Vloga molekularnih metod v mikrobiološki diagnostiki povzročiteljev okužb umetnih sklepov in molekularna opredelitev virulentnih dejavnikov bakterij iz rodu Cutibacterium

Erbežnik, Anja (avtor), Maver Vodičar, Polona (mentor)

Okužbe umetnih sklepov so redek, a resen zaplet po primarni in revizijski artroplastiki sklepov. Za ustrezno zdravljenje potrebujemo hitro in zanesljivo diagnostiko, ki pa je v praksi težavna. V doktorski nalogi smo ovrednotili uporabo izbranih molekularnih molekularnih metod v primerjavi s kultivacijo ter pri diagnostiki okužb umetnih sklepov. V ta namen smo razvili in validirali specifični mPCR za dokazovanje najpogostejših patogenov pri okužbah umetnih sklepov ter njegovo diagnostično uporabnost opredelili v prospektivni študiji (341 vzorcev) skupaj s širokospektralnim PCR in metagenosmko analizo. Molekularne metode so se izkazale za učinkovite pri dokazovanju patogenov v vzorcih z negativnimi rezultati kultivacije in pri bolnikih, ki so v času odvzema vzorcev prejemali antibiotično terapijo. mPCR se ni izakazal za uporabnega pri dokazovanju kroničnih okužb z nizkim številom patogenov v kužnini. Širokospektralni PCR ima najvišjo občutljivost v primerjavi z rezultati kultivacije, medtem ko ima mPCR najvišjo specifičnost. Občutljivost in specifičnost še dodatno narasteta pri kombinaciji kultivacije in molekularnih metod. V sklopu doktorske naloge smo izvedli tudi genomsko analizo (opredelitev sekvenčnih tipov in 40 izbranih virulentnih dejavnikov) 64 izolatov iz rodu Cutibacterium (C. acnes, C. avidum, C. granulosum in C. namnetense), ki ni potrdila povezave med virulentnimi dejavniki ter različnimi sekvenčnimi tipi, anatomskimi mesti ali med skupinama izolatov, povezanih z okužbo oz. manj verjetno povezanih z okužbo. Potrdili pa smo specifično porazdelitev virulentnih dejavnikov na ravni bakterijskih vrst, podvrst ter filotipov C. acnes.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: mikrobiološka diagnostika, okužbe umetnih sklepov, molekularne metode, PCR, NGS, biofilm, Cutibacterium, virulentni dejavniki
• Vrsta gradiva: Doktorsko delo/naloga
• Tipologija: 2.08 - Doktorska disertacija
• Organizacija: BF - Biotehniška fakulteta
• Založnik: [A. Erbežnik]
• Leto izida: 2024
• PID: 20.500.12556/RUL-166007
• UDK: 579.61:616-078:577.2.083
• COBISS.SI-ID: 219621379
• Datum objave v RUL: 17.12.2024

ERBEŽNIK, Anja, 2024, Vloga molekularnih metod v mikrobiološki diagnostiki povzročiteljev okužb umetnih sklepov in molekularna opredelitev virulentnih dejavnikov bakterij iz rodu Cutibacterium [na spletu]. Doktorska disertacija. A. Erbežnik. [Dostopano 4 maj 2025]. Pridobljeno s: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=166007

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: The role of molecular methods in diagnostic microbiology of prosthetic joint infections and molecular analysis of virulence-associated factors of bacteria from the genus Cutibacterium

Izvleček

Periprosthetic joint infections are a rare but serious complication following primary and revision arthroplasty. Rapid and reliable diagnosis is required for appropriate treatment. We have developed and validated a specific mPCR for the detection of the most common pathogens of prosthetic joint infections, which was evaluated in a prospective study (341 samples) in comparison to cultivation, broad-spectrum PCR and metagenomic analysis. The molecular methods proved to be particularly useful for the detection of pathogens in culture-negative samples and in patients who had previously received antibiotic therapy. The mPCR had low sensitivity in detecting chronic low-grade infections, while broad-spectrum PCR had the highest sensitivity compared to culture. mPCR had the highest specificity. Sensitivity and specificity were further increased when we combined cultivation and molecular methods. In this dissertation, we also performed a genome analysis (typing and detection of 40 selected virulence factors) of 64 Cutibacterium isolates (C. acnes, C. avidum, C. granulsoum in C. namnetense). No correlation was found between the selected virulence factors and the different sequence types of C. acnes, the anatomical sites or the distribution among the isolates associated or not with infection. However, we observed differences in the presence of virulence factors between Cutibacterium spp. species, subspecies and phylotypes of C. acnes.

• Ključne besede: microbiology diagnostics, periprosthetic joint infections, molecular methods, PCR, NGS, biofilm, Cutibacterium, virulence factors