A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
تعد الطريقة السريعة والدقيقة للكشف عن الملوية البوابية واختبار مقاومة الأدوية مهمة جدا للقضاء على بكفاءة في الممارسة السريرية. يهدف هذا البروتوكول إلى تقديم منهجية محددة تتضمن تفاعل البوليميراز الكمي للغشاء المخاطي في المعدة (qPCR) للكشف السريع عن الملوية البوابية ومقاومة المضادات الحيوية.
هيليكوباكتر بيلوري هو أحد مسببات الأمراض الرئيسية التي تصيب ما يقرب من نصف سكان العالم وتهدد الصحة العامة بسبب مقاومتها المتزايدة للمضادات الحيوية. إلى جانب ذلك ، فإن هيليكوباكتر بيلوري مسؤول أيضا عن التهاب المعدة المزمن وقرحة المعدة والاثني عشر وسرطان المعدة وسرطان الغشاء المخاطي للأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالغشاء المخاطي في المعدة (MALT). لذلك ، من الضروري إجراء تشخيص دقيق وفي الوقت المناسب لملوية البوابية وتحديد مقاومتها للمضادات الحيوية. في الوقت الحاضر ، تشمل الطرق الحالية لتشخيص الملوية البوابية بشكل أساسي اختبار اليورياز السريع (RUT) ، واختبار تنفس اليوريا (UBT) ، واختبار الأجسام المضادة في الدم ، واختبار المستضد ، وتنظير المعدة ، والثقافة البكتيرية. ومع ذلك ، لا يمكن استزراع البكتيريا من خلال طرق الكشف الخمس الأولى ، ناهيك عن الكشف عن مقاومة الأدوية. تستغرق الثقافة البكتيرية وقتا طويلا ، ولا يمكن إجراء اختبارات حساسية المضادات الحيوية بسرعة وبشكل روتيني. في البيئات السريرية ، يعد التعرف السريع والدقيق على الملوية البوابية وقابليتها للتأثر بالمضادات الحيوية أمرا بالغ الأهمية للتخلص منه بشكل فعال. الهدف من هذا البروتوكول هو تحديد نهج مستهدف يستخدم تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR) على عينات الغشاء المخاطي في المعدة لتسريع تشخيص الملوية البوابية وتقييم مقاومتها للعوامل المضادة للميكروبات. تم استغلال qPCR للكشف عن جين ureA لعدوى الملوية البوابية والطفرات في جينات 23S rRNA و gyrA المرتبطة بمقاومة الكلاريثرومايسين والكينولونات ، على التوالي. حاليا ، لا تزال هناك تحديات في الغشاء المخاطي في المعدة qPCR بسبب عدم وجود إجراءات تشغيل قياسية. لذلك ، من الضروري مشاركة المنهجيات مع التفاصيل التجريبية لضمان الاتصال الدقيق للإجراءات التجريبية ، مما يساهم في بروتوكولات المعيار الذهبي التي تتيح قدرا أكبر من الشفافية. بشكل عام ، يقدم هذا البروتوكول بديلا اقتصاديا وسريعا للطرق التقليدية لتقييم عدوى الملوية البوابية وماوومتها للمضادات الحيوية من خلال تطبيق تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR).
بكتيريا الملوية البوابية هي بكتيريا سالبة الجرام يمكنها البقاء على قيد الحياة في وجود مستوى منخفض من الأكسجين. ينتمي الكائن الحي إلى العديد من التجمعات الجينية المتميزة ويظهر تنوعا جينيا عاليا. على الرغم من أن الكائن الحي عادة ما يكون حلزونيا ، إلا أنه يمكن تغييره إلى قضيب1. إنه عامل ممرض رئيسي يصيب ما يقرب من 50٪ من سكان العالم2. في الغالب ، تحدث العدوى عندما يظل المرضى حاملين أصحاء أثناء الطفولة ، وتظهر الأعراض في وقت لاحق من مرحلة البلوغ. تم الإبلاغ عن أنه مرتبط بالتهاب المعدة المزمن وقرحة المعدة والاثني عشر وسرطان المعدة والأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالغشاء المخاطي في المعدة (MALT)سرطان الغدد الليمفاوية 3. يمكن أن تنبع الاختلافات في مظاهر عدوى الملوية البوابية من عناصر الإمراض للسلالات البكتيرية المتميزة ، بالإضافة إلى سمات المضيف وأنماطه الغذائية4. يشير البحث إلى أن الرجال الذين يمارسون التدخين واستهلاك الكحول أكثر عرضة للإصابة بعدوى الملوية البوابية 5. تم التحقق من فعالية القضاء على الملوية البوابية للوقاية من سرطان المعدة والآفات السرطانية في العديد من الدراسات6،7. لذلك ، تم نصح استئصال الملوية البوابية كتدبير وقائي من قبل الوكالة الدولية لأبحاث السرطان التابعة لمنظمة الصحة العالمية(WHO) 8.
يعد التشخيص السريع والدقيق لعدوى الملوية البوابية جزءا مهما من العلاج لمعظم الأفراد الذين يعانون من عسر الهضم بدون أعراض. يتضمن تشخيص بكتيريا الملوية البوابية مزيجا من الأساليب الغازية وغير الغازية. تشمل التقنيات الغازية عادة التنظير الداخلي للتصور المباشر ، والتحليل النسيجي لعينات الأنسجة ، واختبار اليورياز السريع (RUT) للكشف عن النشاط البكتيري ، واستزراع البكتيريا. من ناحية أخرى ، تشتمل الاستراتيجيات غير الغازية على اختبار تنفس اليوريا (UBT) ، الذي يقيس التمثيل الغذائي البكتيري. اختبار مستضد البراز (SAT) ، الذي يكتشف البروتينات البكتيرية في البراز ؛ الاختبارات المصلية التي تبحث عن الأجسام المضادة في الدم ؛ والتشخيص الجزيئي الذي يستخدم المواد الوراثية للكشف. في حين أن كل طريقة من طرق التشخيص هذه تأتي مع مجموعة من الفوائد والعيوب الخاصة بها ، في مجال الممارسة السريرية ، لا توجد طريقة واحدة معترف بها عالميا باعتبارها المعيار النهائي9.
حاليا ، العلاج الأساسي لعدوى الملوية البوابية هو المضادات الحيوية. ومع ذلك ، فإن معدلات نجاح العلاجات المضادة للميكروبات التي تهدف إلى استئصال بكتيريا الملوية البوابية آخذة في الانخفاض، تعزى إلى عوامل مختلفة. يشتبه في أن الأسباب الرئيسية لعدم فعالية العلاج هي مقاومة البكتيريا للعوامل المضادة للميكروبات والتزام المرضى بالنظام الموصوف10. على وجه التحديد ، سلالات الملوية البوابية المقاومة للكلاريثرومايسين كانت موضوع بحث مكثف11. وتتزايد هذه المقاومة في العديد من الدول. ترجع مقاومة الملوية البوابية بشكل أساسي إلى الطفرات في جين المنطقة المتغيرة ل 23S rRNA ، مما يسبب تغيرات توافقية في الريبوسوم. وبالتالي ، يتغير موقع الارتباط للكلاريثرومايسين ، مما يؤدي إلى ضعف التقارب بين H. pylori و clarithromycin ، مما يمنع تثبيط تخليق البروتين البكتيري12. من المعروف أن الطفرات في المواضع A2143G و A2142G و A2142C ضمن الجزء 2.9 كيلو بايت من جين 23S rRNA تمنح مقاومة للكلاريثروميسين. كان انتشار مقاومة الفلوروكينولونات أيضا محور العديد من التحقيقات. وثقت الدراسات معدلات مقاومة لليفوفلوكساسين عند 34.5٪ في الصين و 22.1٪ في إيطاليا13. تعمل أدوية الكينولون بشكل أساسي على توبويزوميراز الملوية البوابية II عن طريق تثبيط نشاط الإنزيم ، مما يؤثر على تخليق الحمض النووي وتكراره والبنية الثانوية ، وبالتالي تحقيق أغراض مضادة للبكتيريا. إذا حدثت طفرات في الجينات التي تشفر الوحدات الفرعية توبويزوميراز ، gyrA ، و gyrB ، فسوف يمنع ارتباط المضادات الحيوية مثل الليفوفلوكساسين والإنزيم ، مما يؤدي إلى عدم القدرة على تثبيط تكاثر جينوم الملوية البوابية ، مما يسبب المقاومة. من بين هذه ، تتركز النقاط الساخنة للطفرات في جين gyrA في الأحماض الأمينية 87 و 91 ، بينما تحدث الطفرات في جين gyrB بشكل أقل تواترا وغالبا ما تكون مصحوبة بطفرات في gyrA14. تشمل مواقع الطفرة لجين مقاومة الليفوفلوكساسين بشكل أساسي مواقع الطفرات الستة (A260T ، C261A ، T261G ، G271A ، G271T ، A272G) الموجودة في جين gyrA. أدى تحديد آليات المقاومة الناجمة عن التغيرات الجينية إلى انتقال تدريجي في الكشف عن بكتيريا الملوية البوابية ، والابتعاد عن الأساليب القائمة على الثقافة نحو تقنيات التشخيص الجزيئي.
UBT و SAT هما الاختبارات غير الغازية الأكثر شيوعا ، لكنهما لا يستطيعان توفير معلومات عن الحساسية للأدوية. وبالتالي ، فإن تطوير تقنية سريعة وشاملة للكشف عن الملوية البوابية وتقييم مقاومتها للأدوية أمر بالغ الأهمية للتخلص منه بشكل فعال في البيئاتالسريرية 15. من بين تقنيات الكشف الجزيئي ، شهد تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR) تطورات كبيرة. على عكس تفاعل البوليميراز المتسلسل القياسي ، يلغي qPCR الحاجة إلى الرحلان الكهربائي للهلام ويتيح القياس الكمي الدقيق للحمض النووي أو الحمض النووي الريبي من خلال دمج بادئات ومجسات محددة أثناء مرحلة التلدين. توفر مجموعات qPCR المتوفرة تجاريا الآن القدرة على تحديد عدوى الملوية البوابية ومقاومة الأدوية16.
في الأساس ، هناك حاجة سريرية فورية لنهج تشخيصي قوي وشامل ، قادر على الكشف عن عدوى الملوية البوابية وتقييم مقاومة الأدوية بشكل متزامن. اعتمدنا تحليل qPCR الغشاء المخاطي في المعدة للكشف عن الملوية البوابية ومقاومة المضادات الحيوية باستخدام مجسات أولية مختلفة.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
أجريت الدراسة الحالية وفقا للاعتبارات الأخلاقية التي وضعتها اللجنة الأخلاقية لمستشفى الشعب بمقاطعة قوانغدونغ ، الجامعة الطبية الجنوبية ، قوانغتشو ، الصين (رقم الموافقة: KY2024-1115-01). تم تسجيل المرضى الذين تتراوح أعمارهم بين 18 و 60 عاما في هذه الدراسة. في هذه الدراسة ، تم استبعاد المشاركين إذا كانوا قد تناولوا مؤخرا المضادات الحيوية أو العلاجات العشبية المضادة للبكتيريا أو مثبطات مضخة البروتون (PPIs) أو مضادات مستقبلات H2 خلال أسبوعين قبل الاختبار. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأفراد الذين خضعوا للعلاج المضاد ل H. pylori خلال الأشهر الثلاثة الماضية ، أو أولئك الذين يعانون من مشاكل قلبية أو كبدية أو كلوية كبيرة أو اعتلال عصبي شديد أو اضطرابات نفسية لم يكونوا مؤهلين للمشاركة. تم استبعاد أولئك الذين لديهم موانع لفحص تنظير المعدة ، مثل انثقاب الجهاز الهضمي ، والتقدم في السن ، والعلامات الحيوية غير المستقرة ، وما إلى ذلك. كما لم تشمل الدراسة النساء الحوامل أو المرضعات. يتضمن نموذج الموافقة المستنيرة للموضوعات بشكل أساسي المحتويات التالية: (1) خلفية البحث والغرض منه. (2) من هو غير المناسب للمشاركة في هذا المشروع البحثي؟ (3) ما هي متطلبات المشاركة في البحث؟ (4) الفوائد المحتملة للمشاركة في البحوث؛ (5) ردود الفعل السلبية المحتملة والمخاطر وعدم الراحة ؛ (6) حماية الخصوصية؛ (7) حقوق الموضوع؛ (8) إعلان الموضوع؛ (9) بيان الباحث ، إلخ.
1. أخذ عينات من الغشاء المخاطي في المعدة
2. استخراج الحمض النووي
3. الكشف عن qPCR للبكتيريا الملوية البوابية والجينات المقاومة للأدوية (كلاريثرومايسين وكينولونات)
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تقييم عدوى الملوية البوابية ومقاومة المضادات الحيوية في أنسجة المعدة عن طريق qPCR
تم إجراء فحوصات qPCR لتحديد الملوية البوابية عن طريق استهداف جين ureA ، وتم التأكد من مقاومة المضادات الحيوية من خلال فحص طفرات محددة في جينات 23S rRNA و...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
يتم استغلال الاختبارات التقليدية مثل RUT و UBT والأنسجة والاستزراع وكذلك الأمصال للكشف عن الملوية البوابية. يقدم كل نهج تشخيصي مزايا مميزة ويواجه تحديات محددة اعتمادا على السياق السريري17. غالبا ما تعتبر زراعة الملوية البوابية من خزعات الغشاء المخاط...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
اي.
تم دعم هذا العمل بمنح من برنامج حضانة NSFC التابع ل GDPH (8220080645) ومشروع صندوق أبحاث العلوم والتكنولوجيا الطبية بمقاطعة قوانغدونغ (A2024108).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Bath Incubator | ALLSHENG | MK2000-2 | Provide a constant temperature environment |
Biosafety cabinet | Haier | HR1500-![]() | |
Centrifuge | Thermo Fisher Scientific | THERMO ST16R | Centrifuge the residual liquid off the wall of the tube. |
Chelex-100 | sigma | C7901 | Resin |
Gastroscope biopsy forceps | Boston Scientific Corporation | Sampling of the gastric mucosa | |
Helicobacter pylori 23S rRNA gene and gyrA gene mutation detection kit | Jiangsu Mole Bioscience | CFDA 20223400137 | qPCR detection kit for H. pylori and drug-resistance genes (clarithromycin and quinolones) |
Nucleic acid extraction reagent | Jiangsu Mole Bioscience | SEDA 20150076 | For DNA extraction |
SDS Software | Applied Biosystems | 7300/7500 | Data analysis |
Thermocylcer | Thermo Fisher Scientific | ABI 7500 | For qPCR detection of H. pylori and drug-resistance genes (clarithromycin and quinolones) |
Vortex mixer | JOANLAB | VM-5005 | For mixing reagent |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved