Εργαστηριακή διάγνωση και ταυτοποίηση μυκήτων του γένους Fusarium. Η συμβολή της μοριακής προσέγγισης. Συστηματική ανασκόπηση
Creators: name: Κουρούδη, Λυδία Ηλία
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Fusarium (Φουζάρια)
Μοριακή ταυτοποίηση μυκήτων του γένους Fusarium
Εργαστηριακή διάγνωση φουζαρίωσης
Fusarium
Molecular identification of Fusarium
Laboratory diagnosis of fusariosis

description: Μια εν τω βάθει μυκητίαση από μύκητες του γένους Fusarium είναι δυνατόν να οδηγήσει σε σημαντική επιβάρυνση της υγείας ή ακόμη και στο θάνατο. Αυτό επιβεβαιώνεται τόσο από έρευνες, όσο και από την καθημερινή κλινική πρακτική. Ακόμη και αν μια μυκητιακή λοίμωξη είναι επιφανειακή, οφείλουμε να είμαστε σε εγρήγορση, διότι μπορεί να υπάρχει αφενός δυσχέρεια στην θεραπεία και αφετέρου, σπανιότερα, διεισδυτική επέκταση. Ως εκ τούτου, η έγκαιρη και έγκυρη αναγνώριση, η ορθή και αξιόπιστη ταυτοποίηση των μυκήτων του γένους Fusarium είναι καθοριστική για την υγεία και την κλινική πορεία του ασθενούς. Η εργαστηριακή διάγνωση και ταυτοποίηση των μυκήτων του γένους Fusarium έχει απασχολήσει και εξακολουθεί να προβληματίζει έντονα τόσο την ιατρική κοινότητα, όσο και την διεθνή βιβλιογραφία. Είναι γεγονός ότι η μορφολογική ταυτοποίηση των μυκήτων αυτών δεν είναι εύκολη. Η ταυτοποίηση μόνο με τις συμβατικές φαινοτυπικές μεθόδους ενέχει τον κίνδυνο της υποκειμενικότητας, λόγω της επισφαλούς αξιολόγησης χαρακτηριστικών που εξαρτώνται από περιβαλλοντικές συνθήκες, της αδυναμίας εφαρμογής σε στελέχη που δεν αναπτύσσονται σε καλλιέργειες και λόγω της απουσίας σταθερής ορολογίας. Η δυσκολία έγκειται στην έλλειψη, επί του παρόντος, επίσημα τυποποιημένων μεθόδων ταυτοποίησης των συγκεκριμένων μυκήτων, που κατανέμονται σε 20-22 σύμπλοκα ειδών και περιλαμβάνουν σχεδόν 300 είδη. Παράλληλα, οι μοριακές τεχνικές, τα τελευταία χρόνια, γίνονται ολοένα και πιο διαδεδομένες και διαθέτουν την δυνατότητα επιτυχούς ταυτοποίησης. Ωστόσο, επειδή τα διαφορετικά είδη φουζαρίων χαρακτηρίζονται από σημαντικές γενετικές ομοιότητες μεταξύ τους, η διάκρισή τους, ακόμα και έτσι, συχνά δεν είναι σαφής με αποτέλεσμα τη μη ορθή ταυτοποίηση, ιδίως σε επίπεδο είδους. Η σημαντικότητα της ταυτοποίησης σε επίπεδο είδους, έγκειται στο γεγονός ότι ενδοειδικά υπάρχουν διαφορές στην ευαισθησία στα αντιμυκητιακά φάρμακα. Στην εργασία αυτή μελετήθηκαν δημοσιεύσεις, και πιο συγκεκριμένα οι συστηματικές ανασκοπήσεις της τελευταίας πενταετίας για την εργαστηριακή διάγνωση και ταυτοποίηση των μυκήτων του γένους Fusarium, με έμφαση στις μοριακές μεθόδους. Απώτερος στόχος ήταν η ανεύρεση τυποποιημένων μεθόδων με αξιόπιστα αποτελέσματα ταυτοποίησης σε επίπεδο είδους. Επί του παρόντος, όταν συνδυάζονται οι διαθέσιμες τεχνικές ενισχύεται η ειδικότητα της ταυτοποίησης. Ο δείκτης υψηλότερης ανάλυσης θεωρείται το γονίδιο του παράγοντα επιμήκυνσης της μετάφρασης 1-α (TEF1-α). Η χρήση του συμπληρώνεται με την πολυεστιακή τυποποίηση αλληλουχιών (Multi-locus Sequence Typing: MLST) και με την προσθήκη δυο μερικών νουκλεοτιδικών αλληλουχιών της DNA - κατευθυνόμενης RNA πολυμεράσης ΙΙ (RPB1 και RPB2). Ένα επιπλέον χρήσιμο γονίδιο για την ταυτοποίηση είναι αυτό της β-τουμπουλίνης. Μια ενδιαφέρουσα πρόταση, θα ήταν ο συνδυασμός μιας πανμυκητιακής PCR με αλληλούχιση Sequencing. Η εργαστηριακή διάγνωση και ταυτοποίηση των μυκήτων του γένους Fusarium αποτελεί μια πρόκληση. Οι συμβατικές μέθοδοι εξακολουθούν να είναι απαραίτητες. Μέθοδοι εφαρμοζόμενες άμεσα σε αυτούσια δείγματα, ανακάλυψη νέων μυκητιακών στόχων, γονιδίων και εκκινητών, καθώς και η τεχνητή νοημοσύνη αναμένεται να δώσουν νέες διαστάσεις στην έρευνα. Η σύγκριση και αξιολόγηση μεθόδων μεταξύ εργαστηρίων, οδηγεί σε περισσότερο αντικειμενικά αποτελέσματα. Η αξιοποίηση νεότερων τεχνικών, όπως οι μοριακές, χρήζουν επαναξιολόγησης και τελειοποίησης. Προτεραιότητα όλων δεν πρέπει να αποτελεί μόνο η τυπική ταξινομική κατηγοριοποίηση, αλλά η ουσιαστική εφαρμογή της ταυτοποίησης των μυκήτων του γένους Fusarium, στην κλινική πρακτική, προς όφελος του ασθενή.
description: Undoubtedly, an invasive fungal infection or mycosis from Fusarium fungi can lead to serious health problems or even death. This is confirmed both by research and by daily clinical practice. In addition, even if a fungal infection is superficial, we must be vigilant, because it may present both difficulties in treatment and invasive infection. Therefore, timely and accurate recognition, correct and reliable identification of Fusarium fungi is crucial for the health and clinical outcome of the patient. The laboratory diagnosis and identification of Fusarium fungi has been and still is of great concern to both the medical community and international literature. It is a well-known fact that the morphological identification of these fungi is not easy. Identification by conventional phenotypic methods alone carries the risk of subjectivity, due to the precarious evaluation of characteristics that depend on environmental conditions, the impossibility of application to fungi that do not grow in cultures and the absence of a stable terminology. The difficulty lies in the lack, at present, of officially standardized methods for the identification of these fungi, divided into 20-22 species complexes and numbering nearly 300 species. Meanwhile, molecular techniques have become more and more widespread in recent years and have the potential for successful identification. However, because different Fusarium species are characterized by significant genetic similarities to each other, their distinction is often not well defined, resulting in incorrect identification, especially at the species level. The importance of species-level identification is based on the fact that there are intraspecific differences in susceptibility to antifungal drugs. In this review, publications, and more specifically the systematic reviews of the last five years for the laboratory diagnosis and identification of Fusarium fungi, especially molecular methods, were studied. The ultimate goal was to find standardised methods with reliable identification results at species level. Currently, when combining available techniques the specificity of identification is enhanced. The marker of highest resolution is considered to be the translation elongation factor 1-a (TEF1-a) gene, and its use is complemented by multi-locus sequence typing (MLST) with the addition of two partial sequences from the two largest DNA-directed RNA polymerase subunits (RPB1 and RPB2). An additional useful gene for identification is that of beta-tubulin. An interesting suggestion would be to combine a panfungal PCR with sequencing. Laboratory diagnosis and identification of Fusarium fungi is a challenge. Conventional methods are still necessary. Methods applied directly to direct original samples, the discovery of new genes and primers, as well as artificial intelligence are expected to introduce new dimensions to research. The comparison and evaluation of methods between laboratories leads to more objective results. The use of newer techniques, such as molecular techniques, need to be re-evaluated and refined. Our priority should not be simply a formal taxonomic classification, but the effective implementation of the identification of Fusarium fungi in clinical practice for the benefit of the patient.