La réaction Quellung est la technique de référence en matière de sérotypage Streptococcus pneumoniae. Cette technique utilise un microscope et antisérums pneumocoque spécifique et est couramment utilisé dans les laboratoires de référence et de recherche dans le monde entier.
Il ya plus de 90 différents sérotypes capsulaires de Streptococcus pneumoniae (pneumocoque) l'. En plus d'être un outil pour comprendre l'épidémiologie pneumocoque, sérotypage capsulaire peut fournir des informations utiles pour les études sur l'efficacité du vaccin et d'impact. La réaction Quellung est la méthode de l'étalon-or pour le sérotypage capsulaire pneumococcique. Le procédé consiste à tester une suspension de cellules avec des antiserums réunis pneumococcique et spécifique dirigé contre le polysaccharide capsulaire. Les réactions antigène-anticorps sont observées au microscope. Le protocole comporte trois étapes principales: 1) Préparation d'une suspension de cellules bactériennes, 2) le mélange des cellules et des antiserums sur une lame de verre, et 3) la lecture de la réaction Quellung en utilisant un microscope. La réaction Quellung est relativement simple à réaliser et peut être appliqué partout où un microscope et des antiserums appropriés sont disponibles.
Streptococcus pneumoniae (le pneumocoque) est responsable de la mort d'environ 800 000 enfants de moins de cinq ans chaque année, avec le fardeau de la maladie relevant principalement dans les pays pauvres en ressources 1. Les maladies pneumococciques varient en gravité des infections localisées telles que l'otite moyenne aiguë à la vie en danger des infections sévères telles que sepsis, la méningite et la pneumonie 2. Plus de 90 sérotypes capsulaires des pneumocoques ont été décrits 3, 4. Vaccins antipneumococciques actuelles offrent une protection contre les sérotypes qui sont responsables de la majorité de la maladie invasive 5, 6. Cependant, l'utilisation largement répandue de vaccins a été associé avec le remplacement des sérotypes inclus dans le vaccin par des sérotypes inclus dans le vaccin, à la fois dans le transport du nasopharynx et la maladie invasive 7, 8. Cela souligne l'importance de sérotypage pour épidémiologiquesurveillance et l'impact du vaccin études à long terme 9.
La méthode de l'étalon-or pour le typage pneumocoque est le test de réaction capsulaire, connu comme la réaction Quellung, d'abord décrit par Neufeld en 1902 (voir autrichienne 10). Un haut degré de concordance a été trouvée entre les laboratoires, et entre la réaction Quellung et d'autres méthodes de sérotypage 11-13. Il existe plusieurs variantes de la réaction Quellung 10, 14-16. Le procédé décrit ici ne nécessite pas l'utilisation d'une contre-coloration ou la lentille à immersion d'huile, mais plutôt, une goutte d'échantillon préparé est mélangé avec le sérum de frappe et immédiatement examinés sous un grossissement de 400X.
La réaction est généralement effectuée Quellung disponible dans le commerce en utilisant des antisérums. Le procédé décrit ici utilise moins d'antisérums par rapport à d'autres méthodes 16, 17, ce qui rend plus rentable. Une fois un isolmangé est identifié comme un pneumocoque, il est testé de manière séquentielle avec des pools d'antisérums jusqu'à ce qu'une réaction positive est observée. Chaque sérum de la piscine contient différents mélanges d'antisérums dirigés contre 91 sérotypes pneumococciques 18. Une fois la piscine est établie, le type individuel et de groupe antisérums qui sont inclus dans la piscine réactive sont testés individuellement dans l'ordre. Type antisérums réagit généralement avec un seul sérotype (par exemple de type 1 antisérum réagit avec le sérotype 1), alors que les antisérums de groupes réagissent avec tous les sérotypes dans un groupe particulier (par exemple le Groupe 22 antisérum réagit avec les sérotypes 22F et 22A). Certains sérotypes au sein des groupes se différencient en utilisant le facteur antisérums (par exemple sérotype 22F réagit avec facteur 22b, mais pas 22c). Dans ce cas, l'essai se poursuit avec tous les antisérums facteur pertinent jusqu'à ce sérotype est déterminé 19, 20. La réaction Quellung est simple et rapide 14 et peut être réalisée dans n'importe quel laboratory qui est équipé d'un microscope de bonne qualité et un ensemble approprié d'antisérums.
Une étape cruciale de cette technique est d'assurer une culture pure est utilisée pour préparer la suspension en même temps que l'addition d'un nombre approprié de cellules bactériennes dans le bouillon. Il convient de noter que la croissance de la colonie et la morphologie sur des plaques de gélose varie entre différents isolats pneumococciques. Certains produisent des colonies sèches et rugueuses, qui peuvent être difficiles à enlever avec une boucle et ne pas émulsionner bien dans le bouillon. Pour cette raison, une plus grande balayage de bactéries peut être nécessaire lors de la préparation de la suspension cellulaire. Dans tous les cas, il est impératif que les cellules individuelles, et non des agrégats, sont évidentes dans le contrôle négatif de sorte que leur importance relative peut être comparée à des cellules avec des antiserums ajoutés. En outre, un trop grand nombre de cellules bactériennes peuvent conduire à une fausse réaction négative, où un excès d'antigène capsulaire peut inhiber la réaction Quellung 10. Pour cette raison, il est important pour créer une suspension bactérienne avec une densité de cellules appropriée (figure 1). La suspensionpension peut être conservé pendant plusieurs mois par l'ajout de quelques gouttes de formol concentré. Cela permet le contrôle par lot plus facile et aussi stérilise le bouillon de réduire le risque d'infections acquises au laboratoire, bien que ce doit être pesé contre le risque de sécurité de formol manipulation, qui est toxique, corrosif, cancérogène, sensibiliser et inflammable. En outre, nous avons observé que certains isolats montrent les réactions les plus faibles en présence de formol (données non présentées).
Quellung réactions sont examinées en utilisant un microscope. L'utilisation de contraste de phase améliore la visibilité de la capsule. Dans certains laboratoires, la réaction est visualisé en utilisant l'huile d'immersion à 1000 grossissement X 14, 16. En outre, certains laboratoires utilisent un contre-colorant (bleu de méthylène) pour améliorer encore la visibilité d'une réaction positive de 10, 16, 22. La méthode présentée ici est considérée sans huile-iMMERSION et sous un grossissement de 400X 15, 17. Cette méthode est rapide, simple et relativement facile à lire 23.
Il est important de maintenir de bonnes procédures de contrôle interne de la qualité pour s'assurer que les procédures d'antisérums et d'essai sont dans l'ordre. La participation à un programme d'assurance de qualité externe est souvent bénéfique.
Une limitation importante de la réaction Quellung pour le sérotypage des pneumocoques est le coût élevé des antisérums nécessaires. Cependant, ceci est minimisé dans le protocole ci-dessus en raison de la faible quantité d'antisérum utilisé pour chaque réaction. Plusieurs autres procédés ont été décrits pour le sérotypage des pneumocoques 23, 24. Cependant, Quellung reste l'étalon-or et le développement de nouvelles méthodes nécessite normalisation contre la réaction Quellung 23. Utilisant des antisérums échéant, la réaction Quellung peut également être utilisée pour identifier et saisir d'autres bouchonsule bactéries produisant 25. La réaction Quellung contribue à la caractérisation des sérotypes pneumococciques actuelles et émergentes, ainsi que de fournir des informations sur l'efficacité du vaccin et l'impact à long terme de la vaccination sur le transport et la maladie.
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été soutenu par la Fondation Bill et Melinda Gates (projet PneuCarriage, Grant 52099) et du Programme opérationnel de soutien de l'infrastructure du gouvernement victorien. Merci à Eileen Dunne, Janet Strachan, et Kim Hare pour la lecture critique du manuscrit.
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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*Plates prepared from defibranated sheep blood are suitable but blood plates prepared from citrated blood or human blood are not |