A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
בזיהום Mycoplasma pneumoniae, בדיקות סרולוגיות יכולות להניב תוצאות טובות, אך עם ספציפיות נמוכה בגלל תגובה צולבת אימונולוגית. ה- ELISA ללכידת אנטיגן פנימית, המתוארת במאמר זה, מבטיחה ספציפיות גבוהה של מינים והוכחה כבדיקת סינון אמינה לאבחון מדויק של M. pneumoniae.
Mycoplasma pneumoniae הוא פרוקריוט חסר דופן התא, הידוע בעיקר כדי ליישב את דרכי הנשימה האנושיות להיות אנדמי, עם שיאי מגיפה כל 6 שנים, אצל ילדים גדולים יותר ומבוגרים צעירים. אבחון של M. דלקת ריאות הוא מאתגר בגלל האופי המהיר של הפתוגן ואת האפשרות של הובלה אסימפטומטית. אבחון מעבדה של זיהום M. דלקת ריאות המבוססת על טיטרציה נוגדנים בדגימות סרום של חולים נשאר השיטה המתורגלת ביותר. בגלל הבעיה הפוטנציאלית של תגובתיות צולבת אימונולוגית עם שימוש בסרום פוליקלונלי עבור M. pneumoniae, פותחה בדיקה אימונוסורבנטית הקשורה לאנזים לכידת אנטיגן (ELISA) כדי לשפר את הספציפיות של אבחון סרולוגי. לוחות ELISA מצופים בנוגדנים פוליקלונליים של M. pneumoniae, מגודלים בארנבות ומעובדים ספציפית לאחר ספיחה כנגד פאנל של חיידקים הטרולוגיים החולקים אנטיגנים עם מיני M. pneumoniae ו / או ידועים כמתיישבים בדרכי הנשימה. האנטיגנים ההומולוגיים M. pneumoniae שהגיבו מזוהים באופן ספציפי על ידי הנוגדנים המתאימים להם בדגימות הסרום. אופטימיזציה נוספת של הפרמטרים הפיסיקוכימיים שאליהם נתונה ELISA ללכידת אנטיגן הובילה ל- ELISA ספציפי מאוד, רגיש וניתן לשחזור.
מיקופלסמות הן בין הפרוקריוטים הקטנים והפשוטים ביותר הידועים. הם נבדלים בעיקר מחיידקים אחרים על ידי היעדר מבנה דופן התא. לפיכך, מיקופלסמות סווגו בכיתה נפרדת בשם Mollicutes1. מחסור בדופן התא מקנה עמידות פנימית למיקרואורגניזמים אלה נגד כמה חומרים אנטי מיקרוביאליים והוא אחראי במידה רבה לפולימורפיזם שלהם. למיקופלסמות יש גנום קטן וגודל מוקטן, מה שמגביל את היכולות המטבוליות והביוסינטטיות שלהן ומסביר את האופי הטפילי והספרופיטי שלהן1.
מיקופלסמה דלקת ריאות היא אחת המיקופלסמות שמדביקות את האדם ונחשבת לארסיתביותר 2. M. דלקת ריאות מאכלסת את דרכי הנשימה העליונות, מה שמוביל לדלקת ריאות לא טיפוסית אצל ילדים ומבוגרים צעירים. הסימנים הקליניים הנגרמים על ידי זיהום M. דלקת ריאות הם דמויי שפעת, עם כאבי ראש, חום ושיעול3. הציטדהרנות של M. pneumoniae לתאים מארחים מתווכת על ידי אברון התקשרות הכולל הידבקות P1 מז'ורית ומספר חלבונים נלווים 4,5. ביטויים קליניים נוספים עשויים להתרחש בגלל דלקת מקומית וגירוי של המערכת החיסונית המארחת הנובעת מהיצמדות אינטימית של M. דלקת ריאות לרירית דרכי הנשימה6. למרות שדלקת ריאות היא סימן היכר של זיהום M. pneumoniae, התגלה כי זיהום עם חיידק זה יכול גם להיות אחראי על ספקטרום רחב של ביטויים לא ריאתיים באתרים אנטומיים שונים כגון מערכת העצבים המרכזית, הלב, העור, המפרקים7.
באשר לכל מיני Mycoplasma, האבחנה של M. דלקת ריאות היא מאתגרת. הסימנים הקליניים המעוררים מיקופלסמוזיס הם לרוב בלתי נראים ולא אופייניים8. מכיוון שקשה מאוד לאבחן זיהום M. דלקת ריאות על ידי הסתמכות רק על ביטויים ותסמינים קליניים, בדיקת מעבדה מעניינת במיוחד9. איתור מושבות M. דלקת ריאות לפי תרבית הוא שיטת תקן הזהב לאבחון נכון. עם זאת, דרישות הצמיחה המהירות והזמן הארוך הדרוש למתן תוצאות סופיות (1-2 שבועות) מסבכים את התרבית, ולכן פירושה שהיא משמשת לעתים נדירות לאבחון שגרתי10. טכנולוגיות הגברה של חומצות גרעין אומתו במונחים של מהירות ויעילות, אם כי בגלל העלות הגבוהה יחסית שלהן וחוסר הזמינות בחלק ממתקני הבריאות, טכניקות מולקולריות אלה אינן נחשבות לבדיקות אבחון קו ראשון. זה נכון כי בדיקות PCR מסחריות נמצאים בשימוש נרחב כדי לאבחן זיהומים M. דלקת ריאות, אבל הם עדיין לא יכולים להחליף סרולוגיה. כמו כן, המופע התכוף של תוצאות חיוביות כוזבות ותוצאות חיוביות כוזבות הגביל את השימוש ב- PCR9. באופן שגרתי, סרולוגיה נשארת המיושמת ביותר במעבדות לאבחון של זיהום M. דלקת ריאות. מספר גישות סרולוגיות דווחו במשך עשרות שנים, כגון המגלוטינינים קרים, מבחן קיבוע משלים 11, מבחן המגלוטינציה עקיף 12, אימונופלואורסצנציה13, והטכנולוגיה של ELISA, אשר יושמה לראשונה על מיקופלסמה סרולוגיה בתחילת שנות השמונים14,15,16. אחת הבעיות העיקריות נתקלו בעת ביצוע ELISA serodiagnosis של זיהום M. דלקת ריאות היא תגובות צולבות, אשר מוריד במידה ניכרת את הספציפיות של הטכניקה. ספיחה לא ספציפית של סרה אנושית עם אנטיגנים של דלקת ריאות M. דווחה בעבר; למעשה, רבים מהנוגדנים שזוהו על ידי ELISA בסרה אנושית לא תמיד קשורים לאנטיגנים מיקופלסמליים 17, בשל המשותף של M. דלקת ריאות עם כמה חיידקים18,19 וכמה רקמות בעלי חיים ובני אדם20.
בגלל קריאות הרקע הגבוהות שנצפו במבחן ELISA הקונבנציונלי שהיה נהוג במעבדה, פרשנות התוצאות הייתה לעתים קרובות מסובכת, ולכן מתן אבחנה נכונה של M. דלקת ריאות הייתה משימה קשה. בעודנו מתמודדים עם בעיה זו, בחרנו לשפר את M. pneumoniae ELISA על ידי הסרת תגובות לא ספציפיות של אנטיגנים של M. דלקת ריאות עם נוגדנים להיבדק. לשם כך, עבדנו על דלדול סלקטיבי של האנטיגנים הלא ספציפיים של M. pneumoniae באמצעות טכניקת הספיגה. למעשה, המטרה העיקרית של לכידת אנטיגן ELISA היא לזהות באופן ספציפי M. דלקת ריאות אימונוגלובולין (Ig) G בדגימות סרום אנושי. הרעיון של ELISA זה מורכב בעיקר מלכידה סלקטיבית של אנטיגנים ספציפיים לדלקת ריאות M, לפני הוספת דגימות הסרום האנושיות. סלקטיביות זו מבוטחת על ידי דגירה של אנטיגן גולמי M. pneumoniae עם אנטיסרום פוליקלונלי M. pneumoniae, המיוצר בארנבות במעבדה והפיכתו למין ספציפי על ידי ספיחה נגד פאנל של חיידקים הטרולוגיים, השייכים או לא שייכים למעמד Mollicutes, חולקים אנטיגנים עם M. pneumoniae מינים ו/או ידועים כמתיישבים בדרכי הנשימה. הליך הספיחה חזר על עצמו שלוש פעמים, ויעילותו לביטול תגובתיות צולבת נבדקה על ידי אימונובלוטציה. מבחן ELISA שפותח הוא שילוב של סנדוויץ' ואליזה עקיפה. בקצרה, הבארות של צלחת ELISA מצופים תחילה עם אנטיסרום פוליקלונלי ספציפי M. דלקת ריאות. לאחר מכן, M. דלקת ריאות אנטיגן הוא הוסיף ולכוד בין antiserum ואת הנוגדנים הנמצאים בדגימת הסרום להיבדק. הקומפלקס האימונולוגי שנוצר מזוהה על ידי נוגדן מצומד אנזים משני (IgG מצומד פרוקסידאז). התגובות מוצגות על ידי תוספת של מצע כרומוגני, והספיגה נמדדת ספקטרופוטומטרית. ELISA פנימית זו מוצגת באופן סכמטי באיור 1. ה- ELISA הביתית הוכיחה את עצמה כיעילה באיתור ספציפי של זיהום M. pneumoniae והיא כיום אחת הבדיקות המתורגלות ביותר בפעילות אבחון שגרתית.
המחקר הנוכחי נערך בהתאם להיבטים אתיים שנקבעו על ידי הוועדה האתית של מכון פסטר בתוניס.
1. שלבי טרום ELISA: תנאים מוקדמים ועיבוד מקדים
2. צעדי עליזה: הבדיקה עצמה
3. שלבים לאחר ELISA: הערכת תוצאות ואימות בדיקות
הפעילות החיסונית של מיקופלסמה אנטי-סרום פוליקלונלית שאינה נספגת לחיידקים הטרולוגיים
תגובתיות צולבת אכן קיימת כפי שמוצג בתוצאות האימונובלוטינג (איור 2) ובהשוואה לבקרה החיובית (נתיב 1), חלק מהאנטיגנים של M. pneumoniae משותפים לחיידקים המוק?...
מאמר זה מציג תיאור כללי של ELISA פנימי שפותח בעיקר כדי להבטיח סינון ספציפי של M. pneumoniae זיהום. הפרטים על הפרוטוקול של מבחן ELISA עצמו, כמו גם כמה שלבים לפני ואחרי העיבוד מסופקים. הספציפיות של בדיקה זו מובטחת על ידי טכניקת ספיחה. הליך זה תואר בעבר בבדיקות ELISA שפותחו לאבחון בני אדם ועופות Mycoplasm...
המחברים מצהירים כי אין אינטרסים מתחרים.
המחקר מומן על ידי משרד הבריאות התוניסאי והמשרד התוניסאי להשכלה גבוהה ולמחקר מדעי.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
4-chloro-1-naphtol | Sigma-Aldrich | C6788-50 TAB | |
Bacto peptone | BD | 211677 | |
Bacto tryptone | BD | 211705 | |
Bovine serum albumin | Sigma-Aldrich | A9647-50 G | |
Carbonate bicarbonate buffer | Sigma-Aldrich | C3041-50 Cap | |
Casein | Sigma-Aldrich | C7078-1 KG | |
CMRL1066 | VWR | P0058-N1L | |
D-Glucose | Sigma-Aldrich | G7528-1KG | |
Difco PPLO Broth | BD | 255420 | Frey media |
ELISA plate-Reader | MULTISKAN GO, Thermo Scientific | Ref: 51119200 | |
Fetal bovine serum | Capricorn Scientific | FBS-12A | |
Goat peroxidase-conjugated anti-human IgG | Abcam | ab6759 | |
Goat peroxidase-conjugated anti-rabbit IgG | Life Technologies | 656120 | |
Hydrochloric Acid 37% | Prolab | 2025.290 | |
Hydrogen peroxide (H2O2), solution 30% | Scharlau | HI01361000 | |
L-arginin | Sigma-Aldrich | A5006-1KG | |
LB broth | Prepared in Pasteur Institute of Tunis | Provided by the laboratory of bacteriology of the Pasteur Institute of Tunis | |
Mycoplasma pneumoniae polyclonal antiserum produced in rabbit | Produced in Pasteur Institute of Tunis | Serum was produced by rabbit immunization at the Pasteur Institute of Tunis | |
Nicotinamide adenine dinucleotide | Sigma-Aldrich | N7004-10G | |
Nunc Maxisorp flat-bottom 96-well microtiter plate | Invitrogen | 44-2404-21 | |
Penicillin G sodium (1 MIU) | PANPHARMA | ||
Phenol red | fluka chemika | 77660 | |
Skim milk | MP Biomedicals | 902887 | |
Sodium bicarbonate | Sigma-Aldrich | S6297-1KG | |
Sodium carbonate | Sigma-Aldrich | S7795-1KG | |
Sodium chloride (NaCl) | Novachim | PS02805 | |
Sulfuric acid (H2SO4) 95-97% | Merck | 1007311011 | |
Thimerosal | USB | 22215 | |
TMB substrate (3,3’, 5,5’ TetraMethyl-Benzidine solution) | Abcam | ab142042 | |
Trizma base | Sigma-Aldrich | T6791-1 KG | |
Tween 20 | Sigma-Aldrich | 1379-500 ML | |
Yeast extract, powder, Ultrapure | Thermo Scientific | J23547 |
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