La reacción de Quellung es la técnica estándar de oro para la serotipificación Streptococcus pneumoniae. Esta técnica utiliza un microscopio y antisueros neumocócica específica y se utiliza comúnmente en referencia y laboratorios de investigación en todo el mundo.
Hay más de 90 diferentes serotipos capsulares de Streptococcus pneumoniae (neumococo). Además de ser una herramienta para la comprensión de la epidemiología de neumococo, serotipificación capsular puede proporcionar información útil para los estudios de eficacia y de impacto de la vacuna. La reacción de Quellung es el método estándar de oro para la serotipificación capsular de neumococo. El método implica la evaluación de una suspensión celular neumocócica con antisueros agrupada y específica dirigida contra el polisacárido capsular. Las reacciones antígeno-anticuerpo se observan microscópicamente. El protocolo tiene tres pasos principales: 1) Preparación de una suspensión de células bacterianas, 2) de mezcla de células y antisuero sobre un portaobjetos de vidrio, y 3) la lectura de la reacción de Quellung usando un microscopio. La reacción de Quellung es razonablemente fácil de realizar y se puede aplicar siempre que sea un microscopio y antisueros adecuados están disponibles.
Streptococcus pneumoniae (neumococo) es responsable de la muerte de unos 800.000 niños menores de cinco años anualmente, con la carga de morbilidad que pesa sobre todo en los países con pocos recursos 1. Las enfermedades neumocócicas varían en gravedad de las infecciones localizadas como la otitis media aguda a las infecciones que amenazan la vida graves como sepsis, meningitis y neumonía 2. ¡Más de 90 serotipos capsulares de neumococos se han descrito 3, 4. Vacunas neumocócicas actuales proporcionan protección contra los serotipos que son responsables de la mayoría de la enfermedad invasiva 5, 6. Sin embargo, el uso generalizado de las vacunas se ha asociado con el reemplazo de serotipos incluidos en la vacuna por los serotipos no vacunales, tanto en el transporte nasofaríngeo y enfermedad invasiva 7, 8. Esto pone de relieve la importancia de la serotipificación por epidemiológicala vigilancia y el impacto de la vacuna a largo plazo estudia 9.
El método estándar de oro para la tipificación neumocócica es la prueba de reacción capsular, conocido como la reacción de Quellung, primero descrita por Neufeld en 1902 (ver austriaca 10). Se ha encontrado un alto grado de concordancia entre los laboratorios y entre la reacción Quellung y otros métodos de serotipificación 11-13. Existen diversas variaciones de la reacción de Quellung 10, 14-16. El método descrito aquí no requiere el uso de una mancha de venta libre o la lente de inmersión en aceite; más bien, una gota de muestra preparada es mezclada con el suero de escribir y examinó inmediatamente bajo un aumento de 400X.
La reacción de Quellung se realiza generalmente utilizando antisueros disponibles comercialmente. El método descrito aquí usa menos antisueros en comparación con algunos otros métodos 16, 17, por lo que es más rentable. Una vez que un aisladorcomió se identifica como el neumococo, se secuencialmente probado con piscinas antisueros hasta que se observa una reacción positiva. Cada antisuero piscina contiene diferentes mezclas de antisueros producidos contra 91 serotipos de neumococo 18. Una vez establecida la piscina, el tipo individual y del grupo de antisueros que se incluyen en el grupo reactivo se prueban individualmente en secuencia. Tipo antisueros generalmente reaccionan con un solo serotipo (por ejemplo, tipo 1 antisuero reacciona con el serotipo 1), mientras que los antisueros de grupo reaccionan con todos los serotipos de un grupo en particular (por ejemplo, el Grupo 22 antisuero reacciona con los serotipos 22F y 22A). Algunos serotipos dentro de los grupos se diferencian adicionalmente usando antisueros de los factores (por ejemplo, el serotipo 22F reacciona con el factor 22b, pero no 22c). En este caso la prueba se continuó con todos los antisueros factor relevante hasta que se determina el serotipo 19, 20. La reacción de Quellung es simple y rápida 14 y se puede realizar en cualquier laboratory que está equipado con un microscopio de buena calidad y conjunto apropiado de antisueros.
Un paso crítico en esta técnica es asegurar un cultivo puro se utiliza para preparar la suspensión junto con la adición de un número adecuado de células bacterianas al caldo. Cabe señalar que el crecimiento de colonias y la morfología en placas de agar varía entre diferentes aislamientos de neumococos. Algunas producen colonias seca y áspera, que pueden ser difíciles de recoger con un bucle y no emulsionar bien en el caldo. Por esta razón, un barrido más grande de las bacterias puede ser necesaria cuando la preparación de la suspensión de células. En cualquier caso, es imperativo que las células individuales, y no agregados, son evidentes en el control negativo de modo que su tamaño relativo se puede comparar con las células con antisueros añadido. Además, demasiadas células bacterianas pueden resultar en una reacción negativa falsa, donde un exceso de antígeno capsular puede inhibir la reacción de Quellung 10. Por esta razón, es importante para crear una suspensión bacteriana con una densidad celular apropiada (Figura 1). El SUSpensión se puede conservar durante varios meses mediante la adición de varias gotas de formalina concentrada. Esto permite pruebas de lotes más fácil y también esteriliza el caldo de reducir el riesgo de infecciones adquiridas en el laboratorio, aunque esto debe sopesarse frente a los riesgos de seguridad de la manipulación de formalina, que es tóxico, corrosivo, cancerígeno, sensibilizante, e inflamable. Además, hemos observado que algunos aislados muestran reacciones más débiles en la presencia de formalina (datos no mostrados).
Reacciones de Quellung se examinaron usando un microscopio. El uso de contraste de fase mejora la visibilidad de la cápsula. En algunos laboratorios, la reacción se ve mediante inmersión en aceite a 1000 x Ampliación 14, 16. Además, algunos laboratorios utilizan una mancha contador (azul de metileno) para mejorar aún más la visibilidad de una reacción positiva 10, 16, 22. El método que aquí se presenta es visto sin aceite-immersion y bajo una ampliación de 400X 15, 17. Este método es rápido, sencillo y relativamente fácil de leer 23.
Es importante mantener buenos procedimientos de control interno de la calidad para asegurar los procedimientos de antisueros y pruebas están en orden. La participación en un programa de garantía de calidad externa a menudo es beneficioso.
Una limitación importante de la reacción de Quellung por el serotipado de neumococos es el alto costo de los antisueros requerido. Sin embargo, esto se reduce al mínimo en el protocolo anterior debido a la pequeña cantidad de antisuero usado para cada reacción. Varios otros métodos han sido descritos para la serotipificación neumococos 23, 24. Sin embargo, de Quellung sigue siendo el estándar de oro y el desarrollo de nuevos métodos requiere la normalización en contra de la reacción de Quellung 23. Utilizando antisueros adecuados, la reacción de Quellung también puede ser utilizado para identificar y escriba otras tapasUle la producción de bacterias 25. La reacción Quellung es fundamental en la caracterización de los serotipos de neumococo actuales y emergentes, así como proporcionar información sobre la eficacia de la vacuna y el impacto a largo plazo de la vacunación en el carro y la enfermedad.
The authors have nothing to disclose.
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Bill y Melinda Gates (proyecto PneuCarriage, Grant 52099) y el Programa de Apoyo a la Infraestructura Operativa del Gobierno de Victoria. Gracias a Eileen Dunne, Janet Strachan, y Kim Hare para la lectura crítica del manuscrito.
Pneumococcus (Neufeld) antisera | SSI Diagnostica | http://www.ssi.dk/ssidiagnostica Bring all antisera to room temperature before use |
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Pneumococcus (Omni) antiserum | SSI Diagnostica | 2438 | Bring all antisera to room temperature before use |
Optical Microscope | Leica Microsystems | Leica DML | |
Calibrated Disposable Inoculating Loops 1 µl | Copan | CD175S01 | |
Horse Blood Agar (HBA) plates | Thermo Fisher Scientific | PP2001 | http://www.thermofisher.com.au/ Bring to room temperature before use |
Heart Infusion (HI) broth | Media Preparation Unit (MPU), The University of Melbourne | 40HIN | Bring to room temperature before use |
Glass microscope slides 76 mm x 26 mm | Lomb Scientific | 7101 | Sharps hazard: Dispose in a biohazard sharps container |
Circular glass coverslips | NeuVitro | GG-5 | |
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