علاج منتجات صفائح الدم مع فيتامين بي وضوء الأشعة فوق البنفسجية: فعالية ضد ارتفاع العيار الحجمي البكتيرية تلوث
Summary
The storage conditions of platelet products create an ideal environment for bacterial contaminants to multiply to dangerous levels. The goal of this study was to use a colony forming assay to evaluate a riboflavin based pathogen reduction process against high titer bacterial contamination in human platelet products.
Abstract
منذ فترة طويلة واعترف تلوث حدات الصفائح الدموية عن طريق البكتيريا باعتباره خطرا نقل كبير بسبب ظروف التخزين بعد التبرع الخاصة بهم. يتم تخزين المنتجات بشكل روتيني عند 22 درجة مئوية على شاكر تهييج، وهي حالة يمكن أن تعزز نمو البكتيريا. على الرغم من أن العدد الكلي للبكتيريا يعتقد أن قدم إلى منتج الصفائح الدموية منخفضة للغاية، ويمكن لهذه البكتيريا تتكاثر إلى عيار عالية جدا قبل نقل الدم، ما قد يؤدي في أحداث سلبية خطيرة. وكان الهدف من هذه الدراسة لتقييم عملية الحد من العوامل المسببة للأمراض الريبوفلافين استنادا ضد فريق من البكتيريا التي تم تحديدها على أنها ملوثات المشتركة للمنتجات الصفائح الدموية. وشملت هذه اللوحة الكائنات التالية: S. البشروية، S. المذهبة، S. هين، المقيحة S.، S. marcescens، Y. القولون، B. neotomae، B. الشمعية، كولاي، P. الزنجارية وK. الرئوية. تم تلقيح كل وحدة صفائح مع الحمولة الجرثومية عالية وأزيلت عينات بأوراسكوم تليكوم القابضة قبل وبعد العلاج. مستعمرة تشكيل الفحص، باستخدام نظام نقطة التخفيف نهاية، وكان يستخدم لتحديد ما قبل العلاج وبعد العلاج التتر البكتيرية. تم احتساب الحد سجل عن طريق طرح عيار بعد العلاج من عيار ما قبل المعالجة. وقد لوحظت التخفيضات السجل التالي: S. البشروية 4.7 سجل (99.998٪)، المكورات العنقودية الذهبية 4.8 سجل (99.998٪)، S. هين 3.7 سجل (99.98٪)، S. المقيحة 2.6 سجل (99.7٪)، S. marcescens 4.0 سجل (99.99٪)، Y. القولون 3،3 سجل (99.95٪)، B. neotomae 5.4 سجل (99.9996٪)، B. الشمعية 2.6 سجل (99.7٪)، E. القولونية ≥5.4 سجل (99.9996٪)، P. الزنجارية 4.7 سجل (99.998٪) وK . الرئوية 2.8 سجل (99.8٪). نتائج هذه الدراسة تشير إلى أن العملية يمكن أن تساعد على خفض خطر نقل الأحداث السلبية الحادة المرتبطة التلوث الجرثومي.
Introduction
نقل الصفائح الدموية والبلازما وكرات الدم الحمراء معبأة ومنتجات الدم كلها تلعب دورا رئيسيا في الطب الحديث، ويمكن استخدامها لعلاج الحالات الطبية المختلفة، واستبدال السوائل الحيوية، وفي نهاية المطاف إنقاذ الأرواح. الصفائح الدموية هي نتاج الخلوية التي يتم عزلها إما من الدم الكامل والمجمعة إلى جرعة transfusable أو جمعها من خلال عملية فصل مكونات الدم الصفائح الدموية. الدور الرئيسي الصفائح الدموية في الجسم لوقف النزيف في مواقع الجرح وللمساعدة في الحفاظ الارقاء. المرضى الذين يعانون من انخفاض عدد خلايا الصفائح الدموية (الصفيحات) عرضة لأحداث نزيف عفوية ويتم نقل الصفائح الدموية مع لجلب خلايا الصفائح الدموية على عد مرة أخرى إلى المعدل الطبيعي. يتم تخزين الصفائح الدموية التي تم جمعها لمدة أقصاها 5-7 أيام ويتم تخزينها في 22 ± 2 ° C بينما في إطار التحريض المستمر.
وعلى الرغم من توفير خصائص نقل الصفائح الدموية الحياة لا يزال هناك خطر طفيف للمستفيدين نقل بسبب التعاونntamination من هذه المنتجات من قبل الطفيليات والبكتيريا والفيروسات 11. تنفيذ الفيروسي اختبار الحمض النووي (NAT) قد انخفض بشكل كبير من خطر انتقال الفيروس من وكلاء المنقولة بالدم كبير، مثل فيروس التهاب الكبد الوبائي (سي)، وفيروس التهاب الكبد B (HBV) وفيروس نقص المناعة البشري (HIV) 5. ونشر مؤخرا من خدمات الدم الكندية يقدر المخاطر المتبقية لهذه العوامل أن تكون 1 في 8 ملايين التبرعات لفيروس نقص المناعة البشرية، 1 في 6.7 مليون التبرعات لHCV و 1 في 1700000 التبرعات لHBV 15.
على الرغم من أن البكتيريا حشد عادة أقل من الاهتمام في الرأي العام، وقد قدرت وتيرة التلوث الجرثومي في منتجات الصفائح الدموية أن يكون مرتفعا كما 1: 1000 (7) ولأن يتم نقل الملايين من المنتجات الصفائح الدموية في كل عام يتعرض العديد من المستلمين من المحتمل أن تكون مهددة للحياة مضاعفات مثل الإنتان 6. وتشير البحوث إلى أن الحمل البكتيري في الوقتتلوث منخفضة، <100 مستعمرة (كفو) / المنتج 2،16، إلا أن المواد الغذائية الغنية البيئة ودرجة حرارة الغرفة تخزين يسمح تلويث البكتيريا على التكاثر إلى التتر عالية بشكل خطير قبل نقل الدم. حاليا، الطرق المعتمدة فقط المتاحة لمنع المنتجات الملوثة البكتريا من الوصول إلى المتلقي الصفائح الدموية هي من خلال استخدام نظم ثقافة قائمة ونقطة السريع للاختبارات الرعاية. لفترة وجيزة، لأنظمة الثقافة القائمة يتم تخزين المنتجات الصفائح الدموية على المحرض على 22 درجة مئوية لمدة 12-24 ساعة للسماح للبكتيريا تتكاثر في المنتج الذي يتم فيه إزالة عينة 4-8 مل من المنتج الصفائح الدموية وتلقيح في زجاجة تحتوي وسائل الإعلام المغذيات. يتم وضع الزجاجة إلى أداة التي تراقب الزجاجة لنمو البكتيريا. إذا كانت أداة بالكشف عن نمو البكتيريا في زجاجة وترفع علم ذلك ويتم تجاهل وحدة الصفائح الدموية المقابلة. ومع أن هذه العملية ناجحة بشكل معقول في الكشف عن غرو سريعالكائنات الجناح، العديد من الأنواع بطيئة المتنامية التي لا تنمو إلى عيار مرتفع بما فيه الكفاية ليتم الكشف عن، وبالتالي خلق إمكانية للوحدات سلبية كاذبة ان يفرج عنها لنقل 7،12،14،16،22. على عكس أنظمة الكشف عن ثقافة قائمة، وعادة ما يقوم نقطة السريع للاختبارات الرعاية في وقت لاحق في فترة التخزين الصفائح الدموية عند زيادة الحمولة الجرثومية بشكل كبير. يطلب من التتر أعلى نقطة منذ اختبارات الرعاية أقل حساسية من نظم ثقافة قائمة، وإلا موثوق كشف البكتيريا بمجرد وصولها إلى عيار ≥1 × 10 3 خلية / مل 17. ولكن مثل هذه الاختبارات يمكن أن توفر النتائج في غضون 1 ساعة من أخذ العينات. وقد أدى التباين في أداء هذه الاختبارات إلى الإفراج عن منتج سلبي كاذبة، مما تسبب في رد فعل للصرف الصحي فادح في المتلقي 9.
وسيلة بديلة لمكافحة قضية التلوث الجرثومي للمنتجات الصفائح الدموية هي من خلال الاستخدام الروتيني لبروك للحد من مسببات المرضوفاق سطيف التي يمكن تعطيل البكتيريا الملوثة بدلا من محاولة كشفها. باستخدام الريبوفلافين باعتبارها الضيائي، بالاشتراك مع ضوء الأشعة فوق البنفسجية، وقد تبين للحد من العدوى من مجموعة واسعة من الملوثات المسببة للأمراض التي تنتقل عن طريق الدم، بما في ذلك البكتيريا 3،4،8،10،19-21. استخدام لريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية ضوء للحد من مسببات المرض غير سامة وغير مطفرة، وقد أظهرت مكونات المعالجة ضوء ريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية أن تكون آمنة للمتلقي نقل فضلا عن تلك التعامل مع منتجات الدم 18. باختصار، يمكن جزيئات الريبوفلافين المنتسبين مع الأحماض النووية (DNA و RNA) من البكتيريا، والطفيليات والفيروسات وأية خلية الأنوية (مثل خلايا الدم البيضاء). التعرض للأشعة فوق البنفسجية ينشط الريبوفلافين، مما تسبب في تغيير كيميائي لمجموعات وظيفية من الأحماض النووية (في المقام الأول قواعد جوانين)، وبالتالي منع تكرار و / أو نسخ من الأحماض النووية ومغادرة الحي المعطل 13. خلايا منزوع النواة مثل لوحةيتيح ولا تتأثر خلايا الدم الحمراء التي كتبها الكيمياء الريبوفلافين نظرا لعدم وجود الحمض النووي.
العمل السابق مع التكنولوجيا ريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية ضوء تقييم مجموعة مختارة من البكتيريا باستخدام التصميم التجريبي يهدف إلى تقليد المنتج الصفائح الدموية الملوثة مع الحمولة الجرثومية ذات الصلة سريريا (<20 CFU / المنتج) 8. وكان الهدف من هذه الدراسة هو تقييم عملية ضوء ريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية ضد عيار عالية التلوث الجرثومي (> 1.0 × 10 5 خلية / مل) في منتجات الصفائح الدموية العلاج في البلازما من أجل قياس قدرة الحد البكتيرية الكلية للنظام. واستنادا إلى البيانات التي تم جمعها من الدراسات hemovigilance 1، وقد تم اختيار لجنة من تحدث عادة الكائنات الإيجابية السلبية وغرام غرام للتقييم في هذه الدراسة، وشملت الأنواع التالية: المكورات العنقودية البشروية، المكورات العنقودية الذهبية، العقدية هين، العقدية المقيحة، السراتية الذابلة، يرسينيا القولون ،neotomae البروسيلا، الشمعية العصوية (شكل الخضري)، Esherichia القولونية، الزائفة الزنجارية والكلبسيلة الرئوية. جميع الكائنات الحية، باستثناء B. الشمعية، تم الحصول عليها من ATCC ووضع أولوية الحصول على السلالات البكتيرية التي تم تحديدها على أنها معزولة عن مكونات الدم. وB. اختبار الشمعية في هذه الدراسة هو سلالة السريرية معزولة داخليا من منتج الصفائح الدموية الملوثة.
Protocol
Representative Results
Discussion
الفحص الجرثومي أصبح ممارسة شائعة في المؤسسات المصرفية الدم والعديد من المواقع التي تخدم كوسيلة أساسية لمنع نقل الصفائح الدموية ملوثة جرثوميا. على الرغم من أن الفحص البكتيري المحجور عادة غالبية سريعة النمو البكتيريا سالبة الجرام مثل S. marcescens، E. القولونية E. و المذرقية، وهو يناضل من أجل كشف بطيئة النمو البكتيريا موجبة الجرام مثل S. الذهبية، العقدية النيابة. وS. البشروية 8. للأسف، وتورط هذه البكتيريا إيجابية الجرام ثلاثة في ما يزيد عن 50٪ من جميع وحدات الصفيحات الملوثة ونقل الصفائح الدموية من المنتجات التي تحتوي على هذه الكائنات الثلاث قد يؤدي إلى وفيات المرضى 1.
ويعتمد الفحص البكتيري على عيار البكتيرية في منتج الصفائح الدموية لتكون عالية بما فيه الكفاية بما فيه الكفاية بحيث يرد كائن واحد على الأقل داخل النموذجية 4-8 مل عينة الفحص. إذا كان عيار البكتيرية ليست عالية بما فيه الكفاية للبكتيريا ليتم القبض في حجم العينة 4-8 مل، يتم وضع وحدة بشكل غير صحيح بأنها سلبية ويتم تحريرها لنقل الدم. قد يكون نهجا بديلا للفحص الجرثومي لتوظيف عملية استباقية التي يمكن القيام بها على جميع وحدات الصفائح الدموية والتي يمكن أن تجعل الكائنات تلويث غير عملي.
في هذه الدراسة، تم إضافة التتر عالية من البكتيريا عمدا لوحدات الصفائح الدموية لاختبار قدرتها على الحد الإجمالية للعملية الحد من العوامل المسببة للأمراض ضوء ريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية. على الرغم من أن الحمل البكتيري اختبارها في هذه الدراسة تتجاوز بكثير تلك التي توجد عادة في منتجات الدم في وقت التبرع، تساعد هذه الدراسة إلى إثبات أن عملية ريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية قادرة على الحد بشكل كبير من عيار البكتيريا قادرة على البقاء في وحدة صفائح الدم الملوثة 2،6-5،4 سجل (الحد 99،7-99،9996٪ من تلويث البكتيريا) (الشكل 2). للحصول على ACCURAالشركة المصرية للاتصالات تخفيض قيمة السجل، فمن الأهمية بمكان أن المشغل لها تقنية العقيم جيدة جنبا إلى جنب مع مهارات pipetting لدقيقة عند تنفيذ الخطوات عيار البكتيرية. pipetting لغير دقيقة عند إجراء التخفيفات المسلسل يمكن أن يؤدي إلى تراكم الأخطاء، وبالتالي لقياس عيار دقيق.
البيانات التي تم جمعها في هذه الدراسة تدعم العمل السابق مع الريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية، التي تحدت النظام ضد انخفاض مستوى، تجرثم ذات الصلة سريريا (<20 CFU / وحدة). وقد تم تصميم الدراسة السابقة لتقليد حدث تلوث السريري الفعلي وأظهرت النتائج الريبوفلافين وكان ضوء الأشعة فوق البنفسجية فعالة في منع نمو البكتيريا خلال فترة التخزين الصفائح الدموية لمدة 7 أيام. النمذجة استنادا إلى بيانات من دراسة سابقة تشير إلى أن تقديرات المخاطر الحالية من التلوث الجرثومي للمنتجات الصفائح الدموية يمكن أن تخفض بنسبة تصل إلى 98٪ من المستويات الحالية 8. عملية ضوء ريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية تقل عن مثيلاتها في الشاشة البكتيريةجي، والتي أظهرت فعالية 66٪ للكشف عن الملوثات البكتيرية في وحدات الصفيحات عندما تحدى مع الحمولة الجرثومية ذات الصلة سريريا 8 فقط.
كما هو الحال مع كل التقنيات والعلاج PRT منتجات الصفائح الدموية لمنع المضاعفات المرتبطة مع وحدات الصفيحات ملوثة جرثوميا لها حدودها. نظم PRT ليست فعالة ضد الجراثيم البكتيرية وليس تعطيل الذيفان الداخلي، وبالتالي حتى لو كان نظام PRT قادر على تعطيل التتر عالية من البكتيريا سالبة الجرام من الذيفان الداخلي المتبقي لا يزال يسبب صدمة إنتانية في المتلقي. وأفضل أداء PRT في وقت مبكر أثناء التخزين قبل البكتيريا يمكن أن تنتشر إلى التتر عالية.
في الختام، كما يتضح من مزيج من هاتين الدراستين، فإن عملية ريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية هي فعالة في تخفيض الأحمال البكتيرية كل الكائنات إيجابية سلبية الغرام والغرام ويمكن أن تقدم بديلا صالحا للفحص الجرثومي. حافة صورة بشكل روتينيمنتجات ز الصفائح الدموية مع الريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية أيضا لديه فائدة إضافية تتمثل في الحد من انتقال محتمل من العوامل الأخرى التي تنتقل عن طريق الدم مثل الفيروسات والطفيليات.
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors have no acknowledgements.
Materials
| Mirasol Illuminator | Terumo BCT | N/A | |
| Mirasol Treatment/Storage Bag | Terumo BCT | N/A | |
| Hematology Analyzer | Beckman-Coulter | Ac•T diff | |
| Blood Gas Analyzer | Siemens | RapidLab 1265 | |
| Sterile Docking Device | Terumo BCT | TSCD | |
| Platelet Incubator | Helmer | PC2200 | |
| Orbital Incubator Shaker | Lab-Line | 4628 | |
| Dry Incubator | Fisher | Iso-temp | |
| Class II A/B3 Biosafety Cabinet | Thermo-forma | 1286 | |
| Tubing Sealer | Sebra | Smart Sealer II | |
| Table Top Centrifuge | IEC | Centra GP8R | |
| 10 mL Syringe | BD | 309604 | |
| 30 mL Syringe | BD | 309650 | |
| 5 mL Dilution Tube | VWR | 211-0058 | |
| 50 mL Conical Tube | Corning | 430290 | |
| Micropipette | Gilson | P-200 | |
| Micropipette | Rainin | R-200 | |
| Repeat Pipette | Eppendorf | 4780 | |
| 1-200 µL Filter Tip | Costar | 4810 | |
| 25 mL Disposable Serrological Pipette | Costar | 4489 | |
| 5 mL Disposable Serrological Pipette | Costar | 4487 | |
| 35 mL 500 µM Riboflavin | Terumo BCT | 35 mL 500 µM | |
| Brucella Agar with 5% Horse Blood | BBL | 221547 | |
| Brain Heart Infusion | Teknova | B9993 | |
| Peptone Water | BD | 257087 | |
| Trypticase Soy Broth | BD | 299113 | |
| Trypticase Soy Agar | Remel | R01917 | |
| Heat Inactivated Horse Serum | Gibco | 26050 |
Referenzen
- Brecher, M. E., Hay, S. N. Bacterial contamination of blood components. Clin. Microbiol. Rev. 18 (1), 195-204 (2005).
- Brecher, M. E., Holland, P. V., Pineda, A. A., Tegtmeier, G. E., Yomtovian, R. Growth of bacteria in inoculated platelets: implications for bacteria detection and the extension of platelet storage. Transfusion. 40 (11), 1308-1312 (2000).
- Cardo, L. J., et al. Pathogen inactivation of Leishmania donovani infantum in plasma and platelet concentrates using riboflavin and ultraviolet light. Vox Sang. 90 (2), 85-91 (2006).
- Cardo, L. J., Salata, J., Mendez, J., Reddy, H., Goodrich, R. Pathogen inactivation of Trypanosoma cruzi in plasma and platelet concentrates using riboflavin and ultraviolet light. Transfus. Apher. Sci. 37 (2), 131-137 (2007).
- Dodd, R. Y. Current viral risks of blood and blood products. Ann. Med. 32 (7), 469-474 (2000).
- Dodd, R. Y. Bacterial contamination and transfusion safety: experience in the United States. Transfus. Clin. Biol. 10 (1), 6-9 (2003).
- Dumont, L. J., et al. Screening of single-donor apheresis platelets for bacterial contamination: the PASSPORT study results. Transfusion. 50 (3), 589-599 (2010).
- Goodrich, R. P., Gilmour, D., Hovenga, N., Keil, S. D. A laboratory comparison of pathogen reduction technology treatment and culture of platelet products for addressing bacterial contamination concerns. Transfusion. 49 (6), 1205-1216 (2009).
- Greco-Stewart, V. S., et al. Serratia marcescens strains implicated in adverse transfusion reactions form biofilms in platelet concentrates and demonstrate reduced detection by automated culture. Vox Sang. 102 (3), 212-220 (2012).
- Keil, S. D., et al. Inactivation of Plasmodium spp. in plasma and platelet concentrates using riboflavin and ultraviolet light. Transfusion. 53 (10), 2278-2286 (2013).
- Kleinman, S., Chan, P., Robillard, P. Risks associated with transfusion of cellular blood components in Canada. Transfus. Med Rev. 17 (2), 120-162 (2003).
- Larsen, C. P., Ezligini, F., Hermansen, N. O., Kjeldsen-Kragh, J. Six years’ experience of using the BacT/ALERT system to screen all platelet concentrates, and additional testing of outdated platelet concentrates to estimate the frequency of false-negative results. Vox Sang. 88 (2), 93-97 (2005).
- Mundt, J. M., Rouse, L., Van den Bossche, J., Goodrich, R. P. Chemical and Biological Mechanisms of Pathogen Reduction Technologies. Photochem. Photobiol. , (2014).
- Murphy, W. G., et al. Screening platelet concentrates for bacterial contamination: low numbers of bacteria and slow growth in contaminated units mandate an alternative approach to product safety. Vox Sang. 95 (1), 13-19 (2008).
- Brien, S. F., et al. Current incidence and residual risk of HIV, HBV and HCV at Canadian Blood Services. Vox Sang. 103 (1), 83-86 (2012).
- Pearce, S., Rowe, G. P., Field, S. P. Screening of platelets for bacterial contamination at the Welsh Blood Service. Transfus. Med. 21 (1), 25-32 (2011).
- Ramirez-Arcos, S., Kou, Y., Perkins, H. Evaluation of a universal point-of-issue assay for bacterial detection in buffy coat platelet components. Vox Sang. 107 (2), 192-195 (2014).
- Reddy, H. L., et al. Toxicity testing of a novel riboflavin-based technology for pathogen reduction and white blood cell inactivation. Transfus. Med. Rev. 22 (2), 133-153 (2008).
- Ruane, P. H., et al. Photochemical inactivation of selected viruses and bacteria in platelet concentrates using riboflavin and light. Transfusion. 44 (6), 877-885 (2004).
- Tonnetti, L., Proctor, M. C., Reddy, H. L., Goodrich, R. P., Leiby, D. A. Evaluation of the Mirasol pathogen reduction technology system against Babesia microti in apheresis platelets and plasma. Transfusion. 50 (5), 1019-1027 (2010).
- Vanlandingham, D. L., et al. Photochemical inactivation of chikungunya virus in plasma and platelets using the Mirasol pathogen reduction technology system. Transfusion. 53 (2), 284-290 (2013).
- Walther-Wenke, G., et al. Monitoring bacterial contamination of blood components in Germany: effect of contamination reduction measures. Vox Sang. 100 (4), 359-366 (2011).
