nemoci-sympt/BAKTERIALNI-INFEKCE/chlamydie/diagnostika
Electron microscope
- Has made it possible to visualize the bacterium (Ladany S et al., 1989) [151]
Historie
- The first C. pneumoniae isolates
- From conjunctival cultures of children during trachoma vaccine studies in the 1960s
- Not associated with eye infection [25]
- Role as a human pathogen was not fully defined until 1983
- First respiratory isolate was obtained
- In yolk-sac cultures
- Only method then available for isolation of Chlamydia
- Were thought to represent strains of C. psittaci based on inclusion morphology [25]
- Development of cell culture methods allowed further characterization
- Characteristic pear-shaped elementary body
- Surrounded by a periplasmic space
- Morphologically distinct from the round elementary bodies of C. trachomatis and C. psittaci [25]
- DNA homology studies
- C. pneumoniae isolates have
- Less than 5% DNA homology with C. trachomatis
- Less than 10% with C. psittaci [25]
- C. pneumoniae isolates are highly (> 95%) related to each other [25]
- First strain or serovar of C. pneumoniae has been identified
- Name TWAR (designation of two of the initial isolates, TW-183 and AR-39)
- Is synonymous with C. pneumoniae [25]
- 1999 a new taxonomic classification of Chlamydia pneumoniae was proposed
- Chlamydophila pneumoniae
- Proposal failed to encounter universal acceptance
- Both names are currently in use by different authors [25]
Diagnostika
- Reliable diagnosis of infection due to C. pneumoniae and investigation of its role in chronic diseases remain difficult
- Presence of a chronic C. pneumoniae infection can possibly be diagnosed by:
- Continuous presence of high IgG or IgA titers in sera
- By the presence of antigen [99]
- CpHSP60
- Presence of DNA in the infected tissues [99]
Culture
- Different cell lines
- HL and Hep-2 have been found to yield the best results [25]
- Successful culture of C. pneumoniae in a limited number of labs
- Easy inactivation during transport
- Low yield
- Often requiring repeated blind passages
- Lack of typical clinical manifestations and the culture-negative stage do not mean the microbe persistently existing in host body is an innocent bystander [99]
Antigen detection
- Direct fluorescent antibodies on respiratory smears
- Sensitivity cca 20–60% as compared to that of culture
- Specificity should approach 95%
- Highly operator dependent
- Mostly employed for culture confirmation [25]
Histopatology
Atypical RBs
- After antibiotic treatment
- In reactive arthritis (Reiter’s syndrome) (TR)
- In chronic prostatitis cases (TR) [1]
- In macrophages from an aortic valve sample from chronic C. pneumoniae infection [1]
Serology
- Majority of seroepidemiological studies were markedly limited
- Use of single time point sampling of either IgG or IgA antibodies to define chronic infection
- Currently no valid serological marker specifically for chronic C. pneumoniae infection
- Interpretation of infection status on the basis of single titre readings was not recommended [14]
- IgG titres
- Considered to indicate past exposure [14]
- Neither IgA nor any other marker
- Is valid indicator of persistent infection [14]
- Antibody titre samples necessary at more than one time point
- Even with two samples, the possibility of re-infection, rather than chronic infection, cannot be excluded [14]
- Enabled a more reasonable assumption of chronic infection
- VD2 a VD3, regions of the MOMP of C. pneumoniae
- Only recognized by C. pneumoniae-positive sera [17]
- Průkaz protilátek proti C. pneumoniae (nepřímý průkaz mikroba)
- Reakce vazby komplementu
- Detekce specifických protilátek enzymovou imunoanalýzou
- Monoklonálními protilátkami
- Technikou tzv. western blotu [121]
- Nejčastěji využívanou metodou k diagnóze infekce C. pneumoniae
- V prvních 6–8 měsících věku dítěte
- Možná přítomnost transplacentárně přenesených IgG protilátek z matky
Sledování protilátek
- Sérologický průkaz akutní infekce
- Nejméně čtyřnásobný vzestup hladiny IgG nebo IgA protilátek mezi párovými séry odebranými v odstupu několika týdnů
- Titr IgM protilátek větší nebo roven 16 (MIF) je také považován za průkaz akutně probíhající infekce
- Při primární infekci
- IgM protilátky produkovány kolem 3. týdne po nástupu nemoci
- IgG a IgA protilátky vznik až za cca 6–8 týdnů po nástupu onemocnění
- Při reinfekci
- IgM protilátky jen v nízkých titrech
- IgG a IgA rostou rychle během 1–2 týdnů
- Mohou dosáhnout i vysokých hodnot
- Úzdrava
- IgM
- Počínají klesat v průběhu 2 měsíců
- Mizí po 4–6 měsících
- IgA protilátky mají také krátký poločas
- IgG protilátky perzistují v organismu
- Mohou být detekovatelné i déle než 3 roky
- Zvláště starší nemocní, kteří prodělali vícekrát infekci C. pneumoniae, mohou mít perzistující vysoké titry IgG
- Asymptomatická infekce
- Protilátky signalizující aktivní infekci nacházíme poměrně často (asi ve 25 %) u zdravých osob – dárců krve
- Nejčastěji se jedná o IgG a IgA pozitivitu [121]
- Chronická infekce
- Trvale elevované titry IgA protilátek (na rozdíl od IgG)
- Považovány za marker chronické infekce
- Studie prokazující souvislost progredující elevace protilátek proti C. pneumoniae a výrazných symptomů chronického respiračního onemocnění
- Protilátky lze prokazovat i v cirkulujících komplexech
- Jejichž trvalá přítomnost v oběhu je známkou perzistující infekce
- Sérologie není adekvátním indikátorem chronické infekce C. pneumoniae
- Není schopna zjistit, kde se nachází potenciální chronický proces
- Vysoká frekvence výskytu protilátek proti C. pneumoniae v populaci ztěžuje průkaz souvislosti stadia onemocnění a hladiny protilátek
Komplementfixační reakce (KFR)
- Detekující protilátky proti chlamydiálnímu LPS
- Není schopna diferencovat jednotlivé druhy chlamydií
- Hlavní přínos
- Protilátky proti LPS chlamydií jsou produkovány při primární infekci velmi časně
- Senzitivita KFR testu při primární infekci je kolem 60 %
- Při reinfekci není KFR vhodnou metodou
- Zachytitelné protilátky proti LPS jsou detekovatelné pouze raritně
- Senzitivita dosahuje pouze 10 % [121]
Microimmunofluorescence (MIF) assays - přímé mikroimunofluorescence
- Využívá monoklonálních protilátek specifických pro C. pneumoniae
- Umožňuje detekci ET v různých vzorcích
- se senzitivitou vyšetření 20–60 %
- Vyšší je senzitivita u vzorků z hlubších oblastí [121]
- Considered by the CDC to be the only currently acceptable serological test
- Considered to be the reference standard for serodiagnosis
- Despite significant limitations
- Most convincing evidence of acute infection
- IgM antibodies +
- 4x rise in IgG antibodies
- Need for paired sera to show 4x rise in antibody titres is a limitation [25]
- In primary infections
- IgM antibodies appear 2–3 weeks after infection
- IgG antibodies appear 6–8 weeks after infection [25]
- Re-infection
- IgM antibodies may be absent
- Or of low titre if present
- IgG antibodies appear earlier
- Within 1–2 weeks after infection [25]
- Vysoké hodnoty protilátek proti C. pneumoniae detekované MIF
- Mohou být někdy heterotopní
- Infekci jiným druhem chlamydií
- Jinými organismy jako Bartonella spp. či Bordetella pertussis [121]
ELISAs - Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay
- S LPS rodově i druhově specifickými
- LPS antigeny byly také metodou ELISA detekovány z cirkulujících imunokomplexů
- Není snadná
- Není tak citlivá jako detekce protilátek
- Protilátky proti lipopolysacharidu chlamydií mohou zkříženě reagovat s jinými gramnegativními bakteriemi
- Testy ELISA jsou rodově i druhově specifické
- Schopné diferencovat jednotlivé třídy protilátek
- Kity ELISA užívají jako antigen lipopolysacharid extrahovaný z ET nebo syntetické peptidy specifické pro C. pneumoniae
- Testy ELISA umožňují plnou automatizaci provedení i analýzu údajů.
- Dle rodově specifických metod ELISA lze prokazovat protilátky i v poměrně časné fázi onemocnění [121]
Amplifikované kity ELISA
- Senzitivita se v porovnání s ligázovou nebo polymerázovou řetězovou reakcí pohybuje mezi 85–90 %
- Při téměř stoprocentní specificitě [121]
Immunochromatographic test
- Detection of C. pneumoniae-specific IgM antibodies
- Sensitivity 100%
- Specificity 92.9%
- Detects only the IgM response
- Usefulness may be limited to primary infection [25]
Mikroimunofluorescence
- Byla dříve používána jako referenční metoda
- Poměrně složitou a subjektivní metodu
- Stanovuje protilátky proti C. pneumoniae za využití ET jako antigenu
- Stanovuje druhově specifické protilátky tříd IgA, IgM a IgG
- Podobně jako ELISA napomáhá v rozlišení primární infekce a reinfekce [121]
PCR
- Major advantages
- Successfully employed with respiratory specimens, lung and vascular biopsy specimens, and blood
- More sensitive technique than culture
- Limited number of commercially available tests
- Lack of standardization
- Extraction procedures
- Primer definition, etc.
- PCR je schopna detekovat i jen 10 ET
- Vhodný vzorek k vyšetření zahrnuje
- Nosohltanový sekret
- Bronchoalveolární tekutinu
- Sputum
- Vykloktanou vodu
- Krev a tkáň z biopsie či nekropsie
- Možnost detekovat chlamydiální DNA u
- Neinfekčních RT
- Nekultivovatelných ET
- Citlivější metodou než kultivace
- Standardizace protokolu umožní
- Nárůst automatizace vyšetření
- Komerční využití diagnostických kitů [121]
Presence of chlamydial RNA and DNA
- In culture-negative patients
- Evidence of chronic chlamydial disease
- Some form of persistence in clinical settings [1]
Nested PCR assays
- Involve significant problems with contamination
- May result in the overestimation of disease
Nested PCR PBMC analysis
- 59% of CAD patients C.p. positive
- 46% of middle-aged blood-donor controls C.p. positive
- More useful tool than serology for the identification of C. pneumoniae carriers
- C. pneumoniae in PBMCs
- Indicator of current infection
- Quickly cleared once infection has resolved
- Although the bacteria may be harboured within monocytes in a persistent state [14]
- The prevalence of infection ranged widely between studies
- Is not clear whether this is attributable to
- Real population differences
- Differences in DNA extraction and PCR methodologies [14]
- There is no standardized PCR assay for C. pneumoniae [14]
Real-time assays
- Advantages over conventional assays
- Real-time RT-PCR specific for C. pneumoniae 16S rRNA and propagation on HEp-2 cells [54]
A multiplex PCR
- Allows simultaneous identification of C. pneumoniae, Legionella pneumophila and M. pneumoniae
Nucleic acid amplification test (NAAT)
- Positive cases that are not detected by culture
- NAATs are expensive, culture is certainly more [1]
Chlamydiální Hsp60
- Téměř identický s Hsp60 E. coli
- Blízký některým antigenním determinantům pikornavirů
- Vzhledem k možným zkříženým reakcím je na místě použití
- Western blotu jako doplňující sérologické metody vylučující zkřížené reakce protilátek [121]
Klinická reakce na terapii
- Standard serological tests for Cpn are often false-negative in the face of actual infection
- Often treatment response to an empirical course of CAPi treatment, when symptoms are suggestive for Cpn, is the best indicator of infection. [27]
Diferenciální diagnostika
Kultivace chlamydií v laboratoři
- Stanovení citlivosti k ATB
- Small differences in methodological approaches can further complicate the interpretation of in vitro resistance and its association with clinical relevance !!!
Problémy ovlivňující výsledek zkoumání
- Cell line
- Passage number of both host cells and Chlamydiae
- Multiplicity of chlamydial infection
- Developmental stage when antibiotic is added to the infected cells
- Presence or absence of cycloheximide (used to slow growth of the host cells)
Attributes of chlamydial growth
- Cellular uptake of antibiotics by host cells
- Different models of polarized and nonpolarized cells
- Different cell lines permit differential growth of chlamydia strains when exposed to the same concentration of AZM
- AZM-resistant isolates from patients with relapsing infections
- Cell line permissive to chlamydial growth in the presence of inhibitory concentrations of AZM
Clinical isolates
- Extremely fastidious
- Much slower growth rates
- Increased potential for cytotoxicity or persistence
- In very low numbers relative to the reference strains used as controls in MIC/minimum chlamydiacidal concentration assays
- Specific percentages vary
Culture recovery rate
- Particularly low from rectal samples
- Modestly better from urine, cervical, oropharyngeal and other sites
- Marginal sensitivity of culture-based diagnostics - specificity approaches 100%
Tkáňové kultury
Linie HeLa
- Z rakoviny děložního čípku zemřelé Heleny Langeové [121]
Hep-2
- Buňky lidského laryngeálního karcinomu [121]