En sputumscreeningstest for å utelukke lungebetennelse på et tidlig stadium (self-test)

En nedre luftveisinfeksjon er en alvorlig situasjon som brått kan bli komplisert av sepsis, respirasjonssvikt, lungevevsnekrose og dysfunksjon av flere organer. Derfor blir empirisk antibiotikabehandling ofte igangsatt så snart det er mistanke om infeksjon og kulturer og/eller andre diagnostiske tester anskaffes, som representerer en hovedårsak til antibiotikaresept. Utbredt overbruk og misbruk av antibiotika har ført til fremveksten av flere resistente bakteriestammer, som utgjør en stor helsetrussel. Det er et kritisk behov for praktiske løsninger for å forhindre overforbruk av antibiotika, spesielt i lokalsamfunn der antibiotika er tilgjengelig uten resept.

Patofysiologiske studier viser at infeksjon ikke skyldes bakteriell eller viral overvekst alene, men snarere fra mikroorganismenes penetrasjon utover vertens immunsystem. Derfor krever infeksjonsvurdering undersøkelse av både tilstedeværelse av mikroorganismer og forsvarsmekanismene som er aktivert i pasientens kropp. Bakterieovervekst fører til lungevevsbetennelse, rekruttering av hvite blodlegemer til det infiserte området, og produksjon og frigjøring av kjemokin og cytokiner, som kan føre til at alveolene blir fylt med væske, noe som fører til at pasienten utvikler hoste med slim eller puss, feber. , frysninger og dyspné.

Mikrobiologisk diagnose av nedre luftveisinfeksjoner krever vurdering av den invaderende mikroorganismen ved undersøkelse av sputum ved bruk av mikroskopi, kvantitativ kultur og PCR. Slike mikrobiologiske undersøkelser har imidlertid begrenset verdi ved behandling av lungebetennelse. Polymikrobiell flora gjør det vanskelig å tolke kulturer fra pasienter med kronisk bronkitt. Det er også vanskelig å evaluere kulturer fra nosokomial lungebetennelse siden de patogene bakteriene ofte er identiske med de som opptrer i halsfloraen. Immunsupprimerte pasienter produserer ofte sputum som inneholder lavt antall hvite blodlegemer. Pasientens kliniske tegn, som respirasjons- og sirkulasjonsstatus, er de mest pålitelige markørene for å bestemme behandlingseffekt.

I praksis velger de fleste leger å undersøke tilleggsmarkører i tidlige stadier for å følge nøye med på effekten av behandlingen, spesielt hos høyrisikopasienter som har vært innlagt på intensivavdelinger. Vanlige systemiske markører inkluderer kroppstemperatur, C-reaktivt protein (CRP), prokalsitonin (PCT) og interleukin 6 (IL-6). Konsentrasjonen av hepatocytt vekstfaktor (HGF) øker angivelig under organskade, slik som forårsaket av infeksjonssykdommer. Studier viser økte HGF-konsentrasjoner i serum og utåndingskondensat fra pasienter med lungebetennelse, og tilstedeværelse av HGF er signifikant korrelert med overlevelse. Dessuten synker HGF-nivåene markant innen 48 timer etter oppstart av passende antibiotikabehandling. Overflateplasmonresonans (SPR)-resultater indikerer at HGF produsert under akutt infeksjon viser høy affinitet for den ekstracellulære matrikskomponenten heparansulfatproteoglykan (HSPG). Disse funnene tyder på at HGF-vurdering i sputum kan være et verktøy for å oppdage bakteriell infeksjon på skadestedet.

Proteiner kan påvises basert på deres spesifikke interaksjon med et tilsvarende antistoff. Dette målesystemet er imidlertid avhengig av spesialiserte ressurser, og begrenser dets nytte i ikke-utstyrte sentre eller som en selvtest. Metakromasi er en karakteristisk fargeendring som vises av visse anilinfargestoffer ved binding til kromotrope stoffer. Dette fenomenet har vært mye brukt i histologi. Metylenblått (O-Toluidin) er et utmerket metakromatisk fargestoff som endres fra blått til rosa ved binding til polysakkarider med høy molekylvekt, slik som sulfatert glykan. Det rosa fargestoffet vil deretter raskt gå tilbake til blått etter tilsetning av en proporsjonal mengde av et protein med høy affinitet til sulfatert glykan (invertert metachromacia).

Her brukte etterforskerne denne tilnærmingen til å utvikle en ny stripetest - referert til her som indeksteksten - for å vurdere tilstedeværelsen av dekstransulfatbindende proteiner i oppspytt. Etterforskerne vurderte deretter nøyaktigheten av denne stripetesten for å oppdage bakteriell infeksjon i oppspytt, ved å analysere rester av oppspyttprøver som ble sendt for undersøkelse til Mikrobiologiavdelingen, Universitetssykehuset i Linköping.