Mikrobiologisen diagnostiikan päämäärä on tarkentaa anamneesin, kliinisten löydösten ja epäspesifisten laboratoriotutkimusten perusteella saatua kuvaa potilaan sairaudesta, selvittää infektion etiologia ja ohjata suunnattuun mikrobilääkehoitoon, arvioida potilaan tartuntavaaraa sekä selvittää yleisemmällä tasolla infektioiden epidemiologiaa ja bakteereiden herkkyystilannetta. Mikrobiologian laboratorion tehtäviin kuuluu näytetutkimusten lisäksi ohjaus mikrobiologisten tutkimusten käytössä, näytteiden otossa ja kuljetuksessa sekä myös neuvonta vastausten tulkinnassa. Mikrobiologinen diagnostiikka on parhaimmillaan hoitavan lääkärin ja tutkivan laboratorion välistä saumatonta yhteistyötä. Eri laboratorioiden käytännöt voivat hieman vaihdella, joten varsinkin ongelmatilanteissa kannattaa perehtyä omaa sairaalaa tai terveyskeskusta palvelevan yksikön ohjekirjaan tai soittaa ja kysyä neuvoa.

Kliinikon kannalta ideaalinen mikrobiologinen testi olisi sellainen, jonka tulos olisi käytettävissä potilaan odottaessa vastaanotolla tai ainakin lääkärin saman työrupeaman aikana. Vaikka menetelmien nopeus on parantunut, monien pikadiagnostisiksi mainittujen menetelmien suoritus vaatii keskitettyä laboratoriotoimintaa, johon välttämättä liittyy viivettä. Spesifisistä, hoidon valintaan liittyvistä testeistä todellisia pikatestejä ovat esim. bakteerivärjäys, kun toimitaan sairaalassa ja mikrobiologian laboratorio on auki, sekä eräät spesifiset antigeenitestit (mm. A-streptokokin osoitus nielunäytteistä, eräät virukset). Myös nopeita nukleiinihappo-osoitustestejä on tulossa koko ajan lisää jopa vieritesteiksi. Testien paremman herkkyyden ja vastausviiveen lyhenemisen tuomaa kliinistä hyötyä ei ole laajemmassa mielessä edelleenkään kovin paljon tutkittu. Joissakin lapsilla tehdyissä selvityksissä parantunut mikrobiologinen diagnostiikka on mahdollistanut mikrobilääkkeiden käytön ja kuvantamistutkimusten vähentämisen sekä tarkoituksenmukaisemmat kosketusvarotoimet.

Diagnostisten menetelmien kehittyessä on yhä useammin voitu todeta, että potilaalla on itse asiassa usean mikrobin aiheuttama infektio (bakteeri–bakteeri, virus–bakteeri, useita viruksia). Mikrobiologian yksiköissä diagnostiikka jakautuu yleensä eri mikrobien mukaan bakteeri-, virus-, sieni- ja parasiittilaboratorioihin. Tämän vuoksi tässä kirjoituksessa laboratoriotutkimusten käyttöä tarkastellaan perinteisesti mikrobiryhmittäin. Viljely- ja värjäystutkimusten lisäksi infektion aiheuttaja voidaan todeta antigeeni- tai nukleiinihappo-osoituksen avulla. Potilaan immunologinen vaste mikrobia kohtaan voidaan tutkia vasta-ainetestien avulla. Tulevaisuudessa mikrobiomin ja viromin määritys uusilla sekvensointilaitteilla sekä kokoveren geeniekspression "sormenjälki" voivat tuoda huomattavasti lisää tietoa infektioiden diagnostiikkaan, hoitoon ja taudin ennusteen määrittelyyn.

Bakteriologinen diagnostiikka

Bakteriologisen diagnostiikan perusmenetelmiä ovat bakteeriviljely ja värjäys. Erilaisten antigeeni- ja varsinkin geenimonistusmenetelmien käyttö on yleistynyt.

Bakteerivärjäys

Gramvärjäys voidaan tehdä joko suoraan näytteestä (esim. punktoitu märkänäyte) tai bakteeripesäkkeestä. Siinä bakteerit jaotellaan niiden värjäytymisen ja muodon perusteella grampositiivisiin (sinisiä) ja negatiivisiin (punaisia) sauvoihin ja kokkeihin (pyöreitä tai soikeita). Värjäyksen tekeminen onnistuu laboratoriossa hyvin, mikäli näyte on märkää tai jotain nestettä. Jos pinnallisesta infektiosta halutaan gramvärjäys, näytettä kannattaa sivellä ohuelti objektilasille ja antaa sen kuivua. Lasi lähetetään laboratorioon kuljetuskotelossa. Tikkunäytteistä värjäyksiä ei yleensä tehdä.

Bakteerivärjäyksen herkkyyttä voidaan parantaa käyttämällä erilaisia fluoresoivia väriaineita. Yleisimmin käytettyjä ovat auramiini ja akridiini. Jälkimmäistä käytetään gramvärjäyksen rinnalla esim. likvorinäytteiden mikroskopoinnissa. Molempia menetelmiä voidaan käyttää mykobakteeridiagnostiikassa haettaessa näytteestä ns. haponkestäviä sauvoja. Auramiini- ja akridiinivärjäys ovatkin syrjäyttäneet perinteisen Ziehl–Nielsenin värjäyksen mykobakteeri-infektioiden primaaridiagnostiikassa.

Bakteeriviljely

Bakteeriviljely on säilyttänyt paikkansa yhtenä mikrobiologian perustutkimuksista, koska monissa infektioissa mahdollisten aiheuttajamikrobien kirjo on hyvinkin laaja ja koska se mahdollistaa myös mikrobilääkeherkkyyden tutkimisen. Bakteeriviljelyn ongelma on sen suhteellinen hitaus, sillä nopeimmillaankin paljain silmin havaittavien pesäkkeiden kasvuun viljelymaljalla menee 12–24 tuntia.

Yleisimmin käytettyjä bakteeriviljelyitä ovat näytetyypin mukaan virtsaviljely, streptokokkiviljely nielusta (nieluviljely), ns. syvämärkäviljely (bakteeriviljely 1), ns. pintamärkäviljely iholta tai limakalvolta (bakteeriviljely 2) sekä veriviljely. Nielun streptokokkiviljelyssä etsitään suunnatusti beetahemolyyttisiä streptokokkeja (ryhmä A ja myös C ja G), mutta muissa viljelyissä on tarkoitus pystyä löytämään "kaikki" mahdolliset tautia aiheuttavat bakteerit. Kun infektion aiheuttajaksi epäillään sellaisia bakteereita, jotka vaativat poikkeavat kasvuolosuhteet, tulee tehdä oma, kyseiselle mikrobille spesifinen pyyntö. Näitä bakteereita ovat mm. hinkuyskän aiheuttavat bordetellat, legionellat, kampylobakteerit sekä useimmat mykobakteerit kuten Mycobacterium tuberculosis. Ns. valikoivan elatusaineen vaativat suolistopatogeenit, kuten salmonellat, shigellat ja yersiniat. Nämä bakteerit yhdessä kampylobakteerin kanssa kuuluvat ulosteviljely 1 tutkimukseen. Muita suunnattuja tutkimuksia ovat esim. Corynebacterium diphtheriae- sekä gonokokkiviljelyt. Bakteereita, joilla on poikkeava resistenssi, seulotaan esim. MRSA- ja VRE-viljelyllä. Bakteereiden löytymiseen vaikuttaa myös viljelyaika. Maljaviljelyiden lisäksi joistakin näytteistä tehdään myös tai pelkästään rikastusviljely, jolloin hyvinkin pienet bakteerimäärät saadaan esiin. Normaali, viljelypulloihin suoraan otettava veriviljely on aina rikastusviljely. Anaerobisia bakteereita, kuten Bacteroides- ja Clostridium-suvun lajeja, kannattaa etsiä ensisijaisesti vain syvistä märkä- ja kudosnäytteistä sekä veriviljelyistä.

Näytteenotto

Ihon desinfiointi on erittäin tärkeää, kun näytteitä otetaan punktoimalla. Tämä korostuu erityisesti veriviljelynäytteissä. Pienikin määrä iholta peräisin olevia kontaminanttibakteereita kasvaa pulloissa. Varsinkin monissa hoitoon liittyvissä infektioissa näiden ihon normaaliflooraan kuuluvien bakteereiden, kuten koagulaasinegatiivisten stafylokokkien, merkitys myös todellisten infektioiden aiheuttajina on tärkeä, ja näin tulee helposti tulkintaongelmia. Syvämärkänäyte tulisi ottaa ruiskulla anaerobikuljetusampulliin. Tällöin anaerobiset bakteerit säilyvät hengissä säilytyksen ja kuljetuksen aikana. Isommat kudosnäytteet voi lähettää sellaisenaan steriilissä astiassa. Mikäli näyte otetaan tikulla esim. limakalvolta tai iholta (streptokokkiviljely nielusta tai bakteeriviljely 2 pinnallisesta haavasta), tulisi tikulla koskettaa vain selvästi infektoitunutta aluetta varoen normaaliflooraa sisältävää tervettä aluetta. Esim. streptokokkiviljelyä otettaessa tämä edellyttää hyvää näkyvyyttä nieluun.

Kuinka kauan tuloksen saaminen kestää?

Vastauksen saamiseen kuluva aika riippuu bakteeriviljelynäytteen tyypistä. "Selkeissä" näytteissä (monet pintamärkänäytteet, paisemärkänäytteet) alustava tieto mahdollisista patogeeneista, kuten stafylokokeista, streptokokeista ja gramnegatiivisista sauvabakteereista, on usein käytettävissä viljelyä seuraavana päivänä. Bakteereiden tarkempi lajimääritys biokemiallisilla menetelmillä on korvautunut käytännössä lähes kokonaan massaspektrometrilla (MALDI-TOF) tehtävällä tunnistuksella. Tämä menetelmä on biokemiallisiin testeihin verrattuna hyvin nopea, ja maljalla kasvavan bakteerin laji selviää muutamassa tunnissa. Laboratoriot eivät välttämättä anna viljelytutkimuksista alustavana vastauksena vain lajinimiä, vaan tulos annetaan vasta siinä vaiheessa, kun herkkyystuloskin on käytettävissä. Niissä tilanteissa, joissa pelkällä bakteerin lajinimellä on selkeästi kliinistä merkitystä, se voidaan alustavana vastauksena antaa. Monien aerobisten bakteereiden osalta lopullinen vastaus herkkyyksineen voidaan yleensä antaa kahden vuorokauden kuluttua. Anaerobisten bakteereiden viljely kestää kauemmin. Gramvärjäyksellä positiiviseksi todetuista veriviljelypulloista on mahdollista tunnistaa kasvava mikrobi muutamassa tunnissa useallakin nukleiinihappo-osoitustestillä. Menetelmien tunnistamien mikrobien joukko vaihtelee. Resistenssigeeneistä on mahdollista osoittaa esim. metisilliiniresistentin Staphylococcus aureus (MRSA) -kannan mec-geeni. Laboratorion tulee keskustella yhdessä käyttäjien kanssa siitä, mitä lisäarvoa nämä menetelmät tuovat verrattuna gramvärjäykseen ja mitä menetelmää käytetään, jos käytetään. Mykobakteeriviljelyn valmistuminen vie yleensä useita viikkoja, vaikka uudet viljely- ja tyypitysmenetelmät ovat nopeuttaneet vastauksen saamista.

Mikäli viljelytutkimuksesta halutaan nopeasti alustava vastaus, tämä asia tulisi mainita lähetteessä ja ilmoittaa esim. hoitavan lääkärin puhelinnumero. Organisaatioiden välinen sähköinen tiedonsiirto on osaltaan nopeuttanut vastausliikennettä.

Herkkyysmääritykset

Viljelyssä kasvaville todennäköisesti kliinisesti merkittäville bakteereille määritetään mikrobilääkeherkkyys. Testattavien lääkkeiden valikoima riippuu tutkittavasta bakteerista: grampositiivisilla ja -negatiivisilla bakteereilla on osittain omat mikrobilääkkeensä, samoin anaerobisilla bakteereilla. Lääkevalikoima voi vaihdella laboratoriosta toiseen jonkin verran, koska sillä on oma roolinsa sekä sairaalan että avoterveydenhuollon mikrobilääkepolitiikassa. Kiekkomenetelmää käytettäessä estorenkaan halkaisijan millimetrit muunnetaan bakteerivastaukseen herkkyysluokiksi todennäköisen kliinisen vasteen mukaan: S = lääkkeelle herkkä bakteeri, R = resistentti ja I = alentunut herkkyys, jolloin suurilla pitoisuuksilla (esim. lääke konsentroituu virtsaan, suuremmat annokset) voidaan saada hoitovaste. MIC-määrityksessä (minimal inhibitory concentration) mitataan pienin bakteerin kasvun estävä mikrobilääkkeen pitoisuus. MIC-määrityksellä voidaan kiekkomenetelmää luotettavammin tutkia hitaasti kasvavien bakteereiden herkkyys. Tämän lisäksi voidaan todeta, onko bakteeri vain juuri ja juuri herkkä vai hyvin herkkä. Tätä tietoa tarvitaan tilanteissa, joissa pyritään löytämään mahdollisimman optimaalinen hoito. Esimerkiksi endokardiittien hoidossa bakteerin MIC vaikuttaa hoitolinjan valintaan. Herkkyysautomaatteja käytetään osassa laboratorioista ns. rutiinimenetelmänä; niiden määritys on eräänlainen MIC-testi. Mikrobilääkeresistenssin taustalla olevien geenien tuntemus on lisääntynyt. Osa niistä tutkitaan rutiinisti fenotyyppisen resistenssin lisäksi. Tällaisia geenejä ovat MRSA-kantojen mecA- ja mecC-geenit, vankomysiiniresistenttien enterokokkien van-geenit sekä karbapenemaasia tuottavien enterobakteereiden tärkeimmät resistenssigeenit. Laajakirjoista beetalaktamaasia tuottavien (ESBL) enterobakteereiden resistenssimekanismi osoitetaan vain fenotyyppisellä testillä, koska erilaisia geenejä on satoja.

Kantojen tyypitys epidemiologisissa selvityksissä

Erilaisissa esim. resistenttien bakteereiden aiheuttamissa epidemiaepäilyissä mikrobit voidaan nykyään tyypittää hyvin tarkkaan kokogenomisekvensoinnilla. Tämän tutkimuksen tekee THL. Kun epäillään epidemiaa, tilanteeseen liittyvät kannat tulisi ottaa talteen mahdollista selvitystä varten. Normaalisti laboratoriot tallentavat vain veri- ja likvoriviljelyistä eristetyt kannat.

Antigeeni- ja nukleiinihappo-osoitus

Viljelynäytteiden säilytys- ja kuljetusongelmien ja viljelymenetelmien hitauden takia mikrobiologisessa diagnostiikassa on jo kauan ollut tarve osoittaa patogeeneja suoraan näytteestä tai yleisinfektioissa esim. virtsasta. Yleisimmin käytetty antigeenitesti on nielun A-ryhmän streptokokki pikatesti. Tässä tutkimuksessa on tärkeää, että näyte otetaan huolellisesti molemmista nielurisoista ja nielun takaseinästä. Pikatestin herkkyys on jonkin verran viljelyä huonompi. Nielun streptokokkiviljely on tonsilliitissa suositeltavampi menetelmä, mutta jos pikatestiä voidaan käyttää niin, että tuloksella on välittömästi vaikutus mikrobilääkkeen määräämiseen potilaalle, on testin käyttö perusteltua. Muita antigeeniosoitustestejä bakteriologiassa ovat pneumokokki- ja legionella-antigeenin osoitus virtsasta. Pneumokokkiantigeenitutkimus virtsasta ei ole lapsilla luotettava. Pleuranesteestä tehtynä testi toimii. Legionellatesti toteaa vain Legionella pneumophila serotyyppi 1:n.

Näytteestä voidaan osoittaa mikrobispesifisiä nukleiinihapposekvenssejä yleensä monistuksen jälkeen (esim. polymeraasiketjureaktio [PCR]). Geenimonistustestien etuja ovat suuri herkkyys, automatisoitavuus sekä mahdollisuus tutkia nopeasti sellaisia mikrobeja, joiden viljely on hidasta tai vaikeaa tai ei onnistu ollenkaan. Menetelmän suuri herkkyys aiheuttaa helposti kontaminaatioita, mikäli toimintaa ei ole järjestetty asianmukaisesti. Hengitystieinfektioiden diagnostiikkaan tarkoitettuja tutkimuksia ovat Mycoplasma pneumoniae-, Chlamydia pneumoniae-, Legionella pneumophila- ja Bordetella pertussis nukleiinihappo-osoitus sekä nämä bakteerit yhdessä pneumokokin ja hemofiluksen kanssa yhdistävä multiplex-testi. Mycobacterium tuberculosis -nukleiinihappo-osoitus on nopeuttanut merkittävästi tuberkuloosin diagnostiikkaa. Tämän bakteerin osalta viljely on kuitenkin vielä jonkin verran herkempi tutkimus, eli PCR ei korvaa viljelyä. Viljely tarvitaan myös herkkyysmääritysten vuoksi, vaikka geenimonistustesti toteaakin mahdollisen rifampisiiniresistenssin. Joissakin laboratorioissa on siirrytty ulosteviljelyistä ensisijaisesti nukleiinihappo-osoitustestiin, jossa todetaan kerralla useita ulostepatogeeneja. Viljelytutkimuksessa mukana olevien salmonellan, shigellan, yersinian ja kampylobakteerin lisäksi tutkimus toteaa myös esim. joukon ns. ripulicoleja sekä enterohemorragisen E. colin (EHEC). Näiden löydösten tulkinta suhteessa viljelytutkimuksiin ei ole vielä täysin vakiintunut. Yleisimmät keskushermostoinfektioiden aiheuttajat (bakteerit, virukset ja kryptokokki) voidaan hyvin luotettavasti ja nopeasti todeta multiplex-PCR-testillä.

Bakteerin nukleiinihappo-osoitus- eli ns. yleisbakteeri-PCR-tutkimuksella voidaan yrittää etsiä alun perin steriilistä näytteestä mahdollisia bakteereja hyvin laajasti 16s-rRNA:n monistuksen ja sekvensoinnin avulla. Tutkimusta tulisi harkita erityisesti tilanteissa, joissa bakteerilääkehoito on aloitettu ennen mikrobiologisten näytteiden ottoa tai viljelyt ovat jääneet negatiivisiksi tai kun infektion aiheuttajaksi epäillään bakteeria, joka kasvaa hyvin huonosti, jos ollenkaan.

Vasta-ainetutkimukset

Bakteeriserologian käytön tärkeimmät aiheet ovat joko infektion myöhäiskomplikaatioiden etiologian varmentaminen tilanteessa, jossa bakteeriviljelyt ovat usein negatiivisia, tai sellaisten bakteeri-infektioiden diagnostiikka, joissa viljely on hankalaa tai mahdotonta joko näytteenoton tai viljelytekniikan vuoksi, tai nukleiinihappo-osoitustestiä ei ole. Esimerkkejä ensin mainituista ovat salmonella-, yersinia- ja kampylovasta-aineet. Muita tällaisia ovat streptokokkivasta-aineet. Toiseen ryhmään kuuluvat esim. helikobakteeri-, borrelia-, Chlamydia pneumoniae-, Mycoplasma pneumoniae-, jänisrutto- ja pilkkukuumevasta-aineet sekä erilaiset kuppakokeet, kuten kardiolipiini. Äitiysneuvolaseulonnoissa käytettävä testi on nykyään spesifinen Treponema pallidum vasta-ainetutkimus. Vaikka nykyään monien mikrobien osalta mitataan luokkaspesifisiä vasta-aineita (IgG ja IgM), voidaan serologialla vain harvoin varmentaa aivan akuutti infektio. Usein vasta-aineiden kehittyminen voi viedä useita viikkoja ja tarvitaan toistettuja näytteitä kahden tai jopa neljänkin viikon välein.

Virologinen diagnostiikka

Virustautien lääkehoidon kehittyminen on kasvattanut virusspesifisen diagnoosin ja hoitovasteen seurannan tarvetta. Muita käyttöaiheita ovat potilaan tartunnanvaaran selvittäminen, potilaiden kohortointi, epidemioiden kartoitus sekä rokotustarpeen arviointi ja tehon seuranta. Potilasnäytteistä pyritään osoittamaan viruksia tai niiden osia tai mitataan virusvasta-aineita. Menetelmän valintaan vaikuttaa, onko kyseessä primaari-infektio, krooninen infektio vai latentin virusinfektion reaktivaatio. Lisäksi tulee huomioida sairastamisaika, millaisesta infektiosta on kyse, mitä menetelmiä on käytettävissä, mistä virusta voidaan löytää ja mitä näytteitä ylipäätään potilaasta on mahdollista ottaa.

Virusviljely

Virusviljelyssä potilaan näytteestä peräisin olevan viruksen annetaan lisääntyä soluviljelmissä ja viljelty virus tunnistetaan solumuutosten, virusspesifisten vasta-aineiden, nukleiinihappotunnistuksen tai elektronimikroskopian avulla. Virusviljely on herkkä menetelmä, koska yksi lisääntymiskykyinen virus pystyy infektoimaan soluviljelmän. Menetelmä vaatii kuitenkin erityisosaamista, ja se on hidas: negatiivisen vastauksen saaminen kestää keskimäärin kolme viikkoa. Herpes simplex virusten ja joidenkin enterovirusten kasvu on todettavissa muutamassa vuorokaudessa, kun taas sytomegaloviruksen aiheuttama solumuutos näkyy viikkojen kuluttua. Ns. pikaviljely nopeuttaa huomattavasti virusten tunnistusta, jolloin virus tyypitetään soluista 1–2 vrk:n kuluttua virusspesifisillä vasta-aineilla ennen solumuutosten kehittymistä.

Virusviljelyn etuna on, että näytteestä voidaan löytää viruksia, joita ei ole osattu epäillä potilaan taudin aiheuttajaksi. Lisäksi hyvin monet näytelaadut soveltuvat viljeltäväksi. Käytännössä virusten antigeeni- ja nukleiinihappo-osoitustestit ovat korvanneet virusviljelyn erityisesti tapauksissa, joissa potilaan oireiden syyksi osataan epäillä tiettyä taudinaiheuttajaa.

Virusantigeenien osoitus

Antigeeninosoitustesteissä virusproteiinit tunnistetaan virusspesifisillä vasta-aineilla merkkiaineen avulla. Merkkiaineena voidaan käyttää esimerkiksi fluoresoivaa molekyyliä tai entsyymiä. Testeillä voidaan joko tunnistaa yksittäisiä viruksia tai etsiä samanaikaisesti useita eri viruksia.

Lapsilla nenänielun virusmäärät ovat suuremmat ja antigeeninosoitustestien herkkyys on parempi kuin aikuisilla. Laboratoriotestiin verrattuna pikatestin herkkyys lapsilla on keskimäärin 80 %, mutta aikuisilla vain noin 30 %. Parhaiten antigeeninosoitustestit soveltuvatkin lasten RS- ja influenssavirusten diagnostiikkaan, ja niiden käyttö aikuisten hengitystieinfektioiden diagnostiikassa ei ole suositeltavaa. Nykyään hengitystieinfektioiden virusdiagnostiikka perustuu sekä aikuisilla että lapsilla lähes täysin nukleiinihappo-osoituksiin.

Ripuliviruksista rota-, adeno- ja noroviruksia voidaan diagnosoida antigeeninosoitustesteillä. Kuitenkin saatavilla olevien testien herkkyys norovirukselle on niin huono, että testiä ei suositella käytettäväksi yksittäisen potilaan norovirusripulin diagnostiikassa.

Virusten nukleiinihappojen osoitus

Virusten nukleiinihappojen (RNA, DNA) osoittaminen tehdään yleisimmin PCR-menetelmällä. Siinä viruksen genomin kohdemolekyyliä monistetaan entsyymireaktioilla ja alukkeiden avulla ja syntynyt tuote tunnistetaan esimerkiksi koettimien avulla tai määrittämällä emäsjärjestys. Alukkeiden valintaa varten viruksen genomin nukleiinihappojärjestyksen tulee olla tunnettu. Kaikkia viruksia tunnistavia alukkeita ei voida luoda, koska eri viruslajien genomit poikkeavat toisistaan (vrt. yleisbakteeri-PCR). Reaaliaikaisessa PCR-menetelmässä monistumista seurataan ajantasaisesti ilman erillistä todentamisvaihetta. PCR-testi voidaan rakentaa myös kvantitatiiviseksi mittaamaan virusmääriä. Geenimonistusmenetelmien etuina ovat nopeus, suuri herkkyys ja tarkkuus. Lisäksi menetelmällä voidaan osoittaa viruksia, joita ei muilla menetelmillä pystytä toteamaan.

Yksittäisien PCR-testien lisäksi on päivittäisdiagnostiikkaan kehitetty monianalyyttisiä testejä. Saatavilla on myös kaupallisia mono- ja multiplex-pika-PCR-laitteita. Samanaikaisesti voidaan todeta jopa 16 eri hengitystievirusta, ja jotkin testit tunnistavat samalla myös bakteereita. PCR-menetelmä on ensisijainen valinta keskushermostoinfektioiden diagnostiikassa, sillä herpesryhmän viruksia ja suurinta osaa enteroviruksista ei pystytä tunnistamaan selkäydinnesteestä muilla menetelmillä. Kvantitatiivisia PCR-testejä käytetään mittaamaan viruskuormaa ja hoitovasteen seurantaan virushepatiiteissa, hiv-infektioissa sekä immuunipuutteisten sytomegalovirusinfektioissa ja Epstein–Barrin virusinfektioissa.

Influenssa- ja RS-viruksille on tarjolla useita kaupallisia PCR-vieritestejä. Ne soveltuvat hyvin käytettäväksi infektion tunnistamisessa epidemioiden aikana.

Hengitystievirusten multiplex-PCR-testin herkkyys on huonompi kuin yksittäisen virus-PCR-testin. Erityisesti osa rinovirustyypeistä löytyy huonosti monivirustesteillä. Löydösten kliinisen merkityksen arviointi voi olla vaikeaa, sillä oireisista lapsista jopa 40 %:lta todetaan kaksi tai useampia viruksia. Hengitystieviruksia todetaan myös oireettomien lasten hengitysteistä. Virukset häviävät perusterveen hengitysteistä muutamassa viikossa, joten oireettoman viruslöydös tulkiltaan oireettomaksi, ohimeneväksi tai alkavaksi infektioksi.

Vasta-ainetutkimukset

IgG- ja IgM-luokan vasta-ainemääritykset toimivat virusserologian perustana. Akuutin infektion merkkinä pidetään IgG-vasta-ainepitoisuuksien kasvua pariseeruminäytteistä, IgG:n aviditeetin kasvua pariseerumeista tai IgM-luokan vasta-aineiden löytymistä yksittäisestä näytteestä. Serologia on paljolti korvautunut muilla menetelmillä, tai sitä täydennetään mikrobi- tai tautikohtaisina tutkimusyhdistelminä. Serologia on ensisijainen edelleen seuraaville viruksille: hepatiitit, hiv, myyräkuume, puutiaisaivotulehdus, pogostantauti, sikotauti, tuhka- ja vihurirokko, parvorokko, Epstein–Barrin virus (mononukleoosi), primaari sytomegalovirusinfektio ja flavivirukset. Virusspesifisen IgM-luokan vasta-aineen löytyminen vastasyntyneeltä on merkkinä sikiön vasta-ainetuotannosta ja synnynnäisestä infektiosta. IgG-luokan vasta-aineet, jotka ovat äidiltä peräisin, alkavat sen sijaan vähetä syntymän jälkeen.

Sieni-infektioiden diagnostiikka

Sieni-infektioiden diagnostiikassa voidaan soveltaa samoja menetelmiä kuin bakteeri- ja virusinfektioiden diagnostiikassa. Yleisimmin on käytössä sieniviljely ja mikroskopia suoraan näytteestä esim. fluoresoivalla värillä tehdyn käsittelyn jälkeen. Viljely soveltuu hyvin sekä pinnallisten että syvien sieninäytteiden tutkimiseen edellyttäen, että potilas ei ole saanut edeltävästi sienilääkehoitoa. Antigeeniosoitustesteistä on sairaaloissa käytössä sekä kryptokokki- että Aspergillus-tutkimukset. Syvien sieni-infektioiden diagnostiikassa on mahdollista käyttää sienien nukleiinihappo-osoitusta PCR-tekniikalla ja mahdollisen löydöksen tunnistamista sekvensoimalla. Serologialla on merkitystä eräiden Suomessa harvinaisten sienitautien, kuten koksidioidomykoosin diagnostiikassa. Pneumocystis jiroveci (entinen carinii) luokitellaan nykyään sieniin. Alemmista hengitysteistä otetuista näytteistä kyseinen mikrobi voidaan osoittaa klassisella hopeavärjäyksellä. PCR-testi on nykyään pitkälti korvannut tuon värjäyksen. Monistustuloksen semikvantitaatio auttaa paremmin arvioimaan löydöksen kliinistä merkitystä.

Parasiitti-infektioiden diagnostiikka

Parasiitti-infektioissa diagnoosin perusta on kliininen epäily. Koska useimpia tautia aiheuttavia parasiittejä ei esiinny Suomessa, potilaan matkustusanamneesi on keskeinen. Yleisimmin käytetty parasitologian tutkimusmenetelmä on mikroskopia. Ulosteen parasiittejä – matoja, munia, kystoja – haetaan formaliiniin fiksoidusta näytteestä yleensä konsentroinnin jälkeen. Ulosteen parasitologista tutkimusta pyydettäessä on hyvä muistaa, että akuutin ripulin aikana munia tai kystoja ei yleensä löydy. Prepatenssiajalla tarkoitetaan aikaa tartunnan saamisesta siihen, kun potilaasta otettaviin näytteisiin ilmaantuu parasiitteja. Ulostenäytteitä mikroskopiaan tuleekin ottaa useita, sillä munien ja kystojen erittyminen vaihtelee päivästä toiseen. Yleisimmät Suomessa todettavat parasiitit ovat alkueläimiä. Ulosteen parasiittien nukleiinihappo-osoitustestillä voidaan todeta Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Cryptosporidium-laji sekä Dientamoeba fragilis. Erilaisiin mikroskopiatutkimuksiin verrattuna PCR on herkempi, ja periaatteessa riittää vain yksi näyte.

Malarian diagnoosi varmennetaan veren sivelyvalmisteesta. Diagnostiikan tukena voidaan käyttää antigeenitestiä.

Kihomatonäyte otetaan aamulla välittömästi potilaan herättyä joko keittosuolaliuokseen kastetulla pumpulitikulla potilaan perianaali-alueen poimuja voimakkaasti hieroen tai esim. spaattelin kärkeen vedetyllä läpinäkyvällä teipillä (liimapuoli ulospäin).

Toksoplasmoosin diagnostiikassa käytetään serologiaa. IgG:n aviditeetin mittauksen avulla voidaan yleensä jo yhden näytteen perusteella päätellä, onko kyseessä akuutti primaari-infektio. Raskauden aikainen (lapsivedestä) tai vastasyntyneen infektio voidaan varmentaa nukleiinihappo-osoituksella. Muita parasiittitauteja, joissa serologia on mikrobiologisessa diagnostiikassa keskeinen, ovat ekinokokkoosi, toxocara, trikinoosi sekä ameban aiheuttama maksa-absessi.

Yhteistyö laboratorion kanssa

Hoitavan lääkärin ja laboratorion henkilökunnan yhteistyö on tärkeää. Ongelmatilanteissa kannattaa soittaa laboratorioon ja tiedustella tutkimuksen tilaa. Lähetteessä välitetty viesti kiireestä laukaisee soiton laboratoriosta siinä vaiheessa, kun näytteestä on jotain sanottavaa. Yleensä vain positiivisista veri- ja likvoriviljelyistä soitetaan ilman erillistä pyyntöä alustavia vastauksia. Perustelluista syistä erilaisia sarjatutkimuksia (vasta-aineet, geenimonistus) voidaan tehdä suunniteltua aikaisemmin, kun asioista sovitaan.

Kirjallisuutta

  1. Baron EJ, Miller JM, Weinstein MP, ym. Executive summary: a guide to utilization of the microbiology laboratory for diagnosis of infectious diseases: 2013 recommendations by the Infectious Diseases Society of America (IDSA) and the American Society for Microbiology (ASM)(a).
  2. Clin Infect Dis 2013;57:485–8.
  3. Chartrand C, Tremblay N, Renaud C, ym. Diagnostic accuracy of rapid antigen detection tests for respiratory syncytial virus infection: Systematic review and meta-analysis. J Clin Microbiol 2015;53:3738–49.
  4. Doern CD, Dunn JJ, McAdam AJ. Pediatric Clinical Microbiology: It's the Little Things. J Clin Microbiol 2016;54:1412–3.
  5. Kerttula A-M, Lavikainen A. Nukleiinihapon osoitus parasitologisessa diagnostiikassa. Duodecim 2017;133:742–8.
  6. Waris M, Ruuskanen O, Oksi J, ym. Multiplex-PCR-virusdiagnostiikan kliininen käyttö hengitystieinfektioissa. Duodecim 2017;133:1991–8.