Antigen detection and pcr versus conventional culture for diagnosis of campylobacter infections in pediatric gastroenteritis /
Nermin Zaky Mostafa,
Antigen detection and pcr versus conventional culture for diagnosis of campylobacter infections in pediatric gastroenteritis / / الكشف عن المستضد وتفاعل سلسلة البلمرة مقارنة بطرق الزراعة التقليدية لتشخيص النزلات المعوية المسببة ببكتريا الكمبيلوبكتر عند الأطفال Nermin Zaky Mostafa ; Supervision of Prof. Dr. Azza Essam Eldin Badr , Prof. Yasmin Samy ElKholy , Prof. Noha Mahmoud Abdel-Rahim Gohar , Dr. Sara Tarek Galal Habib. - 110 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.
Bibliography: pages 94-110.
Campylobacter is one of the leading pathogens which causes bacterial gastroenteritis among children worldwide especially in developing countries. Several laboratory methods have been used to diagnose campylobacteriosis including culture, ELISA, and PCR.
The aim of this study was to compare PCR and antigen detection by ELISA
with culture for detection of Campylobacter.
The present study was conducted on 160 stool samples which were collected from pediatric patients complaining of acute gastroenteritis. All samples were cultured on mCCDA medium and any growth obtained on mCCDA medium was subjected to Gram- stained smears and oxidase test. Detection of Campylobacter antigen (PEB1) in specimens was done by ELISA. Molecular detection of virulence genes: cadF, hipO and asp in specimens was done by multiplex PCR.
The results showed that culture on mCCDA medium could isolate 35 (21.9%) Campylobacter. Campylobacter antigen was detected in 50 samples by ELISA. Campylobacter genus was detected in 47 samples by PCR, 39 of them were positive for C. jejuni.
Culture is the gold standard method for Campylobacter detection, however, culture-independent tests have a role in diagnostic testing. Nucleic acid-based methods can determine the presence of infection, and identify Campylobacter at the species level. يعد مرض الإسهال لدى الأطفال في البلدان النامية مدمرًا، حيث تساهم نوبات الإسهال المتكررة في سوء التغذية، مما يعرض هؤلاء الأطفال لخطر متزايد للإصابة بالإسهال المعدي ويرتبط بالتقزم وضعف النمو المعرفي. بكتريا الكمبيلوبكتر هي أحد الأسباب الرئيسية للإسهال البكتيري في جميع أنحاء العالم. يمكن تقليل الأعراض بفضل العلاج بالمضاد الحيوي المناسب الذي يتم إعطاؤه في أقرب وقت ممكن، خلاف ذلك، فإن الفائدة من العلاج تكون محدودة. تكمن المشكلة في أن الكمبيلوبكتر يتم اكتشافها تقليديًا عن طريق زراعة البراز مع توفر النتائج عادة بعد 48 إلى 72 ساعة، مما لا يسمح بالعلاج المبكر. لذلك، تقلل المزرعة من اكتشاف بعض الحالات، خاصة عندما لا يتم استيفاء متطلبات المزرعة بالكامل. تم تطوير تقنيات أخرى، على سبيل المثال، الطرق الجزيئية ومقايسات الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) التي لها حساسية أفضل من المزرعة التقليدية. أجريت الدراسة الحالية على 160 مريضاً من الأطفال تتراوح أعمارهم بين 2 الى 10 سنوات يشكون من التهاب المعدة والأمعاء الحاد. تم أخذ عينة براز من كل مريض. تم تشخيص الكمبيلوبكتر عن طريق زراعة عينات البراز على مستنبت mCCDA، وهي الطريقة الأساسية لتشخيص عدوى الكمبيلوبكتر وطرق الكشف السريع التي تشمل الكشف المباشر عن الكمبيلوبكتر انتيجين (PEB1) في العينات باستخدام ELISA والكشف الجزيئي للجينات في العينات: cadF، hipO، asp بواسطة تفاعل البلمرة التسلسلي المتعدد. لوحظ نمو الكمبيلوبكتر في 35 عينة (21.9٪)، بينما 125 عينة (78.1٪) لم تسفر عن نمو الكمبيلوبكتر بواسطة المزرعة. وقد لوحظ وجود الكمبيلوبكتر انتيجين (PEB1) باستخدام ELISA في 50 عينة (31.3٪) من إجمالي 160 عينة. من بين هذه العينات الإيجابية، كانت 35 عينة إيجابية أيضًا بالمزرعة، بينما كانت 15 عينة سلبية من خلال المزرعة. كانت الحساسية والنوعية والقيمة التنبؤية الإيجابية (PPV) والقيمة التنبؤية السلبية (NPV) لـ ELISA 100٪، 88٪ ،70 ٪، 100٪ على التوالي.
بالنسبة للكشف الجزيئي للجينات cadF، hipO، asp بواسطة تفاعل البلمرة التسلسلي المتعدد، فقد أظهرت النتائج وجود جين cadF في 47 عينة (29.4٪) مما يدل على أنها إيجابية لجنس الكمبيلوبكتر Campylobacter genus))، بينما وجد جين hipO في 39 عينة (24.4٪) من هذه العينات الـ 47 الإيجابية مما يدل على أنها من نوع جوجناى ((C. jejuni، بينما لم يتم ايجاد جين asp في أي عينة، ولهذا فقد اعتبرت 8 عينات إيجابية لأنواع كمبيلوبكتر أخرى غير جوجناى وكولاي C.jejuni, C. coli.
كانت الحساسية والنوعية والقيمة التنبؤية الإيجابية (PPV) والقيمة التنبؤية السلبية لتفاعل البلمرة التسلسلي المتعدد 100٪، 90.4٪، 74.4٪، 100٪ على التوالي.
هناك توافق معتدل ذو دلالة إحصائية بين المزرعة (الطريقة الأساسية) ونتائج ELISA بينما هناك اتفاق جوهري بين المزرعة ونتائج تفاعل البلمرة التسلسلي المتعدد.
من المشاكل الخطيرة لتشخيص داء الكمبيلوبكتر الاعتماد المستمر على طرق الاستزراع للكشف عن الكمبيلوبكتر في البراز. لكن نمو الكمبيلوبكتر بطيء وينطوي على متطلبات خاصة للنمو لاحتياجها نسبة ضئيلة من الاكسجين. ومع ذلك، لا تزال المزرعة مطلوبة من أجل اختبار مقاومة المضادات الحيوية والدراسات الوبائية.
لهذا يجب أن يكون للاختبارات الأخرى المستقلة عن المزرعة دور في تشخيص عدوى الكمبيلوبكتر. ويعد هذا مهم من الناحية الاكلينيكية لأن الاعتماد المستمر على المزرعة قد يعيق اعتماد فحوصات جديدة أكثر دقة.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Medical Microbiology
Campylobacter Pediatric Gastroenteritis Diagnosis Conventional Culture Antigen Detection PCR
616.01
Antigen detection and pcr versus conventional culture for diagnosis of campylobacter infections in pediatric gastroenteritis / / الكشف عن المستضد وتفاعل سلسلة البلمرة مقارنة بطرق الزراعة التقليدية لتشخيص النزلات المعوية المسببة ببكتريا الكمبيلوبكتر عند الأطفال Nermin Zaky Mostafa ; Supervision of Prof. Dr. Azza Essam Eldin Badr , Prof. Yasmin Samy ElKholy , Prof. Noha Mahmoud Abdel-Rahim Gohar , Dr. Sara Tarek Galal Habib. - 110 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.
Bibliography: pages 94-110.
Campylobacter is one of the leading pathogens which causes bacterial gastroenteritis among children worldwide especially in developing countries. Several laboratory methods have been used to diagnose campylobacteriosis including culture, ELISA, and PCR.
The aim of this study was to compare PCR and antigen detection by ELISA
with culture for detection of Campylobacter.
The present study was conducted on 160 stool samples which were collected from pediatric patients complaining of acute gastroenteritis. All samples were cultured on mCCDA medium and any growth obtained on mCCDA medium was subjected to Gram- stained smears and oxidase test. Detection of Campylobacter antigen (PEB1) in specimens was done by ELISA. Molecular detection of virulence genes: cadF, hipO and asp in specimens was done by multiplex PCR.
The results showed that culture on mCCDA medium could isolate 35 (21.9%) Campylobacter. Campylobacter antigen was detected in 50 samples by ELISA. Campylobacter genus was detected in 47 samples by PCR, 39 of them were positive for C. jejuni.
Culture is the gold standard method for Campylobacter detection, however, culture-independent tests have a role in diagnostic testing. Nucleic acid-based methods can determine the presence of infection, and identify Campylobacter at the species level. يعد مرض الإسهال لدى الأطفال في البلدان النامية مدمرًا، حيث تساهم نوبات الإسهال المتكررة في سوء التغذية، مما يعرض هؤلاء الأطفال لخطر متزايد للإصابة بالإسهال المعدي ويرتبط بالتقزم وضعف النمو المعرفي. بكتريا الكمبيلوبكتر هي أحد الأسباب الرئيسية للإسهال البكتيري في جميع أنحاء العالم. يمكن تقليل الأعراض بفضل العلاج بالمضاد الحيوي المناسب الذي يتم إعطاؤه في أقرب وقت ممكن، خلاف ذلك، فإن الفائدة من العلاج تكون محدودة. تكمن المشكلة في أن الكمبيلوبكتر يتم اكتشافها تقليديًا عن طريق زراعة البراز مع توفر النتائج عادة بعد 48 إلى 72 ساعة، مما لا يسمح بالعلاج المبكر. لذلك، تقلل المزرعة من اكتشاف بعض الحالات، خاصة عندما لا يتم استيفاء متطلبات المزرعة بالكامل. تم تطوير تقنيات أخرى، على سبيل المثال، الطرق الجزيئية ومقايسات الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) التي لها حساسية أفضل من المزرعة التقليدية. أجريت الدراسة الحالية على 160 مريضاً من الأطفال تتراوح أعمارهم بين 2 الى 10 سنوات يشكون من التهاب المعدة والأمعاء الحاد. تم أخذ عينة براز من كل مريض. تم تشخيص الكمبيلوبكتر عن طريق زراعة عينات البراز على مستنبت mCCDA، وهي الطريقة الأساسية لتشخيص عدوى الكمبيلوبكتر وطرق الكشف السريع التي تشمل الكشف المباشر عن الكمبيلوبكتر انتيجين (PEB1) في العينات باستخدام ELISA والكشف الجزيئي للجينات في العينات: cadF، hipO، asp بواسطة تفاعل البلمرة التسلسلي المتعدد. لوحظ نمو الكمبيلوبكتر في 35 عينة (21.9٪)، بينما 125 عينة (78.1٪) لم تسفر عن نمو الكمبيلوبكتر بواسطة المزرعة. وقد لوحظ وجود الكمبيلوبكتر انتيجين (PEB1) باستخدام ELISA في 50 عينة (31.3٪) من إجمالي 160 عينة. من بين هذه العينات الإيجابية، كانت 35 عينة إيجابية أيضًا بالمزرعة، بينما كانت 15 عينة سلبية من خلال المزرعة. كانت الحساسية والنوعية والقيمة التنبؤية الإيجابية (PPV) والقيمة التنبؤية السلبية (NPV) لـ ELISA 100٪، 88٪ ،70 ٪، 100٪ على التوالي.
بالنسبة للكشف الجزيئي للجينات cadF، hipO، asp بواسطة تفاعل البلمرة التسلسلي المتعدد، فقد أظهرت النتائج وجود جين cadF في 47 عينة (29.4٪) مما يدل على أنها إيجابية لجنس الكمبيلوبكتر Campylobacter genus))، بينما وجد جين hipO في 39 عينة (24.4٪) من هذه العينات الـ 47 الإيجابية مما يدل على أنها من نوع جوجناى ((C. jejuni، بينما لم يتم ايجاد جين asp في أي عينة، ولهذا فقد اعتبرت 8 عينات إيجابية لأنواع كمبيلوبكتر أخرى غير جوجناى وكولاي C.jejuni, C. coli.
كانت الحساسية والنوعية والقيمة التنبؤية الإيجابية (PPV) والقيمة التنبؤية السلبية لتفاعل البلمرة التسلسلي المتعدد 100٪، 90.4٪، 74.4٪، 100٪ على التوالي.
هناك توافق معتدل ذو دلالة إحصائية بين المزرعة (الطريقة الأساسية) ونتائج ELISA بينما هناك اتفاق جوهري بين المزرعة ونتائج تفاعل البلمرة التسلسلي المتعدد.
من المشاكل الخطيرة لتشخيص داء الكمبيلوبكتر الاعتماد المستمر على طرق الاستزراع للكشف عن الكمبيلوبكتر في البراز. لكن نمو الكمبيلوبكتر بطيء وينطوي على متطلبات خاصة للنمو لاحتياجها نسبة ضئيلة من الاكسجين. ومع ذلك، لا تزال المزرعة مطلوبة من أجل اختبار مقاومة المضادات الحيوية والدراسات الوبائية.
لهذا يجب أن يكون للاختبارات الأخرى المستقلة عن المزرعة دور في تشخيص عدوى الكمبيلوبكتر. ويعد هذا مهم من الناحية الاكلينيكية لأن الاعتماد المستمر على المزرعة قد يعيق اعتماد فحوصات جديدة أكثر دقة.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Medical Microbiology
Campylobacter Pediatric Gastroenteritis Diagnosis Conventional Culture Antigen Detection PCR
616.01