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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.5.2016.tde-12012016-090128
Documento
Autor
Nome completo
Gabriela Gaspar Carnevale
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2015
Orientador
Banca examinadora
Antonangelo, Leila (Presidente)
Bombarda, Sidney
Ferrazoli, Lucilaine
Galesi, Vera Maria Neder
Teixeira, Lisete Ribeiro
Título em português
Análise de interferentes na extração, amplificação e detecção de M. tuberculosis por reação de PCR em amostras de líquido pleural, escarro e lavado broncoalveolar
Palavras-chave em português
Escarro
Lavagem broncoalveolar
Líquido extracelular
Líquidos
Líquidos corporais
Reação em cadeia da polimerase/métodos
Tuberculose
Resumo em português
Introdução: A tuberculose (TB) é uma das infecções mais prevalentes na humanidade, sendo o comprometimento pulmonar a principal causa de morbimortalidade. A cultura é o padrão de referência para diagnóstico, porém apresenta baixa sensibilidade. Das formas extrapulmonares, a TB pleural é a mais comum e apresenta diagnóstico confirmatório difícil por ser paucibacilar e conter interferentes intrínsecos na amostra. A reação em cadeia da polimerase (PCR), por amplificar o DNA da micobactéria, apresenta-se como teste mais sensível que a cultura, sendo positivo em amostras que apresentam a partir de 102 UFC/mL (unidades formadoras de colônia por mL) de M. tuberculosis (MTB). Entretanto, quando utilizada em amostras de escarro, lavado broncoalveolar e/ou líquido pleural pode ter seu desempenho comprometido pela presença de inibidores intrínsecos da amostra (variáveis pré-analíticas) e pelas técnicas de amplificação e detecção (variáveis analíticas) utilizadas na reação. Objetivo: Avaliar a influência de variáveis pré-analíticas (concentração de células, hemácias e proteínas) na detecção do DNA do M. tuberculosis em amostras de escarro, lavado broncoalveolar (LBA) e líquido pleural (LP), utilizando combinações de métodos de extração/detecção. Métodos: Amostras de escarro, lavado broncoalveolar e líquido pleural de pacientes não infectados pelo M. tuberculosis foram obtidas através de indução à expectoração, broncoscopia respiratória e/ou toracocentese, respectivamente, em volumes suficientes para o estudo. Para testar o limiar de detecção do M. tuberculosis, as amostras foram preparadas "in vitro" de maneira a conter concentrações variadas dos interferentes pré-analíticos e de UFC/mL da micobactéria. Para a técnica de PCR, o DNA foi extraído pelo método de extração QIAamp® DNA Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany) e pelo AMPLICOR® Respiratory Specimen Preparation (Roche Molecular Systems, Inc., Branchburg, NJ, USA) e amplificado e detectado por três métodos: 1) COBAS® TaqMan® MTB Test (Roche Molecular Systems, Inc., Branchburg, NJ, USA); 2) MTB Q - PCR Alert Kit (Nanogen Advanced Diagnosis, Trezzano, Italy) e 3) "in-house" ou caseiro. Desta maneira, foram testadas as seguintes combinações: Extração Roche/detecção Roche (R/R); Extração Roche/detecção Nanogen (R/N); Extração Roche/detecção "in house" (R/IH); Extração Qiagen/detecção Roche (Q/R); Extração Qiagen/detecção Nanogen (Q/N) e Extração Qiagen/detecção "in house" (Q/IH). Resultados: Em amostras de escarro, a quantidade de células e de hemácias não interferiu na detecção do M. tuberculosis, com exceção do método de extração/detecção Roche. Nas amostras de LBA, médias e altas concentrações de células e altas concentrações de hemácias contribuíram para menor detecção do MTB quando utilizado o método de detecção Roche, enquanto que no líquido pleural, a concentração de hemácias foi a variável que mais interferiu na detecção do agente. Em ambas as situações a menor detecção foi obtida com a combinação Q/N. Conclusão: A qualidade pré-analítica das amostras biológicas recebidas no laboratório clínico pode interferir no desempenho diagnóstico dos testes moleculares. A escolha dos métodos de extração e detecção é de fundamental importância na sensibilidade analítica do teste, para garantia de melhores resultados, especialmente quando trabalhamos com amostras paucibacilares que contém potenciais inibidores da reação
Título em inglês
Analysis of interfering in the extraction, amplification and detection of M. tuberculosis by PCR reaction in pleural fluid, sputum and bronchoalveolar lavage samples
Palavras-chave em inglês
Body fluid
Bronchoalveolar lavage
Extracellular fluid
Fluid
Polymerase chain reaction/methods
Sputum
Tuberculosis
Resumo em inglês
Introduction: Tuberculosis (TB) is one of the most prevalent infections in humanity, and pulmonary compromise is the leading cause of morbidity and mortality. Culture is the reference standard for diagnosis, but has low sensitivity. Of the extrapulmonary forms, pleural TB is the most common and presents difficult confirmatory diagnosis due to be paucibacillary and to contain intrinsic interfering in the sample. The polymerase chain reaction (PCR), for amplifying DNA of the mycobacterium, appears as more sensitive test than the culture, with positive results from 102 CFU/ml (colony forming units per ml) of M. tuberculosis (MTB). However, when used in sputum samples, bronchoalveolar lavage and/or pleural fluid, this test can also have its performance compromised by the presence of intrinsic sample inhibitors (pre-analytical variables) and by the amplification and detection techniques (analytical variables) used in the reaction. Objective: To evaluate the influence of pre-analytical variables (concentration of cells, red blood cells and proteins) in DNA detection of M. tuberculosis from sputum, bronchoalveolar lavage (BAL) and pleural fluid (PF) samples by using combinations of extraction/detection methods. Methods: Samples of sputum, bronchoalveolar lavage and pleural fluid of patients not infected with M. tuberculosis were obtained by inducing sputum, respiratory bronchoscopy and/or thoracentesis, respectively, in sufficient volumes for the study. To test the detection threshold of M. tuberculosis, samples were prepared "in vitro" to contain variable concentrations of pre-analytical interfering and CFU/mL of mycobacteria. For PCR, DNA was extracted by two methods: the QIAamp® DNA Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany) and Respiratory Specimen Preparation Amplicor (Roche Molecular Systems, Inc., Branchburg, NJ, USA) and amplified and detected by three methods: 1) COBAS® TaqMan® MTB Test (Roche Molecular Systems, Inc., Branchburg, NJ, USA); 2) MTB Q - PCR Alert Kit (Nanogen Advanced Diagnosis, Trezzano, Italy) and 3) "in-house". Thus, the following combinations were tested: Roche extraction and detection (R/R); Roche extraction and Nanogen detection (R/N); Roche extraction and "in house" detection (R/IH); Qiagen extraction and Roche detection (Q/R); Qiagen extraction and Nanogen detection (Q/N) and Qiagen extraction and "in house" detection (Q/IH). Results: In sputum samples, the amount of cells and red blood cells did not interfere with M. tuberculosis detection, an exception for Roche extraction/detection method. In BAL samples, medium and high cell concentrations and high concentrations of red blood cells contributed to lower detection of MTB when using the Roche detection method, while in the pleural fluid, the concentration of red blood cells was the variable that most interfered with the MTB detection. In both situations, the smallest detection was obtained with the combination Q/N. Conclusion: The pre-analytical quality of biological samples received in the clinical laboratory can interfere with the performance of molecular diagnostic tests. The choice for the extraction/detection methods is of fundamental importance in the analytical sensitivity of PCR, in order to guarantee better results, especially when working with paucibacillary samples containing potential reaction inhibitors
 
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Data de Publicação
2016-01-12
 
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