Вчені створили експрес-тест для діагностики інфекцій урогенітального тракту, що нагадує спінер - для роботи тесту його в буквальному сенсі потрібно крутити так само, як і звичайний спінер. Розробку описано у статті, опублікованій у журналі. Поки що тест використовувався тільки з одним із штамів кишкової палички.
За даними ВООЗ, інфекції сечовоподібних шляхів займають друге місце за поширеністю після запальних захворювань верхніх дихальних шляхів. Через анатомічні особливості (широкий і короткий сечовипускальний канал) від цих інфекцій частіше страждають жінки - вважається, що до 32 років кожна друга жінка переносить ту чи іншу форму цієї інфекції. Лікування цих хвороб коштує системам охорони здоров'я мільйони доларів, а пацієнти при цьому часто погано виконують рекомендації лікарів. Це пов'язано з багатьма причинами, серед яких можна виділити тривалу діагностику інфекції і швидкий розвиток безсимптомного хронічного процесу на тлі нераціональної антибіотикотерапії.
Під час лікування інфекцій сечовевидних шляхів лікарі призначають антибіотики широкого спектру дії, які здатні вбивати відразу кілька видів бактерій. Такий підхід застосовують, щоб зняти гострі симптоми інфекції і прискорити одужання. Наприклад, при пієлонефриті, який супроводжується болем у поперековій області і високою температурою, призначають антибіотики, активні проти кишкової палички (), оскільки саме ця бактерія найчастіше викликає дані захворювання. З одного боку, це дозволяє полегшити стан пацієнта, а з іншого - зростає ризик погіршення стану пацієнта або вироблення резистентності, якщо хвороба викликана іншим мікроорганізмом. Але лікарі йдуть на цей ризик, оскільки відсутність лікування протягом 2-3 днів, які потрібні для дослідження резистентності мікроорганізму до антибіотиків, при гострій інфекції загрожує ускладненнями.
Отже, для підвищення якості лікування потрібен більш швидкий спосіб дослідження мікроорганізму. На сьогоднішній день стандартний метод діагностики інфекцій сечовевидних шляхів - виявлення бактерій в сечі пацієнта з подальшим бактеріологічним культуральним методом, при якому зразок сечі висівається на живильне середовище. Це дослідження вимагає багато часу (ті самі 2-3 дні), ресурсів (лабораторне обладнання) і трудових витрат. Проводити такий аналіз в первинних установах охорони здоров'я не представляється можливим, особливо в країнах з економікою, що розвивається.
Група дослідників під керівництвом Айзека Майкла (Issac Michael) з Національного інституту науки і технологій міста Ульсан створила дешевий і простий у використанні пристрій, що дозволяє виявити бактеріальні клітини в зразку сечі. Результат тесту буде доступний через 50 хвилин, а якщо витратити ще 70 хвилин, то можна дослідити резистентність штаму до антибіотиків. Тест-система займає не більше місця, ніж звичайний спінер (і обертається так само) і доступна для застосування в амбулаторних умовах.
Тест-система являє собою пластикову пластину з шарніром посередині. Збоку від шарніру розташовується поглиблення з отвором - саме сюди вводяться зразки сечі (один мілілітр). Ще ближче до краю розташовується мембрана фільтра (білі гуртки). Між поглибленням і мембраною знаходиться пробовідбірна камера, через яку у фільтр потрапляє зразок сечі. За допомогою відцентрової сили, що викликається обертанням, і спеціального буферного розчину бактерії розподіляються по мембрані фільтра рівномірно, що дозволяє відфільтрувати їх від сечі, розподілити їх рівним тонким шаром і зберегти при цьому вихідну концентрацію мікроорганізмів. Для досягнення необхідного ефекту необхідно двічі запустити пальцем обертання системи навколо шарніру.
Після фільтрації в систему додається розчин з хімічною речовиною WST-8 (тетразолієвим барвником). При його взаємодії з ферментами дихального ланцюга, який розташовується біля бактерій прямо на мембрані клітини, відбувається відновлення барвника з утворенням формазамів (похідних мурашиної кислоти), що мають помаранчевий колір.
Чим вища концентрація мікроорганізму у зразку, тим насиченішим буде колір. Щоб отримати достовірний результат, пристрій необхідно помістити в інкубаційну шафу на 45 хвилин при температурі 37 градусів Цельсія. Так, тест стає яскраво-помаранчевим при концентрації бактерій 106 мл-1, що дозволяє розрахувати дозу антибіотика і зробити прогноз.
Щоб дізнатися, чи резистентний штам до антибіотика, можна використовувати другу половину пластини, на якій симетрично розташовані вище описані елементи. Для цього новий зразок сечі змішують з досліджуваним антибіотиком і залишають на двадцять хвилин. Отриману суміш вводять у пристрій, фільтрують її за допомогою обертання, додають WST-8 і проводять інкубацію за аналогічних умов. Якщо мікроорганізм резистентний до антибіотика, буде така ж картина, як і при першому виявленні - помаранчевий колір індикатора при відповідній концентрації. Якщо штам сприйнятливий до антибіотика і бактерії гинуть, то їх концентрація знижується, і це видно за відсутністю фарбування - мембрана фільтра залишиться білою.
Вчені досліджували зразки сечі, в яких виявлена кишкова паличка. Зразки взяли у 39 пацієнтів з різними формами інфекції сечовевидних шляхів. Контроль детекції (виявлення) і концентрації бактерій проводили порівняно з бактеріологічним методом. При проведенні бактеріологічного дослідження діагноз підтвердився (концентрація бактерій > 103 мл-1) у 41 відсотка пацієнтів. При використанні нової тест-системи цей показник склав 46 відсотків. При детальному вивченні вчені виявили два ложноположні результати, пов'язані з реакцією індикатора з великою кількістю (більше 15 в полі зору) еритроцитів у одного пацієнта і лейкоцитів у іншого. Це обмежує використання нового методу для пацієнтів з високими показниками еритроцитів і лейкоцитів у сечі.
Таким чином, замість одного-двох днів на вирощування культури і ще одного-двох днів для визначення чутливості штаму до різних антибіотиків, потрібно пара годин для точної діагностики інфекції. Все це в перспективі дозволить лікарям поліпшити стандарти надання допомоги в даному напрямку і знизити відсоток неправильного застосування антибіотиків. Аналіз з використанням нової тест-системи значно дешевший за класичний бактеріологічний аналіз (точну вартість автори не називають) і не потребує додаткових ресурсів, крім інкубаційної шафи, що дозволяє використовувати її при обмежених ресурсах. Автори зазначають, що тест не спрямований на ідентифікацію збудника. Він допомагає визначити концентрацію мікроорганізмів для підтвердження діагнозу і вивчити резистентність штаму до антибіотика.
Система тестувалася тільки на кишковій паличці. Необхідні додаткові дослідження з іншими поширеними збудниками інфекцій сечовевидних шляхів (і).
Раніше ми розповідали про дистанційну діагностику захворювань, що передаються статевим шляхом, яка виявилася привабливішою для пацієнтів, ніж особисте відвідування клініки, що позначилося на показниках лікування цих захворювань.