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PCR ist ein Test, der bei der Diagnose vieler Krankheiten verwendet wurde. Das PCR-Verfahren ermöglicht es, das direkte Vorhandensein von Bakterien im Organismus und insbesondere seiner DNA nachzuweisen. PCR wird unter anderem verwendet in bei der Diagnose der Lyme-Borreliose. Was ist die PCR-Technik? Was ist Echtzeit-PCR?

Inh alt:

  1. PCR (Test) - was ist die PCR-Technik?
  2. PCR (Test) - Anwendung der PCR-Methode
  3. PCR (Test) - Borreliose
  4. PCR (Test) - Ergebnisse. Können sie falsch positiv sein?
  5. PCR (Test) - Ergebnisse. Können sie falsch-negativ sein

PCR(Polymerase-Kettenreaktion) ist die primäre Methode, die in genetischen und molekularen Labors verwendet wird. Es wurde 1983 von Kara Mullis entwickelt, die dafür 1993 den Nobelpreis erhielt.

PCR (Test) - was ist die PCR-Technik?

PCR-Testbesteht aus einer mehrfachen Amplifikation (normalerweise in 30-40 Zyklen) eines spezifischen DNA-Fragments, z.

Dann werden spezielle molekulare Farbstoffe verwendet, um das amplifizierte DNA-Fragment sichtbar zu machen. Die PCR ist dank der Amplifikation spezifischer DNA-Fragmente eine hochempfindliche Methode.

Bei der PCR-Methode werden DNA-Fragmente mit spezifischen Primerpaaren für einen bestimmten Bereich der Bakterien-DNA amplifiziert. Zum Beispiel sind PCR-Zielregionen, die bei der Diagnose von Lyme-Borreliose verwendet werden, Gene, die Proteine ​​codieren, z. 16S rDNA, recA, fla, p66, OspA

Das biologische Material, an dem der Test durchgeführt werden kann, ist:

  • Blut
  • Hautschnitt von wanderndem Erythem
  • Liquor cerebrospinalis
  • Synovial- oder Knorpelflüssigkeit
  • Urin

PCR (Test) - Anwendung der PCR-Methode

Neben der Diagnose einer Lyme-Borreliose können mit dem PCR-Verfahren spezifische DNA-Fragmente anderer Mikroorganismen oder Menschen nachgewiesen werden. Daher wird das PCR-Verfahren auch eingesetzt bei:

  • Diagnose und Überwachung von Virusinfektionen: Herpesviren (Herpesvirus, Herpes zoster, Epstein-Barr, Cytomegalovirus), HIV, Hepatitisviren (HBV und HCV)
  • Diagnose und Überwachung bakterieller Infektionen, insbesondere dieser Bakterien,die nicht kulturell nachweisbar sind, z.B. Tuberkulose
  • Diagnose und Überwachung von Tumorerkrankungen: Leukämie, Brustkrebs, Dickdarmkrebs, Lungenkrebs
  • Diagnose einer Krebsprädisposition: Brust- und Eierstockkrebs (BRCA1- und BRCA2-Gene), Darmkrebs (APC- und CHEK2-Gene)
  • Diagnose genetischer Erkrankungen: Hämochromatose (HFE-Gen), Thalassämie (HBA1- und HBA2-Gene), Zöliakie (HLA-Gene)
  • Vaterschaftstests, die die DNA-Kompatibilität von Kind und Vater nachweisen
Wissenswert

Derzeit gibt es viele Modifikationen der PCR-Methode. Beispielsweise werden bei der Diagnose der Borreliose hauptsächlich die Methoden der Nested-PCR (nested PCR) und der Real-Time-PCR () eingesetzt. Letzteres ist ein quantitatives Verfahren und ermöglicht die Bestimmung der genauen Anzahl von Borrelien-DNA-Kopien im getesteten biologischen Material.

PCR (Test) und Borreliose

Grundlage für die Diagnose einer Borreliose sind serologische Tests. Es gibt jedoch klinische Situationen, die dazu führen können, dass diese Tests falsch-negativ sind:

  • serologisches Fenster, d.h. die erste Phase der Infektion, in der der Körper noch keine spezifischen IgM- und IgG-Antikörper gegen Borrelien bildet
  • bei immungeschwächten Personen, die nicht genügend Antikörper produzieren
  • Vorhandensein von Immunkomplexen, die aus Borrelien-Antigenen und spezifischen Antikörpern dafür bestehen und den Nachweis von Antikörpern durch serologische Methoden verhindern

Bei Verdacht auf Lyme-Borreliose-Symptome und negativem serologischem Testergebnis kann ein molekularer Test auf Basis der PCR-Methode durchgeführt werden.

DNA von Borrelien-Spirochäten kann in frühen Stadien der Infektion nachgewiesen werden, da die Anzahl der Spirochäten in Körperflüssigkeiten dann am höchsten ist.

In der Diagnostik der Lyme-Borreliose werden primär serologische Methoden wie der ELISA eingesetzt, in manchen klinischen Situationen ist aber auch eine Gendiagnostik mit der PCR-Methode hilfreich

Je länger die Zeit bis zur Infektion, desto geringer die Wahrscheinlichkeit, bakterielle DNA nachzuweisen. Daher werden in einigen Fällen vor der Durchführung des PCR-Tests Bakterien 1-2 Wochen lang auf speziellen Medien gezüchtet und dann der Test durchgeführt.

Dieses Vorgehen wird bei Verdacht auf Lyme Borreliose und entnommenem Liquor angewendet. In der späten Phase der Infektion ist es sinnvoller, einen ELISA-Test durchzuführen.

Das PCR-Verfahren sollte aufgrund fehlender Standardisierung nicht in der Routinediagnostik der Borreliose eingesetzt werdenüber das Vorkommen von Borrelia burgdorferi-Sorten in Polen.

Bei diagnostischen Schwierigkeiten (insbesondere im Frühstadium der Erkrankung) ist das Ergebnis des PCR-Tests jedoch hilfreich für die Diagnostik.

Ein positives Testergebnis bedeutet, dass das Vorhandensein von Borrelia burgdorferi-DNA und ihrer Varianten im getesteten Material nachgewiesen wurde, erklärt jedoch nicht, ob der Organismus aktiv infiziert ist. Andererseits schließt ein negatives Ergebnis das Vorhandensein von Bakterien im Körper nicht aus.

Einige Labore bieten Tests auf das Vorhandensein von Borrelien-DNA in der Zecke an. Das Ergebnis eines solchen Tests ist jedoch nicht die Grundlage für die Diagnose einer Borreliose bei einer gebissenen Person.

PCR - Ergebnisse. Können sie falsch positiv sein?

Die PCR ist ein ultrasensitives Verfahren und gleichzeitig sehr empfindlich gegenüber Kontaminationen. Daher ist es bei PCR-basierten Tests sehr wichtig, eine geeignete interne Kontrolle auszuwählen, um falsch-positive Ergebnisse auszuschließen.

Auch die richtige Materialbeschaffung für die Tests sowie die Erfahrung und Zuverlässigkeit des diagnostischen Mitarbeiters, der den Test durchführt, sind von entscheidender Bedeutung.

PCR - Ergebnisse. Können sie falsch-negativ sein

Wie bei jedem Labortest können auch bei der PCR-Methode falsch negative Ergebnisse auftreten. Hier ist es entscheidend, Blut für ein geeignetes Antikoagulans zu sammeln, da einige von ihnen, wie z. B. Heparin, die PCR-Reaktion hemmen können.

Das Sammeln von Material nach Beginn der Antibiotikatherapie kann die Effizienz der PCR-Reaktion verringern und die Wahrscheinlichkeit falsch-negativer Ergebnisse erhöhen.

Außerdem ist zu bedenken, dass Borrelien nur sehr kurze Zeit im Blut und in Körperflüssigkeiten leben, denn dank spezieller Rezeptoren dringen sie sehr schnell an „schwer erreichbare“ Stellen im Körper ein

Daher ist im Gegensatz zur Diagnostik anderer Mikroorganismen die Zahl der Borrelien-Spirochäten in biologischem Material gering, teilweise sogar an der Nachweisgrenze der PCR-Methode. Dies kann auch zu einem falsch negativen Ergebnis führen.

Referenzen

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  2. Labordiagnostik von durch Zecken übertragenen Krankheiten Empfehlungen der Arbeitsgruppe: Nationale Kammer der Labordiagnostiker, Nationales Institut für öffentliche Gesundheit-Nationales Institut für Hygiene, Nationaler Berater im Bereich Infektionskrankheiten, Abteilung für Infektionskrankheiten und Neuroinfektionen , Medizinische Universität Białystok, Polnische Gesellschaft für Virologie, Warschau 2014.
  3. Ružić-Sabljić E. und Cerar T. Fortschritte in der molekularen Diagnose der Lyme-Borreliose. Experte Rev. Mol Diagn. 202217. Januar (1): 19–30.
  4. Valones M.A.A. et al.Prinzipien und Anwendungen der Polymerase-Kettenreaktion in medizinisch-diagnostischenBereichen: eine Übersicht. Braz J Microbiol. 2009 Januar-März; 40 (1): 1-11
Über den AutorKarolina Karabin, MD, PhD, Molekularbiologin, Labordiagnostikerin, Cambridge Diagnostics Polska Von Beruf Biologe mit Spezialisierung auf Mikrobiologie und Labordiagnostiker mit über 10 Jahren Erfahrung in der Laborarbeit. Absolvent des College of Molecular Medicine und Mitglied der Polnischen Gesellschaft für Humangenetik Leiter der Forschungsstipendien des Labors für Molekulardiagnostik an der Abteilung für Hämatologie, Onkologie und innere Krankheiten der Medizinischen Universität Warschau. Sie verteidigte den Titel eines Doktors der medizinischen Wissenschaften im Bereich medizinische Biologie an der 1. Medizinischen Fakultät der Medizinischen Universität Warschau. Autor zahlreicher wissenschaftlicher und populärwissenschaftlicher Arbeiten im Bereich Labordiagnostik, Molekularbiologie und Ernährung. Als Spezialist auf dem Gebiet der Labordiagnostik leitet er täglich die Inh altsabteilung bei Cambridge Diagnostics Polska und arbeitet mit einem Team von Ernährungswissenschaftlern der CD Dietary Clinic zusammen. Sein praktisches Wissen zur Diagnostik und Ernährungstherapie von Krankheiten teilt er mit Spezialisten auf Konferenzen, Schulungen, in Zeitschriften und auf Websites. Ihr besonderes Interesse gilt dem Einfluss des modernen Lebensstils auf molekulare Prozesse im Körper.

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Kategorie:

Forschung