲损伤并提供营养。

作为实验室常规工作的一部分,科学家们使用实时荧光定量PCR (real-time PCR)分析样本,这是诊断包括COVID-19在内的传染病的黄金标准。如果样本中存在目标微生物的特定基因或基因序列,该技术将对其进行扩增,使其更容易被识别。在这种情况下,肺炎链球菌有149份样本检出肺炎球菌。

然后,他们重新分析了肺炎球菌检测呈阳性的样本,以检测与抗生素耐药性相关的三个基因,再次使用实时PCR,但这次使用了SYBR Green,一种与DNA结合并发出荧光信号的染料,该荧光信号被设备捕获。

为了找出细菌对青霉素、林可酰胺或大环内酯类抗生素的耐药性,他们使用了解离曲线技术。“这项技术需要逐步提高样品的温度,使染料从DNA中分离,形成双螺旋的双链,在PCR机器中扩增的遗传物质逐渐解开。我们测量了熔化温度[Tm这是指结构的一半仍然纠缠在一起,其余部分已经分离。温度的变化取决于被扩增的基因,所以它可以用来识别被扩增的基因,从而确定细菌对哪种抗生素有耐药性。

在完成所有这些步骤后,研究人员将结果与分析抗生素耐药性的传统方法得到的结果进行了比较。传统方法是在接触每种药物时观察活细菌,看它们是否能够增殖。这项常规测试是在25个样本上进行的,这是该程序中唯一含有活肺炎球菌的样本。结果相似,证实了这项新技术的潜力。

“我们发现,2014年至2020年期间IAL收到的样本中,有51%对抗生素敏感。这是积极的,意味着这些患者的预后肯定很好。另一方面,17%的人对各种药物有耐药性,这是非常危险的,因为在这些情况下,治疗这种疾病更加困难,必须尝试其他种类的抗生素。”坎波斯说。

此外,肺炎链球菌能够在繁殖过程中改变其基因组成,从而使新的副本具有与耐药性相关的基因。她说:“因此,我们得出结论,我们开发的这项测试可以用于研究肺炎球菌的耐药性,即使在没有分离菌株的情况下,这一点在我们的地区得到了证明。”

该研究由FAPESP通过两个项目(17/03022-6和18/22718-4)支持。所得结果将有助于流行病学监测和今后改善患者的治疗。

文章标题

Multiplex real-time PCR using SYBR Green: Unspecific intercalating dye to detect antimicrobial resistance genes of Streptococcus pneumoniae in cerebrospinal fluid


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