möglichkeiten moderner mikrobiologischer diagnostik · mikrobiologie 2 bakteriologie bakteriologie...
TRANSCRIPT
Möglichkeiten moderner
mikrobiologischer Diagnostik
Univ. Prof. Dr. Andrea Grisold, MBA
Institut für Hygiene, Mikrobiologie und Umweltmedizin
Mikrobiologie
2
Bakteriologie Bakteriologie
Mykologie
Virologie Klass. Virologie
Serologie
Molekulare Erregerdiagnostik
Parasitologie Ektoparasiten
Endoparasiten
Mikrobiom
Mikrobiologie
3
Neu Klassisch
Diagnostik Automatisation
MaldiTOF
Multiplex PCRs
Whole genome sequencing
NGS (Next Generation Sequencing)
CIDTs (Culture independent diagnostic kits)
Kultureller Nachweis
PFGE
MLST
Diversilab
Erreger MRSA x 3
3 MRGN/ 4 MRGN
MDR Variants
ESBL
VRE
PRP
Themen MDR und Patient
MDR und Umwelt
Mikrobiom
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Nu
mb
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of
case
s
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Measles cases by month of reporting in selected EU/EEA Member States, Jan 1998- Oct 2016
Italy: > 30,000 Cases
3 Deaths
Wales: > 1,200 Cases
1 Death
Bulgaria : > 24,300 Cases
24 Deaths
France: >20,000 Cases 10 Deaths
Netherlands: Bible belt >2,700 Cases 1 Death
Germany: >2,300 Cases 1 Death
Romania: >2,300 Cases 15 Deaths
Source: ECDC, TESSy
Anzucht und Identifizierung von Mikroorganismen bisher
Einfache Testsysteme
Gramfärbung
Oxidase Reaktion
Katalase Reaktion
Coagulase Reaktion
Einsatz von verschiedenen Medien (Chromagar)
Vermehrung für weitere Reaktionen
Diverse biochemische Tests wie API oder Vitek II
Je nach Keimgruppe Auswahl der richtigen Methode
Kombination aus verschiedenen phänotypischen
Methoden sowie Erfahrungswerten
Gramfärbung
NH-Api
Vitek II
Anzucht und Identifizierung von Mikroorganismen bisher
Nachteile der herkömmlichen v.a. biochemische Methoden
Teilweise viel Koloniematerial für weitere Testungen notwendig
Je nach Test dauern Identifizierungen ca. 6 - 48 h
Manche Mikroorganismen lassen sich sehr schwer nach Morphologie und
Stoffwechselleistungen einteilen
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Anforderungen
Vereinheitlichung der Probenmaterialien bzw. Einsendung
mit Universal Flüssigkeitsmedien (z.B. Eswab)
Neue Methode zur Identifizierung von Mikroorganismen
Kommt aus dem Bereich der Proteomik
Das Massenspektrum einer Molekülverbindung kommt durch Ionisation der
(neutralen) Moleküle und nachfolgender Bestimmung der Molekülmasse der
beim Ionisationsprozeß gebildeten primären Ionen und deren Zerfallsprodukten
im Hochvakuum zustande.
Dr. Markus Wunderlin
Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation-
Time Of Flight
MassenSpektromety (MALDI-TOF MS)
1. Probe auftragen
2. Matrix dazugeben
3. Massenspektrum aufnehmen
4. Datenbankvergleich
Arbeitsablauf
Positive Aspekte durch MALDI-TOF
Genaue, schnelle Identifizierung von vielen Mikroorganismen
Staphylokokken auf Spezies-Ebene
Schnellere Teilbefunde möglich
Haemophilus influenzae
Moraxella catarrhalis
Schnellere Endbefund-Ergebnisse durch schnellere Anaerobier Diagnostik
Bacteriodes spp. , Prevotella spp., Propionibacterium spp., am Tag der Erst-Befundung der Anaerobier
Schneller relevante Befunde möglich
Campylobacter fetus im Kniegelenkspunktat
Corynebacterium diphtheriae im Rachenabstrich
Verbesserte Diagnostikansätze
Actinobaculum schaalii im Harn bei chron. rez. HWI
MALDI-TOF: Weiterentwicklungen (?)
Identifikation der Keime direkt aus Urin
Identifikation direkt ab gewachsener Blutkultur
Stammtypisierung
Bestimmung bestimmter Resistenzgene:
PB2a für MRSA
Carbapenemasen bei MRGN
Bestimmung bestimmter Virulenzfaktoren (z.B. Toxine)
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PCR`s- „automatisiert“
658 Tests
97.6% übereinstimmende Ergebnisse
16 Fälle, die überprüft werden mussten
Toxin-EIAs
Enzym – Immunoassays in unterschiedlichen Formaten
Assay muss Toxin B detektieren, da auch Toxin A neg./Toxin B pos. Stämme pathogen sind
GDH-EIAs
Glutamat-Dehydrogenase
Alle CD – auch nicht toxigene und auch C. sporogenes etc. reagieren hier
Weist nur Erreger - nicht Toxin nach
PCR
Weisen die Gene für das Toxin oder deren Regulation nach (tcdB, tcdA, tcdC)
C. difficile
In der Diagnostik sollte ein 2 Stufen Verfahren angewendet werden
Erster Test sollte einen hohen Negativen
Vorhersagewert haben EIA auf GDH, EIA Toxine A&B, PCR tcdB
Zweiter Test sollte die Positivität bestätigen
FilmArray Gastrointestinal (GI) Panel for the simultaneous
detection of 22 different enteric pathogens directly from stool
specimens.
Panel`s
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„Bacteria isolated in culture but not included in the panel were
C. diverus, Klebsiella pneumoniae und P. stuartii, as well as S. epidermidis, S. haemolyticus
and S. warneri.“
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Mikrobiomanalysen- auch aus
„Mischkulturen“ möglich
Keine Spezies, aber Gattung bzw. Phylum-
Hinweis auf die Vielfalt
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….We need to proceed with elucidation of the role
of mycobiota in healthy LRT and LRT diseases to
hopefully improve patient care.
“Recently the paradigm that the healthy lung is sterile
was challenged and it is now believed that the lungs
harbor a diverse microbiota also contributing to the
pathogenesis of various diseases.”
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SF: 125+ (26.6%) und 98/120 potential pathogens
BC: 71+ (15.1%) und 63/120 potential pathogens
False negative rate of SF: 3.7%
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Zusammenfassung
Neu Klassisch
Diagnostik Automatisation
MaldiTOF
Multiplex PCRs
Whole genome sequencing
NGS (Next Generation Sequencing)
CIDTs (Culture independent diagnostic kits)
Kultureller Nachweis
PFGE
MLST
Ergebnisse Schneller, umfangreicher, ???
Interpretation „..further studies have to be
conducted“
Herzlichen Dank für ihre Aufmerksamkeit!