Ny teknik hjælper med at opdage, om bakterier, der forårsager meningitis, er resistente over for antibiotika

En undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet PLOS ONE kunne en dag hjælpe sundhedspersonale med at afgøre, om bakterier af arten Streptococcus pneumoniae, som forårsager meningitis – en betændelse i membranerne, der omslutter hjernen og rygmarven – er resistente over for antibiotika.

Denne type analyse er ikke nogen nem opgave, når den konventionelle metode anvendes. Bakterierne skal isoleres fra en patientprøve og analyseres, mens de stadig er i live, hvilket er svært, fordi mikroorganismerne er følsomme og normalt ikke overlever rejsen til laboratoriet.

En yderst gennemførlig ny metode er blevet udviklet i Brasilien af ​​forskere ved Santo André-afdelingen af ​​Adolfo Lutz Institute (IAL), São Paulo-statens centrale epidemiologiske overvågningslaboratorium. Mellem 2014 og 2020 analyserede de 873 prøver af cerebrospinalvæske fra patienter med mistanke om streptokok-meningitis på sundhedsklinikker i seks byer i staten - Diadema, Mauá, Santo André, São Bernardo do Campo, São Caetano do Sul og Ribeirão Pires. Cerebrospinalvæske produceres af væv, der beklæder ventriklerne i hjernen. Det flyder ind i og omkring hjernen og rygmarven for at afbøde dem fra skader og give næringsstoffer.

Som en del af laboratoriets rutine analyserede forskerne prøverne ved hjælp af real-time PCR, guldstandarden til diagnosticering af infektionssygdomme, herunder COVID-19. Teknikken amplificerer et specifikt gen eller gensekvens fra målmikroorganismen, hvis den er til stede i prøven, så den lettere kan identificeres. I dette tilfælde blev S. pneumoniae (pneumococcus) påvist i 149 prøver.

De genanalyserede prøverne, der testede positive for pneumococcus for at påvise de tre gener, der er forbundet med resistens over for antibiotika, igen ved brug af real-time PCR, men denne gang med SYBR Green, et farvestof, der binder til DNA og udsender et fluorescerende signal, som fanges ved udstyret.

For at finde ud af, hvilke klasser af antibiotika bakterierne modstod - penicillin, lincosamider eller makrolider - brugte de dissociationskurveteknikken. "Denne teknik indebærer, at man hæver temperaturen på prøverne grad for grad, hvorved farvestoffet adskilles fra DNA'et, efterhånden som tvillingstrengene i dobbelthelixen, der danner det genetiske materiale, der er amplificeret i PCR-maskinen, gradvist afvikles. Vi målte smeltetemperaturen [Tm], hvilket er, når halvdelen af ​​strukturen stadig er sammenflettet, og resten er skilt ud. Denne temperatur varierer afhængigt af det amplificerede gen, så det kan bruges til at identificere det gen, der er blevet amplificeret og dermed det antibiotikum, som bakterierne er resistente over for," sagde Ivana Campos, hovedefterforsker for undersøgelsen.

Efter at have udført alle disse procedurer sammenlignede forskerne resultaterne med resultaterne opnået ved den konventionelle metode, der bruges til at analysere resistens over for antibiotika, hvor levende bakterier observeres, mens de er i kontakt med hvert lægemiddel for at se, om de er i stand til at formere sig. This conventional test was performed on 25 samples, which were the only ones that contained viable pneumococci for the procedure. The results were similar, confirming the novel technique's potential.

"We found that 51% of the samples analyzed, which IAL received between 2014 and 2020, were sensitive to antibiotics. That's positive, meaning these patients must have had a good prognosis. On the other hand, 17% were resistant to various drugs, which is very dangerous because in these cases it's more difficult to treat the disease and other classes of antibiotic have to be tried," Campos said.

Moreover, S. pneumoniae is capable of changing its genetic makeup as it reproduces, so that new copies have the genes associated with drug resistance. "We, therefore, concluded that the test we developed can be used to study the resistance profile of pneumococcus even in the absence of the isolated strains, as evidenced for our region," she said. + Udforsk yderligere

Resistance to last-resort antibiotic may be passing between pet dogs and their owners