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Apr 03, 2024

Diagnosi di tubercolosi genitourinaria: rilevamento di lipoarabinomannano micobatterico e MPT

Scientific Reports volume 13, Numero articolo: 11560 (2023) Cita questo articolo 405 Accessi 1 Dettagli metriche altmetriche Abbiamo rilevato un cocktail di Mycobacterium tuberculosis lipoarabinomannan (LAM) e

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 11560 (2023) Citare questo articolo

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Abbiamo rilevato un cocktail di biomarcatori Mycobacterium tuberculosis lipoarabinomannano (LAM) e MPT-64 all'interno delle vescicole extracellulari (EV) dell'urina di pazienti affetti da tubercolosi genitourinaria (GUTB) mediante test immuno-PCR (I-PCR) basato su nano, ovvero accoppiamento di sfere magnetiche I-PCR basata su nanoparticelle d'oro (MB-AuNP-I-PCR) e ha confrontato i risultati con I-PCR e Magneto-ELISA. Le dimensioni degli EV delle urine variavano tra 52,6 e 220,4 nm, analizzate mediante microscopia elettronica a trasmissione (TEM) e analisi di tracciamento delle nanoparticelle. Gli AuNP funzionalizzati (accoppiati con anticorpi di rilevamento/oligonucleotidi) sono stati caratterizzati mediante spettroscopia UV-vis, TEM, ELISA, PCR, microscopia a forza atomica e spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier, mentre la coniugazione degli anticorpi di cattura con MB è stata convalidata mediante spettroscopia UV-vis e magneto- ELISA. Il nostro MB-AuNP-I-PCR ha mostrato sensibilità dell'85% e dell'87,2% nei casi clinicamente sospetti (n = 40) e totali (n = 47) di GUTB, rispettivamente, con una specificità del 97,1% nei controlli non tubercolari (n = 35) . Questi risultati sono stati ulteriormente autenticati dalla I-PCR quantitativa SYBR Green MB-AuNP-real-time (MB-AuNP-RT-I-PCR). Allo stesso tempo, I-PCR e Magneto-ELISA hanno mostrato sensibilità rispettivamente del 68,1% e del 61,7%, nei casi totali di GUTB, che erano significativamente inferiori (p <0,05–0,01) rispetto a MB-AuNP-I-PCR. Notevolmente, un ampio intervallo (400 fg/mL–11 ng/mL) di LAM+MPT-64 è stato quantificato all'interno degli EV nelle urine dei casi GUTB mediante SYBR Green MB-AuNP-RT-I-PCR, che può valutare la dinamica della malattia. Questo studio migliorerà sicuramente gli attuali algoritmi utilizzati nella diagnostica GUTB.

Prima della pandemia di COVID-19, la tubercolosi (TBC) era la principale causa di morte per un singolo agente infettivo, al di sopra dell’HIV/AIDS, ma ora la tubercolosi è la seconda causa di morte infettiva dopo il COVID-191. Nel 2021, sono stati segnalati circa 1,4 milioni e 0,19 milioni di decessi rispettivamente tra individui HIV negativi e HIV positivi infetti da tubercolosi1. La pandemia di COVID-19 ha avuto un impatto negativo sull’accesso alla diagnosi e al trattamento della tubercolosi e sul carico complessivo della tubercolosi1. Nel 2021, l’India rappresentava il paese con il più alto tasso di tubercolosi (28%), seguita da Indonesia (9,2%) e Cina (7,4%)1. La tubercolosi genitourinaria (GUTB) è la seconda forma di tubercolosi extrapolmonare (EPTB) più segnalata nei paesi in via di sviluppo come l’India e la terza forma diffusa nei paesi a bassa endemicità2. Le insolite presentazioni cliniche, la localizzazione della malattia in vari siti anatomici e la natura paucibacillare dei campioni rendono la diagnosi di GUTB maschile/femminile una sfida preoccupante. Per ridurre la morbilità/mortalità associata alla GUTB è necessaria una diagnosi immediata e precisa. Nei paesi in via di sviluppo, il microscopio a striscio è ampiamente utilizzato ma manca di sensibilità e riproducibilità3. Sebbene l'identificazione in coltura di Mycobacterium tuberculosis (Mtb) da biopsie endometriali (EB)/campioni di urina di casi di GUTB sia considerata lo standard di riferimento/gold, generalmente mostra una bassa sensibilità sul terreno Lowenstein-Jensen (LJ) a causa della scarsa carica batterica all'interno loro4,5. Nel frattempo, ha tempi di consegna lunghi, pari a 4-6 settimane, e richiede la competenza di tecnici esperti5. L'esame istopatologico (HPE) è una tecnica importante per diagnosticare la GUTB5, sebbene l'HPE non sia patognomonico ad eccezione della presenza di batteri acido-resistenti (AFB), poiché non può distinguere tra GUTB e altre malattie granulomatose6,7. Chiaramente, l'ecografia, la tomografia computerizzata e l'urografia endovenosa sono le principali modalità di imaging impiegate per la diagnosi della GUTB sia maschile che femminile, mentre la laparoscopia e l'isterosalpingografia sono utilizzate principalmente nella diagnosi della GUTB femminile4,8, ma nessuna tecnica di imaging da sola è adeguata per una diagnosi definitiva.

Da notare che è noioso raccogliere campioni GUTB, ad esempio biopsie prostatiche/renali ed EB, poiché comportano una procedura invasiva rigorosa, varrebbe la pena esplorare campioni facilmente accessibili, come urina, plasma/siero, ecc.4, 6. Il vantaggio principale della raccolta dell'urina rispetto ad altri biofluidi è che è facilmente disponibile in quantità abbondanti e ottenuta in modo non invasivo9. Tuttavia, la concentrazione di vari biomarcatori e costituenti biochimici nelle urine è piuttosto variabile e di natura dinamica a causa della diversa assunzione di liquidi, del momento della raccolta del campione, dell'età e del diverso stato di salute degli individui9.