ПЦР анализ кала на Shigella spp. и Escherichia coli

Доронин Иван Михайлович
Доронин Иван Михайлович Заведующий отделом ПЦР и генетики,

Анализ кала на Shigella spp. и Escherichia coli


Молекулярно-биологическое исследование фекалий, которое позволяет обнаружить фрагменты генетического материала микроорганизмов рода шигелла (Shigella spp.) и патогенных штаммов кишечной палочки (Escherichia coli), проводится для диагностирования шигеллеза и эшерихиоза, а также клинического разграничения острых кишечных инфекционных заболеваний.

ШигеллезПодготовка к исследованию:

  • За трое суток исключить слабительных средств;
  • За трое суток исключить ректальные суппозитории;
  • За трое суток исключить прием лекарственных препаратов, которые оказывают влияние на перистальтику кишечника (Пилокарпин, Белладонна) и цвет фекалий (сернокислый барий, висмут, железо).

Тип биоматериала: кал

Синонимы (rus): ПЦР анализ кала на шигеллез и эшерихиоз

Синонимы (eng): PCR analysis of feces for shigellosis and E. coli

Методы исследования: полимеразной цепной реакции

Сроки выполнения: 5 дней

Представители простейших организмов различных таксономических групп, в т. ч. бактерии и вирусы, могут являться возбудителями острой формы кишечных инфекций. Молекулярно-генетическое ПЦР-тестирование испражнений используется при клинической симптоматике Escherichia coli, Shigella spp. с целью их последующей диагностики, поскольку анализ даёт возможность в кратчайшие сроки безошибочно выявить возбудителя инфекции.

Микроорганизмы рода шигелла


Shigella spp. представляет собой грамотрицательную палочковидную протеобактерию, относящуюся к семейству Enterobacteriaceae, в состав которого входят и такие патогенные микроорганизмы, как:
  • Escherihia coli – кишечная палочка;
  • Salmonella;
  • Yersinia pestis – чумная палочка и пр.
В человеческий организм данные энтеропатогенные бациллы попадают фекально-оральным (через загрязненную воду и пищевые продукты) либо контактно-бытовым путем и вызывают бактериальную дизентерию (шигеллез) и острую кишечную коли-инфекцию (эшерихиоз), которые приводят к разрушению клеток эпителиального слоя слизистых покровов прямой и сигмовидной кишок.

Инкубационный период 
длится около 3-х суток, течение заболевания может быть, как легким (характеризующимся стертыми клиническими признаками), так и тяжелым – это зависит от численности микроорганизмов, их патогенности и особенностей иммунной системы человека. Инфекционный процесс начинается остро, пациенты жалуются на:
  • Боль в животерезкую боль в животе;
  • спазмы в кишечнике;
  • лихорадку;
  • тошноту, вплоть до рвоты;
  • метеоризм;
  • общую интоксикацию;
  • многократный стул, содержащий примесь крови и слизи.
После перенесенной тяжелой формы шигеллеза может возникнуть синдром Рейтера – комбинированное поражение органов мочеполовой системы, зрения и суставов.

Для своевременного диагностирования и клинического разграничения кишечных инфекций практикующие специалисты используют данные серологического скрининга крови, культурального посева фекалий и ПЦР-диагностики, которая отличается высокой специфичностью, чувствительностью и быстрым получением результатов.

С какой целью назначается исследование?

Анализ кала методом ПЦР применяется с целью диагностики инфекционных кишечных болезней, часто протекающих в скрытой форме.

С помощью данного анализа легко диагностируются эшерихиоз, шигеллёз и острые кишечные инфекции. Также тест рекомендуется с целью определения носительства Shigella spp., Escherichia coli.

Обратите внимание! При помощи этого исследования невозможно достоверно определить разновидность патогена инфекции, однако вполне реально получить точную клиническую картину болезни и вовремя назначить пациенту необходимое лечение. Параллельно с тестом ПЦР рекомендуется сдавать бактериологический анализ на резистентность к антибиотикам.

Требования к биоматериалу

Кал, предназначенный для исследования, должен быть собран до начала прохождения антибиотикотерапии. В случае когда это условие невыполнимо, следует произвести забор биоматериала спустя 12 часов с момента прекращения приёма тех или иных медикаментов.

Когда делают анализ?


Когда делают анализПроведение молекулярно-генетического анализа на Shigella spp. и Escherichia coli необходимо при:
  • наличии у пациента признаков острой кишечной инфекции;
  • патологическом процессе, который сопровождается появлением в каловых массах примеси крови;
  • обследовании контактных лиц с больным бактериальной дизентерией.

Есть ли ограничения к анализу?

Противопоказания, ограничения к процедуре отсутствуют. 

На кого ориентирован тест?

ПЦР диагностику испражнений на шигеллёз и эшерихиоз проходят:

  • люди, контактировавшие с зараженными Escherichia coli, Shigella лицами;
  • пациенты, которым рекомендовано дифференциальное исследование на шигеллёз, эшерихиоз и другие инфекционные заболевания;
  • лица, у которых диагностирован гемолитико-уремический синдром;
  • больные, недавно перенёсшие шигеллёз / эшерихиоз, сопровождающиеся наличием в кале кровяных примесей;
  • пациенты с подозрением острого кишечного инфицирования бактериального происхождения;
  • лица, которых часто беспокоят скопление газов в кишечнике, метеоризм, понос, сильное урчание в желудке, болезненность в зоне пупка, нарастающая в момент дефекации;
  • люди с симптоматикой острых кишечных инфекций.

Специфика подготовки

Образец кала необходимо сдать на анализ в течение нескольких суток с момента заражения. Испражнения помещаются в стерильную одноразовую ёмкость с ложечкой и плотно закрывающейся крышечкой. Количество биоматериала должно составлять 1/3 объёма ёмкости, в которую он помещён, при этом порция кала должна быть взята из разных мест.

При сборе биоматериала важно избегать попадания в образец мочи, менструальной крови, отделяемого из половых органов секрета.

Доставка кала в лабораторию должна осуществляться в день его сбора, в идеале – в течение 4 часов с момента отбора пробы на анализ.

В случае невозможности быстрой доставки образца кала в пункт диагностического исследования биоматериал подлежит хранению в помещении с температурой от 2 до 8 °С и передаче на исследование в течение суток с момента сбора.

За 3 дня до сбора биоматериала следует воздержаться от употребления слабительных средств, постановки ректальных свечей, применения масел, исключить лечение препаратами, оказывающими влияние на изменение цвета стула и перистальтику кишечника.

Методика проведения анализа


Методика проведения анализаИсследование проводят до начала курса антибактериальной терапии. Биологическим материалом является образец каловых масс, собирание которого пациент производит в домашних условиях. С этой целью необходимо приобрести в аптечной сети специальный стерильный контейнер с палочкой.

Образец биоматериала собирают после естественного испражнения, в день его доставки в лабораторный центр. Контейнер должен быть заполнен фекалиями на 1/3 и не содержать примеси урины.

Для выполнения исследования используют метод ПЦР-диагностики в режиме реального времени.

В чём заключается суть ПЦР диагностики?

Метод ПЦР основан на многочисленном увеличении копий определённого фрагмента ДНК. В итоге образуется достаточный для последующей детекции объём генетического материала. Исследование проводится с использованием амплификатора в «real-time» режиме.

В ходе анализа копирование фрагментов ДНК осуществляется лишь в том случае, когда возбудитель имеется в тестируемой пробе кала. Все стадии исследования производятся с применением высококлассного диагностического оборудования специалистами с опытом.

Что отображает ПЦР анализ кала?

Проводимое в реальном времени ПЦР-тестирование представляет собой молекулярно-генетическую диагностику, направленную на обнаружение в исследуемой пробе испражнений, выступающей диагностическим биоматериалом, элементов ДНК инфекционного возбудителя.

Диагностический ПЦР скрининг позволяет определить в образце биоматериала патогенные грамотрицательные бактерии Shigella, являющиеся возбудителями дизентерии (бактериального шигеллёза), и токсичные энтеровазивные микроорганизмы Escherichia coli, способные попадать в кишечник, повреждать эпителиальные клетки кишечника и провоцировать формирование язвенных изъянов слизистой оболочки кишечника.

Качественный ПЦР-тест показан при подозрении конкретного заражения. С помощью качественного анализа можно подтвердить / исключить наличие инфекции, скорректировать / подобрать метод лечения. Кроме того, количественный тест позволяет получить сведения о жизнедеятельности патогена (динамике воспалительного процесса).

Расшифровка анализа


Показатель нормы: «фрагменты ДНК, специфичные для Shigella spp. и Escherichia coli, не обнаружены». Этот результат анализа считается отрицательным, который опровергает инфицирование пациента данными бактериями.

Положительный результат анализа свидетельствует о транзиторном бактерионосительстве или о текущем шигеллезе/эшерихиозе.

Преимущества диагностики

Анализ кала методом ПЦРАнализ кала методом ПЦР отличается высокой диагностической специфичностью и восприимчивостью, что обеспечивает точное и быстрое обнаружение патогена болезни в случае даже минимального его наличия в тестируемом образце биоматериала. 

Молекулярно-биологиеский тест очень распространён в современной медицинской практике профилактики инфекционных заболеваний, т. к. своевременное обнаружение генетически обусловленных рисков возникновения и прогрессирования различных патологий способствует постановке точного диагноза на ранней стадии, выбору тактики лечения и дальнейшего контроля за состоянием здоровья пациента с учётом генетического фактора.

Эффективность ПЦР диагностики очень высока. Тест даёт возможность обнаружить специфического возбудителя инфекции даже в том случае, когда его количество в организме минимально.