Идентификация нового потенциального возбудителя Trueperella pecoris с межвидовой значимостью методом LAMP-диагностики

Oct 11, 2023

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 14005 (2023) Цитировать эту статью

1742 Доступа

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Trueperella pecoris была описана как новый вид рода Trueperella в 2021 году и может быть патогенной для различных видов животных. Однако отсутствие подходящей диагностической тест-системы препятствует проведению эпидемиологических исследований для выяснения возможных причин. В этом исследовании был разработан и подтвержден анализ петлевой изотермической амплификации (LAMP), который оказался высокоспецифичным для T. pecoris. Анализ обеспечил аналитическую чувствительность 0,5 пг/25 мкл и показал 100% инклюзивность и эксклюзивность для 11 целевых и 33 нецелевых штаммов соответственно. Были оценены три различных метода экстракции ДНК, чтобы выбрать наиболее совместимый с LAMP метод разрушения клеток в чистых и сложных образцах. При использовании экстракции ДНК в одном буфере с дополнительным нагреванием на месте предел обнаружения на клеточном уровне составил 2,3 КОЕ/реакция. Наконец, анализ LAMP был подтвержден с помощью искусственно контаминированных образцов легочной ткани свиней, в которых обнаруживалась минимальная микробная нагрузка от 6,54 до 8,37 × 103 КОЕ на образец мазка. Анализ LAMP, созданный в этом исследовании, представляет собой подходящую диагностическую процедуру для выявления T. pecoris в клинических образцах и поможет собрать эпидемиологические данные о патогенности этого вида.

В 2021 году Шёнеккер и др.1 представили Trueperella (T.) pecoris как новый вид рода Trueperella. Штаммы были выделены из образцов молочного скота, страдающих маститом или абортом, и от мертвой свиньи, у которой при вскрытии наблюдался фибринозный плеврит и гнойная бронхопневмония. Помимо этой бактерии, совместно были выделены и другие потенциальные возбудители, так что этиологическую связь нельзя было доказать, но и исключить нельзя. На основании анамнестических исследований и результатов культуральных исследований авторы предположили, по крайней мере, вероятное участие T. pecoris в патогенезе случаев мастита, описанных в этом исследовании1. Однако другие виды рода Trueperella, такие как T. abortisuis и T. pyogenes, также были связаны с патологическими проявлениями у свиней, включая аборты или полиорганное воспаление2,3. Недавно еще один штамм T. pecoris был выделен из некротического вестибулита верблюда4.

Помимо ранее описанного происхождения бактериальных изолятов и их фенотипических и генотипических характеристик, никакой информации об этом новом виде Trueperella не имеется. Его распространение и патогенное значение остаются неясными, особенно из-за отсутствия практических, специфических и надежных методов обнаружения. Культуральное исследование с последующей биохимической дифференциацией и секвенированием гена 16S рРНК, как описано Schönecker et al.1, уже может предложить возможности для идентификации T. pecoris, но оно очень трудоемко и отнимает много времени. Для эффективного изучения эпидемиологии этого потенциального патогена необходимы методы быстрой диагностики, пригодные для скрининга большого количества гетерогенных образцов.

Поскольку доступна подробная информация о последовательностях различных штаммов T. pecoris1, следует рассмотреть возможность разработки методов молекулярного обнаружения, например, на основе петлевой изотермической амплификации (LAMP). Этот метод был представлен в 2005 году и с тех пор привлек большое внимание в научном сообществе. По сравнению с альтернативными методами, такими как ПЦР, LAMP обеспечивает быструю и непрерывную амплификацию при постоянной температуре, устраняя необходимость в дорогостоящем и непортативном устройстве для термоциклирования6. Кроме того, было показано, что метод обладает высокой специфичностью и чувствительностью при обнаружении геномных мишеней, а также устойчив к ингибирующим компонентам в различных образцах7, 8. Реакции можно проводить с низкими затратами, например, с использованием нагревательного блока9. Для последующего обнаружения продуктов LAMP доступны различные методы, которые часто основаны на видимом изменении цвета или мутности10. Помимо недорогих вариантов реализации этого метода, которые могут принести большую пользу в ограниченных лабораторных условиях, на рынке также доступны портативные флуорометры или турбидиметры реального времени11,12. Они предлагают дополнительные функции, такие как мониторинг реакции LAMP в реальном времени или построение кривой плавления для оценки специфичности продукта LAMP.