Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Xác định nhanh chóng và chính xác các nhiễm trùng máu bằng cách sử dụng giao thức tiền xử lý kết hợp với hệ thống phát hiện gen đa dạng hiệu suất cao
Tóm tắt
Nhiễm trùng máu (BSI) là một tình trạng đe dọa tính mạng với tỷ lệ bệnh tật và tử vong cao trên toàn cầu. Chẩn đoán sớm BSI là rất quan trọng để tránh việc sử dụng không cần thiết các tác nhân kháng khuẩn và để điều trị đúng cách. Tuy nhiên, các phương pháp tiêu chuẩn hiện tại dựa trên nuôi cấy máu mất nhiều thời gian, do đó không cung cấp chẩn đoán nguyên nhân kịp thời cho BSI, và việc phát hiện dựa trên PCR thông thường có thể bị ức chế bởi các thành phần của mẫu. Nghiên cứu này đã khám phá một giao thức điều trị tiền phân tích tích hợp cho các mẫu máu toàn phần, trong đó các tác nhân gây bệnh được làm giàu và tinh khiết thông qua quá trình ấp ủ và tập trung, và các chất ức chế được vô hiệu hóa và loại bỏ. Hơn nữa, nghiên cứu này đã phát triển và đánh giá một hệ thống phát hiện gen đa dạng hiệu suất cao mới (HMGS) để phát hiện 24 tác nhân gây BSI lâm sàng phổ biến nhất trong các mẫu nuôi cấy máu và các mẫu máu toàn phần đã được tiền xử lý. Độ nhạy và độ đặc hiệu được đánh giá bằng cách sử dụng các chủng tham chiếu liên quan và các huyền phù vi khuẩn/nấm được định lượng. Tính khả dụng lâm sang của BSI-HMGS kết hợp với giao thức điều trị tiền phân tích đã được xác thực bằng cách sử dụng các mẫu nuôi cấy máu và mẫu máu toàn phần. Giao thức tiền xử lý kết hợp với BSI-HMGS có độ đặc hiệu cao cho các tác nhân mục tiêu và có giới hạn phát hiện thấp cho các mẫu máu toàn phần lâm sàng. Giao thức tiền xử lý có thể làm cạn kiệt hiệu quả các chất ức chế PCR. Đối với các mẫu nuôi cấy máu, phương pháp hiện tại cho thấy 100,0% thỏa thuận tỷ lệ âm và > 87,5% thỏa thuận tỷ lệ dương so với các kết quả tham khảo dựa trên phát hiện nuôi cấy máu. Đối với các mẫu máu toàn phần, phương pháp hiện tại cho thấy 100,0% thỏa thuận tỷ lệ âm và > 80,0% thỏa thuận tỷ lệ dương so với các kết quả tham khảo cho hầu hết các tác nhân. Thời gian quay vòng là ≤ 8 giờ, và tất cả các quy trình có thể được thực hiện trong một phòng thí nghiệm lâm sàng chung. BSI-HMGS kết hợp với giao thức tiền xử lý là một phương pháp thực tiễn và tiềm năng cho việc phát hiện sớm và chính xác nhiễm trùng máu, đặc biệt là cho các khu vực không có khả năng tiếp cận các cơ sở y tế tiên tiến.
Từ khóa
#nhiễm trùng máu #BSI #phát hiện gen #tiền xử lý #độ nhạy #độ đặc hiệuTài liệu tham khảo
Laupland KB, Church DL. Population-based epidemiology and microbiology of community-onset bloodstream infections. Clin Microbiol Rev. 2014;27(4):647–64.
Diekema DJ, Hsueh PR, Mendes RE, Pfaller MA, Rolston KV, Sader HS, Jones RN. The microbiology of bloodstream infection: 20-year trends from the SENTRY antimicrobial surveillance program. Antimicrob Agents Chemother. 2019;63(7):e00355.
Kim J, Sudbery P. Candida albicans, a major human fungal pathogen. J Microbiol. 2011;49(2):171–7.
Niu T, Xiao T, Guo L, Yu W, Chen Y, Zheng B, Huang C, Yu X, Xiao Y. Retrospective comparative analysis of risk factors and outcomes in patients with carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii bloodstream infections: cefoperazone-sulbactam associated with resistance and tigecycline increased the mortality. Infect Drug Resist. 2018;11:2021–30.
Kaasch AJ, Barlow G, Edgeworth JD, Fowler VG Jr, Hellmich M, Hopkins S, Kern WV, Llewelyn MJ, Rieg S, Rodriguez-Baño J, et al. Staphylococcus aureus bloodstream infection: a pooled analysis of five prospective, observational studies. J Infect. 2014;68(3):242–51.
Giza DE, Fuentes-Mattei E, Bullock MD, Tudor S, Goblirsch MJ, Fabbri M, Lupu F, Yeung SJ, Vasilescu C, Calin GA. Cellular and viral microRNAs in sepsis: mechanisms of action and clinical applications. Cell Death Differ. 2016;23(12):1906–18.
Bassetti M, Righi E, Carnelutti A. Bloodstream infections in the Intensive Care Unit. Virulence. 2016;7(3):267–79.
El-Madbouly AA, El Sehemawy AA, Eldesoky NA, Abd Elgalil HM, Ahmed AM. Utility of presepsin, soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1, and neutrophil CD64 for early detection of neonatal sepsis. Infect Drug Resist. 2019;12:311–9.
Gandhi J, Jayasudha R, Naik P, Sharma S, Dave VP, Joseph J. Targeted high-throughput sequencing identifies predominantly fungal pathogens in patients with clinically infectious, culture-negative endophthalmitis in South India. Microorganisms. 2019;7(10):411.
Doern GV, Carroll KC, Diekema DJ, Garey KW, Rupp ME, Weinstein MP, Sexton DJ. Practical guidance for clinical microbiology laboratories: a comprehensive update on the problem of blood culture contamination and a discussion of methods for addressing the problem. Clin Microbiol Rev. 2019;33(1):e00009.
Gan C, Hu J, Cao Q, Zhao R, Li Y, Wang Z, Tao Y, Mo X. Rapid identification of pathogens involved in pediatric osteoarticular infections by multiplex PCR. Ann Transl Med. 2020;8(5):203.
Amjad M. An overview of the molecular methods in the diagnosis of gastrointestinal infectious diseases. Int J Microbiol. 2020;2020:8135724.
Wright WF, Simner PJ, Carroll KC, Auwaerter PG. Progress report: next-generation sequencing (NGS), multiplex polymerase chain reaction (PCR), and broad-range molecular assays as diagnostic tools for fever of unknown origin (FUO) investigations in adults. Clin Infect Dis. 2021;74(5):924–32.
Wang S, Yang F, Li D, Qin J, Hou W, Jiang L, Kong M, Wu Y, Zhang Y, Zhao F, et al. Clinical application of a multiplex genetic pathogen detection system remaps the aetiology of diarrhoeal infections in Shanghai. Gut pathogens. 2018;10:37.
Hu B, Zhao F, Wang S, Olszewski MA, Bian H, Wu Y, Kong M, Xu L, Miao Y, Fang Y, et al. A high-throughput multiplex genetic detection system for Helicobacter pylori identification, virulence and resistance analysis. Future Microbiol. 2016;11:1261–78.
Towns ML, Jarvis WR, Hsueh PR. Guidelines on blood cultures. J Microbiol Immunol Infect. 2010;43(4):347–9.
Ombelet S, Barbé B, Affolabi D, Ronat JB, Lompo P, Lunguya O, Jacobs J, Hardy L. Best practices of blood cultures in low- and middle-income countries. Front Med. 2019;6:131.
Pilecky M, Schildberger A, Orth-Höller D, Weber V. Pathogen enrichment from human whole blood for the diagnosis of bloodstream infection: prospects and limitations. Diagn Microbiol Infect Dis. 2019;94(1):7–14.
Döring G, Unertl K, Heininger A. Validation criteria for nucleic acid amplification techniques for bacterial infections. Clin Chem Lab Med. 2008;46(7):909–18.
Al-Soud WA, Rådström P. Purification and characterization of PCR-inhibitory components in blood cells. J Clin Microbiol. 2001;39(2):485–93.
Dong M, Fisher C, Añez G, Rios M, Nakhasi HL, Hobson JP, Beanan M, Hockman D, Grigorenko E, Duncan R. Standardized methods to generate mock (spiked) clinical specimens by spiking blood or plasma with cultured pathogens. J Appl Microbiol. 2016;120(4):1119–29.
Yarbrough ML, Wallace MA, Burnham CD. Comparison of microorganism detection and time to positivity in pediatric and standard media from three major commercial continuously monitored blood culture systems. J Clin Microbiol. 2021;59(7): e0042921.
Laupland KB. Incidence of bloodstream infection: a review of population-based studies. Clin Microbiol Infect. 2013;19(6):492–500.
Nölling J, Rapireddy S, Amburg JI, Crawford EM, Prakash RA, Rabson AR, Tang YW, Singer A. Duplex DNA-invading γ-modified peptide nucleic acids enable rapid identification of bloodstream infections in whole blood. MBio. 2016;7(2):e00345-e1316.
Lehmann LE, Hunfeld KP, Emrich T, Haberhausen G, Wissing H, Hoeft A, Stüber F. A multiplex real-time PCR assay for rapid detection and differentiation of 25 bacterial and fungal pathogens from whole blood samples. Med Microbiol Immunol. 2008;197(3):313–24.
Kothari A, Morgan M, Haake DA. Emerging technologies for rapid identification of bloodstream pathogens. Clin Infect Dis. 2014;59(2):272–8.
Mwaigwisya S, Assiri RA, O’Grady J. Emerging commercial molecular tests for the diagnosis of bloodstream infection. Expert Rev Mol Diagn. 2015;15(5):681–92.
van de Groep K, Bos MP, Savelkoul PHM, Rubenjan A, Gazenbeek C, Melchers WJG, van der Poll T, Juffermans NP, Ong DSY, Bonten MJM, et al. Development and first evaluation of a novel multiplex real-time PCR on whole blood samples for rapid pathogen identification in critically ill patients with sepsis. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2018;37(7):1333–44.
Chen Y, Porter V, Mubareka S, Kotowich L, Simor AE. Rapid identification of bacteria directly from positive blood cultures by use of a serum separator tube, smudge plate preparation, and matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry. J Clin Microbiol. 2015;53(10):3349–52.
Freimann S, Shapira M, Athamna A. Serum separator tube method for matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight analysis. Access Microbiol. 2019;1(2): e000011.
Carretero O, Rivas G, Loras C, Orellana MA. Rapid identification of bacteria directly from positive blood cultures by a modified method using a serum separator tube and matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight MS. J Med Microbiol. 2020;69(12):1373–80.
Bodendoerfer E, Keller PM, Mancini S. Rapid identification of NDM-, KPC-, IMP-, VIM- and OXA-48-like carbapenemase-producing Enterobacteriales from blood cultures by a multiplex lateral flow immunoassay. J Antimicrob Chemother. 2019;74(6):1749–51.
Hu F, Guo Y, Yang Y, Zheng Y, Wu S, Jiang X, Zhu D, Wang F. Resistance reported from China antimicrobial surveillance network (CHINET) in 2018. Eur J Clin Microb Infect Dis. 2019;38(12):2275–81.
Hall RA. Dressed to impress: impact of environmental adaptation on the Candida albicans cell wall. Mol Microbiol. 2015;97(1):7–17.
Yui S, Bercades G, Muzslay M, Blackburn E, Ali S, Smyth D, Macklin A, Ryu JH, Bassett P, MacCallum N, et al. Assessment of a rapid diagnostic test to exclude bacteraemia and effect on clinical decision-making for antimicrobial therapy. Sci Rep. 2020;10(1):3122.
Nasa P, Juneja D, Singh O, Dang R, Arora V, Saxena S. Incidence of bacteremia at the time of ICU admission and its impact on outcome. Indian J Anaesth. 2011;55(6):594–8.