Hvordan bidrar genomsekvensering og mikrobiologiske metoder til diagnostikk og kontroll av tuberkulose og Campylobacter-infeksjoner?

Moderne molekylære teknikker, som helgenomsekvensering (WGS), har revolusjonert mikrobiologisk diagnostikk og epidemiologisk overvåkning av tuberkulose. I motsetning til tradisjonell sekvensering av enkeltgener, gir WGS en mye høyere oppløsning ved å kunne identifisere epidemiologiske koblinger mellom tuberkulose-tilfeller, noe som er avgjørende for effektive kontrollprogrammer. Videre muliggjør WGS på kliniske laboratorier rask identifisering av mutasjoner knyttet til resistens mot antituberkuløse legemidler. Dette er spesielt verdifullt da genotypisk resistensbestemmelse kan gi svar betydelig raskere enn fenotypiske tester, som ofte krever 2–3 uker etter isolering av bakterien.

Eksemplet med en ung mann som fikk Campylobacter-infeksjon illustrerer betydningen av både molekylære og klassiske mikrobiologiske metoder. Ved mistanke om gastrointestinal sykdom ble både en multiplex molekylær test og kultur utført. Nucleinsyrebasert deteksjon ga rask diagnose, og kultur med påfølgende Gram-farging og biokjemiske tester bekreftet identiteten som Campylobacter jejuni. Denne bakterien, som karakteriseres ved sin spiralform og «måkevinge»-utseende på Gram-farge, krever spesielle vekstforhold med redusert oksygen og forhøyet karbondioksid for optimal vekst. Termofile arter som C. jejuni vokser ved 42 °C, noe som selekterer for dem i laboratoriekulturer.

Den kliniske sykdommen, campylobacteriose, debuterer vanligvis 2–4 dager etter smitte og preges av diaré, magesmerter, feber og av og til oppkast. Bakterien invaderer tykktarmslimhinnen og utløser en inflammatorisk respons. Sykdommen er ofte selvbegrensende, og behandling med antibiotika er som regel unødvendig. Klinisk kan campylobacteriose være vanskelig å skille fra andre invasive tarmpatogener som Salmonella, Shigella og Yersinia.

Det er viktig å forstå at både diagnostiske metoder og smittevernstrategier må tilpasses de biologiske egenskapene til de aktuelle mikroorganismene. Helgenomsekvensering gir dyp innsikt i genetisk variasjon, smitteveier og resistensmekanismer, og bør integreres i rutinediagnostikk for å optimalisere behandling og kontroll. Samtidig krever Campylobacter-arter spesifikke laboratorieforhold, og epidemiologisk overvåkning må ta hensyn til deres zoonotiske natur og mulige resistensutvikling. Innsikt i bakterienes vekstkrav, smittemekanismer og resistensmønstre er avgjørende for å kunne bekjempe infeksjonene effektivt og forebygge utbrudd.

Hva er Kingella kingae og hvorfor er det viktig å gjenkjenne denne bakterien ved infeksjoner hos små barn?

Kingella kingae er en Gram-negativ bakterie som har blitt en av de mest relevante patogenene ved osteoartikulære infeksjoner hos barn, spesielt de under 4 år. Denne bakterien, som tidligere ble oversett i diagnostiske sammenhenger, er i stand til å forårsake alvorlige infeksjoner i bein og ledd, samt endokarditt hos voksne. Det som gjør K. kingae spesielt utfordrende for klinikere, er dens vanskelig gjenkjennelige natur i tradisjonelle bakteriekulturer.

Infeksjoner som involverer K. kingae er ofte alvorlige, og de rammer primært leddene, særlig knær, hofter og ankler, som oftest er assosiert med monoartritt. Mange ganger aspireres leddvæske for å få en diagnose, og når væsken undersøkes under mikroskopet, er det vanlig å finne et overveiende antall nøytrofiler. I tilfeller med osteomyelitt, forårsaket av K. kingae, involveres ofte de lange beina, som femur og tibia. Det kan også føre til andre skeletteinfeksjoner som spondylodiskitt og tenosynovitt.

Barn mellom 6 måneder og 4 år kan bære bakterien i øvre luftveier, og forskere har spekulert på at virusinfeksjoner i luftveiene kan gjøre barn mer utsatt for K. kingae-infeksjoner. Når barnet får en viral infeksjon i øvre luftveier, kan skader på slimhinnen i halsen åpne opp for at K. kingae kan trenge gjennom og inn i blodet. Når bakterien først kommer inn i blodet, kan den spre seg til ledd, bein eller hjertevev.

Den mikroskopiske undersøkelsen av K. kingae viser bakterier arrangert i par eller korte kjeder av staver. Dette gjør den lettere å identifisere ved Gram-farging, men det er i praktisk diagnostikk at utfordringene virkelig kommer frem. Denne bakterien er svært kresen og vanskelig å dyrke på tradisjonelle bakteriologiske medier. Vanligvis gir ikke bakteriekulturer fra bein- eller leddvæsker vekst, og mange tilfeller av infeksjoner forblir derfor ubesvarte uten spesifikke diagnostiske metoder.

Behandlingen for infeksjoner forårsaket av K. kingae krever spesifikke antibiotika, og feilmedisinering kan forverre tilstanden. Korrekt og rask diagnostisering gir derfor legene muligheten til å administrere riktig behandling, som er vesentlig forskjellig fra behandlingen for infeksjoner forårsaket av andre vanlige patogener, som Staphylococcus aureus eller Streptococcus pyogenes. Dette understreker viktigheten av å bruke de nyeste diagnostiske verktøyene for å unngå unødvendige forsinkelser i behandlingen.

For å forstå den fulle betydningen av K. kingae i klinisk praksis er det avgjørende å erkjenne dens evne til å maskere seg selv i vanlige bakteriekulturer. Forskning har vist at K. kingae kan forårsake et stort antall ledd- og beininfeksjoner hos barn som tidligere ikke ble anerkjent som et problem. Samtidig bør man være oppmerksom på at mange av de alvorlige komplikasjonene som oppstår som følge av K. kingae-infeksjoner kan unngås ved tidlig og presis identifikasjon. Dette kan bidra til at barn som lider av septisk artritt eller osteomyelitt får rask behandling, som kan redusere risikoen for langvarige skader på beinet eller leddet.

Det er også viktig å merke seg at K. kingae ikke nødvendigvis alltid er den første bakterien man mistenker, ettersom barn kan være bærere uten å vise symptomer på infeksjon. Dette gjør at diagnosen kan være utfordrende, og det er derfor avgjørende at helsepersonell vurderer denne bakterien i tilfeller der andre, mer kjente patogener ikke er påvist.

Hvordan identifisere parasitter i laboratoriepraksis: Metoder og utfordringer

En av de grunnleggende metodene for å identifisere parasitter er ved makroskopisk undersøkelse av prøver som kan inneholde både helminter og arthropoder. Cestodene, for eksempel, kan undersøkes ved å påføre et lett trykk eller utføre en rullende bevegelse for å tømme eggene fra genitalåpningen. Etter at eggene er frigjort, kan de visualiseres med en dråpe saltvann eller jod på et objektglass, og identifisering av arten bør være mulig. Det er imidlertid viktig å merke seg at noen egg ikke er fullt utviklet når de ekstraheres på denne måten, og derfor kan de avvike fra de karakteristiske størrelsene og morfologiske trekkene som ofte er beskrevet i lærebøker. Et eksempel på dette er Dipylidium caninum, der eggpakker ofte kun inneholder 2–4 egg når de presses ut manuelt, mens de kan inneholde 4–10 egg når de passeres naturlig.

Histopatologisk undersøkelse spiller en betydelig rolle i å identifisere parasittinfeksjoner på vev. Ved bruk av paraffininnstøping og seksjonering kan både helminter og menneskelige vev som er mistenkt for å inneholde parasitter analyseres. Vevene, som biopsier eller touch-preparater, fiksers i formalin og blir deretter innstøpt i paraffin før seksjonering. Etter seksjonering brukes fargestoffer for å fremheve spesifikke trekk ved parasittene. Generelt vil de fleste prøvene bli farget med hematoxylin og eosin (H&E), som kan visualisere både vertens og parasittens strukturer. Men ikke alle parasitter farges tydelig med H&E, noe som kan kreve bruk av andre fargestoffer. For eksempel gjør periodisk syre-Schiff-farging Leishmania og coccidia svært synlige i forhold til vertens vev.

En annen viktig teknikk som brukes i laboratorier er parasittkultur, men det er få parasitter som kan dyrkes på tradisjonelt vis. De mest kjente er Strongyloides og frittlevende amøber, særlig Acanthamoeba. Frittlevende amøber dyrkes på solid medium som ikke er næringsrikt, men hvor bakterier brukes som en primær næringskilde. Denne metoden er spesielt nyttig for å påvise Acanthamoeba og Naegleria, som begge bruker bakterier som mat. I tilfeller med mistenkt amøbe-keratitt kan øyeskrapinger og kontaktlinser inokuleres på dette mediet for å isolere Acanthamoeba.

En annen interessant kulturmetode er Strongyloides agarplatekultur. Denne metoden involverer ikke dyrking av larver på den tradisjonelle måten, men heller visuell observasjon av migrasjonen til motile larver. Når enterisk flora fra en pasients avføring vokser på agarplaten, beveger Strongyloides larvene seg over platen og drar med seg bakterier, noe som skaper synlige spor av bakteriekolonier. Denne teknikken er nyttig for å påvise tilstedeværelsen av motile larver i avføringsprøver.

Viktig å merke seg er at identifikasjonen av parasitter ofte er en kompleks prosess som krever spesialisert kompetanse. Selv om mange laboratorier kan håndtere de vanligste parasittene, kan det være nødvendig å konsultere eksperter ved mistanke om sjeldne eller vanskelige tilfeller. Det er også viktig å ta hensyn til biosikkerhetsaspektene ved håndtering av infeksjonsprøver, spesielt når det gjelder motile nematoder som Strongyloides, som kan infisere mennesker direkte ved hudpenetrasjon.

Hva er rottebittfeber og hvordan påvirker den mennesker?

Rottebittfeber, en febril sykdom preget av kvalme og hodepine, oppstår etter inntak av mat eller vann forurenset med rotteavføring. Streptobacillus moniliformis og Streptobacillus minus er bakterier som naturlig finnes i den øvre luftveiene hos både ville og laboratorierotter, samt andre gnagere. Risikoen for å utvikle rottebittfeber forbundet med S. moniliformis er høyest blant personer som har nærkontakt med rotter, som laboratorieansatte, dyrebutikkarbeidere, eiere av kjæledyrgnagere og personer som lever i uhygieniske forhold med eksponering for disse dyrene.

Bitt eller riper fra en rotte kan føre til sykdom, selv om såret ikke nødvendigvis ser infisert ut, som i tilfellet med vår pasient. Siden disse bakteriene er en del av mikrofloraen i nesen og munnhulen hos rottene, kan de være symptomfrie og tilsynelatende friske. Flere rapporter har vist at til og med kyssing av kjæledyrrotter kan være en risikofaktor for å pådra seg sykdommen. Den klassiske sykdomsbildet er en triade bestående av tilbakevendende feber, migrerende polyartralgi (leddsmerter) i både små og store ledd, samt utslett som kan være makulopapulært, petechialt eller purpurisk, og som kan omfatte både håndflater og fotsåler. Hudutslett kan utvikle seg fra småblødninger eller papler til ømme, hemorragiske blemmer og byller. Andre uspesifikke symptomer inkluderer kvalme, oppkast, diaré, hodepine, frysninger og skjelvinger. Inkubasjonstiden er vanligvis kort, under 7 dager.

S. moniliformis har tradisjonelt vært beskrevet som en svært krevende organisme å dyrke, da den krever mikroaerofile forhold og agar eller væske beriket med 20% blod, serum eller ascitisk væske for vekst. Mange lærebøker påpeker at natriumpolyanetolsulfonat (SPS), et antikoagulasjonsmiddel brukt i kommersielle blodkulturflasker, hemmer veksten av denne bakterien. Imidlertid er det flere tilfeller der S. moniliformis er blitt isolert fra moderne blodkulturmedier som inneholder SPS. Denne bakterien kan også vokse på standard kulturmedier under vanlige aerobe inkubasjonsforhold, slik som i dette tilfellet. På agarplater vokser koloniene grå og glinsende, og i væske kan veksten beskrives som en bomullslignende masse eller en "puff ball", med vekst som er mest uttalt nær bunnen av kulturen. Når bakterien er isolert, kan den identifiseres ved hjelp av MALDI-TOF MS eller 16S rRNA-gensekvensering.

Endtext

Hva er de mest effektive metodene for diagnostisering av tuberkuloseinfeksjon og -sykdom?

Diagnostiseringen av tuberkulose (TB) er et komplekst og utfordrende område, da det krever nøyaktige metoder for å skille mellom TB-infeksjon og aktiv sykdom. En av de mest vanlige testene som benyttes for dette formålet, er tuberkulin hudtesten (TST). Imidlertid kan flere faktorer, som feilaktig oppbevaring eller tolkning av testresultatene, føre til både falskt negative og falskt positive resultater.

Kriteriene for å vurdere en positiv TST er delt inn etter risikogrupper. For barn med høy risiko for sykdomsprogresjon, vil en indurasjonsdiameter på ≥5 mm betraktes som et positivt resultat. Hos andre høyrisikogrupper vil en diameter på ≥10 mm indikere en positiv reaksjon, mens for barn med lav risiko kreves en diameter på ≥15 mm.

I tillegg til TST er det utviklet andre metoder som interferon-gamma frigjøringstester (IGRAs), som QuantiFERON®-TB Gold og T-SPOT®. Disse testene måler produksjonen av INF-γ fra pasientens T-lymfocytter når de blir stimulert med spesifikke antigener fra Mycobacterium tuberculosis. I motsetning til TST, som kan gi falsk positive resultater etter BCG-vaksinasjon, gir IGRAs mer spesifikke resultater for personer som har blitt vaksinert med BCG. Begge testene er imidlertid mindre sensitive hos immunkompromitterte pasienter og de med alvorlig TB-sykdom, og kan ikke skille mellom infeksjon og sykdom.

MALDI-TOF Massespektrometri er en annen metode som nylig har fått anerkjennelse for sin anvendelse i bakterieidentifikasjon, og den har begynt å bli brukt i kliniske laboratorier for å identifisere mykobakterier. Denne teknologien innebærer bruk av laserbestråling for å ionisere bakterieproteiner, som deretter analyseres for å generere et unikt massespektrum som kan matches med en database. Til tross for dens effektivitet for andre bakterier, er bruken av MALDI-TOF for mykobakterier relativt ny, og det er utfordringer relatert til mykobakterienes harde cellevegg som gjør identifikasjonen mer kompleks.

En annen metode som er blitt standard for identifisering av Mycobacterium tuberculosis og andre mykobakterier, er sekvensering av nukleinsyrer. Denne metoden er mer presis enn biokjemisk testing, som kan være tidkrevende og gi tvetydige resultater. Sekvensering benytter ofte amplifikasjon av gener som 16S rRNA, hsp65 og rpoB, som er vanlige gener for mykobakterier. Teknologien gjør det mulig å skille mellom nær beslektede arter ved å bruke lengre sekvenser. Denne metoden har høy oppløsning og er den mest pålitelige for å identifisere mykobakterier.

I tillegg til de diagnostiske teknikkene, er det også avgjørende å ha en grundig forståelse av epidemiologiske faktorer og pasientens risikoprofil. Det er særlig viktig å vurdere om pasienten har vært i nær kontakt med en aktiv TB-pasient, samt om de har andre helsemessige forhold som kan gjøre dem mer utsatt for infeksjon eller sykdom. I tilfeller av immunkompromitterte pasienter, vil flere tester og en mer detaljert vurdering være nødvendig for å skille mellom latent infeksjon og aktiv sykdom.