Koagulase prüfung ist die einzige zuverlässigste methode zur identifizierung Staphylococcus aureus. Die Koagulaseproduktion kann entweder mit dem Slide Coagulase Test (SCT) oder dem Tube Coagulase Test (TCT) nachgewiesen werden., Slide Coagulase detektiert gebundene Koagulase (auch „Clumping Factor“ genannt) , die direkt mit Fibrinogen im Plasma reagiert und eine schnelle Zellagglutination verursacht. Negative Isolate nach SCT erfordern eine Bestätigung mit dem überlegenen TCT, da Stämme, denen der Klumpfaktor fehlt, normalerweise freie Koagulase produzieren. Röhrenkoagulase detektiert sezernierte extrazelluläre freie Koagulase, die mit einer Substanz im Plasma reagiert, die als „Koagulase-reaktierender Faktor“ (CRF) bezeichnet wird, um einen Komplex zu bilden, der wiederum mit Fibrinogen reagiert, um Fibrin (das Gerinnsel) zu bilden ., Stämme von Koagulase-positiv-tierischen Staphylokokken wurden aus menschlichen klinischen Proben isoliert, aber einige tierische Staphylokokken-Isolate fermentieren auch Mannitol . Diese Studie bewertete die Leistung von TCTs, DNase und MSA, den phänotypischen Methoden, die üblicherweise zur Identifizierung von Staphylococcus aureus verwendet werden.
Nachweis von Staphylococcus aureus mit den verfügbaren phänotypischen Tests
PCR-Amplifikation des nuc-Gens, das als Basistest verwendet wurde, nachgewiesen 32 Staphylococcus aureus der 60 Staphylokokken-Isolate, siehe Tabelle 2., Von den 32 nuc-positiven Staphylococcus aureus-Isolaten detektierte MSA die höchste Anzahl von Isolaten (30 von 32, 94%), während das TCT (Human-und Schafplasma) 29 und 27 der 32 Isolate (91% bzw. DNase detektierte die geringste Anzahl von Isolaten (24 von 32, 75%).
Neun der 32 nuc-positiven Staphylococcus aureus-Isolate (28%) waren Koagulase-negativ, was bedeutet, dass einige Isolate durch den TCT als einziger Test falsch identifiziert werden können. Die Koagulase-negativen Staphylococcus aureus können wahrscheinlich MRSA-Isolate sein , von denen berichtet wird, dass sie schwach oder negativ mit TCTs reagieren, oder seltene Staphylococcus aureus-Stämme, von denen berichtet wird, dass sie Koagulase-negativ sind . Zwei Staphylococcus aureus-Isolate (6%) waren ebenfalls MSA-negativ., Shittu et al berichteten auch über Mannitol-negative Staphylococcus aureus, die Methicillin-resistent waren . Darüber hinaus waren acht der 32 nuc-positiven Staphylococcus aureus-Isolate DNase-negativ (25%). Rao et al berichteten über DNase-negative Staphylococcus aureus, aber ohne Erklärung für diese Ergebnisse . Sechs andere Staphylokokken als die nuc-bestätigten Staphylococcus aureus-Isolate produzierten gelbe Kolonien auf MSA, und ähnliche Ergebnisse wurden von anderen Forschern berichtet . Ein weiterer seltener Befund in dieser Studie war ein Isolat, das DNase-positiv, aber MSA-negativ und Röhrenkoagulase-negativ war (d. H., nicht-Staphylococcus aureus). Wir gehen davon aus, dass dieses Isolat Staphylococcus schleiferi subsp gewesen sein könnte. Koagulane, die nach der nationalen Standardmethode auch DNase-positiv sind .
Einzelne phänotypische Tests sind für die Identifizierung von Staphylococcus aureus ineffizient
Wir haben Empfindlichkeit und Spezifität verwendet, um die Leistung einzelner Tests beim Nachweis von Staphylococcus aureus zu bewerten., Das Wachstum auf MSA war am empfindlichsten (94% Empfindlichkeit), gefolgt vom TCT (menschliches und Schafplasma, 91% bzw. 81% Empfindlichkeit), während der DNase-Test am wenigsten empfindlich war (75% Empfindlichkeit). Umgekehrt war der DNase-Test am spezifischsten (96% Spezifität), gefolgt von MSA (79% Spezifität), während der TCT (Humanplasma und Schafplasma) am wenigsten spezifisch war (11% bzw. Insgesamt war das Wachstum von MSA bei den untersuchten Einzeltests am besten bei der Identifizierung von Staphylococcus aureus (94% Sensitivität und 79% Spezifität)., Unsere Ergebnisse unterscheiden sich geringfügig von denen von Han et al, die eine Empfindlichkeit und Spezifität von 76,5% bzw. D ‚ Souza et al. berichteten auch über eine Empfindlichkeit von 71%, etwas niedriger als unsere . Die hohe Empfindlichkeit von MSA beim Nachweis von Staphylococcus aureus könnte auf seine Fähigkeit zurückzuführen sein, pathogene Staphylococcus aureus zu isolieren und Koagulase-negative Staphylokokken von Koagulase-positiven Staphylokokken zu unterscheiden.,
Für Röhrenkoagulase war menschliches Plasma empfindlicher als Schafplasma (91% vs. 81% Sensitivität), was bedeutet, dass bei Verwendung von Schafplasma mit TCTs möglicherweise mehr falsch negative Isolate nachgewiesen werden. Daher ist es in dieser Einstellung unwahrscheinlich, dass menschliches Plasma menschliches Plasma für routinemäßige TCTs ersetzt., Unsere Daten stimmen mit früheren Ergebnissen überein, bei denen eine Empfindlichkeit von 94-100% von anderen Ermittlern gemeldet wurde . In dieser Studie war die Empfindlichkeit für menschliches und Schafplasma jedoch höher als in anderen Umgebungen, in denen Werte von nur 54,5% (menschliches Plasma) und 45,5% (Schafplasma) gemeldet wurden . Daher variiert bei Koagulase-Tests die Plasmaleistung mit der Einstellung und die Wahl des Plasmas kann die Effizienz des Tests beeinflussen. Auch die Verwendung von EDTA oder Citrat als Antikoagulans beeinflusst die Leistung des Tests., Bemerkenswert ist, dass Citrat nur Koagulase-Reaktionen von Enterokokken beeinflusst, wo es verwendet wird, aber keinen Einfluss auf Koagulase produzierende Organismen wie Staphylococcus aureus.
Der DNase-Test hatte eine Empfindlichkeit von 75% und eine Spezifität von 96%, die mit anderen Studien vergleichbar sind, in denen eine Empfindlichkeit von 75% und eine Spezifität von 100% berichtet wurden . In dieser Studie war der DNase-Test der spezifischste aller Tests und hatte die geringste Anzahl falsch positiver Isolate (es gab nur ein falsch positives)., Dies stimmte mit anderen Berichten überein, in denen der DNase-Test dem TCT überlegen war . Das Wachstum auf MSA war ebenfalls hochspezifisch (79% Spezifität), während der am wenigsten spezifische Test die Röhrenkoagulase war (Human-und Schafplasma, 11% bzw.
Im Gegensatz dazu berichteten andere Studien über eine hohe Spezifität (93, 6%) für menschliches und Schafplasma mit TCT ., Die geringe Spezifität in unserer Studie kann teilweise auf den unspezifischen Nachweis anderer Koagulase-positiver Staphylokokken zurückzuführen sein, wie Staphylococcus schleiferi-Unterarten coagulans, Staphylococcus delphini, Staphylococcus intermedius und Staphylococcus hyicu s. Staphylococcus delphini und Staphylococcus intermedius sind seltene klinische Isolate, während Staphylococcus hyicu s unbestimmt ist (mit einer Prävalenz von 11% bis 89%). Die Prävalenz dieser Isolate kann in bestimmten Einstellungen hoch sein., Obwohl MSA und DNase als Einzeltests hohe Spezifitäten und Empfindlichkeiten aufwiesen, wird ihre Verwendung bei der routinemäßigen Identifizierung von Staphylococcus aureus durch ihre Fähigkeit zum Nachweis anderer bakterieller Isolate eingeschränkt und hauptsächlich während der Erstuntersuchung verwendet . In der Tat wurden in Nigeria und Japan über Mannitolsalz-positive Nachteile (Staphylococcus caprae, S. hemolyticus und S. saprophyticus) berichtet ., Daher können in bestimmten Einstellungen, wenn sie einzeln verwendet werden, um Staphylococcus aureus zu identifizieren, allgemeine phänotypische Tests unzureichend sein; Einige Isolate werden falsch identifiziert, entweder als Staphylococcus aureus oder Nachteile.
Eine Kombination von MSA und DNase verbessert den Röhrenkoagulasetest
Anschließend haben wir die Empfindlichkeit und Spezifität von Testkombinationen (dh MSA/DNase / TCT) zum Nachweis von Staphylococcus aureus bewertet, um die Leistung des TCT zu verbessern., Wir haben absolute Spezifität (100%) beim Nachweis von Staphylococcus aureus mit Testkombinationen erreicht, mit Ausnahme der DNase/MSA-Kombination (92% Spezifität). Umgekehrt variierte die Empfindlichkeit von Testkombinationen, wobei die MSA/DNase/TCT (menschliches Plasma) am empfindlichsten war (75% Empfindlichkeit), während MSA/DNase / TCT (Schafplasma) am wenigsten empfindlich war (25% Empfindlichkeit), Tabelle 3.
Eine Kombination von MSA/DNase führte zu einer Spezifität und Empfindlichkeit von 92% bzw., Da beide Tests jedoch nicht spezifisch für Staphylococcus aureus sind und andere bakterielle Isolate nachweisen können, kann die Doppelkombination nur zur Verbesserung der TCT verwendet werden. Obwohl andere Testkombinationen-MSA/DNase/TCT (Humanplasma) und MSA / TCT (Humanplasma) – eine Spezifität von 100% aufwiesen, hatten sie eine unterschiedliche Empfindlichkeit (75% bzw. In dieser Linie kann eine Kombination von MSA/DNase/TCT (Humanplasma) Staphylococcus aureus (100% Spezifität, 75% Empfindlichkeit) besser identifizieren als die Kombination von MSA/TCT (Humanplasma) (100% Spezifität, 33% Empfindlichkeit)., Ebenso hatten die Kombinationen DNase/TCT (Schafplasma) und MSA/TCT (Schafplasma) und MSA/DNase/TCT (Schafplasma) eine absolute Spezifität (100%), jedoch mit unterschiedlicher Empfindlichkeit (50%, 25% bzw.
Somit kann die Effizienz der Röhrenkoagulase durch gleichzeitige Tests, die sowohl DNase als auch MSA umfassen, verbessert werden. Für eine höhere Empfindlichkeit und Spezifität kann die Sequelidentifikation von Staphylococcus aureus mit MSA, DNase und dann TCT beginnen. Bemerkenswert ist, dass die verbesserte Spezifität des TCT die anfänglich beobachtete hohe Empfindlichkeit nicht signifikant veränderte., Die Anwendung von MSA vor TCTs / DNase wird dringend empfohlen, da der Klumpfaktor negativ und die tuberkulosepositiven Staphylokokken, die zunehmend von menschlichen Infektionen erholt werden, sind. Diese Isolate produzieren auch eine hitzestabile DNase und können als Staphylococcus aureus falsch identifiziert werden. Diese Stämme können jedoch von Staphylococcus aureus unterschieden werden, indem sie keine Säure aus Maltose, Lactose und Mannitol produzieren. Darüber hinaus können seltene Stämme von Staphylococcus aureus Koagulase-negativ sein, jedoch tierische Isolate (S. intermidius, S. hyicus, S. delphini und S. schleiferi subsp., coagulans) können positiv auf die Tuberkulosekoagulase sein ; Die Differenzierung dieser erfordert auch Wachstum auf MSA.
Prädiktive Werte
Das Wachstum auf MSA hatte den höchsten negativen prädiktiven Wert (NPV), gefolgt von DNase, während die Röhrenkoagulase den niedrigsten NPV hatte (was nicht mit der anfänglich beobachteten hohen Empfindlichkeit übereinstimmte, siehe Tabelle 3). Umgekehrt ergaben Testkombinationen absolute NPVs (100%) mit Ausnahme von DNase/MSA (NPV von 92%), Tabelle 3., Die hohen NPVs der Testkombinationen, insbesondere derjenigen, die das TCT betreffen, zeigen, dass Testkombinationen bei der routinemäßigen Identifizierung von Staphylococcus aureus zuverlässig eingesetzt werden können. DNase hatte den höchsten positiven Vorhersagewert (PPV), gefolgt von MSA (96% bzw. Umgekehrt führte die Röhrenkoagulase allein zu durchschnittlichen PPVs (54% und 50%), siehe Tabelle 3. Interessanterweise führten Testkombinationen zu hohen PPVs, wobei diejenigen mit DNase die höchsten PPVs (95%) aufwiesen, siehe Tabelle 3., Somit kann bei NPVs die Spezifität des TCT durch eine gleichzeitige Identifizierung der Isolate mit DNase und MSA verbessert werden.
Daher erfordert die ideale Identifizierung von klinischen Staphylococcus aureus-Isolaten eine Reihe von Tests. Staphylococcus aureus-Infektionen sind häufiger als andere Bakterien, insbesondere in Umgebungen mit hoher HIV/AIDS-Prävalenz . Dies garantiert eine korrekte Identifizierung der Isolate, um bessere Behandlungsergebnisse zu erzielen., Da Optionen zur Verbesserung der Empfindlichkeit und Spezifität vorgestellt werden, verbessern diese Daten die Identifizierung von Staphylokokken-Aureus in klinischen Proben.
Empfehlungen
Zur routinemäßigen Identifizierung von Staphylococcus aureus aus klinischen Proben empfehlen wir die gleichzeitige Anwendung aller drei Tests (beginnend mit dem Wachstum von MSA, DNase und Röhrenkoagulase) in Umgebungen, in denen Kaninchen-oder Pferdeplasmen nicht ohne weiteres verfügbar sind., Es wird empfohlen, Plasmen von anderen Arten (wie Kaninchen, Ziegen, Schweinen und Rindern) zu untersuchen, die billiger und sicherer sein können und Berichten zufolge effizienter sind als menschliches Plasma mit TCTs. Darüber hinaus wird die Genotypisierung klinischer Staphylokokkenisolate empfohlen, um klinische Isolate zu spezifizieren und die Prävalenz seltener Staphylococcus aureus-und tierisolate in menschlichen Proben in Uganda zu bestimmen.