Info Seputar Kesehatan

Probe pencitraan noninvasif mengungkapkan kehadiran S. aureus endokarditis

Novel Probe pencitraan dikembangkan oleh tim Harvard yang dipimpin peneliti di Massachusetts General Hospital (MGH) dapat memungkinkan untuk secara akurat mendiagnosis infeksi berbahaya dari katup jantung. Dalam laporan Nature Medicine, yang menerima publikasi online, tim dari MGH Pusat untuk Sistem Biologi menjelaskan bagaimana kehadiran Staphylococcus aureus endokarditis terkait dalam model tikus terungkap oleh pencitraan PET dengan versi radiolabeled dari protein yang terlibat dalam sebuah proses yang biasanya menyembunyikan menginfeksi bakteri dari sistem kekebalan tubuh.

"Pemeriksaan kami mampu untuk merasakan apakah S. aureus hadir dalam pertumbuhan abnormal yang menghambat fungsi normal dari katup jantung," kata Matthias Nahrendorf dari MGH Pusat untuk Sistem Biologi, co-penulis utama studi tersebut. "Sudah sangat sulit untuk mengidentifikasi bakteri yang terlibat dalam endokarditis, tetapi diagnosis yang tepat sangat penting untuk mengarahkan terapi antibiotik baik disesuaikan."

Infeksi pada jaringan yang melapisi katup jantung, endokarditis ditandai dengan pertumbuhan yang disebut vegetasi terdiri dari komponen pembekuan seperti platelet dan fibrin bersama dengan mikroorganisme menginfeksi. Endokarditis yang disebabkan oleh S. aureus adalah yang paling berbahaya, dengan angka kematian dari 25 sampai hampir 50 persen, tetapi diagnosis bisa sulit karena gejala seperti demam dan murmur jantung tidak jelas, dan tes darah mungkin tidak mendeteksi bakteri yang terlibat. Tanpa terapi antibiotik yang tepat, S. aureus endokarditis dapat berkembang dengan cepat, merusak atau menghancurkan katup jantung.

Bakteri S. aureus memulai pertumbuhan vegetasi dengan mengeluarkan staphylocoagulase, enzim yang memicu kaskade pembekuan. Proses ini melibatkan protein yang disebut protrombin, yang merupakan bagian dari jalur yang mengarah ke pengendapan fibrin, komponen utama dari bekuan darah. Proses pembekuan memperbesar vegetasi, jangkar itu ke katup jantung, dan berfungsi untuk menyembunyikan bakteri dari sel-sel kekebalan dalam aliran darah.

Untuk mengembangkan pendekatan berbasis pencitraan untuk mendiagnosa endokarditis S. aureus, tim MGH pertama meneliti mekanisme molekul dengan yang staphylocoagulase memicu kaskade pembekuan, menemukan bahwa satu staphylocoagulase molekul berinteraksi dengan setidaknya empat molekul fibrin atau molekul fibrinogen pendahulunya dalam sebuah kompleks yang mengikat vegetasi yang tumbuh. Karena protrombin merupakan perantara penting dalam staphylocoagulase / interaksi fibrin, para peneliti menyelidiki apakah versi berlabel protrombin dapat secara akurat mendeteksi S. aureus endokarditis pada tikus.

Setelah percobaan awal menegaskan bahwa teknologi pencitraan optik disebut FMT-CT dapat mendeteksi versi fluoresensi-berlabel prothombin disimpan ke dalam S. aureus-induced vegetasi, para peneliti menunjukkan bahwa versi radiolabeled dari prothombin memungkinkan deteksi S. aureus vegetasi dengan gabungan PET-CT imaging, sebuah pendekatan yang dapat digunakan pada pasien manusia setelah pengembangan tambahan dan persetujuan FDA.

"Pendekatan seperti ini bisa membantu dokter mendeteksi keberadaan endokarditis, menentukan keparahan dan apakah hal itu disebabkan oleh S. aureus, dan melacak efektivitas antibiotik atau perawatan lain," kata Nahrendorf, juga co-penulis yang sesuai Alam Artikel Kedokteran dan asisten profesor radiologi di Harvard Medical School. "Kami sedang bekerja untuk meningkatkan probe wartawan PET dengan kimia efisien dan lebih utama PET isotop untuk membuatnya menjadi kandidat yang baik untuk pengujian akhirnya pada pasien."

Peter Panizzi dari Harrison Sekolah Farmasi di Auburn University adalah co-penulis dari kertas Kedokteran Alam, dan Ralph Weissleder, direktur MGH Pusat untuk Sistem Biologi dan Kedokteran profesor Harvard School of sistem biologi dan radiologi, adalah senior dan co -sesuai penulis.